Důkazní zkoušky jsou nedílnou součástí udržování integrity bezpečnosti našich bezpečnostních přístrojových systémů (SIS) a systémů souvisejících s bezpečností (např. kritické alarmy, požární a plynové systémy, přístrojové blokovací systémy atd.). Důkazní test je periodický test, který odhaluje nebezpečné poruchy, testuje funkčnost související s bezpečností (např. reset, bypassy, alarmy, diagnostika, ruční vypnutí atd.) a zajišťuje, že systém splňuje firemní a externí standardy. Výsledky zkušebního testování jsou také měřítkem účinnosti programu mechanické integrity SIS a provozní spolehlivosti systému.
Postupy zkušebních testů zahrnují testovací kroky od získání povolení, zasílání oznámení a vyřazení systému z provozu za účelem testování až po zajištění komplexního testování, zdokumentování zkušebního testu a jeho výsledků, uvedení systému zpět do provozu a vyhodnocení aktuálních výsledků testů a předchozího ověření výsledky testů.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, kapitola 16, pokrývá testování SIS. Technická zpráva ISA TR84.00.03 – „Mechanická integrita bezpečnostních přístrojových systémů (SIS)“, pokrývá zkušební testování a v současné době je revidována, přičemž nová verze se očekává brzy. Technická zpráva ISA TR96.05.02 – “In-situ Proof Testing of Automated Valves” je v současné době ve vývoji.
Zpráva UK HSE CRR 428/2002 – „Principy pro kontrolní testování bezpečnostních přístrojových systémů v chemickém průmyslu“ poskytuje informace o kontrolních testech a o tom, co společnosti ve Spojeném království dělají.
Postup důkazního testu je založen na analýze známých nebezpečných poruchových režimů pro každou ze součástí v cestě vypínání bezpečnostní přístrojové funkce (SIF), funkčnosti SIF jako systému a jak (a zda) otestovat nebezpečnou poruchu. režimu. Vývoj postupu by měl začít ve fázi návrhu SIF návrhem systému, výběrem komponent a určením, kdy a jak provést zkušební test. Přístroje SIS mají různé stupně obtížnosti důkazního testování, které je třeba vzít v úvahu při návrhu, provozu a údržbě SIF. Například clonové měřiče a tlakové vysílače se testují snadněji než Coriolisovy hmotnostní průtokoměry, magmetry nebo vzduchové radarové snímače hladiny. Aplikace a konstrukce ventilu mohou také ovlivnit komplexnost zkoušky odolnosti ventilu, aby bylo zajištěno, že nebezpečné a počínající poruchy způsobené degradací, ucpáním nebo časově závislými poruchami nepovedou ke kritickému selhání ve zvoleném testovacím intervalu.
Zatímco zkušební zkušební postupy jsou obvykle vyvíjeny během konstrukční fáze SIF, měly by být také přezkoumány technickým úřadem SIS, provozem a přístrojovými techniky, kteří budou provádět zkoušky. Měla by být také provedena analýza bezpečnosti práce (JSA). Je důležité získat souhlas závodu ohledně toho, jaké testy a kdy budou provedeny, a jejich fyzické a bezpečnostní proveditelnosti. Například není dobré specifikovat testování částečného tahu, když s tím provozní skupina nesouhlasí. Rovněž se doporučuje, aby postupy důkazního testu byly přezkoumány nezávislým odborníkem na předmět (SME). Typické testování požadované pro test plné funkčnosti je znázorněno na obrázku 1.
Požadavky na test plné funkčnosti Obrázek 1: Specifikace úplného funkčního testu pro bezpečnostní přístrojovou funkci (SIF) a její bezpečnostní přístrojový systém (SIS) by měla uvádět nebo odkazovat na kroky v pořadí od příprav testu a testovacích postupů po oznámení a dokumentaci .
Obrázek 1: Plná specifikace funkčního testu pro bezpečnostní přístrojovou funkci (SIF) a její bezpečnostní přístrojový systém (SIS) by měla vysvětlovat nebo odkazovat na kroky v pořadí od příprav testu a testovacích postupů po oznámení a dokumentaci.
