پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریتگروه مهندسی شیمی
مقدمه
یک مهندس شیمی ،به هنگام طراحی یک واحد صنعتی ،ایده ها و افکار خود را در قالب نقشه های گوناگون ،که به آن ها <<نقشه های فرآیندی>> می گویند،به روی کاغذ می آورد.
انواع نقشه های فرآیندی عبارت اند از:
1) نمودار جعبه ای جریان (Block Flow Diagram (BFD
2) نمودار جریان های فرآیند (Process Flow Diagram (PFD
3) نمودار لوله کشی و ابزاردقیق (Piping and Instrumentation Diagram (P&ID
4) نقشه ی جانمایی تجهیزات Plant Layout
1) نمودار جعبه ای جریان (BFD)
این نقشه در اولین مرحله طراحی یک کارخانه شیمیایی یا هنگامی که بخواهند به ساده ترین شکل ،فرآیندهای مختلف یک واحد صنعتی بزرگ و پیچیده را نشان دهند رسم می شود.در این نمودارتعدادی از دستگاه ها ،که در مجموع یک فرایند را به وجود می آورند را به صورت یک جعبه یا بلوک نشان می دهند.در نمودار جعبه ای تقدم و تاخر عملیات حفظ شده است و با دنبال کردن خطوط(جریان ها) از چپ به راست می توان به یک شناخت کلی در خصوص فرآیند دست یافت. در یک نمودار جعبه ای معمولا مقدار (دبی جرمی یا حجمی )جریان های ورودی (مواد اولیه) و خروجی (محصولات) نوشته می شود. به کمک این اعدادمیتوان موازنه ی جرم کلی را برای کارخانه نوشت.
نمونه ای از نقشه BFD:
2) نمودار جریان های فرآیند (PFD)
در این نقشه دستگاه های اصلی فرآیند و چگونگی جریان مواد بین آن ها نشان داده می شود.رآکتورها ،برج های جداسازی،مخازن،مبدل های حرارتی،فیلترها،خشک کن، پمپ ها ،کمپرسورها و نظایر آن ها از مهمترین دستگاه های فرایندی هستند که در نمودار جریان های فرآیند نمایش داده می شوند.معمولا اعداد و ارقام مربوط به جریان ها ،نظیر دبی،ترکیب،دما،فشار و انرژی هر جریان به صورت جدول در زیر نقشه درج می شود.
اطلاعاتی که معمولا در یک PFD نمایش داده می شوند عبارت اند از:
- کلیه جریان های فرآیند
- بخشی از جریان سرویس های جانبی مانند آب سرد یا بخار آب
- لوله کشی فرآیند
- سمبل و نام و کد شناسائی تجهیزات اصلی
- شیرها و شیرهای کنترلی که بر روی عملکرد سیستم اثر مستقیم می گذارند
- ارتباط با سایر سیستم ها
- انشعابات فرعی
- مقادیر عملکردی متغیرهای فرآیند
- ترکیب مایعات
اطلاعاتی که PFD ارائه نمی کند:
- نوع لوله
- شماره خط لوله
- انشعابات فرعی غیر مهم
- شیرهای جداسازی و توقف
- شیرهای ایمنی
- اطلاعات مربوط به کدها
- اطلاعات مربوط به ارتعاشات
نمونه ای از نقشه PFD:
3) نمودار لوله کشی و ابزاردقیق (P&ID)
این نوع نقشه براساس PFD رسم می شود؛به عبارت دیگر P&ID تکمیل شده PFD می باشد. علاوه بر نمایش فرآیندی و مکانیکی ،خطوط لوله ها و تجهیزات ابزار دقیق شامل اندازه گیری ها و توابع کنترل ،ارتباط بین این تجهیزات براساس فرآیند واحد و نحوه کنترل آن ها را نمایش می دهد.
اطلاعاتی که یک P&ID ارائه می دهد:
- تجهیزات مکانیکی به همراه شماره شناسائی
- خطوط لوله فرایندی شامل شماره شناسائی و مشخصات آن
- تجهیزات ابزار دقیق به همراه شماره شناسائی Tag num آنها
- شیرآلات
- خطوط راه انداز
- جهت جریان ها
- محل های نمونه برداری از فرآیند
- ثبات ها
- فیتینگ های ویژه
- ورودی خروجی اینترلاک ها
- ارتباط بین تجهیزات
- ارتباط تجهیزات ابزار دقیق با سیستم کنترلی
نمونه ای از نقشه P&ID:
4) نقشه ی جانمایی تجهیزات Plant Layout
این نوع نقشه ضمن نشان دادن ابعاد دستگاه ها،محل استقرار آن ها و فاصله میان هر یک را نشان می دهد.اگر یک واحد صنعتی در چند طبقه طراحی شده باشد،نقشه ی جانمایی دستگاه ها برای هر طبقه به صورت جداگانه رسم می شود.
نمونه ای از نقشه Plant Layout
