Prooftesting er en integrert del av vedlikeholdet av sikkerhetsintegriteten til våre instrumenterte sikkerhetssystemer (SIS) og sikkerhetsrelaterte systemer (f.eks. kritiske alarmer, brann- og gasssystemer, instrumenterte forriglingssystemer osv.). En prooftest er en periodisk test for å oppdage farlige feil, teste sikkerhetsrelatert funksjonalitet (f.eks. tilbakestilling, bypass, alarmer, diagnostikk, manuell avstengning osv.) og sikre at systemet oppfyller selskapets og eksterne standarder. Resultatene av prooftestingen er også et mål på effektiviteten til SIS mekaniske integritetsprogram og systemets pålitelighet i felten.
Prosedyrer for korrekturtesting dekker testtrinn fra å innhente tillatelser, sende varsler og ta systemet ut av drift for testing til å sikre omfattende testing, dokumentere korrekturtesten og dens resultater, sette systemet i drift igjen og evaluere gjeldende testresultater og tidligere korrekturtestresultater.
ANSI/ISA/IEC 61511-1, klausul 16, dekker SIS-prooftesting. ISA teknisk rapport TR84.00.03 – «Mekanisk integritet til sikkerhetsinstrumenterte systemer (SIS)», dekker prooftesting og er for tiden under revisjon, med en ny versjon som forventes snart. ISA teknisk rapport TR96.05.02 – «In-situ proof testing of automated ventiles» er for tiden under utvikling.
Den britiske HSE-rapporten CRR 428/2002 – «Prinsipper for korrekturtesting av sikkerhetsinstrumenterte systemer i den kjemiske industrien» gir informasjon om korrekturtesting og hva selskaper gjør i Storbritannia.
En prosedyre for korrekturtesting er basert på en analyse av de kjente farlige feilmodusene for hver av komponentene i sikkerhetsinstrumenterte funksjoners (SIF) trippbane, SIF-funksjonaliteten som et system, og hvordan (og om) man skal teste for den farlige feilmodusen. Prosedyreutvikling bør starte i SIF-designfasen med systemdesign, valg av komponenter og bestemmelse av når og hvordan korrekturtesting skal utføres. SIS-instrumenter har varierende grader av vanskelighetsgrad for korrekturtesting som må vurderes i SIF-design, drift og vedlikehold. For eksempel er åpningsmålere og trykktransmittere enklere å teste enn Coriolis-massestrømningsmålere, magnetmålere eller luftgjennomstrømningsradarnivåsensorer. Bruksområdet og ventildesignet kan også påvirke omfanget av ventilens korrekturtest for å sikre at farlige og begynnende feil på grunn av degradering, plugging eller tidsavhengige feil ikke fører til en kritisk feil innenfor det valgte testintervallet.
Selv om prosedyrer for korrekturtesting vanligvis utvikles i løpet av SIF-prosjekteringsfasen, bør de også gjennomgås av stedets SIS-tekniske myndighet, drift og instrumentteknikerne som skal utføre testingen. En jobbsikkerhetsanalyse (JSA) bør også utføres. Det er viktig å få anleggets samtykke til hvilke tester som skal utføres og når, og deres fysiske og sikkerhetsmessige gjennomførbarhet. For eksempel er det ikke nyttig å spesifisere delvis slaglengdetesting når driftsgruppen ikke vil samtykke til å gjøre det. Det anbefales også at prosedyrene for korrekturtesting gjennomgås av en uavhengig fagekspert (SME). Den typiske testingen som kreves for en full funksjonell korrekturtest er illustrert i figur 1.
Krav til fullstendig funksjonstest Figur 1: En spesifikasjon for fullstendig funksjonstest for en sikkerhetsinstrumentert funksjon (SIF) og dens sikkerhetsinstrumenterte system (SIS) bør angi eller referere til trinnene i rekkefølge fra testforberedelser og testprosedyrer til varsler og dokumentasjon.
Figur 1: En fullstendig funksjonstestspesifikasjon for en sikkerhetsinstrumentert funksjon (SIF) og dens sikkerhetsinstrumenterte system (SIS) bør spesifisere eller referere til trinnene i rekkefølge fra testforberedelser og testprosedyrer til varsler og dokumentasjon.
