Über Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramme und Armaturendiagramme - was man wissen sollte

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07/10/2023
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In der komplexen Welt der industriellen Systeme ist die Fähigkeit, Diagramme genau zu lesen und zu interpretieren, von entscheidender Bedeutung, und unter diesen Diagrammen kommt dem Armaturendiagramm große Bedeutung zu. Dieser umfassende Leitfaden soll Sie mit dem Wissen ausstatten, das Sie zum Lesen und Interpretieren von Ventilplänen benötigen, wobei der Schwerpunkt auf ihrer Verwendung in Prozessabläufen und der darin enthaltenen wichtigen Symbolik liegt.

Wie hilft ein Ventildiagramm beim Verständnis von Prozessabläufen?

Der Eckpfeiler eines jeden Prozesssteuerungssystems ist der Flüssigkeitsstrom, sei es Druckluft oder ein anderes flüssiges Medium. Ventildiagramme, oder wie sie in der Industrie genannt werden, Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramme (P&ID), dienen als effektives Werkzeug, um diese verschiedenen Prozessleitungen und -flüsse zu verstehen. Die Interpretation eines R&I-Diagramms gibt Aufschluss darüber, wie verschiedene Komponenten wie Regelventile, Schieber oder Rückschlagventile zusammenwirken und zum Gesamtprozessablauf in Systemen wie Luftkompressoren oder Wärmetauschern beitragen. Die Beherrschung des genauen Lesens eines Ventildiagramms ebnet den Weg zu einem tieferen Verständnis der komplexen Fluiddynamik, die in Ihrer Anlage oder Ihren Prozesslinien stattfindet.

Ventilplan 1

Die Beziehung zwischen Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagrammen und Armaturendiagrammen ist nicht getrennt, sondern miteinander verflochten. Das P&ID beinhaltet die Verwendung von Ventil- und Prozessflussdiagrammen, was das Verständnis der Prozessabläufe verbessert. Ventildiagramme spielen daher eine wichtige Rolle bei der Interpretation von P&IDs, indem sie die Art der verwendeten Ventile, ihre Funktionsweise, den Einlass, die Mittelstellung und das funktionale Prozessflussdiagramm angeben.

Wie liest man Ventilsymbole und P&ID-Diagramme?

Das Lesen von Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagrammen (P&ID) und die Interpretation von Ventilsymbolen ist eine wichtige Fähigkeit in Bereichen wie Maschinenbau und Industrieanlagenmanagement. Hier ist ein Leitfaden, wie man das macht:

Verstehen, was ein P&ID ist

Ein Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramm ist eine detaillierte grafische Darstellung einer industriellen Prozessanlage. Dieses Diagramm umfasst verschiedene Komponenten, darunter Regelventile, Tanks, Behälter, Rohrleitungen und Instrumente. Ein P&ID ist jedoch nicht maßstabsgetreu; stattdessen werden die verschiedenen Prozessausrüstungen und Instrumentierungsdiagramme sowie die Beziehungen zwischen diesen Komponenten dargestellt.

Ventilplan 2

Machen Sie sich mit den grundlegenden Symbolen vertraut

Bevor Sie ein R&I-Schema lesen, müssen Sie sich zunächst mit den grundlegenden Symbolen vertraut machen, wie z. B. Ventilen, Anschlüssen, Schweißnähten und Linien, die Rohre darstellen. Dies ermöglicht es Ihnen, die Anordnung der Rohrleitungen und der Instrumentierung zu verstehen, einschließlich der Lage der Ventile und der wichtigsten Ausrüstungen sowie der Flussrichtung in der Anlage.

Ventil-Symbole

Das Verständnis der Ventilsymbole ist ebenso wichtig, da diese Symbole die Art des Ventils, seine Funktionsweise und den Steuermechanismus angeben. Jeder Ventiltyp hat ein eigenes Symbol.

Prüfen Sie den Prozessablauf

Pfeile zeigen die Flussrichtung des Prozesses in einem P&ID an. Die Pfeile helfen Ihnen, das Prozess- und Instrumentierungsdiagramm zu verstehen und zu erkennen, wie sich der Prozess von einer Stufe zur nächsten bewegt und wie die Ventile bei der Steuerung dieses Flusses funktionieren.

Anmerkungen ansehen

Anmerkungen liefern zusätzliche Informationen über Komponenten im Diagramm. Sie können Details über die Klasse, die Größe, den Werkstoff, die Flanschklasse usw. eines Ventils oder einer Komponente enthalten.

