Os P&IDs são complexos, mas não precisam mais ser graças ao nosso programa intuitivo de P&ID. Aprenda o que são, para que servem e como criar diagramas de tubagens e instrumentos neste guia completo.
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. -
Especificações de materiais do processo (PMS)
Aqui é onde você encontra os detalhes sobre materiais de construção, juntas, parafusos e acessórios. -
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. -
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
Como criar um diagrama de tubulação e instrumentos no Lucidchart
Para cumprir com o propósito deste guia, procederemos como se você estivesse usando o Lucidchart. O Lucidchart foi criado com diagramas de P&ID em mente, portanto, criar um diagrama útil será incrivelmente fácil. Comece com uma conta gratuita do Lucidchart.
1. Listar equipamentos
Lembre-se de que os P&IDs representam o hardware e o software necessários para projetar, construir e executar uma unidade de processo. Para criar um desenho tão abrangente, comece listando os elementos em um P&ID padrão. Sua lista deve incluir todos os elementos de tubulação, incluindo a ordem e a colocação de:
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Ramificações
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Entrefechos de controle
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Equipamento
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Instrumentação
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Redutores
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Válvulas
2. Adicionar formas
Abra um novo documento em sua nova conta do Lucidchart. Pode ser necessário ativar a biblioteca de formas da Engenharia de Processos clicando no botão “Formas”, no canto superior esquerdo do seu navegador. Encontre a opção Engenharia de processo e verifique se a caixa foi marcada.
Quando as formas de P&ID estiverem disponíveis, basta arrastar as formas necessárias para a tela e configurá-las clicando no ícone do painel de contexto, exibido ao lado da forma. Várias opções são exibidas aqui; por exemplo, um tanque poderia ser personalizado com vários tipos de telhados, e os usuários podem alternar entre esconder e mostrar o toco. Se você se perder na enorme variedade de formas de P&ID, use a função de pesquisa da caixa de ferramentas para encontrar um símbolo específico.
3. Conectar tubos e equipamentos
Agora que você montou os componentes, conecte-os entre si na ordem apropriada. No Lucidchart, cada forma se encaixa perfeitamente em uma linha ou tubo de conexão. Se você não tem certeza de como o processo deve fluir, pergunte-se:
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Qual ação desencadeia esse processo?
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O que acontece depois?
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Para passar ao próximo passo, qual equipamento é preciso?
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Esta unidade requer configuração especial?
Tutorial de diagrama P&ID: como fazer o seu no Lucidchart
Exemplos e modelos de P&ID
Sabemos que criar diagramas pode ser desafiador. Por isso, o Lucidchart conta com modelos e exemplos para ajudar você a encontrar inspiração. Clique no link abaixo e faça um teste com os modelos apresentados.
Exemplo de sistema de fluxo em diagramas P&ID
Abra este exemplo para ver um sistema de fluxo de fluidos. Este diagrama define as configurações mecânicas e de design aplicadas. Tente editar os elementos para produzir um processo mais eficiente. Saiba mais sobre exemplos de diagramas de tubagens e instrumentos (P&ID).
Exemplo de vaso separador em diagramas P&ID
Confira nosso modelo de P&ID para vasos separadores trifásicos. Esses componentes são usados no setor de petróleo e gás para separar diferentes líquidos que fluem dos poços de petróleo. Experimente o modelo de P&ID da Lucid.
Como criar um diagrama P&ID
Caso use software para criar seus diagramas P&ID, existem alguns passos básicos a serem seguidos:
- Crie e cheque uma lista de equipamentos. Use os símbolos encontrados na biblioteca após ter certeza dos itens de sua lista.
- Conecte tubos e equipamentos e revise os detalhes junto a um colega de confiança. Avalie novamente o processo diversas vezes e fique atento às ineficiências.
- Compartilhe com colaboradores.
Para mais detalhes sobre símbolos e notação, acesse a Legenda de Símbolos de Diagramas de Tubulação e Instrumentos (P&ID).
