P&ID คืออะไร ย่อมาจากอะไร สำคัญกับงาน Instrument อย่างไร
P&ID ย่อมาจาก Piping and Instrumentation Diagram คือแบบที่แสดงรายละเอียดของท่อ เครื่องมือวัด และอุปกรณ์ควบคุมทั้งหมดที่ติดตั้งอยู่ในกระบวนการจริง ครบทั้งหมายเลขกำกับเครื่องมือ (Tag Number) และเส้นทางสัญญาณที่เชื่อมต่อกัน ต่างจาก PFD (Process Flow Diagram) ที่แสดงเฉพาะภาพรวมกว้าง ๆ ของกระบวนการเท่านั้น P&ID จึงเป็นเอกสารหลักที่แทบทุกฝ่ายในโรงงานต้องใช้อ้างอิง ตั้งแต่ขั้นออกแบบไปจนถึงซ่อมบำรุง
ผมยังจำวันแรกที่ต้องยืนถือแบบ P&ID หน้าเครื่องจักรได้ดี เสียงปั๊มทำงาน เส้นท่อเต็มพื้นที่ แต่ไม่มั่นใจว่าควรเริ่มอ่านตรงไหนก่อน กว่าจะจับจังหวะการอ่านได้ก็ต้องลองผิดลองถูกอยู่พักใหญ่ บทความนี้ผมจะสรุปภาพรวมของ P&ID ให้เข้าใจง่ายที่สุด สำหรับคนที่เพิ่งเริ่มต้องเจอแบบนี้หน้างานจริง
P&ID ต่างจาก PFD อย่างไร
ก่อนจะมาเป็น P&ID กระบวนการผลิตหนึ่ง ๆ มักเริ่มออกแบบจาก PFD (Process Flow Diagram) ก่อน เพราะ PFD แสดงเฉพาะอุปกรณ์หลักที่ส่งผลต่อกระบวนการ อ่านเข้าใจภาพรวมได้เร็ว เหมาะกับขั้นตอนออกแบบเบื้องต้น เมื่อกระบวนการชัดเจนขึ้น ฝ่ายออกแบบจะขยายรายละเอียดต่อเป็น P&ID ซึ่งระบุอุปกรณ์ ท่อ วาล์ว และเครื่องมือวัดครบทุกตัวที่ติดตั้งจริงในหน้างาน รวมถึง Tag Number และหมายเลขลูปควบคุมของแต่ละจุดด้วย
ใครในโรงงานบ้างที่ต้องใช้ P&ID
- ฝ่ายออกแบบกระบวนการผลิต ใช้คำนวณค่าตัวแปรและขยายรายละเอียดจาก PFD มาเป็น P&ID ฉบับสมบูรณ์
- ฝ่ายติดตั้งเครื่องจักร ใช้ P&ID ประกอบแบบติดตั้งเพื่อเห็นภาพรวมของกระบวนการ รวมถึงตอนทดสอบเดินเครื่อง
- ฝ่ายปฏิบัติงานควบคุมเครื่องจักร ใช้ดูตำแหน่งอุปกรณ์และทิศทางการไหลของของไหลในกระบวนการ
- ฝ่ายบำรุงรักษาเครื่องจักร ใช้ตรวจสอบว่าอุปกรณ์แต่ละตัวเชื่อมกับระบบใด ก่อนลงมือแก้ปัญหาหน้างาน
พูดได้ว่า P&ID คือภาษากลางที่ทำให้ทุกฝ่ายในโรงงานเข้าใจกระบวนการเดียวกัน ลดความคลาดเคลื่อนจากการสื่อสารต่างมุมมองได้มาก
อ่าน P&ID ต้องรู้จักอะไรบ้าง
เอกสาร P&ID ทุกฉบับจะมี Legend Sheet อยู่ในหน้าแรก บอกความหมายของสัญลักษณ์ทั้งหมดที่ใช้ในแบบฉบับนั้น หากจำสัญลักษณ์ไม่ได้ระหว่างอ่าน สามารถย้อนกลับมาเปิดดูที่ Legend Sheet ได้เสมอ นอกจากนี้ยังมีหลักสังเกตพื้นฐานอีก 2 จุดที่ควรรู้ก่อนเริ่มอ่าน
- Tag Number — ตัวอักษรและตัวเลขกำกับเครื่องมือแต่ละตัว เช่น FT-42 คือทรานสมิตเตอร์วัดอัตราการไหล ตัวอักษรตัวแรกบอกชนิดตัวแปรที่วัด ตัวเลขบอกหมายเลขลูป
