Дәлелдеу сынақтары біздің қауіпсіздік құралдарының жүйелерінің (SIS) және қауіпсіздікке қатысты жүйелердің (мысалы, маңызды дабылдар, өрт және газ жүйелері, аспаптық блоктау жүйелері және т.б.) қауіпсіздік тұтастығын қамтамасыз етудің ажырамас бөлігі болып табылады. Дәлелдеу сынағы – қауіпті сәтсіздіктерді анықтауға, қауіпсіздікке қатысты функцияларды (мысалы, қалпына келтіру, айналып өту, дабыл, диагностика, қолмен өшіру, т.б.) сынауға және жүйенің компания мен сыртқы стандарттарға сәйкестігіне көз жеткізуге арналған мерзімді сынақ. Дәлелдеу сынақтарының нәтижелері сонымен қатар SIS механикалық тұтастық бағдарламасының тиімділігі мен жүйенің өріс сенімділігінің өлшемі болып табылады.
Дәлелдеу сынағы процедуралары рұқсаттарды алудан, хабарламалар жасаудан және жүйені тестілеу үшін қызметтен шығарудан кешенді тестілеуді қамтамасыз етуге, дәлелдеу сынағы мен оның нәтижелерін құжаттандыруға, жүйені қайтадан жұмысқа қосуға және ағымдағы сынақ нәтижелері мен алдыңғы дәлелдемелерді бағалауға дейінгі сынақ қадамдарын қамтиды. сынақ нәтижелері.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, 16-тармақта SIS дәлелдеу сынағы қарастырылады. ISA техникалық есебі TR84.00.03 – «Қауіпсіздік құралдарының жүйелерінің (SIS) механикалық тұтастығы» дәлелдеу сынақтарын қамтиды және жақын арада жаңа нұсқасымен қайта қарастырылуда. ISA техникалық есебі TR96.05.02 – «Автоматтандырылған клапандардың орнында дәлелдеу сынағы» қазіргі уақытта әзірленуде.
Ұлыбританияның ЕҚ, ҚТ және ҚТ есебі CRR 428/2002 – «Химия өнеркәсібіндегі қауіпсіздік құралдарымен жабдықталған жүйелерді дәлелдеу сынау принциптері» дәлелдеу сынақтары және компаниялар Ұлыбританияда не істеп жатқаны туралы ақпаратты береді.
Дәлелдеуді тексеру процедурасы қауіпсіздік құралының функциясының (SIF) шығу жолындағы компоненттердің әрқайсысы үшін белгілі қауіпті ақаулық режимдерін, жүйе ретіндегі SIF функционалдығын және қауіпті сәтсіздікті қалай (және егер) сынау керектігін талдауға негізделген. режимі. Процедураны әзірлеу жүйені жобалаудан, құрамдас бөліктерді таңдаудан және сынақтың қашан және қалай дәлелденетінін анықтаудан SIF жобалау кезеңінде басталуы керек. SIS құралдарының SIF дизайнында, пайдалануында және техникалық қызмет көрсетуінде ескерілуі тиіс дәлелдеу сынақтарының әртүрлі дәрежелері бар. Мысалы, Coriolis массалық шығын өлшегіштеріне, магметрлерге немесе ауадағы радиолокациялық деңгей сенсорларына қарағанда саңылау өлшегіштері мен қысым таратқыштарын сынау оңайырақ. Қолданба және клапан дизайны сонымен қатар деградация, тығындау немесе уақытқа байланысты сәтсіздіктерге байланысты қауіпті және бастапқы сәтсіздіктердің таңдалған сынақ интервалында сыни сәтсіздікке әкелмейтініне көз жеткізу үшін клапанға төзімділік сынағының жан-жақтылығына әсер етуі мүмкін.
