Mae profi prawf yn rhan annatod o gynnal uniondeb diogelwch ein systemau diogelwch ag offerynnau (SIS) a systemau sy'n gysylltiedig â diogelwch (e.e. larymau critigol, systemau tân a nwy, systemau rhynggloi ag offerynnau, ac ati). Prawf cyfnodol yw prawf prawf i ganfod methiannau peryglus, profi ymarferoldeb sy'n gysylltiedig â diogelwch (e.e. ailosod, osgoi, larymau, diagnosteg, cau â llaw, ac ati), a sicrhau bod y system yn bodloni safonau'r cwmni a safonau allanol. Mae canlyniadau profi prawf hefyd yn fesur o effeithiolrwydd rhaglen uniondeb mecanyddol SIS a dibynadwyedd maes y system.
Mae gweithdrefnau prawf prawf yn cwmpasu camau prawf o gaffael trwyddedau, gwneud hysbysiadau a chymryd y system allan o wasanaeth i'w phrofi i sicrhau profion cynhwysfawr, dogfennu'r prawf prawf a'i ganlyniadau, rhoi'r system yn ôl mewn gwasanaeth, a gwerthuso canlyniadau'r prawf cyfredol a chanlyniadau profion prawf blaenorol.
Mae Cymal 16 ANSI/ISA/IEC 61511-1, yn ymdrin â phrofi prawf SIS. Mae adroddiad technegol ISA TR84.00.03 – “Cyfanrwydd Mecanyddol Systemau Diogelwch ag Offerynnau (SIS),” yn ymdrin â phrofi prawf ac mae’n cael ei adolygu ar hyn o bryd gyda disgwyl fersiwn newydd yn fuan. Mae adroddiad technegol ISA TR96.05.02 – “Profi Prawf In-situ o Falfiau Awtomataidd” yn cael ei ddatblygu ar hyn o bryd.
Mae adroddiad HSE y DU CRR 428/2002 – “Egwyddorion ar gyfer profi prawf systemau â chyfarpar diogelwch yn y diwydiant cemegol” yn darparu gwybodaeth am brofi prawf a’r hyn y mae cwmnïau’n ei wneud yn y DU.
Mae gweithdrefn prawf prawf yn seiliedig ar ddadansoddiad o'r dulliau methiant peryglus hysbys ar gyfer pob un o'r cydrannau yn llwybr taith y swyddogaeth offerynnol diogelwch (SIF), swyddogaeth yr SIF fel system, a sut (ac os) i brofi am y modd methiant peryglus. Dylai datblygu gweithdrefnau ddechrau yng nghyfnod dylunio'r SIF gyda dyluniad y system, dewis cydrannau, a phenderfynu pryd a sut i brawf prawf. Mae gan offerynnau SIS wahanol raddau o anhawster profi prawf y mae'n rhaid eu hystyried wrth ddylunio, gweithredu a chynnal a chadw'r SIF. Er enghraifft, mae mesuryddion twll a thrawsyrwyr pwysau yn haws i'w profi na mesuryddion llif màs Coriolis, mesuryddion mag neu synwyryddion lefel radar trwy'r awyr. Gall y cymhwysiad a dyluniad y falf hefyd effeithio ar gynhwysfawredd y prawf prawf falf i sicrhau nad yw methiannau peryglus a dechreuol oherwydd dirywiad, plygio neu fethiannau sy'n ddibynnol ar amser yn arwain at fethiant critigol o fewn y cyfnod prawf a ddewiswyd.
Er bod gweithdrefnau prawf prawf fel arfer yn cael eu datblygu yn ystod cyfnod peirianneg SIF, dylent hefyd gael eu hadolygu gan Awdurdod Technegol SIS y safle, Gweithrediadau a'r technegwyr offerynnau a fydd yn gwneud y profion. Dylid cynnal dadansoddiad diogelwch swydd (JSA) hefyd. Mae'n bwysig cael cefnogaeth y gwaith o ran pa brofion a gynhelir a phryd, a'u hyfywedd ffisegol a diogelwch. Er enghraifft, nid yw'n dda nodi profion strôc rhannol pan na fydd y grŵp Gweithrediadau yn cytuno i'w gwneud. Argymhellir hefyd y dylai'r gweithdrefnau prawf prawf gael eu hadolygu gan arbenigwr pwnc annibynnol (SME). Dangosir y profion nodweddiadol sy'n ofynnol ar gyfer prawf prawf swyddogaeth lawn yn Ffigur 1.
