Probno testiranje je sastavni dio održavanja sigurnosnog integriteta naših sigurnosnih instrumentalnih sistema (SIS) i sistema povezanih sa sigurnošću (npr. kritični alarmi, sistemi za požar i plin, instrumentalni sistemi blokade itd.). Probno testiranje je periodični test za otkrivanje opasnih kvarova, testiranje funkcionalnosti povezanih sa sigurnošću (npr. resetiranje, premosnice, alarmi, dijagnostika, ručno isključivanje itd.) i osiguravanje da sistem ispunjava standarde kompanije i eksterne standarde. Rezultati probnog testiranja su također mjera učinkovitosti programa mehaničkog integriteta SIS-a i pouzdanosti sistema na terenu.
Procedure probnog testiranja obuhvataju korake testiranja, od dobijanja dozvola, slanja obavještenja i stavljanja sistema van upotrebe radi testiranja, do osiguranja sveobuhvatnog testiranja, dokumentovanja probnog testiranja i njegovih rezultata, ponovnog puštanja sistema u upotrebu i evaluacije trenutnih i prethodnih rezultata probnog testiranja.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, klauzula 16, pokriva probna ispitivanja SIS-a. ISA tehnički izvještaj TR84.00.03 – „Mehanički integritet sigurnosnih instrumentalnih sistema (SIS)“ pokriva probna ispitivanja i trenutno je u fazi revizije, a nova verzija se očekuje uskoro. ISA tehnički izvještaj TR96.05.02 – „Probna ispitivanja automatiziranih ventila na licu mjesta“ trenutno je u fazi razvoja.
Izvještaj HSE-a u Velikoj Britaniji CRR 428/2002 – „Principi za provjeru sigurnosti sistema sa instrumentima za sigurnost u hemijskoj industriji“ pruža informacije o provjeri sigurnosti i šta kompanije rade u Velikoj Britaniji.
Postupak probnog ispitivanja zasniva se na analizi poznatih opasnih načina kvara za svaku od komponenti u putu isključenja sigurnosne instrumentalne funkcije (SIF), funkcionalnosti SIF-a kao sistema i kako (i da li) testirati opasan način kvara. Razvoj postupka treba započeti u fazi projektovanja SIF-a s dizajnom sistema, odabirom komponenti i određivanjem kada i kako provesti probno ispitivanje. SIS instrumenti imaju različite stepene težine probnog ispitivanja koji se moraju uzeti u obzir pri projektovanju, radu i održavanju SIF-a. Na primjer, mjerače otvora i transmitere pritiska lakše je testirati od Coriolisovih mjerača masenog protoka, magnetskih mjerača ili senzora nivoa radarskih senzora kroz zrak. Primjena i dizajn ventila također mogu utjecati na sveobuhvatnost probnog ispitivanja ventila kako bi se osiguralo da opasni i početni kvarovi zbog degradacije, začepljenja ili vremenski zavisnih kvarova ne dovedu do kritičnog kvara unutar odabranog intervala ispitivanja.
Iako se procedure probnih ispitivanja obično razvijaju tokom faze inženjeringa SIF-a, trebale bi ih pregledati i Tehničko tijelo za SIS na lokaciji, Operacije i tehničari za instrumente koji će provoditi ispitivanja. Također treba provesti analizu sigurnosti na radu (JSA). Važno je dobiti saglasnost postrojenja o tome koja će se ispitivanja provoditi i kada, te o njihovoj fizičkoj i sigurnosnoj izvodljivosti. Na primjer, nema smisla specificirati ispitivanje djelomičnog hoda kada se operativna grupa ne slaže s tim. Također se preporučuje da procedure probnih ispitivanja pregleda nezavisni stručnjak za predmetnu materiju (SME). Tipično ispitivanje potrebno za probno ispitivanje pune funkcionalnosti ilustrovano je na slici 1.
Zahtjevi za potpuni funkcionalni test Slika 1: Specifikacija za potpuni funkcionalni test za sigurnosnu instrumentalnu funkciju (SIF) i njen sigurnosni instrumentalni sistem (SIS) treba da detaljno navede ili uputi na korake u redoslijedu, od pripreme za testiranje i procedura testiranja do obavještenja i dokumentacije.
Slika 1: Specifikacija testa provjere funkcionalnosti za sigurnosnu instrumentalnu funkciju (SIF) i njen sigurnosni instrumentalni sistem (SIS) treba da detaljno navede ili uputi na korake u redoslijedu, od pripreme za testiranje i procedura testiranja do obavještenja i dokumentacije.
