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1、PID设计详解管道和仪表流程图又称为P&ID，是PIPING AND INSTRUMENTATION DIAGRAM缩写。P&ID设计是在PFD基础上完成。它是化工厂工程设计中从工艺流程到工程施工设计重要工序，是工厂安装设计依据。 化工工程设计，从工艺包、基础设计到详细设计中大部分阶段，P&ID 都是化工工艺与工艺系统专业设计中心，其他专业（设备、机泵、仪表、电气、管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里设计要求而工作。广义P&ID可分为工艺管道和仪表流程图（即通常意义P&ID）和公用工程管道和仪表流程图（即UID）两大类。由于P&ID设计千变万化，对同一工艺流程装置，也可以因为外界因素影响（

2、如用户要求、地理环境差异、以与操作人员经验不同等），需要在设计P&ID时作出相应对策，再加上设计者不同处理方法，因而同一工艺流程在不同工程项目中，其P&ID不可能完全相同，但也不会有太大差异。P&ID通常有68版，视工程需要而定。一套完整P&ID与UID清楚地标出工艺流程对工厂安装设计中所有要求，包括所有设备、配管、仪表等方面内容和数据。下面，对P&ID与UID 设计进行简单介绍。一. P&ID设计1.P&ID设计内容P&ID设计应包括下列内容。1.1设备(1)设备名称和位号。每台设备包括备用设备，都必须标示出来。对于扩建、改建项目，已有设备要用细实线表示，并用文字注明。（2）成套设备对成套供

3、应设备（如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等），要用点划线画出成套供应范围框线，并加标注。通常在此范围内所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应，不需另外订货。（3）设备位号和设备规格P&ID上应注明设备位号和设备主要规格和设计参数，如泵应注明流量Q和扬程H；容器应注明直径D和长度L；换热器要注出换热面积与设计数据；储罐要注出容积与有关数据。和PFD不同是，P&ID中标注设备规格和参数是设计值，而PFD标注是操作数据。（4）接管与联接方式管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。一般而言，若设备管口尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定法兰面形式和压力等级一

4、致，则不需特殊标出；若不一致，须在管口附近加注说明，以免在安装设计时配错法兰。（5）零部件为便于理解工艺流程，零部件如与管口相邻塔盘、塔盘号和塔其他内件（如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘）都要在P&ID中表示出来。（6）标高对安装高度有要求设备必须标出设备要求最低标高。塔和立式容器须标明自地面到塔、容器下切线实际距离或标高；卧式容器应标明容器内底部标高或到地面实际距离。（7）驱动装置泵、风机和压缩机驱动装置要注明驱动机类型，有时还要标出驱动机功率。（8）排放要求P&ID应注明容器、塔、换热器等设备和管道放空、放净去向，如排放到大气、泄压系统、干气系统或湿气系统。若排往下水道，要分别注明排往生

5、活污水、雨水或含油污水系统。1.2配管（1）管道规格在P&ID中要表示出全部在正常生产、开车、停车、事故维修、取样、备用、再生各种工况下所需要工艺物料管线和公用工程管线。所有管道都要注明管径、管道号、管道等级和介质流向。管径一般用公称直径（DN）表示，根据工程要求，也可采用英制（”，英寸）。若同一根管道上使用了不同等级材料，应在图上注明管道等级分界点。一般在P&ID上管道改变方向处标明介质流向。（2）间断使用管道对间断使用管道要注明“开车”、“停车”、“正常无流量（NNF）”等字样。（3）阀件正常操作时常闭阀件或需要保证开启或关闭阀门要注明“常闭（N.C）”、“铅封开（C.S.O）”、“铅封闭

6、（C.S.C）”、“锁开（L.O）”、“锁闭（L.C）”等字样。所有阀门（仪表阀门除外）在P&ID上都要示出，并按图例表示出阀门形式；若阀门尺寸与管道尺寸不一致时，要注明。阀门压力等级与管道压力等级不一致时，要标注清楚；如果压力等级相同，但法兰面形式不同，也要标明，以免安装设计时配错法兰，导致无法安装。（4）管道衔接管道进出P&ID中，图面箭头接到哪一张图与相接设备名称和位号要交待清楚。以便查找相接图纸和设备。（5）两相流管道两相流管道由于容易产生“塞流”而造成管道振动，因此应在P&ID上注明“两相流”。（6）管口开车、停车、试车用放空口、放净口、蒸汽吹扫口、冲洗口和灭火蒸汽口等，在P&ID上

