Probno ispitivanje sastavni je dio održavanja sigurnosnog integriteta naših sigurnosnih instrumentalnih sustava (SIS) i sustava povezanih sa sigurnošću (npr. kritični alarmi, protupožarni i plinski sustavi, instrumentalni sustavi blokade itd.). Probno ispitivanje je periodično ispitivanje za otkrivanje opasnih kvarova, testiranje funkcionalnosti povezanih sa sigurnošću (npr. resetiranje, premošćivanje, alarmi, dijagnostika, ručno isključivanje itd.) i osiguravanje da sustav zadovoljava standarde tvrtke i vanjske standarde. Rezultati probnog ispitivanja također su mjera učinkovitosti programa mehaničkog integriteta SIS-a i pouzdanosti sustava na terenu.
Postupci probnog testiranja obuhvaćaju korake testiranja od dobivanja dozvola, obavještavanja i isključivanja sustava iz upotrebe radi testiranja do osiguravanja sveobuhvatnog testiranja, dokumentiranja probnog testiranja i njegovih rezultata, ponovnog puštanja sustava u upotrebu te procjene trenutnih i prethodnih rezultata probnog testiranja.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, članak 16, pokriva probna ispitivanja SIS-a. ISA tehničko izvješće TR84.00.03 – „Mehanički integritet sigurnosnih instrumentalnih sustava (SIS)“ pokriva probna ispitivanja i trenutno je u reviziji, a nova verzija se očekuje uskoro. ISA tehničko izvješće TR96.05.02 – „Probna ispitivanja automatiziranih ventila na licu mjesta“ trenutno je u razvoju.
Izvješće HSE-a u Ujedinjenom Kraljevstvu CRR 428/2002 – „Načela za provjeru valjanosti sigurnosnih instrumentalnih sustava u kemijskoj industriji“ pruža informacije o provjeri valjanosti i što tvrtke rade u Ujedinjenom Kraljevstvu.
Postupak provjere valjanosti temelji se na analizi poznatih opasnih načina kvara za svaku od komponenti u putu isključenja sigurnosne instrumentalne funkcije (SIF), funkcionalnosti SIF-a kao sustava i kako (i hoće li) testirati opasni način kvara. Razvoj postupka trebao bi započeti u fazi projektiranja SIF-a s projektiranjem sustava, odabirom komponenti i određivanjem kada i kako provesti provjeru valjanosti. SIS instrumenti imaju različite stupnjeve težine provjere valjanosti koji se moraju uzeti u obzir pri projektiranju, radu i održavanju SIF-a. Na primjer, mjerače otvora i odašiljače tlaka lakše je testirati od Coriolisovih mjerača masenog protoka, magnetskih mjerača ili senzora razine radarskih zraka. Primjena i dizajn ventila također mogu utjecati na sveobuhvatnost provjere valjanosti ventila kako bi se osiguralo da opasni i početni kvarovi zbog degradacije, začepljenja ili vremenski ovisnih kvarova ne dovedu do kritičnog kvara unutar odabranog intervala ispitivanja.
Iako se postupci probnih ispitivanja obično razvijaju tijekom faze inženjeringa SIF-a, trebali 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 suglasnost postrojenja o tome koja će se ispitivanja provoditi i kada, te o njihovoj fizičkoj i sigurnosnoj izvedivosti. Na primjer, nema smisla specificirati ispitivanje djelomičnog hoda kada se operativna grupa ne slaže s tim. Također se preporučuje da postupke probnih ispitivanja pregleda neovisni stručnjak za predmetno područje (SME). Tipično ispitivanje potrebno za probno ispitivanje pune funkcionalnosti prikazano je na slici 1.
Zahtjevi za ispitivanje potpune funkcionalnosti Slika 1: Specifikacija ispitivanja potpune funkcionalnosti za sigurnosnu instrumentalnu funkciju (SIF) i njezin sigurnosni instrumentalni sustav (SIS) trebala bi detaljno navesti ili se pozivati na korake u nizu, od pripreme ispitivanja i postupaka ispitivanja do obavijesti i dokumentacije.