Proof testing er en planlagt vedlikeholdshandling som skal utføres av kompetent personell som er opplært i SIS-testing, proof-prosedyren og SIS-løkkene de skal teste. Det bør være en gjennomgang av prosedyren før den første proof-testen utføres, og tilbakemelding til stedets SIS-tekniske myndighet etterpå for forbedringer eller rettelser.
Det finnes to primære feilmoduser (sikre eller farlige), som er delt inn i fire moduser – farlig uoppdaget, farlig oppdaget (ved diagnostikk), sikker uoppdaget og sikker oppdaget. Begrepene farlig og farlig uoppdaget feil brukes om hverandre i denne artikkelen.
I SIF-testing er vi primært interessert i farlige, uoppdagede feilmoduser, men hvis det finnes brukerdiagnostikk som oppdager farlige feil, bør denne diagnostikken testes. Merk at i motsetning til brukerdiagnostikk, kan enhetens interne diagnostikk vanligvis ikke valideres som funksjonell av brukeren, og dette kan påvirke filosofien bak testingen. Når det tas hensyn til diagnostikk i SIL-beregningene, bør diagnostiske alarmer (f.eks. utenfor-område-alarmer) testes som en del av testingen.
Feilmodi kan videre deles inn i de som testes under en prøvetest, de som ikke testes, og begynnende feil eller tidsavhengige feil. Noen farlige feilmodi kan ikke testes direkte av ulike årsaker (f.eks. vanskeligheter, tekniske eller driftsmessige beslutninger, uvitenhet, inkompetanse, systematiske feil ved utelatelse eller igangsetting, lav sannsynlighet for forekomst, osv.). Hvis det finnes kjente feilmodi som ikke vil bli testet, bør det kompenseres i enhetsdesign, testprosedyre, periodisk utskifting eller ombygging av enheter, og/eller det bør utføres inferensiell testing for å minimere effekten på SIF-integriteten ved å ikke teste.
En begynnende feil er en forringende tilstand eller tilstand slik at en kritisk, farlig feil med rimelighet kan forventes å oppstå hvis korrigerende tiltak ikke iverksettes i tide. De oppdages vanligvis ved ytelsessammenligning med nylige eller innledende referansetesting (f.eks. ventilsignaturer eller ventilresponstider) eller ved inspeksjon (f.eks. en tett prosessport). Begynnende feil er vanligvis tidsavhengige – jo lenger enheten eller enheten er i drift, desto mer degradert blir den; forhold som fremmer en tilfeldig feil blir mer sannsynlige, tett prosessport eller sensoroppbygging over tid, levetiden er utløpt, osv. Derfor, jo lengre testintervallet er, desto mer sannsynlig er det en begynnende eller tidsavhengig feil. All beskyttelse mot begynnende feil må også testes (portrensing, varmesporing, osv.).
Prosedyrer må skrives for å bevisteste farlige (uoppdagede) feil. Feilmodus- og effektanalyse (FMEA) eller feilmodus-, effekt- og diagnostisk analyse (FMEDA) kan bidra til å identifisere farlige uoppdagede feil, og hvor bevistestdekningen må forbedres.
Mange prosedyrer for korrekturtesting er skriftlige basert på erfaring og maler fra eksisterende prosedyrer. Nye prosedyrer og mer kompliserte SIF-er krever en mer konstruert tilnærming ved bruk av FMEA/FMEDA for å analysere farlige feil, bestemme hvordan testprosedyren vil eller ikke vil teste for disse feilene, og dekningen av testene. Et blokkdiagram for makronivåfeilmodusanalyse for en sensor er vist i figur 2. FMEA trenger vanligvis bare å gjøres én gang for en bestemt type enhet og brukes på nytt for lignende enheter med tanke på deres prosesstjeneste, installasjon og testmuligheter på stedet.
Figur 2: Dette blokkdiagrammet for makronivåfeilmodusanalyse for en sensor og trykktransmitter (PT) viser hovedfunksjonene som vanligvis vil bli delt opp i flere mikrofeilanalyser for å fullt ut definere de potensielle feilene som skal adresseres i funksjonstestene.
Figur 2: Dette blokkdiagrammet for makronivåfeilmodusanalyse for en sensor og trykktransmitter (PT) viser hovedfunksjonene som vanligvis vil bli delt opp i flere mikrofeilanalyser for å fullt ut definere de potensielle feilene som skal tas opp i funksjonstestene.