7、都要清楚地标示出来。（7）伴热管蒸汽伴热管、电伴热管、夹套管与保温管等，在P&ID中要清楚地标示出来，但保温厚度和保温材料类别不必示出（可以在管道数据表上查到）。（8）埋地管道所有埋地管道应用虚线标示，并标出始末点位置。（9）管件各种管路附件，如补偿器、软管、永久过滤器、临时过滤器、异径管、盲板、疏水器、可拆卸短管、非标准管件等都要在图上标示出来。有时还要注明尺寸，工艺要求管件要标上编号。（10）取样点取样点位置和是否有取样冷却器等都要标出，并注明接管尺寸、编号。（11）特殊要求管道坡度、对称布置和液封高度要求等均必须注明。（12）成套设备接管P&ID中应标示出和成套供应设备相接连结点，并注明

8、设备随带管道和阀门与工程设计管道分界点。工程设计部分必须在P&ID上标示，并与设备供货图纸一致。（13）扩建管道与原有管道扩建管道与已有设备或管道连接时，要注明其分界点。已有管道用细实线表示。（14）装置内、外管道装置内管道与装置外管道连接时，要画“管道连接图”。并列表标出：管道号、管径、介质名称；装置内接往某张图、与哪个设备相接；装置外与装置边界某根管道相接，这根管道从何处来或去何处。（15）特殊阀件双阀、旁通阀在P&ID上都要标示清楚。（16）清焦管道在反应器催化剂再生时；须除焦管道应标注清楚。1.3 仪表与仪表配管（1）在线仪表流量计、调节阀等在线仪表接口尺寸如与管道尺寸不一致时，要注明

9、尺寸。（2）调节阀调节阀与其旁通阀要注明尺寸，并标明事故开（FO）或事故关（FC）、是否可以手动等。我国钢制调节阀阀体最低压力等级是 4 x 106Pa，而管道压力等级往往低于 4 x 106Pa，此点在 P&ID上要注明，以免法兰配不上。（3）安全阀/呼吸阀（压力真空释放阀）要注明连接尺寸和设定压力值。（4）设备附带仪表设备上仪表如果是作为设备附件供应，不须另外订货时，要加标注，该仪表编号可加后缀“X”。（5） 仪表编号仪表编号和电动、气动讯号联接不可遗漏，按图例符号规定（lead sheet）编制。（6）联锁与讯号联锁与声、光讯号在P&ID上亦要表示清楚。（7）冲洗、吹扫仪表冲洗、吹扫要示

10、出。（8）成套设备成套供应设备供货范围要标明。对由制造厂成套供货范围内仪表，要加标注，可在编号后加后缀“X”。1.4其他在P&ID中要将特殊设计与安装要求标示出来，亦可作为注释单独列出，如开/停车联锁、再生要求、仪表与有关管道阀安装要求、特殊专用管件等。2.P&ID设计过程P&ID设计过程是从无到有、从不完善到完善过程。研究P&ID设计过程，有利于提高其设计质量。P&ID设计，必须待工艺流程完全确定后（但不是工艺流程设计完全结束后）才能开始，否则容易造成大返工。P&ID设计一般要经过初步条件版、内部审核版、供建设单位批准版、设计版、施工版和竣工版等阶段后才能完成。2.1 初步条件版（0版）P&

11、ID设计过程中，系统专业需要具备必要基础资料。这些资料在P&ID设计初期不可能全部具备，但有了主要部分即可开展工作。P&ID0版可以由系统工程师完成。也可由工艺工程师完成后移交给系统工程师，由系统工程师继续完成后面一系列工作。此版P&ID属于工艺包设计内容。0版P&ID主要作用，一是供配管专业进行装置布置和主要管道走向研究使用；二是供给自控专业完善自控设计。在此版设计时，P&ID设计者根据PFD和自己专业知识进行仪表设计。关于控制方案，还应听取用户意见。P&ID0版应包括下列内容。（1）设备所有设备（包括备用设备）与它们名称和位号、驱动机类型。（2）工艺管道主要工艺管道要注明管径和流向（通常1

