Probno testiranje je sastavni dio održavanja sigurnosnog integriteta naših sigurnosnih instrumentiranih sistema (SIS) i sigurnosnih sistema (npr. kritični alarmi, protivpožarni i gasni sistemi, instrumentirani sistemi zaključavanja, itd.). Probni test je periodični test za otkrivanje opasnih kvarova, testiranje sigurnosne funkcionalnosti (npr. resetovanje, premosnice, alarmi, dijagnostika, ručno isključivanje, itd.) i osiguravanje da sistem ispunjava standarde kompanije i eksterne standarde. Rezultati probnog testiranja su također mjera efikasnosti programa mehaničkog integriteta SIS-a i pouzdanosti sistema na terenu.
Procedure probnog testiranja pokrivaju korake testiranja od pribavljanja dozvola, obavještavanja i stavljanja sistema iz upotrebe radi testiranja do osiguravanja sveobuhvatnog testiranja, dokumentiranja probnog testa i njegovih rezultata, vraćanja sistema u rad i evaluacije trenutnih rezultata ispitivanja i prethodnih dokaza rezultati testa.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, klauzula 16, pokriva testiranje SIS dokaza. ISA tehnički izvještaj TR84.00.03 – “Mehanički integritet sigurnosnih instrumentiranih sistema (SIS)” pokriva probno testiranje i trenutno je u reviziji, a nova verzija se očekuje uskoro. ISA tehnički izvještaj TR96.05.02 – „Probno ispitivanje automatiziranih ventila na licu mjesta“ je trenutno u izradi.
UK HSE izvještaj CRR 428/2002 – “Principi testiranja dokaza sigurnosno instrumentiranih sistema u hemijskoj industriji” pruža informacije o testiranju dokaza i šta kompanije rade u UK.
Procedura testiranja dokaza temelji se na analizi poznatih opasnih načina kvara za svaku od komponenti na putu okidanja sigurnosno instrumentirane funkcije (SIF), funkcionalnosti SIF-a kao sistema i kako (i ako) testirati opasan kvar način rada. Razvoj procedure treba da počne u fazi projektovanja SIF-a sa dizajnom sistema, izborom komponenti i određivanjem kada i kako treba da se testira. SIS instrumenti imaju različite stepene poteškoća u testiranju dokaza koje se moraju uzeti u obzir pri dizajnu, radu i održavanju SIF-a. Na primjer, mjerače otvora i predajnike tlaka je lakše testirati od Coriolisovih mjerača masenog protoka, magmetara ili zračnih radarskih senzora nivoa. Primjena i dizajn ventila također mogu utjecati na sveobuhvatnost testa otpornosti ventila kako bi se osiguralo da opasni i početni kvarovi zbog degradacije, začepljenja ili vremenski ovisnih kvarova ne dovedu do kritičnog kvara unutar odabranog intervala ispitivanja.
Dok se procedure testiranja dokaza obično razvijaju tokom faze inženjeringa SIF-a, trebalo bi da ih pregledaju i tehnički autoritet SIS-a, operativni i tehničari za instrumente koji će vršiti testiranje. Trebalo bi uraditi i analizu sigurnosti rada (JSA). Važno je dobiti podršku elektrane o tome koja će ispitivanja biti obavljena i kada, te njihovu fizičku i sigurnosnu izvodljivost. Na primjer, nije dobro specificirati testiranje djelomičnog udara kada Operativna grupa neće pristati na to. Takođe se preporučuje da procedure provere dokaza pregleda nezavisni stručnjak za predmet (SME). Tipično testiranje potrebno za potpuni test dokaza o funkciji ilustrovano je na slici 1.
Zahtjevi testiranja pune funkcije Slika 1: Specifikacija testiranja pune funkcije za sigurnosno instrumentiranu funkciju (SIF) i njen sigurnosni instrumentirani sistem (SIS) treba da precizira ili upućuje na korake u nizu od priprema za testiranje i postupaka testiranja do obavijesti i dokumentacije .