Prosentandelen av kjente, farlige, uoppdagede feil som er bevistestet kalles bevistestdekningen (PTC). PTC brukes ofte i SIL-beregninger for å «kompensere» for manglende evne til å teste SIF mer fullstendig. Folk har den feilaktige oppfatningen at fordi de har vurdert mangelen på testdekning i SIL-beregningen, har de utformet en pålitelig SIF. Det enkle faktum er at hvis testdekningen din er 75 %, og hvis du tar hensyn til dette tallet i SIL-beregningen din og tester ting du allerede tester oftere, kan 25 % av de farlige feilene fortsatt oppstå statistisk sett. Jeg vil absolutt ikke være blant de 25 %.
FMEDA-godkjenningsrapporter og sikkerhetsmanualer for enheter gir vanligvis en minimumsprosedyre for bevistesting og dekning av bevistesting. Disse gir kun veiledning, ikke alle testtrinnene som kreves for en omfattende bevistestprosedyre. Andre typer feilanalyse, som feiltreanalyse og pålitelighetssentrert vedlikehold, brukes også til å analysere farlige feil.
Bevistester kan deles inn i full funksjonell (ende-til-ende) eller delvis funksjonell testing (figur 3). Delvis funksjonell testing utføres vanligvis når komponentene i SIF har forskjellige testintervaller i SIL-beregningene som ikke samsvarer med planlagte nedstengninger eller snuoperasjoner. Det er viktig at prosedyrer for delvis funksjonell bevistesting overlapper hverandre slik at de sammen tester all sikkerhetsfunksjonaliteten til SIF. Ved delvis funksjonell testing anbefales det fortsatt at SIF har en innledende ende-til-ende bevistest, og påfølgende under snuoperasjoner.
Delvise bevistester bør summere seg Figur 3: De kombinerte delvise bevistestene (nederst) bør dekke alle funksjonalitetene til en full funksjonell bevistest (øverst).
Figur 3: De kombinerte delvise bevistestene (nederst) skal dekke alle funksjonalitetene til en full funksjonell bevistest (øverst).
En delvis bevistest tester bare en prosentandel av en enhets feilmoduser. Et vanlig eksempel er delvis slaglengdetesting av ventiler, der ventilen beveges litt (10–20 %) for å bekrefte at den ikke sitter fast. Dette har en lavere bevistestdekning enn bevistesten ved det primære testintervallet.
Prosedyrer for korrekturtesting kan variere i kompleksitet med kompleksiteten til SIF og selskapets testprosedyrefilosofi. Noen selskaper skriver detaljerte trinnvise testprosedyrer, mens andre har ganske korte prosedyrer. Referanser til andre prosedyrer, for eksempel en standardkalibrering, brukes noen ganger for å redusere størrelsen på korrekturtestprosedyren og for å bidra til å sikre konsistens i testingen. En god korrekturtestprosedyre bør gi nok detaljer til å sikre at all testing utføres og dokumenteres riktig, men ikke så mye detaljer at teknikerne vil hoppe over trinn. Å ha teknikeren, som er ansvarlig for å utføre testtrinnet, initialiserer det fullførte testtrinnet kan bidra til å sikre at testen blir utført riktig. Signering av den fullførte korrekturtesten av instrumentlederen og driftsrepresentanter vil også understreke viktigheten av og sikre en riktig fullført korrekturtest.
Teknikere bør alltid inviteres til tilbakemeldinger for å forbedre prosedyren. Hvor vellykket en korrekturtestprosedyre er, ligger i stor grad i teknikernes hender, så et samarbeid anbefales på det sterkeste.
Det meste av korrekturtesting utføres vanligvis offline under en nedstengning eller snuoperasjon. I noen tilfeller kan det være nødvendig å utføre korrekturtesting online mens den er i drift for å tilfredsstille SIL-beregningene eller andre krav. Online-testing krever planlegging og koordinering med drift for å tillate at korrekturtesten kan utføres trygt, uten prosessforstyrrelser og uten å forårsake en falsk utløsning. Det tar bare én falsk utløsning å bruke opp alle attaboyene dine. Under denne typen test, når SIF ikke er fullt tilgjengelig for å utføre sin sikkerhetsoppgave, sier 61511-1, klausul 11.8.5, at «Kompenserende tiltak som sikrer fortsatt sikker drift skal gis i samsvar med 11.3 når SIS er i bypass (reparasjon eller testing).» En prosedyre for håndtering av unormale situasjoner bør følge med korrekturtestprosedyren for å sikre at dette gjøres riktig.