12、2”以上），但管道编号可暂不标注。（3）公用工程管道与设备相接公用工程管道应标出管径，蒸汽管要标出蒸汽压力。（4）间断使用管道间断使用管道要标注其用途（如开工用、停工用、事故处理用等），（5）管材管道材质要求可用管道等级或文字说明（如碳钢、不锈钢）标注；若暂时无条件标注时，可暂不标注；但对合金钢管道和高压管道则一定要注明所用材料。（6）阀门管道上阀门在此阶段要尽量表示出来，并表明常开或常闭状态。（7）设备最低标高对于有标高要求设备，应标出其最低标高。（8） 泄压系统应表示清楚安全阀/呼吸阀（压力真空释放阀）出口是排往大气或排往火炬/废料处理系统。（9）安全阀要标出主要安全阀/呼吸阀（压力真空系

13、统释放阀），但并不要求注出尺寸和编号。（10）调节阀要画出全部调节阀，但不要求注出尺寸。（l1）仪表按照对PFD理解标出全部仪表（包括检测仪表、控制和联锁仪表，但不必注出仪表编号）。要用图例符号表明仪表是在DCS或现场不同位置。（12）必要设计说明自流管道、管道坡度、液封、布置在某个特定位置上调节阀组以与排往下水系统类型（含油污水、雨水或生活污水系统）等均应有相应说明。对有常开、常闭要求阀门，图上也应注明。（13）供货范围成套供应设备供货范围要用点划线框出并加标注。（14）介质流向管道上要注明介质流向。（15）指出需要保温和伴热管道工艺工程师应在0版P&ID上注明工艺过程对配管材质要求，并同时

14、提出推荐初步装置布置图，供配管专业参考。2.2 内部审核版（1版）在P&ID送给建设单位审核前，要先在设计单位内部进行审核。各专业接到0版P&ID后，需要再作如下完善。（1）所有管道系统工程师应对P&ID进一步深化，把工艺和公用工程物料管道补全，加上工艺过程所需要放空和放净管道，并注明管径。（开车工程师）应在0版图纸上补充说明开车、停车、试压与事故处理各项要求（然后把图纸送回给系统工程师）。（2）标注所有管道管径与伴热、保温要求系统专业应对管道管径进行初步水力计算和保温设计，并在P&ID和管道数据表上注明管径、保温和伴热初步要求。 一般管道可根据物料平衡表中物料流量、推荐流速或允许压力降来选用

15、管径。但对某些水力计算有特殊要求管道，则应进行详细水力计算，其中包括：塔与反应器入口管道；泵吸入管道；制冷管道；往高位输送或长距离输送液体管道（需校核泵扬程是否够用）；要求流量均匀分配对称布置管道；催化剂管道；液封管道（须校核液封是否会被冲掉或吸入）；提升管道；两相流管道；浆液管道；压缩机吸入或排出管道；塔回流管道；安全阀入口和出口管道（控制安全阀入口管道压降不超过其定压3%，出口管道须校核安全阀背压对安全阀定压影响）；热虹吸再沸器工艺物料进口管道和出口管道；排向气体回收系统呼吸阀（压力真空释放阀）出口管道。（3）工艺工况工艺工程师再对P&ID设计是否符合工艺要求进行详细校核，并注上工艺工况。

16、（4）加注管道号系统工程师应在P&ID上加上管道号，编制管道数据表（部分内容由配管材料专业完成）。（5）标注管道等级系统工程师根据管道专业配管材料人员制定管道等级，标注在P&ID上。对少量暂时还提不出管道等级管道可暂标出管壁厚度。（6）加深自控设计内容仪表专业应对0版进行校核，并补上所需全部仪表，仪表要编号。（7）标出管道坡度与特殊要求、管道安装尺寸要求。（8）加深设备内件设计内容。（9）注明所有非标准配件。系统工程师收到自控工程师返回0版图纸后，根据返回条件对图纸进行修改、补充、加深，并加上管道防冻措施、公用工程物料管道配置、8字盲扳设置内容。然后，由系统、自控工程师一起对P&ID进行全面校

