P&ID(Piping and Instrumentation Diagram, 배관 계장 도면)는 플랜트 엔지니어링, 화학 공정, 발전소 등의 설계 및 시공, 유지보수에 사용되는 ‘플랜트의 종합 설계도’입니다.
공정 흐름도(PFD)를 바탕으로, 공장에 들어가는 모든 파이프(심리스 파이프 등), 플랜지, 개스킷, 밸브 등의 배관 자재와 온도·압력·유량을 측정하고 제어하는 계장 기기(Instrumentation)의 상호 연결 관계를 기호와 선으로 상세히 나타낸 도면입니다.
1. P&ID에 표현되는 핵심 정보
P&ID는 말 그대로 공장의 모든 물리적 구성 요소를 담고 있습니다.
- 모든 기계 및 장치: 타워, 반응기, 열교환기, 탱크, 펌프, 컴프레셔 등
- 모든 배관 라인: 파이프의 직경(사이즈), 재질, 배관 번호, 압력 등급, 보온(Insulation) 여부
- 모든 배관 부속품: 밸브 종류(게이트, 글로브, 볼 밸브 등), 플랜지 연결부, 리듀서(관경 변화), 스트레이너(필터)
- 모든 계장 및 제어 시스템: 센서(온도, 압력, 유량, 레벨), 제어 밸브(Control Valve), 알람 및 안전장치(Interlock)
2. P&ID 해독을 위한 기본 기호 및 문자 (Tag Name)
도면을 읽기 위해서는 기기나 계측기에 붙은 태그 네임(Tag Name)의 규칙을 알아야 합니다. 일반적으로 ISA(미국계측학회) 표준 규격을 따릅니다.
1) 첫 번째 글자 (측정 대상)
- F (Flow): 유량
- P (Pressure): 압력
- T (Temperature): 온도
- L (Level): 액위 (높이)
2) 두 번째 이후 글자 (기능)
- I (Indicator): 지시계 (현장에서 눈으로 보는 계기)
- T (Transmitter): 전송기 (데이터를 중앙 제어실로 보내는 장치)
- C (Controller): 조절기 (제어하는 장치)
- V (Valve): 밸브
💡 태그 예시
- PIT-101: 101번 라인에 있는 압력(P) 지시(I) 전송기(T) ➔ 현장에서도 압력이 보이고 제어실로도 데이터를 보냄.
- FCV-202: 202번 라인에 있는 유량(F) 제어(C) 밸브(V) ➔ 유량을 조절하기 위해 자동으로 열고 닫히는 밸브.
3. 도면 선(Line)의 종류와 의미
P&ID에서 선의 모양은 단순히 파이프만을 뜻하지 않고, 신호가 오가는 통로를 의미하기도 합니다.
- 굵은 실선: 주 공정 배관 (Process Line)
- 가는 실선: 보조 배관 또는 유틸리티 배관 (스팀, 냉각수, 공기 등)
- 점선 또는 사선이 처진 선 (— or -//-): 전기적 신호 (4~20mA 등 전자식 신호)
- 점선에 실선이 섞인 선: 컴퓨터나 통신망을 통한 디지털 신호 (DCS 통신 등)
4. 실무자를 위한 P&ID 리딩 팁 (연계 분석)
우리가 앞서 다루었던 하드웨어 지식들이 P&ID 상에서 어떻게 녹아들어 가는지 연결해 보면 도면이 입체적으로 보이기 시작합니다.
- 배관 사양(Line Specification) 확인: 도면의 파이프 선 위에는 4″-P-1001-A1A와 같은 코드가 적혀 있습니다. 앞의 4″는 파이프 사이즈이며, 맨 뒤의 A1A 같은 클래스 코드를 배관 사양서(Pipe Spec)에서 찾아보면 이 파이프가 ‘심리스 파이프’인지, 어떤 등급의 ‘플랜지’와 ‘개스킷’을 써야 하는지 전부 지정되어 있습니다.
- 정비 구간의 식별: 도면 상에서 밸브나 스트레이너 전후면으로 플랜지 기호(| |)가 그려져 있다면, 그 구간은 향후 볼트를 풀어 개스킷을 교체하거나 내부를 청소해야 하는 ‘분해 가능 구간’임을 뜻합니다. 만약 플랜지 기호 없이 선이 이어져 있다면 마감은 용접(Welding)으로 처리됩니다.
