P&ID 도면 완전 정복: 밸브 기호 작성, 읽는 꿀팁 대방출

P&ID(Piping and Instrumentation Diagram)는 복잡한 공정 시스템을 설계하고 운영하는 데 필수적인 다이어그램입니다. 그중에서도 밸브는 유체 흐름을 제어하고 시스템 안정성을 유지하는 핵심적인 역할을 합니다.
P&ID에서는 이러한 밸브를 다양한 기호로 표현하며, 이 기호는 밸브의 유형, 작동 방식, 안전 상태 등을 시각적으로 나타냅니다.

이번 글에서는 P&ID에서 사용되는
밸브 기호와 관련 정보를 상세히 소개하겠습니다.

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# 1. P&ID에서 밸브 기호의 기본 역할

P&ID의 밸브 기호는 두 개의 삼각형이 맞닿은 형태로 표시됩니다.
이는 밸브가 유체 흐름의 방향과 상태를 제어한다는 기본적인 기능을 나타냅니다.
기호의 양 끝에는 파이프라인이 연결되며, 파이프 선의 스타일에 따라 파이프의 재질이나 특징을 시각적으로 구분할 수 있습니다. 밸브 기호의 역할은 단순한 유체 흐름 제어를 넘어 공정 시스템 설계, 안전 분석, 유지 보수 등 시스템의 전 과정에서 중요한 정보를 전달합니다.

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# 2. 밸브의 종류와 P&ID 기호

1) 2방향 밸브

• 특징: 가장 일반적인 형태로, 단순한 온/오프 제어 또는 유량 조절에 사용됩니다.
• 기호: 두 개의 삼각형이 중심에서 맞닿은 구조로 표현됩니다.

P&ID 2방향 밸브의 종류: 볼 , 버터플라이, 플러그, 게이트, 글로브, 핀치, 니들, 다이아프램 밸브

2) 3, 4방향 밸브

• 특징: 흐름의 방향을 분기하거나, 한쪽 흐름을 닫고 다른 경로로 유체를 이동시키는 데 사용됩니다. 다중포트 구조로 복잡한 유체 흐름 제어가 가능합니다. T형 또는 L형 포트 구조로 복잡한 유체흐름을 조절합니다.
• 기호: 세 개 또는 네개의 포트를 표현합니다.

3, 4 방향 밸브 L, T포트 설명

L-Port (L-포트) , T-Port (T-포트) 특징 및 차이점

항목	L-포트	T-포트
특징	밸브 내부의 공(ball)에 L자형 포트	밸브 내부의 공(ball)에 T자형 포트
포트 구조	L자형	T자형
흐름 제어	두 방향 중 하나로 흐름 전환 가능	세 방향 모두 연결하거나 특정 방향으로 흐름 전환 가능
주요 용도	선택적 경로 전환	혼합 및 분배
응용 환경	단순한 전환 시스템	복잡한 흐름 관리가 필요한 시스템
활용 예시	- 냉각수 라인의 흐름을 두 개의 출구 중 하나로 전환 - 공정 중 특정 유체 흐름을 차단하거나 연결할 때 사용	- 다양한 유체를 혼합하여 공정 시스템으로 공급 - 유체를 세 방향으로 동시에 분배하여 여러 공정 라인에 공급

 

3) 사용에 따른 밸브 종류 (기타)

공정 사용성에 따라 아래와 같이 특징이 있는 밸브를 사용합니다.
P&ID를 작성을 하며 체크, 릴리프, 압력 감소, 앵글, 솔레노이드 밸브를 많이 사용하며 아래와 같은 기호를 사용합니다.

P&ID 기호 설명: 사용에 따른 밸브 종류

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# 3. 액추에이터(Actuator)에 따른 밸브의 구분

밸브는 액추에이터에 의해 작동되며, 액추에이터는 밸브의 자동화 및 제어를 위한 핵심 요소입니다. P&ID에서는 액추에이터의 종류를 밸브 기호에 연결된 선과 기호로 나타냅니다.

• 수동 작동 (Manual): 사람이 직접 조작하는 밸브로, 기호에 추가적인 표시 없이 기본적인 형태로 표현됩니다.
• 공압 작동 (Pneumatic): 공기압으로 작동하는 밸브로, 기호 위쪽에 공압을 나타내는 표시가 추가됩니다.
• 전기 작동 (Electric): 전기 모터를 사용해 작동하며, 기호 위에 전기 제어를 나타내는 기호가 포함됩니다.
• 유압 작동 (Hydraulic): 유압을 통해 작동하며, 이는 고압 제어가 필요한 시스템에서 주로 사용됩니다.

