100% діріл сенсорының дабылы

Дәлелдеу сынағы біздің қауіпсіздік аспаптық жүйелеріміздің (SIS) және қауіпсіздікке қатысты жүйелеріміздің (мысалы, маңызды дабылдар, өрт және газ жүйелері, аспаптық блоктау жүйелері және т.б.) қауіпсіздік тұтастығын сақтаудың ажырамас бөлігі болып табылады. Дәлелдеу сынағы - қауіпті ақауларды анықтау, қауіпсіздікке қатысты функционалдылықты тексеру (мысалы, қайта орнату, айналып өту, дабылдар, диагностика, қолмен өшіру және т.б.) және жүйенің компания мен сыртқы стандарттарға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін мерзімді сынақ. Дәлелдеу сынағының нәтижелері сонымен қатар SIS механикалық тұтастық бағдарламасының тиімділігінің және жүйенің өрістік сенімділігінің өлшемі болып табылады.

Дәлелдеу сынағы процедуралары рұқсаттарды алудан, хабарламалар жасаудан және жүйені сынақтан өткізу үшін пайдаланудан шығарудан бастап, кешенді сынақтан өткізуді қамтамасыз етуге, дәлелдеу сынағын және оның нәтижелерін құжаттауға, жүйені қайтадан пайдалануға енгізуге және ағымдағы және алдыңғы дәлелдеу сынағының нәтижелерін бағалауға дейінгі сынақ кезеңдерін қамтиды.

ANSI/ISA/IEC 61511-1, 16-тармақ SIS қорғанысын сынауды қамтиды. ISA техникалық есебі TR84.00.03 – «Қауіпсіздік аспаптарымен жабдықталған жүйелердің механикалық тұтастығы (SIS)», қорғанысын сынауды қамтиды және қазіргі уақытта қайта қаралу үстінде, жақын арада жаңа нұсқасы шығарылады деп күтілуде. ISA техникалық есебі TR96.05.02 – «Автоматтандырылған клапандарды орнында қорғанысын сынау» қазіргі уақытта әзірлену үстінде.

Ұлыбританияның HSE CRR 428/2002 есебі – «Химия өнеркәсібіндегі қауіпсіздік құралдарымен жабдықталған жүйелерді дәлелдеу сынағының принциптері» дәлелдеу сынағы және компаниялардың Ұлыбританияда не істеп жатқаны туралы ақпарат береді.

Дәлелдеу сынағы процедурасы қауіпсіздік аспаптық функциясының (SIF) жолындағы әрбір компонент үшін белгілі қауіпті ақаулық режимдерін, жүйе ретінде SIF функционалдығын және қауіпті ақаулық режимінде қалай (және егер болса) тексеру керектігін талдауға негізделген. Процедураны әзірлеу SIF жобалау кезеңінде жүйені жобалаудан, компоненттерді таңдаудан және дәлелдеу сынағын қашан және қалай жүргізу керектігін анықтаудан басталуы керек. SIS құралдары SIF жобалауында, пайдалануында және техникалық қызмет көрсетуінде ескерілуі тиіс дәлелдеу сынағының әртүрлі деңгейдегі қиындығына ие. Мысалы, саңылау өлшегіштері мен қысым таратқыштарын Coriolis массалық ағын өлшегіштеріне, магний өлшегіштеріне немесе ауа арқылы жүретін радар деңгейінің датчиктеріне қарағанда тексеру оңайырақ. Қолданылуы мен клапан дизайны сонымен қатар клапанға төзімділік сынағының кешенділігіне әсер етуі мүмкін, бұл тозу, бітелу немесе уақытқа тәуелді ақауларға байланысты қауіпті және бастапқы ақаулықтардың таңдалған сынақ аралығында маңызды ақаулыққа әкелмеуін қамтамасыз етеді.

Дәлелдеу сынағы процедуралары әдетте SIF инженерлік кезеңінде әзірленгенімен, оларды сонымен қатар учаскенің SIS техникалық басқармасы, пайдалану бөлімі және сынақ жүргізетін аспап техниктері қарастыруы керек. Жұмыс қауіпсіздігін талдау (JSA) да жүргізілуі керек. Қандай сынақтар және қашан жүргізілетіні, сондай-ақ олардың физикалық және қауіпсіздік мүмкіндіктері туралы зауыттың келісімін алу маңызды. Мысалы, пайдалану тобы мұны істеуге келіспеген кезде ішінара жүріс сынағын көрсетудің пайдасы жоқ. Сондай-ақ, дәлелдеу сынағы процедураларын тәуелсіз пәндік сарапшы (SME) қарастыруы ұсынылады. Толық функциялы дәлелдеу сынағы үшін қажетті типтік сынақ 1-суретте көрсетілген.

