Isbotlash sinovi bizning xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan tizimlarimiz (SIS) va xavfsizlikka tegishli tizimlarimiz (masalan, muhim signalizatsiya, yong'in va gaz tizimlari, asboblar bilan blokirovka tizimlari va boshqalar) xavfsizlik yaxlitligini saqlashning ajralmas qismidir. Isbotlash sinovi xavfli nosozliklarni aniqlash, xavfsizlikka tegishli funksiyalarni (masalan, qayta o'rnatish, aylanib o'tishlar, signalizatsiya, diagnostika, qo'lda o'chirish va boshqalar) sinash va tizimning kompaniya va tashqi standartlarga javob berishini ta'minlash uchun davriy sinovdir. Isbotlash sinovi natijalari, shuningdek, SIS mexanik yaxlitligi dasturining samaradorligi va tizimning dala ishonchliligining o'lchovidir.
Isbotlash sinovlari protseduralari ruxsatnomalarni olish, bildirishnomalar berish va tizimni sinovdan o'tkazish uchun ishdan chiqarishdan tortib, keng qamrovli sinovni ta'minlash, isbotlash sinovi va uning natijalarini hujjatlashtirish, tizimni qayta ishga tushirish va joriy sinov natijalarini va oldingi isbotlash sinovlari natijalarini baholashgacha bo'lgan sinov bosqichlarini qamrab oladi.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, 16-band, SIS sinovlarini qamrab oladi. ISA texnik hisoboti TR84.00.03 – “Xavfsizlik asboblari tizimlarining mexanik yaxlitligi (SIS)”, sinovlarni qamrab oladi va hozirda qayta koʻrib chiqilmoqda, yaqin orada yangi versiyasi chiqarilishi kutilmoqda. ISA texnik hisoboti TR96.05.02 – “Avtomatlashtirilgan klapanlarni joyida sinovdan oʻtkazish” hozirda ishlab chiqilmoqda.
Buyuk Britaniyaning HSE hisoboti CRR 428/2002 – “Kimyo sanoatida xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan tizimlarni isbotlash sinovlari tamoyillari” da isbotlash sinovlari va kompaniyalar Buyuk Britaniyada nima qilayotgani haqida ma'lumot berilgan.
Isbot sinovi protsedurasi xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan funksiya (SIF) yo'nalishidagi har bir komponent uchun ma'lum xavfli nosozlik rejimlarini tahlil qilish, tizim sifatida SIF funksionalligi va xavfli nosozlik rejimini qanday (va agar) sinab ko'rishga asoslangan. Jarayonni ishlab chiqish SIF loyihalash bosqichida tizimni loyihalash, komponentlarni tanlash va qachon va qanday qilib isbot sinovini o'tkazishni aniqlash bilan boshlanishi kerak. SIS asboblari SIF loyihalash, ishlatish va texnik xizmat ko'rsatishda hisobga olinishi kerak bo'lgan turli darajadagi isbot sinovi qiyinchiliklariga ega. Masalan, teshik o'lchagichlari va bosim o'tkazgichlarini Coriolis massa oqim o'lchagichlari, mag o'lchagichlari yoki havo orqali radar sathi sensorlariga qaraganda sinovdan o'tkazish osonroq. Qo'llanilishi va klapan dizayni, shuningdek, buzilish, tiqilib qolish yoki vaqtga bog'liq nosozliklar tufayli xavfli va boshlang'ich nosozliklar tanlangan sinov oralig'ida kritik nosozlikka olib kelmasligini ta'minlash uchun klapan isbot sinovining keng qamrovliligiga ta'sir qilishi mumkin.
Isbotlash sinovlari protseduralari odatda SIF muhandislik bosqichida ishlab chiqilsa-da, ular shuningdek, sinovni o'tkazadigan SIS Texnik Boshqarmasi, Operatsiyalar va asboblar bo'yicha mutaxassislar tomonidan ko'rib chiqilishi kerak. Ish xavfsizligi tahlili (JSA) ham o'tkazilishi kerak. Qaysi sinovlar va qachon o'tkazilishi, shuningdek, ularning jismoniy va xavfsizlik imkoniyatlari bo'yicha zavodning roziligini olish muhimdir. Masalan, Operatsiyalar guruhi buni amalga oshirishga rozi bo'lmaganda, qisman zarba sinovini belgilashning foydasi yo'q. Shuningdek, isbotlash sinovlari protseduralarini mustaqil fan bo'yicha mutaxassis (SME) tomonidan ko'rib chiqish tavsiya etiladi. To'liq funksiyali isbotlash sinovi uchun talab qilinadigan odatiy sinov 1-rasmda ko'rsatilgan.