Ventil-Stellantriebe

Bei Ventilen kann es sich um handbetätigte Ventile, handbetriebene Ventile oder automatische Ventile handeln. Ein automatisches Ventil hat in der Regel ein zusätzliches Symbol oder einen Hinweis auf die Art der Betätigung wie pneumatische Betätigung, elektromotorische Betätigung, hydraulische Betätigung usw.

Arten von AktuatorenAnwendungen
Manuelle Stellantriebekleine Ventile, bei denen der Flüssigkeitsstrom nicht häufig reguliert werden muss
Elektrische Stellantriebeindustrielle Anwendungen (Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen, Öl- und Gaspipelines) Automatisierung der industriellen Prozesssteuerung
Pneumatische StellantriebeÖl- und Gasindustrie, Chemieanlagen, HVAC-Systeme und Kraftwerke
Hydraulische StellantriebeSchwerlastanwendungen (hydraulische Öl- und Gasindustrie), bei denen hohe Kraft und robuste Steuerung erforderlich sind
Magnetische AktuatorenBedienung von Absperrventilen, Pumpensteuerung, pneumatische und hydraulische Systeme
Elektrohydraulische StellantriebeSchifffahrt, Offshore, Pipelines und die Prozessindustrie
Piezoelektrische AktuatorenMikroelektronikproduktion, Halbleitertechnologie und Medizintechnik

Mit etwas Übung und wiederholtem Umgang mit verschiedenen P&IDs und Ventilplänen wird deren Interpretation zur zweiten Natur und zu einer wertvollen Fähigkeit in vielen technischen Bereichen.

Was sind die Arten und Verwendungszwecke von Ventildiagrammen?

Die Unterscheidung von Armaturensymbolen wie Klappen-, Kugel-, Schieber- oder Rückschlagventilsymbolen kann entscheidend sein, wenn es darum geht, Armaturendiagramme richtig zu interpretieren. Jedes Ventilsymbol auf diesen Diagrammen verrät entscheidende Informationen über das Bauteil, von seiner Funktion bis zu seinem Betriebszustand. Die Anzahl der Anschlüsse von 2-Wege-Ventilen, 3-Wege-Ventilen und 4-Wege-Ventilen ist unterschiedlich.

