هشدار سنسور ارتعاش برای .

تست اثبات بخشی جدایی ناپذیر از حفظ یکپارچگی ایمنی سیستم‌های ابزار ایمنی (SIS) و سیستم‌های مرتبط با ایمنی (مانند هشدارهای حیاتی، سیستم‌های آتش و گاز، سیستم‌های اینترلاک ابزاردار و غیره) است. تست اثبات یک آزمایش دوره‌ای برای تشخیص خرابی‌های خطرناک، تست عملکرد مرتبط با ایمنی (مانند تنظیم مجدد، بای‌پس، هشدار، تشخیص، خاموش شدن دستی، و غیره) و اطمینان از مطابقت سیستم با استانداردهای شرکت و خارجی است. نتایج آزمایش اثبات نیز معیاری از اثربخشی برنامه یکپارچگی مکانیکی SIS و قابلیت اطمینان میدانی سیستم است.

رویه‌های آزمون اثبات مراحل آزمایش از اخذ مجوزها، اعلان‌ها و خارج کردن سیستم از سرویس برای آزمایش تا اطمینان از آزمایش جامع، مستندسازی آزمایش اثبات و نتایج آن، قرار دادن مجدد سیستم در خدمت، و ارزیابی نتایج آزمایش فعلی و اثبات قبلی را شامل می‌شود. نتایج تست

ANSI/ISA/IEC 61511-1، بند 16، تست اثبات SIS را پوشش می دهد. گزارش فنی ISA TR84.00.03 - «یکپارچگی مکانیکی سیستم‌های ابزار ایمنی (SIS)،» آزمایش اثبات را پوشش می‌دهد و در حال حاضر تحت بازنگری قرار دارد و انتظار می‌رود نسخه جدیدی به زودی منتشر شود. گزارش فنی ISA TR96.05.02 - "تست اثبات در محل شیرهای اتوماتیک" در حال حاضر در دست توسعه است.

گزارش HSE UK CRR 428/2002 - "اصول تست اثبات سیستم های ابزار دقیق ایمنی در صنایع شیمیایی" اطلاعاتی را در مورد آزمایش اثبات و آنچه شرکت ها در بریتانیا انجام می دهند ارائه می دهد.

یک روش تست اثبات مبتنی بر تجزیه و تحلیل حالت های خرابی خطرناک شناخته شده برای هر یک از اجزای موجود در مسیر حرکت عملکرد ابزار دقیق ایمنی (SIF)، عملکرد SIF به عنوان یک سیستم، و نحوه (و اگر) برای آزمایش شکست خطرناک است. حالت توسعه رویه باید در مرحله طراحی SIF با طراحی سیستم، انتخاب اجزا و تعیین زمان و نحوه اثبات آزمایش آغاز شود. ابزارهای SIS درجات مختلفی از دشواری تست اثبات را دارند که باید در طراحی، بهره برداری و نگهداری SIF در نظر گرفته شوند. برای مثال، اوریفیس‌مترها و فرستنده‌های فشار نسبت به دبی‌سنج‌های جرمی کوریولیس، ماگ‌مترها یا سنسورهای سطح راداری از طریق هوا آسان‌تر آزمایش می‌شوند. کاربرد و طراحی سوپاپ همچنین می‌تواند بر جامعیت تست اثبات سوپاپ تأثیر بگذارد تا اطمینان حاصل شود که خرابی‌های خطرناک و اولیه ناشی از تخریب، اتصال یا خرابی‌های وابسته به زمان منجر به شکست بحرانی در بازه آزمایشی انتخاب شده نمی‌شوند.