Толық функцияны дәлелдеу сынағының талаптары 1-сурет: Қауіпсіздік құрал-жабдықтарымен жабдықталған функция (ҚАЖ) және оның қауіпсіздік құрал-жабдықтарымен жабдықталған жүйесі (ҚАЖ) үшін толық функцияны дәлелдеу сынағының сипаттамасында сынаққа дайындық пен сынақ процедураларынан бастап хабарландырулар мен құжаттамаға дейінгі қадамдар ретімен түсіндірілуі немесе оларға сілтеме жасалуы керек.

1-сурет: Қауіпсіздік құралдарымен жабдықталған функция (ҚАЖ) және оның қауіпсіздік құралдарымен жабдықталған жүйесі (ҚАЖ) үшін толық функцияны дәлелдейтін сынақ сипаттамасында сынаққа дайындық пен сынақ процедураларынан бастап хабарландырулар мен құжаттамаға дейінгі қадамдар ретімен түсіндірілуі немесе оларға сілтеме жасалуы керек.

Дәлелдеуді сынау – бұл SIS сынағы, дәлелдеу процедурасы және олар тексеретін SIS циклдары бойынша білікті мамандар орындауы тиіс жоспарлы техникалық қызмет көрсету әрекеті. Бастапқы дәлелдеу сынағын өткізбес бұрын процедураны егжей-тегжейлі қарастырып, кейіннен жақсартулар немесе түзетулер үшін жергілікті SIS техникалық басқармасына кері байланыс беру керек.

Екі негізгі ақаулық режимі бар (қауіпсіз немесе қауіпті), олар төрт режимге бөлінеді — қауіпті анықталмаған, қауіпті анықталған (диагностика арқылы), қауіпсіз анықталмаған және қауіпсіз анықталған. Бұл мақалада қауіпті және қауіпті анықталмаған ақаулық терминдері бір-бірінің орнына қолданылады.

SIF дәлелді тестілеуінде біз ең алдымен қауіпті анықталмаған ақаулық режимдеріне қызығушылық танытамыз, бірақ қауіпті ақаулықтарды анықтайтын пайдаланушы диагностикасы болса, бұл диагностика дәлелді тестілеуден өтуі керек. Пайдаланушы диагностикасынан айырмашылығы, құрылғының ішкі диагностикасы әдетте пайдаланушымен функционалды деп тексеріле алмайтынын және бұл дәлелді тест философиясына әсер етуі мүмкін екенін ескеріңіз. SIL есептеулерінде диагностика үшін несие алынған кезде, диагностикалық дабылдар (мысалы, диапазоннан тыс дабылдар) дәлелді тесттің бөлігі ретінде тексерілуі керек.

Ақаулық режимдерін дәлелдеу сынағы кезінде тексерілгендер, тексерілмегендер және бастапқы ақаулар немесе уақытқа тәуелді ақаулар деп бөлуге болады. Кейбір қауіпті ақаулық режимдері әртүрлі себептермен (мысалы, қиындық, инженерлік немесе пайдалану шешімі, білмеушілік, біліксіздік, жіберіп алу немесе комиссияның жүйелік қателіктері, пайда болу ықтималдығының төмендігі және т.б.) тікелей тексерілмеуі мүмкін. Егер тексерілмейтін белгілі ақаулық режимдері болса, құрылғыны жобалауда, сынақ процедурасында, құрылғыны мерзімді ауыстыруда немесе қайта құруда өтемақы төленуі керек және/немесе сынақтан өткізбеудің SIF тұтастығына әсерін азайту үшін инференциалды сынақтан өткізу керек.

