Symboles des vannes dans les diagrammes de processus et d'instrumentation

Le diagramme de processus et d'instrumentation, communément appelé P&ID, montre les connexions entre les équipements du processus. Le diagramme indique les directions d'écoulement, les mesures de sécurité et de contrôle et les pressions nominales d'un système à l'aide de symboles visuels. La capacité à lire les P&ID est essentielle pour localiser les pannes, isoler les équipements et localiser les éléments à entretenir.

Dans chaque diagramme de processus et d'instrumentation, les vannes ont des symboles spécifiques qui permettent de les reconnaître facilement. Le symbole se compose généralement du symbole de la vanne et de la méthode d'actionnement (pneumatique, hydraulique ou électrique).

Table des matières

• Comment lire les symboles des vannes et les diagrammes P&ID ?
• Symboles des vannes
• États des vannes
• Symboles du type d'actionneur
• Raccords d'extrémité
• Lignes de processus
• Lignes de signaux

Comment lire les symboles des vannes et les diagrammes P&ID ?

Les symboles de vannes utilisés dans un diagramme P&ID sont normalisés et identiques dans le monde entier. Cela rend la lecture d'un diagramme incroyablement facile une fois que l'utilisateur connaît la signification de chaque symbole.

Vannes à 2 voies

Les vannes à deux voies sont reconnaissables aux deux triangles qui pointent l'un vers l'autre, comme le symbole du robinet-vanne de la figure 2. Le sens du flux est indiqué par la pointe de la flèche sur les symboles de ligne. Parmi les symboles de vannes à deux voies les plus courants, on trouve les vannes à bille, les vannes papillon, les vannes à boisseau, les vannes à opercule, les vannes à guillotine, etc. Des exemples de ces symboles sont présentés plus loin dans cet article.

Vannes à 3 et 4 voies

Les vannes à orifices multiples, telles que les vannes à 3 et 4 voies, ont un aspect largement similaire, un triangle supplémentaire étant ajouté au symbole. Ils peuvent également être dotés d'un orifice en L ou en T. Elles sont représentées par les lignes à l'intérieur du symbole de la balle.

États des vannes

Les vannes peuvent être normalement ouvertes, normalement fermées ou bistables. Normalement ouverte signifie que la vanne est ouverte lorsqu'elle n'est pas actionnée. Normalement fermée signifie que la vanne est fermée lorsqu'elle n'est pas actionnée et ouverte lorsqu'elle est actionnée. Bistable signifie qu'elle conserve sa position en cas de coupure de courant et qu'elle nécessite une action distincte pour changer d'état, par exemple une électrovanne à verrouillage. Il existe plusieurs variantes de ces états, comme les vannes qui sont généralement ouvertes, les vannes qui sont généralement fermées, etc.

N'oubliez pas qu'un symbole de vanne noirci ne signifie pas nécessairement que la vanne est normalement ouverte ou normalement fermée, car ces symboles sont utilisés de manière interchangeable. Une norme beaucoup plus claire consisterait à utiliser les lettres NC ou NO comme nous l'avons fait dans les exemples de symboles.

Actionneurs

La troisième façon de reconnaître une vanne sur un P&ID est le type d'actionneur. Le type d'actionneur est représenté par une ligne partant du centre de la vanne, avec un symbole plus petit au-dessus de la ligne. Les commandes électriques et hydrauliques sont indiquées par des lettres, comme le montre la figure 4.

Raccordements d'extrémité, lignes de traitement, lignes de signalisation, navires et équipements

Outre les caractéristiques des vannes, sur un diagramme P&ID, l'utilisateur peut trouver de nombreux autres types de symboles. Il s'agit notamment de

