Klepsymbolen in leiding en instrumentatieschema's

Het leiding- en instrumentatiediagram, algemeen bekend als een P&ID, toont de verbindingen tussen de procesapparatuur. Het schema geeft de stroomrichtingen, veiligheids- en controlemaatregelen en drukwaarden van een systeem aan door middel van visuele symbolen. Om storingen op te sporen, apparatuur te isoleren en onderdelen voor onderhoud te lokaliseren, is het vermogen om P&ID's te lezen van essentieel belang.

In elk PID hebben afsluiters specifieke symbolen, waardoor ze gemakkelijk te herkennen zijn. Het symbool bestaat gewoonlijk uit het eigenlijke klepsymbool en de bedieningsmethode, zoals pneumatisch, hydraulisch of elektrisch.

Inhoudsopgave

• Hoe lees ik klepsymbolen op een P&ID-diagram?
• Ventiel Symbolen
• Klep positie
• Actuator symbolen
• Eindverbindingen
• Proceslijnen
• Signaallijnen

Hoe lees ik klepsymbolen op een P&ID-diagram?

De klepsymbolen die in een P&ID-diagram worden gebruikt, zijn gestandaardiseerd en wereldwijd hetzelfde. Dit maakt het gemakkelijk om een diagram te lezen als de gebruiker eenmaal weet wat elk symbool betekent.

2-weg kleppen

Tweewegkleppen zijn te herkennen aan de twee driehoeken die naar elkaar toe wijzen, zoals het klepafsluitersymbool in figuur 2. De richting van de stroming wordt aangegeven door de pijlpunt op de lijnsymbolen. Enkele van de meest voorkomende 2-wegklepsymbolen zijn kogelkranen, vlinderkleppen, klepafsluiters, schuifafsluiters, kleppen, enz. Voorbeelden van deze symbolen vindt u verderop in dit artikel.

3-weg en 4-weg kleppen

Kleppen met meerdere poorten, zoals drieweg- en vierwegkleppen, zien er in grote lijnen hetzelfde uit, waarbij een extra driehoek aan het symbool is toegevoegd. Deze kunnen ook de toevoeging van een L-poort of T-poort hebben. Deze worden aangegeven door de lijnen binnen het balsymbool.

Klep positie

Kleppen kunnen normaal open, normaal gesloten of bistabiel zijn. Normaal open betekent dat de klep open is wanneer hij niet wordt bediend. Normaal gesloten betekent dat de klep gesloten is wanneer hij niet wordt bediend en open is wanneer hij wel wordt bediend. Bistabiel betekent dat zij hun positie behouden tijdens een stroomonderbreking en dat een afzonderlijke actie nodig is om de kleptoestand te wijzigen; een voorbeeld hiervan is een bistabiel magneetklep. Er zijn verschillende variaties op deze toestanden, zoals kleppen die in het algemeen normaal open zijn, kleppen die in het algemeen gesloten zijn, en meer.

Vergeet niet dat een zwart ventielsymbool niet noodzakelijkerwijs betekent dat de klep normaal open of normaal gesloten is, aangezien deze door elkaar worden gebruikt. Een veel duidelijker norm zou zijn de letters NC of NO te gebruiken, zoals we in de symboolvoorbeelden hebben gedaan.

Actuatoren

De derde zinvolle manier waarop een klep op een P&ID kan worden herkend, is het type actuator. Het type aandrijving wordt weergegeven als een lijn die uit het midden van de klep komt, met een kleiner symbool boven op de lijn. Elektrische en hydraulische aandrijving worden aangeduid met letters, zoals in figuur 4.

