PFD / P&ID 2008 년 2 학기 서울산업대학교 안전공학과 김 나영.

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1 PFD / P&ID 2008 년 2 학기 서울산업대학교 안전공학과 김 나영

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8 용어의 정의 공정흐름도 (PFD, Process Flow Diagram)
공정계통과 장치설계기준을 나타내주는 도면이며 주요 장치, 장치간의 공정연관성, 운전조건, 운전변수, 물질·에너지 수지, 제어 설비 및 연동장치 등의 기술적 정보를 파악 할 수 있는 도면 공정배관계장도 (P&ID, Piping & Instrument Diagram) 공정의 시운전 (Start-up operation), 정상운전(Normal operation), 운전정지(Shutdown) 및 비상운전(Emergency operation) 시에 필요한 모든 공정장치, 동력기계, 배관, 공정제어 및 계기등을 표시하고 이들 상호간에 연관 관계를 나타내 주며 상세설계, 건설, 변경, 유지보수 및 운전 등을 하는 데 필요한 기술적 정보를 파악 할 수 있는 도면

9 용어의 정의 물질수지(Material balance) 공정중에 사용되는 주원료 및 부원료의 양과 제품이나 부산물의 양 또는 폐가스, 폐액 등으로 배출되는 손실량간의 수지계산 열수지(Heat balance) 원하는 공정조건을 충족시키기 위하여 가열, 냉각시키거나 화학반응의 결과로 반응열이 발생 또는 흡수되는 등 공정중 물질계 의 상태변화에 따른 열 및 에너지 변화량에 대한 수지 계산

10 코 드 명 : 공정흐름도(P&ID) 작성지침 코드번호 : D-36 공정 흐름도 (PFD)
공정흐름도에 표시되어야 할 사항 공정설계 개념을 파악하는데 필요한 기본적인 제조공정 개요와 공정흐름, 공정제어의 원리, 제조설비의 종류 및 기본사양 등이 표현되어야 함 (1) 공정 처리순서 및 흐름의 방향(Flow scheme & direction) (2) 주요 동력기계, 장치 및 설비류의 배열 (3) 기본 제어논리(Basic control logic) (4) 기본설계를 바탕으로 한 온도, 압력, 물질수지 및 열수지 등 (5) 압력용기, 저장탱크 등 주요 용기류의 간단한 사양 (6) 열교환기, 가열로 등의 간단한 사양 (7) 펌프, 압축기 등 주요 동력기계의 간단한 사양 (8) 회분식 공정인 경우에는 작업순서 및 작업시간

11 공정흐름도(PFD) 도면의 작성 배 치 제조공정을 한눈에 알아볼 수 있도록 정확하고 알기 쉽게 만들어져야 하며 가능한 한 전체 시스템을 한 장에 나타내는 것이 좋다. 공정흐름 순서에 따라 좌측에서 우측으로 장치 및 동력기계를 배열하고 물질수지와 열수지는 도면의 하단부에 표시한다.

12 공정흐름도(PFD) 표 시 기본사항 장치 및 동력기계 도면은 약어와 심볼을 이용하여 간단하고 일목요연하게 작성한다.
도면에는 공정 또는 지역 등을 포함하여 고유의 도면번호를 부여한다. 장치 및 동력기계 주요 장치 및 동력기계에 대하여 장치의 고유번호, 명칭, 용량, 유체의 종류 등의 기본사양을 표시 반응기 등 용기 류 - 장치번호 및 명칭, 유체명칭, 규격(지름 및 높이 또는 길이), 트레이 수 또는 충전물 및 촉매층 높이 등 탱크 류 - 장치번호 및 명칭, 유체 명칭, 규격(지름 및 높이 또는 길이) , 용량 열교환기 류 - 장치 번호, 유체 명칭, 용량 펌프 및 압축기류 - 장치번호 및 명칭, 유체 명칭, 용량, 압력 기타 설비 - 장치번호 및 명칭, 유체 명칭, 해당 설비의 용량, 필요한 운전변수

13 공정흐름도(PFD) 계기 및 제어장치 계기 및 제어장치들은 다음 사항에 대한 기본적인 제어 논리를 나타내기 위하여 필요한 경우에만 표시하며, 현장 계기 등 사소한 계기 및 제어장치는 생략 주요 공정설비 주요 단위조작 물질수지 및 열수지를 유지하기 위한 정보 제공 기타 시스템의 주요 운전조건 변화에 대한 정보 제공 등 자동밸브의 전 후단 차단밸브와 바이패스는 표시 하지 않는다. 배관 주 공정흐름배관을 중심으로 표시하되, 기본적인 공정설계개념을 전달하기 위하여 필요한 경우에 한하여 바이패스배관(By-pass line)과 시운전배관(Start-up line) 등도 표시하며, 유틸리티배관은 입구와 출구측만 표시한다.

