O diagrama de Processo e Instrumentação, comumente conhecido como P&ID, mostra as conexões entre equipamentos de processo. O diagrama indica as direções de fluxo, medidas de segurança e controle e classificações de pressão de um sistema por meio de símbolos visuais.
Para rastrear falhas, isolar equipamentos e localizar itens para manutenção, a capacidade de ler P&IDs é essencial.
Em cada diagrama de processo e instrumentação, as válvulas têm símbolos específicos que as tornam fáceis de reconhecer. O símbolo normalmente consiste no símbolo real da válvula e no método de atuação, como pneumático, hidráulico ou elétrico.
Como leio símbolos de válvulas e diagramas P&ID?
Os símbolos de válvulas usados em um diagrama P&ID são padronizados e os mesmos globalmente. Isso torna incrivelmente fácil ler um diagrama uma vez que o usuário saiba o que cada símbolo significa.
Válvulas de 2 vias
Válvulas bidirecionais podem ser reconhecidas pelos dois triângulos que apontam um para o outro, como o símbolo da válvula de gaveta visto na figura 2.
A direção do fluxo é mostrada pela ponta da seta nos símbolos de linha. Alguns dos símbolos de válvula bidirecional mais comuns são válvulas de esfera, válvulas borboleta, válvulas de plugue, válvulas de gaveta, etc. Exemplos desses símbolos podem ser encontrados mais abaixo neste artigo.
Válvulas de 3 e 4 vias
Válvulas com múltiplas portas, como válvulas de 3 e 4 vias, têm uma aparência amplamente semelhante, onde um triângulo adicional é adicionado ao símbolo.
Elas também podem ter a adição de uma designação de porta L ou porta T.
Elas são mostradas pelas linhas dentro do símbolo de esfera.
Estados de válvulas
As válvulas podem ser normalmente abertas (NO), normalmente fechadas (NC) ou biestáveis.
Normalmente aberta significa que a válvula está aberta quando não acionada.
Normalmente fechada significa que a válvula está fechada quando não acionada e aberta quando acionada.
Biestáveis significa que elas mantêm sua posição durante a perda de energia e requerem uma ação separada para alternar o estado da válvula, um exemplo sendo uma válvula solenóide de travamento .
Existem várias variações para esses estados, como válvulas que geralmente são normalmente abertas, válvulas que geralmente são fechadas e muito mais.
Lembre-se de que um símbolo de válvula escurecido não significa necessariamente que a válvula está normalmente aberta ou normalmente fechada, pois elas são usadas de forma intercambiável. Uma norma muito mais clara seria usar as letras NC ou NO, como fizemos nos exemplos de símbolos.
Atuadores
A terceira maneira significativa de como uma válvula pode ser reconhecida em um P&ID é o tipo de atuador. O tipo de atuador é mostrado como uma linha vinda do centro da válvula, com um símbolo menor no topo da linha. A atuação elétrica e hidráulica são mostradas como letras, conforme mostrado na Figura 4.
Conexões finais, linhas de processo, linhas de sinal, vasos e equipamentos
Além dos recursos das válvulas, em um diagrama P&ID, um usuário pode encontrar muitos outros tipos de símbolos. Estes incluem:
Conexões finais:
As conexões finais são as conexões entre a válvula e as linhas de processo.
Elas podem ser flangeadas, rosqueadas, soldadas ou conexões de solda de soquete com diferentes linhas e círculos mostrando o tipo de conexão.
As linhas paralelas indicam que a válvula pode ser removida sem afetar o tubo em uma conexão de flange.
Um quadrado preenchido representa uma conexão soldada permanente, enquanto um círculo não preenchido representa uma conexão rosqueada temporária.
Quadrados não preenchidos indicam conexões de solda de soquete.
Linhas de processo:
As linhas de processo incluem canos, tubos e mangueiras mostrados em vários estilos, como canos isolados, canos flexíveis, canos de resfriamento e aquecimento.
Cada linha é rotulada com um número, incluindo informações sobre a classe, tamanho, isolamento, etc. do componente.
Os canos são mantidos separados no desenho se eles se cruzam, mas não são conectados por quebra de uma linha ou adição de uma curva.
Linhas de sinal:
Informações e sinais devem ser retransmitidos corretamente em um sistema.
Isso pode ser feito por meio de sinais elétricos, pneumáticos, de dados, sônicos, de fibra óptica e outros tipos de sinais.
Equipamento:
Isso inclui tudo, desde recipientes como tanques de armazenamento e tambores até recipientes de vapor, recipientes de mistura, garrafas de gás e muito mais.
Bombas, ventiladores e compressores representam sopradores, exaustores de fumaça, compressores de ar e ventiladores de pressão.
Sensores, transmissores e medidores são uma parte essencial do diagrama de processo.
O processo de fluxo é monitorado, registrado e controlado por sensores, transmissores e medidores.
Devido ao grande número de símbolos envolvidos nesta categoria e este artigo sendo focado em válvulas, eles não estão incluídos.
