工厂北（PN）与真北、磁北的区别：日方图纸PN符号怎么看
日方的 EPC 公司或设备厂家发来一张总平面图，角落里有一个圆形符号，标着 0°、90°、180°、270°，顶部写着“PN”，旁边还斜着一支标“N”的箭头。塔器、容器的设备图又用角度给出管口位置，可是没人敢肯定，这些角度到底是从哪个“北”量起的。
先说结论：PN 是 Plant North 的缩写，即“工厂北”（也有人叫“装置北”），是项目为本项目全部图纸自行规定的基准方向。它不是地球上的真实方位，既不同于地图上的真北，也不同于指南针所指的磁北。日方图纸上还可能出现汉字写法：真北（shinpoku）、磁北（jihoku），意思与中文相同。
本文依次讲：PN 符号怎么读，工厂北与真北、磁北有什么区别，项目一般怎样设定 PN，收到图纸后要核对什么。文末附有核对清单和可直接发给日方的询问邮件范例。
什么是工厂北（PN）
工厂北，是一个工程项目在全部布置图、设备图中当作“北”来用的方向。图纸上通常用下面这样的符号表示：
符号中的 0° 就是工厂北，斜着的“N”箭头指向实际的北（真北）。角度从 0°（PN）起顺时针读：90°、180°、270°。图纸一般把 0° 放在图幅上方，所以 90° 在右、180° 在下、270° 在左。
为什么不直接用东南西北？因为只用地理方位，很难说清设备之间的相对位置。比如一块厂区是从西南向东北斜着延伸的：
左：以真北朝上画出的厂区。右：把工厂北定在厂区走向上，厂区在图幅里摆正。
示意图。此例中工厂北在真北的逆时针 45° 方向。
左图中，厂区里的每个方向都落在两个罗盘方位之间，用语言很难描述位置。右图则由项目自己定一个基准方向，从它起顺时针规定 90°、180°、270°。想把设备 B 放在设备 A 的“南侧”，就可以说“B 设在 A 的 180° 侧（以 PN 为基准）”，沟通起来不容易出错。
厂区相对真北旋转了 45°。用 PN 作基准，每个方向都是一个整齐的数字。
与图1是同一例子：工厂北在真北的逆时针 45° 方向。
工厂北要标在主要设备图的平面图上，让看图的人能看出每台设备相对整个工厂朝向哪个方向。
工厂北、真北、磁北有什么区别
图纸上说“北”，可能指三种：真北（TN）、磁北（MN）和工厂北（PN）。真北和磁北由地球决定，工厂北由人决定，一个项目一个样。
下表按看图时最需要关注的几个方面做了对比：
| 真北（TN） | 磁北（MN） | 工厂北（PN） | |
|---|---|---|---|
| 是什么 | 沿地球自转轴指向北极点的北；地图经线所指的北 | 指南针指针所指的北 | 为每个工厂另行规定的基准北，通常与建筑物、设备排列方向一致 |
| 怎样确定 | 每个地点固定，不变 | 由地磁场决定，随地点而异，每年略有变化 | 设计初期由项目决定 |
| 与真北的偏差 | 无（它就是基准） | 在日本约为西偏 6～10° | 角度 θ，每个工厂都不同 |
| 主要用途 | 地图、测量、建筑确认申请 | 现场用指南针大致判断方向 | 总平面图、设备布置图、管道平面图、设备图的方位 |
| 图纸上的表示 | 标有“N”或“TN”的指北箭头 | 地形图上标注的磁偏角 | PN 符号的 0°，加上与真北夹角的注记 |
下图把三者画在同一张图上，工厂北朝向图幅上方：
PN 与真北的夹角 θ 由各工厂自行确定；真北与磁北的夹角（磁偏角）取决于地点和年份。
磁偏角：日本国土地理院磁气图 2020.0 年值（西偏）。磁偏角会随时间变化，请查询厂址当前的数值。θ 每个工厂都不同。
在日本全国范围内，磁北比真北偏西约 6～10°：按日本国土地理院（GSI）2020.0 年值，札幌约 10°，那霸约 6°。在日本的现场用指南针核对方向时，必须把这个偏差考虑进去。
磁偏角会随地磁场变化而缓慢漂移，所以 GSI 每 5 年更新一次磁气图。具体地点的数值，也可以在 GSI 的 1:25000 地形图和在线的“地理院地图”上查到。
需要注意，上面的数值只适用于日本。如果你的工厂在中国，图纸又沿用了日方的画法，现场请查当地当年的磁偏角，不要套用 6～10°。
工厂北与真北、磁北都没有固定的关系，项目一般按厂区和主要建筑物的走向来定。把 PN 放在图幅上方后，设备位置就能用 0°、90°、180°、270° 这几个简单的角度来描述。
