P&ID 배관 종류와 라인 식별 완전 가이드: 라인 번호 체계와 흐름 방향

이 글의 목적은 P&ID에서 배관의 종류와 라인 식별 체계를 표준화하여 라인 번호와 흐름 방향을 정확히 해석하고 작성하도록 돕는 것이다.

1. P&ID에서 배관(Line)의 의미와 범위

P&ID의 배관은 유체의 전달 경로를 의미하며, 기호·계기·밸브·피팅·설비 간 연결을 도식화한 것이다. 배관은 사이즈, 재질, 압력·온도 등급, 단열·추적, 검사 요구사항과 같은 스펙 요소로 정의하며, 도면 상에서는 라인 번호와 화살표로 식별한다. 배관의 물리적 상세는 Isometric과 배관 배치도(P&D, GA)에서 확정하나, 식별의 기준점은 P&ID에서 출발한다.

2. 배관 종류 분류: 재질·압력·접합·용도 기준

배관 분류는 재질(Material), 설계압력·온도 등급(Line Class), 접합 방식(용접·나사·플랜지·소켓), 사용 용도(Process·Utility·Offsite)로 구분한다. 각 요소는 라인 번호와 라인 클래스 코드로 반영한다.

분류	세부 항목	적용 예
재질	CS, LTCS, SS304/316, Duplex, Alloy, Cu-Ni, PVC/CPVC, PP, HDPE	부식·온도·청정도 요구에 따라 선정한다.
압력·온도	클래스 150/300/600/900/1500, PN10/16/25/40 등	ASME 계열은 Class, 공칭압력은 PN으로 구분한다.
접합	Butt Weld(BW), Socket Weld(SW), Threaded(THD), Flanged(FLG)	사이즈·압력·보전성 등을 고려하여 결정한다.
용도	공정(Process), 유틸리티(Utility), 소방·배수 등	서비스 코드로 라인 번호에 반영한다.

3. 라인 번호 체계: 필수 필드와 표준 패턴

라인 번호는 설비 전 수명주기 동안 유일해야 한다. 일반적으로 다음 필드를 조합한다.

필드	설명	표기 예
유체/서비스 코드	매질과 용도를 요약한다.	PW, CW, N2, STEAM, HYD, H2S
순번(시퀀스)	동일 서비스 내 고유 번호이다.	001, 015, 120
사이즈	Nominal Pipe Size 또는 DN이다.	3", 6", DN150
라인 클래스	압력·온도·재질 조합 코드이다.	CS150, SS300, DN-PN16
지역/유닛 코드	설치 구역 또는 공정 유닛이다.	U100, AREA-A
부속 속성	단열, 추적, 청정 등급 등이다.	INS-HOT, TR-E, HP-CLEAN

프로젝트별 패턴은 다음과 같이 정의한다.

예시 패턴 A: [서비스]-[시퀀스]-[사이즈]-[라인클래스]-[유닛]
예시 패턴 B: [유닛]-[서비스]-[시퀀스]/[사이즈]-[클래스]-[속성]

대표적인 실제 표기 예를 들면 다음과 같다.

PW-015-3"-CS150-U100
N2-102-1/2"-SS300-U200-TR-E
U300-CW-220/10"-CS150-INS-COLD
STEAM-045-6"-CS300-U110-TR-S

4. 라인 식별자 작성 규칙: 일관성과 추적성

라인 번호는 기능적으로 동일한 구간을 하나의 번호로 묶되, 설계 조건이 바뀌면 분할한다. 제어밸브, 체크밸브, 오리피스 등 주요 기기 전후로 라인 클래스가 변하면 새로운 라인 번호를 부여한다. 배관 재질, 압력·온도 등급, 단열·추적 여부가 달라지는 지점도 분할 기준이다. 바운더리는 보통 밸브 페이스 투 페이스 또는 노즐 플랜지로 정의한다.

원칙: 동일한 설계 스펙이면 유지, 스펙 변화 지점에서 분할한다.

