O que é um diagrama hidráulico?
Os diagramas de tubulação e instrumentos, ou P&ID, mostram a tubulação e componentes relacionados de fluxos de processos físicos. É geralmente usado no campo da engenharia.
Função e propósito dos diagramas P&ID
Os diagramas de engenharia de tubagens e instrumentos (P&ID) são fundamentais para a manutenção e modificação do processo nele representado. Na fase de design, o diagrama também fornece a base para o desenvolvimento de esquemas de controle do sistema, como o Estudo de Perigos e Operabilidade (HAZOP).
Em plantas de processamento, o diagrama é uma representação gráfica de:
- Detalhes importantes de engenharia de tubulação e instrumentação
- Esquemas de controle e paradas de produção
- Requisitos regulamentares e de segurança
- Início básico e informações operacionais
Quando usar diagramas P&ID e quem os usa
Os diagramas P&ID são uma ilustração esquemática do relacionamento funcional de processos, instrumentação e componentes de equipamentos do sistema, usados no campo da instrumentação e controle ou da automação. Eles normalmente são criados por engenheiros na elaboração de processos de manufatura de plantas físicas.
Tais plantas geralmente requerem passos químicos ou mecânicos complexos, mapeados com diagramas P&ID para criar uma planta e manter sua segurança, em referência às Informações sobre a segurança do processo (ISP) dentro da área de Gestão da segurança de processos (PSM). Caso ocorra algum problema, recomenda-se consultar os diagramas P&ID. Os diagramas P&ID são documentos de valor incalculável, seja para ajustar um processo existente, substituir peça de equipamento ou para orientar o design e implementação de uma nova planta. Com os dados fornecidos pelos diagramas, é possível planejar alterações de modo seguro e efetivo, usando a Gestão de mudanças (MOC).
Os diagramas P&ID são usados por técnicos de campo, engenheiros e operários para melhor entenderem o processo e de que forma a instrumentação está interconectada. Eles também são úteis no treinamento de colaboradores e empreiteiros.
Do que se tratam os diagramas P&ID?
Os diagramas P&ID representam um papel fundamental no mundo da engenharia de processos, mostrando interconectividade, porém não necessariamente incluem especificações. As especificações são geralmente fornecidas em outros documentos. Entretanto, são incrivelmente úteis em diversas atividades, como para:
- Avaliar processos de obras
- Servir como base para programação de controle
- Desenvolver diretrizes e padrões para a operação da planta
- Apresentar documentos que expliquem como o processo funciona
- Fornecer uma linguagem em comum na discussão das operações da planta
- Criar e implementar discussões sobre segurança e controle
- Criar um esboço conceitual ou de uma planta de manufatura
- Formular recomendações de estimativas de custos, e projeções de equipamentos e processos
Qual a diferença entre um diagrama de fluxo do processo (PFD) e um diagrama de engenharia de tubulação e instrumentação (P&ID)?
Os detalhes de instrumentação variam com o grau de complexidade do design. Designs simplificados ou conceituais são chamados de diagramas de fluxo de processo (PFD). Um diagrama PFD mostra menos detalhes do que um diagrama P&ID e geralmente é o primeiro passo do processo de design, funcionando mais como uma visão geral. Já os diagramas de engenharia de tubulação e instrumentação (P&ID) são bem mais detalhados.
Quais são as limitações de um diagrama P&ID?
Uma vez que os diagramas P&ID são representações de processos, estes possuem algumas limitações inerentes. Não podem ser considerados modelos reais, pois não são necessariamente desenhados de acordo com escalas, nem acurados de modo geométrico. Também não há um padrão universal para estes diagramas, e por isso podem parecer diferentes entre empresas, ou mesmo dentro de uma mesma empresa, com base em normas internas, no tipo de sistema de software sendo usado e nas preferências da pessoa que os cria. Portanto, é importante criar o diagrama, e depois revisar a documentação que aborda detalhadamente os documentos de apoio.
Os documentos de apoio aos diagramas P&ID
Pelo fato dos diagramas P&ID serem gráficos esquemáticos que proporcionam uma visão geral, é necessário documentos que esclareçam seus detalhes e especificações. Aqui estão alguns deles:
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Diagramas de fluxo de processos (PFDs)
Os diagramas P&ID se originam de diagramas PFDs. Um diagrama PFD é um retrato dos passos isolados de um processo em uma ordem sequencial. Elementos que podem ser incluídos são: sequência de ações, materiais ou serviços que entram ou saem do processo (entradas e saídas), decisões que devem ser feitas, pessoas a serem envolvidas, tempo envolvido em cada passo e/ou cálculos do processo.
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Especificações de materiais do processo (PMS)
Aqui é onde você encontra os detalhes sobre materiais de construção, juntas, parafusos e acessórios.
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Especificações de equipamentos e instrumentação (EIS)
Normas e detalhes considerados extensos demais para estarem nos diagramas P&ID encontram-se nas EIS, incluindo escopo, normas, códigos e especificações, definições e terminologia, materiais de construção, bases de design, mecânica/fabricação, garantias, testes e inspeções, documentação e remessa.
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Especificações dos requisitos funcionais (FRS).
A forma como a planta ou sistema operam é detalhada nas FRSs. Elas incluem a descrição funcional, a comunicação e a definição do escopo do processo.
O que um diagrama P&ID deve incluir?
Uma vez que não existem padrões exatos na maneira como os diagramas P&ID devem ser criados, há padrões sugeridos pelas práticas industriais de processos (PIP), um consórcio de proprietários de processos industriais e empreiteiros de construção e engenharia que trabalham na indústria. PIC001: os critérios de documentação para o diagrama de processo e instrumentação descrevem o que um diagrama P&ID deve conter:
- Equipamentos mecânicos com nomes e números
- Todas as válvulas e suas identificações
- Tubulações de processos industriais, tamanhos e especificações
- Miscelânea – elementos de ventilação, drenos, acessórios especiais, linhas de amostragem, redutores, incrementadores e ferramentas de forjamento a frio
- Partidas de produção permanentes e linhas niveladas
- Direções do fluxo
- Referência de interconexões
- Entradas e saídas do controle, engates/intertravamentos
- Categoria sísmica
- Interfaces para alterações de classe
- Nível de qualidade
- Entradas de comunicados
- Entrada no computador do sistema de controle
- Interfaces de fornecedores e empreiteiros
- Identificação de componentes e subsistemas entregues por outros
- Sequência física planejada do equipamento
- Classificação ou capacidade do equipamento
O que o diagrama P&ID não deve incluir?
Detalhes mais aprofundados dos diagramas podem ser encontrados nos documentos de apoio, pois é ideal criar diagramas P&ID que forneçam claridade e não desorganização. Por este motivo, é desejável omitir:
- Válvulas integrais para instrumento
- Relés de controle
- Interruptores manuais
- Tubos e válvulas para instrumento primário
- Temperatura da pressão e dados do fluxo
- Tubos-cotovelo, conexões em T e acessórios de padrão similar
- Notas explicativas extensas