• Raccords d'extrémité : Les raccords d'extrémité sont les raccords entre la vanne et les lignes de process. Il peut s'agir de raccords à brides, filetés, soudés ou à emboîtement, avec des lignes et des cercles différents indiquant le type de raccordement. Les lignes parallèles indiquent que la vanne peut être retirée sans affecter le tuyau dans un raccordement à bride. Un carré rempli représente une connexion soudée permanente, tandis qu'un cercle non rempli représente une connexion filetée temporaire. Les carrés non remplis indiquent les raccords à souder.
• Lignes de process : Les lignes de traitement comprennent des tuyaux, des tubes et des flexibles de différents types, tels que des tuyaux isolés, des tuyaux flexibles, des tuyaux de refroidissement et des tuyaux de chauffage. Chaque ligne est étiquetée d'un numéro, avec des informations sur la classe, la taille, l'isolation, etc. du composant. Les tuyaux sont séparés dans le dessin s'ils se croisent mais ne sont pas reliés par une rupture de ligne ou l'ajout d'une courbe.
• Lignes de signaux : Les informations et les signaux doivent être relayés correctement dans un système. Cela peut se faire par le biais de signaux électriques, pneumatiques, de données, soniques, de fibres optiques et d'autres types de signaux.
• Équipement : Cela va des réservoirs de stockage et des fûts aux cuves à vapeur, aux cuves de mélange, aux bouteilles de gaz, etc. Les pompes, ventilateurs et compresseurs représentent les soufflantes, les aspirateurs de fumées, les compresseurs d'air et les ventilateurs à pression. Les capteurs, transmetteurs et compteurs sont un élément essentiel du diagramme de processus. Le processus d'écoulement est surveillé, enregistré et contrôlé par des capteurs, des transmetteurs et des compteurs. En raison du grand nombre de symboles impliqués dans cette catégorie et du fait que cet article se concentre sur les soupapes, ils ne sont pas inclus.
• Numéros d'étiquettes : Les lettres et les chiffres sont généralement inclus dans le diagramme P&ID. Ils indiquent les propriétés du média mesuré et sa fonction.

Symboles des vannes

Symbole	Type	Utilisation
	Vanne d'arrêt	Un robinet-vanne est une vanne de contrôle qui permet au fluide de s'écouler sans entrave ou qui arrête l'écoulement du fluide. L'un des avantages d'un robinet-vanne est qu'il permet un passage direct et sans obstruction.
	Électrovanne	Une électrovanne est une vanne à commande électromécanique. Il est généralement utilisé pour les gaz et les milieux propres.
	Soupape de sûreté	Une soupape de sûreté, également appelée soupape de décharge, est un dispositif qui abaisse la pression pour éviter d'endommager le système. Leur fonction est de protéger les équipements sensibles à la pression contre les dommages causés par la surpression.
	Soupape de sécurité	Les soupapes de sécurité sont considérées comme une mesure de sécurité de dernier recours. On les trouve dans les centrales électriques, les systèmes pétrochimiques, les chaudières, etc. Les soupapes de sûreté sont des dispositifs à sécurité intégrée qui arrêtent automatiquement l'augmentation de la surpression au-delà d'une limite déterminée.
	Clapet anti-retour	Un clapet anti-retour combine un clapet anti-retour et un robinet à soupape. Ils empêchent l'inversion du flux dans un système de tuyauterie.
	Clapet	Un clapet anti-retour est un dispositif qui ne permet l'écoulement des fluides que dans une seule direction. Ils ne permettent la circulation des fluides que dans un seul sens et sont communément appelés "vannes à sens unique" ou "clapets anti-retour".
	Vanne papillon	Les vannes papillon fonctionnent de la même manière que les vannes à bille. Le papillon est un disque relié à une tige. Il se ferme lorsque la tige fait tourner le disque d'un quart de tour jusqu'à une position perpendiculaire au sens de l'écoulement.
	Vanne à bouchon	Un robinet à tournant conique utilise un tournant cylindrique ou conique pour permettre ou empêcher un écoulement direct à travers le corps.
	Vanne à diaphragme	Les vannes à membrane contrôlent le débit des liquides et des gaz. Ils sont dotés d'une membrane en caoutchouc qui se déplace de haut en bas dans le corps du robinet, provoquant l'ouverture et la fermeture contre un siège dur.
	Vanne à bille	Un robinet à bille est une vanne d'arrêt qui contrôle le débit d'un liquide ou d'un gaz à l'aide d'une bille rotative dotée d'un alésage.
	Soupape d'équerre	Une vanne d'angle a un orifice d'entrée et un orifice de sortie perpendiculaires l'un à l'autre et est utilisée pour empêcher ou contrôler l'écoulement d'un liquide dans un tuyau.
	Soupape de purge	Une vanne de purge est une vanne permettant d'évacuer un liquide d'un réservoir ou d'un tube ou de permettre l'évacuation d'une accumulation de gaz dans un liquide.
	Soupape de blocage et de purge	Une vanne de blocage et de purge isole ou bloque le flux de fluide dans un système, de sorte que le fluide provenant de l'amont n'atteigne pas d'autres composants du système situés en aval. Il peut s'agir d'une simple vanne de blocage et de purge ou d'une double vanne de blocage et de purge utilisée pour une isolation plus stricte du fluide de traitement.
	Valve à piston	Une vanne à piston est utilisée pour contrôler le mouvement d'un fluide le long d'un tube ou d'une conduite par le mouvement linéaire d'un piston à l'intérieur d'une chambre ou d'un cylindre.
	Valve à flotteur	Les vannes à flotteur contrôlent mécaniquement le niveau des liquides. Lorsque la surface du liquide monte ou descend, un flotteur détecte le changement d'élévation et ouvre ou ferme la vanne en conséquence. Un interrupteur à flotteur utilise un processus similaire.
	Vanne à couteau	Pour les liquides épais et les solides en vrac secs, on utilise des vannes à guillotine. Il est constitué d'une seule pièce de métal, généralement pointue comme un couteau.
	Vanne à tiroir	Dans un robinet-vanne à tiroir, l'opercule et le siège sont parallèles. Les vannes à glissière utilisent la pression de la ligne et le positionnement pour obtenir une étanchéité parfaite.
	Vanne à aiguille	Les vannes à pointeau permettent de contrôler avec précision les fluides et les gaz. Les réglages sont progressifs et sans à-coups, ce qui permet de contrôler le débit, mais ils peuvent également être utilisés comme vannes d'arrêt.
	Vannes à pince	Les vannes à manchon à deux voies sont utilisées pour arrêter ou contrôler le débit de fluides corrosifs, abrasifs et granuleux. Les vannes sont actionnées par la pression de l'air comprimé.