در حالی که روش‌های آزمایش اثبات معمولاً در طول فاز مهندسی SIF توسعه می‌یابند، اما باید توسط مرجع فنی سایت SIS، عملیات و تکنسین‌های ابزاری که آزمایش را انجام می‌دهند، بررسی شوند. تجزیه و تحلیل ایمنی شغلی (JSA) نیز باید انجام شود. این مهم است که کارخانه را در مورد آزمایش هایی که و در چه زمانی انجام می شود و امکان فیزیکی و ایمنی آنها دریافت کنید. به عنوان مثال، زمانی که گروه عملیات با انجام آن موافقت نمی کند، مشخص کردن تست ضربه جزئی فایده ای ندارد. همچنین توصیه می شود که روش های آزمون اثبات توسط یک متخصص موضوعی مستقل (SME) بررسی شود. آزمایش معمولی مورد نیاز برای یک تست کامل اثبات عملکرد در شکل 1 نشان داده شده است.

الزامات تست ضد عملکرد کامل شکل 1: یک مشخصات تست کامل برای یک عملکرد ابزار دقیق ایمنی (SIF) و سیستم ابزار دقیق ایمنی آن (SIS) باید مراحل را به ترتیب از آماده‌سازی تست و روش‌های تست گرفته تا اعلان‌ها و مستندات مشخص کند یا به آن ارجاع دهد. .

شکل 1: یک مشخصات تست کاملاً اثبات عملکرد برای یک عملکرد ابزار دقیق ایمنی (SIF) و سیستم ابزار دقیق ایمنی آن (SIS) باید مراحل را به ترتیب از آماده‌سازی تست و روش‌های تست گرفته تا اعلان‌ها و مستندات مشخص کند یا به آن اشاره کند.

تست اثبات یک اقدام تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده است که باید توسط پرسنل ذیصلاح آموزش دیده در تست SIS، روش اثبات و حلقه های SIS که آنها آزمایش خواهند کرد انجام شود. قبل از انجام آزمایش اثبات اولیه، باید مراحل را طی کنید و پس از آن برای بهبود یا اصلاحات، به مرجع فنی سایت SIS بازخورد داده شود.

دو حالت خرابی اولیه (ایمن یا خطرناک) وجود دارد که به چهار حالت تقسیم می شوند: خطرناک شناسایی نشده، خطرناک شناسایی شده (توسط تشخیص)، ایمن شناسایی نشده و ایمن شناسایی شده. در این مقاله اصطلاحات خطرناک و خطرناک شناسایی نشده به جای یکدیگر استفاده می شود.

در تست اثبات SIF، ما در درجه اول به حالت‌های خرابی خطرناک شناسایی نشده علاقه‌مندیم، اما اگر عیب‌یابی کاربر وجود دارد که خرابی‌های خطرناک را تشخیص می‌دهد، این عیب‌ها باید آزمایش شوند. توجه داشته باشید که برخلاف عیب‌یابی کاربر، عیب‌یابی داخلی دستگاه معمولاً نمی‌تواند توسط کاربر به عنوان عملکردی تأیید شود و این می‌تواند بر فلسفه آزمون اثبات تأثیر بگذارد. هنگامی که اعتبار برای تشخیص در محاسبات SIL در نظر گرفته می شود، آلارم های تشخیصی (به عنوان مثال آلارم های خارج از محدوده) باید به عنوان بخشی از آزمایش اثبات آزمایش شوند.

حالت‌های خرابی را می‌توان به مواردی که در طول آزمایش اثبات آزمایش شده، مواردی که برای آنها آزمایش نشده، و خرابی‌های اولیه یا خرابی‌های وابسته به زمان تقسیم می‌شوند. برخی از حالت های خرابی خطرناک ممکن است به دلایل مختلف مستقیماً آزمایش نشوند (مثلاً دشواری، تصمیم مهندسی یا عملیاتی، ناآگاهی، ناتوانی، حذف یا اشتباهات سیستماتیک راه اندازی، احتمال کم وقوع، و غیره). اگر حالت‌های خرابی شناخته‌شده‌ای وجود دارد که آزمایش نمی‌شوند، باید در طراحی دستگاه، روش آزمایش، جایگزینی یا بازسازی دوره‌ای دستگاه و/یا آزمایش استنباطی انجام شود تا تأثیر عدم آزمایش بر یکپارچگی SIF به حداقل برسد.