Eindverbindingen, procesleidingen, signaallijnen, vaten en apparatuur

Naast de kenmerken van de kleppen kan een gebruiker op een P&ID-diagram nog veel meer symbooltypen aantreffen. Deze omvatten:

• Eindverbindingen: Eindaansluitingen zijn de verbindingen tussen de klep en de procesleidingen. Dit kunnen flens-, draad-, lasverbindingen zijn, waarbij verschillende lijnen en cirkels het type verbinding aangeven. De parallelle lijnen geven aan dat de klep kan worden verwijderd zonder de leiding in een flensverbinding aan te tasten. Een ingevuld vierkant staat voor een permanent gelaste verbinding, terwijl een niet-ingevulde cirkel staat voor een tijdelijke schroefdraadverbinding. Niet gevulde vierkanten geven moflasverbindingen aan.
• Proceslijnen: Procesleidingen omvatten pijpen, buizen en slangen in diverse uitvoeringen, zoals geïsoleerde pijpen, flexibele pijpen, koel- en verwarmingsbuizen. Elke lijn wordt gelabeld met een nummer, inclusief informatie over de klasse van het onderdeel, de grootte, de isolatie, enz. Leidingen worden in de tekening uit elkaar gehouden als ze elkaar kruisen, maar niet verbonden worden door een lijn te breken of een bocht toe te voegen.
• Signaallijnen: Informatie en signalen moeten in een systeem correct worden doorgegeven. Dit kan door middel van elektrische, pneumatische, data-, sonische, optische en andere signaaltypes.
• Apparatuur: Dit omvat alles van vaten zoals opslagtanks en vaten tot stoomvaten, mengvaten, gasflessen, en meer. Pompen, ventilatoren & compressoren vertegenwoordigen blowers, dampafzuigers, luchtcompressoren en drukventilatoren. Sensoren, transmitters en meters zijn een essentieel onderdeel van het processchema. Het stromingsproces wordt bewaakt, geregistreerd en gecontroleerd door sensoren, zenders en meters. Omdat het aantal symbolen in deze categorie enorm is en dit artikel op kleppen is toegespitst, zijn ze niet opgenomen.
• Tag nummers: Letters en cijfers worden gewoonlijk in het P&ID-diagram opgenomen. Deze geven de eigenschappen van het te meten medium en de functie ervan aan.

Ventiel Symbolen

Symbool	Type	Gebruik
	Schuifafsluiter	Een schuifafsluiter is een regelklep die media ongehinderd doorlaat of de vloeistofstroom stopt. Een voordeel van een schuifafsluiter is de rechte doorgang zonder belemmeringen.
	Magneetventiel	Een magneetventiel is een ventiel dat elektromechanisch wordt gestuurd. Het wordt gewoonlijk gebruikt voor gassen en schone media.
	Overdrukventiel	Een Overdrukventiel, ook bekend als overdrukklep, is een inrichting die de druk verlaagt om schade aan het systeem te voorkomen. Hun functie is drukgevoelige apparatuur te beschermen tegen schade door overdruk.
	Veiligheidsventiel	Veiligheidskleppen worden beschouwd als een laatste veiligheidsmaatregel. Zij worden aangetroffen in elektriciteitscentrales, petrochemische systemen, boilers, enz. Veiligheidskleppen zijn ventielen die automatisch een einde maken aan de toename van de overdruk tot boven een bepaalde grens.
	Terugslagklep	Een afsluiter met terugslagklep is een combinatie van een terugslagklep en een bolklep. Zij voorkomen de omkering van de stroming in een leidingsysteem.
	Terugslagklep	Een terugslagklep staat de doorstroming van vloeistoffen in slechts één richting toe. Zij laten media slechts in één richting stromen en worden gewoonlijk "eenrichtingskleppen" of "terugslagkleppen" genoemd.
	Vlinderklepafsluiter	Vlinderkleppen werken ongeveer hetzelfde als kogelkranen. De vlinder is een schijf die verbonden is met een staaf. Hij sluit wanneer de stang de schijf een kwartslag draait in een positie loodrecht op de stroomrichting.
	Plugklep	Een plugklep maakt gebruik van een cilindrische of conische plug om een rechtdoorstroming door het huis mogelijk te maken of te voorkomen.
	Membraanafsluiter	Membraanafsluiters regelen de doorstroming van vloeistoffen en gassen. Zij hebben een rubberen diafragma dat op en neer beweegt in het huis van de klep, waardoor het opent en sluit tegen een harde zitting.
	Kogelkraan	Een kogelkraan is een afsluitklep die de stroom van een vloeistof of gas regelt met behulp van een roterende kogel met een boring.
	Vrijstroomafsluiter	Een vrijstroomafsluiter heeft een inlaat- en een uitlaatpoort die loodrecht op elkaar staan en wordt gebruikt om de stroming van een vloeistof in een pijp te voorkomen of te regelen.
	Aftapventiel	Een aftapventiel is een ventiel om een vloeistof uit een tank of buis af te voeren of om ophopingen van gas in een vloeistof te laten wegstromen.
	Blokkerings- en ontluchtingsventiel	Een blokkeer- en ontluchtingsklep isoleert of blokkeert de vloeistofstroom in een systeem, zodat de stroomopwaarts stromende vloeistof andere stroomafwaarts gelegen onderdelen van het systeem niet bereikt. Dit kan een enkele blokkeer- en ontluchtingsklep zijn of een dubbele blokkeer- en ontluchtingsklep die wordt gebruikt voor een striktere isolatie van de procesvloeistof.
	Zuigerbediende klep	Een zuigerklep wordt gebruikt om de beweging van een vloeistof langs een buis of pijp te regelen door de lineaire beweging van een zuiger in een kamer of cilinder.
	Vlotterbediende klep	Vlotterkleppen regelen het vloeistofniveau mechanisch. Wanneer het vloeistofoppervlak stijgt of daalt, detecteert een vlotter de hoogteverandering en opent of sluit de klep dienovereenkomstig. Een vlotterschakelaar maakt gebruik van een soortgelijk proces.
	Mesventiel	Voor dikke vloeistoffen en droge bulk vaste stoffen worden mesafsluiters gebruikt. Het bestaat uit slechts één stuk metaal, meestal puntig als een mes.
	Schuifklep	In een schuifafsluiter zijn de klep en de zitting evenwijdig. Schuifafsluiters maken gebruik van leidingdruk en positionering om een goede afdichting te bereiken.
	Naaldafsluiter	Vloeistoffen en gassen kunnen nauwkeurig worden geregeld met naaldafsluiters. De verstellingen zijn geleidelijk en soepel, zodat het debiet kan worden geregeld, maar ze kunnen ook worden gebruikt als afsluitkleppen.
	Slangafsluiter	Twee-weg slangafsluiters worden gebruikt om de stroom van corrosieve, schurende en korrelige media af te sluiten of te regelen. De kleppen worden bediend door persluchtdruk.

