Bản vẽ P&ID là viết tắt của Piping and Instrumentation Diagram (Sơ đồ Đường ống và Thiết bị đo lường). Đây là một tài liệu kỹ thuật do các kỹ sư quy trình xây dựng, dùng để mô tả hệ thống đường ống và các thành phần liên quan trong dòng chảy của quy trình. P&ID cung cấp một biểu diễn đồ họa chi tiết về hệ thống quy trình thực tế, bao gồm đường ống, thiết bị, van, dụng cụ đo lường và các thành phần khác trong hệ thống. Tất cả các thành phần này được biểu thị bằng các ký hiệu P&ID khác nhau.
Biểu diễn đồ họa trong bản vẽ P&ID thể hiện mối quan hệ chức năng giữa đường ống, thiết bị đo lường và thiết bị cơ khí. P&ID là một trong những tài liệu quan trọng nhất cho bất kỳ dự án nào và đóng vai trò thiết yếu trong tất cả các giai đoạn phát triển và vận hành hệ thống quy trình. Đây là tài liệu kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất, áp dụng cho mọi lĩnh vực kỹ thuật như Quy trình, Đường ống, Cơ khí, Xây dựng, HVAC, Nhà máy năng lượng, Điện và Đo lường.
1. P&ID được sử dụng để làm gì?
P&ID (còn được gọi là PEFS – Process Engineering Flow Scheme) là một tài liệu kỹ thuật cơ bản, phục vụ nhiều mục đích khác nhau như sau:
- Xác định và bố trí các thành phần chính của hệ thống đường ống và thiết bị đo lường: P&ID cung cấp thông tin chi tiết về các thành phần quan trọng và cách sắp xếp chúng trong hệ thống.
- Tài liệu cơ bản cho vận hành, kiểm soát và ngừng hoạt động: P&ID là nền tảng để thiết kế các quy trình vận hành, kiểm soát hệ thống và lập kế hoạch ngừng hoạt động an toàn.
- Hỗ trợ bảo trì và thay đổi: Bản vẽ P&ID cung cấp cơ sở để thực hiện công việc bảo trì và điều chỉnh, đảm bảo tính hiệu quả và chính xác trong việc sửa chữa và nâng cấp hệ thống.
- Đáp ứng các yêu cầu an toàn và quy định: Tài liệu này xác định các tiêu chuẩn an toàn và các quy định cần tuân thủ trong nhà máy, đảm bảo hoạt động tuân thủ pháp luật và các tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Hướng dẫn vận hành và khởi động: P&ID là tài liệu hướng dẫn cơ bản cho quá trình khởi động và vận hành, cung cấp thông tin chi tiết và dữ liệu cần thiết để bắt đầu hoạt động của hệ thống.
- Xây dựng tiêu chuẩn vận hành: Dựa trên P&ID, các hướng dẫn và tiêu chuẩn vận hành được phát triển để đảm bảo hoạt động đồng bộ và hiệu quả trong cơ sở.
- Tài liệu đào tạo: P&ID là tài liệu cơ bản giúp giải thích chi tiết quy trình cho nhân viên vận hành, kỹ sư hiện trường và đội ngũ bảo trì, giúp họ hiểu rõ sự liên kết giữa đường ống, thiết bị đo lường và các thiết bị khác.
- Lập kế hoạch thiết kế và xây dựng: P&ID cung cấp thứ tự thiết kế và thi công của các nhà máy, hỗ trợ việc lập kế hoạch hoạt động một cách hệ thống.
- Phân tích sự cố: Tài liệu này là cơ sở để nghiên cứu các bước cơ khí và hóa học, giúp tìm ra nguyên nhân gốc rễ nếu có vấn đề xảy ra.
- Ước tính chi phí dự án: P&ID cũng cung cấp thông tin ban đầu cần thiết để ước tính chi phí dự án một cách chính xác.
- Hỗ trợ trong các đánh giá quan trọng: P&ID là tài liệu quan trọng trong các đánh giá như HAZOP, xem xét mô hình (Model Review) và quản lý an toàn quy trình (Process Safety Management).
- Ngôn ngữ chung cho vận hành nhà máy: Cuối cùng, P&ID đóng vai trò như một ngôn ngữ chung giúp các bên liên quan thảo luận và phối hợp về hoạt động của nhà máy một cách hiệu quả.
Tóm lại, P&ID là tài liệu không thể thiếu trong mọi giai đoạn của quá trình thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì hệ thống kỹ thuật.
2. P&ID thường bao gồm những gì?
Hiện không có một tiêu chuẩn hay quy định chính xác nào yêu cầu P&ID phải bao gồm những nội dung cụ thể. Do đó, P&ID của từng tổ chức có thể khác nhau ở một vài điểm. Tuy nhiên, về tổng thể, hầu hết các P&ID thường bao gồm những nội dung sau:
- Tất cả các thiết bị cơ khí kèm theo số hiệu thiết bị (Tags) và tên gọi.