Gofynion prawf prawf swyddogaeth lawn Ffigur 1: Dylai manyleb prawf prawf swyddogaeth lawn ar gyfer swyddogaeth â offeryniaeth diogelwch (SIF) a'i system â offeryniaeth diogelwch (SIS) nodi neu gyfeirio at y camau yn eu trefn o baratoadau prawf a gweithdrefnau prawf i hysbysiadau a dogfennaeth.
Ffigur 1: Dylai manyleb prawf prawf swyddogaeth lawn ar gyfer swyddogaeth â offeryniaeth ddiogelwch (SIF) a'i system â offeryniaeth ddiogelwch (SIS) nodi neu gyfeirio at y camau yn eu trefn o baratoadau prawf a gweithdrefnau prawf i hysbysiadau a dogfennaeth.
Mae profi prawf yn weithred cynnal a chadw wedi'i chynllunio y dylid ei chyflawni gan bersonél cymwys sydd wedi'u hyfforddi mewn profi SIS, y weithdrefn brawf, a'r dolenni SIS y byddant yn eu profi. Dylid cael taith gerdded drwy'r weithdrefn cyn cynnal y prawf prawf cychwynnol, ac adborth i Awdurdod Technegol SIS y safle wedi hynny ar gyfer gwelliannau neu gywiriadau.
Mae dau ddull methiant sylfaenol (diogel neu beryglus), sy'n cael eu hisrannu'n bedwar dull—peryglus heb ei ganfod, peryglus wedi'i ganfod (trwy ddiagnosteg), diogel heb ei ganfod a diogel wedi'i ganfod. Defnyddir termau methiant peryglus a pheryglus heb ei ganfod yn gyfnewidiol yn yr erthygl hon.
Mewn profion prawf SIF, rydym yn bennaf â diddordeb mewn dulliau methiant peryglus heb eu canfod, ond os oes diagnosteg defnyddwyr sy'n canfod methiannau peryglus, dylid profi'r diagnosteg hyn. Sylwch, yn wahanol i ddiagnosteg defnyddwyr, ni all y defnyddiwr ddilysu diagnosteg fewnol dyfeisiau fel arfer fel un swyddogaethol, a gall hyn ddylanwadu ar athroniaeth y prawf prawf. Pan gymerir credyd am ddiagnosteg yn y cyfrifiadau SIL, dylid profi'r larymau diagnostig (e.e. larymau y tu allan i'r ystod) fel rhan o'r prawf prawf.
Gellir rhannu moddau methiant ymhellach i'r rhai a brofwyd amdanynt yn ystod prawf prawf, y rhai na phrofwyd amdanynt, a methiannau cychwynnol neu fethiannau sy'n ddibynnol ar amser. Efallai na fydd rhai moddau methiant peryglus yn cael eu profi'n uniongyrchol am amrywiol resymau (e.e. anhawster, penderfyniad peirianneg neu weithredol, anwybodaeth, anghymhwysedd, gwallau systematig hepgor neu gomisiynu, tebygolrwydd isel o ddigwydd, ac ati). Os oes moddau methiant hysbys na fyddant yn cael eu profi, dylid gwneud iawn amdanynt wrth ddylunio dyfeisiau, gweithdrefn brawf, ailosod neu ailadeiladu dyfeisiau'n rheolaidd, a/neu dylid gwneud profion casgliadol i leihau'r effaith ar gyfanrwydd SIF o beidio â phrofi.