Дәлелдеуді сынау процедуралары әдетте SIF инженерлік кезеңінде әзірленсе де, оларды сайттағы SIS техникалық органы, операциялар және сынақ жүргізетін аспап техниктері де қарап шығуы керек. Жұмыс қауіпсіздігін талдау (JSA) да жасалуы керек. Зауыттың қандай сынақтар және қашан жасалатынын және олардың физикалық және қауіпсіздік техникалылығы туралы келісімін алу маңызды. Мысалы, Операциялар тобы оны жасауға келіспесе, ішінара инсультті тексеруді көрсету жақсы емес. Сондай-ақ дәлелдеу сынағы процедураларын тақырып бойынша тәуелсіз сарапшы (SME) қарау ұсынылады. Толық функцияны дәлелдеу сынағы үшін қажетті типтік сынақ 1-суретте көрсетілген.
Толық функцияны дәлелдейтін сынақ талаптары 1-сурет: Қауіпсіздік құралымен жабдықталған функция (SIF) және оның қауіпсіздік құралымен жабдықталған жүйесі (SIS) үшін толық функцияны дәлелдейтін сынақ спецификациясы сынаққа дайындықтар мен сынақ процедураларынан хабарландырулар мен құжаттамаларға дейінгі дәйектілік бойынша қадамдарды көрсетуі немесе сілтеме жасауы керек. .
1-сурет: Қауіпсіздік құралымен жабдықталған функция (SIF) және оның қауіпсіздік құрал жүйесі (SIS) үшін толық функцияны дәлелдейтін сынақ спецификациясы сынақ дайындықтары мен сынақ процедураларынан хабарландырулар мен құжаттамаларға дейінгі дәйектілік бойынша қадамдарды көрсетуі немесе сілтеме жасауы керек.
Дәлелдеу сынағы - бұл SIS сынағы, дәлелдеу процедурасы және олар сынайтын SIS циклдері бойынша дайындалған құзыретті қызметкерлер орындауы тиіс жоспарланған техникалық қызмет көрсету әрекеті. Бастапқы дәлелдеу сынағы орындалмас бұрын процедураны егжей-тегжейлі шолу және жақсартулар немесе түзетулер үшін кейіннен SIS техникалық органына кері байланыс болуы керек.
Екі негізгі ақаулық режимі бар (қауіпсіз немесе қауіпті), олар төрт режимге бөлінеді: қауіпті анықталмаған, қауіпті анықталған (диагностика бойынша), қауіпсіз анықталмаған және қауіпсіз анықталған. Қауіпті және қауіпті анықталмаған ақаулық терминдері осы мақалада синоним ретінде пайдаланылады.
SIF дәлелдеу сынауында бізді ең алдымен қауіпті анықталмаған ақаулық режимдері қызықтырады, бірақ қауіпті сәтсіздіктерді анықтайтын пайдаланушы диагностикасы болса, бұл диагностика дәлелденген болуы керек. Пайдаланушы диагностикасынан айырмашылығы, құрылғының ішкі диагностикасын әдетте пайдаланушы функционалды ретінде тексере алмайтынын және бұл дәлелдеу сынағы философиясына әсер етуі мүмкін екенін ескеріңіз. SIL есептеулерінде диагностика үшін несие алынған кезде, диагностикалық дабылдар (мысалы, диапазоннан тыс дабылдар) дәлелдеу сынағының бөлігі ретінде тексерілуі керек.
Сәтсіздік режимдерін дәлелдеу сынағы кезінде сыналғандар, сыналмағандар және бастапқы сәтсіздіктер немесе уақытқа байланысты сәтсіздіктер деп бөлуге болады. Кейбір қауіпті істен шығу режимдері әртүрлі себептермен (мысалы, қиындық, инженерлік немесе операциялық шешім, білмеушілік, біліксіздік, жіберіп алу немесе жүйелі қателер жіберу, пайда болу ықтималдығының төмендігі және т.б.) бойынша тікелей сынақтан өтпеуі мүмкін. Егер сынақтан өтпейтін белгілі ақаулық режимдері болса, құрылғы дизайнында, сынақ процедурасында, құрылғыны мерзімді ауыстыруда немесе қайта құруда өтемақы жасалуы керек және/немесе сынақтан өтпеудің SIF тұтастығына әсерін азайту үшін қорытынды сынақ жүргізілуі керек.