17、阅。所有图例、符号、线条都要符合公司规定或项目组规定(Lead Sheet)，并调整图面布置，使图面布置匀称，达到正规出图要求。自此以后，所有P&ID修改均在此版（即内部审核版或1版）底图上进行，不再重新绘制。2.3 供建设单位批准版（2版）P&ID内部审核会主要由工艺系统、设备、自控和配管专业参加, 其它专业视具体情况酌情参加讨论。在会议前，各专业应先在自己P&ID蓝图上用红、蓝笔进行修改，为出席会议作准备。会上首先由系统专业工程师介绍P&ID，之后各专业进行审核。系统专业人员在专用蓝图上对校核无问题管道、仪表、阀门、设备与说明用黄色涂上，需删去部分用蓝色涂上、修改部分用红色涂上；同时，对管

18、道数据表也用同样方法核对。根据审核会上各专业对图纸修改与讨论情况，系统专业应再次对P&ID原图进行修改、补充。即完成供建设单位批准版。在前三版修订过程中，凡是已订货设备，要用制造厂提供设备确认图与P&ID进行详细地核对，各项数据务必一致。若某些设备还未落实，建议在P&ID底图上用铅笔圈上，并注明“待定”。其它专业对“待定”设备暂不设计，以免以后返工，招致重大经济损失。至此P&ID设计以接近完成，基本满足设计、生产上要求。配管专业可以按此开展配管研究等工作。2.4 设计版（3版）供建设单位批准版发送建设单位后，一般每个装置应给建设单位两周时间审核。建设单位可以在自己公司内找人审核，也可以从外单位

19、聘请有关专家审核或由建设单位上级单位派人参加审核。然后，建设单位送回审核意见。这份审核意见要归入工程档案，以备查用。项目负责人与系统工程师应仔细研究建设单位意见，必要时还应请工艺、自控、配管工程师等参加讨论。然后应与建设单位一起讨论研究，充分交换意见，以求取得一致见解。修改后图纸即为设计版。设计版P&ID是吸取了设计单位内部各专业和建设单位意见后成品，是各专业进行详细工程设计依据。其中，除了用“待定”圈起来内容外，各专业设计人员必须严格地按照该版图纸上规定进行详细工程设计，完成最终装置布置设计图、配管成品图和正式材料统计。在设计版正式出图后，P&ID每次修改都需在图纸上注明修改符号，一般用正三

20、角形内写上序号表示，如。当出下一个修改版时，要把前一版修改符号与修改范围擦去，只留本次修改符号与修改范围。每次修改，都需在图纸上修改记录表内填上修改序号、修改内容、修改日期与修改者姓名。出修改图时，不需把整套P&ID全部复制，只需复制有修改图纸，并分发各有关专业。25 施工版（4版）在各专业开展详细工程设计（施工图设计）时，设备制造厂图纸已陆续到齐。系统工程师应根据这些确认图修改P&ID，使之与设备实际情况完全一致。另外，根据最终配管图对管系进行详细水力计算，最后确定管系管径。此时，可能会要求对某管系进行返工，调整管径。在施工图设计开展过程中，可能会暴露出一些问题，因此在出P&ID施工版之前，

21、需要对P&ID再次详细校审，对图中不合理部分与各专业不一致处进行修改，目是使设计图纸与现场实际情况完全一致，避免返工。施工单位接到施工版后，才能对图中非“待定”部分进行施工。对图纸中标注“待定”部分，施工单位只能进行施工准备工作，不能进行正式施工。出P&ID施工版时，配管施工图已完成，应根据P&ID施工版对配管施工图、配管模型与配管材料表再次进行校核。此后，除了圈“待定” 内容和图面上小错外，对P&ID不允许再进行修改。若建设单位要求修改设计，应当由建设单位书面提出，经工程负责人签字后，以书面形式通知有关人员才能修改，而且要从PFD开始修改。在施工图设计过程中，由于设备布置变化与其它原因，会发

