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-e TR96.05.02 – “In-situ Proof Testing of Automated Valves” 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 projektiranju, 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 otvora, 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 probno testiranje obavi online tijekom rada kako bi se zadovoljili izračuni SIL-a 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 rad procesa.
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.
Testiranje senzora, logičkih rješavača i završnih elemenata SIF se obično dijeli na 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 se također moraju testirati. Ispitivanja provjere senzora: Ispitivanje provjere senzora mora osigurati da senzor može osjetiti procesnu varijablu u cijelom rasponu i prenijeti odgovarajući signal SIS logičkom rješavaču za procjenu. Iako nisu uključene, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri stvaranju senzorskog dijela postupka probnog ispitivanja date su u tablici 1. Tablica 1: Razmatranja probnog ispitivanja senzora Očistite procesne priključke/provjerite sučelje procesa, primijećeno je značajno nakupljanje Interna dijagnostička provjera, pokrenite produženo dijagnostika ako je dostupna Kalibracija senzora (5 točaka) sa simuliranim procesnim ulazom u senzor, verificiran do DCS-a, provjera pomaka Provjera Trip point-a Visoki/Visoki-Visoki/Niski/Niski-Niski alarmi Redundancija, degradacija glasanja Izvan raspona, odstupanje, dijagnostika alarmi Premosnica i alarmi, ponovno uključivanje Korisnička dijagnostika Transmitter Fail Safe konfiguracija verificirana Test pridruženih sustava (npr. pročišćavanje, praćenje grijanja, itd.) i pomoćnih komponenti Fizička inspekcija Potpuna dokumentacija kako je pronađeno i kako je ostalo Probni test logičkog rješavača: Kada je dokaz pune funkcije testiranje je obavljeno, 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 pojedinačna 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 probnog testa pune funkcije. Nemojte pretpostavljati da je softver zauvijek dobar i da se logika ne mora testirati nakon početnog probnog testa kao nedokumentirane, neovlaštene i neprovjerene promjene softvera i hardvera i softvera ažuriranja se mogu s vremenom uvući u sustave i moraju se uzeti u obzir u vašoj cjelokupnoj filozofiji probnog testiranja. 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 korisničkih logika pomoćne i dijagnostičke funkcije solvera (npr. nadzorni psi, komunikacijske veze, uređaji za kibernetičku sigurnost, itd.). Ispitivanje konačnog elementa: Većina završnih elemenata su ventili, međutim, pokretači motora rotirajuće opreme, pogoni promjenjive brzine i druge električne komponente kao što su kontaktori i krugovi prekidači se također koriste kao završni elementi i njihovi načini kvara moraju se analizirati i provjeriti. 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 putovanja. 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 slučaja radnog diferencijalnog tlaka i učinaka degradacije ventila i procesa, što bi trebalo uzeti u obzir pri dizajnu i dimenzioniranju ventila i aktuatora. Obično, kako bi se kompenziralo neispitivanje u radnim uvjetima procesa, dodatni sigurnosni tlak/ margina potiska/zakretnog momenta dodaje se aktuatoru ventila, a inferencijalno testiranje performansi provodi se korištenjem osnovnog ispitivanja. Primjeri ovih inferencijalnih testova su kada se vrijeme odziva ventila vremenski mjeri, pametni pozicioner ili digitalni kontroler ventila koristi se za snimanje krivulje tlaka/položaja ventila ili signature, ili se vrši napredna dijagnostika tijekom probnog testa i uspoređuje s prethodnim rezultatima testa ili osnovne vrijednosti za otkrivanje degradacije performansi ventila, što ukazuje na potencijalni početni kvar. Također, ako je čvrsto zatvaranje (TSO) zahtjev, jednostavno pomicanje ventila neće ispitati curenje i morat će se izvršiti periodično ispitivanje curenja ventila. ISA TR96.05.02 namijenjen je pružanju smjernica za četiri različite razine ispitivanja SIS ventila i njihovu tipičnu pokrivenost