Důkazní testování je plánovaná údržba, kterou by měl provádět kompetentní personál vyškolený v testování SIS, kontrolním postupu a smyčkách SIS, které budou testovat. Před provedením počátečního kontrolního testu by měla existovat prohlídka postupu a poté by měla být poskytnuta zpětná vazba technickému úřadu SIS pro zlepšení nebo opravy.
Existují dva primární režimy selhání (bezpečný nebo nebezpečný), které se dělí na čtyři režimy – nebezpečný nezjištěný, nebezpečný zjištěný (diagnostikou), bezpečný nezjištěný a bezpečný zjištěný. Nebezpečné a nebezpečné termíny nezjištěného selhání se v tomto článku používají zaměnitelně.
V testech SIF proof se primárně zajímáme o nebezpečné režimy nezjištěných poruch, ale pokud existuje uživatelská diagnostika, která odhaluje nebezpečné poruchy, měla by být tato diagnostika otestována. Upozorňujeme, že na rozdíl od uživatelské diagnostiky nelze interní diagnostiku zařízení obvykle ověřit jako funkční uživatelem, což může ovlivnit filozofii důkazního testu. Když jsou ve výpočtech SIL započítány zásluhy za diagnostiku, měly by být diagnostické alarmy (např. alarmy mimo rozsah) testovány jako součást důkazního testu.
Poruchové režimy lze dále rozdělit na ty, které byly testovány během kontrolního testu, ty, které nebyly testovány, a počínající poruchy nebo poruchy závislé na čase. Některé nebezpečné režimy poruch nemusí být z různých důvodů přímo testovány (např. obtížnost, inženýrské nebo provozní rozhodnutí, neznalost, nekompetentnost, opomenutí nebo uvedení do provozu systematické chyby, nízká pravděpodobnost výskytu atd.). Pokud existují známé poruchové režimy, které nebudou testovány, měla by být provedena kompenzace v návrhu zařízení, testovacím postupu, periodické výměně nebo přestavbě zařízení a/nebo by mělo být provedeno inferenční testování, aby se minimalizoval vliv netestování na integritu SIF.
Počínající porucha je ponižující stav nebo stav, u kterého lze důvodně očekávat, že dojde ke kritickému, nebezpečnému selhání, pokud nebudou včas přijata nápravná opatření. Obvykle se zjišťují porovnáním výkonu s nedávnými nebo počátečními srovnávacími testy (např. podpisy ventilů nebo doby odezvy ventilů) nebo kontrolou (např. ucpaný procesní port). Počínající poruchy jsou obvykle závislé na čase – čím déle je zařízení nebo sestava v provozu, tím více se zhoršuje; podmínky, které usnadňují náhodné selhání, se stávají pravděpodobnějšími, ucpávání procesního portu nebo nahromadění senzoru v průběhu času, vypršela životnost atd. Proto čím delší je interval kontrolního testu, tím pravděpodobnější je počínající nebo časově závislé selhání. Jakékoli ochrany proti počínajícím poruchám musí být také přesvědčivě testovány (pročištění portů, doprovodné ohřívání atd.).
Postupy musí být napsány pro ověření nebezpečných (nezjištěných) poruch. Techniky analýzy režimu a efektu selhání (FMEA) nebo metody analýzy režimu selhání, efektu a diagnostické analýzy (FMEDA) mohou pomoci identifikovat nebezpečné nezjištěné poruchy a tam, kde je třeba zlepšit pokrytí důkazním testováním.
Mnoho zkušebních postupů je založeno na písemných zkušenostech a šablonách ze stávajících postupů. Nové postupy a komplikovanější SIF vyžadují propracovanější přístup využívající FMEA/FMEDA k analýze nebezpečných poruch, určení, jak bude nebo nebude testovací postup testovat tyto poruchy, a pokrytí testů. Blokové schéma analýzy režimu selhání na makroúrovni pro senzor je znázorněno na obrázku 2. FMEA je obvykle potřeba provést pouze jednou pro konkrétní typ zařízení a znovu použít pro podobná zařízení s ohledem na jejich procesní servis, instalaci a možnosti testování na místě. .