Probno testiranje je planirana radnja održavanja koju treba provoditi kompetentno osoblje obučeno za testiranje SIS-a, postupak provjere i SIS petlje koje će testirati. Prije izvođenja početnog probnog testiranja trebao bi postojati pregled postupka, a nakon toga povratne informacije tehničkom tijelu za SIS na lokaciji za poboljšanja ili ispravke.
Postoje dva primarna načina kvara (siguran ili opasan), koji su podijeljeni u četiri načina - opasan neotkriven, opasan otkriven (dijagnostikom), siguran neotkriven i siguran otkriven. Termini opasan i opasan neotkriven kvar koriste se naizmjenično u ovom članku.
U SIF probnom testiranju, prvenstveno nas zanimaju opasni neotkriveni načini kvara, ali ako postoje korisničke dijagnostike koje otkrivaju opasne kvarove, te dijagnostike treba proći probno testiranje. Imajte na umu da, za razliku od korisničke dijagnostike, korisnik obično ne može validirati funkcionalnu internu dijagnostiku uređaja, a to može utjecati na filozofiju probnog testiranja. Kada se dijagnostika prizna u SIL proračunima, dijagnostički alarmi (npr. alarmi izvan raspona) trebaju se testirati kao dio probnog testiranja.
Načini kvara mogu se dalje podijeliti na one koji se testiraju tokom probnog testa, one koji se ne testiraju i početne kvarove ili vremenski zavisne kvarove. Neki opasni načini kvara ne mogu se direktno testirati iz različitih razloga (npr. teškoća, inženjerske ili operativne odluke, neznanje, nekompetentnost, sistematske greške pri propuštanju ili naručivanju, mala vjerovatnoća pojave itd.). Ako postoje poznati načini kvara koji se neće testirati, kompenzaciju treba izvršiti u dizajnu uređaja, postupku ispitivanja, periodičnoj zamjeni ili obnovi uređaja i/ili treba provesti inferencijalno testiranje kako bi se minimizirao uticaj netestiranja na integritet SIF-a.
Početni kvar je degradirajuće stanje ili uvjet kod kojeg se razumno može očekivati kritičan, opasan kvar ako se korektivne mjere ne poduzmu pravovremeno. Obično se otkrivaju poređenjem performansi s nedavnim ili početnim referentnim testovima provjere (npr. potpisi ventila ili vrijeme odziva ventila) ili inspekcijom (npr. začepljen procesni otvor). Početni kvarovi obično zavise od vremena - što je uređaj ili sklop duže u upotrebi, to postaje više degradiran; uslovi koji olakšavaju slučajni kvar postaju vjerovatniji, začepljenje procesnog otvora ili nakupljanje senzora tokom vremena, istekao je vijek trajanja itd. Stoga, što je duži interval probnog ispitivanja, veća je vjerovatnoća početnog ili vremenski ovisnog kvara. Svaka zaštita od početnih kvarova također mora biti provjerena (čišćenje otvora, praćenje topline itd.).
Moraju biti napisane procedure za testiranje dokaza o opasnim (neotkrivenim) kvarovima. Tehnike analize načina i posljedica kvara (FMEA) ili analize načina, posljedica i dijagnostike kvara (FMEDA) mogu pomoći u identifikaciji opasnih neotkrivenih kvarova i tamo gdje se mora poboljšati pokrivenost testiranjem dokaza.
Mnogi postupci probnog testiranja su pisani, zasnovani na iskustvu i predlošcima iz postojećih procedura. Novi postupci i složeniji SIF-ovi zahtijevaju inženjerskiji pristup korištenjem FMEA/FMEDA za analizu opasnih kvarova, određivanje kako će se procedura testiranja testirati ili neće te kvarove, te pokrivenost testovima. Blok dijagram analize načina kvara na makro nivou za senzor prikazan je na Slici 2. FMEA se obično treba uraditi samo jednom za određenu vrstu uređaja i ponovo koristiti za slične uređaje uzimajući u obzir njihov procesni servis, instalaciju i mogućnosti testiranja na lokaciji.
Analiza kvara na makro nivou Slika 2: Ovaj blok dijagram analize načina kvara na makro nivou za senzor i transmiter pritiska (PT) prikazuje glavne funkcije koje će obično biti podijeljene u više analiza mikro kvarova kako bi se u potpunosti definirali potencijalni kvarovi koji će se rješavati u funkcionalnim testovima.
Slika 2: Ovaj blok dijagram analize načina kvara na makro nivou za senzor i transmiter pritiska (PT) prikazuje glavne funkcije koje će obično biti podijeljene u više analiza mikro kvarova kako bi se u potpunosti definirali potencijalni kvarovi koji će se rješavati u funkcionalnim testovima.