Slika 1: Specifikacija ispitivanja potpune funkcionalnosti za sigurnosnu instrumentalnu funkciju (SIF) i njezin sigurnosni instrumentalni sustav (SIS) trebala bi detaljno navesti ili se pozivati na korake u nizu, od pripreme ispitivanja i postupaka ispitivanja do obavijesti 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 sigurno otkriven. Pojmovi opasan i opasan neotkriven kvar koriste se naizmjenično u ovom članku.
U SIF ispitivanju, prvenstveno nas zanimaju opasni neotkriveni načini kvara, ali ako postoje korisničke dijagnostike koje otkrivaju opasne kvarove, te dijagnostike treba proći provjeru. Imajte na umu da, za razliku od korisničke dijagnostike, korisnik obično ne može potvrditi funkcionalnost interne dijagnostike uređaja, a to može utjecati na filozofiju provjere. Kada se u izračunima SIL-a uzmu zasluge za dijagnostiku, dijagnostički alarmi (npr. alarmi izvan raspona) trebaju se testirati kao dio provjere.
Načini kvara mogu se dalje podijeliti na one koji se testiraju tijekom probnog ispitivanja, one koji se ne testiraju i početne kvarove ili vremenski ovisne kvarove. Neki opasni načini kvara ne mogu se izravno testirati iz različitih razloga (npr. poteškoća, inženjerska ili operativna odluka, neznanje, nekompetentnost, propust ili sustavne pogreške narudžbe, mala vjerojatnost pojave itd.). Ako postoje poznati načini kvara koji se neće testirati, kompenzaciju treba provesti u dizajnu uređaja, postupku ispitivanja, periodičnoj zamjeni ili obnovi uređaja i/ili treba provesti inferencijalno testiranje kako bi se smanjio utjecaj 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 usporedbom performansi s nedavnim ili početnim referentnim ispitivanjima (npr. potpisi ventila ili vremena odziva ventila) ili pregledom (npr. začepljen procesni priključak). Početni kvarovi obično ovise o vremenu - što je uređaj ili sklop dulje u upotrebi, to postaje više degradiran; uvjeti koji olakšavaju slučajni kvar postaju vjerojatniji, začepljenje procesnog priključka ili nakupljanje senzora tijekom vremena, istekao je vijek trajanja itd. Stoga, što je dulji interval probnog ispitivanja, veća je vjerojatnost početnog ili vremenski ovisnog kvara. Svaka zaštita od početnih kvarova također mora biti provjerena (čišćenje priključka, praćenje topline itd.).
Moraju se napisati postupci za provjeru opasnih (neotkrivenih) kvarova. Tehnike analize načina i posljedica kvara (FMEA) ili analize načina, posljedica i dijagnostike kvara (FMEDA) mogu pomoći u identificiranju opasnih neotkrivenih kvarova i područja gdje se mora poboljšati pokrivenost provjerom.
Mnogi postupci probnog testiranja su pisani na temelju iskustva i predložaka iz postojećih postupaka. Novi postupci i složeniji SIF-ovi zahtijevaju inženjerskiji pristup korištenjem FMEA/FMEDA za analizu opasnih kvarova, određivanje kako će se postupak testiranja testirati ili neće testirati te kvarove te pokrivenost testovima. Blok dijagram analize načina kvara na makro razini za senzor prikazan je na slici 2. FMEA se obično treba provesti samo jednom za određenu vrstu uređaja i ponovno koristiti za slične uređaje uzimajući u obzir njihove mogućnosti procesnog servisiranja, instalacije i testiranja na lokaciji.
Analiza kvara na makro razini Slika 2: Ovaj blok dijagram analize načina kvara na makro razini za senzor i odašiljač tlaka (PT) prikazuje glavne funkcije koje će se obično podijeliti 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 razini za senzor i odašiljač tlaka (PT) prikazuje glavne funkcije koje će se obično podijeliti u više analiza mikro kvarova kako bi se u potpunosti definirali potencijalni kvarovi koji će se rješavati u funkcionalnim testovima.