Analýza poruch na makroúrovni Obrázek 2: Toto blokové schéma analýzy režimu poruchy na makroúrovni pro snímač a tlakový převodník (PT) ukazuje hlavní funkce, které budou obvykle rozděleny do několika mikroanalýz poruch, aby se plně definovaly potenciální poruchy, které je třeba řešit. ve funkčních testech.
Obrázek 2: Toto blokové schéma analýzy režimu selhání na makroúrovni pro snímač a tlakový převodník (PT) ukazuje hlavní funkce, které budou obvykle rozděleny do několika analýz mikroselhání, aby se plně definovaly potenciální poruchy, které je třeba řešit ve funkčních testech.
Procento známých, nebezpečných, nezjištěných poruch, které jsou otestovány, se nazývá pokrytí důkazním testem (PTC). PTC se běžně používá ve výpočtech SIL ke „kompenzaci“ selhání při úplnějším testování SIF. Lidé se mylně domnívají, že protože při výpočtu SIL uvážili nedostatečné pokrytí testem, navrhli spolehlivý SIF. Jednoduchým faktem je, že pokud je vaše testovací pokrytí 75 % a pokud jste toto číslo započítali do svého výpočtu SIL a testovali věci, které již testujete častěji, stále může statisticky nastat 25 % nebezpečných selhání. Určitě nechci být v těch 25%.
Schvalovací zprávy FMEDA a bezpečnostní příručky pro zařízení obvykle poskytují minimální zkušební zkušební postup a pokrytí důkazními zkouškami. Tyto poskytují pouze vodítko, ne všechny testovací kroky potřebné pro komplexní zkušební zkušební postup. Jiné typy analýzy poruch, jako je analýza stromu chyb a údržba zaměřená na spolehlivost, se také používají k analýze nebezpečných poruch.
Důkazní testy lze rozdělit na plně funkční (end-to-end) nebo částečné funkční testování (obrázek 3). Částečné funkční testování se běžně provádí, když komponenty SIF mají různé testovací intervaly ve výpočtech SIL, které neodpovídají plánovaným odstávkám nebo odstávkám. Je důležité, aby se postupy dílčích funkčních testů překrývaly tak, aby společně testovaly všechny bezpečnostní funkce SIF. S částečným funkčním testováním se stále doporučuje, aby SIF měl počáteční test end-to-end proof a následné testy během obratů.
Částečné průkazné testy by se měly sčítat Obrázek 3: Kombinované dílčí průkazné testy (dole) by měly pokrývat všechny funkce úplného funkčního průkazu (nahoře).
Obrázek 3: Kombinované dílčí testy (dole) by měly pokrývat všechny funkce úplného funkčního testu (nahoře).
Částečný kontrolní test testuje pouze procento poruchových režimů zařízení. Běžným příkladem je testování ventilu s částečným zdvihem, kdy se ventilem posune o malý kousek (10–20 %), aby se ověřilo, že není zaseknutý. Toto má nižší pokrytí kontrolním testem než kontrolní test v intervalu primárního testu.
Složitost zkušebních postupů se může lišit v závislosti na složitosti SIF a filozofii zkušebních postupů společnosti. Některé společnosti píší podrobné testovací postupy krok za krokem, zatímco jiné mají postupy poměrně stručné. Odkazy na jiné postupy, jako je standardní kalibrace, se někdy používají ke zmenšení velikosti postupu kontrolního testu a k zajištění konzistentnosti testování. Dobrý zkušební postup důkazu by měl poskytnout dostatek podrobností, aby se zajistilo, že všechna testování jsou řádně provedena a zdokumentována, ale ne tolik podrobností, aby technici chtěli přeskočit kroky. Pokud technik, který je zodpovědný za provedení kroku testu, inicializuje dokončený krok testu, může pomoci zajistit, že test bude proveden správně. Podepsání dokončeného kontrolního testu ze strany dozoru nad přístrojem a zástupců provozu také zdůrazní důležitost a zajistí řádně dokončený kontrolní test.
Vždy by měla být přizvána zpětná vazba od technika, která pomůže postup zlepšit. Úspěch zkušebního postupu spočívá z velké části v rukou techniků, proto se důrazně doporučuje spolupráce.
