Ispitivanje dokaza sastavni je dio održavanja sigurnosnog integriteta naših sigurnosnih instrumentiranih sustava (SIS) i sustava povezanih sa sigurnošću (npr. kritični alarmi, protupožarni i plinski sustavi, instrumentirani sustavi blokade, itd.). Probni test je periodični test za otkrivanje opasnih kvarova, testiranje funkcionalnosti povezanih sa sigurnošću (npr. resetiranje, premosnice, alarmi, dijagnostika, ručno isključivanje itd.) i osiguravanje da sustav zadovoljava standarde tvrtke i vanjske standarde. Rezultati probnog testiranja također su mjera učinkovitosti SIS programa mehaničkog integriteta i pouzdanosti sustava na terenu.
Postupci probnog testiranja pokrivaju korake testiranja od dobivanja dozvola, slanja obavijesti i povlačenja sustava iz upotrebe radi testiranja do osiguravanja sveobuhvatnog testiranja, dokumentiranja probnog testa i njegovih rezultata, ponovnog stavljanja sustava u rad i evaluacije trenutnih rezultata testiranja i prethodnog dokaza rezultati ispitivanja.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, klauzula 16, pokriva SIS testiranje dokaza. ISA tehničko izvješće TR84.00.03 – “Mehanički integritet sigurnosnih instrumentiranih sustava (SIS)” pokriva ispitivanje dokaza i trenutno je u reviziji s novom verzijom koja se očekuje uskoro. Tehničko izvješće ISA TR96.05.02 – „Ispitivanje automatiziranih ventila na licu mjesta” trenutno je u razvoju.
UK HSE izvješće CRR 428/2002 – “Principi za ispitivanje dokaza sigurnosnih instrumentalnih sustava u kemijskoj industriji” pruža informacije o ispitivanju dokaza io tome što tvrtke rade u UK.
Procedura probnog ispitivanja temelji se na analizi poznatih opasnih načina kvara za svaku komponentu u putu okidanja sigurnosne instrumentalne funkcije (SIF), funkcionalnosti SIF-a kao sustava i kako (i ako) testirati opasan kvar način rada. Razvoj procedure trebao bi započeti u fazi projektiranja SIF-a s dizajnom sustava, odabirom komponenti i određivanjem kada i kako provesti probni test. SIS instrumenti imaju različite stupnjeve poteškoća u ispitivanju dokaza koji se moraju uzeti u obzir pri dizajnu, radu i održavanju SIF-a. Na primjer, mjerače otvora i transmitere tlaka lakše je ispitati od Coriolisovih mjerača masenog protoka, magmetara ili radarskih senzora razine kroz zrak. 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 testnog intervala.
Iako se postupci probnog testiranja obično razvijaju tijekom faze inženjeringa SIF-a, također bi ih trebali pregledati tehnički autoriteti SIS-a, Operacije i tehničari za instrumente koji će provoditi testiranje. Treba napraviti i analizu sigurnosti na radu (JSA). Važno je dobiti mišljenje tvornice o tome koji će se testovi provesti i kada, te o njihovoj fizičkoj i sigurnosnoj izvedivosti. Na primjer, nije dobro specificirati testiranje djelomičnog hoda ako Operativna grupa neće pristati na to. Također se preporučuje da postupke provjere dokaza pregleda neovisni stručnjak za predmet (SME). Tipično testiranje koje je potrebno za ispitivanje pune funkcionalnosti ilustrirano je na slici 1.
Zahtjevi za testiranje pune funkcije Slika 1: Specifikacija ispitivanja pune funkcije za sigurnosnu instrumentalnu funkciju (SIF) i njezin sigurnosni instrumentalni sustav (SIS) trebala bi navesti ili upućivati na korake u slijedu od priprema testa i testnih postupaka do obavijesti i dokumentacije .
Slika 1: Specifikacija ispitivanja pune funkcionalnosti za funkciju s instrumentima sigurnosti (SIF) i njezin sustav s instrumentima za sigurnost (SIS) trebala bi navoditi ili upućivati na korake u nizu od priprema za ispitivanje i postupaka ispitivanja do obavijesti i dokumentacije.
Probno testiranje je planirana radnja održavanja koju bi trebalo izvesti kompetentno osoblje obučeno za testiranje SIS-a, proceduru provjere i SIS petlje koje će testirati. Prije izvođenja inicijalnog probnog testa potrebno je proći kroz proceduru, a nakon toga poslati povratne informacije tehničkom tijelu SIS-a za poboljšanja ili ispravke.