Procenat poznatih, opasnih, neotkrivenih kvarova koji su testirani dokazom naziva se pokrivenost dokaznim testom (PTC). PTC se obično koristi u SIL proračunima kako bi se "kompenzirao" neuspjeh u potpunijem testiranju SIF-a. Ljudi pogrešno vjeruju da su, budući da su uzeli u obzir nedostatak pokrivenosti testiranjem u svom SIL proračunu, dizajnirali pouzdan SIF. Jednostavna činjenica je da, ako je vaša pokrivenost testiranjem 75%, i ako ste taj broj uzeli u obzir u svom SIL proračunu i testirali stvari koje već testirate češće, 25% opasnih kvarova se i dalje statistički može pojaviti. Ja sigurno ne želim biti u tih 25%.
Izvještaji o odobrenju FMEDA-e i sigurnosni priručnici za uređaje obično pružaju minimalni postupak probnog ispitivanja i pokrivenost probnim ispitivanjem. Oni pružaju samo smjernice, a ne sve korake ispitivanja potrebne za sveobuhvatni postupak probnog ispitivanja. Druge vrste analize kvarova, kao što su analiza stabla kvarova i održavanje usmjereno na pouzdanost, također se koriste za analizu opasnih kvarova.
Probna testiranja mogu se podijeliti na potpuno funkcionalno (od početka do kraja) ili djelomično funkcionalno testiranje (Slika 3). Djelomično funkcionalno testiranje se obično izvodi kada komponente SIF-a imaju različite intervale testiranja u SIL proračunima koji se ne poklapaju s planiranim isključenjima ili remontima. Važno je da se procedure djelomičnog funkcionalnog probnog testiranja preklapaju tako da zajedno testiraju sve sigurnosne funkcionalnosti SIF-a. Kod djelomičnog funkcionalnog testiranja, i dalje se preporučuje da SIF ima početno probno testiranje od početka do kraja, a naknadna tokom remonta.
Djelomični testovi dokazivanja trebali bi se zbrajati Slika 3: Kombinirani djelomični testovi dokazivanja (dolje) trebali bi pokriti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog testa dokazivanja (gore).
Slika 3: Kombinirani djelimični testovi dokazivanja (dolje) trebali bi pokriti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog testa dokazivanja (gore).
Djelomičnim probnim ispitivanjem testira se samo određeni postotak načina kvara uređaja. Uobičajen primjer je ispitivanje ventila s djelomičnim hodom, gdje se ventil pomiče malo (10-20%) kako bi se provjerilo da nije zaglavljen. Ovo ima manju pokrivenost probnim ispitivanjem od probnog ispitivanja u primarnom intervalu ispitivanja.
Procedure probnog testiranja mogu varirati u 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 kako bi se smanjila veličina procedure probnog testiranja i kako bi se osigurala dosljednost u testiranju. Dobra procedura probnog testiranja treba da pruži dovoljno detalja kako bi se osiguralo da su sva testiranja pravilno izvršena i dokumentovana, ali ne toliko detalja da tehničari žele preskočiti korake. Ako tehničar, koji je odgovoran za izvođenje koraka testiranja, parafira završeni korak testiranja, to može pomoći da se osigura da će test biti ispravno obavljen. Potpisivanje završenog probnog testiranja od strane nadzornika instrumenta i predstavnika operacija takođe će naglasiti važnost i osigurati pravilno završeno probno testiranje.
Uvijek treba tražiti povratne informacije od tehničara kako bi se poboljšao postupak. Uspjeh postupka probnog testiranja uveliko leži u rukama tehničara, tako da se toplo preporučuje saradnja.
Većina probnih testiranja se obično izvodi van mreže tokom isključenja ili remonta. U nekim slučajevima, probno testiranje može biti potrebno izvršiti online dok je uređaj u radu kako bi se zadovoljili SIL proračuni ili drugi zahtjevi. Online testiranje zahtijeva planiranje i koordinaciju s operacijama kako bi se omogućilo da se probno testiranje izvrši sigurno, bez poremećaja procesa i bez izazivanja lažnog isključenja. Dovoljno je samo jedno lažno isključenje da se iscrpe svi vaši resursi. Tokom ove vrste testiranja, 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 moraju se osigurati u skladu s 11.3 kada je SIS u zaobilaznici (popravak ili testiranje).“ Procedura upravljanja abnormalnim situacijama trebala bi pratiti proceduru probnog testiranja kako bi se osiguralo da se ovo pravilno izvede.