Většina zkušebních testů se obvykle provádí off-line během odstávky nebo odstávky. V některých případech může být vyžadováno provedení zkušebního testu online za běhu, aby byly splněny výpočty SIL nebo jiné požadavky. Online testování vyžaduje plánování a koordinaci s provozem, aby bylo možné provést kontrolní test bezpečně, bez narušení procesu a bez způsobení falešného vypnutí. Stačí jeden falešný výlet, abyste spotřebovali všechny své attaboye. Během tohoto typu testu, kdy SIF není plně k dispozici pro plnění svého bezpečnostního úkolu, 61511-1, článek 11.8.5, uvádí, že „Kompenzační opatření, která zajistí pokračující bezpečný provoz, musí být poskytnuta v souladu s 11.3, když je SIS v bypass (oprava nebo testování). Postup řízení abnormální situace by měl jít s postupem zkušebního testu, aby se zajistilo správné provedení.
SIF se obvykle dělí na tři hlavní části: snímače, logické řešiče a konečné prvky. Existují také typicky pomocná zařízení, která mohou být přidružena ke každé z těchto tří částí (např. IS bariéry, vypínací zesilovače, vkládací relé, solenoidy atd.), která musí být také testována. Kritické aspekty důkazního testování každé z těchto technologií lze nalézt v postranním panelu „Testování senzorů, logických řešičů a finálních prvků“ (níže).
Některé věci se testují snadněji než jiné. Mnoho moderních a několik starších průtokových a hladinových technologií patří do kategorie obtížnější. Patří mezi ně Coriolisovy průtokoměry, vírové měřiče, magmetry, vzduchové radary, ultrazvukové hladinoměry a in-situ procesní spínače, abychom jmenovali alespoň některé. Naštěstí mnoho z nich má nyní vylepšenou diagnostiku, která umožňuje lepší testování.
Při návrhu SIF je třeba vzít v úvahu obtížnost důkazního testování takového zařízení v terénu. Pro inženýry je snadné vybrat zařízení SIF bez vážného zvážení toho, co by bylo potřeba k ověření zařízení, protože to nebudou lidé, kteří je budou testovat. To platí také pro testování částečného zdvihu, což je běžný způsob, jak zlepšit průměrnou pravděpodobnost selhání SIF na vyžádání (PFDavg), ale později to provoz závodu nechce a často nemusí. Vždy zajistěte dohled závodu nad konstrukcí SIF s ohledem na zkušební testování.
Průkazná zkouška by měla zahrnovat kontrolu instalace a opravy SIF podle potřeby pro splnění 61511-1, článek 16.3.2. Měla by proběhnout závěrečná kontrola, aby se zajistilo, že je vše zapnuto, a dvojitá kontrola, zda byl SIF správně uveden zpět do provozu.
Napsání a implementace dobrého zkušebního postupu je důležitým krokem k zajištění integrity SIF po celou dobu jeho životnosti. Zkušební postup by měl poskytnout dostatečné podrobnosti, aby bylo zajištěno, že požadované zkoušky budou prováděny konzistentně a bezpečně a zdokumentovány. Nebezpečné poruchy, které nebyly testovány zkušebními testy, by měly být kompenzovány, aby bylo zajištěno, že bezpečnostní integrita SIF bude přiměřeně zachována po celou dobu jeho životnosti.
Napsání dobrého zkušebního postupu vyžaduje logický přístup k technické analýze potenciálních nebezpečných poruch, výběru prostředků a sepsání kroků kontrolního testu, které jsou v rámci testovacích možností závodu. Po cestě získejte nákup závodu na všech úrovních pro testování a vyškolte techniky, aby provedli a zdokumentovali důkazní test, stejně jako porozuměli důležitosti testu. Pište pokyny, jako byste byli přístrojový technik, který bude muset dělat práci, a že život závisí na správném testování, protože to dělají.