Slika 1: Potpuna specifikacija testiranja dokazane funkcije za sigurnosno instrumentiranu funkciju (SIF) i njen sigurnosni instrumentirani sistem (SIS) treba da precizira ili upućuje na korake u nizu od priprema za testiranje i testnih procedura do obavijesti i dokumentacije.
Probno testiranje je planirana radnja održavanja koju treba izvršiti kompetentno osoblje obučeno za SIS testiranje, proceduru dokazivanja i SIS petlje koje će testirati. Trebalo bi da postoji prolazak kroz proceduru prije izvođenja inicijalnog probnog testa i povratne informacije tehničkom tijelu SIS-a na lokaciji nakon toga za poboljšanja ili ispravke.
Postoje dva primarna režima kvara (sigurna ili opasna), koja su podijeljena u četiri načina – opasan neotkriven, opasan otkriven (dijagnostikom), siguran neotkriven i siguran otkriven. Termini opasnih i opasnih neotkrivenih kvarova se u ovom članku naizmenično koriste.
U SIF testiranju dokaza prvenstveno nas zanimaju opasni načini neotkrivenih kvarova, ali ako postoji korisnička dijagnostika koja otkriva opasne kvarove, te dijagnostike treba provjeriti. Imajte na umu da za razliku od korisničke dijagnostike, internu dijagnostiku uređaja korisnik obično ne može potvrditi kao funkcionalnu, a to može utjecati na filozofiju probnog testiranja. Kada se u proračunima SIL uzimaju zasluge za dijagnostiku, dijagnostičke alarme (npr. alarme izvan opsega) treba testirati kao dio probnog testa.
Načini kvarova se dalje mogu podijeliti na one koji su testirani tokom probnog testa, na one koji nisu testirani i početni kvarovi ili kvarovi zavisni od vremena. Neki opasni načini kvara se možda neće direktno testirati iz različitih razloga (npr. poteškoća, inženjerska ili operativna odluka, neznanje, nekompetentnost, sistemske greške izostavljanja ili izvršenja, mala vjerovatnoća pojave, itd.). Ako postoje poznati načini kvara za koje se neće testirati, potrebno je izvršiti kompenzaciju u dizajnu uređaja, proceduri testiranja, periodičnoj zamjeni ili ponovnoj izgradnji uređaja, i/ili inferencijalno testiranje treba uraditi kako bi se smanjio efekat netestiranja na SIF integritet.
Početni kvar je degradirajuće stanje ili stanje u kojem se razumno može očekivati da će doći do kritičnog, opasnog kvara ako se korektivne mjere ne preduzmu na vrijeme. Obično se detektuju poređenjem performansi sa nedavnim ili početnim testovima provere (npr. potpisi ventila ili vreme odziva ventila) ili inspekcijom (npr. začepljen procesni port). Početni kvarovi obično ovise o vremenu – što je uređaj ili sklop duže u upotrebi, to postaje sve degradiraniji; uslovi koji olakšavaju slučajni kvar postaju vjerovatniji, začepljenje porta procesa ili nagomilavanje senzora tokom vremena, korisni vijek je istekao, itd. Stoga, što je duži interval probnog testiranja, vjerovatniji je početni ili vremenski ovisan kvar. Svaka zaštita od početnih kvarova takođe mora biti testirana (pročišćavanje porta, praćenje toplote, itd.).
Procedure moraju biti napisane za dokazni test za opasne (neotkrivene) greške. Tehnike analize načina rada i efekata kvara (FMEA) ili tehnike analize načina rada, efekata i dijagnostike (FMEDA) mogu pomoći u identifikaciji opasnih neotkrivenih kvarova i gdje se mora poboljšati pokrivenost dokaznim testiranjem.
Mnoge procedure dokaznog testiranja zasnovane su na pisanom iskustvu i šablonima iz postojećih procedura. Nove procedure i složeniji SIF-ovi zahtijevaju više inženjerski pristup koji koristi FMEA/FMEDA za analizu opasnih kvarova, određivanje načina na koji će testna procedura testirati te kvarove ili ne, i pokrivenost testova. Blok dijagram načina analize kvara na makro nivou za senzor je prikazan na slici 2. FMEA se obično treba uraditi samo jednom za određeni tip uređaja i ponovo koristiti za slične uređaje s obzirom na njihove procesne usluge, instalaciju i mogućnosti testiranja na lokaciji .