Fundamentos na organização de P&ID
Sendo um documento da maior importância, o diagrama P&ID deve ser organizado em uma sequência lógica. Uma vez que muitas empresas, ou a maioria delas, estabelecem seus próprios padrões na organização de diagramas P&ID, é ideal imaginá-los como capítulos de um livro ou cenas de um filme que se interconectam para contar a história de seu processo de engenharia. Ele deve fornecer uma ilustração resumida e fácil de entender de todos os equipamentos a serem incluídos no fluxo do processo, das informações e alertas sobre riscos, das medidas de segurança e falhas potenciais para que os erros possam ser minimizados ou eliminados. Ele ajudará no suporte ao desenvolvimento de procedimentos operacionais e de manutenção. Como um roteiro do processo, ele é uma forma de verificar se as mudanças podem ser feitas de modo seguro e efetivo usando a Gestão de mudanças.
Diferentes tipos de diagramas P&ID
Existem tantos estilos e tipos diferentes de diagramas quanto existem empresas e produtos.
Formas de tubulação e instrumentação no Lucidchart
Todas as formas e opções de diagramas P&ID do Lucidchart são baseadas nos padrões ISA S5. Dentro do aplicativo, eles são categorizados de acordo com os seguintes grupos (que não constituem uma lista completa):
Equipamento
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Compressores
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Transportadores
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Motores
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Turbinas
canalização
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Tubos um para muitos
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Tubos multilinhas
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Separadores
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Redutores
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Flanges
Reservatórios
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Reservatórios
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Tanques
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Cilindros
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Colunas
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Sacos
Trocadores de calor
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Caldeiras
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Condensadores
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Permutadores
Bombas
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Bombas
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Ventiladores
Instrumentos
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Indicadores
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Transmissores
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Gravadores
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Controladores
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Elementos
Válvulas
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Válvulas
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Rotâmetros
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Orifícios
O que esperar do software de diagramas P&ID
Há muitas ferramentas de software que possibilitam a criação de diagramas. No entanto, existem critérios que podem tornar o diagrama P&ID mais eficiente, por exemplo: a adesão aos padrões ISA, a facilidade de uso, a habilidade de integrar o diagrama com outras ferramentas de produtividade e, o mais importante, em muitos casos, o poder de colaborar com outros membros de equipes e departamentos.
Por que Lucidchart é o melhor software para seus diagramas P&ID?
Lucidchart, a ferramenta para criar fluxogramas online, é usado no mundo todo para elaborar diagramas P&ID e muitos outros tipos de diagramas e gráficos. Com uma interface intuitiva e recursos colaborativos, é a melhor alternativa ao Visio online. Lucidchart foi projetado para ser intuitivo e potente, satisfazendo as necessidades dos engenheiros, para que seus projetos sejam conduzidos sem percalços para todos os envolvidos no processo de P&ID.
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Simples de usar
Uma variedade de diagramações detalhadas resulta na criação de diagramas rápidos e precisos. E, sendo que os símbolos do Lucidchart são baseados na norma ISA S5, seus diagramas P&ID serão bem-vindos em qualquer contexto profissional,favorecendo engenheiros e técnicos.A simplicidade da função “arraste e solte”, atalhos de teclado e elementos interativos fazem do Lucidchart o melhor software para a criação de diagramas de tubulação e instrumentos (P&ID). -
Totalmente integrado
A criação de diagramas se encaixa perfeitamente em seu fluxo de trabalho. Como o Lucidchart é integrado com G Suite, Google Drive, JIRA, Atlassian e outras ferramentas de alta produtividade, basta abrir o software e criar. -
Viabiliza a colaboração
Opções-padrão de download – PNG, JPG, PDF, VDX – ou salve o diagrama em uma página segura de internet.Seu diagrama também pode ser integrado a qualquer site HTML. Nossa ferramenta online permite que colaboradores trabalhem juntos, resultando em projetos acurados e detalhados.Para economizar tempo e energia, o Lucidchart permite que você faça um esboço antecipado dos requisitos do diagrama.Use nosso recurso de colaboração em tempo real, como conversas em grupo e comentários, enquanto trabalha com clientes, engenheiros e designers. -
Importação / exportação do Visio
A sua equipe ainda usa o Microsoft Visio para criar designs de tubulação e instrumentação? Oferecemos o mesmo conjunto de formas, porém por um preço muito mais acessível. Basta importar seus documentos antigos do Visio para o Lucidchart e eles poderão ser editados instantaneamente.