TypenVerwendungszwecke
2-Wege-Ventile2-Wege-Ventile, auch bekannt als Ein-Aus-Ventile oder Absperrventile, regeln den Flüssigkeitsstrom, indem sie ihn vollständig zulassen oder sperren. Sie werden üblicherweise in einfachen Ein-Aus-Anwendungen eingesetzt, bei denen der Durchfluss gestartet oder gestoppt werden muss.
3-Wege-Ventile3-Wege-Ventile haben drei Anschlüsse und können den Flüssigkeitsstrom zwischen zwei verschiedenen Wegen umleiten. Sie sind entscheidend für Anwendungen, bei denen die Flüssigkeit zu einem der beiden Ausgänge oder durch beide gleichzeitig geleitet werden muss. Diese Ventile werden häufig in Systemen eingesetzt, die eine Umleitung, Mischung oder Bypass-Funktion benötigen.
4-Wege-Ventile4-Wege-Ventile haben vier Anschlüsse und werden in erster Linie dort eingesetzt, wo mehrere Stellantriebe, z. B. Zylinder oder Motoren, gleichzeitig gesteuert werden müssen. Diese Ventile bieten die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Stellgliedpositionen umzuschalten oder die Richtung der Ein- und Auslassströme zu steuern.
SchieberventileDas Symbol zeigt eine vordere schieberähnliche Ventilplatte, die sich auf und ab bewegt, um den Durchfluss von Flüssigkeiten durch das Rohrleitungssystem zu steuern. Schieber werden in erster Linie als Absperrventile in Rohrleitungssystemen verwendet, die den Durchfluss des Mediums erlauben oder verhindern.
RückschlagventileRückschlagventile sind so konstruiert, dass die Flüssigkeit nur in eine Richtung fließen kann, um einen Rückfluss zu verhindern. Sie werden häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt, z. B. bei Wasser-, Abwasser- und Regenwasserpumpen sowie in allen Systemen, in denen ein Rückfluss zu Schäden führen könnte.
KugelhähneDie kugelförmige Scheibe oder die "Kugel" in der Mitte steuert den Durchfluss des Mediums. Kugelhähne sind gut geeignet für Anwendungen, bei denen der Durchfluss vollständig abgesperrt werden muss.
SchmetterlingsventileAbsperrklappen werden zum Regulieren, Drosseln und Absperren des Durchflusses verwendet und kommen in der Wasserversorgung, der Abwasserbehandlung, dem Brandschutz und in industriellen Anwendungen zum Einsatz.
DurchgangsventileFunktioniert, wenn sich der Ventilkegel nach oben und unten ausdehnt, um eine Abdichtung im Ventil zu erreichen. Durchgangsventile bieten eine präzisere Durchflusskontrolle und -regelung.
StopfenventileKegelventile eignen sich für Auf-Zu-Durchflussregelventile aufgrund des Durchflusses und für Anwendungen mit hohen Temperaturen und Drücken. In einem Kegelventil dreht sich ein Kegel mit einer Bohrung, um Flüssigkeit durch das Quetschventil zu leiten oder das Ventil zu blockieren.
MagnetventileMagnetventile sind in der Regel elektromechanische Geräte, die den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen mit Hilfe von elektrischem Strom steuern.
EntlastungsventileDas Symbol eines Überdruckventils steht für ein Überdruck- oder Sicherheitsventil, das dazu dient, Überdruck aus einem System abzulassen. Diese Sicherheitsventile, die vor allem in Hochdrucksystemen eingesetzt werden, öffnen sich, wenn ein bestimmter Druck erreicht ist, und schützen so die Systeme vor Schäden durch Überdruck.
Rückschlag-SperrventileSie halten den unidirektionalen Fluss von Flüssigkeiten aufrecht (Rückschlagventilfunktion) und können den Fluss auch vollständig stoppen, wenn dies erforderlich ist (Absperrventilfunktion). Sie werden häufig in Wasserversorgungs- und Druckluftsystemen eingesetzt.
MembranventileDas Symbol eines Membranventils in einem Ventilschema weist auf die besondere Konstruktion des Ventils hin. Das Ventil wird betätigt, indem eine Kraft aufgebracht wird, um die Membran gegen einen Sattel oder Sitz zu drücken. Membranventile werden in der Regel in Prozessanwendungen eingesetzt, die eine robuste Steuerung von Flüssigkeiten und Gasen erfordern.
Eckige VentileDas Symbol des Eckventils zeigt ein Eckventil, das die Richtung des Flüssigkeitsstroms um 90 Grad ändert. Aufgrund seiner abgewinkelten Bauweise kann ein Eckventil auch bestimmte Durchflusssteuerungsfunktionen bieten und wird hauptsächlich in Gas- und Flüssigkeitsanwendungen eingesetzt.
Block- und EntlüftungsventileDas Absperrventil trennt den Medienstrom vom nachgeschalteten Prozess, und das Entlüftungsventil führt die eingeschlossene Prozessflüssigkeit sicher zu einem Entlüftungsrückgewinnungssystem ab. Sie werden in hydraulischen und pneumatischen Systemen eingesetzt, um Flüssigkeiten zu Wartungszwecken abzulassen oder das System drucklos zu machen.
NadelventileNadelventile werden zur präzisen Durchflussregelung in Systemen eingesetzt, die eine Feineinstellung erfordern. Sie verfügen über einen schlanken, konisch zulaufenden, nadelähnlichen Schaft, der in einen Sitz passt und eine präzise Regulierung des Flüssigkeitsdurchflusses durch Anheben oder Absenken des Schafts ermöglicht. Sie sind ideal für Anwendungen, bei denen eine präzise Steuerung erforderlich ist, wie z. B. in Laboratorien, Kraftstoff- und Gassteuerungssystemen oder in allen Situationen, die eine fein abgestimmte Durchflussregelung erfordern.

Was sind die Sicherheit Auswirkungen der korrekten Interpretation von Ventildiagrammen?

Die korrekte Interpretation von Ventilplänen und Instrumentensymbolen ist für die Aufrechterhaltung der Sicherheit des Anlagenbetriebs entscheidend. Sie ermöglicht es dem Bedienpersonal, die verwendeten Ventiltypen, ihre Funktionszustände und ihre Verbindungen innerhalb des Prozesses zu erkennen. So kann beispielsweise das Erkennen des Symbols eines Überdruckventils das System vor möglichen Überdruckszenarien bewahren und die Sicherheit der Anlage insgesamt gewährleisten.

Ventilplan 3

Schlussfolgerung

In der komplizierten Welt der industriellen Anlagensysteme ist das Verständnis von Ventilplänen für jeden, der mit dem Prozess zu tun hat, eine wichtige Fähigkeit. Egal, ob Sie ein erfahrener Ingenieur oder ein Neuling auf diesem Gebiet sind, dieser umfassende Leitfaden wird Ihnen helfen, alles zu interpretieren, vom Symbol eines Durchgangsventils bis zur Funktionsweise eines Hydraulikventils.
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