Analiza kvarova na makro nivou Slika 2: Ovaj blok dijagram načina analize kvara na makro nivou za senzor i transmiter pritiska (PT) pokazuje glavne funkcije koje će se obično raščlaniti na višestruke analize mikro kvarova kako bi se u potpunosti definirali potencijalni kvarovi koje treba riješiti u funkcionalnim testovima.
Slika 2: Ovaj blok dijagram analize režima kvara na makro nivou za senzor i transmiter pritiska (PT) pokazuje glavne funkcije koje će se obično raščlaniti na višestruke analize mikro kvarova kako bi se u potpunosti definisali potencijalni kvarovi koji će se riješiti u testovima funkcija.
Procenat poznatih, opasnih, neotkrivenih kvarova koji se testiraju na dokaz naziva se pokrivenost testom dokaza (PTC). PTC se obično koristi u proračunima SIL-a za “kompenzaciju” neuspjeha da se potpunije testira SIF. Ljudi imaju pogrešno uvjerenje da su, budući da su uzeli u obzir nedostatak pokrivenosti testom u svom proračunu SIL, dizajnirali pouzdan SIF. Jednostavna činjenica je, ako je vaša pokrivenost testom 75%, i ako taj broj uračunate u svoj SIL izračun i testirate stvari koje već testirate češće, 25% opasnih grešaka se i dalje može statistički dogoditi. Sigurno ne želim biti u tih 25%.
Izveštaji o odobrenju FMEDA i bezbednosni priručnici za uređaje obično obezbeđuju minimalnu proceduru testiranja i pokrivenost testom dokaza. Oni pružaju samo smjernice, a ne sve testne korake potrebne za sveobuhvatnu proceduru ispitivanja dokaza. Druge vrste analize kvarova, kao što su analiza stabla grešaka i održavanje usmjereno na pouzdanost, također se koriste za analizu opasnih kvarova.
Dokazni testovi se mogu podijeliti na potpuno funkcionalno (od kraja do kraja) ili djelomično funkcionalno testiranje (slika 3). Djelomično funkcionalno testiranje se obično radi kada komponente SIF-a imaju različite testne intervale u SIL proračunima koji se ne podudaraju s planiranim isključenjima ili zaokretima. Važno je da se postupci testiranja djelomičnog funkcionalnog dokaza preklapaju tako da zajedno testiraju svu sigurnosnu funkcionalnost SIF-a. Uz djelomično funkcionalno testiranje, i dalje se preporučuje da SIF ima početni end-to-end probni test, a naknadni tokom preokreta.
Testovi djelomične provjere treba da se zbrajaju. Slika 3: Kombinirani djelimični probni testovi (dole) treba da pokriju sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog testa (gore).
Slika 3: Kombinovani testovi parcijalne provere (dole) treba da pokriju sve funkcionalnosti testa pune funkcionalne provere (gore).
Djelomični probni test testira samo postotak načina kvara uređaja. Uobičajeni primjer je testiranje ventila s djelomičnim hodom, gdje se ventil pomiče malo (10-20%) kako bi se provjerilo da nije zaglavio. Ovo ima manju pokrivenost probnim testom od probnog testa u intervalu primarnog testiranja.
Procedure testiranja dokaza mogu varirati po složenosti u zavisnosti od složenosti SIF-a i filozofije procedure testiranja kompanije. Neke kompanije pišu detaljne procedure testiranja korak po korak, dok druge imaju prilično kratke procedure. Reference na druge procedure, kao što je standardna kalibracija, ponekad se koriste da bi se smanjila veličina postupka probnog ispitivanja i da bi se osigurala konzistentnost u testiranju. Dobar postupak probnog testiranja trebao bi pružiti dovoljno detalja kako bi se osiguralo da su sva testiranja pravilno obavljena i dokumentirana, ali ne toliko detalja da bi tehničari željeli preskočiti korake. Ako tehničar, koji je odgovoran za izvođenje testnog koraka, inicira završeni testni korak, može pomoći da se osigura da će test biti obavljen ispravno. Potpisivanje završenog probnog testa od strane nadzornika instrumenta i predstavnika operacija će također naglasiti važnost i osigurati pravilno obavljen probni test.
