PFDとP&IDの役割とは？違いと使い分けを徹底解説

プラント設計や設備検討の場面で、必ず登場するのがPFD（プロセスフロー図）とP&ID（配管計装図）です。

どちらも「プロセスを表す図面」ですが、役割・見る人・使われるタイミングは大きく異なります。

本記事では、

• PFDとP&IDの役割
• それぞれに何が描かれているのか
• なぜ両方が必要なのか
• 設計・運転・保全での使われ方

を、詳しく解説します。

 

そもそもPFDとP&IDとは？

まずは、それぞれの定義を整理します。

PFD（Process Flow Diagram）とは

PFDは、プラント全体のプロセスの流れを把握するための図面です。

• 原料がどこから入り
• どの装置を通り
• どのように製品になるのか

を、大きな流れとして表現します。

P&ID（Piping & Instrumentation Diagram）とは

P&IDは、配管・バルブ・計装機器・制御内容まで含めた詳細図面です。

• どの配管に
• どんなバルブや計器が付き
• どのように制御・保護されているか

を、実際の設備構成に近い形で表現します。

 

PFDの役割と特徴

① プロセス全体を「俯瞰」するための図面

PFDの最大の役割は、プラントの全体像を一目で理解できることです。

• 装置構成
• 主な物流の流れ
• エネルギーの流れ

が、シンプルに整理されています。

② マスバランス・ヒートバランスの基礎

PFDには、「流量」、「温度」、「圧力」、「組成」などの代表値が記載されます。

これにより、

• 物質収支（マスバランス）
• 熱収支（ヒートバランス）

の検討が可能になります。

③ 基本設計・検討用の資料

PFDは、「基本設計」、「プロセス検討」、「客先説明」、「社内レビュー」などで使われる、構想レベルの図面です。

「プロセスとして成立しているか」を確認するための図と言えます。

④ PFDに描かれないもの

PFDでは、以下は基本的に省略されます。

• バルブの種類や個数
• 計器の詳細
• 配管径・配管番号
• 制御ロジック

つまり、“どう制御するか”や“どう作るか”は描かないのがPFDです。

 

P&IDの役割と特徴

① 実設備に直結する図面

P&IDは、

• 配管設計
• 計装設計
• 制御設計
• 工事・施工

の基準図面になります。

P&IDなしでは、プラントは作れません。

② 計装・制御内容を明確にする

P&IDには、

• 圧力計・流量計・温度計
• 制御弁
• インターロック
• アラーム

など、計装情報が詳細に記載されます。

DCS・PLC設計の元になる最重要資料です。

③ 安全設計の中心

P&IDは、

• 安全弁
• 遮断弁
• 非常停止
• フェールセーフ

など、安全思想を具体化する図面でもあります。

HAZOPやリスクアセスメントも、P&IDを使って実施されます。

④ 運転・保全で最も使われる図面

現場では、

• トラブル時の流路確認
• バルブ操作確認
• 計器位置の把握
• 改造検討

など、P&IDが最も参照されます。

「現場の地図」と言っても過言ではありません。

 

PFDとP&IDの違いを比較

 

なぜPFDとP&IDの両方が必要なのか？

もしPFDだけだと、

• 制御が検討できない
• 安全設計が不十分
• 工事ができない

逆にP&IDだけだと、

• プロセス全体が見えない
• 目的が分からない
• 設計思想が伝わらない

つまりPFD＝考え方の図、P&ID＝実現するための図

という役割分担があります。

 

計装・生産技術担当者が見るべきポイント

PFDで見るべき点

• プロセスの単純さ
• 無駄な循環がないか
• 将来増設の余地

P&IDで見るべき点

• 計器の設置意図
• 手動／自動の切り分け
• 保全しやすい構成か
• 異常時の安全性

 

よくあるトラブル例

• PFDとP&IDで流れが一致していない
• PFD変更がP&IDに反映されていない
• 設計者の意図が図面に残っていない

👉 図面の整合性管理が非常に重要です。

 

まとめ

PFDとP&IDは、

• PFD：プロセスの全体像を示す
• P&ID：設備・制御・安全を具体化する

という、役割の異なる必須図面です。

どちらか一方では不十分で、両者が揃って初めて「良いプラント設計」になります。

計装・生産技術・保全に携わる方は、
ぜひ「描かれている理由」を意識しながら図面を読むようにしてみてください。