Бастапқы сәтсіздік - бұл түзету шаралары уақтылы қабылданбаса, сыни, қауіпті сәтсіздік орын алуы негізді түрде күтілетін күй немесе жағдай. Олар әдетте соңғы немесе бастапқы эталондық дәлелдеу сынақтарымен өнімділікті салыстыру (мысалы, клапанның қолтаңбалары немесе клапанның жауап беру уақыты) немесе тексеру (мысалы, тығындалған процесс порты) арқылы анықталады. Бастапқы ақаулар әдетте уақытқа байланысты болады — құрылғы немесе жинақ неғұрлым ұзақ қызметте болса, соғұрлым ол нашарлайды; кездейсоқ істен шығуды жеңілдететін жағдайлардың ықтималдығы артады, процесс портының қосылуы немесе уақыт өте сенсордың жиналуы, пайдалы қызмет мерзімі бітті және т.б. Сондықтан, дәлелдеу сынағы аралығы неғұрлым ұзағырақ болса, басталу немесе уақытқа байланысты ақаулық соғұрлым ықтимал. Бастапқы ақауларға қарсы кез келген қорғаныс құралдары да дәлелденген болуы керек (портты тазарту, жылуды бақылау және т.б.).
Қауіпті (анықталмаған) сәтсіздіктерді дәлелдеу үшін процедуралар жазылуы керек. Сәтсіздік режимі мен әсерін талдау (FMEA) немесе сәтсіздік режимі, әсер және диагностикалық талдау (FMEDA) әдістері қауіпті анықталмаған сәтсіздіктерді анықтауға көмектеседі және дәлелдеу сынағы қамтылуы жақсартылуы керек.
Көптеген дәлелдеу сынақ процедуралары бұрыннан бар процедуралардан алынған тәжірибе мен үлгілерге негізделген жазылған. Жаңа процедуралар мен күрделірек SIF-тер қауіпті сәтсіздіктерді талдау, сынақ процедурасының сол сәтсіздіктерді қалай тексеретінін немесе сынамайтынын және сынақтардың қамтылуын анықтау үшін FMEA/FMEDA-ны қолдану арқылы неғұрлым жобаланған тәсілді талап етеді. Датчикке арналған макродеңгейдегі ақаулық режимін талдау блок-схемасы 2-суретте көрсетілген. FMEA әдетте құрылғының белгілі бір түрі үшін бір рет орындалуы керек және олардың технологиялық қызмет көрсету, орнату және сайтты тексеру мүмкіндіктерін ескере отырып, ұқсас құрылғылар үшін қайта пайдалану қажет. .
Макродеңгейдегі ақаулық талдауы 2-сурет: Датчик пен қысым таратқышқа (PT) арналған макродеңгейдегі ақаулық режимін талдау блок диаграммасы әдетте шешілетін ықтимал ақауларды толық анықтау үшін бірнеше микро ақаулық талдауларына бөлінетін негізгі функцияларды көрсетеді. функционалдық сынақтарда.
2-сурет: Датчик пен қысым таратқышқа (PT) арналған макродеңгейдегі ақаулық режимін талдаудың осы блок диаграммасы функция сынақтарында қарастырылатын ықтимал ақауларды толық анықтау үшін әдетте бірнеше микро ақаулық талдауларына бөлінетін негізгі функцияларды көрсетеді.
Дәлелдеу сынағынан өткен белгілі, қауіпті, анықталмаған сәтсіздіктердің пайызы дәлелдеу сынағы қамтуы (PTC) деп аталады. PTC әдетте SIL есептеулерінде SIF толық сынау сәтсіздігін «өтеу» үшін қолданылады. Адамдар SIL есептеуінде сынақ қамтудың жоқтығын ескергендіктен, олар сенімді SIF құрастырған деген қате пікірде. Қарапайым факт, егер сіздің сынақ қамтуыңыз 75% болса және бұл санды SIL есебіне қоссаңыз және жиі сынап жатқан нәрселерді сынасаңыз, қауіпті сәтсіздіктердің 25% әлі де статистикалық түрде орын алуы мүмкін. Мен бұл 25% болғым келмейді.