라인 번호는 P&ID, 라인 리스트, 모델, 아이소메트릭, 현장 태그가 일치해야 하며 변경관리 시 전 매체를 동시에 갱신한다.

5. 흐름 방향 표기: 화살표, 기울기, 관성 흐름

P&ID에서 흐름 방향은 실선 위의 화살표로 표시한다. 공정 유체는 일반적으로 왼쪽에서 오른쪽, 위에서 아래로 진행하도록 도식한다. 다음 원칙을 따른다.

• 주요 공정 라인은 연속 방향 화살표를 사용한다.
• 유틸리티 라인은 필요 위치마다 단일 화살표로 표기한다.
• 중력 배관은 기울기 표기(예: 1:100) 또는 슬로프 화살표로 표기한다.
• 감압장치 전후, 체크밸브 설치 방향, 펌프 흡입·토출 방향을 명확히 한다.
• 리듀서 방향은 유체 흐름 기준으로 ECC Reducer의 플랫 방향을 고려하여 배치한다.

계기 신호선은 점선 또는 쇄선으로 별도 표기하며, 유량 방향 개념은 적용하지 않는다. 단, Pneumatic/Impulse 라인은 화살표로 압력 전달 방향을 표시한다.

6. 색상·띠 표기 예시: 플랜트 내 라인 식별 보조

P&ID에는 일반적으로 색을 사용하지 않지만, 현장 배관 식별에는 색상 또는 색 띠, 매질명, 흐름 화살표를 병기한다. 문서 표준과 현장 표기는 다음 원칙을 따른다.

• 배관 외주에 매질 색 띠를 일정 간격으로 배치한다.
• 화살표는 흐름 방향을 따라 색 띠 옆에 표시한다.
• 독성·가연성·고온 매질은 경고 색 또는 추가 표식으로 강조한다.

매질 그룹	현장 표기 예	추가 주의
냉각수	파랑 계열 띠 + 화살표	동결 가능 지역 배수표시 고려한다.
증기	회색 계열 띠 + 화살표	고온 경고 표식 병행한다.
연료가스	노랑 계열 띠 + 화살표	가연성 경고 표식 필수이다.
산·알칼리	녹색·보라 계열 띠 + 화살표	부식성 경고 표식 병행한다.
질소	검정·회색 띠 + 화살표	질식 위험 주의 문구 병행한다.

현장 색 체계는 사내 기준으로 고정하며 문서·표지판·교육 자료와 일치시키는 것이 중요하다.

7. 라인 리스트(Line List) 구성과 예시

라인 리스트는 모든 라인 번호의 마스터 데이터베이스이며, 설계 조건과 스펙의 근거 문서이다. 필수 필드는 다음과 같다.

• Line No, Service, From-To(Node/Nozzle), Size, Rating/Spec
• Design/Operating Pressure & Temperature, Corrosion Allowance
• Material, Insulation/Tracing, PWHT/NDE, Fluid Phase
• 계기 인터페이스(ORIFICE, FT, PT), 특기사항(린팅, 슬러리 등)

Line No	Service	From-To	Size	Spec	Design P/T	Ins/Trace	Material	Remark
PW-015-3"-CS150-U100	공정수	P-101 Disch to HX-201 In	3"	CS150	10 barg / 60℃	INS-COLD / None	CS	청결관리
N2-102-1/2"-SS300-U200-TR-E	질소	N2 Header to V-120 Top	1/2"	SS300	20 barg / 40℃	None / Elec	SS316	계기유틸
STEAM-045-6"-CS300-U110-TR-S	증기	Boiler to PRV Skid	6"	CS300	18 barg / 220℃	INS-HOT / Steam	CS	트랩 필요

8. 라인 클래스와 스펙 연계

라인 클래스는 밸브·플랜지·피팅의 등급과 재질을 일괄 정의하여 설계 호환성과 구매 표준화를 보장한다. 한 라인 번호는 하나의 라인 클래스를 따른다. 설계 온도·압력·부식여유·부식성 매질 정보는 스펙에서 정의하고 P&ID에는 라인 번호만 표기하되, 스펙 변경 시 라인 번호 분할을 검토한다.