خرابی اولیه یک حالت یا شرایط تحقیرآمیز است به طوری که اگر اقدامات اصلاحی به موقع انجام نشود، به طور منطقی می توان انتظار داشت که یک شکست بحرانی و خطرناک رخ دهد. آنها معمولاً با مقایسه عملکرد با آزمایش‌های اثبات معیار اخیر یا اولیه (به عنوان مثال امضای شیر یا زمان پاسخ سوپاپ) یا با بازرسی (مثلاً یک پورت فرآیند متصل) شناسایی می‌شوند. خرابی های اولیه معمولاً وابسته به زمان هستند - هر چه دستگاه یا مجموعه طولانی تر در خدمت باشد، تخریب آن بیشتر می شود. شرایطی که خرابی تصادفی را تسهیل می‌کنند، احتمال بیشتری دارد، وصل شدن پورت فرآیند یا ایجاد حسگر در طول زمان، عمر مفید تمام شده است، و غیره. بنابراین، هر چه فاصله آزمایش اثبات طولانی‌تر باشد، احتمال خرابی اولیه یا وابسته به زمان بیشتر می‌شود. هرگونه حفاظت در برابر خرابی های اولیه نیز باید آزمایش شده باشد (تصفیه پورت، ردیابی گرما، و غیره).

رویه ها باید برای آزمایش اثبات خرابی های خطرناک (تشخیص نشده) نوشته شوند. روش‌های تجزیه و تحلیل حالت و اثر شکست (FMEA) یا روش‌های شکست، تحلیل اثر و تشخیصی (FMEDA) می‌توانند به شناسایی خرابی‌های خطرناک کشف‌نشده و جایی که پوشش تست اثبات باید بهبود یابد کمک کنند.

بسیاری از روش‌های آزمون اثباتی مبتنی بر تجربه و الگوهایی از رویه‌های موجود هستند. رویه‌های جدید و SIF‌های پیچیده‌تر نیازمند یک رویکرد مهندسی‌تر با استفاده از FMEA/FMEDA برای تجزیه و تحلیل خرابی‌های خطرناک، تعیین اینکه چگونه روش آزمایش برای آن خرابی‌ها آزمایش می‌کند یا نمی‌شود، و پوشش آزمایش‌ها را می‌طلبد. نمودار بلوک تجزیه و تحلیل حالت خرابی سطح کلان برای یک حسگر در شکل 2 نشان داده شده است. .

تجزیه و تحلیل خرابی سطح کلان شکل 2: این بلوک نمودار تحلیل حالت شکست در سطح کلان برای سنسور و فرستنده فشار (PT) عملکردهای اصلی را نشان می دهد که معمولاً به چندین تجزیه و تحلیل ریز شکست تقسیم می شوند تا به طور کامل خرابی های بالقوه مورد بررسی قرار گیرند. در تست های تابع

شکل 2: این بلوک دیاگرام تجزیه و تحلیل حالت شکست در سطح کلان برای سنسور و فرستنده فشار (PT) عملکردهای اصلی را نشان می دهد که معمولاً به چندین تجزیه و تحلیل ریز شکست تقسیم می شوند تا به طور کامل خرابی های بالقوه ای که باید در تست های عملکرد مورد بررسی قرار گیرند.

درصد خرابی های شناخته شده، خطرناک و شناسایی نشده ای که تحت آزمایش اثبات قرار می گیرند، پوشش تست اثبات (PTC) نامیده می شود. PTC معمولاً در محاسبات SIL برای "جبران" شکست در آزمایش کاملتر SIF استفاده می شود. مردم این باور اشتباه را دارند که چون عدم پوشش تست را در محاسبات SIL خود در نظر گرفته اند، یک SIF قابل اعتماد طراحی کرده اند. واقعیت ساده این است که اگر پوشش تست شما 75 درصد باشد، و اگر آن عدد را در محاسبه SIL خود لحاظ کرده و چیزهایی را که قبلاً بیشتر آزمایش می‌کنید، آزمایش کنید، 25 درصد از خرابی‌های خطرناک همچنان از نظر آماری ممکن است رخ دهد. من مطمئناً نمی خواهم در آن 25٪ باشم.