probnim ispitivanjem, na temelju načina na koji je ispitivanje instrumentirano. Ljudi (osobito korisnici) se potiču da sudjeluju u razvoju ovog tehničkog izvješća (kontaktirajte crobinson@isa.org). Temperature okoline također mogu utjecati na opterećenja ventila trenjem, tako da će testiranje ventila po toplom vremenu općenito biti najmanje zahtjevno opterećenje trenjem kada u usporedbi s radom po hladnom vremenu. Kao rezultat toga, trebalo bi razmotriti 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 regulatorom ventila općenito imaju sposobnost stvaranja potpisa ventila koji se može koristi se 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 testa može pomoći u kompenzaciji neispitivanja ventila pri najgorem radnom tlaku. Potpis 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. Ispitivanje otpornosti modernog SIS ventila trebalo bi uključivati potpis ventila kao stvar dobre inženjerske prakse. Tlak dovoda zraka instrumenta ventila trebao bi se mjeriti tijekom testa provjere. 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 kontrolnog ispitivanja dane su u tablici 2. Tablica 2: Razmatranja sklopa ventila završnog elementa Sigurnosno djelovanje ispitnog ventila pri radnom tlaku procesa (najbolje, ali obično se ne provodi), i vrijeme odziva ventila. Provjerite redundanciju Ispitajte sigurnosno djelovanje ventila pri nultom diferencijalnom tlaku i vrijeme odziva vremenskog ventila. Provjerite redundanciju Pokrenite potpis i dijagnostiku ventila kao dio probnog testa i usporedite s osnovnom linijom i prethodnim testom. Vizualno promatrajte rad ventila (pravilan rad bez neuobičajenih vibracija ili buke, itd.). Provjerite polje ventila i indikaciju položaja na DCS-u. Pomaknite ventil do kraja najmanje pet puta tijekom probnog testa kako biste osigurali pouzdanost ventila. (Ovo nije namijenjeno za popravljanje značajnih učinaka degradacije ili početnih kvarova). Pregledajte evidenciju o održavanju ventila kako biste osigurali da sve promjene zadovoljavaju potrebne SRS specifikacije ventila. Testirajte dijagnostiku za sustave koji se aktiviraju do isključivanja. Testirajte curenje ako je potrebno čvrsto zatvaranje (TSO) Provjerite funkciju alarma neslaganja naredbe Pregledajte sklop ventila i unutarnje dijelove Uklonite, testirajte i ponovno izgradite prema potrebi Dovršite pronađenu i zaostalu dokumentaciju Solenoidi Procijenite odzračivanje kako biste osigurali potrebno vrijeme odziva Ocijenite performanse solenoida pomoću digitalnog kontrolera ventila ili pametnog pozicionera Provjerite rad redundantnog solenoida (npr. 1oo2, 2oo3) Međusobni releji Provjerite ispravan rad, redundanciju Pregled uređaja
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 pojedinačna 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 testa provjere 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.
Uobičajeno, kako bi se kompenziralo neispitivanje u radnim uvjetima procesa, dodatni sigurnosni tlak/potisak/okretni moment dodaju se aktivatoru ventila i inferencijalno ispitivanje performansi provodi se korištenjem osnovnog ispitivanja. Primjeri ovih inferencijalnih testova su kada se vrijeme odziva ventila vremenski mjeri, pametni pozicioner ili digitalni kontroler ventila koristi se za snimanje krivulje tlaka/položaja ventila ili potpisa, ili se vrši napredna dijagnostika tijekom probnog testa i uspoređuje s prethodnim rezultatima testa ili osnovne vrijednosti za otkrivanje degradacije performansi ventila, što ukazuje na potencijalni početni kvar. Također, ako je čvrsto zatvaranje (TSO) zahtjev, jednostavno pomicanje ventila neće ispitati curenje i morat će se izvršiti periodično ispitivanje curenja ventila. ISA TR96.05.02 namijenjen je pružanju smjernica za četiri različite razine ispitivanja SIS ventila i njihovu tipičnu pokrivenost probnim ispitivanjem, na temelju načina na koji je ispitivanje instrumentirano. Ljudi (osobito korisnici) se potiču da sudjeluju u razvoju ovog tehničkog izvješća (kontaktirajte 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. Produženo 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