En SIF er vanligvis delt inn i tre hoveddeler: sensorer, logikkløsere og sluttelementer. Det finnes også vanligvis tilleggsenheter som kan tilknyttes hver av disse tre delene (f.eks. IS-barrierer, trippforsterkere, mellomliggende reléer, solenoider osv.) som også må testes. Kritiske aspekter ved prøvetesting av hver av disse teknologiene finner du i sidefeltet «Testing av sensorer, logikkløsere og sluttelementer» (nedenfor).
Noen ting er enklere å prøveteste enn andre. Mange moderne og noen eldre strømnings- og nivåteknologier er i den vanskeligere kategorien. Disse inkluderer Coriolis-strømningsmålere, vortexmålere, magnesiometere, luftgjennomstrømningsradar, ultralydnivåmålere og in-situ prosessbrytere, for å nevne noen. Heldigvis har mange av disse nå forbedret diagnostikk som muliggjør forbedret testing.
Vanskeligheten med å prøveteste en slik enhet i felten må vurderes i SIF-designet. Det er enkelt for ingeniører å velge SIF-enheter uten å vurdere nøye hva som kreves for å prøveteste enheten, siden de ikke vil være personene som tester dem. Dette gjelder også for delvis slaglengdetesting, som er en vanlig måte å forbedre en gjennomsnittlig sannsynlighet for feil ved behov (PFDavg) i en SIF, men senere ønsker ikke anleggets drift å gjøre det, og ofte gjør de det kanskje ikke. Sørg alltid for anleggstilsyn med konstruksjonen av SIF-er med hensyn til prøvetesting.
Prøvetesten bør inkludere en inspeksjon av SIF-installasjonen og reparasjon etter behov for å oppfylle 61511-1, klausul 16.3.2. Det bør være en sluttinspeksjon for å sikre at alt er i orden, og en dobbeltsjekk av at SIF-en er riktig satt tilbake i drift.
Å skrive og implementere en god testprosedyre er et viktig skritt for å sikre integriteten til SIF gjennom hele levetiden. Testprosedyren bør gi tilstrekkelige detaljer til å sikre at de nødvendige testene utføres og dokumenteres konsekvent og trygt. Farlige feil som ikke testes med prøvetester bør kompenseres for å sikre at SIFs sikkerhetsintegritet opprettholdes tilstrekkelig gjennom hele levetiden.
Å skrive en god prosedyre for korrekturtesting krever en logisk tilnærming til ingeniøranalyse av potensielt farlige feil, valg av metoder og skriving av korrekturtesttrinnene som er innenfor anleggets testkapasitet. Underveis, få anleggets støtte på alle nivåer for testingen, og tren teknikerne til å utføre og dokumentere korrekturtesten, samt forstå viktigheten av testen. Skriv instruksjoner som om du var instrumentteknikeren som må gjøre jobben, og at liv avhenger av å få testingen riktig, for det er de.
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
En SIF er vanligvis delt inn i tre hoveddeler: sensorer, logikkløsere og sluttelementer. Det finnes også vanligvis tilleggsenheter som kan tilknyttes hver av disse tre delene (f.eks. IS-barrierer, trippforsterkere, mellomliggende reléer, solenoider osv.) som også må testes.
Sensortesting: Sensortesten må sikre at sensoren kan registrere prosessvariabelen over hele området og overføre riktig signal til SIS-logikkløseren for evaluering. Selv om det ikke er inkluderende, er noen av tingene du bør vurdere når du lager sensordelen av testprosedyren gitt i tabell 1.
Bevistest av logikkløser: Når fullfunksjonstesting av bevis er utført, testes logikkløserens rolle i å utføre SIFs sikkerhetstiltak og relaterte handlinger (f.eks. alarmer, tilbakestilling, bypass, brukerdiagnostikk, redundans, HMI osv.). Delvise eller stykkevise funksjonstester må utføre alle disse testene som en del av de individuelle overlappende bevistestene. Produsenten av logikkløseren bør ha en anbefalt prosedyre for bevistesting i enhetens sikkerhetshåndbok. Hvis ikke, og som et minimum, bør strømmen til logikkløseren slås av og på, og logikkløserens diagnoseregistre, statuslamper, strømforsyningsspenninger, kommunikasjonskoblinger og redundans bør kontrolleres. Disse kontrollene bør gjøres før fullfunksjonstesten av bevis.