Testování snímačů, logických řešičů a konečných prvků SIF se typicky dělí na tři hlavní části, snímače, logické řešiče a konečné prvky. Obvykle také existují pomocná zařízení, která mohou být přidružena ke každé z těchto tří částí (např. závory IS, vypínací zesilovače, vložená relé, solenoidy atd.), která musí být také testována. Testy odolnosti senzorů: Test odolnosti senzorů musí zajistit, snímač může snímat procesní proměnnou v celém jejím rozsahu a vysílat správný signál do logického řešiče SIS k vyhodnocení. I když to není zahrnuto, některé věci, které je třeba vzít v úvahu při vytváření senzorové části postupu zkušebního testu, jsou uvedeny v tabulce 1. Tabulka 1: Aspekty testu důkazu senzoru Kontrola čištění procesních portů/procesního rozhraní, zaznamenáno významné nahromadění Kontrola interní diagnostiky, rozšířený běh diagnostika, pokud je k dispozici Kalibrace senzoru (5 bodů) se simulovaným procesním vstupem do senzoru, ověřeno přes DCS, kontrola posunu Kontrola bodu vypnutí Alarmy High/High-High/Low/Low-Low Redundance, degradace hlasování Mimo rozsah, odchylka, diagnostika alarmy Bypass a alarmy, restartování Uživatelská diagnostika Selhání vysílače Bezpečná konfigurace ověřena Testování souvisejících systémů (např. proplachování, doprovodného ohřevu atd.) a pomocných komponentů Fyzická kontrola Kompletní dokumentace tak, jak byla nalezena, a jak-zleva Kontrolní test logického řešiče: Když je plně funkční je provedeno testování, testuje se část logického řešitele při provádění bezpečnostní akce SIF a související akce (např. alarmy, reset, bypassy, uživatelská diagnostika, redundance, HMI atd.). Částečné nebo dílčí funkční testy musí provést všechny tyto testy jako součást jednotlivých překrývajících se testů. Výrobce logického řešiče by měl mít v bezpečnostní příručce zařízení doporučený postup důkazního testu. Pokud tomu tak není a minimálně, mělo by se zapnout napájení logického řešiče a měly by se zkontrolovat diagnostické registry logického řešiče, stavové kontrolky, napájecí napětí, komunikační linky a redundance. Tyto kontroly by měly být provedeny před plně funkčním kontrolním testem. Nepředpokládejte, že software je navždy dobrý a logiku není třeba testovat po úvodním kontrolním testu, protože změny softwaru a hardwaru nejsou zdokumentované, neautorizované a netestované. aktualizace se mohou časem vplížit do systémů a musí být zohledněny ve vaší celkové filozofii testů. Správa protokolů změn, údržby a revizí by měla být přezkoumána, aby bylo zajištěno, že jsou aktuální a správně udržované, a pokud je to možné, měl by být aplikační program porovnán s nejnovější zálohou. Je třeba také věnovat pozornost testování veškeré uživatelské logiky. pomocné a diagnostické funkce řešitele (např. hlídací psi, komunikační linky, zařízení pro kybernetickou bezpečnost atd.). Průkazný test závěrečného prvku: Většina konečných prvků jsou ventily, ale rotační zařízení, spouštěče motorů, pohony s proměnnými otáčkami a další elektrické komponenty, jako jsou stykače a obvody jističe se také používají jako konečné prvky a jejich způsoby selhání musí být analyzovány a ověřeny. Primární způsoby selhání ventilů jsou zaseknuté, doba odezvy je příliš pomalá nebo příliš rychlá a úniky, z nichž všechny jsou ovlivněny rozhraním provozního procesu ventilu v době výletu. Zatímco testování ventilu za provozních podmínek je nejžádanějším případem, operace by obecně byly proti vypínání SIF, když je zařízení v provozu. Většina ventilů SIS se obvykle testuje, když je zařízení dole při nulovém rozdílovém tlaku, což je nejméně náročné na provozní podmínky. Uživatel by si měl být vědom nejhoršího případu provozního diferenčního