Il Piping and Instrumentation Diagram o Process and Instrumentation Diagram (abbreviato P&ID o P&I[1]), in inglese anche engineering flow-sheet o engineering line diagram[2], in italiano spesso nominato schema di marcia[3] o schema meccanico, è un disegno che mostra le interconnessioni tra le apparecchiature di un processo, il sistema delle tubazioni di interconnessione e la strumentazione utilizzata per il controllo del processo stesso[4].
Ruolo del P&ID
Qui sotto un esempio di P&ID relativo ad un evaporatore realizzato per la cristallizzazione per via evaporativa di cloruro di sodio.
I simboli impiegati per descrivere la strumentazione sono a volte conformi agli standard della Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA), Standard S5; data però la necessità di realizzare degli schemi quanto più possibile aderenti alla realtà impiantistica, si tende ad evitare uno schematismo eccessivo (ne è esempio lo schema meccanico illustrato a fianco).
Il P&ID riveste un ruolo fondamentale nelle fasi di manutenzione e modifica del processo descritto, in quanto descrive in maniera puntuale la sequenza fisica (ovvero le interconnessioni) delle apparecchiature e dei sistemi.
Inoltre il P&ID viene utilizzato in fase di progettazione per sviluppare gli schemi di controllo del processo, e permette la successiva fase di investigazione a fini operativi e di sicurezza, nella quale ad esempio si inseriscono gli studi HAZOP (Hazards and Operability).
A queste combinazioni di lettere si può aggiungere:
A per indicare un allarme, preceduta da H (High), HH (Very High), L (Low) o LL (Very Low) a seconda che l'allarme intervenga se i valori misurati sono maggiori o minori dei valori limiti (ad esempio PAH: allarme per pressione sopra il valore limite). I valori HH e LL sono usati solo in presenza di un valore H o L per distinguere due soglie di intervento.
D per indicare una differenza o un differenziale (ad esempio PDI: indicatore di pressione differenziale).
F come seconda lettera per un rapporto (ad esempio FFC: controllore di rapporto di portate).
T per indicare la funzione di trasmettitore (ad esempio TT: trasmettitore di temperatura).
S per indicare la funzione di interruttore : "Switch" (ad esempio TSH : termostato con intervento di H "High" )
Simboli delle apparecchiature
Di seguito vengono riportati alcuni dei simboli delle apparecchiature normalmente riportati su un P&ID. Esistono molte norme che raccolgono diverse simbologie. In questo caso i simboli rappresentati sono presi dalle normative DIN 30600 e ISO 14617.
(EN) J. M. Coulson, J. F. Richardson, Coulson & Richardson's Chemical Engineering, volume 1, 5ª ed., 1996, ISBN0-7506-2557-0.
Alan S. Foust, Leonard A.Wenzel; Curtis W. Clump; Luis Maus; L. Bryce Andersen, I principi delle operazioni unitarie, Ambrosiana, 1967, ISBN88-408-0117-0.