FMEDA мақұлдау есептері мен құрылғыларға арналған қауіпсіздік нұсқаулықтары әдетте ең аз дәлелдеу сынақ процедурасын және дәлелдеу сынақтарын қамтуды қамтамасыз етеді. Бұл жан-жақты дәлелдеу сынағы процедурасы үшін қажетті барлық сынақ қадамдарын емес, тек нұсқаулықты қамтамасыз етеді. Қауіпті сәтсіздіктерді талдау үшін қателер тармағын талдау және сенімділікке негізделген техникалық қызмет көрсету сияқты сәтсіздікті талдаудың басқа түрлері де қолданылады.
Дәлелдеу сынақтарын толық функционалды (соңғы) немесе ішінара функционалдық тестілеуге бөлуге болады (3-сурет). Ішінара функционалдық тестілеу әдетте SIF құрамдастарының SIL есептеулерінде жоспарланған өшірулерге немесе жөндеулерге сәйкес келмейтін әртүрлі сынақ аралықтары болған кезде жасалады. Ішінара функционалдық дәлелдеуді тексеру процедураларының бір-біріне сәйкес келуі маңызды, осылайша олар бірге SIF барлық қауіпсіздік функцияларын сынайды. Ішінара функционалдық тестілеу кезінде SIF-ке әлі де бастапқы дәлелдеу сынағы және жөндеу кезінде кейінгі сынақтар ұсынылады.
Ішінара дәлелдеу сынақтары қосылуы керек 3-сурет: Біріктірілген ішінара дәлелдеу сынақтары (төменгі) толық функционалдық дәлелдеу сынағының (жоғарғы) барлық функцияларын қамтуы керек.
3-сурет: Біріктірілген ішінара дәлелдеу сынақтары (төменгі) толық функционалдық дәлелдеу сынағының (жоғарғы) барлық функцияларын қамтуы керек.
Ішінара дәлелдеу сынағы құрылғының ақаулық режимдерінің пайызын ғана тексереді. Жалпы мысал жартылай инсультті клапанды сынау болып табылады, мұнда клапан оның кептеліп қалмағанын тексеру үшін аздап (10-20%) жылжытылады. Бұл бастапқы сынақ интервалындағы дәлелдеу сынағымен салыстырғанда төменірек дәлелдеу сынағы қамтуына ие.
Дәлелдеу сынағы процедуралары SIF күрделілігіне және компанияның сынақ процедурасының философиясына байланысты күрделілікте әр түрлі болуы мүмкін. Кейбір компаниялар егжей-тегжейлі қадамдық сынақ процедураларын жазады, ал басқаларында өте қысқа процедуралар бар. Басқа процедураларға сілтемелер, мысалы, стандартты калибрлеу, кейде дәлелдеу сынақ процедурасының өлшемін азайту және тестілеудегі дәйектілікті қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. Жақсы дәлелдеу сынағы процедурасы барлық тестілеудің дұрыс орындалғанын және құжатталғанын қамтамасыз ету үшін жеткілікті мәліметтерді қамтамасыз етуі керек, бірақ техниктердің қадамдарды өткізіп жібергісі келетіндей егжей-тегжейлі емес. Сынақ қадамын орындауға жауапты техниктің болуы, аяқталған сынақ қадамын бастау сынақтың дұрыс орындалуын қамтамасыз етуге көмектеседі. Құрал бақылаушысы мен операциялар өкілдерінің аяқталған дәлелдеу сынағына қол қоюы да маңыздылығын атап өтеді және дұрыс толтырылған дәлелдеу сынағына кепілдік береді.
Процедураны жақсартуға көмектесу үшін техниктің кері байланысы әрқашан шақырылуы керек. Дәлелдеу сынағы процедурасының сәттілігі негізінен техниктің қолында, сондықтан бірлескен күш-жігер өте ұсынылады.