Mae methiant cychwynnol yn gyflwr neu gyflwr sy'n dirywio fel y gellir disgwyl yn rhesymol i fethiant critigol, peryglus ddigwydd os na chymerir camau cywirol mewn modd amserol. Fe'u canfyddir fel arfer trwy gymharu perfformiad â phrofion prawf meincnod diweddar neu gychwynnol (e.e. llofnodion falf neu amseroedd ymateb falf) neu drwy archwiliad (e.e. porthladd proses wedi'i blygio). Mae methiannau cychwynnol fel arfer yn ddibynnol ar amser—po hiraf y mae'r ddyfais neu'r cynulliad mewn gwasanaeth, y mwyaf y mae'n dirywio; mae amodau sy'n hwyluso methiant ar hap yn dod yn fwy tebygol, plygio porthladd proses neu gronni synhwyrydd dros amser, mae'r oes ddefnyddiol wedi dod i ben, ac ati. Felly, po hiraf yw'r cyfnod prawf prawf, y mwyaf tebygol yw methiant cychwynnol neu fethiant sy'n ddibynnol ar amser. Rhaid profi unrhyw amddiffyniadau yn erbyn methiannau cychwynnol hefyd (glanhau porthladdoedd, olrhain gwres, ac ati).
Rhaid ysgrifennu gweithdrefnau i brofi am fethiannau peryglus (heb eu canfod). Gall technegau dadansoddi modd ac effaith methiant (FMEA) neu ddadansoddi modd, effaith a diagnostig methiant (FMEDA) helpu i nodi methiannau peryglus heb eu canfod, a lle mae'n rhaid gwella cwmpas profi prawf.
Mae llawer o weithdrefnau profi prawf yn seiliedig ar brofiad a thempledi ysgrifenedig o weithdrefnau presennol. Mae gweithdrefnau newydd a SIFs mwy cymhleth yn galw am ddull mwy peirianyddol gan ddefnyddio FMEA/FMEDA i ddadansoddi am fethiannau peryglus, pennu sut y bydd y weithdrefn brawf yn profi am y methiannau hynny neu beidio, a chwmpas y profion. Dangosir diagram bloc dadansoddi modd methiant lefel macro ar gyfer synhwyrydd yn Ffigur 2. Fel arfer dim ond unwaith y mae angen gwneud yr FMEA ar gyfer math penodol o ddyfais a'i ailddefnyddio ar gyfer dyfeisiau tebyg gan ystyried eu gwasanaeth proses, eu gosodiad a'u galluoedd profi safle.
Dadansoddiad methiant lefel macro Ffigur 2: Mae'r diagram bloc dadansoddi modd methiant lefel macro hwn ar gyfer synhwyrydd a throsglwyddydd pwysau (PT) yn dangos y prif swyddogaethau a fydd fel arfer yn cael eu rhannu'n ddadansoddiadau micro-fethiant lluosog i ddiffinio'n llawn y methiannau posibl y bydd angen mynd i'r afael â nhw yn y profion swyddogaeth.
Ffigur 2: Mae'r diagram bloc dadansoddi modd methiant lefel macro hwn ar gyfer synhwyrydd a throsglwyddydd pwysau (PT) yn dangos y prif swyddogaethau a fydd fel arfer yn cael eu rhannu'n ddadansoddiadau micro-fethiant lluosog i ddiffinio'n llawn y methiannau posibl y bydd angen mynd i'r afael â nhw yn y profion swyddogaeth.
Gelwir y ganran o'r methiannau hysbys, peryglus, heb eu canfod sy'n cael eu profi ar brawf yn orchudd prawf prawf (PTC). Defnyddir PTC yn gyffredin mewn cyfrifiadau SIL i "wneud iawn" am y methiant i brofi'r SIF yn fwy llawn. Mae gan bobl y gred anghywir, oherwydd eu bod wedi ystyried y diffyg gorchudd prawf yn eu cyfrifiad SIL, eu bod wedi dylunio SIF dibynadwy. Y ffaith syml yw, os yw eich gorchudd prawf yn 75%, ac os gwnaethoch chi ystyried y rhif hwnnw yn eich cyfrifiad SIL a phrofi pethau rydych chi eisoes yn eu profi'n amlach, gall 25% o'r methiannau peryglus ddigwydd yn ystadegol o hyd. Yn sicr dydw i ddim eisiau bod yn y 25% hwnnw.