To'liq funksiya isboti sinov talablari 1-rasm: Xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan funksiya (SIF) va uning xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan tizimi (SIS) uchun to'liq funksiya isboti sinov spetsifikatsiyasi sinovga tayyorgarlik va sinov protseduralaridan tortib, bildirishnomalar va hujjatlargacha bo'lgan bosqichlarni ketma-ketlikda bayon qilishi yoki ularga havola qilishi kerak.
1-rasm: Xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan funksiya (SIF) va uning xavfsizlik asboblari bilan jihozlangan tizimi (SIS) uchun to'liq funksiya isbotlovchi sinov spetsifikatsiyasi sinovga tayyorgarlik va sinov protseduralaridan tortib, bildirishnomalar va hujjatlargacha bo'lgan bosqichlarni ketma-ketlikda bayon qilishi yoki ularga havola qilishi kerak.
Isbotlash sinovi - bu SIS sinovi, isbotlash protsedurasi va ular sinovdan o'tkazadigan SIS sikllari bo'yicha o'qitilgan malakali xodimlar tomonidan bajarilishi kerak bo'lgan rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish harakati. Dastlabki isbotlash sinovini o'tkazishdan oldin protsedurani batafsil ko'rib chiqish va keyin yaxshilanishlar yoki tuzatishlar uchun sayt SIS Texnik organiga fikr-mulohaza bildirish kerak.
Ikkita asosiy nosozlik rejimi (xavfsiz yoki xavfli) mavjud bo'lib, ular to'rtta rejimga bo'linadi - xavfli aniqlanmagan, xavfli aniqlangan (diagnostika orqali), xavfsiz aniqlanmagan va xavfsiz aniqlangan. Ushbu maqolada xavfli va xavfli aniqlanmagan nosozlik atamalari bir-birining o'rnida ishlatiladi.
SIF sinovlarida biz asosan xavfli aniqlanmagan nosozlik rejimlari bilan qiziqamiz, ammo agar xavfli nosozliklarni aniqlaydigan foydalanuvchi diagnostikasi mavjud bo'lsa, bu diagnostika sinovdan o'tkazilishi kerak. Shuni yodda tutingki, foydalanuvchi diagnostikasidan farqli o'laroq, qurilmaning ichki diagnostikasi odatda foydalanuvchi tomonidan funktsional deb tasdiqlana olmaydi va bu sinov falsafasiga ta'sir qilishi mumkin. SIL hisob-kitoblarida diagnostika uchun kredit olinganda, diagnostika signallari (masalan, diapazondan tashqaridagi signallar) sinovdan o'tkazilishi kerak.
Nosozlik rejimlarini isbotlash sinovi paytida sinovdan o'tkazilganlar, sinovdan o'tkazilmaganlar va boshlang'ich nosozliklar yoki vaqtga bog'liq nosozliklarga bo'lish mumkin. Ba'zi xavfli nosozlik rejimlari turli sabablarga ko'ra (masalan, qiyinchilik, muhandislik yoki operatsion qaror, johillik, qobiliyatsizlik, xatolik yoki komissiya tizimidagi xatolar, yuzaga kelish ehtimoli past va boshqalar) to'g'ridan-to'g'ri sinovdan o'tkazilmasligi mumkin. Agar sinovdan o'tkazilmaydigan ma'lum nosozlik rejimlari mavjud bo'lsa, qurilmani loyihalashda, sinov protsedurasida, vaqti-vaqti bilan qurilmani almashtirishda yoki qayta qurishda kompensatsiya qilinishi kerak va/yoki sinovdan o'tkazmaslikning SIF yaxlitligiga ta'sirini minimallashtirish uchun xulosa sinovlari o'tkazilishi kerak.