Postoje dva primarna načina kvara (siguran ili opasan), koji su dalje podijeljeni u četiri načina—opasno neotkriveno, opasno otkriveno (dijagnostikom), sigurno neotkriveno i sigurno otkriveno. U ovom se članku naizmjenično koriste pojmovi opasni i opasni neotkriveni kvar.
U SIF testiranju dokaza prvenstveno smo zainteresirani za opasne neotkrivene načine kvarova, ali ako postoji korisnička dijagnostika koja otkriva opasne kvarove, ta bi dijagnostika trebala biti testirana kao dokaz. 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 testa. Kada se u izračunima SIL uzima zasluga za dijagnostiku, dijagnostički alarmi (npr. alarmi izvan raspona) trebaju se testirati kao dio testa dokaza.
Načini kvarova mogu se dalje podijeliti na one za koje se testira tijekom probnog testa, one za koje se ne testira i početne kvarove ili kvarove ovisne o vremenu. Neki opasni načini kvarova možda neće biti izravno testirani iz raznih razloga (npr. poteškoća, inženjerske ili operativne odluke, neznanje, nekompetentnost, propust ili sustavne pogreške u izvršenju, mala vjerojatnost pojavljivanja itd.). Ako postoje poznati načini kvarova koji se neće testirati, potrebno je izvršiti kompenzaciju u dizajnu uređaja, postupku ispitivanja, periodičnoj zamjeni ili ponovnoj izradi uređaja i/ili inferencijalnom testiranju kako bi se smanjio učinak netestiranja na integritet SIF-a.
Početni kvar je ponižavajuće stanje ili stanje takvo da se može razumno očekivati da će doći do kritičnog, opasnog kvara ako se korektivne radnje ne poduzmu na vrijeme. Obično se otkrivaju usporedbom performansi s nedavnim ili početnim referentnim testovima (npr. potpisi ventila ili vrijeme odziva ventila) ili pregledom (npr. začepljen procesni priključak). Početni kvarovi obično ovise o vremenu—što je uređaj ili sklop duže u upotrebi, to se više pogoršava; uvjeti koji olakšavaju nasumični kvar postaju vjerojatniji, začepljenje porta procesa ili nakupljanje senzora tijekom vremena, korisni životni vijek je istekao, itd. Stoga, što je dulji interval probnog testa, vjerojatniji je početni ili vremenski ovisan kvar. Sve zaštite od početnih kvarova također moraju biti testirane (pročišćavanje priključka, praćenje topline, itd.).
Moraju se napisati procedure za provjeru opasnih (neotkrivenih) kvarova. Tehnike analize načina kvara i učinka (FMEA) ili tehnike analize načina kvara, učinka i dijagnostike (FMEDA) mogu pomoći u prepoznavanju opasnih neotkrivenih kvarova i gdje se mora poboljšati pokrivenost dokaznim testiranjem.
Mnogi postupci probnog testiranja temeljeni su na pisanom iskustvu i predlošcima iz postojećih postupaka. Nove procedure i kompliciraniji SIF-ovi zahtijevaju projektiraniji pristup korištenjem FMEA/FMEDA za analizu opasnih kvarova, određivanje kako će testni postupak testirati te kvarove ili neće te pokrivenost testova. Blok dijagram analize načina kvara na makrorazini za senzor prikazan je na slici 2. FMEA se obično treba napraviti samo jednom za određenu vrstu uređaja i ponovno upotrijebiti za slične uređaje uzimajući u obzir njihove procesne usluge, mogućnosti instalacije i testiranja na lokaciji .
Analiza kvara na makrorazini Slika 2: Ovaj blok dijagram analize načina kvara na makrorazini za senzor i transmiter tlaka (PT) prikazuje 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 načina kvara na makrorazini za senzor i transmiter tlaka (PT) prikazuje glavne funkcije koje će obično biti raščlanjene na višestruke analize mikro kvarova kako bi se u potpunosti definirali potencijalni kvarovi koji se trebaju rješavati u testovima funkcija.
Postotak poznatih, opasnih, neotkrivenih kvarova koji su testirani naziva se pokrivenost testom dokaza (PTC). PTC se obično koristi u izračunima SIL-a za "kompenzaciju" za neuspjeh u potpunijem testiranju SIF-a. Ljudi imaju pogrešno uvjerenje da su, budući da su uzeli u obzir nedostatak pokrivenosti testom u svom SIL izračunu, dizajnirali pouzdan SIF. Jednostavna je činjenica, ako je vaša pokrivenost testom 75%, i ako ste taj broj uračunali u svoj SIL izračun i testirali stvari koje već testirate češće, 25% opasnih kvarova još uvijek se statistički može dogoditi. Sigurno ne želim biti u tih 25%.