Postotak poznatih, opasnih, neotkrivenih kvarova koji su testirani na dokaz naziva se pokrivenost testom dokazom (PTC). PTC se obično koristi u izračunima SIL-a kako bi se "kompenzirao" neuspjeh u potpunijem testiranju SIF-a. Ljudi pogrešno vjeruju da su, budući da su uzeli u obzir nedostatak pokrivenosti testom u svom izračunu SIL-a, osmislili pouzdan SIF. Jednostavna je činjenica da ako je vaša pokrivenost testom 75% i ako ste taj broj uzeli u obzir u izračun SIL-a i češće testirali stvari koje već testirate, 25% opasnih kvarova se i dalje statistički može dogoditi. Sigurno ne želim biti u tih 25%.
Izvješća 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 ispitivanja mogu se podijeliti na potpuno funkcionalno (od početka do kraja) ili djelomično funkcionalno ispitivanje (slika 3). Djelomično funkcionalno ispitivanje obično se provodi kada komponente SIF-a imaju različite intervale ispitivanja u izračunima SIL-a koji se ne poklapaju s planiranim isključenjima ili remontima. Važno je da se postupci djelomičnih funkcionalnih probnih ispitivanja preklapaju tako da zajedno testiraju sve sigurnosne funkcionalnosti SIF-a. Kod djelomičnog funkcionalnog ispitivanja i dalje se preporučuje da SIF ima početno probno ispitivanje od početka do kraja, a naknadna tijekom remonta.
Djelomični testovi dokazivanja trebali bi se zbrajati Slika 3: Kombinirani djelomični testovi dokazivanja (dolje) trebali bi obuhvatiti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog testa dokazivanja (gore).
Slika 3: Kombinirani djelomični testovi dokazivanja (dolje) trebali bi obuhvatiti sve funkcionalnosti potpunog funkcionalnog testa dokazivanja (gore).
Djelomičnim ispitivanjem provjerava se samo postotak načina kvara uređaja. Uobičajeni 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 ispitivanjem provjerom od ispitivanja provjerom u primarnom intervalu ispitivanja.
Postupci probnog ispitivanja mogu varirati u složenosti ovisno o složenosti SIF-a i filozofiji postupka ispitivanja tvrtke. Neke tvrtke pišu detaljne postupne postupke ispitivanja, dok druge imaju prilično kratke postupke. Reference na druge postupke, poput standardne kalibracije, ponekad se koriste kako bi se smanjila veličina postupka probnog ispitivanja i kako bi se osigurala dosljednost u ispitivanju. Dobar postupak probnog ispitivanja trebao bi pružiti dovoljno detalja kako bi se osiguralo da su sva ispitivanja pravilno provedena i dokumentirana, ali ne toliko detalja da tehničari žele preskočiti korake. Ako tehničar, koji je odgovoran za izvođenje koraka ispitivanja, parafira dovršeni korak ispitivanja, to može pomoći u osiguravanju da će se ispitivanje ispravno provesti. Potpisivanje dovršenog probnog ispitivanja od strane nadzornika instrumenta i predstavnika operacija također će naglasiti važnost i osigurati pravilno dovršeno probno ispitivanje.
Uvijek treba tražiti povratne informacije od tehničara kako bi se poboljšao postupak. Uspjeh postupka probnog testiranja uvelike leži u rukama tehničara, stoga se toplo preporučuje suradnja.
Većina probnih ispitivanja obično se provodi izvan mreže tijekom zaustavljanja ili remonta. U nekim slučajevima, probno ispitivanje može biti potrebno provesti 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 sigurno provođenje probnog ispitivanja, bez poremećaja procesa i bez uzrokovanja lažnog isključenja. Dovoljno je samo jedno lažno isključenje da se iscrpe svi vaši alati. Tijekom ove vrste ispitivanja, kada SIF nije u potpunosti dostupan za obavljanje svog sigurnosnog zadatka, 61511-1, članak 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 ispitivanje).“ Postupak upravljanja abnormalnim situacijama trebao bi pratiti postupak probnog ispitivanja kako bi se osiguralo da se to pravilno provede.
