تعتبر مخططات الأنابيب والأجهزة (P&ID) أدوات أساسية لتمثيل تدفق العمليات وأنظمة التحكم في الصناعات مثل النفط والغاز والتصنيع الكيميائي ومعالجة المياه.
إنهم يستخدمون رموزًا موحدة لتصوير المكونات المختلفة، بما في ذلك الصمامات والأنابيب والأجهزة، مما يسمح للمهندسين بتصور وتوصيل كيفية تشغيل النظام.
من بين هذه الرموز، تعد رموز صمام P&ID ذات أهمية خاصة في توضيح كيفية التحكم في السوائل أو الغازات وإدارتها وتوجيهها عبر النظام.
ولمعرفة المزيد، اقرأ المقال أدناه.
رموز P&ID هي تمثيلات رسومية تستخدم لتصوير المكونات المختلفة للنظام، بما في ذلك الصمامات والمضخات ومعدات التحكم.
تتبع هذه المخططات معايير محددة، مثل ISO 14617 وISA S5.1، والتي تضمن أن الرموز مفهومة عالميًا.
عندما يقوم المهندسون والعاملون بمراجعة هذه المخططات، فإنهم يعتمدون على الرموز لفهم تدفق النظام وتشغيله بسرعة.
يوفر كل رمز صمام معلومات مهمة حول نوع الصمام ووظيفته، سواء كان للتحكم في التدفق أو العمل كجهاز أمان.
توفر رموز صمام P&ID للمهندسين مرجعًا بصريًا سريعًا لتحديد نوع الصمام المستخدم في النظام.
تساعد هذه الرموز في ضمان أن جميع أصحاب المصلحة - مثل المهندسين والعاملين وفرق الصيانة - على نفس الصفحة عند مناقشة تعديلات النظام أو إصلاحاته.
يؤدي استخدام الرموز القياسية إلى تقليل مخاطر سوء الفهم والأخطاء أثناء تشغيل النظام أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر مخطط الصمام وضوحًا حول كيفية تفاعل كل صمام مع المكونات الأخرى في النظام، من التحكم في الضغط إلى تنظيم اتجاه التدفق.
سواء كان رمز صمام الفحص أو رمز صمام الفراشة أو رمز صمام التحكم في التدفق، فإن رموز P&ID تجعل من الأسهل فهم العملية بأكملها.
تُستخدم أنواع مختلفة من الصمامات في أنظمة الأنابيب الصناعية، وكل منها مصمم لوظائف محددة. فيما يلي أنواع الصمامات الشائعة ووظائفها والرموز المقابلة لها.
الشكر لـ الأتمتة المضمونة لجميع صور رموز الصمامات في هذه المقالة.
| نوع الصمام | الوظائف | رمز الصمام |
| صمام الكرة | التحكم في التشغيل/الإيقاف، غالبًا في أنظمة الضغط العالي. |  |
| صمام الفراشة | تنظيم التدفق مع الحد الأدنى من انخفاض الضغط. |  |
| صمام التوصيل | تُستخدم صمامات القابس للتحكم في التشغيل/الإيقاف ولكنها توفر تصميمًا أكثر إحكاما من صمامات الكرة. |  |
| صمام البوابة | عزل التدفق. |  |
| صمام كروي | تنظيم التدفق. |  |
| صمام الضغط | مناسب للتعامل مع السوائل الملساء أو اللزجة. |  |
| صمام الإبرة | الضبط الدقيق لمعدل التدفق. |  |
| صمام الحجاب الحاجز | التحكم في تدفق السوائل المسببة للتآكل أو اللزجة. |  |
يحتوي الصمام ثنائي الاتجاه على منفذين - أحدهما للمدخل والآخر للمخرج - مما يجعله النوع الأساسي من الصمامات.
جميع أنواع الصمامات المذكورة أعلاه هي صمامات خطية ثنائية الاتجاه، تُستخدم للتحكم في التدفق إما بالتشغيل/الإيقاف أو من خلال الخنق.
يتم تحديد وظيفة الصمام عمومًا من خلال تشغيله، مثل التشغيل اليدوي، أو الهوائي، أو الكهربائي.
تحتوي الصمامات ثلاثية الاتجاهات على ثلاثة منافذ ويتم استخدامها لتحويل التدفق بين مخرجين أو خلط تدفقين. قد تتميز الصمامات ثلاثية الاتجاهات ورباعية الاتجاهات، وخاصة صمامات الكرة، بمنفذ "T" أو "L".
تظهر هذه المخططات الأسهم التي تشير إلى مسار التدفق في الحالة غير المفعلة.
تحتوي الصمامات ذات الاتجاهات الأربعة على أربعة منافذ، مما يسمح بتكوينات تدفق أكثر تعقيدًا.