Boshlang'ich nosozlik - bu o'z vaqtida tuzatish choralari ko'rilmasa, kritik va xavfli nosozlik yuzaga kelishi mumkin bo'lgan yomonlashuvchi holat yoki holat. Ular odatda so'nggi yoki dastlabki benchmark sinovlari (masalan, klapan imzolari yoki klapanning javob berish vaqtlari) bilan ishlashni taqqoslash yoki tekshirish (masalan, ulangan jarayon porti) orqali aniqlanadi. Boshlang'ich nosozliklar odatda vaqtga bog'liq - qurilma yoki yig'ma qancha uzoq vaqt ishlayotgan bo'lsa, u shunchalik yomonlashadi; tasodifiy nosozlikni keltirib chiqaradigan sharoitlar, jarayon portining ulanishi yoki vaqt o'tishi bilan sensorning to'planishi, foydali muddati tugaganligi va boshqalar ehtimoli ortadi. Shuning uchun, isbotlash sinovi oralig'i qancha uzoq bo'lsa, boshlang'ich yoki vaqtga bog'liq nosozlik ehtimoli shuncha yuqori bo'ladi. Boshlang'ich nosozliklarga qarshi har qanday himoya ham isbotlash sinovidan o'tkazilishi kerak (portni tozalash, issiqlikni kuzatish va boshqalar).
Xavfli (aniqlanmagan) nosozliklar uchun isbot sinovi uchun protseduralar yozilishi kerak. Nosozlik rejimi va effekt tahlili (FMEA) yoki nosozlik rejimi, effekt va diagnostika tahlili (FMEDA) texnikalari xavfli aniqlanmagan nosozliklarni aniqlashga yordam beradi va isbot sinovlari qamrovini yaxshilash kerak bo'lgan holatlarda.
Ko'pgina isbot sinovlari protseduralari mavjud protseduralardan olingan yozma tajriba va shablonlarga asoslangan. Yangi protseduralar va murakkabroq SIFlar xavfli nosozliklarni tahlil qilish, sinov protsedurasi ushbu nosozliklarni qanday sinovdan o'tkazishi yoki o'tkazmasligini va sinovlarning qamrovini aniqlash uchun FMEA/FMEDA dan foydalangan holda yanada muhandislik yondashuvini talab qiladi. Sensor uchun makro darajadagi nosozlik rejimini tahlil qilish blok-sxemasi 2-rasmda ko'rsatilgan. FMEA odatda ma'lum bir turdagi qurilma uchun faqat bir marta bajarilishi va shunga o'xshash qurilmalar uchun ularning jarayon xizmati, o'rnatish va sayt sinov imkoniyatlarini hisobga olgan holda qayta ishlatilishi kerak.
Makro darajadagi nosozliklar tahlili 2-rasm: Sensor va bosim o'tkazgichi (PT) uchun ushbu makro darajadagi nosozliklar rejimini tahlil qilish blok-sxemasi, odatda, funksiya sinovlarida hal qilinishi kerak bo'lgan potentsial nosozliklarni to'liq aniqlash uchun bir nechta mikro nosozliklar tahlillariga bo'linadigan asosiy funktsiyalarni ko'rsatadi.
2-rasm: Sensor va bosim o'tkazgichi (PT) uchun ushbu makro darajadagi nosozlik rejimini tahlil qilish blok-sxemasi, odatda, funksiya sinovlarida hal qilinishi kerak bo'lgan potentsial nosozliklarni to'liq aniqlash uchun bir nechta mikro nosozlik tahlillariga bo'linadigan asosiy funktsiyalarni ko'rsatadi.
Isbotlash orqali sinovdan o'tkazilgan ma'lum, xavfli, aniqlanmagan nosozliklarning foizi isbotlash sinovi qamrovi (PTC) deb ataladi. PTC odatda SIFni to'liqroq sinovdan o'tkaza olmaganlik uchun "qoplash" uchun SIL hisob-kitoblarida qo'llaniladi. Odamlar SIL hisob-kitoblarida sinov qamrovining yo'qligini hisobga olganliklari sababli, ular ishonchli SIFni yaratganliklari haqida noto'g'ri fikrda. Oddiy haqiqat shundaki, agar sizning sinov qamrovingiz 75% bo'lsa va agar siz bu raqamni SIL hisob-kitobingizga va allaqachon tez-tez sinovdan o'tkazadigan sinov narsalaringizga qo'shsangiz, xavfli nosozliklarning 25% statistik jihatdan hali ham sodir bo'lishi mumkin. Men, albatta, bu 25% ichida bo'lishni xohlamayman.