SIF je obično podijeljen na tri glavna dijela: senzore, logičke rješavače i konačne elemente. Postoje i obično pomoćni uređaji koji se mogu povezati unutar svakog od ova tri dijela (npr. IS barijere, prekidači, međureleji, 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 konačnih elemenata“ (ispod).
Neke stvari je lakše testirati nego druge. Mnoge moderne i neke starije tehnologije protoka i nivoa spadaju u težu kategoriju. To uključuje Coriolisove mjerače protoka, vrtložne mjerače, magnetske mjerače, radare kroz zrak, ultrazvučne nivomjere i in-situ procesne prekidače, da nabrojimo samo neke. Srećom, mnogi od njih sada imaju poboljšanu dijagnostiku koja omogućava poboljšano testiranje.
Teškoća probnog testiranja takvog uređaja na terenu mora se uzeti u obzir pri dizajnu SIF-a. Inženjerima je lako odabrati SIF uređaje bez ozbiljnog razmatranja onoga što bi bilo potrebno za probno testiranje uređaja, budući da ih neće testirati ljudi koji ih testiraju. To se također odnosi na testiranje djelomičnog hoda, što je uobičajen način za poboljšanje prosječne vjerovatnoće kvara SIF-a na zahtjev (PFDavg), ali kasnije, operacije postrojenja to ne žele učiniti, a mnogo puta možda i ne žele. Uvijek osigurajte nadzor postrojenja nad inženjeringom SIF-ova u pogledu probnog testiranja.
Probni test treba da uključi inspekciju instalacije i popravke SIF-a prema potrebi kako bi se ispunio zahtev standarda 61511-1, tačka 16.3.2. Trebalo bi da se obavi završni pregled kako bi se osiguralo da je sve u redu i da se dvaput proverava da li je SIF pravilno vraćen u procesnu upotrebu.
Pisanje i implementacija dobre procedure testiranja važan je korak u osiguravanju integriteta SIF-a tokom njegovog životnog vijeka. Procedura testiranja treba da pruži dovoljno detalja kako bi se osiguralo da se potrebni testovi dosljedno i sigurno izvode i dokumentuju. Opasni kvarovi koji nisu testirani probnim testovima trebaju biti kompenzovani kako bi se osiguralo da se sigurnosni integritet SIF-a adekvatno održava tokom njegovog životnog vijeka.
Pisanje dobre procedure za probno testiranje zahtijeva logičan pristup inženjerskoj analizi potencijalnih opasnih kvarova, odabir sredstava i pisanje koraka probnog testiranja koji su u okviru mogućnosti testiranja postrojenja. Usput, osigurajte podršku postrojenja na svim nivoima za testiranje i obučite tehničare da izvrše i dokumentiraju probno testiranje, kao i da razumiju važnost testiranja. Pišite upute kao da ste tehničar za instrumente koji će morati obaviti posao i da životi ovise o tome da li će testiranje biti ispravno izvedeno, jer to i čini.
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 na tri glavna dijela: senzore, logičke rješavače i konačne elemente. Također obično postoje pomoćni uređaji koji se mogu povezati sa svakim od ova tri dijela (npr. IS barijere, prekidači, međureleji, solenoidi itd.) koji se također moraju testirati.
Ispitivanja senzora: Ispitivanje senzora mora osigurati da senzor može osjetiti procesnu varijablu u cijelom njenom rasponu i prenijeti odgovarajući signal SIS logičkom rješavaču radi evaluacije. Iako nisu sveobuhvatne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri kreiranju dijela postupka ispitivanja koji se odnosi na senzor date su u Tabeli 1.
Ispitivanje funkcionalnosti logičkog rješavača: Kada se vrši ispitivanje funkcionalnosti u potpunosti, testira se uloga logičkog rješavača u izvršavanju sigurnosne radnje SIF-a i srodnih radnji (npr. alarmi, resetiranje, premosnice, korisnička dijagnostika, redundancije, HMI itd.). Djelomična ili pojedinačna ispitivanja funkcionalnosti moraju obaviti sve ove testove kao dio pojedinačnih preklapajućih ispitivanja funkcionalnosti. Proizvođač logičkog rješavača treba imati preporučenu proceduru ispitivanja funkcionalnosti u priručniku za sigurnost uređaja. Ako ne, i kao minimum, treba isključiti i ciklirati napajanje logičkog rješavača, te provjeriti dijagnostičke registre logičkog rješavača, statusna svjetla, napone napajanja, komunikacijske veze i redundanciju. Ove provjere treba obaviti prije ispitivanja funkcionalnosti u potpunosti.