Mae adroddiadau cymeradwyo FMEDA a llawlyfrau diogelwch ar gyfer dyfeisiau fel arfer yn darparu gweithdrefn brawf prawf gofynnol a sylw prawf prawf. Dim ond canllawiau y maent yn eu darparu, nid yr holl gamau prawf sy'n ofynnol ar gyfer gweithdrefn brawf prawf gynhwysfawr. Defnyddir mathau eraill o ddadansoddi methiannau, megis dadansoddi coeden nam a chynnal a chadw sy'n canolbwyntio ar ddibynadwyedd, hefyd i ddadansoddi am fethiannau peryglus.
Gellir rhannu profion prawf yn brofion swyddogaethol llawn (o'r dechrau i'r diwedd) neu brofion swyddogaethol rhannol (Ffigur 3). Gwneir profion swyddogaethol rhannol yn gyffredin pan fydd gan gydrannau'r SIF wahanol gyfnodau prawf yng nghyfrifiadau'r SIL nad ydynt yn cyd-fynd â chauadau neu drosiadau arfaethedig. Mae'n bwysig bod gweithdrefnau prawf prawf swyddogaethol rhannol yn gorgyffwrdd fel eu bod gyda'i gilydd yn profi holl swyddogaeth diogelwch yr SIF. Gyda phrofion swyddogaethol rhannol, mae'n dal i gael ei argymell bod gan y SIF brawf prawf o'r dechrau i'r diwedd cychwynnol, a rhai dilynol yn ystod troadau.
Dylai profion prawf rhannol adio i fyny Ffigur 3: Dylai'r profion prawf rhannol cyfun (gwaelod) gwmpasu holl swyddogaethau prawf prawf swyddogaethol llawn (top).
Ffigur 3: Dylai'r profion prawf rhannol cyfun (gwaelod) gwmpasu holl swyddogaethau prawf prawf swyddogaethol llawn (top).
Dim ond canran o ddulliau methiant dyfais y mae prawf prawf rhannol yn ei brofi. Enghraifft gyffredin yw prawf falf strôc rhannol, lle mae'r falf yn cael ei symud ychydig bach (10-20%) i wirio nad yw wedi'i glymu. Mae gan hwn orchudd prawf prawf is na'r prawf prawf yn ystod y cyfnod prawf cynradd.
Gall gweithdrefnau prawf prawf amrywio o ran cymhlethdod yn dibynnu ar gymhlethdod y SIF ac athroniaeth gweithdrefnau prawf y cwmni. Mae rhai cwmnïau'n ysgrifennu gweithdrefnau prawf manwl cam wrth gam, tra bod gan eraill weithdrefnau eithaf byr. Weithiau defnyddir cyfeiriadau at weithdrefnau eraill, fel calibradu safonol, i leihau maint y weithdrefn prawf prawf ac i helpu i sicrhau cysondeb wrth brofi. Dylai gweithdrefn prawf prawf dda ddarparu digon o fanylion i sicrhau bod yr holl brofion yn cael eu cyflawni a'u dogfennu'n iawn, ond nid cymaint o fanylion i beri i'r technegwyr fod eisiau hepgor camau. Gall cael y technegydd, sy'n gyfrifol am gyflawni'r cam prawf, i roi ei flaenlythrennau ar y cam prawf wedi'i gwblhau helpu i sicrhau y bydd y prawf yn cael ei wneud yn gywir. Bydd llofnodi'r prawf prawf wedi'i gwblhau gan y Goruchwyliwr Offerynnau a chynrychiolwyr Gweithrediadau hefyd yn pwysleisio'r pwysigrwydd ac yn sicrhau prawf prawf wedi'i gwblhau'n iawn.
Dylid gwahodd adborth gan dechnegwyr bob amser i helpu i wella'r weithdrefn. Mae llwyddiant gweithdrefn brawf prawf yn gorwedd i raddau helaeth yn nwylo'r technegydd, felly argymhellir ymdrech ar y cyd yn gryf.