گزارش‌های تأیید FMEDA و دستورالعمل‌های ایمنی برای دستگاه‌ها معمولاً حداقل روش تست اثبات و پوشش تست اثبات را ارائه می‌کنند. اینها فقط راهنمایی می کنند، نه همه مراحل تست مورد نیاز برای یک روش آزمایش اثبات جامع. انواع دیگر تجزیه و تحلیل شکست، مانند تجزیه و تحلیل درخت خطا و تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان، نیز برای تجزیه و تحلیل خرابی های خطرناک استفاده می شود.

تست های اثبات را می توان به آزمایش عملکردی کامل (پایان به انتها) یا آزمایش عملکردی جزئی (شکل 3) تقسیم کرد. آزمایش عملکرد جزئی معمولاً زمانی انجام می شود که اجزای SIF فواصل آزمایشی متفاوتی در محاسبات SIL داشته باشند که با خاموشی ها یا چرخش های برنامه ریزی شده مطابقت ندارند. مهم است که رویه‌های تست اثبات عملکرد جزئی با هم همپوشانی داشته باشند تا با هم تمام عملکردهای ایمنی SIF را آزمایش کنند. با آزمایش عملکردی جزئی، همچنان توصیه می‌شود که SIF یک آزمایش اثبات اولیه از انتها به انتها و آزمایش‌های بعدی در طول چرخش داشته باشد.

آزمایش‌های اثبات جزئی باید شکل 3 را جمع کنند: آزمایش‌های اثبات جزئی ترکیبی (پایین) باید تمام عملکردهای یک آزمایش اثبات عملکرد کامل (بالا) را پوشش دهد.

شکل 3: آزمون های ترکیبی اثبات جزئی (پایین) باید تمام عملکردهای یک آزمون اثبات عملکرد کامل (بالا) را پوشش دهد.

تست اثبات جزئی تنها درصدی از حالت های خرابی دستگاه را آزمایش می کند. یک مثال متداول، آزمایش سوپاپ نیمه ضربه ای است، که در آن شیر مقدار کمی (10-20٪) جابجا می شود تا اطمینان حاصل شود که گیر نکرده است. این پوشش تست اثبات کمتری نسبت به تست اثبات در بازه آزمایش اولیه دارد.

روش‌های آزمون اثبات می‌تواند با پیچیدگی SIF و فلسفه روش آزمون شرکت، از نظر پیچیدگی متفاوت باشد. برخی از شرکت ها روش های آزمایشی گام به گام را با جزئیات می نویسند، در حالی که برخی دیگر روش های نسبتاً مختصری دارند. ارجاع به روش های دیگر، مانند کالیبراسیون استاندارد، گاهی اوقات برای کاهش اندازه روش آزمایش اثبات و کمک به اطمینان از ثبات در آزمایش استفاده می شود. یک روش آزمایش اثبات خوب باید جزئیات کافی را ارائه دهد تا اطمینان حاصل شود که تمام آزمایش‌ها به درستی انجام شده و مستند شده است، اما جزئیات آنچنانی نیست که باعث شود تکنسین‌ها بخواهند مراحل را رد کنند. اینکه تکنسینی که مسئولیت اجرای مرحله آزمایش را بر عهده دارد، پاراف مرحله آزمایشی تکمیل شده را پاراف کند، می‌تواند به اطمینان از انجام صحیح تست کمک کند. امضای آزمون اثبات تکمیل شده توسط ناظر ابزار و نمایندگان عملیات نیز بر اهمیت آن تأکید می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که آزمون اثبات به درستی تکمیل شده است.

همیشه باید از بازخورد تکنسین برای کمک به بهبود روش دعوت شود. موفقیت یک روش آزمایش اثبات تا حد زیادی در دست تکنسین است، بنابراین تلاش مشترک بسیار توصیه می شود.