- Tất cả các loại van được đánh dấu và định danh rõ ràng.
- Các chi tiết về dụng cụ đo lường với các ký hiệu riêng.
- Đường ống với số hiệu đường ống, kích thước, thông số vật liệu và các chi tiết khác.
- Hướng dòng chảy của chất lỏng.
- Các thành phần khác như ống thoát, lỗ thông hơi, phụ kiện đặc biệt, ống giảm, ống mẫu, khớp giãn nở, ống mềm linh hoạt, các phần mở rộng hoặc thu hẹp.
- Các giao diện giữa đường ống và thiết bị với phạm vi phân định và các thay đổi về tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Đường khởi động và xả rửa cố định.
- Các tham chiếu về kết nối liên thông.
- Khóa liên động, đầu vào và đầu ra điều khiển.
- Đầu vào cảnh báo.
- Trình tự vật lý của các thành phần đường ống và thiết bị.
- Công suất hoặc khả năng hoạt động của thiết bị; đôi khi kèm theo thiết kế ngắn gọn và chi tiết kích thước.
- Giao diện với nhà cung cấp và nhà thầu kèm theo phạm vi công việc.
- Đầu vào cho hệ thống điều khiển máy tính.
- Phân loại động đất.
- Mức độ chất lượng.
- Các chi tiết như trạng thái thiết bị đang hoạt động, dự phòng hoặc không có dòng chảy thường xuyên.
- Ghi chú liên quan đến dòng chảy hai pha, yêu cầu chiều dài ống đặc biệt, v.v.
- Yêu cầu độ dốc của đường ống và yêu cầu cách nhiệt đường ống.
Tài liệu P&ID cần đảm bảo tính chính xác và đầy đủ để hỗ trợ hiệu quả trong thiết kế, vận hành và bảo trì hệ thống kỹ thuật.
3. Các ký hiệu trong bản vẽ P&ID
Khi xây dựng sơ đồ P&ID, các kỹ sư quy trình sử dụng nhiều ký hiệu P&ID khác nhau. Những ký hiệu này thường được mô tả ở phần đầu của bộ tài liệu P&ID. Với cùng một nhà thiết kế, các ký hiệu này thường được giữ cố định. Người sử dụng nên làm quen với các ký hiệu bằng cách nghiên cứu chúng để đọc và hiểu chính xác bản vẽ P&ID.
3.1. Ký hiệu dụng cụ/công cụ trong P&ID
Hệ thống ký hiệu chữ cái được sử dụng để xác định các công cụ và chức năng liên quan.
3.2. Ký hiệu P&ID – Thiết bị phụ trợ
3.3. Ký hiệu van trong sơ đồ đường ống và thiết bị đo lường
3.4. Ký hiệu P&ID cho bơm và bộ truyền động
3.5. Ký hiệu P&ID cho dụng cụ và chức năng phụ trợ
3.6. Ký hiệu P&ID cho các vòng điều khiển khác nhau
4. Hướng dẫn cách đọc bản vẽ P&ID
Việc đọc hoặc phân tích một bản vẽ P&ID để hiểu quy trình hoặc yêu cầu thiết kế khá đơn giản nếu bạn nắm rõ các ký hiệu trong P&ID. Vì vậy, luôn ưu tiên làm quen với các ký hiệu P&ID được trình bày ở mục trên. Khi đã hiểu các ký hiệu, bạn có thể mở bản vẽ và bắt đầu đọc.
Ví dụ minh họa theo hình bên trên thể hiện một phần P&ID liên quan đến đường nạp và thoát của bơm P-1519.
- Có thể thấy rõ ràng rằng đường ống đầu vào đến từ một bản vẽ P&ID khác và đi vào bộ lọc túi S-1575.
- Thông tin về số đường ống, kích thước ống, đặc tính vật liệu, v.v. được cung cấp đầy đủ.
- Sau khi ra khỏi đầu ra của bộ lọc, số đường ống thay đổi, và một kết nối PSV được gắn trước khi vào bộ giảm của đầu hút bơm.
- Sau bộ giảm, đặc tính vật liệu của đường ống thay đổi, và đường ống kết nối với mặt bích hút của bơm.
- Tương tự, mặt bích xả của bơm được kết nối với đường xả. Các thông tin như số đường ống, kích thước, đặc điểm vật liệu (PMS), v.v. cũng được đề cập rõ ràng.
Nhờ cách làm tương tự, chúng ta có thể dễ dàng đọc P&ID theo yêu cầu và trích xuất dữ liệu để sử dụng cho mục đích của mình.
Thông tin tham khảo và dịch từ: https://whatispiping.com/piping-and-instrumentation-diagram-or-pid/