tlaku a účinků degradace ventilu a procesu, které by měly být zohledněny při konstrukci a dimenzování ventilu a pohonu. Obvykle se pro kompenzaci netestování za provozních podmínek procesu používá dodatečný bezpečnostní tlak/ K pohonu ventilu je přidána rezerva tahu/kroutícího momentu a provádí se inferenční testování výkonu s využitím základního testování. Příklady těchto inferenčních testů jsou případy, kdy je časována doba odezvy ventilu, používá se inteligentní polohovač nebo digitální ovladač ventilu k záznamu křivky tlaku/polohy ventilu nebo podpisu, nebo se provádí předběžná diagnostika během kontrolního testu a porovnává se s výsledky předchozích testů nebo základní linie pro detekci zhoršení výkonu ventilu, což naznačuje potenciální počínající selhání. Také, pokud je požadováno těsné uzavření (TSO), prosté hlazení ventilu neprovede test na těsnost a bude nutné provádět periodický test těsnosti ventilu. ISA TR96.05.02 má poskytnout vodítko pro čtyři různé úrovně testování ventilů SIS a jejich typické pokrytí zkušebními zkouškami na základě toho, jak je test vybaven. Lidé (zejména uživatelé) se vyzývají, aby se podíleli na vývoji této technické zprávy (kontaktujte crobinson@isa.org). Okolní teploty mohou také ovlivnit třecí zatížení ventilů, takže testování ventilů za teplého počasí bude obecně představovat nejméně náročné třecí zatížení, když ve srovnání s provozem v chladném počasí. V důsledku toho by se mělo zvážit průkazné testování ventilů při konstantní teplotě, aby se poskytla konzistentní data pro inferenční testování pro určení zhoršení výkonu ventilu. Ventily s inteligentními polohovacími zařízeními nebo digitálním ovladačem ventilů mají obecně schopnost vytvořit podpis ventilu, který lze používá se ke sledování degradace výkonu ventilu. Základní podpis ventilu si můžete vyžádat jako součást vaší objednávky nebo jej můžete vytvořit během počátečního kontrolního testu, který bude sloužit jako základní linie. Podpis ventilu by měl být proveden pro otevírání i zavírání ventilu. Je-li k dispozici, měla by být také použita pokročilá diagnostika ventilů. To vám může pomoci zjistit, zda se výkon vašeho ventilu zhoršuje, a to porovnáním následných zkušebních podpisů ventilů a diagnostiky s vaší výchozí hodnotou. Tento typ testu může pomoci kompenzovat netestování ventilu při nejhorších provozních tlacích. Podpis ventilu během kontrolního testu může být také schopen zaznamenat dobu odezvy s časovými razítky, čímž se odstraní potřeba stopek. Zvýšená doba odezvy je známkou poškození ventilu a zvýšeného třecího zatížení při pohybu ventilu. I když neexistují žádné normy týkající se změn doby odezvy ventilu, negativní vzor změn od kontrolního testu k kontrolnímu testu naznačuje potenciální ztrátu bezpečnostní rezervy a výkonu ventilu. Moderní kontrolní zkoušky ventilů SIS by měly zahrnovat podpis ventilu jako záležitost správné technické praxe. Tlak přívodu vzduchu ventilového přístroje by měl být měřen během kontrolní zkoušky. Zatímco ventilová pružina u vratného ventilu je to, co uzavírá ventil, použitá síla nebo krouticí moment je určena tím, jak moc je ventilová pružina stlačena tlakem přiváděného ventilu (podle Hookeova zákona, F = kX). Pokud je váš přívodní tlak nízký, pružina se nebude tolik stlačovat, a proto bude k pohybu ventilu v případě potřeby k dispozici menší síla. I když to není zahrnuto, některé věci, které je třeba vzít v úvahu při vytváření ventilové části postupu zkušebního testu, jsou uvedeny v tabulce 2. Tabulka 2: Úvahy o sestavě ventilu posledního prvku Testovací bezpečnostní opatření ventilu při provozním tlaku procesu (nejlépe, ale obvykle se neprovádí), a čas odezvy