PN 与真北的夹角 θ，会和 PN 符号一起写在总平面图等图纸上。在日本，真北仍然重要：建筑基准法中的北侧斜线限制（kita-gawa shasen seigen）和日照阴影限制（日影规制，nichiei kisei）都以真北为基准，所以建筑确认申请的图纸必须标出真北。
顺带一提，国内总图中常见的指北针、测量坐标与建筑坐标并用的做法，和 PN 的思路相近，但并不等同。国内设计院对“工厂北”“装置北”等叫法也不统一，拿不准时请向设计方确认其含义。
项目如何设定工厂北
工厂北在设计初期，于全厂总平面图上确定，之后画的所有平面图都使用同一方位。如果 PN 在不同图纸之间发生偏移，设备可能装反方向，管道接口（tie-in，日方称 toriai，取合）也可能对不上。
出发点始终是项目的图纸标准或既有设施的坐标。首次确定 PN 时，大致按下面的流程：
按建筑物走向定出 0°，再把与真北的夹角记在图纸上。
日本以外的管道设计参考资料（Wermac）给出的经验值是：PN 与真北相差控制在 45° 以内。与长边平行或垂直的 4 个方向中，必有一个落在 45° 以内。
工厂坐标通常也跟随 PN：PN 方向为“北”（N），从它顺时针转 90° 为“东”（E），一个点就写成“N 120.000，E 85.000”这样。坐标网的方向要与 PN 保持一致。
布置本身要从物流、通道和检修空间来推敲，和一般的工厂布局设计一样；PN 的作用，是把已定的布置在图纸上准确传达出去。在 CAD 或 Visio 里，若始终把图幅上方设为 0°（PN），设备的旋转角度就可以直接按图纸角度来指示。
收到图纸后要核对什么
图纸收到后，别只确认有没有 PN 符号，要把下面 4 点对照着核一遍：
不要只看 PN 符号：角度注记、坐标以及设备图上的方位，三者必须一致。
如果项目规格书对图纸画法另有规定，以规格书为准。
尤其是塔、槽等圆筒形设备，管口位置是用角度给出的。如果设备图上的 0° 与 PN 对不上，设备上所有的管道接口位置就会整体转一个角度。
管口方位还决定了由配管一侧提供的配对法兰（相フランジ，ai furanji）应放在什么位置。如果供应商的承认图（承認図，shonin-zu，即送审的确认图）上的方位与指示不同，要在偏差清单（deviation list，日方简称 debikura）上作为偏差来确认。
P&ID（管道及仪表流程图）表示的是管道、阀门、仪表如何连接，而不是它们的位置，所以 PN 要到平面图上去核对。
可以直接使用的内容：核对清单与询问邮件
审核日方供应商或承包商的一套工厂图纸时，可以用下面这份清单：
- 总平面图和每张平面图上都有 PN 符号
- 0°（PN）在图幅上方；若不是，偏离情况有明确标示
- 全厂总平面图上有真北箭头，以及 PN 与真北之间的夹角 θ
- 凡是标有 θ 的图纸，数值都相同
- 工厂坐标（N/E）与 PN 对齐，基准点与总平面图一致
- 容器、储罐图上管口和人孔的方位：0° 基准，以及方向（顺时针还是逆时针，从上往下看还是从下往上看）
- 供应商图纸使用的 PN 与项目图纸相同
- 凡与规格书不一致的方位，都列入偏差清单
以上各项若有不清楚的，发一封简短的书面询问，可以避免靠猜。请按项目情况调整图号和措辞。中文版如下：
主题：关于工厂北（PN）及管口方位的确认——【项目名称】
我们正在审核图纸【图号】，请确认以下事项：
1. 这些图纸上的“PN”，是否就是总平面图【图号】上所示的本项目工厂北？
2. 工厂北与真北的夹角是多少？方向是从 PN 起顺时针还是逆时针？
3. 工厂坐标（N/E）是否沿工厂北方向量取？基准点在哪里？
4. 设备图上的管口方位，是否按 0° = 工厂北、从上往下看顺时针量取？
5. 贵方的供应商图纸是否与项目图纸使用同一个工厂北？感谢您的确认。
如果对方习惯用英文沟通，可以直接发下面的英文版：
Subject: Query on plant north and nozzle orientation – [Project name]
We are reviewing drawings [drawing numbers]. Please confirm the following:
1. Is the "PN" on these drawings the project plant north shown on the plot plan [drawing number]?
2. What is the angle between plant north and true north, and in which direction (clockwise or counterclockwise from PN)?
3. Are the plant coordinates (N/E) measured along plant north, and what is the reference point?
4. On the equipment drawings, is nozzle orientation 0° = plant north, measured clockwise as viewed from above?
5. Do your vendor drawings use the same plant north as the project drawings?Thank you for your confirmation.
本文不适用的情况
- 项目标准优先。业主、EPC 公司和工厂所有者往往有自己的图纸标准。凡其中对 PN、坐标或管口方位另有规定的，请按其规定办理，而不是照本文所述的一般做法。
- 45° 只是经验值。它出自一份管道设计参考资料，并非标准的规定。请确认你们项目的规格书是否另有限制。
- 文中的磁偏角数值针对日本。西偏 6～10° 是日本国土地理院的 2020.0 年值，只适用于日本。其他国家（包括中国）的厂址，请使用当地当年的磁偏角。
- 既有工厂可能不同。在既有设施上扩建时，PN 和坐标要沿用既有坐标，而不是照上面的步骤重新定。
- 指南针读数只是大致参考。设备的实际定位要依据测量放出的基准线和基准点，而不是指南针读数。
常见问题（FAQ）
图纸上的 PN 是什么意思？
在工厂图纸上，PN 是 Plant North 的缩写，即工厂北。在其他领域，PN 也可能指别的东西，比如零件号（Part Number），所以要看它是否写在方位符号旁边。
PN 符号上哪支箭头是实际的北？
0° 标记（写着 PN 的那一侧）是工厂北，斜着的、标“N”的箭头才是实际的北（真北）。如果图纸上没有真北箭头，请到全厂总平面图上查那个角度。
建筑图上的指北针和工厂北有什么不同？
建筑总平面图上的指北针通常表示真北，因为建筑法规（在日本是北侧斜线限制和日照阴影限制）要以它为准来检查。工厂图纸除此以外还会标出 PN，作为本项目设计和施工内部使用的基准。
现场的方位怎样与图纸上的 PN 对应？
现场并没有“PN”这个标记，现场能找到的只有磁北或真北。在日本，要从指南针指的北出发，向东（顺时针）转一个磁偏角得到真北，再按总平面图上真北与 PN 的夹角 θ 换算。
经磁偏角修正后的方位容易产生误差，所以实际安装要从测量放出的基准线和基准点来定位。指南针只用来在现场大致把握图纸的朝向。
管口方位一定是从工厂北顺时针量吗？
通常是：0° 为工厂北，从上往下看，角度顺时针增加。但项目规格书可以另行规定，所以请核对设备图上注明的约定，或直接问供应商。
日方图纸的一般约定，可参见相关文章。
参考出处
- 日本的磁偏角（札幌约 10°、那霸约 6°，2020.0 年值）：日本国土地理院“地磁气を知る”（日文）
- 磁气图的年值、磁偏角的方向与更新周期：日本国土地理院“磁气図”（日文）
- 北侧斜线限制中“真北方向的水平距离”：e-Gov 法令检索“建筑基准法”第 56 条（日文）
- 日影图使用真北，以及磁偏角修正方位的误差：堺市“日影图制作中的真北”（PDF，日文）
- 工厂北的设定（与真北相差 45° 以内）：Wermac，“Plant Coordination System part 1”（英文）
- 总平面图上的指北符号与 N/E 坐标：Wermac，“Plant Coordination System part 2”（英文）；Project Materials，“What Is Plot Plan?”（英文）
- 圆筒形设备的管口方位（0° = 北，从上往下看顺时针）：Bentley，“Placing Nozzles”（英文）；PipingDesigners.com，“Vertical Vessel Orientation”（英文）
日文原文本指南改编自 MONOSCOPE 面向日本读者撰写的文章：プラントノース（PN）とは？記号と真北・磁北との違い、図面での使い方
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关于编辑
MONOSCOPE 编辑FOUNDER & EDITOR曾在工厂设备制造商和工程公司工作约十年，负责设备的方案、设计与试运行，之后转向网络营销。现为 B2B 制造企业的网络顾问，帮助企业讲清自己的产品与技术。持有日本国家资格“能源管理士”和“第三种电气主任技术者”。
自 2017 年起运营技术博客（500 余篇文章），日文 YouTube 频道约有 2 万订阅。每篇指南都从日本生产现场的视角撰写，并对照所引用的标准进行核实。