Um caso prático mostra todo o valor do Lucidchart, para todo mundo
Não é pouca coisa, o Lucidchart pode ajudar a salvar o mundo. A água de lastros de navios é bastante prejudicial para o meio ambiente. Sua descarga geralmente contém espécies de moléstias não nativas, que podem causar extensos danos econômicos e ecológicos aos ecossistemas aquáticos.
Símbolos e notação de diagramas P&ID
Uma área padronizada dos diagramas P&ID são os símbolos de instrumentação, chave para podermos entender os diagramas P&ID. Os símbolos de instrumentação que aparecem em diagramas adotam as normas S5.1-1984 (R 1992) da ANSI/ISA. A adesão ao padrão S5.1 Instrumentation Symbols and Identification da Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) garante um meio consistente e independente de sistema para comunicar intenções de instrumentação, controle e automação, de forma que todos possam compreender.
ISA S5.1 define quatro elementos gráficos: os instrumentos discretos, os de controle compartilhado/visor, de computador do processo e controlador lógico programável (CLP), agrupando-os em três categorias de localização (localização primária, localização auxiliar e montado em campo).
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Instrumentos discretos são representados por elementos circulares
Instrumentos de controle compartilhado/visor são círculos cercados por um quadrado. Computadores do processo são indicados por um hexágono e as funções do controlador lógico programável (CLP) são mostradas como um triângulo dentro de um quadrado. -
Uma barra única horizontal em qualquer um dos quatro elementos gráficos significa que a função reside na categoria de localização primária
Uma linha dupla indica uma localização auxiliar e a ausência de linha posiciona o aparelho ou função no campo. Aparelhos localizados atrás de um painel elétrico em algumas outras localizações inacessíveis são representados por uma linha horizontal tracejada. -
Combinações de letras e números aparecem dentro de cada elemento gráfico e combinações de letras são definidas pelo padrão ISA
Os números são atribuídos aos usuários e os esquemas variam. Algumas empresas usam uma numeração sequencial, outras vinculam o número do instrumento ao número da linha do processo e outras podem optar por adotar sistemas únicos, e às vezes até de numeração inusitada. -
A primeira letra define as variáves medidas ou iniciais
Entre os exemplos temos: Análise (A), Fluxo (F), Temperatura (T) etc., com o uso de letras sucessoras definindo as funções de leitura, funções passivas ou de saída, tais como Indicador (I), Registro (R), Transmissor (T) e assim por diante.
Seguem alguns exemplos de símbolos de diagramas P&ID. Você pode ter uma visão geral completa de todos os símbolos de P&ID incluídos no Lucidchart, se necessário.
Equipamento
O equipamento é composto por diversas unidades de P&ID que não se encaixam nas outras categorias. Este grupo inclui equipamentos, tais como compressores, esteiras, motores, turbinas, aspiradores e outros aparelhos mecânicos.
canalização
Uma tubulação é um tubo que transporta substâncias fluídas. A tubulação pode ser feita de vários materiais, incluindo metal e plástico. O grupo de tubulação pode ser feito de um ou diversos dutos, dutos de canais múltiplos, separadores e outros tipos de aparelhos de tubulação.
Reservatórios
Um vaso é um reservatório usado para armazenar fluídos. Ele pode também alterar as características do fluído durante a armazenagem. A categoria de vasos inclui tanques, cilindros, colunas, sacos e outros recipientes.
Trocadores de calor
Um trocador de calor é um aparelho projetado para transferir calor de modo eficiente de diferentes áreas ou meios. Esta categoria inclui caldeiras, condensadores e outros trocadores de calor.
Bombas
Uma bomba é um aparelho que utiliza sucção ou pressão para aumentar, comprimir ou mover fluídos para dentro ou fora de outros objetos. Esta seção abrange tanto bombas quanto ventiladores.
Instrumentos
Um instrumento é um aparelho que mede, e às vezes controla, quantidades, tais como fluxo, temperatura, ângulo ou pressão. O grupo de instrumentos abriga indicadores, transmissores, registros, controladores e elementos.
Válvulas
Uma válvula regula, direciona ou controla o fluxo de um fluído ao abrir, fechar ou obstruir parcialmente as passagens em um sistema de tubulação. Esta categoria inclui rotâmetros, orifícios e outros tipos de válvulas.
Você encontrará muito mais formas e símbolos comuns na Legenda de símbolos de diagramas P&ID do Lucidchart.
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