PFD(Process Flow Diagram)와 P&ID (Piping and Instrumentation Diagram)

P&ID(Proces and Instrumentation Diagram)와 PFD(Process Flow Diagram)는 플랜트의 공정설계에서 중요한 역할을 하는 핵심 도면입니다.

 

PFD (공정 흐름도, Process Flow Diagram)

PFD는 공정 설비의 흐름을 나타내는 도면으로, 각 공정 단계에서의 유체나 물질의 흐름을 표현합니다. PFD는 일반적으로 간단하게 그려져 있으며, 주요 장비와 유체의 흐름 경로를 중심으로 한다. 이는 공정의 전반적인 개략적인 구조를 제공합니다.

• 흐름 개략적 표시: PFD는 공정의 주요 흐름 경로를 개략적으로 보여줌으로써 공정의 기본 구조를 파악하는 데 사용됩니다.
• 공정 최적화: 유체나 물질의 흐름 경로를 통해 각 단계에서의 최적화 가능성을 고려할 수 있습니다.
• 프로세스 이해: 공정 엔지니어링 단계에서 여러 이해관계자들이 공정의 전반적인 흐름을 이해하는 데 활용됩니다.

PDF 예시

 

 

P&ID (Piping and Instrumentation Diagram, 배관계측도)

P&ID는 플랜트 공정의 전체적인 구조와 제어 시스템을 시각화하는 도면입니다. ​P&ID는 각종 플랜트의 공정 설계와 엔지니어링에서 중요한 역할을 하는 도면으로, 배관과 계측 장비의 배치와 연결을 상세히 나타냅니다. 이 도면은 공정 설계부터 운영, 유지 보수에 이르기까지 다양한 단계에서 필수적인 역할을 합니다. 여기에서 P&ID의 주요 특징과 사용 예시에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

• 상세한 공정 이해: P&ID는 각각의 장비와 연결된 파이프, 계측기, 제어 장치 등을 상세하게 표시하여 공정의 전체 구조를 이해하는 데 도움을 줍니다.
• 제어 및 운전: 제어 시스템을 설계하고 운전자가 공정을 쉽게 이해하고 제어할 수 있도록 합니다.
• 유지보수 및 안전: 설비의 유지보수 및 안전 프로시저 개발에 필수적인 정보를 제공합니다

P&ID 기호 설명

​P&ID는 다양한 기호를 사용하여 각 구성 요소를 나타냅니다. 이는 지도에서 사용하는 범례와 유사한 역할을 하며, 도면을 이해하는 데 중요한 참고 자료입니다. 

주요 기호들은 다음과 같습니다.

P&ID의 symbol & legend 예시

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• 기계장치 (Equipment ): 다양한 종류의 기계장치에 따라 고유의 기호로 표시되며, 일반적으로 Equipment를 형상화 합니다. 
• 배관 (Piping): 직선과 곡선으로 나타내며, 크기와 유형에 따라 다르게 표기됩니다.
• 밸브 (Valves): 다양한 종류의 밸브는 각각 고유의 기호로 표시되며, 밸브의 기능에 따른 특성을 형상화 합니다.
• 계장 (Instrumentation): 계장 기기는 타원 또는 사각형 안에 알파벳 기호를 넣어 표시합니다. 예를 들어, 압력계는 "P"로, 온도계는 "T"로, 유량계는 "F"로 표시됩니다.

P&ID의 구성 요소

P&ID는 다음과 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다

• Symbol & Legend​
• 주요 장치, 기기 (Equipment) 및 공정흐름(Process): 주기기, BOP 기기 등의 주요 장치와 기기들이 어디에 위치하며 어떻게 연결되는지에 대한 공정흐름을 보여줍니다.
• 배관 (Piping): 공정에서 유체가 흐르는 경로를 나타내며, 각 배관의 Size, 사양, 연결 방식 등이 표기됩니다.
• 계측 장비 (Instrumentation): 압력계, 온도계, 유량계 등 공정 변수를 측정하고 제어하는 계기들의 위치와 연결 상태를 나타냅니다. 여기서 Instrumentation은 계장이라고도 하며, 이는 공정 제어와 모니터링을 담당하는 장비들을 의미합니다.
• 밸브 (Valves): 유체의 흐름을 제어하고 차단하는 각종 밸브들의 유형과 위치가 표기됩니다.
• 제어 시스템 (Control Systems): 자동화된 공정 제어 시스템의 구성 요소들을 표기됩니다.

P&ID 예시

 

 P&ID의 활용

• 설계 단계: 공정 설계 시, 각 장치와 배관의 위치를 명확히하여 설계 오류를 최소화하고 효율적인 배치를 계획합니다.
• 운영 및 유지 보수: 설계 후 공정을 운영하고 유지 보수할 때, P&ID는 장치 및 배관의 위치를 기준으로 작업을 수행하는 데 도움을 줍니다.
• 안전 및 규제 준수: P&ID는 공정의 안전성을 평가하고 규제 요구 사항을 준수하는 데 중요한 도구로 활용됩니다.

P&ID를 보는 법

• Symbol & Legend를 숙지
• 공정흐름 이해 및 각 기기의 특성 이해
• 기기와 계측제어간의 관계를 이해
• 메인라인과 보조라인을 구별

실제 적용 사례

• 발전플랜트 : 각 장치, 배관 그리고 계기의 위치를 명확히하여 관리하고 공정흐름을 제어
• 식품 및 음료 산업: 제품 생산 공정에서 재료의 흐름을 제어하기 위해 P&ID를 사용
• 화학 공정: 화합물의 혼합, 반응, 분리 등을 관리하기 위해 P&ID가 사용
• 석유 및 가스 산업: 원유 처리 및 파이프라인 시스템 설계에 필수적

P&ID와 PFD는 플랜트 공정설계에서 필수적인 도면으로, 설계 및 운영에서 중요한 역할을 하며, 공정의 이해와 효율성을 높이는 데 필수적인 도구입니다. 정확하고 명확한 P&ID 작성은 안전성 향상과 공정 효율성 증대에 기여할 수 있습니다.