Números de etiqueta:
Letras e números são normalmente incluídos no diagrama P&ID.
Eles indicam as propriedades da mídia que está sendo medida e sua função.
Símbolos de Válvulas
Válvula Gaveta
Uma válvula de gaveta é uma válvula de controle que permite que o meio flua sem obstrução ou interrompe o fluxo do fluido. Uma vantagem de uma válvula de gaveta é a passagem direta e desobstruída.
Válvula Solenoide
Uma válvula solenóide é uma válvula controlada eletromecanicamente. Ela é tipicamente usada para gases e meios limpos.
Válvula de Alívio
Uma válvula de alívio , também conhecida como válvula de alívio de pressão, é um dispositivo que reduz a pressão para evitar danos ao sistema.
Sua função é proteger equipamentos sensíveis à pressão de danos causados por sobrepressão.
Válvula de Segurança
Válvulas de segurança são vistas como uma medida de segurança de último recurso. Elas são encontradas em usinas de energia, sistemas petroquímicos, caldeiras, etc.
Válvulas de segurança são dispositivos à prova de falhas que interrompem automaticamente o aumento da sobrepressão além de um limite determinado.
Válvula de Retenção e Parada
Essa válvula combina uma válvula de retenção e uma válvula globo. Elas impedem a reversão do fluxo em um sistema de tubulação.
Válvula de Retenção
Uma válvula de retenção é um dispositivo que permite o fluxo de fluidos somente em uma direção.
Elas permitem o fluxo de mídia somente em uma direção e são comumente chamadas de 'válvulas unidirecionais' ou 'válvulas de retenção'.
Válvula Borboleta
As válvulas borboleta funcionam de forma semelhante às válvulas de esfera. A borboleta é um disco conectado a uma haste.
Ela fecha quando a haste gira o disco em um quarto de volta para uma posição perpendicular à direção do fluxo.
Válvula Macho ou Válvula Plugue
Válvula macho, também conhecida como válvula plugue usa um obturador no formato cilíndrico ou cônico para permitir ou impedir o fluxo direto através do corpo. Em funcionamento, se assemelha a uma válvula esfera.
Válvula Diafragma
Válvulas de diafragma controlam o fluxo de líquidos e gases.
Elas têm um diafragma de borracha que se move para cima e para baixo dentro do corpo da válvula, causando abertura e fechamento contra um assento duro.
Válvula Esfera
Uma válvula esfera é uma válvula de fechamento que controla o fluxo de um líquido ou gás utilizando uma esfera rotativa com um furo.
Válvula Angular
Uma válvula de ângulo tem uma porta de entrada e uma de saída perpendiculares entre si e é usada para impedir ou controlar o fluxo de um líquido em um tubo.
Válvula de Sangria
Uma válvula de sangria é uma válvula para escoar um líquido de um tanque ou tubo ou permitir que acúmulos de gás em um líquido sejam eliminados.
Válvula de Bloqueio e Sangria
Uma válvula de bloqueio e sangria isola ou bloqueia o fluxo de fluido em um sistema, de modo que o fluido de montante não alcance outros componentes do sistema que estejam a jusante.
Pode ser uma válvula de bloqueio e sangria simples ou uma válvula de bloqueio e sangria dupla usada para isolamento mais rigoroso do fluido do processo.
Válvula Operada por Pistão
Uma válvula de pistão é usada para controlar o movimento de um fluido ao longo de um tubo ou cano pelo movimento linear de um pistão dentro de uma câmara ou cilindro.
Válvula Operada por Flutuador
Válvulas de flutuação controlam os níveis de líquido mecanicamente.
Conforme a superfície do líquido sobe ou desce, uma bóia detecta a mudança de elevação e abre ou fecha a válvula de acordo. Um interruptor de bóia usa um processo semelhante.
Válvula Guilhotina (Knife Valve)
Para líquidos espessos e sólidos secos a granel, válvulas de guilhotina são usadas. Elas consistem em apenas uma peça de metal, geralmente pontiaguda como uma faca.
Válvula Deslizante (Slide Valve)
Em uma válvula de gaveta deslizante , a gaveta e o assento são paralelos.
As válvulas de gaveta deslizante utilizam pressão de linha e posicionamento para obter uma vedação firme.
Válvula Agulha (Needle Valve)
Fluidos e gases podem ser controlados com precisão com válvulas de agulha .
Os ajustes são graduais e suaves para que a vazão possa ser controlada, mas também podem ser usadas como válvulas de corte.
Válvula Mangote (Pinch Valve)
Válvulas de aperto bidirecionais são usadas para desligar ou controlar o fluxo de meios corrosivos, abrasivos e granulares.
Estado das Válvulas
Válvula Especial
Uma válvula de propósito especial é uma válvula que pode fazer certas funções além do isolamento bidirecional, controle e verificação. Então, esse tipo de válvula é considerada uma válvula de propósito especial.
Válvula Normalmente Aberta (NO)
álvulas normalmente abertas estão sempre abertas. Elas fecham quando acionadas e abrem novamente quando não acionadas.