FMEDA tasdiqlash hisobotlari va qurilmalar uchun xavfsizlik qo'llanmalari odatda minimal sinov protsedurasi va sinov qamrovini taqdim etadi. Bular faqat ko'rsatmalar beradi, keng qamrovli sinov protsedurasi uchun zarur bo'lgan barcha sinov bosqichlarini emas. Xavfli nosozliklarni tahlil qilish uchun nosozliklar daraxti tahlili va ishonchlilikka yo'naltirilgan texnik xizmat ko'rsatish kabi boshqa turdagi nosozliklar tahlili ham qo'llaniladi.
Isbotlash sinovlari to'liq funktsional (boshdan oxirigacha) yoki qisman funktsional sinovlarga bo'linishi mumkin (3-rasm). Qisman funktsional sinov odatda SIF komponentlari SIL hisob-kitoblarida rejalashtirilgan o'chirishlar yoki qayta tiklash ishlariga mos kelmaydigan turli sinov oraliqlariga ega bo'lganda amalga oshiriladi. Qisman funktsional isbotlash sinov protseduralari bir-birining ustiga chiqishi va SIFning barcha xavfsizlik funksiyalarini birgalikda sinab ko'rishi muhimdir. Qisman funktsional sinov bilan birga, SIF da dastlabki boshdan oxirigacha isbotlash sinovi va keyingi sinovlar qayta tiklash ishlari paytida o'tkazilishi tavsiya etiladi.
Qisman isbotlash testlari 3-rasmga muvofiq bo'lishi kerak: Birlashtirilgan qisman isbotlash testlari (pastki qism) to'liq funktsional isbotlash testining barcha funktsiyalarini qamrab olishi kerak (yuqori qism).
3-rasm: Birlashtirilgan qisman isbotlash sinovlari (pastki qism) to'liq funktsional isbotlash sinovining barcha funktsiyalarini qamrab olishi kerak (yuqori qism).
Qisman isbotlash sinovi qurilmaning nosozlik rejimlarining faqat ma'lum foizini sinovdan o'tkazadi. Bunga keng tarqalgan misol qisman zarbali klapan sinovidir, bunda klapan tiqilib qolmaganligini tekshirish uchun oz miqdorda (10-20%) harakatlantiriladi. Bu birlamchi sinov oralig'idagi isbotlash sinoviga qaraganda pastroq isbotlash sinovi qamroviga ega.
Isbotlash sinovlari protseduralari SIFning murakkabligi va kompaniyaning sinov protseduralari falsafasiga qarab murakkablik jihatidan farq qilishi mumkin. Ba'zi kompaniyalar batafsil bosqichma-bosqich sinov protseduralarini yozadilar, boshqalarida esa ancha qisqa protseduralar mavjud. Ba'zan standart kalibrlash kabi boshqa protseduralarga havolalar isbotlash sinovlari protsedurasining hajmini kamaytirish va sinovlarda izchillikni ta'minlashga yordam berish uchun ishlatiladi. Yaxshi isbotlash sinovlari protsedurasi barcha sinovlarning to'g'ri bajarilishi va hujjatlashtirilganligiga ishonch hosil qilish uchun yetarli tafsilotlarni taqdim etishi kerak, lekin texniklarning bosqichlarni o'tkazib yuborishni xohlashiga sabab bo'ladigan darajada ko'p tafsilotlarni bermasligi kerak. Sinov bosqichini bajarish uchun mas'ul bo'lgan texnikning tugallangan sinov bosqichini boshlashi sinovning to'g'ri bajarilishini ta'minlashga yordam beradi. Asboblar bo'yicha nazoratchi va operatsiyalar vakillari tomonidan yakunlangan isbotlash sinovining imzolanishi ham muhimligini ta'kidlaydi va to'g'ri yakunlangan isbotlash sinovini kafolatlaydi.
Jarayonni takomillashtirishga yordam berish uchun texniklarning fikr-mulohazalarini doimo tinglash kerak. Dalillarni sinovdan o'tkazish protsedurasining muvaffaqiyati ko'p jihatdan texnik xodimlarning qo'lida, shuning uchun hamkorlikdagi sa'y-harakatlar tavsiya etiladi.