مثل الصمامات ثلاثية الاتجاهات، يمكن أن يكون لها تكوينات منفذ "T" أو "L" ويمكن تمثيلها بأسهم صغيرة لتصوير مسار التدفق في حالتها غير المحركة.
| نوع الصمام | الوظائف | رمز الصمام |
| صمام الفحص | تدفق في اتجاه واحد لتجنب التدفق العكسي. |  |
| صمام تخفيف الضغط | يحمي الأنظمة من الضغط الزائد. |  |
| صمام تخفيض الضغط | الحفاظ على ضغط النظام عند نقطة محددة. |  |
| صمام الزاوية | تغيير اتجاه التدفق. |  |
| صمام الملف اللولبي | التحكم في التدفق الكهربائي. |  |
كما توضح مخططات الأنابيب والوصلات حالة الصمام - سواء كان مفتوحًا عادةً (NO)، أو مغلقًا عادةً (NC)، أو ثنائي الاستقرار.
الصمامات المفتوحة عادةً تسمح للسائل بالتدفق ما لم يتم دفعها للإغلاق، بينما الصمامات المغلقة عادةً لا تسمح بالتدفق إلا بعد دفعها للفتح.
تحافظ الصمامات ثنائية الاستقرار على موضعها الأخير حتى أثناء انقطاع الطاقة.
تعتبر المحركات ضرورية في عمليات الصمامات، لأنها تحدد كيفية التحكم في الصمام. يلعب كل نوع من المحركات دورًا محددًا في تنظيم آليات فتح وإغلاق الصمام.
| يكتب | الوظائف |
| يدوي (رافعة أو عجلة يدوية) | يتم تشغيل الصمام يدويًا، مما يسمح للمستخدم بفتحه أو إغلاقه باستخدام جهد بدني. |
| مشغل هوائي (نوع الحجاب الحاجز) | يستخدم الهواء المضغوط لتحريك الحجاب الحاجز، والتحكم في تشغيل الصمام. |
| مشغل هوائي (نوع المكبس الدوار) | يستخدم الهواء المضغوط لتدوير المكبس، وضبط موضع الصمام. |
| المحرك الكهربائي | يستخدم الطاقة الكهربائية لتشغيل الصمام تلقائيًا، مما يوفر تحكمًا دقيقًا. |
| المحرك الهيدروليكي | يعمل عن طريق ضغط السائل الهيدروليكي، مما يوفر قوة عالية لتشغيل الصمام. |
تضمن مواضع الأمان من الفشل أن يتحرك الصمام إلى حالة محددة مسبقًا عندما يفشل المحرك أو يفقد الطاقة، مما يعزز سلامة العملية.
| وضعية الأمان من الفشل | وظيفة |
| فشل مفتوح (FO) | يبقى الصمام أو يتحرك إلى وضع مفتوح في حالة فشل المحرك. |
| فشل الإغلاق (FC) | يبقى الصمام في وضع الإغلاق أو يتحرك إلى وضع الإغلاق أثناء فشل المحرك. |
| فشل في المركز الأخير | يبقى الصمام في موضعه الحالي عندما يفشل المحرك، مما يضمن الاستقرار. |
تعرف التوصيلات النهائية بكيفية ربط الصمامات بالأنابيب وتلعب دورًا في التركيب والصيانة.
| يكتب | الوظائف |
| ذو حواف | يسمح بتثبيت الصمام بين الأنابيب، مما يوفر إمكانية الإزالة بسهولة دون قطع الأنابيب. |
| مُخيط | يستخدم الخيوط لتوصيل الأنابيب بالصمام، مما يوفر حلاً شبه دائم. |
| ملحوم | يقوم بربط الصمام بالأنابيب بشكل دائم عن طريق اللحام، مما يضمن عدم حدوث تسرب. |
| لحام المقبس | يقوم بربط الأنابيب بالصمام باستخدام مقبس مربع مجوف، مما يوفر ملاءمة محكمة ودائمة. |
تنقل خطوط العملية مواد مختلفة عبر نظام الأنابيب، ويتم استخدام أنواع مختلفة من الخطوط اعتمادًا على متطلبات العملية.
| يكتب | معنى |
| ماسورة | خط المعالجة الأساسي لنقل السوائل أو الغازات عبر النظام. |
| الأنابيب المعزولة حراريا | يوفر عزلًا حراريًا للحفاظ على درجة حرارة السائل داخل الأنبوب. |
| أنبوب مغلف | يتميز بطبقة خارجية لتنظيم درجة الحرارة عن طريق تسخين أو تبريد السائل. |
| الأنابيب المبردة أو المسخنة | يستخدم نظامًا خارجيًا لتبريد أو تسخين السائل الذي يمر عبر الأنبوب. |
| الأنابيب المرنة | يسمح بالحركة والمرونة في الاتصالات، واستيعاب توسع النظام أو الاهتزاز. |
في أنظمة التحكم في العملية، يتم استخدام خطوط إشارة مختلفة لتوصيل المعلومات بين المكونات والأجهزة وأنظمة التحكم.
