Sommersemester 2013 Thomas Dietrich Lange Technische Grafik Beschreibung verfahrenstechnischer Anlagen Sommersemester 2013 Thomas Dietrich Lange

R&I-Fließschema Um die meist sehr komplizierten Abläufe in einer Anlage darzustellen, werden Fliessbilder eingesetzt. Da mehrere Abteilungen und Ingenieure die Anlage planen, müssen die ablaufenden Prozesse, der Aufbau, die verwendeten Materialien, die durchfliessenden Stoffe und deren Menge in Plänen festgehalten werden. 2 2

R&I-Fließschema R&I-Fließschema bezeichnet ein Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema in der Anlagen- und Verfahrenstechnik (auch R+I-Fließschema, R&I-Schema, R&I-Diagramm, englisch Piping and Instrumentation Diagram oder P&ID). 3 3

R&I-Fließschema Im R&I-Fließschema werden alle für den Betrieb einer Anlage erforderlichen Bauteile, wie z.B. Behälter, Apparate, Pumpen, Verdichter, Wärmeübertrager, Rohrleitungen, Armaturen und Messgeräte, symbolisch dargestellt. 4 4

R&I-Fließschema Die Anlage Als Anlage wird in der Technik eine planvolle Zusammenstellung von in räumlichem Zusammenhang stehenden Maschinen oder Geräten bezeichnet. Die Maschinen bzw. Geräte können funktional, steuerungstechnisch oder sicherheitstechnisch miteinander verknüpft sein. Nennen Sie Beispiele einer Anlage! 5 5

R&I-Fließschema Das Schema enthält vereinfacht also sechs folgende unterschiedliche Komponenten: Art und Bezeichnung der Apparate Art und Bezeichnung der Maschinen Rohrleitungen mit Nennweiten, Druckstufen, Werkstoffen Armaturen mit Nennweiten, Druckstufen, Werkstoffen Antriebe Einrichtungen zum Messen, Steuern, Regeln 6 6

R&I-Fließschema Eine Maschine ist ein Gerät mit durch ein Antriebssystem bewegten Teilen. Ein Apparat ist eine Baueinheit zur Umsetzung von Stoffen und/oder Energie, wobei - im Gegensatz zu einer Maschine - keine oder nur geringfügige mechanische Arbeit abgegeben oder aufgenommen wird. Rohrleitungen dienen dem Transport von Fluiden (Gase, Flüssigkeiten oder pumpfähige Feststoffe). Nennen Sie Beispiele! 7 7

R&I-Fließschema Eine Armatur in Rohrleitungen bezeichnet ein Bauelement insbesondere zum Absperren oder Regeln von Stoffströmen. In der Technik wird mit Antrieb die konstruktive Einheit bezeichnet, die mittels Energieumformung eine Maschine bewegt. Messen bezeichnet die Ermittlung einer quantitativen Aussage über eine physikalische Größe. Nennen Sie Beispiele! 8 8

R&I-Fließschema Steuern ist die gerichtete Beeinflussung des Verhaltens eines Systems von außen. Die Regelung ist ein Vorgang in Systemen, in denen Wechselwirkung stattfindet und bei dem eine prinzipiell veränderliche (dynamische) Größe in der Regel automatisch konstant oder annähernd konstant gehalten wird. Nennen Sie Beispiele! 9 9

R&I-Fließschema Komponenten Unter Komponenten können an dieser Stelle die in Anlagen verbauten Bauteile verstanden werden Eine kurze Übersicht: 10 10

R&I-Fließschema Komponenten Pumpen Pumpen dienen der Förderung von Medien. Einige Pumpen können die Beförderung des Mediums durch den eingestellten Volumenstrom dosieren. Pumpen lassen sich in drei Grundtypen einteilen, die sich in ihrem Förderprinzip unterscheiden. 11 11

R&I-Fließschema Komponenten Armaturen Armaturen sind Einbauten in Rohrleitungen. Die Aufgaben von Armaturen sind: Stoffflüsse unterbrechen Stoffflüsse regeln Rückflüsse verhindern Absicherung von Systemen (z.B. durch Druckbegrenzung) 12 12