Povratne informacije tehničara uvijek treba pozivati da pomognu u poboljšanju postupka. Uspjeh postupka probnog testiranja u velikoj mjeri leži u rukama tehničara, tako da se zajednički napor preporučuje.
Većina probnih testova se obično radi van mreže tokom gašenja ili preokreta. U nekim slučajevima može biti potrebno testiranje dokaza da se obavi na mreži tokom rada kako bi se zadovoljili SIL proračuni ili drugi zahtjevi. Online testiranje zahtijeva planiranje i koordinaciju s Operacijama kako bi se omogućilo da se probni test obavi bezbedno, bez ometanja procesa i bez izazivanja lažnog putovanja. Potreban vam je samo jedan lažni izlet da biste potrošili sve svoje napade. Tokom ove vrste testa, kada SIF nije u potpunosti dostupan za obavljanje svog sigurnosnog zadatka, 61511-1, klauzula 11.8.5, navodi da „kompenzacijske mjere koje osiguravaju kontinuirani siguran rad će se obezbijediti u skladu sa 11.3 kada je SIS u bypass (popravka ili testiranje).“ Procedura upravljanja nenormalnom situacijom treba da ide uz proceduru probnog testiranja kako bi se osiguralo da je ovo ispravno obavljeno.
SIF se obično dijeli na tri glavna dijela: senzore, logičke rješavače i finalne elemente. Postoje i tipični pomoćni uređaji koji se mogu povezati sa svakim od ova tri dijela (npr. IS barijere, okidačka pojačala, interponirajući releji, solenoidi, itd.) koji se također moraju testirati. Kritični aspekti probnog testiranja svake od ovih tehnologija mogu se naći u bočnoj traci, “Testiranje senzora, logičkih rješavača i završnih elemenata” (ispod).
Neke stvari je lakše dokazati nego druge. Mnoge moderne i nekoliko starijih tehnologija protoka i nivoa su u težoj kategoriji. To uključuje Coriolisove mjerače protoka, vortex mjerače, magmetare, zračne radare, ultrazvučni nivo i in situ procesne prekidače, da spomenemo samo neke. Srećom, mnogi od njih sada imaju poboljšanu dijagnostiku koja omogućava poboljšano testiranje.
U projektu SIF-a mora se uzeti u obzir poteškoća dokaznog testiranja takvog uređaja na terenu. Inženjerima je lako odabrati SIF uređaje bez ozbiljnog razmatranja onoga što bi bilo potrebno da bi se uređaj testirao dokaza, jer oni neće biti ljudi koji ih testiraju. Ovo takođe važi i za testiranje delimičnog udara, što je uobičajen način da se poboljša prosečna verovatnoća kvara SIF-a na zahtev (PFDavg), ali kasnije u fabrici Operacije ne žele da to rade, a mnogo puta možda i neće. Uvek obezbedite fabrički nadzor nad inženjeringom SIF-ova u pogledu testiranja dokaza.
Probni test bi trebao uključivati inspekciju SIF instalacije i popravku prema potrebi da se ispuni 61511-1, klauzula 16.3.2. Trebalo bi da postoji konačna inspekcija kako bi se osiguralo da je sve zakopčano i dvostruka provera da li je SIF ispravno stavljen u procesnu upotrebu.
Pisanje i implementacija dobre procedure testiranja je važan korak da se osigura integritet SIF-a tokom njegovog životnog veka. Procedura ispitivanja treba da pruži dovoljno detalja kako bi se osiguralo da se traženi testovi dosljedno i bezbedno izvode i dokumentuju. Opasne kvarove koji nisu testirani probnim testovima treba nadoknaditi kako bi se osiguralo da se sigurnosni integritet SIF-a adekvatno održava tokom njegovog životnog vijeka.