Izvješća o odobrenju FMEDA-e i sigurnosni priručnici za uređaje obično pružaju minimalnu proceduru ispitivanja i pokrivenost probnim ispitivanjem. Oni pružaju samo smjernice, a ne sve korake ispitivanja potrebne za sveobuhvatnu proceduru ispitivanja dokaza. Druge vrste analize kvarova, kao što je analiza stabla grešaka i održavanje usmjereno na pouzdanost, također se koriste za analizu opasnih kvarova.
Probni testovi se mogu podijeliti na potpuno funkcionalno (end-to-end) ili djelomično funkcionalno testiranje (Slika 3). Djelomično funkcionalno testiranje obično se provodi kada komponente SIF-a imaju različite testne intervale u SIL izračunima koji nisu u skladu s planiranim gašenjima ili zaokretima. Važno je da se postupci ispitivanja djelomičnog funkcionalnog dokaza preklapaju tako da zajedno testiraju sve sigurnosne funkcije SIF-a. S djelomičnim funkcionalnim testiranjem, još uvijek se preporučuje da SIF ima inicijalni end-to-end proof test, te naknadne tijekom preokreta.
Djelomični dokazni testovi trebali bi se zbrojiti. Slika 3: Kombinirani djelomični dokazni testovi (dolje) trebali bi pokriti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog dokaznog testa (gore).
Slika 3: Kombinirani djelomični dokazni testovi (dolje) trebali bi pokriti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog dokaznog testa (gore).
Djelomični dokazni test testira samo postotak načina kvara uređaja. Uobičajeni primjer je testiranje ventila s djelomičnim hodom, gdje se ventil malo pomakne (10-20%) kako bi se provjerilo da nije zaglavljen. Ovo ima nižu pokrivenost probnim testom od probnog testa u primarnom testnom intervalu.
Postupci testa dokaza mogu varirati u složenosti sa složenošću SIF-a i filozofijom postupka testa tvrtke. Neke tvrtke pišu detaljne postupke testiranja korak po korak, dok druge imaju prilično kratke postupke. Upućivanja na druge postupke, kao što je standardna kalibracija, ponekad se koriste kako bi se smanjila veličina postupka probnog ispitivanja i kako bi se osigurala dosljednost u testiranju. Dobar postupak probnog testiranja trebao bi sadržavati dovoljno detalja kako bi se osiguralo da su sva ispitivanja pravilno izvršena i dokumentirana, ali ne toliko detalja da bi tehničari željeli preskočiti korake. Ako tehničar, koji je odgovoran za izvođenje koraka testa, parafira dovršeni korak testa može pomoći da se test izvede ispravno. Potpisivanje dovršenog probnog testa od strane nadzornika instrumenata i predstavnika operacija također će naglasiti važnost i osigurati pravilno ispunjen probni test.
Uvijek treba zatražiti povratnu informaciju tehničara kako bi se poboljšao postupak. Uspjeh postupka probnog ispitivanja velikim dijelom leži u rukama tehničara, stoga se vrlo preporučuje zajednički napor.
Većina testiranja dokaza obično se obavlja izvan mreže tijekom gašenja ili preokreta. U nekim slučajevima može se zahtijevati da se testiranje dokaza obavi online tijekom rada kako bi se zadovoljili SIL izračuni ili drugi zahtjevi. Online testiranje zahtijeva planiranje i koordinaciju s operacijama kako bi se omogućilo da se probni test obavi sigurno, bez poremećaja procesa i bez izazivanja lažnog prekida. Potreban je samo jedan lažni izlet da iskoristite sve svoje attaboyse. Tijekom ove vrste testa, kada SIF nije u potpunosti dostupan za obavljanje svoje sigurnosne zadaće, 61511-1, klauzula 11.8.5, navodi da će se "mjere kompenzacije koje osiguravaju nastavak sigurnog rada osigurati u skladu s 11.3 kada je SIS u premosnica (popravak ili testiranje)." Procedura upravljanja neuobičajenom situacijom trebala bi ići uz proceduru probnog testiranja kako bi se osiguralo da se to ispravno izvede.