Klep positie

Symbool	Type	Gebruik
	Speciale klep	Een speciale klep is een klep die bepaalde functies meer kan doen dan de twee-weg isolatie, controle, en check. Dit type klep wordt dus beschouwd als een klep voor speciale doeleinden.
	Normaal open klep	Normaal open kleppen zijn altijd open. Ze sluiten wanneer ze worden bediend en gaan weer open wanneer ze niet worden bediend.
	Normaal gesloten klep	Normaal gesloten kleppen zijn altijd gesloten. Ze gaan open wanneer ze worden bediend en sluiten weer wanneer ze niet worden bediend.

Actuator symbolen

Symbool	Type	Gebruik
	Handbediend (Manueel)	Met de hand bediende kleppen zijn een betrouwbaar en duurzaam systeem voor het openen en sluiten van kleppen wanneer het systeem vaak moet worden geschakeld en er niet veel kracht nodig is om ze in werking te stellen.
	Pneumatisch (Membraan)	De overgrote meerderheid van membraanafsluiters wordt bediend door pneumatische actuatoren; in dit geval wordt luchtdruk via een stuurventiel op de actuator overgebracht, die het membraan optilt en de afsluiter opent.
	Motor (Elektrisch)	Motoraangedreven kleppen worden door elektromotoren bediend. Er worden verschillende soorten motoraangedreven kleppen gedefinieerd op basis van de wijze waarop deze kleppen daadwerkelijk worden geopend of gesloten en voor welke toepassingen zij worden gebruikt.
	Hydraulisch	Voor kleppen die veel kracht vergen, worden meestal hydraulische actuatoren gebruikt. Hydraulische actuatoren van het zuigertype zijn de meest voorkomende.
	Pneumatisch (roterende zuiger)	Met behulp van perslucht wekt een pneumatische roterende aandrijving kracht op. Ze worden vaak gebruikt om kleppen op afstand te bedienen.
	Membraanbalansklep	Een pneumatische membraanbalansklep regelt de stroomopwaartse en stroomneerwaartse druk via communicatie van de procesvloeistof boven en onder het balansmembraan.