Ikke anta at programvaren er god for alltid, og at logikken ikke trenger å testes etter den første korrekturtesten, da udokumenterte, uautoriserte og uprøvde endringer i programvare og maskinvare, samt programvareoppdateringer, kan snike seg inn i systemer over tid og må tas med i betraktning i den overordnede korrekturtestfilosofien. Håndteringen av endrings-, vedlikeholds- og revisjonslogger bør gjennomgås for å sikre at de er oppdaterte og vedlikeholdes på riktig måte, og hvis det er mulig, bør applikasjonsprogrammet sammenlignes med den nyeste sikkerhetskopien.
Det bør også utvises forsiktighet for å teste alle hjelpe- og diagnostiske funksjoner i brukerlogikkløseren (f.eks. watchdogs, kommunikasjonslenker, cybersikkerhetsapparater osv.).
Slutttest av elementer: De fleste sluttelementene er ventiler, men roterende motorstartere, frekvensomformere og andre elektriske komponenter som kontaktorer og effektbrytere brukes også som sluttelementer, og deres feilmoduser må analyseres og prøvetestes.
De primære feilmodusene for ventiler er at de sitter fast, at responstiden er for langsom eller for rask, og at lekkasje er tilstede, og alt dette påvirkes av ventilens driftsgrensesnitt ved utløsning. Selv om testing av ventilen under driftsforhold er det mest ønskelige tilfellet, ville Operations generelt være imot å utløse SIF mens anlegget er i drift. De fleste SIS-ventiler testes vanligvis mens anlegget er nede ved null differansetrykk, som er de minst krevende driftsforholdene. Brukeren bør være klar over verst tenkelige driftsdifferansetrykk og effektene av ventil- og prosessforringelse, som bør tas med i betraktning i ventil- og aktuatordesign og -dimensjonering.
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).
Omgivelsestemperaturer kan også påvirke ventilenes friksjonsbelastninger, slik at testing av ventiler i varmt vær generelt vil være den minst krevende friksjonsbelastningen sammenlignet med drift i kaldt vær. Som et resultat bør prøvetesting av ventiler ved en jevn temperatur vurderes for å gi konsistente data for slutningstesting for å bestemme ytelsesforringelse av ventiler.
Ventiler med smarte posisjoneringsenheter eller en digital ventilkontroller har vanligvis muligheten til å opprette en ventilsignatur som kan brukes til å overvåke forringelse av ventilens ytelse. En baseline-ventilsignatur kan forespurt som en del av bestillingen, eller du kan opprette en under den første prøvetesten for å fungere som en baseline. Ventilsignaturen bør gjøres for både åpning og lukking av ventilen. Avansert ventildiagnostikk bør også brukes hvis tilgjengelig. Dette kan hjelpe deg med å finne ut om ventilens ytelse forverres ved å sammenligne påfølgende prøvetestventilsignaturer og diagnostikk med baseline. Denne typen test kan bidra til å kompensere for at ventilen ikke testes ved verst tenkelige driftstrykk.
Ventilsignaturen under en prøvetest kan også registrere responstiden med tidsstempler, noe som fjerner behovet for stoppeklokke. Økt responstid er et tegn på ventilforringelse og økt friksjonsbelastning for å bevege ventilen. Selv om det ikke finnes standarder for endringer i ventilens responstid, er et negativt mønster av endringer fra prøvetest til prøvetest en indikasjon på potensielt tap av ventilens sikkerhetsmargin og ytelse. Moderne SIS-ventilprøvetesting bør inkludere en ventilsignatur som et spørsmål om god ingeniørpraksis.
Ventilinstrumentets lufttilførselstrykk bør måles under en prøvetest. Selv om ventilfjæren for en fjærreturventil er det som lukker ventilen, bestemmes kraften eller dreiemomentet som er involvert av hvor mye ventilfjæren komprimeres av ventilens tilførselstrykk (i henhold til Hookes lov, F = kX). Hvis tilførselstrykket er lavt, vil ikke fjæren komprimeres like mye, og dermed vil mindre kraft være tilgjengelig for å bevege ventilen når det er nødvendig. Selv om det ikke er inkluderende, er noen av tingene du bør vurdere når du lager ventildelen av prøvetestprosedyren gitt i tabell 2.
Publisert: 13. november 2019