P&ID 도면 읽는 방법: 수동, 공압식 다이아프램, 공압식 로터리 피스톤, 전기식, 유압식

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# 4. 페일 세이프 위치(Fail Safe Position)와 안전 설계

밸브가 정상적으로 작동하지 않을 경우, 안전을 위해 사전 설정된 상태로 유지되어야 합니다. 이를 페일 세이프 위치라고 하며, P&ID 기호에는 이 정보를 화살표나 문자(Fail Open, Fail Close)로 표시합니다.
페일 세이프 설정은 안전설계를 표현해주는 필수 요소입니다.

• Fail Open (FO): 고장 시 밸브가 열린 상태로 유지되어 흐름이 차단되지 않음.
• Fail Close (FC): 고장 시 밸브가 닫힌 상태로 유지되어 흐름이 멈춤.

P&ID 설명: 페일 클로즈, 페일 세이프

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# 5. 밸브 연결 방식(End Connection)

밸브와 파이프의 연결 방식도 P&ID에서 명확히 표현됩니다. 연결 방식은 유지 보수 및 교체 과정, 비파괴검사 구간 설정 등에 필요합니다.

• 플랜지 연결: 파이프 끝에 수직선을 추가로 표시하며, 밸브를 파이프에서 쉽게 분리할 수 있음을 나타냅니다.
• 나사산 연결: 연결부에 속이 빈 원을 표시하며, 반영구적인 고정을 의미합니다.
• 용접 연결: 연결부에 작은 사각형으로 표시되며, 견고하고 영구적인 고정 방식을 나타냅니다.

P&ID 도면 설명: 밸브 연결 방식

연결 방식	특징	주요 사용처
플랜지 연결	- 유지 보수 및 교체가 용이하여 밸브를 쉽게 분리할 수 있음- 가스켓을 사용해 밀폐 성능이 우수하며, 반복적인 조립과 분해가 가능- 대형 밸브와 고압·고온 시스템에서도 안정적으로 작동	대형 배관 시스템, 고온·고압 환경
나사산 연결	- 설치가 간편하며 나사산이 가공된 밸브와 파이프를 쉽게 체결 가능- 반영구적인 고정 방식으로, 자주 분리해야 하는 시스템에는 부적합- 체결 시 테프론 테이프나 실링제를 사용해 누출 방지 필요	소형 배관, 저압·중저온 시스템
용접 연결	- 견고하고 영구적인 고정 방식으로, 고압·고온 및 진동 환경에서 안정적- 누출 가능성이 거의 없어 고위험 시스템에서 적합- 교체 및 분리가 어려워 유지 보수가 거의 필요 없는 시스템에 적합	화학 공정, 고온·고압 배관 시스템, 석유화학 플랜트

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P&ID 밸브 기호가 중요한 이유

P&ID의 밸브 기호는 단순한 그래픽 표현을 넘어 공정 시스템 운영에 필수적인 정보를 제공합니다.

1. 설계 효율성: 복잡한 시스템 구조를 시각적으로 표현하여 설계 및 설치 과정에서 혼란을 줄입니다.
2. 안전성 보장: 페일 세이프와 같은 정보를 제공하여 시스템 고장 시 적절한 대응을 가능하게 합니다.
3. 유지 보수 최적화: 끝 연결 방식과 액추에이터 정보를 통해 유지 보수 및 교체 작업의 시간을 단축합니다.

 
P&ID에서 밸브 기호는 시스템 설계, 운영, 유지 보수 전반에 걸쳐 핵심적인 역할을 합니다. 기호를 올바르게 이해하고 활용하면 공정 시스템의 안전성과 효율성을 높일 수 있습니다. 특히 P&ID의 기호를 레전드를 통하여 명확히 정하는 것이 중요합니다.

출처:P&IDs (Piping & Instrumentation Diagrams) and P&ID Valve Symbol Library

안전관리자. PSM을 하는 안전관리자는
도면을 읽는 방법을 알아야 하기에
출처의 내용을 번역하고
저의 경험, 지식을 좀더 보완하여 말씀드립니다.

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