14 공정흐름도(PFD) 물질수지와 열수지 공정흐름도에는 유체의 조성, 유량, 상(Phase), 온도, 압력 등 중요한 물리적 특성 과 주요 장치에 있어서의 열 교환량이나 에너지 소비량 등 기본적인 공정흐름의 설계 개념을 표시 물질수지 및 열수지, 기타 관련 정보들은 공정흐름 순서와 위치를 식별할 수 있도록 흐름번호(Stream number)를 부여하고, 대응되는 물질수지 및 열수지는 도면 하단부 또는 기타 여백에 표기하며, 필요에 따라 별지에 작성 가능 물질수지는 다음과 같은 내용을 표시한다. 흐름번호 흐름별 유체의 종류(기체, 액체) 및 조성 유체의 조성비율 유량 유체 특성 : 비중, 점도, 밀도, 분자량 등 운전압력

15 공정흐름도(PFD) 열수지 주요 흐름 별 운전온도, 엔탈피, 열용량 등을 표시
흐름번호는 주 공정흐름을 우선하여 원료의 공급에서부터 제품 생산에 이르기까지 순차적으로 부여하고, 정제 및 회수공정 등 부속 공정흐름에 대해서도 계통별로 부여 연속적인 공정 벤트나 드레인도 빠짐없이 포함시켜 원료 및 부원료의 총 투입량과 중간 손실을 포함한 제품의 총 생산량 등이 일치하도록 하여야 함. 다품종의 제품을 생산하는 공정인 경우에는 원료, 제품 등 구성성분 및 운전조건의 변경에 따라 공정흐름도와 물질수지를 별도로 작성하여야 함.

16 코 드 명 : 공정배관계장도(P&ID)작성지침 코드번호 : D-25-1997 공정배관계장도(P&ID)
공정배관계장도에 표시되어야 할 사항 일반사항 공정배관계장도에 사용되는 부호(Symbol) 및 범례도(Legend) 장치 및 기계, 배관, 계장 등 고유번호 부여 체계 약어·약자 등의 정의 기타 특수 요구사항

17 코 드 명 : 공정배관계장도(P&ID)작성지침 코드번호 : D-25-1997 공정배관계장도(P&ID)
공정배관계장도에 표시되어야 할 사항 장치 및 동력기계 설치 예비기기를 포함한 모든 공정설비가 표시 모든 장치와 장치의 고유번호, 명칭, 용량, 전열량 및 재질 등의 기본사양 모든 동력기계와 동력기계의 고유번호, 명칭, 용량 및 동력원(전동기, 터빈 또는 엔진등) 등의 기본사양 탑류, 반응기 및 드럼 등의 경우에는 맨홀,트레이(TRAY)의 단수, 분배기(DISTRIBUTOR) 등 내부의 부속품 모든 벤트 및 드레인 장치 및 동력기계의 연결부 장치 및 동력기계의 보온 또는 트레이싱(HEAT TRACING)

18 공정배관계장도(P&ID) 배관 모든 배관 및 닥트와 유체의 흐름방향등이 표시
모든 배관 및 닥트와 유체의 흐름방향등이 표시 배관 및 닥트의 직경, 배관번호, 재질, 플렌지 규격. 모든 배관에 설치되어 있는 벤트 및 드레인. 모든 수동밸브 및 밸브의 종류. 특별한 부속품 류, 시료채취배관 및 시운전용 영구 배관 증기나 전기에 의한 트레이싱(HEAT TRACING) 보온의 종류 배관의 재질이 바뀌는 위치

19 공정배관계장도(P&ID) 계측기기 모든 계기 및 자동조절밸브 등이 표시 센서, 조절기, 지시계, 기록계, 경보계 등을 포함한
제어 계통 분산제어시스템 또는 아나로그 등 제어장치의 구분 현장설치계기, 현장 판넬계기, 중앙 판넬계기 등의 구분 고유번호, 종류, 형식, 기능 자동조절밸브와 긴급차단밸브의 크기 및 정전과 같은 이상 시 밸브의 개폐위치. 공기 또는 전기 등 신호라인(SIGNAL LINE) 안전밸브의 크기, 설정압력 및 토출 측의 연결부위 계장용 배관 및 계기의 보온종류 비상정지를 위한 연동시스템