라인 클래스	재질	플랜지 등급	온도 범위	적용 매질
CS150	Carbon Steel	Class 150	-29~200℃	냉각수, 저압 용수
CS300	Carbon Steel	Class 300	-29~425℃	증기·고압수
SS300	Stainless Steel	Class 300	-40~400℃	부식성·청정 매질
PP-PN16	Polypropylene	PN16	0~80℃	약품·저온수

9. 라인 번호 부여 절차: 단계별 체크

1. 서비스 정의: PFD와 물질수지 기준으로 매질과 기능을 확정한다.
2. 스펙 매핑: 설계압력·온도·재질 요구에 맞는 라인 클래스를 선택한다.
3. 시퀀스 할당: 유닛·설비·기능 단위로 중복 없는 순번을 부여한다.
4. 사이즈 결정: 유량·속도 기준으로 NPS/DN을 산정한다.
5. 속성 부여: 단열·추적·세정·청정 등급을 지정한다.
6. 경계 설정: 스펙 변경·기기 전후 경계에서 분할 여부를 결정한다.
7. P&ID 표기: 라인 번호와 화살표, 슬로프, 특기 기호를 명확히 넣는다.
8. 라인 리스트 등록: From-To와 설계 조건을 입력하고 관리 번호를 부여한다.
9. 검토 및 동결: 공정·배관·계장·시공팀 합동 리뷰로 일치성을 확인한다.

10. 흐름 방향과 기호 배치의 실무 포인트

• 펌프 흡입 배관은 지름 축소 시 Eccentric Reducer를 상부 플랫으로 설치하여 공기 포켓을 방지한다.
• 체크밸브는 화살표 방향과 동일하게 배치하며, 배관 기울기와 역류 방지 요구를 동시 검토한다.
• PRV/PCV 전후에는 블록·바이패스·벤트 배치를 P&ID에 명확히 표시한다.
• 오리피스 플레이트 방향과 탭 위치(Flange Tap/Corner Tap 등)를 유량 화살표 기준으로 배치한다.
• 드레인·벤트는 흐름 상사점과 저점에 설치하고, P&ID에 심볼과 태그를 병기한다.

11. 예시: 라인 번호 해석 연습

STEAM-045-6"-CS300-U110-TR-S
→ 서비스: 증기, 시퀀스: 045, 사이즈: 6", 라인 클래스: CS300, 유닛: U110, 추적: Steam
→ 추론: 고온·고압 스팀, 열손실 저감을 위해 INS-HOT, 드레인 포트 및 트랩 설치 필요

PW-015-3"-CS150-U100
→ 서비스: 공정수, 저압, 3"
→ 추론: 펌프 토출 라인일 가능성, 체크밸브 방향·수격방지 검토

12. 변경관리(MOC)와 태그 동기화

라인 분할·스펙 변경·사이즈 변경이 발생하면 즉시 라인 번호와 라인 리스트, 아이소메트릭, 계장 루프 도면, 3D 모델, 현장 태깅을 일괄 갱신한다. 폐기된 라인 번호는 재사용하지 않으며, 개정 이력과 사유를 기록한다. 시운전 전 최종 P&ID 워크다운으로 도면과 현장 일치성을 확인한다.

13. 흔한 오류와 예방 대책

• 오류: P&ID·라인 리스트·아이소메트릭 간 라인 번호 불일치이다. 대책: 단일 소스 관리와 변경 요청 승인 절차를 엄격히 적용한다.
• 오류: 흐름 화살표 누락 또는 반대 표기이다. 대책: 체크리스트 기반 리뷰와 상호검토를 수행한다.
• 오류: 스펙 경계가 불명확하다. 대책: 밸브 페이스 또는 노즐 기준으로 경계를 수치화한다.
• 오류: 단열·추적 속성 미반영이다. 대책: 유틸리티 매트릭스와 동시 검토한다.
• 오류: 기울기 표시 누락이다. 대책: 중력 배관에 표준 기울기와 방향 화살표를 반드시 표기한다.