SIF se obično dijeli na tri glavna dijela: senzore, logičke rješavače i završne elemente. Također postoje tipični pomoćni uređaji koji se mogu pridružiti unutar svakog od ova tri dijela (npr. IS barijere, okidačka pojačala, međureleji, solenoidi, itd.) koji se također moraju ispitati. Kritični aspekti testiranja dokaza svake od ovih tehnologija mogu se pronaći na bočnoj traci, "Testiranje senzora, logičkih rješavača i završnih elemenata" (ispod).
Neke je stvari lakše provjeriti nego druge. Mnoge moderne i nekoliko starijih tehnologija protoka i razine su u težoj kategoriji. Tu spadaju Coriolisovi mjerači protoka, vrtložni mjerači, magmetari, zračni radar, ultrazvučni nivo i procesne sklopke na licu mjesta, da spomenemo samo neke. Srećom, mnogi od njih sada imaju poboljšanu dijagnostiku koja omogućuje poboljšano testiranje.
U dizajnu SIF-a moraju se uzeti u obzir poteškoće pri ispitivanju takvog uređaja na terenu. Inženjerima je lako odabrati SIF uređaje bez ozbiljnog razmatranja onoga što bi bilo potrebno za probno testiranje uređaja, jer oni neće biti ljudi koji će ih testirati. To također vrijedi i za testiranje djelomičnog udara, što je uobičajeni način za poboljšanje SIF prosječne vjerojatnosti kvara na zahtjev (PFDavg), ali kasnije operativni pogon postrojenja to ne želi učiniti, a često i ne mora. Uvijek osigurajte nadzor postrojenja nad inženjeringom SIF-ova u vezi s testiranjem dokaza.
Probni test trebao bi uključivati inspekciju instalacije SIF-a i popravak prema potrebi za ispunjavanje 61511-1, klauzula 16.3.2. Trebala bi se provesti konačna inspekcija kako bi se osiguralo da je sve zakopčano i još jednom provjeriti je li SIF pravilno vraćen u radni proces.
Pisanje i implementacija dobre procedure testiranja važan je korak za osiguranje integriteta SIF-a tijekom njegovog životnog vijeka. Postupak ispitivanja trebao bi sadržavati dovoljno pojedinosti kako bi se osiguralo da se traženi testovi dosljedno i sigurno provode i dokumentiraju. Opasne kvarove koji nisu testirani dokaznim testovima treba kompenzirati kako bi se osiguralo da se sigurnosni integritet SIF-a primjereno održava tijekom njegova životnog vijeka.
Pisanje dobre procedure probnog ispitivanja zahtijeva logičan pristup inženjerskoj analizi potencijalnih opasnih kvarova, odabir sredstava i pisanje koraka probnog ispitivanja koji su unutar mogućnosti ispitivanja postrojenja. Usput, nabavite kupnju tvornice na svim razinama za testiranje i obučite tehničare za izvođenje i dokumentiranje probnog testa kao i razumijevanje važnosti testa. Napišite upute kao da ste tehničar za instrumente koji će morati obaviti posao i da životi ovise o ispravnom testiranju, jer oni to i čine.
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 je obično podijeljen u tri glavna dijela, senzore, logičke rješavače i završne elemente. Također obično postoje pomoćni uređaji koji se mogu pridružiti unutar svakog od ova tri dijela (npr. IS barijere, okidačka pojačala, međureleji, solenoidi, itd.) koji također moraju biti testirani.
Probni testovi senzora: Probni test senzora mora osigurati da senzor može osjetiti procesnu varijablu u cijelom rasponu i prenijeti ispravan signal SIS logičkom rješavaču radi procjene. Iako nisu uključene, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri izradi senzorskog dijela postupka probnog ispitivanja dane su u tablici 1.
Probni test logičkog rješavača: Kada se izvrši probno testiranje pune funkcije, testira se uloga logičkog rješavača u izvršavanju sigurnosne radnje SIF-a i povezanih radnji (npr. alarmi, resetiranje, premosnice, korisnička dijagnostika, redundancije, HMI itd.). Djelomična ili djelomična ispitivanja dokaza o radu moraju izvršiti sva ova ispitivanja kao dio pojedinačnih ispitivanja dokaza preklapanja. Proizvođač logičkog rješavača trebao bi imati preporučenu proceduru ispitivanja u sigurnosnom priručniku uređaja. Ako nije i kao minimum, potrebno je uključiti napajanje logičkog rješavača i provjeriti dijagnostičke registre logičkog rješavača, statusna svjetla, napone napajanja, komunikacijske veze i redundanciju. Ove provjere treba obaviti prije ispitivanja pune funkcije.
