化工工艺系统设计是化工设计的重要组成部分，是一门综合技术。它涉及了工艺管道及仪表流程图、公用工程管道及仪表流程图、管道类系统分析设计、设备及管道布置、管路组件设计及安全分析方法等内容。

管道及仪表流程图（Piping and Instrument Diagram，简称PID）是化工装置工程设计中最重要的图纸之一，与工艺过程相关的信息均反映在该图纸上。其设计过程就是化工装置从工艺设计实施工程设计的过程，它是设计、施工的依据，也是企业管理、试运转、操作、维修和开停车各方面需要的完整技术资料的一部分。

PID的设计基础由工艺设计包和各专业为实施工艺设计所提交的资料组成。经济性和安全性是PID设计中应考虑的重要原则。

工艺设计包包括如下内容：
（1） 设计基础：工艺装置的组成和工艺特性，生产规模，年操作小时，原料、催化剂、化学品规格，公用工程规格及用量，产品规格，原料和化学品、催化剂的消耗和单耗值，技术保证指标，三废性质、排放量和建议处理方法，安全卫生；
（2） 工艺说明：工艺原理、主要工艺参数和工艺流程说明；
（3） 工艺流程图（PFD）；
（4） 物料平衡及能量平衡；
（5） PID：工艺包中PID内容是初步的，有时可以没有，待工程设计时深化；
（6） 工艺设备表；
（7） 主要工艺设备的工艺规格书；
（8） 自动控制和仪表；
（9） 管道设计；
（10） 电气设计；
（11） 泄放阀和安全阀；
（12） 分析手册；
（13） 工艺操作手册。

PID的设计过程是逐步加深和完善的，它以阶段和版次分别发表。

1、工程设计阶段与PID的版次
工程设计阶段分基础设计阶段和详细工程设计阶段。基础设计阶段中，PID完成以下4个版次：
①初步条件版（A版）
②内部审核版（B版）
③用户批准版（C版）
④设计版（0版）
以上4版图纸称工艺版PID。
详细工程设计阶段中，PID完成以下3个版次：
①详细设计1版（1版）
②详细设计2版（2版）
③施工版（3版）
以上3版也称工程版PID。
对于小型或成熟工艺装置的PID，至少完成3个版次，它们是：①初步条件版（A版）；②设计版（0版）；③施工版（3版）。

2、不同版次PID主要内容

1) 初步条件版（A版）

A版图主要反映工艺、设备、配管、仪表等组成部分的总体关系。至少包括以下内容：
（1） 列出全部有位号的设备、机械、驱动机及备台，有未定设备的应在备注栏中说明，或用通用符号或长方形框暂时表示设备位号，应初步标注主要技术数据、结构材料。
（2） 主要工艺物料管道（包括间断使用管道）标注物料代号、公称通径，可暂不注管道顺序号、管道等级和隔热、隔声代号，但要表明物料的流向。
（3） 与设备或管道相连接的公用工程、辅助物料管道，应标注物料代号、公称通径，可暂不注管道顺序号、管道等级和隔热、隔声代号，但要表明介质的流向。蒸汽管道的物料代号应反映出压力等级，如LS、MS、HS
（4） 应标注对工艺生产起控制、调节作用的主要阀门。管道上的次要阀门、管件、特殊管（阀）件可暂不表示，如果要表示，可不用编号和标注。
（5） 应标注主要安全阀和爆破片，但不注尺寸和编号。
（6） 全部控制阀不要求注尺寸、编号和增加的旁路阀。
（7） 标注主要检测与控制仪表以及功能标识（其中的一次元件、变送器、辅助仪表和附件等可不一一画出，亦可无回路编号），标明仪表显示和控制的位置，如上位机，DCS或现场的不同位置。
（8） 标注管道材料的特殊要求（如：合金材料、非金属材料、高压管道等）或标注管道等级。
（9） 标明有泄压系统和释放系统的要求。
（10） 必需的设备关键标高（最小尺寸）和关键的设计尺寸，对设备、管道、仪表有特定布置的要求和其他关键的设计要求说明（如：配管对称要求、真空管路等）。
（11） 成套（配套）设备供货范围和设计单位分工范围。
（12） 首页图上文字代号、缩写字母、各类图形符号，以及仪表图形符号。
（13） 辅助物料、公用物料管道及仪表流程图和装置间的管道及仪表流程图只做准备工作，通常不反映在A版图中。