R&I-Fließschema Komponenten Armaturen Dabei sind folgende Armaturen zu unterscheiden: Hähne (absperren) Klappen (absperren) Ventile (absperren & drosseln) Schieber (absperren & drosseln) 13 13

Normen RI-Fließbild nach ISO Standard (R+I Schema) In Deutschland werden RI-Fließbilder nach DIN EN ISO 10628 dargestellt. Weitere Rohrleitungssymbole können der DIN 2429 entnommen werden. Wirklinien von Steuer- und Regelungsorganen werden nach DIN 19227 dargestellt. Für die Kennzeichnung gibt es mehrere Systeme. Im Bereich des Kraftwerksbaus werden die Bauteile (Apparate, Rohrleitungen und Instrumente) nach dem Kraftwerk-Kennzeichensystem (KKS) gekennzeichnet. Die wesentlichen Festlegungen des KKS kommen auch in Chemieanlagen zum Einsatz. Sie sind in der nationalen Norm DIN 6779 - Kennzeichensystematik für technische Produkte und technische Produktdokumentationen - beschrieben. 14 14

Normen Mess- und Regelstellen-Kürzel nach DIN 19227 Beschreibung der Kürzel Messstellen werden mit einem Kürzel bezeichnet, das aus mindestens einem Buchstaben und einer Ziffernfolge besteht. Die Buchstabenfolge gibt Auskunft über die Funktion und Aufgabe der Messung und besteht aus einem Erstbuchstaben, möglicherweise einem Ergänzungsbuchstaben und möglicherweise einem oder mehreren Folgebuchstaben. Man kann und will mit diesem Bezeichnungssystem nicht alle Details festlegen. Zusammen mit der Identifikationsnummer ist eine Referenz zum Instrumentdatenblatt gegeben. Dort kann man Messbereich, Höhe der Grenzwerte, Details zum Einbau und vieles mehr genau nachlesen. 15 15

Normen Erstbuchstabe D Dichte (Density) E elektrische Größen (Electricity) F Durchfluss (Flow) H Handeingabe oder Handeingriff (Hand) L Füllstand (Level) M Feuchte P Druck (Pressure) Q Qualität (im Sinne von Eigenschaft eines Stoffes) (Quality) S Geschwindigkeit oder Drehzahl (Speed) T Temperatur (Temperature) V Viskosität W Masse (Weight) 16 16

Normen Ergänzungsbuchstabe D Differenz (Difference) F Verhältnis (Fraction) Q laufende Summe/ Integral (z.B. bei Gesamtdurchfluss) (Quantity) 17 17

Normen Folgebuchstabe A Alarm (Alarming) C geregelt oder gesteuert (Control) I Anzeige (Indicating) R Speicherung/ Aufzeichnung (Recording) S Schaltung (Switching) Y Noteingriff (Emergency) + Obergrenze - Untergrenze 18 18

Normen Beispiele PI512 Druckanzeige PD512 Anzeige des Druckverlusts PICA+512 Regelung des Drucks mit Alarm bei Überschreitung eines Grenzwerts F100 aktueller Durchfluss FQ100 durchgeflossene Gesamtmenge 19 19

Die Realität sieht anders aus Normen ACHTUNG ! Die Realität sieht anders aus 20 20

Die Realität sieht anders aus Normen ACHTUNG ! Die Realität sieht anders aus 21 21

Die Realität sieht anders aus Normen ACHTUNG ! Die Realität sieht anders aus 22 22

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? 23 23

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Den Prozess mit den Komponenten aufbauen. 24 24

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Den Prozess mit den Komponenten aufbauen. 25 25

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Den Prozess schematisieren. 26 26

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Den Prozess schematisieren. 27 27

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. 28 28

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. 29 29

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Im Feld Im Kontrollraum Nicht erreichbar 30 30

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Im Feld Im Kontrollraum In einer Software 31 31

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Signalübertragung 32 32

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Armaturen 33 33

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Messen und Regeln 34 34

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. 35 35

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Jetzt Sie! 36 36

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Jetzt Sie! 37 37

Das Fließbild verstehen Wie gehe ich vor? Die Beschreibung verstehen. Jetzt Sie! 38 38