Nemojte pretpostavljati da je softver zauvijek dobar i da logiku ne treba testirati nakon početnog probnog testiranja, jer nedokumentovane, neovlaštene i netestirane promjene softvera i hardvera i softverska ažuriranja mogu se s vremenom uvući u sisteme i moraju se uzeti u obzir u vašoj ukupnoj filozofiji probnog testiranja. Upravljanje zapisnicima promjena, održavanja i revizija treba pregledati kako bi se osiguralo da su ažurni i pravilno održavani, a ako je moguće, aplikacijski program treba uporediti s najnovijom sigurnosnom kopijom.
Također treba voditi računa o testiranju svih pomoćnih i dijagnostičkih funkcija korisničkog logičkog rješavača (npr. nadzornih uređaja, komunikacijskih veza, uređaja za kibernetičku sigurnost itd.).
Ispitivanje konačnog elementa: Većina konačnih elemenata su ventili, međutim, pokretači motora rotirajuće opreme, pogoni s promjenjivom brzinom i druge električne komponente poput kontaktora i prekidača također se koriste kao konačni elementi i njihovi načini kvara moraju se analizirati i ispitati.
Primarni načini kvara ventila su zaglavljivanje, presporo ili prebrzo vrijeme odziva i curenje, a na sve to utiče radni procesni interfejs ventila u vrijeme isključenja. Iako je testiranje ventila u radnim uslovima najpoželjniji slučaj, operativni sektor bi se uglavnom protivio isključenju SIF-a dok postrojenje radi. Većina SIS ventila se obično testira dok je postrojenje van pogona na nultom diferencijalnom pritisku, što je najmanje zahtjevan radni uslov. Korisnik treba biti svjestan najgoreg slučaja operativnog diferencijalnog pritiska i efekata degradacije ventila i procesa, što treba uzeti u obzir prilikom projektovanja i dimenzioniranja 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 opterećenja trenja ventila, tako da će testiranje ventila po toplom vremenu uglavnom biti najmanje zahtjevno opterećenje trenja u poređenju s radom po hladnom vremenu. Kao rezultat toga, treba razmotriti probno ispitivanje ventila na konstantnoj temperaturi kako bi se osigurali konzistentni podaci za inferencijalno testiranje za određivanje degradacije performansi ventila.
Ventili sa pametnim pozicionerima ili digitalnim kontrolerom ventila uglavnom imaju mogućnost kreiranja potpisa ventila koji se može koristiti za praćenje pogoršanja performansi ventila. Osnovni potpis ventila može se zatražiti kao dio vaše narudžbenice ili ga možete kreirati tokom početnog probnog testa koji će služiti kao osnova. Potpis ventila treba uraditi i za otvaranje i zatvaranje ventila. Napredna dijagnostika ventila također treba biti korištena ako je dostupna. Ovo vam može pomoći da utvrdite da li se performanse vašeg ventila pogoršavaju poređenjem potpisa i dijagnostike ventila tokom naknadnog probnog testa sa vašim osnovnim pritiskom. Ova vrsta testa može pomoći u kompenzaciji neispitivanja ventila pri najgorim radnim pritiscima.
Potpis ventila tokom probnog ispitivanja može također biti u stanju zabilježiti vrijeme odziva s vremenskim oznakama, uklanjajući potrebu za štopericom. Povećano vrijeme odziva znak je propadanja ventila i povećanog opterećenja trenja za pomicanje ventila. Iako ne postoje standardi u vezi s promjenama vremena odziva ventila, negativan obrazac promjena od probnog ispitivanja do probnog ispitivanja ukazuje na potencijalni gubitak sigurnosne margine i performansi ventila. Moderno SIS probno ispitivanje ventila trebalo bi uključivati potpis ventila kao dio dobre inženjerske prakse.
Pritisak dovoda instrumentalnog zraka ventila treba mjeriti tokom probnog ispitivanja. Dok opruga ventila za ventil s povratnom oprugom zatvara ventil, sila ili obrtni moment koji je uključen određen je time koliko je opruga ventila komprimirana pritiskom dovoda ventila (prema Hookeovom zakonu, F = kX). Ako je pritisak dovoda nizak, opruga se neće toliko komprimirati, stoga će biti dostupno manje sile za pomicanje ventila kada je to potrebno. Iako nisu sveobuhvatne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri kreiranju dijela postupka probnog ispitivanja koji se odnosi na ventil date su u Tabeli 2.
Vrijeme objave: 13. novembar 2019.