2) 内部审核版（B版）

在A版图内容基础上，应增内容：
（1） 补充所有工艺、公用工程、辅助物料管道，并进行管道号标注，包括开/停车管道，吹扫、置换、再生管道。同一管道中有不同管道等级的应表示出分界符号。
（2） 根据制造厂商已经提供条件、图纸、资料的设备（如泵压缩机、专用机械等）的连接尺寸和所需的辅助物料系统、公用物料系统。如：冷却、润滑、密封和放空放净系统的连接管的管径，连接形式、标准和设计要求，根据收到资料的多少来画图。
（3） 补充所有检测与控制仪表以及功能标识，进行回路编号，但制造厂的随机配套仪表可除外。
（4） 补充所有列有位号的设备、机械、驱动机及备台，并进行编号和标注。补充全部特殊管（阀）件，进行编号和标注。
（5） 确定全部取样、分析点，并进行编号和标注。
（6） 对限流孔板、安全阀、爆破片、疏水阀、减压阀进行标注和编号。
（7） 控制阀细节的标注，如有无手轮，能源事故状态阀的开关位置及旁路阀组等。控制阀（或控制阀前后的异径管）尺寸可暂不注。
（8） 需要说明的详图和待定问题。
（9） 完善首页图的有关内容。
（10） 辅助物料、公用物料管道仪表流程图和分配图（公用物料发生图和公用物料分配图），以及装置间管道及仪表流程图，同时发表B版，内容相似。

3) 用户批准版（C版）

C版图需补充的内容：
（1） 制造厂商补充提供的资料内容。
（2） 工艺（系统）专业认为需要的全部阀门，以及全部特殊管（阀）件。
（3） 补充完善所有的管道要求，管道标注。
（4） 按各回路的仪表组成和已确定的仪表类型，详细标注仪表符号，对于个别回路中某些仪表类型一时尚无条件确定时可采用简化法表示，待类型确定后应在下一版图中详细表示。仪表的公用工程和防冻、伴热要求标注完善。
（5） 设备、机械、驱动机的技术特性数据应准确，成套（配套）设备范围和设计分工范围明确，标明各类分界范围线并注以相应图号。
（6） 明确全部待定问题范围。
C版图应保证有95％的完整性和准确性，能供用户对设计能否满足生产要求进行全部审查。

4) 设计版（0版）

对管道仪表流程图C版进行修改、补充，最终完成管道仪表流程图0版。
0版图是设备布置图、管道布置图、详细模型配管和有关专业进行详细工程设计的依据。

5) 详细设计1版（1版）

在0版图基础上补充以下内容：
（1） 制造厂商提供的最终资料。
（2） 根据0版图返回到工艺（系统）专业后，由管道、自控等专业对0版PID图作进一步地修改和完善的内容。

6) 详细设计2版（2版）

在1版图基础上补充的内容：
（1） 各有关专业（管道、自控、机械和机泵等专业）对1版PID图修改后，返回工艺（系统）专业所作的修改内容。
（2） 制造厂商对最终提供资料所作的修改内容。

7) 施工版（3版）

施工版是施工、安装、编制操作手册，指导开车、生产和事故处理的依据。有关PID施工版的内容和深度说明：
（1） 应符合制造厂的图纸及资料的要求，符合开车工程师提出的要求。
（2） 管道上的放空、放净应标注俱全。
（3） 图纸的续接关系、界区交接点应完整、准确。