Ko'pgina isbot sinovlari odatda o'chirish yoki qayta tiklash vaqtida oflayn rejimda amalga oshiriladi. Ba'zi hollarda, SIL hisob-kitoblarini yoki boshqa talablarni qondirish uchun isbot sinovlari ishlayotgan paytda onlayn tarzda amalga oshirilishi kerak bo'lishi mumkin. Onlayn sinovlar isbot sinovini xavfsiz, jarayonni buzmasdan va soxta ishdan chiqishga olib kelmasdan amalga oshirish uchun Operatsiyalar bilan rejalashtirish va muvofiqlashtirishni talab qiladi. Barcha attaboylaringizni ishlatish uchun faqat bitta soxta sinov kifoya qiladi. Ushbu turdagi sinov paytida, SIF o'zining xavfsizlik vazifasini bajarish uchun to'liq tayyor bo'lmaganda, 61511-1, 11.8.5-bandda "SIS aylanib o'tishda (ta'mirlash yoki sinovdan o'tkazishda) 11.3-bandga muvofiq xavfsiz ishlashni ta'minlaydigan kompensatsiya choralari ko'rilishi kerak" deyilgan. Buning to'g'ri bajarilishini ta'minlash uchun g'ayritabiiy vaziyatni boshqarish protsedurasi isbot sinovi protsedurasi bilan birga bo'lishi kerak.
SIF odatda uchta asosiy qismga bo'linadi: sensorlar, mantiqiy yechuvchilar va yakuniy elementlar. Shuningdek, ushbu uch qismning har birida (masalan, IS to'siqlari, o'chirish kuchaytirgichlari, interpozitsiyalovchi o'rni, solenoidlar va boshqalar) biriktirilishi mumkin bo'lgan va sinovdan o'tkazilishi kerak bo'lgan odatda yordamchi qurilmalar mavjud. Ushbu texnologiyalarning har birini isbotlash sinovidan o'tkazishning muhim jihatlarini yon panelda, "Sensorlar, mantiqiy yechuvchilar va yakuniy elementlarni sinovdan o'tkazish" (quyida) da topish mumkin.
Ba'zi narsalarni boshqalariga qaraganda sinovdan o'tkazish osonroq. Ko'pgina zamonaviy va bir nechta eski oqim va sath texnologiyalari qiyinroq toifaga kiradi. Bularga Coriolis oqim o'lchagichlari, vorteks o'lchagichlari, mag o'lchagichlari, havo orqali radar, ultratovush sathi va joyida ishlov berish tugmalari kiradi. Yaxshiyamki, ularning ko'pchiligi endi sinovlarni yaxshilash imkonini beruvchi takomillashtirilgan diagnostikaga ega.
Bunday qurilmani dalada sinovdan o'tkazishning qiyinligi SIF dizaynida hisobga olinishi kerak. Muhandislik uchun qurilmani sinovdan o'tkazish uchun nima talab qilinishini jiddiy o'ylamasdan SIF qurilmalarini tanlash oson, chunki ularni sinovdan o'tkazadigan odamlar ular bo'lmaydi. Bu qisman zarba sinoviga ham tegishli, bu SIFning talab bo'yicha ishdan chiqish ehtimolini (PFDavg) oshirishning keng tarqalgan usuli hisoblanadi, ammo keyinchalik zavod operatsiyalari buni qilishni xohlamaydi va ko'p hollarda xohlamasligi ham mumkin. SIFlarni sinovdan o'tkazish borasida har doim zavod nazoratini ta'minlang.
Tasdiqlash sinovi 61511-1, 16.3.2-bandga muvofiq SIF o'rnatilishi va ta'mirlanishini tekshirishni o'z ichiga olishi kerak. Hamma narsa tugmachali ekanligiga ishonch hosil qilish uchun yakuniy tekshiruv va SIFning jarayon xizmatiga to'g'ri qaytarilganligini ikki marta tekshirish kerak.
Yaxshi sinov protsedurasini yozish va amalga oshirish SIFning butun umri davomida yaxlitligini ta'minlash uchun muhim qadamdir. Sinov protsedurasi kerakli testlarning izchil va xavfsiz bajarilishini va hujjatlashtirilishini ta'minlash uchun yetarli ma'lumotlarni taqdim etishi kerak. SIFning xavfsizlik yaxlitligi uning butun umri davomida yetarli darajada saqlanishini ta'minlash uchun isbot sinovlari bilan tekshirilmagan xavfli nosozliklar qoplanishi kerak.
