Verfahrensfließschema | PFD

Steckbrief Verfahrensfließschema

Ein Verfahrensfließschema (process flow diagram (PFD)), auch Verfahrensfließdiagramm oder Verfahrensfließbild ist eine grafische Darstellung eines Verfahrens oder einer verfahrenstechnischen Anlage mittels Symbole und Linien. Das Verfahrensfließschema reiht sich in den im Anlagenbau üblichen Fließschemata zwischen dem einfacheren Grundfließschema und dem detaillierteren Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema ein.

Inhalt eines Verfahrensfließschemas

Der Inhalt und der Detailgrad von Verfahrensfließschemata kann je nach Branche, Projektfortschritt und Firmenphilosophie/-standard stark variieren. Die Norm DIN EN ISO 10628-1 gibt Vorgaben für Grundinformationen und Zusatzinformationen, welche im Verfahrensfließschema enthalten sein müssen.

Legende mit Erklärung der Symbolen

Bei komplexen Verfahren und verfahrenstechnischen Anlagen, kann es bereits beim Verfahrensfließschema notwendig sein, eine Legende (cover sheet oder symbol&legend) einzuführen, wie es typischerweise beim R&I gemacht wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn Symbole verwendet werden, welche nicht durch die Norm DIN EN ISO 10628-2 abgebildet werden können, oder weitere zusätzliche Informationen grafisch dargestellt werden sollen.
Die Legende wird als extra Zeichenblatt den weiteren Zeichenblätter des Verfahrensfließschemas vorangestellt. Für weitere Informationen siehe Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema.
Bei einfachen Verfahrensfließschemata, mit bekannten Symbolen, kann ein Grundverständnis vorausgesetzt werden und auf eine Legende verzichtet werden.

Grundinformationen des Verfahrensfließschemas

Das Verfahrensfließschema besteht aus wichtigen Grundinformationen, welche mindestens enthalten sein sollten:

• Schriftfeld
• Alle notwendigen Apparate und Maschinen (außer Antriebsmaschinen wie Motoren), welche für die verfahrenstechnische Anlage notwendig sind. Die Apparate und Maschine werden mittels grafischer Symbole nach DIN EN ISO 10628-2 dargestellt.
• Benennung und gegebenenfalls Referenzkennzeichnung von Apparaten und Maschinen, sodass diese auch in anderen Dokumenten korrekt adressiert werden können.
• Benennung der Ein- und Ausgangsstoffe sowie Energien und deren Fleißrichtung
• Fließrichtung der Flusslinien zwischen den einzelnen Apparaten und Maschinen
• charakteristische Betriebsbedingungen

Zusatzinformationen des Verfahrensfließschemas

Je nach Projektfortschritt, Notwendigkeit und Anspruch kann das Verfahrensfließschema um weitere optionale Zusatzinformationen ergänzt werden. Hierzu zählen unter anderem:

• Benennung und Bezeichnung der Flusslinien zwischen den einzelnen Apparaten und Maschinen mittels einer Referenzkennzeichnung.
• Benennung von Betriebsbedingungen und Durchflüssen von Stoffen zwischen Verfahrensabschnitten. Die Darstellung kann entweder direkt im Fließschema erfolgen, oder zusammengefasst als Stoffstromtabellen (stream tables).
• Anordnung von wesentlichen Armaturen, welche für das Gesamtverständnis des Verfahrens notwendig sind. Einfache Absperrarmaturen für Apparate und Maschinen werden erst im Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema dargestellt.
• Darstellung von Mess-, Steuer- und Regelfunktionen, wenn diese für das Gesamtverständnis des Verfahrens notwendig sind. Hierbei werden die Funktionen nur vereinfacht dargestellt und es werden keine Alarme dargestellt.

Zeichnerische Ausführung

Detaillierte Regeln und Hinweise zur zeichnerischen Ausführung sind in der Norm DIN EN ISO 10628-1:2015-04 zu finden. In der Praxis haben sich darüber hinaus noch einige gängige Vorgehen etabliert, welche für ein möglichst einfach lesbares Verfahrensfließbild sorgen.