Көптеген дәлелдеу сынақтары әдетте өшіру немесе жөндеу кезінде желіден тыс орындалады. Кейбір жағдайларда SIL есептеулерін немесе басқа талаптарды қанағаттандыру үшін іске қосу кезінде дәлелдеу сынағы онлайн режимінде орындалуы қажет болуы мүмкін. Онлайн тестілеу дәлелдеу тестін қауіпсіз, процесті бұзбай және жалған сапарға әкелмей орындауға мүмкіндік беру үшін Операциялармен жоспарлауды және үйлестіруді талап етеді. Барлық атабойларыңызды пайдалану үшін бір ғана жалған сапар қажет. Сынақтың осы түрі кезінде, 61511-1, 11.8.5-тармағында, SIF өзінің қауіпсіздік тапсырмасын орындау үшін толық қол жетімді болмаған кезде, «СӨЖ орнатылған кезде қауіпсіз жұмысты жалғастыруды қамтамасыз ететін өтемақы шаралары 11.3-ке сәйкес қамтамасыз етіледі» делінген. айналып өту (жөндеу немесе сынау). Қалыпты емес жағдайды басқару процедурасы оның дұрыс орындалуына көмектесу үшін дәлелдеу сынақ процедурасымен бірге жүруі керек.
SIF әдетте үш негізгі бөлікке бөлінеді: сенсорлар, логикалық шешушілер және соңғы элементтер. Сондай-ақ, әдетте осы үш бөліктің әрқайсысында (мысалы, АЖ тосқауылдары, өшіру күшейткіштері, аралық релелер, электромагниттер және т.б.) байланыстырылуы мүмкін көмекші құрылғылар бар, олар да тексерілуі керек. Осы технологиялардың әрқайсысын дәлелдеуді тексерудің маңызды аспектілерін бүйірлік тақтада «Тестілеу сенсорлары, логикалық шешушілер және соңғы элементтер» (төменде) табуға болады.
Кейбір нәрселерді тексеру басқаларға қарағанда оңайырақ. Көптеген заманауи және бірнеше ескі ағындық және деңгейлік технологиялар күрделі санатқа жатады. Оларға Coriolis шығын өлшегіштері, құйынды метрлер, магметрлер, ауадағы радарлар, ультрадыбыстық деңгей және жердегі технологиялық қосқыштар жатады. Бақытымызға орай, олардың көпшілігінде тестілеуді жақсартуға мүмкіндік беретін кеңейтілген диагностика бар.
Мұндай құрылғыны далада дәлелдеуді тексерудің қиындығы SIF дизайнында ескерілуі керек. Құрылғыны тексеру үшін не қажет болатынын мұқият ойластырмай SIF құрылғыларын таңдау инженерия үшін оңай, өйткені олар оларды сынайтын адамдар болмайды. Бұл сонымен қатар жартылай инсультті тестілеуге қатысты, бұл сұраныс бойынша SIF орташа істен шығу ықтималдығын (PFDavg) жақсартудың кең таралған әдісі болып табылады, бірақ кейінірек зауыт операциялары мұны қаламайды және көп рет істемеуі мүмкін. Әрқашан дәлелдеу сынақтарына қатысты SIF инженериясының зауыттық қадағалауын қамтамасыз етіңіз.
Дәлелдеу сынағы 61511-1, 16.3.2 тармағын қанағаттандыру үшін қажет болған жағдайда SIF орнатуды және жөндеуді тексеруді қамтуы керек. Барлығының түймелері бекітілгеніне көз жеткізу үшін соңғы тексеру және SIF технологиялық қызметке дұрыс орналастырылғанын екі рет тексеру керек.
Жақсы тестілеу процедурасын жазу және енгізу оның қызмет ету мерзімі ішінде SIF тұтастығын қамтамасыз ету үшін маңызды қадам болып табылады. Сынақ процедурасы қажетті сынақтардың дәйекті және қауіпсіз орындалуын және құжатталуын қамтамасыз ету үшін жеткілікті мәліметтерді қамтамасыз етуі керек. Дәлелдеу сынақтарымен тексерілмеген қауіпті сәтсіздіктер SIF қауіпсіздік тұтастығы оның қызмет ету мерзімі ішінде тиісті түрде сақталуын қамтамасыз ету үшін өтелуі керек.