Pisanje dobre procedure probnog ispitivanja zahtijeva logičan pristup inženjerskoj analizi potencijalnih opasnih kvarova, odabiru sredstava i pisanju koraka probnog ispitivanja koji su u okviru mogućnosti ispitivanja postrojenja. Usput, nabavite podršku postrojenja na svim nivoima za testiranje i obučite tehničare da izvedu i dokumentuju probni test, kao i razumiju važnost testa. Napišite uputstva kao da ste tehničar za instrumente koji će morati da obavi posao, a da životi zavise od ispravnog testiranja, jer oni rade.
Testing sensors, logic solvers and final elements A SIF is typically divided up into three main parts, sensors, logic solvers and final elements. There also typically are auxiliary devices that can be associated within each of these three parts (e.g. I.S. barriers, trip amps, interposing relays, solenoids, etc.) that must also be tested.Sensor proof tests: The sensor proof test must ensure that the sensor can sense the process variable over its full range and transmit the proper signal to the SIS logic solver for evaluation. While not inclusive, some of the things to consider in creating the sensor portion of the proof test procedure are given in Table 1. Table 1: Sensor proof test considerations Process ports clean/process interface check, significant buildup noted Internal diagnostics check, run extended diagnostics if available Sensor calibration (5 point) with simulated process input to sensor, verified through to the DCS, drift check Trip point check High/High-High/Low/Low-Low alarms Redundancy, voting degradation Out of range, deviation, diagnostic alarms Bypass and alarms, restrike User diagnostics Transmitter Fail Safe configuration verified Test associated systems (e.g. purge, heat tracing, etc.) and auxiliary components Physical inspection Complete as-found and as-left documentation Logic solver proof test: When full-function proof testing is done, the logic solver’s part in accomplishing the SIF’s safety action and related actions (e.g. alarms, reset, bypasses, user diagnostics, redundancies, HMI, etc.) are tested. Partial or piecemeal function proof tests must accomplish all these tests as part of the individual overlapping proof tests. The logic solver manufacturer should have a recommended proof test procedure in the device safety manual. If not and as a minimum, the logic solver power should be cycled, and the logic solver diagnostic registers, status lights, power supply voltages, communication links and redundancy should be checked. These checks should be done prior to the full-function proof test.Don’t make the assumption that the software is good forever and the logic need not be tested after the initial proof test as undocumented, unauthorized and untested software and hardware changes and software updates can creep into systems over time and must be factored into your overall proof test philosophy. The management of change, maintenance, and revision logs should be reviewed to ensure they are up to date and properly maintained, and if capable, the application program should be compared to the latest backup.Care should also be taken to test all the user logic solver auxiliary and diagnostic functions (e.g. watchdogs, communication links, cybersecurity appliances, etc.).Final element proof test: Most final elements are valves, however, rotating equipment motor starters, variable-speed drives and other electrical components such as contactors and circuit breakers are also used as final elements and their failure modes must be analyzed and proof tested.The primary failure modes for valves are being stuck, response time too slow or too fast, and leakage, all of which are affected by the valve’s operating process interface at trip time. While testing the valve at operating conditions is the most desirable case, Operations would generally be opposed to tripping the SIF while the plant is operating. Most SIS valves are typically tested while the plant is down at zero differential pressure, which is the least demanding of operating conditions. The user should be aware of the worst-case operational differential pressure and the valve and process degradation effects, which should be factored into the valve and actuator design and sizing.Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).Ambient temperatures can also affect valve friction loads, so that testing valves in warm weather will generally be the least demanding friction load when compared to cold weather operation. As a result, proof testing of valves at a consistent temperature should be considered to provide consistent data for inferential testing for the determination of valve performance degradation.Valves with smart positioners or a digital valve controller generally have capability to create a valve signature that can be used to monitor degradation in valve performance. A baseline valve signature can be requested as part of your purchase order or you can create one during the initial proof test to serve as a baseline. The valve signature should be done for both opening and closing of the valve. Advanced valve diagnostic should also be used if available. This can help tell you if your valve performance is deteriorating by comparing subsequent proof test valve signatures and diagnostics with your baseline. This type of test can help compensate for not testing the valve at worst case operating pressures.The valve signature during a proof test may also be able to record the response time with time stamps, removing the need for a stopwatch. Increased response time is a sign of valve deterioration and increased friction load to move the valve. While there are no standards regarding changes in valve response time, a negative pattern of changes from proof test to proof test is indicative of the potential loss of the valve’s safety margin and performance. Modern SIS valve proof testing should include a valve signature as a matter of good engineering practice.The valve instrument air supply pressure should be measured during a proof test. While the valve spring for a spring-return valve is what closes the valve, the force or torque involved is determined by how much the valve spring is compressed by the valve supply pressure (per Hooke’s Law, F = kX). If your supply pressure is low, the spring will not compress as much, hence less force will be available to move the valve when needed. While not inclusive, some of the things to consider in creating the valve portion of the proof test procedure are given in Table 2. Table 2: Final element valve assembly considerations Test valve safety action at process operating pressure (best but typically not done), and time the valve’s response time. Verify redundancy Test valve safety action at zero differential pressure and time valve’s response time. Verify redundancy Run valve signature and diagnostics as part of proof test and compare to baseline and previous test Visually observe valve action (proper action without unusual vibration or noise, etc.). Verify the valve field and position indication on the DCS Fully stroke the valve a minimum of five times during the proof test to help ensure valve reliability. (This is not intended to fix significant degradation effects or incipient failures). Review valve maintenance records to ensure any changes meet the required valve SRS specifications Test diagnostics for energize-to-trip systems Leak test if Tight Shut Off (TSO) is required Verify the command disagree alarm functionality Inspect valve assembly and internals Remove, test and rebuild as necessary Complete as-found and as-left documentation Solenoids Evaluate venting to provide required response time Evaluate solenoid performance by a digital valve controller or smart positioner Verify redundant solenoid performance (e.g. 1oo2, 2oo3) Interposing Relays Verify correct operation, redundancy Device inspection
SIF se obično dijeli na tri glavna dijela, senzore, logičke rješavače i finalne elemente. Tipično postoje i pomoćni uređaji koji se mogu povezati sa svakim od ova tri dijela (npr. IS barijere, okidačka pojačala, interponirajući releji, solenoidi, itd.) koji se također moraju testirati.
Testovi otpornosti senzora: Test otpornosti senzora mora osigurati da senzor može osjetiti varijablu procesa u svom punom opsegu i prenijeti odgovarajući signal SIS logičkom rješavaču radi procjene. Iako nisu sveobuhvatne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri kreiranju senzorskog dijela u postupku probnog ispitivanja date su u Tabeli 1.
Probni test logičkog rješavača: Kada se izvrši testiranje pune funkcije, dio logičkog rješavača u postizanju sigurnosne akcije SIF-a i srodnih radnji (npr. alarmi, resetovanje, premosnice, korisnička dijagnostika, redundanse, HMI, itd.) se testiraju. Djelomični ili podjelni testovi dokaza moraju ispuniti sve ove testove kao dio pojedinačnih testova dokaza koji se preklapaju. Proizvođač logičkog rješavača trebao bi imati preporučenu proceduru testiranja dokaza u priručniku za sigurnost uređaja. Ako nije, i kao minimum, napajanje logičkog rešavača treba da se izmeni, a dijagnostičke registre logičkog rešavača, statusna svetla, napone napajanja, komunikacione veze i redundantnost treba proveriti. Ove provjere treba obaviti prije testiranja pune funkcije.
Nemojte pretpostavljati da je softver zauvijek dobar i da se logika ne mora testirati nakon početnog probnog testa jer nedokumentirane, neovlaštene i netestirane promjene softvera i hardvera i ažuriranja softvera mogu se vremenom uvući u sisteme i moraju se uzeti u obzir u vašem cjelokupnom filozofija proof testa. Upravljanje evidencijama promjena, održavanja i revizija treba pregledati kako bi se osiguralo da su ažurirani i pravilno održavani, a ako je sposoban, aplikacijski program treba uporediti s najnovijom sigurnosnom kopijom.