Zeichenregeln

• Blattgröße: Als Blattgröße des Zeichenblattes wird DIN A1 verwendet. Sollte das Verfahren oder die verfahrenstechnische Anlage zu umfangreich für eine Seite sein, kann das Verfahrensfließschema auch aus mehreren Seiten bestehen und die Flüsse mithilfe von Verbindungspfeilen (off page connectors) miteinander verbunden werden.
• Leserichtung: Die Leserichtung des Fleißschemata ist von links nach rechts. Wenn möglich, kommen somit Edukte von der linken Blattseite und Produkte werden am rechten Blattrand dargestellt. Flüsse vom oberen oder unteren Bildrand und solche, welche mitten im Blatt beginnen, sind möglichst zu vermeiden.
• Beschriftung: Die Beschriftung ist in Großbuchstaben auszuführen, um die Lesbarkeit zu erhöhen.
• Symbolgröße: Die Größe von Symbolen kann verändert werden, um eine deutlichere Darstellung des Verfahrens oder der verfahrenstechnischen Anlage zu erreichen. Der Maßstab von Symbolen kann zur Verdeutlichung von Größenverhältnissen ebenfalls angepasst werden. So kann ein echter großer Lagertank mit einem relativ größeren Symbol als ein echt kleiner Druckausgleichsbehälter dargestellt werden.
• Linienfarbe: Symbole und Flusslinien sind in schwarzer Farbe darzustellen. Die Verwendung von farbigen Flusslinien, um beispielsweise verschiedene Medien darzustellen, wird zwar häufig in der Praxis umgesetzt, trägt aber nur gering zu einer besseren Übersicht bei. Farbige Flusslinien haben darüber hinaus den Nachteil, dass diese kontrastreich genug gewählt werden müssen und bei Ausdrucken des Verfahrensfließbildes in schwarz-weiß gegebenenfalls nicht mehr lesbar sind.
• Ausrichtung: Für eine gute Lesbarkeit des Fließschemata, empfiehlt es sich, die Ein- und Ausgehende Fließlinien an einer Hilfslinie auszurichten. Gleiches gilt für parallel laufende Fließlinien.
• Zeichnungsrahmen: Für eine bessere Referenzierung sowie zu Falten eines ausgedruckten Verfahrensfließschemata, empfiehlt es sich einen Zeichnungsrahmen zu verwenden.
• Kreuzung: Kreuzen sich zwei Flusslinien, muss eine davon Unterbrochen werden. Bei Linien unterschiedlicher Linienstärke, wird die dünnere unterbrochen, bei Linien selber Stärke, wird die senkrechte Linie unterbrochen.
• Revisionswolken: Änderungen in neuen Revisionen werden durch Revisionswolken kenntlich gemacht.

Aufbau des Zeichenblattes

Das Verfahrensfließschema selbst lässt sich in die vier Bereiche Zeichenbereich, Notizenbereich, Revisionstabelle und das Schriftfeld einordnen. Der Notizenbereich und die Revisionstabelle kann statt am unteren Blattrand auch am rechten Blattrand angeordnet werden. Durch das Anordnen am unteren Blattrand kann jedoch der Zeichenbereich über die gesamte Blattbreite ausgenutzt werden, was für die meisten Darstellungen vorteilhaft ist, da die Leserichtung des Verfahrensfließschema von links nach rechts ist.

Software zum Zeichnen

Für die Erstellung von Verfahrensfließschemata stehen eine große Anzahl von Anwendungen zur Verfügung. Aufgrund der Verwendung der grafischen Symbolen nach DIN EN ISO 10628-2 ist es zu empfehlen, eine speziell für Fließschemata spezialisierte Software zu verwenden, welche die Symbole bereits als Bibliothek integriert hat. Eine unvollständige Übersicht über verbreitete Software ist in folgender Liste zu finden.

• AutoCAD Plant 3D
• Microsoft Visio
• WSCAD
• COMOS
• AVEVA
• Smap3D

Beispiel PFD einer Mischanlage

Normenverzeichnis

Nummer	Bezeichnung
DIN EN ISO 10628-1:2015-04	Schemata für die chemische und petrochemische Industrie – Teil 1: Spezifikation der Schemata (ISO 10628-1:2014)
DIN EN ISO 10628-2:2013-04	Schemata für die chemische und petrochemische Industrie – Teil 2: Graphische Symbole
DIN EN ISO 7200:2004-05	Technische Produktdokumentation – Datenfelder in Schriftfeldern und Dokumentenstammdaten (ISO 7200:2004)
DIN EN 62424 (VDE 0810-24):2017-12	Darstellung von Aufgaben der Prozessleittechnik — Fließbilder und Datenaustausch zwischen EDV-Werkzeugen zur Fließbilderstellung und CAE-Systemen (IEC 62424:2016);

Literaturverzeichnis

Autor	Titel
Weber, Klaus H.	Engineering verfahrenstechnischer Anlagen