Fel arfer, cynhelir y rhan fwyaf o brofion prawf all-lein yn ystod cyfnod cau i lawr neu broses droi. Mewn rhai achosion, efallai y bydd angen cynnal profion prawf ar-lein wrth redeg i fodloni'r cyfrifiadau SIL neu ofynion eraill. Mae profion ar-lein yn gofyn am gynllunio a chydlynu â Gweithrediadau i ganiatáu i'r prawf prawf gael ei wneud yn ddiogel, heb aflonyddu ar broses, a heb achosi taith ffug. Dim ond un daith ffug sydd ei hangen i ddefnyddio'ch holl attaboys. Yn ystod y math hwn o brawf, pan nad yw'r SIF ar gael yn llawn i gyflawni ei dasg diogelwch, mae 61511-1, Cymal 11.8.5, yn nodi "Dylid darparu mesurau digolledu sy'n sicrhau gweithrediad diogel parhaus yn unol ag 11.3 pan fydd y SIS mewn ffordd osgoi (atgyweirio neu brofi)." Dylai gweithdrefn rheoli sefyllfaoedd annormal fynd gyda'r weithdrefn prawf prawf i helpu i sicrhau bod hyn yn cael ei wneud yn iawn.
Fel arfer, mae SIF wedi'i rannu'n dair prif ran: synwyryddion, datryswyr rhesymeg ac elfennau terfynol. Fel arfer, mae yna hefyd ddyfeisiau ategol y gellir eu cysylltu o fewn pob un o'r tair rhan hyn (e.e. rhwystrau IS, ampiau baglu, rasys rhyngosod, solenoidau, ac ati) y mae'n rhaid eu profi hefyd. Gellir dod o hyd i agweddau hanfodol ar brofi pob un o'r technolegau hyn yn y bar ochr, "Profi synwyryddion, datryswyr rhesymeg ac elfennau terfynol" (isod).
Mae rhai pethau'n haws i'w profi nag eraill. Mae llawer o dechnolegau llif a lefel modern ac ychydig hŷn yn y categori anoddach. Mae'r rhain yn cynnwys mesuryddion llif Coriolis, mesuryddion fortecs, mesuryddion mag, radar trwy'r awyr, lefel uwchsonig, a switshis prosesau in-situ, i enwi ond rhai. Yn ffodus, mae gan lawer o'r rhain ddiagnosteg well bellach sy'n caniatáu profi gwell.
Rhaid ystyried anhawster profi dyfais o'r fath yn y maes wrth ddylunio'r SIF. Mae'n hawdd i beirianneg ddewis dyfeisiau SIF heb ystyried o ddifrif beth fyddai ei angen i brofi'r ddyfais, gan nad nhw fydd y bobl sy'n eu profi. Mae hyn hefyd yn wir am brofion strôc rhannol, sy'n ffordd gyffredin o wella tebygolrwydd cyfartalog methiant SIF ar alw (PFDavg), ond yn ddiweddarach nid yw Gweithrediadau'r gwaith eisiau ei wneud, ac yn aml efallai na fydd. Darparwch oruchwyliaeth y gwaith bob amser o beirianneg SIFs o ran profi prawf.
Dylai'r prawf prawf gynnwys archwiliad o osodiad a thrwsio'r SIF yn ôl yr angen i fodloni 61511-1, Cymal 16.3.2. Dylid cynnal archwiliad terfynol i sicrhau bod popeth wedi'i gloi, a gwiriad dwbl bod yr SIF wedi'i roi'n ôl i wasanaeth prosesu yn iawn.
Mae ysgrifennu a gweithredu gweithdrefn brawf dda yn gam pwysig i sicrhau uniondeb y SIF dros ei oes. Dylai'r weithdrefn brawf ddarparu digon o fanylion i sicrhau bod y profion gofynnol yn cael eu perfformio a'u dogfennu'n gyson ac yn ddiogel. Dylid gwneud iawn am fethiannau peryglus nad ydynt yn cael eu profi gan brofion prawf i sicrhau bod uniondeb diogelwch y SIF yn cael ei gynnal yn ddigonol dros ei oes.