اکثر تست های اثبات معمولاً به صورت آفلاین در طول خاموشی یا چرخش انجام می شوند. در برخی موارد، برای برآورده کردن محاسبات SIL یا سایر الزامات، ممکن است نیاز باشد که آزمایش اثبات به صورت آنلاین انجام شود. آزمایش آنلاین نیاز به برنامه ریزی و هماهنگی با عملیات دارد تا امکان انجام تست اثبات به صورت ایمن، بدون اختلال در فرآیند، و بدون ایجاد یک سفر ساختگی فراهم شود. فقط یک سفر ساختگی طول می کشد تا از تمام اتابوهای خود استفاده کنید. در طول این نوع آزمایش، زمانی که SIF به طور کامل برای انجام وظایف ایمنی خود در دسترس نیست، بند 11.8.5، 61511-1، بیان می‌کند که «اقدامات جبرانی که عملکرد ایمن را تضمین می‌کند، باید مطابق با 11.3 ارائه شود، زمانی که SIS در آن قرار دارد. بای پس (تعمیر یا آزمایش). یک روش مدیریت موقعیت غیرعادی باید با روش آزمایش اثبات همراه باشد تا اطمینان حاصل شود که این کار به درستی انجام شده است.

یک SIF معمولاً به سه بخش اصلی تقسیم می شود: حسگرها، حل کننده های منطقی و عناصر نهایی. معمولاً دستگاه‌های کمکی نیز وجود دارند که می‌توانند در هر یک از این سه بخش (مثلاً موانع IS، آمپرهای تریپ، رله‌های درونی، شیر برقی و غیره) مرتبط شوند که باید آزمایش شوند. جنبه‌های مهم تست اثبات هر یک از این فناوری‌ها را می‌توان در نوار کناری، «تست سنسورها، حل‌کننده‌های منطقی و عناصر نهایی» (در زیر) یافت.

آزمایش برخی چیزها آسان تر از موارد دیگر است. بسیاری از فناوری‌های مدرن و کمی قدیمی‌تر جریان و سطح در دسته‌بندی دشوارتر هستند. اینها شامل فلومترهای کوریولیس، گرداب سنج، ماگ سنج، رادار از طریق هوا، سطح اولتراسونیک و سوئیچ‌های فرآیند درجا هستند. خوشبختانه، بسیاری از این موارد در حال حاضر دارای تشخیص های پیشرفته ای هستند که امکان تست بهبود یافته را فراهم می کند.

دشواری آزمایش اثبات چنین دستگاهی در میدان باید در طراحی SIF در نظر گرفته شود. انتخاب دستگاه های SIF بدون توجه جدی به آنچه که برای اثبات آزمایش دستگاه مورد نیاز است برای مهندسی آسان است، زیرا آنها افرادی نیستند که آنها را آزمایش می کنند. این همچنین در مورد آزمایش ضربه‌ای جزئی نیز صادق است، که روشی رایج برای بهبود میانگین احتمال خرابی SIF در صورت تقاضا (PFDavg) است، اما بعداً عملیات کارخانه نمی‌خواهد این کار را انجام دهد و در بسیاری از مواقع ممکن است این کار را نکند. همیشه نظارت کارخانه بر مهندسی SIF ها در رابطه با آزمایش اثبات ارائه شود.

آزمایش اثبات باید شامل بازرسی از نصب و تعمیر SIF در صورت نیاز برای مطابقت با 61511-1، بند 16.3.2 باشد. باید یک بازرسی نهایی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که همه چیز بسته شده است، و دوباره بررسی کنید که SIF به درستی در سرویس پردازش قرار گرفته است.

نوشتن و اجرای یک روش تست خوب یک گام مهم برای اطمینان از یکپارچگی SIF در طول عمر آن است. روش آزمایش باید جزئیات کافی را ارائه دهد تا اطمینان حاصل شود که آزمایشات مورد نیاز به طور مداوم و ایمن انجام و مستند شده اند. خرابی های خطرناکی که با آزمایش های اثبات آزمایش نشده اند باید جبران شوند تا اطمینان حاصل شود که یکپارچگی ایمنی SIF به اندازه کافی در طول عمر آن حفظ می شود.

