Durante la progettazione di un impianto industriale viene utilizzato un diagramma di flusso che permette di rappresentare graficamente i processi e definire i componenti presenti all’interno dell’impianto. I progettisti realizzano uno schema di processo, il P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), in cui sono contenute tutte le informazioni relative alle tubazioni, alle valvole, ai componenti di linea, alle apparecchiature e agli strumenti che si intendono utilizzare.
Con questo disegno tecnico i progettisti avranno a disposizione una rappresentazione grafica dell’impianto industriale, con cui potranno visionare nel dettaglio le varie interconnessioni tra le apparecchiature e le specifiche dei materiali, indispensabili per la costruzione e la manutenzione dell’impianto. Il documento è il punto di partenza per il successivo studio del percorso dei tubi (piping) e ha lo scopo di rappresentare il progetto industriale nella sua complessità: le varie discipline coinvolte potranno studiare il comportamento di ogni componente presente al suo interno.
Per agevolare le attività dei progettisti e degli ingegneri, gli elementi presenti all’interno del diagramma di flusso sono identificati usando una rappresentazione grafica standard, che permette di leggere il P&ID e descrivere l’intero processo: i simboli sono infatti collegati tra di loro da linee, che rappresentano le tubazioni dell’impianto.
Quali sono i simboli utilizzati nel P&ID
I diagrammi di flusso P&ID utilizzano dei simboli standard previsti dalle rispettive normative (ISO, UNI, DIN, ISA e KKS), che identificano le tubazioni, i sistemi di controllo, le apparecchiature e ogni altro componente. Ogni elemento viene rappresentato da un simbolo e da una sigla alfanumerica, che permette di definire la variabile di processo e la funzione del componente all’interno dell’impianto.
La rappresentazione grafica utilizzata per indicare i componenti dell’impianto dipende dal tipo di elemento analizzato. Sono infatti presenti:
- Simboli per le linee di tubazioni. Le tubazioni che collegano i vari componenti di un impianto industriale sono rappresentate con simboli specifici e possono contenere ulteriori proprietà: come la dimensione, i valori di pressione e le specifiche del materiale utilizzato. La realizzazione di uno schema P&ID, inoltre, viene generalmente agevolata dalla previsione di “Classi Tubazioni”, gli elenchi di componenti ammessi per la stesura di una linea avente determinate caratteristiche. Una funzione presente nei migliori software per il P&ID, come ESApro P&ID di ESAin, che semplifica la gestione delle linee e l’inserimento dei componenti, consentendo al progettista di concentrarsi sugli aspetti concettuali dello schema di processo.
- Simboli per le valvole. Una volta disegnata la linea, si potrà completarla aggiungendo valvole e componenti. Sono un esempio le valvole di controllo, inserite per evitare il ritorno del liquido, le valvole a globo, a saracinesca, a sfera e a farfalla, ognuna rappresentata utilizzando uno specifico simbolo all’interno del P&ID.
- Simboli per le apparecchiature. Sono un esempio quelli utilizzati per rappresentare le varie tipologie di pompe (centrifuga, a vuoto, a vite, sommersa ecc.), i serbatoi, i compressori (assiali, alternativi, rotativi ecc.), i miscelatori e gli scambiatori di calore. A questi si aggiungono i simboli per definire i boiler, i forni, i bruciatori ad olio, i reattori di miscelazione e tutte le altre apparecchiature presenti.
- Simboli per la strumentazione. Nel diagramma di flusso sono inoltre contenute le rappresentazioni grafiche con cui si identificano gli strumenti inseriti all’interno dell’impianto, che forniscono informazioni sulle interconnessioni presenti con gli altri componenti.
Librerie dei simboli P&ID
I moderni software per la stesura grafica dello schema di processo forniscono automaticamente gli elenchi delle linee, delle valvole e degli strumenti necessari alla progettazione di un impianto industriale. A ciò si aggiunge la presenza di librerie grafiche che contengono i simboli previsti dalle normative in materia, necessari per rappresentare correttamente ogni componente. I software per la realizzazione degli schemi di processo permettono inoltre di aggiungere nuovi simboli grafici: per l’inserimento viene chiesto generalmente di disegnare la parte grafica in AutoCAD, che sarà poi inserita nel programma utilizzato selezionando la categoria di appartenenza.
Durante la realizzazione del P&ID, inoltre, sarà possibile utilizzare le librerie di simboli P&ID modificando la simbologia presente per adattarla alle necessità del progetto. Le informazioni contenute al suo interno saranno utilizzate per identificare i componenti dell’impianto: ad esempio, durante la generazione delle “Classi tubazioni” e all’interno delle distinte di materiali.
Ogni rappresentazione grafica viene generalmente contraddistinta all’interno della libreria del software con un codice, questo permette di identificarlo in modo univoco nella libreria dei simboli P&ID: dalle tubazioni alle valvole, dai componenti regolatori di flusso ai generatori, fino alle pompe, agli scambiatori e ai simboli utilizzati per identificare la strumentazione, i macchinari e le apparecchiature generiche.