Mae ysgrifennu gweithdrefn brawf prawf dda yn gofyn am ddull rhesymegol o ddadansoddi peirianneg y methiannau peryglus posibl, dewis y dulliau, ac ysgrifennu'r camau prawf prawf sydd o fewn galluoedd profi'r ffatri. Ar hyd y ffordd, ceisiwch gael cefnogaeth y ffatri ar bob lefel ar gyfer y profion, a hyfforddi'r technegwyr i gyflawni a dogfennu'r prawf prawf yn ogystal â deall pwysigrwydd y prawf. Ysgrifennwch gyfarwyddiadau fel petaech chi'n dechnegydd offerynnau a fydd yn gorfod gwneud y gwaith, a bod bywydau'n dibynnu ar gael y profion yn iawn, oherwydd eu bod nhw'n gwneud hynny.
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
Fel arfer, mae SIF wedi'i rannu'n dair prif ran, sef synwyryddion, datrysyddion rhesymeg ac elfennau terfynol. Fel arfer, mae dyfeisiau ategol y gellir eu cysylltu o fewn pob un o'r tair rhan hyn (e.e. rhwystrau IS, ampiau baglu, rasys rhyngosod, solenoidau, ac ati) y mae'n rhaid eu profi hefyd.
Profion prawf synhwyrydd: Rhaid i'r prawf prawf synhwyrydd sicrhau y gall y synhwyrydd synhwyro'r newidyn proses dros ei ystod lawn a throsglwyddo'r signal cywir i'r datrysydd rhesymeg SIS i'w werthuso. Er nad yw'n gynhwysol, rhoddir rhai o'r pethau i'w hystyried wrth greu rhan synhwyrydd y weithdrefn brawf prawf yn Nhabl 1.
Prawf prawf datrysydd rhesymeg: Pan gynhelir prawf prawf swyddogaeth lawn, profir rhan y datrysydd rhesymeg wrth gyflawni gweithred ddiogelwch y SIF a gweithredoedd cysylltiedig (e.e. larymau, ailosod, osgoi, diagnosteg defnyddwyr, diswyddiadau, HMI, ac ati). Rhaid i brofion prawf swyddogaeth rhannol neu dameidiog gyflawni'r holl brofion hyn fel rhan o'r profion prawf gorgyffwrdd unigol. Dylai fod gan wneuthurwr y datrysydd rhesymeg weithdrefn brawf argymelledig yn llawlyfr diogelwch y ddyfais. Os na, ac o leiaf, dylid ail-gylchu pŵer y datrysydd rhesymeg, a dylid gwirio cofrestri diagnostig y datrysydd rhesymeg, goleuadau statws, folteddau cyflenwad pŵer, cysylltiadau cyfathrebu a diswyddiad. Dylid gwneud y gwiriadau hyn cyn y prawf prawf swyddogaeth lawn.
Peidiwch â thybio bod y feddalwedd yn dda am byth ac nad oes angen profi'r rhesymeg ar ôl y prawf prawf cychwynnol gan y gall newidiadau a diweddariadau meddalwedd a chaledwedd heb eu dogfennu, heb eu hawdurdodi a heb eu profi ymledu i systemau dros amser a rhaid eu hystyried yn eich athroniaeth prawf prawf gyffredinol. Dylid adolygu'r broses o reoli logiau newid, cynnal a chadw ac adolygu i sicrhau eu bod yn gyfredol ac yn cael eu cynnal a'u cadw'n iawn, ac os yw'n bosibl, dylid cymharu'r rhaglen gymhwysiad â'r copi wrth gefn diweddaraf.
Dylid cymryd gofal hefyd i brofi holl swyddogaethau ategol a diagnostig datrysydd rhesymeg y defnyddiwr (e.e. cyrff gwarchod, cysylltiadau cyfathrebu, offer seiberddiogelwch, ac ati).
Prawf prawf elfen derfynol: Falfiau yw'r rhan fwyaf o'r elfennau terfynol, fodd bynnag, defnyddir cychwynwyr modur offer cylchdroi, gyriannau cyflymder amrywiol a chydrannau trydanol eraill fel cysylltwyr a thorwyr cylched hefyd fel elfennau terfynol a rhaid dadansoddi eu dulliau methiant a'u profi.