Yaxshi isbot sinovi protsedurasini yozish potentsial xavfli nosozliklarni muhandislik tahliliga, vositalarni tanlashga va zavodning sinov imkoniyatlari doirasidagi isbot sinovi bosqichlarini yozishga mantiqiy yondashuvni talab qiladi. Yo'l davomida, sinov uchun barcha darajalarda zavodning roziligini oling va texniklarni isbot sinovini bajarish va hujjatlashtirishga, shuningdek, sinovning ahamiyatini tushunishga o'rgating. Ko'rsatmalarni xuddi ishni bajarishi kerak bo'lgan asboblar bo'yicha mutaxassis kabi yozing va hayot sinovni to'g'ri bajarishga bog'liq, chunki ular shunday qilishadi.
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 odatda uchta asosiy qismga bo'linadi: sensorlar, mantiqiy yechuvchilar va yakuniy elementlar. Shuningdek, odatda ushbu uch qismning har biriga biriktirilishi mumkin bo'lgan yordamchi qurilmalar ham mavjud (masalan, IS to'siqlari, o'chirish kuchaytirgichlari, interpozitsiyalovchi o'rni, solenoidlar va boshqalar), ular ham sinovdan o'tkazilishi kerak.
Sensorni himoya qilish sinovlari: Sensorni himoya qilish sinovi sensorning jarayon o'zgaruvchisini to'liq diapazonida sezishi va baholash uchun SIS mantiqiy yechuvchisiga tegishli signalni uzatishini ta'minlashi kerak. Inklyuziv bo'lmasa-da, isbotlash sinovi protsedurasining sensor qismini yaratishda e'tiborga olish kerak bo'lgan ba'zi narsalar 1-jadvalda keltirilgan.
Mantiqiy yechuvchini isbotlash testi: To'liq funksiyali isbotlash testi bajarilganda, mantiqiy yechuvchining SIF xavfsizlik harakati va unga bog'liq harakatlarni (masalan, signallar, qayta o'rnatish, chetlab o'tishlar, foydalanuvchi diagnostikasi, ortiqchaliklar, HMI va boshqalar) bajarishdagi ishtiroki sinovdan o'tkaziladi. Qisman yoki bo'lak-bo'lak funksiyali isbotlash testlari ushbu testlarning barchasini individual bir-biriga mos keladigan isbotlash testlarining bir qismi sifatida bajarishi kerak. Mantiqiy yechuvchi ishlab chiqaruvchisi qurilma xavfsizlik qo'llanmasida tavsiya etilgan isbotlash testi protsedurasiga ega bo'lishi kerak. Agar yo'q bo'lsa va hech bo'lmaganda, mantiqiy yechuvchining quvvati siklli bo'lishi va mantiqiy yechuvchining diagnostika registrlari, holat chiroqlari, quvvat manbai kuchlanishlari, aloqa aloqalari va ortiqchalik tekshirilishi kerak. Ushbu tekshiruvlar to'liq funksiyali isbotlash testidan oldin amalga oshirilishi kerak.
Dasturiy ta'minot abadiy yaxshi bo'ladi va dastlabki sinovdan so'ng mantiqni sinab ko'rish shart emas, deb taxmin qilmang, chunki hujjatlashtirilmagan, ruxsatsiz va sinovdan o'tkazilmagan dasturiy ta'minot va apparat o'zgarishlari va dasturiy ta'minot yangilanishlari vaqt o'tishi bilan tizimlarga kirib borishi mumkin va bu sizning umumiy sinov falsafangizga kiritilishi kerak. O'zgarishlar, texnik xizmat ko'rsatish va qayta ko'rib chiqish jurnallarini boshqarish ularning yangilanganligi va to'g'ri saqlanishini ta'minlash uchun ko'rib chiqilishi kerak va agar imkoni bo'lsa, dastur dasturini eng so'nggi zaxira nusxasi bilan taqqoslash kerak.
Shuningdek, foydalanuvchi mantig'ini yechuvchining barcha yordamchi va diagnostika funktsiyalarini (masalan, kuzatuv qurilmalari, aloqa aloqalari, kiberxavfsizlik moslamalari va boshqalar) sinab ko'rishga ham e'tibor berish kerak.