Жақсы дәлелдеу сынақ процедурасын жазу ықтимал қауіпті сәтсіздіктерді инженерлік талдауға, құралдарды таңдауға және зауыттың сынақ мүмкіндіктеріне сәйкес келетін дәлелдеу сынақ қадамдарын жазуға логикалық көзқарасты талап етеді. Жол бойында тестілеу үшін барлық деңгейлерде зауытты сатып алыңыз және техниктерді дәлелдеу сынамасын орындауға және құжаттауға, сондай-ақ сынақтың маңыздылығын түсінуге үйретіңіз. Нұсқауларды жұмысты орындауға тура келетін аспап техникі сияқты жазыңыз және бұл өмір сынақты дұрыс өткізуге байланысты, өйткені олар жасайды.
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 әдетте үш негізгі бөлікке бөлінеді, сенсорлар, логикалық шешушілер және соңғы элементтер. Сондай-ақ, әдетте осы үш бөліктің әрқайсысында (мысалы, АЖ тосқауылдары, өшіру күшейткіштері, аралық релелер, соленоидтар және т.б.) байланыстырылуы мүмкін қосалқы құрылғылар бар, олар да тексерілуі керек.
Сенсорды тексеру сынақтары: сенсорды тексеру сынағы сенсордың процесс айнымалысын оның толық ауқымында сезінуіне және бағалау үшін SIS логикалық шешушіге тиісті сигналды жібере алатынына көз жеткізуі керек. Инклюзивті болмаса да, дәлелдеу сынағы процедурасының сенсорлық бөлігін жасау кезінде ескерілетін кейбір нәрселер 1-кестеде келтірілген.
Логикалық шешуші дәлелдеу сынағы: Толық функцияны дәлелдеу сынағы орындалғанда, логикалық шешушінің SIF қауіпсіздік әрекетін және оған қатысты әрекеттерді орындаудағы бөлігі (мысалы, дабылдар, қалпына келтіру, айналып өту, пайдаланушы диагностикасы, артықшылықтар, HMI және т.б.) тексеріледі. Функцияны жартылай немесе бөлшектеп тексеру сынақтары осы сынақтардың барлығын жеке қабаттасатын дәлелдеу сынақтарының бөлігі ретінде орындауы керек. Логикалық шешуші өндірушіде құрылғының қауіпсіздік нұсқаулығында ұсынылған дәлелдеу сынақ процедурасы болуы керек. Егер жоқ болса және кем дегенде, логикалық шешуші қуатты циклге айналдыру керек және логикалық шешуші диагностикалық регистрлерді, күй шамдарын, қуат көзінің кернеулерін, байланыс сілтемелерін және резервті тексеру керек. Бұл тексерулер толық функцияны дәлелдеу сынағы алдында жасалуы керек.
Бағдарламалық жасақтама мәңгілікке жақсы және логиканы бастапқы дәлелдеу сынағынан кейін тексеру қажет емес деп болжамаңыз, өйткені құжатталмаған, рұқсат етілмеген және тексерілмеген бағдарламалық жасақтама мен аппараттық құрал өзгерістері мен бағдарламалық құрал жаңартулары уақыт өте келе жүйелерге еніп кетуі мүмкін және сіздің жалпы жүйеңізге ескерілуі керек. дәлелдеу сынағы философиясы. Өзгерістер, техникалық қызмет көрсету және қайта қарау журналдарын басқару олардың жаңартылғанына және дұрыс жүргізілуіне көз жеткізу үшін қаралуы керек және мүмкін болса, қолданбалы бағдарлама соңғы сақтық көшірмемен салыстырылуы керек.
Сондай-ақ, пайдаланушы логикасын шешудің барлық көмекші және диагностикалық функцияларын (мысалы, бақылаушылар, байланыс сілтемелері, киберқауіпсіздік құрылғылары және т.б.) сынауға назар аудару керек.
Соңғы элементтерді дәлелдеу сынағы: Соңғы элементтердің көпшілігі клапандар болып табылады, дегенмен айналмалы жабдық қозғалтқышының іске қосқыштары, ауыспалы жылдамдықты жетектер және контакторлар мен автоматты ажыратқыштар сияқты басқа электрлік компоненттер де соңғы элементтер ретінде пайдаланылады және олардың істен шығу режимдері талдануы және тексерілуі керек.