SIF je obično podijeljen na tri glavna dijela: senzore, logičke rješavače i konačne elemente. Unutar svakog od ova tri dijela obično se mogu povezati i pomoćni uređaji (npr. IS barijere, prekidači, međureleji, solenoidi itd.) koji se također moraju testirati. Kritični aspekti probnog testiranja svake od ovih tehnologija mogu se pronaći u bočnoj traci „Testiranje senzora, logičkih rješavača i konačnih elemenata“ (dolje).
Neke je stvari lakše provesti provjeru od drugih. Mnoge moderne i neke starije tehnologije protoka i razine spadaju u težu kategoriju. To uključuje Coriolisove mjerače protoka, vrtložne mjerače, magnetske mjerače, zračni radar, ultrazvučne razine i in-situ procesne prekidače, da spomenemo samo neke. Srećom, mnogi od njih sada imaju poboljšanu dijagnostiku koja omogućuje poboljšano testiranje.
Teškoća provjere takvog uređaja na terenu mora se uzeti u obzir pri dizajnu SIF-a. Inženjerima je lako odabrati SIF uređaje bez ozbiljnog razmatranja što bi bilo potrebno za provjeru uređaja, budući da ih neće testirati ljudi koji će ih testirati. To vrijedi i za ispitivanje djelomičnog hoda, što je uobičajen način poboljšanja prosječne vjerojatnosti kvara SIF-a na zahtjev (PFDavg), ali kasnije operacije postrojenja to ne žele učiniti, a mnogo puta ne moraju. Uvijek osigurajte nadzor postrojenja nad inženjeringom SIF-ova u pogledu provjere.
Probno ispitivanje treba uključivati pregled ugradnje i popravka SIF-a prema potrebi kako bi se zadovoljio zahtjev 61511-1, članak 16.3.2. Trebao bi se provesti završni pregled kako bi se osiguralo da je sve ispravno zatvoreno i dvostruka provjera je li SIF ispravno vraćen u procesnu upotrebu.
Pisanje i provedba dobrog postupka ispitivanja važan je korak u osiguravanju integriteta SIF-a tijekom njegovog životnog vijeka. Postupak ispitivanja trebao bi pružiti dovoljno detalja kako bi se osiguralo da se potrebni testovi dosljedno i sigurno provode i dokumentiraju. Opasne kvarove koji nisu testirani probnim testovima treba kompenzirati kako bi se osiguralo da se sigurnosni integritet SIF-a adekvatno održava tijekom njegovog životnog vijeka.
Pisanje dobrog postupka probnog ispitivanja zahtijeva logičan pristup inženjerskoj analizi potencijalnih opasnih kvarova, odabir sredstava i pisanje koraka probnog ispitivanja koji su unutar ispitnih mogućnosti postrojenja. Usput, osigurajte podršku postrojenja na svim razinama za testiranje i obučite tehničare za izvođenje i dokumentiranje probnog ispitivanja, kao i za razumijevanje važnosti ispitivanja. Pišite upute kao da ste tehničar za instrumente koji će morati obaviti posao i da životi ovise o ispravnom izvođenju ispitivanja, jer ovise.
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 rasponu i prenijeti odgovarajući signal logičkom rješavaču SIS-a na procjenu. Iako nisu iscrpne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri izradi dijela postupka ispitivanja koji se odnosi na senzor navedene su u Tablici 1.
Ispitivanje logičkog rješavača: Kada se provodi ispitivanje potpune funkcionalnosti, testira se uloga logičkog rješavača u izvršavanju sigurnosne radnje SIF-a i povezanih radnji (npr. alarmi, resetiranje, premošćivanja, korisnička dijagnostika, redundancije, HMI itd.). Djelomična ili pojedinačna ispitivanja funkcionalnosti moraju provesti sva ova ispitivanja kao dio pojedinačnih preklapajućih ispitivanja funkcionalnosti. Proizvođač logičkog rješavača trebao bi imati preporučeni postupak ispitivanja funkcionalnosti u sigurnosnom priručniku uređaja. Ako ne, barem treba isključiti i isključiti napajanje logičkog rješavača te provjeriti dijagnostičke registre logičkog rješavača, statusna svjetla, napone napajanja, komunikacijske veze i redundanciju. Ove provjere treba obaviti prije ispitivanja potpune funkcionalnosti.