ventilu. Ověřte redundanci Otestujte bezpečnostní činnost ventilu při nulovém diferenčním tlaku a době odezvy ventilu. Ověřte redundanci Spusťte podpis a diagnostiku ventilu jako součást kontrolního testu a porovnejte se základním a předchozím testem Vizuálně sledujte činnost ventilu (správná činnost bez neobvyklých vibrací nebo hluku atd.). Ověřte indikaci pole a polohy ventilu na DCS Během zkušebního testu minimálně pětkrát úplně zmáčkněte ventil, abyste zajistili spolehlivost ventilu. (Toto není určeno k opravě významných degradačních efektů nebo počínajících poruch). Zkontrolujte záznamy o údržbě ventilu, abyste se ujistili, že všechny změny splňují požadované specifikace SRS ventilu Test diagnostiky pro systémy s aktivací a aktivací Test těsnosti, pokud je vyžadováno těsné uzavření (TSO) Ověřte, že příkaz nesouhlasí s funkčností alarmu Zkontrolujte sestavu ventilu a vnitřní části Demontujte, otestujte a znovu sestavte podle potřeby Kompletní dokumentace tak, jak byla nalezena a jak zůstala Solenoidy Vyhodnoťte odvzdušnění pro zajištění požadované doby odezvy Vyhodnoťte výkon elektromagnetu pomocí digitálního ovladače ventilu nebo inteligentního polohovadla Ověřte výkon redundantního elektromagnetu (např. 1oo2, 2oo3) Vkládací relé Ověřte správnou funkci, redundanci Kontrola zařízení
SIF se typicky dělí na tři hlavní části, snímače, logické řešiče a konečné prvky. Typicky existují také pomocná zařízení, která mohou být přidružena ke každé z těchto tří částí (např. závory IS, vypínací zesilovače, vkládací relé, solenoidy atd.), která musí být také testována.
Testy senzoru: Test senzoru musí zajistit, že senzor dokáže snímat procesní proměnnou v celém svém rozsahu a přenést správný signál do logického řešiče SIS k vyhodnocení. I když to není zahrnuto, některé věci, které je třeba vzít v úvahu při vytváření senzorové části postupu zkušebního testu, jsou uvedeny v tabulce 1.
Důkazový test logického řešiče: Když je provedeno ověření plné funkčnosti, testuje se část logického řešiče při provádění bezpečnostní akce SIF a související akce (např. alarmy, reset, bypassy, uživatelská diagnostika, redundance, HMI atd.). Částečné nebo dílčí funkční testy musí provést všechny tyto testy jako součást jednotlivých překrývajících se testů. Výrobce logického řešiče by měl mít v bezpečnostní příručce zařízení doporučený postup důkazního testu. Pokud tomu tak není a minimálně, mělo by se zapnout napájení logického řešiče a měly by se zkontrolovat diagnostické registry logického řešiče, stavové kontrolky, napájecí napětí, komunikační linky a redundance. Tyto kontroly by měly být provedeny před zkouškou plné funkčnosti.
Nepředpokládejte, že software je navždy dobrý a logiku není třeba testovat po úvodním kontrolním testu, protože nezdokumentované, neautorizované a netestované změny softwaru a hardwaru a aktualizace softwaru se mohou v průběhu času vplížit do systémů a musí být započítány do vašeho celkového filozofie důkazního testu. Správa protokolů změn, údržby a revizí by měla být přezkoumána, aby bylo zajištěno, že jsou aktuální a řádně udržované, a pokud je to možné, aplikační program by měl být porovnán s nejnovější zálohou.
Pozornost by měla být věnována také testování všech pomocných a diagnostických funkcí uživatelského logického řešiče (např. hlídacích psů, komunikačních spojů, zařízení pro kybernetickou bezpečnost atd.).
Kontrolní zkouška závěrečného prvku: Většina konečných prvků jsou ventily, ale jako konečné prvky se používají také spouštěče motorů rotačních zařízení, pohony s proměnnými otáčkami a další elektrické komponenty, jako jsou stykače a jističe, a jejich způsoby selhání musí být analyzovány a ověřeny.