نوشتن یک روش آزمایش اثبات خوب نیازمند یک رویکرد منطقی برای تحلیل مهندسی خرابی‌های خطرناک بالقوه، انتخاب ابزار و نوشتن مراحل آزمایش اثبات است که در محدوده قابلیت‌های آزمایش کارخانه است. در طول مسیر، در تمام سطوح برای آزمایش، خرید کارخانه را دریافت کنید، و تکنسین ها را برای انجام و مستندسازی آزمون اثبات و همچنین درک اهمیت آزمون آموزش دهید. دستورالعمل‌ها را طوری بنویسید که گویی شما تکنسین ابزاری هستید که باید کار را انجام دهید، و این زندگی به درستی تست بستگی دارد، زیرا آنها این کار را انجام می‌دهند.

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

یک SIF معمولاً به سه بخش اصلی تقسیم می شود، حسگرها، حل کننده های منطقی و عناصر نهایی. همچنین معمولاً دستگاه‌های کمکی وجود دارند که می‌توانند در هر یک از این سه بخش (مثلاً موانع IS، آمپرهای اتصال، رله‌های درونی، شیر برقی و غیره) مرتبط شوند که باید آزمایش شوند.

تست های اثبات سنسور: تست اثبات سنسور باید اطمینان حاصل کند که حسگر می تواند متغیر فرآیند را در محدوده کامل خود حس کند و سیگنال مناسب را برای ارزیابی به حل کننده منطقی SIS ارسال کند. در حالی که فراگیر نیست، برخی از مواردی که در ایجاد بخش حسگر از روش آزمایش اثبات باید در نظر گرفته شود در جدول 1 آورده شده است.

تست اثبات حل کننده منطقی: هنگامی که تست اثبات کامل عملکرد انجام می شود، نقش حل کننده منطق در انجام اقدامات ایمنی SIF و اقدامات مرتبط (مانند آلارم، تنظیم مجدد، بای پس، تشخیص کاربر، افزونگی، HMI، و غیره) آزمایش می شود. آزمون‌های اثبات عملکرد جزئی یا تکه‌ای باید تمام این آزمایش‌ها را به عنوان بخشی از آزمایش‌های اثبات همپوشانی فردی انجام دهند. سازنده حل کننده منطقی باید یک روش تست اثبات توصیه شده در کتابچه راهنمای ایمنی دستگاه داشته باشد. در غیر این صورت و به عنوان حداقل، قدرت حل منطقی باید چرخه شود، و رجیسترهای تشخیصی حل کننده منطقی، چراغ های وضعیت، ولتاژ منبع تغذیه، لینک های ارتباطی و افزونگی باید بررسی شوند. این بررسی ها باید قبل از آزمایش اثبات عملکرد کامل انجام شود.

فرض نکنید که نرم افزار برای همیشه خوب است و منطق نیازی به آزمایش پس از آزمایش اثبات اولیه ندارد، زیرا تغییرات نرم افزاری و سخت افزاری غیرمجاز، غیرمجاز و آزمایش نشده و به روز رسانی های نرم افزاری می توانند در طول زمان وارد سیستم ها شوند و باید در کل شما لحاظ شوند. فلسفه آزمون اثبات مدیریت تغییرات، نگهداری و گزارش‌های بازبینی باید بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که به‌روز هستند و به درستی نگهداری می‌شوند و در صورت امکان، برنامه کاربردی باید با آخرین نسخه پشتیبان مقایسه شود.

همچنین باید مراقب بود که تمام عملکردهای کمکی و تشخیصی حل کننده منطق کاربر (به عنوان مثال سگ های نگهبان، پیوندهای ارتباطی، وسایل امنیت سایبری و غیره) آزمایش شوند.

تست اثبات المان نهایی: اکثر المان های نهایی شیرها هستند، با این حال، استارت موتور تجهیزات دوار، درایوهای سرعت متغیر و سایر اجزای الکتریکی مانند کنتاکتورها و قطع کننده های مدار نیز به عنوان عناصر نهایی استفاده می شوند و حالت های خرابی آنها باید مورد تجزیه و تحلیل و تست اثبات قرار گیرد.