Y prif ddulliau methiant ar gyfer falfiau yw bod yn sownd, amser ymateb yn rhy araf neu'n rhy gyflym, a gollyngiadau, ac mae rhyngwyneb proses weithredu'r falf yn effeithio ar bob un ohonynt ar amser y baglu. Er mai profi'r falf dan amodau gweithredu yw'r achos mwyaf dymunol, byddai Gweithrediadau yn gyffredinol yn gwrthwynebu baglu'r SIF tra bod y gwaith yn gweithredu. Fel arfer, caiff y rhan fwyaf o falfiau SIS eu profi tra bod y gwaith i lawr ar bwysau gwahaniaethol sero, sef yr amodau gweithredu lleiaf heriol. Dylai'r defnyddiwr fod yn ymwybodol o'r pwysau gwahaniaethol gweithredol gwaethaf posibl ac effeithiau dirywiad y falf a'r broses, y dylid eu hystyried wrth ddylunio a maint y falf a'r gweithredydd.
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).
Gall tymereddau amgylchynol hefyd effeithio ar lwythi ffrithiant falf, fel mai profi falfiau mewn tywydd cynnes fydd y llwyth ffrithiant lleiaf heriol fel arfer o'i gymharu â gweithrediad mewn tywydd oer. O ganlyniad, dylid ystyried profi falfiau ar dymheredd cyson er mwyn darparu data cyson ar gyfer profion casgliadol ar gyfer pennu dirywiad perfformiad falf.
Yn gyffredinol, mae gan falfiau gyda gosodwyr clyfar neu reolydd falf digidol y gallu i greu llofnod falf y gellir ei ddefnyddio i fonitro dirywiad ym mherfformiad falf. Gellir gofyn am lofnod falf sylfaenol fel rhan o'ch archeb brynu neu gallwch greu un yn ystod y prawf prawf cychwynnol i wasanaethu fel llinell sylfaen. Dylid gwneud y llofnod falf ar gyfer agor a chau'r falf. Dylid defnyddio diagnosteg falf uwch hefyd os yw ar gael. Gall hyn helpu i ddweud wrthych a yw perfformiad eich falf yn dirywio trwy gymharu llofnodion falf prawf prawf dilynol a diagnosteg â'ch llinell sylfaen. Gall y math hwn o brawf helpu i wneud iawn am beidio â phrofi'r falf ar y pwysau gweithredu gwaethaf posibl.
Efallai y bydd llofnod y falf yn ystod prawf prawf hefyd yn gallu cofnodi'r amser ymateb gyda stampiau amser, gan ddileu'r angen am stopwats. Mae amser ymateb cynyddol yn arwydd o ddirywiad falf a llwyth ffrithiant cynyddol i symud y falf. Er nad oes unrhyw safonau ynghylch newidiadau yn amser ymateb falf, mae patrwm negyddol o newidiadau o brawf prawf i brawf prawf yn dynodi'r golled bosibl o ymyl diogelwch a pherfformiad y falf. Dylai profion prawf falf SIS modern gynnwys llofnod falf fel mater o arfer peirianneg da.
Dylid mesur pwysedd cyflenwad aer offeryn y falf yn ystod prawf prawf. Er mai gwanwyn falf falf dychwelyd-gwanwyn sy'n cau'r falf, mae'r grym neu'r trorym dan sylw yn cael ei bennu gan faint mae'r gwanwyn falf yn cael ei gywasgu gan bwysedd cyflenwad y falf (yn ôl Cyfraith Hooke, F = kX). Os yw eich pwysedd cyflenwad yn isel, ni fydd y gwanwyn yn cywasgu cymaint, felly bydd llai o rym ar gael i symud y falf pan fo angen. Er nad yw'n gynhwysol, rhoddir rhai o'r pethau i'w hystyried wrth greu rhan falf y weithdrefn brawf prawf yn Nhabl 2.
Amser postio: Tach-13-2019