يتمتع كل نوع من أنواع الإشارات بنمط خط مميز يساعد في تحديد نوع الإشارة التي يتم إرسالها.
| يكتب | الوظائف | رمز |
| إشارة هوائية | ينقل الإشارات باستخدام الهواء المضغوط للتحكم في الأدوات أو المحركات الهوائية. |  |
| الإشارة الإلكترونية/الكهربائية | يستخدم التيارات الكهربائية أو الجهد الكهربائي لإرسال البيانات بين المكونات ونظام التحكم. |  |
| إشارة هيدروليكية | يستخدم ضغط السائل لنقل إشارات التحكم إلى الأنظمة الهيدروليكية أو المحركات. |  |
| الإشارة الكهرومغناطيسية الموجهة أو الصوتية أو الألياف البصرية | يستخدم كابلات الألياف الضوئية أو الوسائط الأخرى لنقل الإشارات الصوتية الموجهة أو المستندة إلى الضوء. |  |
| إشارة كهرومغناطيسية أو صوتية أو لاسلكية غير موجهة | يرسل إشارات لاسلكيًا عبر الموجات الكهرومغناطيسية، أو الترددات الراديوية، أو الإشارات الصوتية. |  |
| إشارات الاتصالات المختلفة للبيانات | ينقل أشكالًا مختلفة من البيانات الرقمية عبر شبكات الاتصالات، مما يتيح التحكم في النظام. |  |
تساعد أرقام العلامات في مخططات P&ID على تحديد الأجهزة ووظيفتها داخل حلقة التحكم.
تكون هذه عادةً عبارة عن مزيج من ما يصل إلى خمسة أحرف تليها رقم حلقة فريد.
تمثل الحروف الخاصية المقاسة، والمعدلات، والوظائف السلبية والفعالة، والتفاصيل الإضافية. وفيما يلي تفصيل:
| خطاب | وصف | أمثلة |
| الحرف الأول: الممتلكات المقاسة | يمثل الخاصية التي يتم قياسها. | F = معدل التدفق، P = الضغط، T = درجة الحرارة، L = المستوى |
| الحرف الثاني: التعديل (اختياري) | يشير إلى حالة محددة للقياس. | د = تفاضل، ف = نسبة |
| الحرف الثالث: دالة سلبية/قراءة | يحدد كيفية عرض القياس أو قراءته. | A = إنذار، R = تسجيل، I = مؤشر، G = مقياس |
| الحرف الرابع: الدالة النشطة/المخرجة | يشير إلى الإجراء أو التحكم المطبق على القياس. | C = وحدة تحكم، T = ناقل، S = مفتاح، V = صمام |
| الحرف الخامس: تعديل الوظيفة (اختياري) | يضيف مزيدًا من التفاصيل إلى عنصر التحكم أو الإجراء. | H = مرتفع، L = منخفض، O = مفتوح، C = مغلق |
| رقم العلامة | معنى | وصف |
| فيك045 | وحدة التحكم في مؤشر التدفق في الحلقة 045 | يقيس معدل التدفق ويشير إليه ويتحكم في التدفق |
| FT045 | جهاز إرسال التدفق في الحلقة 045 | يقيس وينقل بيانات التدفق في نفس الحلقة |
| بيت102 | مؤشر الضغط؛ جهاز الإرسال في الحلقة 102 | يقيس الضغط وينقله ويعرضه محليًا |
| لاه200 | إنذار المستوى، مرتفع في الحلقة 200 | يتم تشغيل الإنذار عندما يتجاوز المستوى حدًا مرتفعًا |
موارد:
تعتبر مخططات الأنابيب والأجهزة (P&ID) أدوات أساسية لتمثيل أنظمة تدفق العمليات والتحكم في الصناعات مثل النفط والغاز والتصنيع الكيميائي ومعالجة المياه. وهي تستخدم رموزًا موحدة لتصوير المكونات المختلفة، بما في ذلك الصمامات والأنابيب والأجهزة، مما يسمح للمهندسين بتصور كيفية تشغيل النظام والتواصل بشأنه. ومن بين هذه […]
تعمل المصافي في أنظمة الأنابيب عن طريق تصفية الشوائب - مما يحافظ على جودة السائل وكفاءة النظام. في الصناعات مثل النفط والغاز والمعالجة الكيميائية وإنتاج الأغذية، تعد أنظمة الأنابيب ضرورية لنقل السوائل مثل السوائل والغازات والطين. غالبًا ما تحمل هذه السوائل جزيئات صلبة غير مرغوب فيها أو […]
يستخدم المصنعون بطانات متخصصة مثل PTFE (بولي تترافلورو إيثيلين) وPFA (ألكان بيرفلورو ألكوكسي) لتبطين الصمامات مثل صمامات الكرة وصمامات الفراشة وصمامات السدادة لضمان المتانة والكفاءة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتعامل مع المواد المسببة للتآكل أو الكاشطة. يوفر كل من PTFE وPFA مقاومة ممتازة للتآكل والمواد الكيميائية - مما يجعلها مثالية للصناعات […]
صمامات الضغط هي أجهزة فريدة للتحكم في التدفق تنظم حركة السوائل عن طريق الضغط على أنبوب مرن أو غلاف داخل الصمام. على عكس الصمامات الأخرى التي تعتمد على أجزاء ميكانيكية مثل الأقراص أو البوابات لمنع أو السماح بالتدفق، تستخدم صمامات الضغط عملية ضغط بسيطة للتحكم في السائل. وهذا يجعلها مثالية […]