- Loop Number — ตัวเลขเดียวกันที่กำกับอยู่ในเครื่องมือหลายตัว บอกว่าเครื่องมือเหล่านั้นอยู่ในระบบควบคุมเดียวกัน
ภาพที่ 1 ตัวอย่างแบบ P&ID แสดงลูปควบคุมอัตราการไหล (Loop 42)
จากตัวอย่างจะเห็นว่า FT-42 (ทรานสมิตเตอร์วัดอัตราการไหล), PDT-42 (ทรานสมิตเตอร์วัดความดันแตกต่าง), FIC-42 (ตัวควบคุมและแสดงผลอัตราการไหล) และ FV-42 (วาล์วควบคุม) ล้วนมีหมายเลขลูป 42 กำกับเหมือนกัน บ่งบอกว่าเครื่องมือทั้งสี่ตัวนี้ทำงานร่วมกันในระบบควบคุมเดียวกัน ส่วน TIR-41 และ TIR-43 ที่บันทึกอุณหภูมิทางเข้าและออกของคอมเพรสเซอร์ อยู่คนละลูปเพราะทำหน้าที่แยกต่างหาก
ทำไม P&ID ถึงสำคัญกับงาน Instrument
งาน Instrument แทบทุกขั้นตอนต้องอ้างอิง P&ID ไม่ว่าจะเป็นการตรวจสอบว่าเครื่องมือวัดตัวไหนเชื่อมกับลูปควบคุมใด การหาตำแหน่งติดตั้งจริงหน้างาน หรือการวิเคราะห์ปัญหาเมื่อค่าในระบบผิดปกติ คนที่อ่าน P&ID ไม่คล่องมักเสียเวลาสอบถามหรือค้นหาข้อมูลนานกว่าคนที่อ่านเป็น ทักษะนี้จึงเป็นพื้นฐานสำคัญที่ควรฝึกให้แม่นตั้งแต่ต้น ก่อนจะไปเรียนรู้เรื่องสัญลักษณ์และ Tag Number แบบละเอียดต่อไป
เริ่มต้นฝึกอ่าน P&ID อย่างไรดี
1. จับหลักการของ Legend Sheet ให้แม่นก่อน เพราะเป็นกุญแจถอดสัญลักษณ์ทั้งหมดในแบบฉบับนั้น
2. ฝึกไล่หมายเลขลูปควบคุม ดูว่าเครื่องมือตัวไหนอยู่ในระบบเดียวกันบ้าง
3. ศึกษาความหมายของ Identification Letter ในตัวอักษรตัวแรกของ Tag Number แต่ละชนิด
รายละเอียดของสัญลักษณ์และ Tag Number แบบเจาะลึก ผมแยกเขียนไว้อีกบทความหนึ่งโดยเฉพาะ ถ้าอยากอ่าน P&ID ให้คล่องจริงจัง แนะนำให้อ่านต่อจากบทความนี้ทันที
แหล่งอ้างอิง
- รศ.ดร.ธีรวัฒน์ เทพมณี, “พื้นฐานการวัดและการควบคุมในระบบอัตโนมัติ” (เล่ม 1), V.02.2020, หัวข้อ 3.3.2 P&ID, หน้า 140-141
- เด็กช่างวัด, “อ่าน P&ID เป็น”, บทที่ 1 ตั้งหลักก่อนอ่าน
- ANSI/ISA-5.1-2024, “Instrumentation and Control Symbols and Identification”, Section 1 Scope; Table 9 (Line symbols: Instrument to process and equipment connections) และ Table 10 (Line symbols: Instrument-to-instrument connections)
ชวนอ่านต่อ
ถ้าอยากอ่านแบบ P&ID ได้คล่องจริงจัง ไม่ต้องเดาสัญลักษณ์หรือถามรุ่นพี่ซ้ำ ๆ อีกต่อไป แนะนำหนังสือ “อ่าน P&ID เป็น” จากเด็กช่างวัด เล่มนี้พาไล่ตั้งแต่พื้นฐาน Legend Sheet เส้นท่อ สัญลักษณ์เครื่องมือวัด ไปจนถึงอุปกรณ์เครื่องจักรที่เจอบ่อยในหน้างานจริง