Primární poruchové režimy ventilů jsou zablokované, doba odezvy je příliš pomalá nebo příliš rychlá a úniky, které jsou všechny ovlivněny rozhraním provozního procesu ventilu v době vypnutí. Zatímco testování ventilu za provozních podmínek je nejžádanějším případem, operace by obecně byly proti vypínání SIF, když je zařízení v provozu. Většina ventilů SIS se obvykle testuje, když je zařízení dole při nulovém rozdílovém tlaku, což je nejméně náročné na provozní podmínky. Uživatel by si měl být vědom nejhoršího případu provozního diferenčního tlaku a účinků degradace ventilu a procesu, které by měly být zohledněny při konstrukci a dimenzování ventilu a pohonu.
Obvykle se pro kompenzaci netestování za provozních podmínek procesu přidává k pohonu ventilu další bezpečnostní tlak/tah/moment a provádí se inferenční testování výkonu s využitím základního testování. Příklady těchto inferenčních testů jsou případy, kdy je časována doba odezvy ventilu, používá se inteligentní polohovač nebo digitální ovladač ventilu k záznamu křivky tlaku/polohy ventilu nebo podpisu, nebo se provádí předběžná diagnostika během kontrolního testu a porovnává se s výsledky předchozích testů nebo základní linie pro detekci zhoršení výkonu ventilu, což naznačuje potenciální počínající selhání. Také, pokud je požadováno těsné uzavření (TSO), prosté hlazení ventilu neprovede test na těsnost a bude nutné provádět periodický test těsnosti ventilu. ISA TR96.05.02 má poskytnout vodítko pro čtyři různé úrovně testování ventilů SIS a jejich typické pokrytí zkušebními zkouškami na základě toho, jak je test vybaven. Lidé (zejména uživatelé) se vyzývají, aby se podíleli na vývoji této technické zprávy (kontaktujte crobinson@isa.org).
Okolní teploty mohou také ovlivnit třecí zatížení ventilů, takže testování ventilů v teplém počasí bude obecně představovat nejméně náročné třecí zatížení ve srovnání s provozem v chladném počasí. V důsledku toho by se mělo zvážit průkazné testování ventilů při stálé teplotě, aby se poskytly konzistentní údaje pro inferenční testování pro určení zhoršení výkonu ventilu.
Ventily s inteligentními polohovadly nebo digitálním ovladačem ventilů mají obecně schopnost vytvořit podpis ventilu, který lze použít k monitorování degradace výkonu ventilu. Základní podpis ventilu si můžete vyžádat jako součást vaší objednávky nebo jej můžete vytvořit během počátečního kontrolního testu, který bude sloužit jako základní linie. Podpis ventilu by měl být proveden pro otevírání i zavírání ventilu. Je-li k dispozici, měla by být také použita pokročilá diagnostika ventilů. To vám může pomoci zjistit, zda se výkon vašeho ventilu zhoršuje, a to porovnáním následných zkušebních podpisů ventilů a diagnostiky s vaší výchozí hodnotou. Tento typ testu může pomoci kompenzovat netestování ventilu při nejhorších provozních tlacích.
Podpis ventilu během kontrolního testu může být také schopen zaznamenat dobu odezvy s časovými razítky, čímž se odstraní potřeba stopek. Zvýšená doba odezvy je známkou poškození ventilu a zvýšeného třecího zatížení při pohybu ventilu. I když neexistují žádné normy týkající se změn doby odezvy ventilu, negativní vzor změn od kontrolního testu k kontrolnímu testu naznačuje potenciální ztrátu bezpečnostní rezervy a výkonu ventilu. Moderní testování ventilů SIS by mělo zahrnovat podpis ventilu jako věc správné technické praxe.
Tlak vzduchu přiváděného do ventilového přístroje by měl být měřen během zkušební zkoušky. Zatímco ventilová pružina u vratného ventilu je to, co uzavírá ventil, použitá síla nebo krouticí moment je určena tím, jak moc je ventilová pružina stlačena tlakem přiváděného ventilu (podle Hookeova zákona, F = kX). Pokud je váš přívodní tlak nízký, pružina se nebude tolik stlačovat, a proto bude k pohybu ventilu v případě potřeby k dispozici menší síla. I když to není zahrnuto, některé z věcí, které je třeba vzít v úvahu při vytváření ventilové části postupu zkušebního testu, jsou uvedeny v tabulce 2.
Čas odeslání: 13. listopadu 2019