États des vannes

Symbole	Type	Utilisation
	Soupape spéciale	Une vanne à usage spécial est une vanne qui peut remplir certaines fonctions en plus de l'isolation bidirectionnelle, du contrôle et de la vérification. Ce type de soupape est donc considéré comme une soupape à usage spécial.
	Vanne normalement ouverte	Les vannes normalement ouvertes sont toujours ouvertes. Ils se ferment lorsqu'ils sont actionnés et s'ouvrent à nouveau lorsqu'ils ne sont pas actionnés.
	Vanne normalement fermée	Les vannes normalement fermées sont toujours fermées. Ils s'ouvrent lorsqu'ils sont actionnés et se referment lorsqu'ils ne le sont pas.

Symboles du type d'actionneur

Symbole	Type	Utilisation
	Actionné à la main (manuel)	Les vannes à commande manuelle constituent un système fiable et durable pour l'ouverture et la fermeture du débit lorsque le système doit être commuté fréquemment et que son actionnement ne nécessite pas une grande force.
	Pneumatique (membrane)	La grande majorité des vannes à membrane sont actionnées par des actionneurs pneumatiques ; dans ce cas, une pression d'air est appliquée à l'actionneur par l'intermédiaire d'une vanne pilote, ce qui soulève la membrane et ouvre la vanne.
	Moteur (électrique)	Les vannes motorisées sont actionnées par des moteurs électriques. Les différents types de vannes motorisées sont définis en fonction de la manière dont ces vannes sont ouvertes ou fermées et des applications pour lesquelles elles sont utilisées.
	Hydraulique	Pour les vannes qui nécessitent une force importante, on utilise généralement des actionneurs hydrauliques. Les actionneurs hydrauliques de type piston sont les plus courants.
	Pneumatique (piston rotatif)	Un actionneur pneumatique rotatif génère son énergie de fonctionnement à l'aide d'air comprimé. Ils sont souvent utilisés pour commander des vannes à distance.
	Membrane d'équilibrage	Une vanne d'équilibrage à membrane pneumatique contrôle la pression en amont et en aval par la communication du fluide de traitement au-dessus et au-dessous de la membrane d'équilibrage.