20 공정배관계장도(P&ID) 도면의 작성 작성원칙 도면은 공정흐름도를 기초로 하여 작성 표시
유틸리티에 관한 공정배관계장도 는 제조공정과 별도 작성 표시 도면은 약어와 심볼을 이용하여 간단하고 정연하게 작성 도면에는 공정 또는 지역 등을 포함하여 고유의 도면번호를 부여 도면에 기기를 배치함에 있어서 축척을 사용할 필요는 없으나 상대적 높이와 크기를 나타내도록 하여야 하며, 특별한 경우에는 배관의 경사 및 장치의 지지대 높이 등을 명기 유체의 흐름방향은 도면의 좌측에서 우측으로, 위에서 아래로 되도록 하며 좌우의 선과 상하의 선이 교차하는 경우에는 좌우의 선을 우선하여 표시하고 상하의 선을 끊어서 표시

21 공정배관계장도(P&ID) . 도면의 작성 표시 주 공정 흐름을 나타내는 배관은 배관의 크기에 관계없이 굵게 표시
하나의 유체가 2매 이상의 도면으로 연결되는 경우에는 연결되는 도면번호 및 장치 등의 고유번호 등을 이용하여 흐름의 연결을 표시 모든 계기는 동그라미에 계기번호를 표시하여야 하며, 동그라미 안의 상단부에는 계기의 측정대상과 기능을 표시하고 동그라미의 우측 상단과 하단에 경보유무를 표시 시공이나 운전상 특별히 필요한 사항은 도면의 우측 상단에 주기

22 공정배관계장도(P&ID) 장치 및 동력기계 고유번호 부여 방법 고유번호는 단위공장, 지역, 기기의 종류 및 병렬운전 또는 설치
예비기기 등을 쉽게 구분할 수 있도록 정한다. 고유번호는 다음과 같이 부여한다. P A/B | | | | | | | 수량 및 예비품 표시 | | 일련 번호 | 단위 공정 번호 (공장) 장치 및 동력 기계의 종류 표시

23 공정배관계장도(P&ID) 기기의 머리글자는 기기의 종류에 따라 다음과 같이 표기 P ; 펌프 류 C ; 압축기류
기기의 머리글자는 기기의 종류에 따라 다음과 같이 표기 P ; 펌프 류 C ; 압축기류 AG ; 교반기 류 HT ; 호이스트 류 T ; 탑 류 R ; 반응기 D ; 드럼 류 TK ; 저장탱크 류 E ; 열교환기 류 H ; 히타 류 V ; 용기 류 X ; 공급자 일괄공급기기

24 공정배관계장도(P&ID) 배관번호 부여방법 배관번호에는 배관공칭직경, 유체의 종류, 일련번호, 재료사양 및 보온코드 등을 포함
배관번호는 다음과 같이 부여 4"-P-1001-AAA-BB | | | | | | | | | | | 보온종류 | | | | 재질사양 | | | 일련번호 | | 단위공정(공장)번호 | 유체의 종류 호칭직경

25 공정배관계장도(P&ID) 유체는 종류에 따라 약어로 표시 A A A | | | 재질사양은 다음과 같이 표시
| | | | | 특수 사양 | 배관 재질 플랜지 호칭 압력

26 공정배관계장도(P&ID) 계기의 고유번호 부여방법 고유번호에는 계기의 측정대상, 기능,지역 및 루푸 번호 등이 포함
고유번호에는 계기의 측정대상, 기능,지역 및 루푸 번호 등이 포함 계기번호 부여요령 PICA A | | | | | | | | | | | +- 병렬 설치시 식별번호 | | | | 분기 번호 | | | 일련 번호 | | 단위 공정(공장)번호 | 계기가 가지고 있는 기능 압력, 온도 및 유량 등 측정대상

27 공정배관계장도(P&ID) 범례도 (LEGEND) 범례도 에는 공정배관계장도 에서 사용되는 아래와 같은 제반
약속들이 표시 공정배관계장도면에 나타나는 모든 밸브, 스트레이나, 사이트 및 그래스 배관의 사양 시운전 또는 비상운전 시 등에 필요한 모든 보조배관 유틸리티 스테이션 등의 표준도(TYPICAL DETAIL) 1회 이상 사용되는 특별한 사항 공정배관계장도 에서 사용되는 약어