Клапандардың негізгі істен шығу режимдері тұрып қалу, жауап беру уақыты тым баяу немесе тым жылдам және ағып кету, олардың барлығы жұмыс уақытында клапанның жұмыс процесінің интерфейсіне әсер етеді. Жұмыс жағдайында клапанды сынау ең қолайлы жағдай болса да, Операциялар әдетте зауыт жұмыс істеп тұрған кезде SIF өшіруге қарсы болады. Көптеген SIS клапандары әдетте зауыт нөлдік дифференциалды қысымда төмендеген кезде сыналады, бұл жұмыс шарттарына ең аз талап етеді. Пайдаланушы ең нашар жағдайда операциялық дифференциалды қысымды және клапан мен процестің деградациясының әсерлерін білуі керек, бұл клапан мен жетектің дизайны мен өлшемдерінде ескерілуі керек.
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).
Қоршаған ортаның температурасы клапанның үйкеліс жүктемелеріне де әсер етуі мүмкін, сондықтан жылы ауа райында клапандарды сынау әдетте суық ауа райымен салыстырғанда ең аз талап ететін үйкеліс жүктемесі болады. Нәтижесінде клапан өнімділігінің нашарлауын анықтауға арналған қорытынды сынау үшін дәйекті деректерді қамтамасыз ету үшін тұрақты температурада клапандарды дәлелдеу сынағы қарастырылуы керек.
Смарт позициялауыштары немесе сандық клапан контроллері бар клапандардың әдетте клапан жұмысының нашарлауын бақылау үшін пайдаланылуы мүмкін клапан белгісін жасау мүмкіндігі бар. Базалық клапан қолтаңбасын сатып алу тапсырысыңыздың бөлігі ретінде сұрауға болады немесе негізгі көрсеткіш ретінде қызмет ету үшін бастапқы дәлелдеу сынағы кезінде қолтаңбаны жасауға болады. Клапанның қолтаңбасы клапанды ашу үшін де, жабу үшін де жасалуы керек. Бар болса, кеңейтілген клапан диагностикасын да пайдалану керек. Бұл клапанның өнімділігінің нашарлап бара жатқанын анықтауға көмектеседі. Клапанның келесі растау белгілерін және диагностикасын бастапқы көрсеткішпен салыстыру. Бұл сынақ түрі ең нашар жұмыс қысымында клапанды сынамаудың орнын толтыруға көмектеседі.
Дәлелдеу сынағы кезінде клапанның қолтаңбасы секундомердің қажеттілігін жойып, уақыт белгілерімен жауап уақытын жаза алады. Жауап беру уақытының артуы клапанның нашарлауының белгісі және клапанды жылжыту үшін үйкеліс жүктемесінің жоғарылауы болып табылады. Клапанның жауап беру уақытындағы өзгерістерге қатысты стандарттар болмағанымен, дәлелдеу сынағынан дәлелдеу сынағына дейінгі өзгерістердің теріс үлгісі клапанның қауіпсіздік шегі мен өнімділігінің ықтимал жоғалуын көрсетеді. Заманауи SIS клапанының сынағы жақсы инженерлік тәжірибе ретінде клапанның қолтаңбасын қамтуы керек.
Клапан құралының ауа беру қысымын дәлелдеу сынағы кезінде өлшеу керек. Серіппелі-кері клапанға арналған клапан серіппесі клапанды жабатын нәрсе болса да, тартылатын күш немесе момент клапанның серіппесі клапан беру қысымымен қаншалықты қысылғанымен анықталады (Гук заңы бойынша, F = kX). Егер сіздің қоректендіру қысымыңыз төмен болса, серіппе сонша қысылмайды, сондықтан қажет болғанда клапанды жылжыту үшін күш аз болады. Қамтылмағанымен, дәлелдеу сынағы процедурасының клапан бөлігін жасау кезінде ескерілетін кейбір нәрселер 2-кестеде келтірілген.
Жіберу уақыты: 13 қараша 2019 ж