Također treba voditi računa o testiranju svih pomoćnih i dijagnostičkih funkcija korisničkog logičkog rješavača (npr. čuvari, komunikacijske veze, uređaji za cyber sigurnost, itd.).
Ispitivanje završnog elementa: Većina završnih elemenata su ventili, međutim, motorni pokretači rotirajuće opreme, pogoni s promjenjivom brzinom i druge električne komponente kao što su kontaktori i prekidači se također koriste kao završni elementi i njihovi načini kvara moraju biti analizirani i testirani.
Primarni načini kvara za ventile su zaglavljivanje, vrijeme odziva presporo ili prebrzo i curenje, a na sve to utiče sučelje radnog procesa ventila u vrijeme isključenja. Dok je ispitivanje ventila u radnim uslovima najpoželjniji slučaj, Operacije bi se generalno suprotstavljale okidanju SIF-a dok postrojenje radi. Većina SIS ventila se obično testira dok je postrojenje na nultom diferencijalnom pritisku, što je najmanje zahtjevno za radne uvjete. Korisnik bi trebao biti svjestan najgoreg operativnog diferencijalnog tlaka i efekata degradacije ventila i procesa, što treba uzeti u obzir u dizajnu i dimenzioniranju ventila i aktuatora.
Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).
Temperature okoline također mogu utjecati na opterećenje ventila trenjem, tako da će ispitivanje ventila po toplom vremenu općenito biti najmanje zahtjevno opterećenje trenjem u poređenju s radom po hladnom vremenu. Kao rezultat toga, potrebno je razmotriti probno testiranje ventila na konstantnoj temperaturi kako bi se obezbijedili konzistentni podaci za inferencijalno testiranje za određivanje degradacije performansi ventila.
Ventili sa pametnim pozicionerima ili digitalnim kontrolerom ventila generalno imaju sposobnost da kreiraju potpis ventila koji se može koristiti za praćenje degradacije performansi ventila. Potpis ventila osnovne linije može se zatražiti kao dio vaše narudžbenice ili ga možete kreirati tokom inicijalnog probnog testa koji će služiti kao osnovna linija. Potpis ventila treba izvršiti i za otvaranje i za zatvaranje ventila. Također treba koristiti naprednu dijagnostiku ventila ako je dostupna. Ovo vam može pomoći da kažete da li se performanse vašeg ventila pogoršavaju uspoređivanjem naknadnih probnih potpisa ventila i dijagnostike s vašim osnovnim stanjem. Ova vrsta testa može pomoći u kompenziranju neispitivanja ventila pri najgorem radnom pritisku.
Potpis ventila tokom probnog testa takođe može biti u mogućnosti da zabilježi vrijeme odziva s vremenskim oznakama, uklanjajući potrebu za štopericom. Povećano vrijeme odziva znak je propadanja ventila i povećanog opterećenja trenja radi pokretanja ventila. Iako ne postoje standardi u vezi s promjenama u vremenu odziva ventila, negativan obrazac promjena od probnog testa do probnog testa ukazuje na potencijalni gubitak sigurnosne granice i performansi ventila. Moderno ispitivanje otpornosti ventila SIS trebalo bi uključiti potpis ventila kao stvar dobre inženjerske prakse.
Pritisak dovodnog vazduha u ventilu treba da se izmeri tokom probnog testa. Dok je opruga ventila za ventil sa povratnom oprugom ono što zatvara ventil, uključena sila ili obrtni moment određuju se koliko je opruga ventila komprimirana dovodnim pritiskom ventila (prema Hookeovom zakonu, F = kX). Ako je vaš dovodni pritisak nizak, opruga se neće toliko stisnuti, stoga će biti dostupna manja sila za pomicanje ventila kada je to potrebno. Iako nisu inkluzivne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri kreiranju dijela ventila u postupku probnog ispitivanja date su u Tabeli 2.
Vrijeme objave: 13.11.2019