22、现公用工程配管支管引出次序与连接位置与P&ID有较大出入，此时，要根据配管图实际情况在施工版中修改公用工程图（UID）。由配管专业提出草图，系统专业改图。2.6 竣工版（5版）施工过程中，P&ID不允许大改或大返工，但小错误或图纸与现场情况不符是允许修改，并由设计代表根据施工实际情况修改P&ID成竣工图。此版图是在竣工结束后完成。但在大部分情况下，由于施工版与实际情况很接近，就不出P&ID竣工版了。P&ID设计过程中，各专业修改、补充都由系统专业工程师转移到原图上；当然，系统专业工程师修改也在原图上进行。这样可避免在众多图纸中找不到基准而造成混乱。过去我们习惯于设计一气呵成，这不符合事物发展规

23、律。各专业之间发展不平衡、设备定货落实与否、制造厂条件返回等，都将导致图纸不可能一次完成。因此，P&ID设计应不断加深、不断升版，形成图纸不同版本，逐步使设计趋于完善。随着计算机辅助设计发展，在P&ID设计过程中，计算机应用也日渐增多，并经历了三个发展阶段。第一阶段是利用计算机来完成P&ID制图工作。第二阶段是直接利用计算机进行P&ID设计。既可提高设计质量，也可节省设计工时。同时，还可利用计算机校核图纸间衔接。第三阶段是计算机辅助设计系统问世。它除了具有第二阶段各项功能外，还可以在制图同时，得到P&ID设备一览表、管道数据表、仪表一览表、阀门一览表、管件一览表、特殊管路附件表等。由于这些表是

24、计算机根据P&ID图面显示统计得到，不会存在人工制表时差错，为减少设计工时，提高工程设计质量创造了良好条件。3 .P&ID设计所需资料设计P&ID过程中，需要很多资料。收集和准备好这些资料，是保证P&ID设计顺利进行一个重要条件。这些资料包括PFD、设备资料、自控方案等。（l）PFDP&ID是在PFD基础上发展起来。所以，在设计P&ID之前，必须有一份经过有关部门批准、比较详细PFD作为P&ID设计依据。（2）设备由于在P&ID上要标出有关设备型式、台数、基础数据和尺寸，所以必须有完整工艺设备性能要求。在工艺流程中，有不少非定型设备和定型设备。在绘制P&ID过程中，必须有这些非定型设备简图和定

25、型设备总图，才能知道管口尺寸、联接形式、法兰压力等级和法兰面形式等。这些内容在绘制P&ID时是必要。（3）自控方案重要自控方案必须由工艺、自控专业联合提出。一般自控方案可以由P&ID设计者自行决定，然后由自控专业修改。（4）推荐配管材质表推荐表应能满足工艺对配管材质要求，应有管道等级等。（5）有关标准规范有关标准规范应包括工程规定（如保温、伴热、配管、仪表方面规定等）和工程采用标准、图例等。它关系到整个工程统一性和工程水平，须由工程负责人组织有关人员提出。（6）类似装置P&ID若有类似装置P&ID可供参考，则有利于吸取他人经验。在他人工作基础上起步，事半功倍。（7）流程介绍流程应介绍其生产特点

26、与整个生产过程简要情况。（8）开停车与装置操作特点根据该资料应当了解设计中须做哪些特殊考虑和处理。（9）仪表一览表。（10）设备一览表。在开始绘制P&ID时，上述资料不可能全部具备。只要有主要部分就可开展工作，但要在工作过程中将其它部分逐步汇集完全，以保证P&ID设计工作顺利开展。4.P&ID图面布置和制图要求。P&ID图纸规格一般采用 l或0图纸，以便图面布置。具体要求如下。（1）设备在图面上布置，一般是顺流程从左至右。（2）塔、反应器、储罐、换热器、加热炉等若放在地面上，一般是从图面水平中线往上布置。（3） 压缩机、泵布置在图面下部14线以下。（4） 中线以下14高度供走管道用。（5） 其

27、它设备要布置在工艺流程要求位置，如高位冷凝器布置在回流罐上面，再沸器靠塔放置。（6） 对于无高度要求设备，在图面上位置要符合流程流向，以便管道连接。（7） 围堰范围也可以在P&ID上表示出来。（8） 一般工艺管线由图纸左右两侧方向出入，与其它图纸上管道连接。（9） 放空或去泄压系统管道，在图纸上方或左、右方离开图纸。（l0）公用工程物料管道有两种表示方法。一种表示方法同工艺管道，从左右或底部出入图纸，或者就近标出公用工程物料代号与相接图纸号。另一种表示方法是在相关设备附近注上公用工程物料代号，如CW、PO表示这台设备需要用冷却水与冲洗油；然后在公用工程流程图上（UID）详细示出与该设备相接管道