Eindverbindingen

Symbool	Type	Gebruik
	Flensaansluiting	Flensverbindingen zijn de meest gebruikelijke methode om kleppen aan te sluiten, ongeacht het drukniveau en de grootte van de klep.
	Schroefdraad aansluiting	Leidingen en kleppen die via schroefdraadverbindingen met elkaar zijn verbonden, zijn compact en gestroomlijnd. De eindaansluitingen van de klep zijn meestal van binnendraad voorzien, waarin een pijp met buitendraad past. Er zijn ook kleppen met buitendraadaansluitingen en kleppen met één binnendraad en één buitendraad uiteinde. Schroefdraadverbindingen moeten aan verschillende normen voldoen.
	Lasverbinding	Een klep met gelijke diameter en een pijp worden gebruikt om een gelaste verbinding te maken. Ze zijn afgeschuind aan de buitenranden waarbij het lasmateriaal het dal opvult. Ze zijn gelast rond de buitenrand. Over het algemeen zijn stuiklassen voorbehouden voor kleinere maten, meestal minder dan 2".
	Moflasverbinding	Vergeleken met de buitendiameter van de pijp heeft de ventielmof een binnendiameter die iets groter is. De pijp wordt in de mof geplaatst en rond de rand gelast.

Proceslijnen

	Standaard pijp	Dit symbool wordt gebruikt voor alle standaard pijpen en buizen in een P&ID diagram. Als de lijn vetgedrukt is, is het een primaire pijp; zo niet, dan is het een secundaire pijp.
	Geïsoleerde leiding	Geïsoleerde leidingen, zoals die voor stoom. De isolatie is alleen aangegeven op lijnen die geïsoleerd moeten worden. Een symbool en een codeletter duiden de isolatie aan.
	Pijp met mantel	Procesleidingsystemen die ontworpen zijn om viskeuze vloeistoffen te transporteren, kunnen baat hebben bij leidingen en buizen met mantel. De buitenmantel van de pijp kan een verwarmde vloeistof bevatten die de vloeistof verwarmt die door de productpijp stroomt, waardoor deze gemakkelijker door de procesleidingen kan worden gepompt.
	Koel- of verwarmingsleiding	Pijpen voor het transport van warme of koude media.
	Flexibele pijp	Om vaste leidingen te onderscheiden van flexibele buizen, pijpen en slangen wordt het symbool flexibele leiding gebruikt.
	Leidingen kruisen elkaar maar zijn niet verbonden.	Als een P&ID diagram leidingen heeft die elkaar kruisen in de tekening, maar niet fysiek verbonden zijn, wordt dit symbool gebruikt.

Signaallijnen

Symbool	Type	Gebruik
	Pneumatisch signaal	Een klep wordt in het algemeen bestuurd met behulp van pneumatische signalen. Een regelklep laat bijvoorbeeld lucht in het systeem stromen, waardoor de druk toeneemt en een klep aan het eind van de leiding in werking wordt gesteld.
	Geleid elektromagnetisch, sonisch, of vezeloptisch signaal.	Dit wordt gewoonlijk gebruikt in zeer gevoelige omgevingen en betekent in dit geval geleid door een kabel of een ander middel om het signaal te transporteren.
	Ongeleid elektromagnetisch, sonisch, of glasvezel signaal.	Niet-geleide signalen kunnen zijn: ongeleide elektromagnetische signalen, licht, straling, radio, geluid, draadloos, enz. Maar ook Een draadloos instrumentatiesignaal of draadloze communicatieverbinding.
	Elektrisch of elektronisch signaal	Dit symbool kan een elektronisch of elektrisch continu veranderlijk of binair signaal zijn of een functioneel schema binair signaal. Een binair signaal is een spanning of stroom die informatie overbrengt door te variëren tussen twee mogelijke waarden, overeenkomend met 0 en 1 in het binaire stelsel.
	Hydraulisch signaal
	Diverse datacommunicatiesignalen.