Nemojte pretpostavljati da je softver dobar zauvijek i da se logika ne mora testirati nakon početnog probnog testa jer se nedokumentirane, neovlaštene i netestirane promjene softvera i hardvera te ažuriranja softvera mogu s vremenom uvući u sustave i moraju se uzeti u obzir u vašem cjelokupnom proof test filozofija. Upravljanje zapisima promjena, održavanja i revizija treba pregledati kako bi se osiguralo da su ažurni i pravilno održavani, a ako je moguće, aplikacijski program treba usporediti s najnovijom sigurnosnom kopijom.
Također treba obratiti pažnju na testiranje svih pomoćnih i dijagnostičkih funkcija rješavača korisničke logike (npr. nadzorni psi, komunikacijske veze, uređaji za kibernetičku sigurnost itd.).
Probni test konačnog elementa: Većina završnih elemenata su ventili, međutim, pokretači motora rotirajuće opreme, pogoni promjenjive brzine i druge električne komponente kao što su kontaktori i prekidači također se koriste kao završni elementi i njihovi načini kvarova moraju se analizirati i testirati.
Primarni načini kvara za ventile su zaglavljivanje, vrijeme odziva presporo ili prebrzo i curenje, a na sve to utječe sučelje radnog procesa ventila u vrijeme isključivanja. Iako je testiranje ventila u radnim uvjetima najpoželjniji slučaj, Operacije bi se općenito protivile isključivanju SIF-a dok postrojenje radi. Većina SIS ventila obično se testira dok postrojenje radi na nultom diferencijalnom tlaku, što je najmanje zahtjevno za radne uvjete. Korisnik bi trebao biti svjestan najgoreg mogućeg radnog diferencijalnog tlaka i učinaka degradacije ventila i procesa, što bi trebalo uzeti u obzir pri 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 trenjem ventila, tako da će testiranje ventila po toplom vremenu općenito biti najmanje zahtjevno opterećenje trenjem u usporedbi s radom po hladnom vremenu. Kao rezultat toga, trebalo bi razmotriti probno ispitivanje ventila na dosljednoj temperaturi kako bi se osigurali dosljedni podaci za inferencijalno ispitivanje za određivanje degradacije performansi ventila.
Ventili s pametnim pozicionerima ili digitalnim kontrolerom ventila općenito imaju sposobnost stvaranja potpisa ventila koji se može koristiti za praćenje degradacije performansi ventila. Potpis osnovnog ventila može se zatražiti kao dio vaše narudžbenice ili ga možete izraditi tijekom početnog probnog testa da služi kao osnovna linija. Signaturu ventila treba napraviti i za otvaranje i za zatvaranje ventila. Treba također koristiti naprednu dijagnostiku ventila ako je dostupna. To vam može pomoći da utvrdite pogoršava li se izvedba vašeg ventila usporedbom naknadnih potpisa i dijagnostike ventila za probno testiranje s vašom osnovnom linijom. Ova vrsta ispitivanja može pomoći u kompenzaciji neispitivanja ventila pri najgorem radnom tlaku.
Signatura ventila tijekom probnog testa također može moći zabilježiti vrijeme odziva s vremenskim oznakama, uklanjajući potrebu za štopericom. Povećano vrijeme odziva znak je propadanja ventila i povećanog opterećenja trenjem za pomicanje ventila. Iako ne postoje standardi koji se odnose na promjene u vremenu odziva ventila, negativan obrazac promjena od probnog testa do probnog testa ukazuje na potencijalni gubitak sigurnosne margine i performansi ventila. Suvremeno ispitivanje otpornosti ventila SIS trebalo bi uključivati potpis ventila kao stvar dobre inženjerske prakse.
Tlak dovoda zraka instrumenta ventila treba izmjeriti tijekom probnog ispitivanja. Dok je opruga ventila za povratni opružni ventil ono što zatvara ventil, uključena sila ili zakretni moment određeni su koliko je opruga ventila komprimirana dovodnim tlakom ventila (prema Hookeovom zakonu, F = kX). Ako je vaš dovodni tlak nizak, opruga se neće toliko stisnuti, stoga će biti dostupna manja sila za pomicanje ventila kada je to potrebno. Iako nisu uključene, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri stvaranju ventilskog dijela postupka ispitivanja date su u tablici 2.
Vrijeme objave: 13. studenog 2019