28、尺寸、压力等级、管道号与阀门配置等。这种表示方法常用于标示泵与压缩机等设备水冷、轴封油以与冲洗油等公用工程物料管道。（11）所有出入图纸管道，除可用介质代号表示公用工程物料管道图纸连接外，都要带箭头，并注出连接图纸号、管道号、介质名称和相接设备位号等有关内容。5.P&ID中典型单元设计5.1离心泵（1）泵吸入阀和排出阀应与管线尺寸相同。但是,如果吸入和排出管线 尺寸比泵接管口大两级或两级以上,阀门可以比管线尺寸小一级。 当泵为备用泵或停止运转时，在下列情况下应设暖泵管线和/或防凝管线： a.泵温度超过230 C； b.环境温度低于工艺流体凝点。 当离心泵(特别是高速离心泵)在流量低于额定流量太

29、多情况下操作时需设最小流量保护管线。 当泵输送在环境温度下饱和蒸汽压大于大气压液体或处于闪蒸状态液体 时需设一平衡管线以防止蒸汽进入泵体产生汽蚀。根据工艺要求，可将循环旁路线连回吸入容器，最好在冷却设施之前返回。（2）一般情况下，需在泵吸入管线上设置永久过滤器。永久过滤器选取原则如下： Y型过滤器 2 管线； T型过滤器 2 管线。过滤器外壳材质应适用于所处理工艺物流。永久过滤器滤网材质应为不锈钢，临时过滤器滤网材质应为碳钢，除非特殊要求。（3）在输送烃类物流时,如果泵扬程超过7.0MPa应在泵出管线上设置双止逆阀。（4）离心泵和往复泵典型流程详见图5.1.1和5.1.2。 图5.1.1 离心

30、泵注: 1. 如果需采用永久过滤器,选取原则如下: -Y型 2 管线； -T型 2 管线。 2. 如果需设置暖泵旁路, 3/4排放阀可取消。 3. 泵放空和排净详见5.8节。 图5.1.2 往复泵注: 1. 永久过滤器。 2. 安全阀出口管返回泵吸入管线、吸入罐或指定系统。5.2容器和储罐（1）如无特殊工艺要求，应尽可能将安全阀、放空口、排净口、TI和PI口等连接在管线上，减少容器上管口数。（2）容器上放空和排净口尺寸选取详见5.8节。（3）与离心泵垂直吸入口连接容器管口应设置防涡流挡板。（4）所有储罐工艺管线上应在储罐根部和围堤外侧设置切断阀。5.3水冷器（1）水冷器上冷却水供水、回水管线设

31、置参见图5.3.1。（2）冷却水管线上阀门应按下列原则选取: 进口： 闸阀，对于小于 4管线， 蝶阀，对于4与4以上管线； 出口： 截止阀，对于小于 4管线， 蝶阀，对于 4与4以上管线。（3）冷却水管线应采取防冻措施,详见5.12节。图5.3.1 水冷器系统设置注: 1.如果无进口阀门，冷却水管不能完全切断，则冷却水侧不需设膨胀用安全阀。5.4蒸汽透平（1）从蒸汽总管引入透平机分支蒸汽管线应分别在靠近总管和透平机位置设置切断阀。如果已设置自启动开关阀，靠近透平机切断阀可以省掉。（2）如果透平排出蒸汽与总管相连，透平排出管线上应设切断阀，切断阀之前应设安全阀，安全阀泄放量为事故情况下最大蒸汽负荷。透平系统所有低点都应设置疏水器。（3）蒸汽透平系统流程图详见图5.4.1。图5.4.1 蒸汽透平机注： 1. 将切断阀设置在距总管尽可能近地方。 2. Y型过滤器。 3. 若透平为自启动,该阀应锁定开。 4. 透平机旁路(至少3/4)。 5. 疏水器数目根据透平厂商要求确定。