Nemojte pretpostavljati da je softver dobar zauvijek i da logiku nije potrebno testirati nakon početnog probnog testiranja jer nedokumentirane, neovlaštene i netestirane promjene softvera i hardvera te softverska ažuriranja mogu se s vremenom uvući u sustave 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 usporediti s najnovijom sigurnosnom kopijom.
Također treba paziti na testiranje svih pomoćnih i dijagnostičkih funkcija korisničkog logičkog rješavača (npr. nadzorne uređaje, komunikacijske veze, uređaje 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 te se njihovi načini kvara moraju analizirati i ispitati.
Primarni načini kvara ventila su zaglavljivanje, presporo ili prebrzo vrijeme odziva i propuštanje, a na sve to utječe sučelje radnog procesa ventila u vrijeme isključenja. Iako je ispitivanje ventila u radnim uvjetima najpoželjniji slučaj, odjel za operacije općenito bi se protivio isključenju SIF-a dok postrojenje radi. Većina SIS ventila obično se testira dok je postrojenje u kvaru pri nultom diferencijalnom tlaku, što je najmanje zahtjevan radni uvjet. Korisnik treba biti svjestan najgoreg slučaja operativnog diferencijalnog tlaka i učinaka degradacije ventila i procesa, što treba uzeti u obzir pri projektiranju i dimenzioniranju ventila i aktuatora.
Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).
Temperature okoline također mogu utjecati na opterećenja trenja ventila, tako da će ispitivanje ventila po toplom vremenu općenito biti najmanje zahtjevno opterećenje trenjem u usporedbi s radom po hladnom vremenu. Kao rezultat toga, treba razmotriti probno ispitivanje ventila na konzistentnoj temperaturi kako bi se osigurali konzistentni podaci za inferencijalno ispitivanje za određivanje degradacije performansi ventila.
Ventili s pametnim pozicionerima ili digitalnim kontrolerom ventila općenito imaju mogućnost stvaranja potpisa ventila koji se može koristiti za praćenje pogoršanja performansi ventila. Osnovni potpis ventila može se zatražiti kao dio vaše narudžbenice ili ga možete stvoriti tijekom početnog probnog ispitivanja kako bi poslužio kao osnova. Potpis ventila treba napraviti i za otvaranje i zatvaranje ventila. Također treba koristiti naprednu dijagnostiku ventila ako je dostupna. To vam može pomoći da utvrdite pogoršavaju li se performanse vašeg ventila usporedbom naknadnih potpisa i dijagnostike ventila s vašim osnovnim podacima. Ova vrsta ispitivanja može pomoći u kompenzaciji neispitivanja ventila pri najgorim radnim tlakovima.
Potpis ventila tijekom probnog ispitivanja također može 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 granice i performansi ventila. Moderno SIS ispitivanje probnih ventila trebalo bi uključivati potpis ventila kao dio dobre inženjerske prakse.
Tlak dovoda instrumentalnog zraka ventila treba mjeriti tijekom probnog ispitivanja. Dok opruga ventila za ventil s povratnom oprugom zatvara ventil, sila ili moment koji je uključen određen je time koliko je opruga ventila komprimirana tlakom dovoda ventila (prema Hookeovom zakonu, F = kX). Ako je tlak dovoda nizak, opruga se neće toliko komprimirati, stoga će biti dostupno manje sile za pomicanje ventila kada je to potrebno. Iako nisu iscrpne, neke od stvari koje treba uzeti u obzir pri izradi dijela ventila u postupku probnog ispitivanja navedene su u Tablici 2.
Vrijeme objave: 13. studenog 2019.