حالت‌های خرابی اولیه برای سوپاپ‌ها گیرکردن، زمان پاسخ‌دهی خیلی کند یا خیلی سریع، و نشتی است که همگی تحت‌تاثیر رابط فرآیند عملیاتی شیر در زمان سفر قرار دارند. در حالی که آزمایش شیر در شرایط عملیاتی مطلوب‌ترین حالت است، عملیات معمولاً با خاموش کردن SIF در حین کارکرد نیروگاه مخالف است. اکثر شیرهای SIS معمولاً در حالی که نیروگاه در فشار دیفرانسیل صفر است، آزمایش می‌شوند، که کمترین نیاز را برای شرایط عملیاتی دارد. کاربر باید از بدترین فشار دیفرانسیل عملیاتی و اثرات تخریب شیر و فرآیند آگاه باشد که باید در طراحی و اندازه دریچه و محرک لحاظ شود.

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).

دمای محیط همچنین می‌تواند بر بارهای اصطکاک شیر تأثیر بگذارد، به طوری که شیرهای آزمایشی در هوای گرم معمولاً کمترین بار اصطکاک را در مقایسه با عملکرد هوای سرد دارند. در نتیجه، آزمایش اثبات سوپاپ ها در دمای ثابت باید در نظر گرفته شود تا داده های ثابتی را برای آزمایش استنباطی برای تعیین کاهش عملکرد دریچه ارائه دهد.

دریچه‌های دارای موقعیت‌دهنده هوشمند یا کنترل‌کننده شیر دیجیتال معمولاً قابلیت ایجاد امضای دریچه را دارند که می‌توان از آن برای نظارت بر کاهش عملکرد دریچه استفاده کرد. امضای دریچه پایه می تواند به عنوان بخشی از سفارش خرید شما درخواست شود یا می توانید در طول آزمایش اثبات اولیه آن را ایجاد کنید تا به عنوان خط پایه عمل کند. امضای شیر باید هم برای باز و هم برای بسته شدن شیر انجام شود. در صورت وجود، باید از تشخیص پیشرفته دریچه نیز استفاده شود. این می تواند به شما کمک کند که آیا عملکرد سوپاپ شما رو به وخامت است یا خیر، با مقایسه علائم و تشخیص های تست اثبات بعدی با خط پایه خود. این نوع آزمایش می تواند به جبران عدم آزمایش شیر در بدترین فشارهای کاری کمک کند.

امضای دریچه در طول آزمایش اثبات ممکن است بتواند زمان پاسخ را با مهرهای زمانی ثبت کند و نیاز به کرونومتر را از بین ببرد. افزایش زمان پاسخ نشانه خراب شدن سوپاپ و افزایش بار اصطکاک برای حرکت شیر ​​است. در حالی که هیچ استانداردی در مورد تغییرات در زمان پاسخ سوپاپ وجود ندارد، یک الگوی منفی از تغییرات از تست اثبات به تست اثبات نشان دهنده از دست دادن بالقوه حاشیه ایمنی و عملکرد شیر است. تست ضد سوپاپ مدرن SIS باید شامل امضای سوپاپ به عنوان یک عمل مهندسی خوب باشد.

فشار تامین هوای دستگاه دریچه باید در طول آزمایش اثبات اندازه گیری شود. در حالی که فنر سوپاپ برای یک شیر برگشت فنر چیزی است که شیر را می بندد، نیرو یا گشتاور مربوطه بر اساس میزان فشرده شدن فنر سوپاپ توسط فشار تغذیه سوپاپ تعیین می شود (طبق قانون هوک، F = kX). اگر فشار منبع شما کم باشد، فنر به اندازه کافی فشرده نمی شود، بنابراین نیروی کمتری برای حرکت دریچه در صورت نیاز در دسترس خواهد بود. در حالی که فراگیر نیست، برخی از مواردی که در ایجاد بخش شیر از روش آزمایش اثبات باید در نظر گرفته شود در جدول 2 آورده شده است.