14. 현장 점검 체크리스트

항목	체크 포인트	기준	빈도
라인 번호	도면·태그·라인 리스트 일치 여부	완전 일치	도면 개정 시
화살표	흐름 방향 표기 및 체크밸브 방향 확인	모든 노선 표시	도면 리뷰
경계	스펙 변경 지점 분할 여부	경계 기준 준수	초기 설계
슬로프	중력 배관 기울기 및 저점 드레인	표준 기울기 적용	상세 설계
속성	단열·추적·청정 속성 반영	라인 리스트와 합치	구매 전

15. 교육용 샘플 P&ID 주석 달기 기법

교육 문서에는 라인 번호를 하이라이트 박스로 묶고, 화살표·체크밸브·감압장치 전후를 단계별로 해설한다. 색상은 교육 자료에서만 사용하고 공식 P&ID에는 표준 기호·텍스트만 적용한다. 예시로 주 라인 흐름을 굵은 선, 바이패스를 가는 선으로 표현하면 이해가 쉽다.

16. 배관 데이터 표준화와 데이터 모델

라인 번호와 속성은 데이터베이스 키로 사용되므로 명명 규칙을 JSON 또는 표준 템플릿으로 정의한다. 다음은 간단한 키-값 예시이다.

{
  "line_no": "PW-015-3\"-CS150-U100",
  "size_nps": "3\"",
  "spec": "CS150",
  "service": "PW",
  "unit": "U100",
  "attr": ["INS-COLD"],
  "from_to": ["P-101 Disch", "HX-201 In"],
  "design": {"P_barg": 10, "T_C": 60},
  "material": "CS"
}

17. 라인 번호 체계 설계 시 의사결정 트리

입력: 서비스·유량·온도·압력·청정도·부식성이다. 결정: 라인 클래스와 재질, 사이즈, 단열·추적, 경계 분할이다. 출력: 라인 번호와 리스트 항목이다. 의사결정 표는 다음과 같다.

입력 조건	의사결정	출력
T>180℃ 또는 증기	고온 스펙, INS-HOT, TR-S	STEAM-xxx-"-CS300-...-TR-S
부식성·청정 요구	SS/Duplex 선택, Class 적정화	서비스-xxx-"-SS300-...
저압·냉각수	CS150, INS-COLD 조건	CW/PW-xxx-"-CS150-...
케미컬 배관	플라스틱/라이닝 고려	CHEM-xxx-"-PP-PN16...

18. 문서화 팁: 가독성과 유지보수

• 라인 번호는 글자 크기와 간격을 일정하게 유지한다.
• 긴 라인은 분기점마다 보조 표기를 반복하여 탐색 시간을 줄인다.
• 도면 외곽에 라인 번호와 페이지 참조를 교차 표기한다.
• 개정 이력에는 추가·삭제·분할·병합 유형을 명시한다.

FAQ

라인 번호는 어디에서 분할해야 하나?

스펙·재질·압력·온도·속성 변화 지점, 제어밸브·감압장치·오리피스 전후, 유닛 경계에서 분할한다.

흐름 화살표가 모호할 때 어떻게 하나?

주 흐름을 기준으로 일관되게 좌→우, 상→하를 우선 적용하고, 역류 가능 구간은 체크밸브 방향으로 보조 화살표를 추가한다.

라인 클래스와 라인 번호가 불일치하면?

라인 리스트를 기준으로 스펙을 재검증하고, P&ID·아이소·현장 태깅을 동시에 수정한다.

단열·추적 표기는 라인 번호에 꼭 넣어야 하나?

속성 관리가 필요한 프로젝트는 라인 번호에 축약 코드를 부여하고, 최소한 라인 리스트에는 속성을 명시한다.

리비전 관리에서 폐기된 라인 번호를 재사용해도 되나?

재사용하지 않는다. 이력 추적성과 안전을 위해 폐기 번호는 영구 보존한다.