Yakuniy elementning sinovdan o'tkazilishi: Ko'pgina yakuniy elementlar klapanlardir, ammo aylanuvchi uskunaning motor starterlari, o'zgaruvchan tezlikli drayvlar va kontaktorlar va avtomatik o'chirgichlar kabi boshqa elektr komponentlari ham yakuniy elementlar sifatida ishlatiladi va ularning ishlamay qolish rejimlari tahlil qilinishi va sinovdan o'tkazilishi kerak.
Klapanlarning asosiy nosozlik rejimlari tiqilib qolish, javob berish vaqti juda sekin yoki juda tez va oqishdir, bularning barchasi ish vaqtida klapanning ish jarayoni interfeysiga ta'sir qiladi. Klapanni ish sharoitida sinab ko'rish eng maqbul holat bo'lsa-da, Operations odatda zavod ishlayotgan paytda SIFni ishga tushirishga qarshi bo'ladi. Ko'pgina SIS klapanlari odatda zavod ishlamayotgan paytda sinovdan o'tkaziladi, bu esa ish sharoitlarining eng kam talabchanidir. Foydalanuvchi eng yomon ish differentsial bosimi va klapan va jarayonning buzilishi ta'siridan xabardor bo'lishi kerak, bu esa klapan va aktuator dizayni va o'lchamlarida hisobga olinishi kerak.
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).
Atrof-muhit harorati ham klapan ishqalanish yuklariga ta'sir qilishi mumkin, shuning uchun issiq havoda klapanlarni sinash odatda sovuq havoda ishlashga nisbatan eng kam ishqalanish yuki bo'ladi. Natijada, klapanlarning ishlashining yomonlashishini aniqlash uchun xulosa sinovlari uchun izchil ma'lumotlarni taqdim etish maqsadida klapanlarni izchil haroratda sinovdan o'tkazishni ko'rib chiqish kerak.
Aqlli pozitsionerlar yoki raqamli klapan boshqaruvchisiga ega klapanlar odatda klapan ishlashining yomonlashishini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan klapan imzosini yaratish imkoniyatiga ega. Asosiy klapan imzosi xarid buyurtmangizning bir qismi sifatida so'ralishi mumkin yoki siz uni dastlabki sinov sinovi paytida asosiy chiziq sifatida xizmat qilish uchun yaratishingiz mumkin. Klapan imzosi klapanni ochish va yopish uchun ham bajarilishi kerak. Agar mavjud bo'lsa, ilg'or klapan diagnostikasidan ham foydalanish kerak. Bu sizga keyingi sinov klapan imzolari va diagnostikasini asosiy chiziq bilan taqqoslash orqali klapan ishlashi yomonlashayotganini aniqlashga yordam beradi. Ushbu turdagi sinov klapanni eng yomon ish bosimida sinovdan o'tkazmaslikni qoplashga yordam beradi.
Isbot sinovi paytida klapan imzosi vaqt belgilari bilan javob vaqtini yozib olishi mumkin, bu esa sekundomerga ehtiyojni yo'q qiladi. Javob vaqtining ortishi klapanning yomonlashuvi va klapanni harakatlantirish uchun ishqalanish yukining ortishi belgisidir. Klapanning javob vaqtidagi o'zgarishlarga oid standartlar mavjud bo'lmasa-da, isbot sinovidan isbot sinoviga o'tishda salbiy o'zgarishlar klapanning xavfsizlik chegarasi va ishlashining yo'qolishi mumkinligini ko'rsatadi. Zamonaviy SIS klapanni isbotlash sinovi yaxshi muhandislik amaliyoti sifatida klapan imzosini o'z ichiga olishi kerak.
Klapan asbobining havo ta'minoti bosimi sinov sinovi paytida o'lchanishi kerak. Prujinali qaytish klapani uchun klapan prujinasi klapanni yopsa-da, unda ishtirok etadigan kuch yoki moment klapan prujinasining klapan ta'minoti bosimi bilan qancha siqilganiga qarab belgilanadi (Huk qonuniga ko'ra, F = kX). Agar ta'minot bosimi past bo'lsa, prujina unchalik siqilmaydi, shuning uchun kerak bo'lganda klapanni harakatlantirish uchun kamroq kuch mavjud bo'ladi. Inklyuziv bo'lmasa-da, sinov protsedurasining klapan qismini yaratishda e'tiborga olish kerak bo'lgan ba'zi narsalar 2-jadvalda keltirilgan.
Nashr vaqti: 2019-yil 13-noyabr