Válvula Normalmente Fecada (NC)
Válvulas normalmente fechadas estão sempre fechadas. Elas abrem quando acionadas e fecham novamente quando não acionadas.
Símbolos do Tipo de Atuador
Operado Manualmente
Válvulas operadas manualmente oferecem um sistema confiável e durável para abrir e fechar o fluxo quando o sistema precisa ser trocado com frequência e não requer muita força para ser acionado.
Operada Pneumaticamente - Diafragma
A grande maioria das válvulas de diafragma é operada por atuadores pneumáticos.
Neste caso, a pressão de ar é aplicada através de uma válvula piloto ao atuador, o que eleva o diafragma e abre a válvula.
Operada por Meio de Motor Elétrico
Válvulas acionadas por motor são acionadas por motores elétricos. Diferentes tipos de válvulas acionadas por motor são definidos com base em como essas válvulas são realmente abertas ou fechadas e para quais aplicações elas são usadas.
Operada Hidraulicamente
Para válvulas que exigem grandes quantidades de força, atuadores hidráulicos são normalmente usados. Atuadores hidráulicos do tipo pistão são os mais comuns.
Operada Pneumatica por meio de Pistão Rotativo
Utilizando ar comprimido, um atuador rotativo pneumático gera sua energia operacional.
Eles são frequentemente usados para controlar válvulas remotamente.
Operada por Diafragma de Equilíbrio
Uma válvula de balanceamento de diafragma pneumática controla a pressão a montante e a jusante por meio da comunicação do fluido do processo acima e abaixo do diafragma de balanceamento.
Conexões Finais
Conexão de Flange
Conexões flangeadas são o método mais comum de conexão de válvulas, independentemente do nível de pressão e do tamanho da válvula.
Conexão Roscada
Tubos e válvulas conectados por conexões rosqueadas são compactos e aerodinâmicos. As conexões de extremidade de válvula são tipicamente rosqueadas fêmeas, nas quais um tubo rosqueado macho se encaixa.
Também estão disponíveis válvulas com conexões rosqueadas macho, bem como válvulas com uma extremidade fêmea e uma extremidade macho. É necessário que as conexões rosqueadas atendam a vários padrões .
Conexão Soldada
Uma válvula e um tubo de diâmetro igual são usados para fazer uma conexão soldada. Eles são chanfrados nas bordas externas para material de soldagem para preencher o vale. Eles são soldados ao redor das bordas.
Em geral, soldas de topo são reservadas para tamanhos menores, geralmente abaixo de 2".
Conexão Soldado de Soquete
Comparado ao diâmetro externo do cano, o soquete da válvula tem um diâmetro interno que é um pouco maior. O cano é colocado no soquete e soldado ao redor do aro.
Linhas de Processo
Tubo Padrão
Este símbolo é usado para todos os tubos e canos padrão em um diagrama P&ID.
Se a linha estiver impressa em negrito, significa uma linha principal, se não, é designada como uma linha secundária
Tubo Isolado
Tubos isolados, como os usados para vapor . O isolamento é mostrado apenas em linhas que devem ser isoladas.
Um símbolo e uma letra de código devem designar o isolamento.
Tubo Revestido
Sistemas de tubulação de processo projetados para transportar fluidos viscosos podem se beneficiar de tubulação e tubulação com camisa.
A camisa externa do tubo pode conter um líquido aquecido que aquece o fluido que flui pelo tubo do produto, facilitando o bombeamento pelas linhas de processo.
Tubos de Resfriamento ou Aquecimento
Tubos usados para transportar meios quentes ou frios.
Tubo Flexível
Para distinguir tubulações sólidas de tubos, canos e mangueiras flexíveis, o símbolo de tubo flexível é usado.
Tubos que se Cruzam Sem Estarem Conectados
Se um diagrama P&ID tiver tubos que se cruzam no desenho, mas não estão fisicamente conectados, este símbolo é usado.
Linhas de Sinais
Sinal Pneumático
Uma válvula é geralmente controlada usando sinais pneumáticos. Por exemplo, uma válvula de controle libera ar no sistema aumentando a pressão, o que ativa uma válvula no final da linha.
Sinal Eletromagnético, Sônico ou de Fibra Óptica Guiado.
Sinal Eletromagnético, Sônico ou de Fibra Óptica Não-Guiado.
Sinais não guiados podem ser sinais eletromagnéticos não guiados, luz, radiação, rádio, som, sem fio, etc.
Mas também um sinal de instrumentação sem fio ou link de comunicação sem fio.
Sinal Elétrico ou Eletrônico
Este símbolo pode ser um sinal eletrônico ou elétrico continuamente variável ou binário
ou um diagrama funcional sinal binário.
Um sinal binário é uma voltagem ou corrente que carrega informação variando entre dois valores possíveis, correspondendo a 0 e 1 no sistema binário.
Sinal Hidráulico
Vários Sinais de comunicação de Dados
Fonte: Traduzido de tameson.com
