管道仪表流程图(P&ID: Piping Instrument Diagram)以统一规定的图形符号和文字代号,表达工艺装置的设备、仪表、管道、阀门及主要管件,并结合工艺需求、安全操作、经济运行等目的,描述了工艺装置的结构和功能。
管道仪表流程图(P&ID)不仅是工程设计及施工过程中各有关专业开展工作的主要依据,也是试生产、操作、维修和开停车等各方面所需的完整技术资料的一部分。
在化工企业生产运营中,管道仪表流程图(P&ID)也是开展设备维护、测试、检验工作的重要依据。本文将讨论P&ID中那些与设备维护工作(点巡检、离线及在线维护)相关的细节。
点巡检相关的P&ID信息
对于关键设备,通过设备/操作人员的点巡检,可以实现设备缺陷隐患的早期发现、早期预防和早期修复,将故障消灭在萌芽状态,维护设备性能,确保生产设备安全运行。
制定点巡检标准与设定点巡检路线的第一步,就是确定点巡检区域内的设备中能反映设备故障特征的并可检测的所有部位,而这些往往在P&ID上已经有了初步的体现。
例如,对于一个简单的离心泵,除了机泵本身硬件所需要监控的润滑、振动外,还需要包括进出口压力或/和入口过滤器前后压力;对于一个复杂的机泵,需要监测的还包括出入口及泵体导淋,泵出口及最小回流线的流量,仪表人员还需要关注与机泵相关的状态联锁;而对于一个复杂的成套设备如工业炉,需要在点巡检中覆盖的点位则会更多。
备注:一个简单离心泵相关现场压力监测的P&ID示意
备注:一个复杂机泵相关控制及监测的P&ID示意
备注:典型的工业炉监测点的P&ID示意
离线维护相关的P&ID信息
在P&ID中我们可以找到的信息,覆盖了设备离线维护过程的三个阶段:
设备隔离
工艺处理
设备拆卸
1
设备隔离
在许多时候,设备人员会抱怨在P&ID开发时(实际上是工程设计时)没有为设备检修提供隔离可能性。这首先需要回答:对于运行装置,如何决定是否需要为设备提供单独的隔离系统?答案是:这取决于设备的平均故障间隔(MTBF)与装置的停车检修周期。
并非装置的所有设备都需要单独的隔离阀或隔离盲板,当一台设备的平均故障间隔(MTBF)比装置的停车检修周期更短,如果在装置其他部分正常运行过程中需要对该设备进离线维护,则应设置隔离系统。例如,某个设备每三年需要离线维护一次,而大修周期为两年,那么就可以不设置单独的隔离系统,或可以考虑与相关设备或系统合并设置隔离阀门。
当然,隔离系统的设置除了维护目的,还需要考虑工艺需求及备机的开停等。
在P&ID中,你可以看到以下几种常见的隔离方案,其隔离有效性及安全性各有差异:
备注:不同类型隔离方案对比及P&ID示意
在P&ID中你还可以注意到一些关于隔离盲板设计的细节差异,例如盲板需要设置在隔离阀门的上游还是下游?这两种方案的差异在于是否需要在切换盲板前清空设备/系统,部分企业选择了操作性强的第二种方案,部分企业则选择第一种方案,因为这提供了“唯一”的隔离操作顺序。
备注:不同盲板位置P&ID示意及对比
2
工艺处理
在维护工作开展之前,操作人员需要对设备/系统进行“无害化处理”,常见的工艺处理方式包括降温、排空排尽及清洗置换。
备注:不同方式的工艺处理
P&ID图中也包含了这几类工艺处理方式相关的信息,例如不同类型设备及管线的排空排尽位置,并定义了设备/管线排尽排空阀门尺寸大小。
备注:常见设备的排空排尽P&ID示意
备注:P&ID中管线排空排尽布置示意
备注:排尽排空阀门尺寸的经验法则
在清洗置换环节中,操作及设备人员还需要特别关注P&ID中的一些信息,包括:
手动及自动清洗相关的进出管线;
清洗置换所采用的公用工程管线;
介质清出或清洗管线(包括猪站)中的阀门及管件形式(如全通径阀门、三通阀门、长径肘管);
设备的清扫管口;
设备置换管口的数量及大小;
在清洗置换中,部分没有设置置换介质收集地沟或远离集液池的设备设施,你在P&ID中还可以注意到某些机泵设置了集液盘。
备注:带集液盘的机泵的P&ID示意
3
设备拆卸
在完成了清洗置换、管线隔离后,如果维护人员想要将设备转移至检修车间进一步检验测试,那么易于拆卸的设计将会提供极大便利。你也可以在P&ID上找到标识为“RS(Removable Spool)”的可拆卸短节,不同类型的设备的设置位置各有差异。
备注:不同类型设备的可拆卸短节位置P&ID示意
如果你审视企业当前的P&ID,发现其中并没有包含文章中所讨论的这些细节,这并不是一个值得惊讶的事实。因为P&ID的开发设计需要各专业的协同合作,在工程项目各阶段的设计审查中,通过操作人员与维护人员深入参与装置布局审查、可操作性审查、3D模型审查,才能高效地完善P&ID,从而使P&ID不仅仅是工艺专业人员的图纸,更是生产-维护作业的沟通工具。
来源:中安咨询在线
中国化学品安全协会
编辑:静安
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