RI-Fließbild

  RI-Fließbild bezeichnet ein Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild in der Anlagen- und Verfahrenstechnik (auch R+I-Fließbild oder R&I-Fließbild, englisch: Piping and Instrumentation Diagram oder P&ID).

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Inhalt und Aufgabe des RI-Fließbilds

Es ist das Hauptdokument für die Vorplanung (Basic Engineering) einer Anlage und legt die Aufgabenstellung für die einzelnen Fachabteilungen fest. In der Entwurfphase werden Stoff- und/oder Energiemengenbilanzen und Verfahrensfließbilder erstellt. Hieraus werden die RI-Fließbilder entwickelt. Behälter, Apparate, Pumpen, Verdichter, Wärmeaustauscher usw. werden symbolisch (nicht maßstäblich) dargestellt. Dann erfolgt die Verbindung mit den Rohrleitungen. Alle Linien, die eine Rohrleitung darstellen sollen, werden gekennzeichnet mit Nennweite, Nenndruck, Medium, Rohrklasse und einer Identifikationsnummer.

Ähnlich ist es für die Festlegung der Mess- und Regeltechnik. In genormten Symbolen (Kreise oder Ovale) wird festgelegt, wo und was gemessen oder geregelt werden soll. Auch diese erhalten eine Identifikationsnummer für die weitere Bearbeitung. Regelkreise und Berechnungen werden mit Signalflussweg dargestellt, wobei eine durchgezogene Linie vom Einbauort der Messung zum Symbol der Messstelle führt und von dort eine gestrichelte Linie zum Stellgerät oder zum Symbol für die Berechnung.

Das Diagramm enthält folgende Informationen:

• Art und Bezeichnung der Apparate und/ oder Maschinen
• Rohrleitungen, Armaturen mit Nennweiten, Druckstufen, Werkstoffen
• Antriebe
• Aufgaben der Einrichtungen zum Messen, Steuern, Regeln

Zusatzinformationen können angegeben werden, z. B. Höhenlagen der Apparate, weitere Werkstoffe, weitere Bezeichnungen (z. B. von Armaturen).

Nach der Genehmigung der RI-Fließbilder durch den Kunden (und gegebenenfalls auch durch Behörden) beginnt die Detailplanung (Detail Engineering).

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.

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.

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)

Ergänzungsbuchstabe

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

Folgebuchstabe

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

Beispiele

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

RI-Fließbild Applikationen

Für die Erstellung von R&I-Fließbildern im Anlagenbau werden zunehmend Programme aus dem Bereich des Computer Aided Engineering (CAE deutsch: Computerunterstützte Planung) eingesetzt. Die Applikationen stellen die Fließbildsymbole in genormter Größe und Strichstärke zur Verfügung und unterstützen bei deren Platzierung. Bei der Kennzeichnung werden Listen bereitgestellt und es wird sichergestellt, dass das richtige Kennzeichenformat eingehalten wird (besonders wichtig bei KKS). Die Daten werden meist zentral in Datenbanken gespeichert. Dadurch ist eine spätere Auswertung der Daten möglich.

Beispiele von RI-Fließbildapplikationen

• Engineering Base Instrumentation (Aucotec)
• Comos P&ID (Innotec)
• AutoCAD P&ID (Autodesk)
• AutoPlant P&ID (Bentley Systems)
• PlantSpace P&ID (Bentley Systems)
• SmartPlant P&ID (Intergraph)
• VPE P&ID (AVEVA)
• VISUAL PLANT ENGINEER (X-VISUAL TECHNOLOGIES)

Übersicht anzuwendender Normen

• DIN EN ISO 10628 (alt DIN 28004) Fließschemata für verfahrenstechnische Anlagen - Allgemeine Regeln
• DIN 2429-1 Graphische Symbole für technische Zeichnungen; Rohrleitungen; Allgemeines
• DIN 2429-2 Graphische Symbole für technische Zeichnungen; Rohrleitungen; Funktionelle Darstellung
• DIN 19227-1 Leittechnik; Graphische Symbole und Kennbuchstaben für die Prozeßleittechnik; Darstellung von Aufgaben
• DIN 19227-2 Leittechnik; Graphische Symbole und Kennbuchstaben für die Prozeßleittechnik; Darstellung von Einzelheiten
• DIN 2481 Wärmekraftanlagen; Graphische Symbole
• DIN 6779 Kennzeichnungssystematik für technische Produkte und technische Produktdokumentation
• DIN EN ISO 7200 (alt DIN 6771-1) Dokumentenschriftfeld
• ISO 3511 Messen, Steuern, Regeln in der Verfahrenstechnik
• DIN EN 60617 (alt DIN 40900) Graphische Symbole für Schaltpläne

FID nach amerikanischem Standard

Unterschiede zur DIN

Amerikanischer Standard ISA für Prozesszeichnungen, welche für die Anlagentechnik oder Verfahrenstechnik verwendet werden.

Anders als bei der DIN-Norm werden die Instrumente nicht nach elektrischer Funktion/(Elektrische Bauteile), sondern nach der physikalischen Funktion gekennzeichnet.

• R in DIN Elektrischer Widerstand
• R in ISA Radioaktivität

In technischen Zeichnungen internationaler Projekten kommt es oft zu vermischten Kennzeichnungen.

Kennzeichen-Aufbau nach ISA 5.1

Erster Buchstabe

• A- Analyse
• F- Durchfluss (flow)
• P- Druck (pressure)
• T- Temperatur
• Z- Position

Zweiter Buchstabe

• T- Übertragung (transmitter)
• R- Aufzeichnung (recorder)
• I- Anzeige (indikator)

Beispiel

Durchfluss-Übertragung von Regelkreis 1001A

Funktions-Identifizierung

• Erster Buchstabe F
• Zweiter Buchstabe T

Regelkreis-Identifizierung

• Regelkreis Nummer 1000
• Suffix A

FT 1000A

Weitere Beispiele

• PT 1000A Druckübertragung 1000A
• PI 1000A Druck Anzeiger
• PIC 1000A Druckregler mit Anzeige PID Regelkreis
• PIRC 1000A Druckregler mit Aufzeichnung und Anzeige