Raccords d'extrémité

Symbole	Type	Utilisation
	Raccordement à bride	Les raccords à brides sont la méthode la plus courante de raccordement des vannes, quels que soient le niveau de pression et la taille de la vanne.
	Raccord fileté	Les tuyaux et les vannes raccordés par des raccords filetés sont compacts et rationalisés. Les raccords d'extrémité des vannes sont généralement à filetage femelle, dans lesquels s'insère un tuyau à filetage mâle. Sont également disponibles des vannes avec des raccords filetés mâles, ainsi que des vannes avec une extrémité femelle et une extrémité mâle. Il est nécessaire que les raccords filetés répondent à différentes normes.
	Raccord à souder	Une vanne et un tuyau de diamètre égal sont utilisés pour réaliser une connexion soudée. Ils sont chanfreinés sur les bords extérieurs pour permettre au matériau de soudage de remplir la vallée. Ils sont soudés autour des jantes. En général, les soudures bout à bout sont réservées aux petites dimensions, généralement inférieures à 2".
	Raccordement par soudure à emboîtement	Par rapport au diamètre extérieur du tuyau, le diamètre intérieur de l'emboîture de la vanne est légèrement plus grand. Le tuyau est placé dans l'emboîture et soudé autour du bord.

Lignes de process

	Tuyau standard	Ce symbole est utilisé pour tous les tuyaux et tubes standard dans un diagramme P&ID. Si la ligne est imprimée en gras, il s'agit d'une ligne majeure, sinon elle est désignée comme ligne mineure.
	Tuyau isolé	Tuyaux isolés, tels que ceux utilisés pour la vapeur. L'isolation n'est indiquée que sur les lignes qui doivent être isolées. Un symbole et une lettre de code désignent l'isolation.
	Tuyau gainé	Les systèmes de tuyauterie de process conçus pour transporter des fluides visqueux peuvent bénéficier de tuyauteries et de tubes à double enveloppe. L'enveloppe extérieure du tuyau peut contenir un liquide chauffé qui réchauffe le fluide circulant dans le tuyau de produit, facilitant ainsi son pompage dans les lignes de traitement.
	Conduite de refroidissement ou de chauffage	Tuyaux utilisés pour transporter des fluides chauds ou froids.
	Tuyau flexible	Le symbole du tuyau flexible est utilisé pour distinguer les tuyauteries solides des tubes, tuyaux et flexibles.
	Les tuyaux se croisent mais ne sont pas connectés.	Si un diagramme P&ID comporte des tuyaux qui se croisent dans le dessin, mais qui ne sont pas physiquement connectés, ce symbole est utilisé.

Lignes de signaux

Symbole	Type	Utilisation
	Signal pneumatique	Une vanne est généralement commandée par des signaux pneumatiques. Par exemple, une vanne de contrôle libère de l'air dans le système, ce qui augmente la pression et active une vanne à l'extrémité de la ligne.
	Signal électromagnétique, sonique ou à fibre optique guidé.	Généralement utilisé dans des environnements très sensibles, le guidage s'effectue dans ce cas par l'intermédiaire d'un câble ou d'un autre moyen de transport du signal.
	signal électromagnétique, sonique ou à fibre optique non guidé.	Les signaux non guidés peuvent être des signaux électromagnétiques non guidés, de la lumière, des radiations, de la radio, du son, des signaux sans fil, etc. Mais aussi Un signal d'instrumentation sans fil ou une liaison de communication sans fil.
	Signal électrique ou électronique	Ce symbole peut être un signal électronique ou électrique continu ou binaire. ou un signal binaire de diagramme fonctionnel. Un signal binaire est une tension ou un courant qui véhicule une information en variant entre deux valeurs possibles, correspondant à 0 et 1 dans le système binaire.
	Signal hydraulique
	Divers signaux de communication de données.