Бастапқы ақаулық - бұл түзету шаралары уақтылы қабылданбаған жағдайда маңызды, қауіпті ақаулықтың орын алуы мүмкін нашарлайтын күй немесе жағдай. Олар әдетте жақында немесе бастапқы эталондық сынақтармен (мысалы, клапан қолтаңбалары немесе клапанның жауап беру уақыты) немесе тексеру (мысалы, бітеліп қалған технологиялық порт) өнімділікті салыстыру арқылы анықталады. Бастапқы ақаулықтар әдетте уақытқа байланысты болады - құрылғы немесе жинақ неғұрлым ұзақ жұмыс істесе, соғұрлым нашарлайды; кездейсоқ ақаулыққа ықпал ететін жағдайлар, уақыт өте келе технологиялық порттың бітелуі немесе сенсордың жиналуы, пайдалы қызмет мерзімінің аяқталуы және т.б. ықтималдығы артады. Сондықтан, сынақ аралығы неғұрлым ұзақ болса, бастапқы немесе уақытқа тәуелді ақаулық соғұрлым ықтимал. Бастапқы ақаулықтардан кез келген қорғаныс та сынақтан өтуі керек (портты тазарту, жылуды бақылау және т.б.).

Қауіпті (анықталмаған) ақауларды дәлелдеу сынағы үшін процедуралар жазылуы керек. Ақаулық режимі мен әсерін талдау (FMEA) немесе ақаулық режимі, әсері және диагностикалық талдау (FMEDA) әдістері қауіпті анықталмаған ақауларды анықтауға көмектеседі және дәлелдеу сынағының қамтуын жақсарту қажет болған жағдайларда.

Көптеген дәлелдеу сынақ процедуралары жазбаша тәжірибеге және қолданыстағы процедуралардан алынған үлгілерге негізделген. Жаңа процедуралар мен күрделірек SIF-тер қауіпті ақауларды талдау, сынақ процедурасы сол ақауларды қалай тексеретінін немесе тексермейтінін және сынақтардың қамтуын анықтау үшін FMEA/FMEDA пайдаланатын неғұрлым инженерлік тәсілді талап етеді. Сенсорға арналған макро деңгейдегі ақаулық режимінің талдау блок-схемасы 2-суретте көрсетілген. FMEA әдетте белгілі бір құрылғы түрі үшін тек бір рет жасалуы керек және ұқсас құрылғылар үшін олардың технологиялық қызметі, орнату және алаңдық сынақ мүмкіндіктерін ескере отырып қайта пайдаланылуы керек.

Макро деңгейдегі ақаулықтарды талдау 2-сурет: Сенсор мен қысым таратқышының (ҚТ) бұл макро деңгейдегі ақаулық режимін талдау блок-схемасы функция сынақтарында шешілуі тиіс ықтимал ақаулықтарды толық анықтау үшін әдетте бірнеше микро ақаулықтарды талдауға бөлінетін негізгі функцияларды көрсетеді.

2-сурет: Сенсор мен қысым таратқышының (ҚТ) бұл макро деңгейдегі ақаулық режимін талдау блок-схемасы функция сынақтарында шешілуі тиіс ықтимал ақаулықтарды толық анықтау үшін әдетте бірнеше микро ақаулық талдауларына бөлінетін негізгі функцияларды көрсетеді.

Дәлелдеу арқылы тексерілген белгілі, қауіпті, анықталмаған ақаулардың пайызы дәлелдеу сынағының қамтуы (PTC) деп аталады. PTC көбінесе SIF есептеулерінде SIF-ті толық тексере алмаудың «өтемақысы» үшін қолданылады. Адамдар SIL есептеулерінде сынақ қамтуының жетіспеушілігін ескергендіктен, сенімді SIF жасадым деп қателеседі. Қарапайым факт, егер сіздің сынақ қамтуыңыз 75% болса және егер сіз бұл санды SIL есептеуіңізге және жиі тексеріп жатқан сынақ заттарыңызға қоссаңыз, қауіпті ақаулардың 25%-ы статистикалық тұрғыдан әлі де орын алуы мүмкін. Мен бұл 25%-да болғым келмейді.

FMEDA бекіту есептері мен құрылғыларға арналған қауіпсіздік нұсқаулықтары әдетте минималды дәлелділік сынағы процедурасын және дәлелділік сынағының қамтуын қамтамасыз етеді. Бұлар тек нұсқаулық береді, кешенді дәлелділік сынағы процедурасы үшін қажетті барлық сынақ қадамдарын емес. Қауіпті ақауларды талдау үшін ақаулық ағашын талдау және сенімділікке бағытталған техникалық қызмет көрсету сияқты басқа да ақаулықтарды талдау түрлері де қолданылады.

Дәлелдеу сынақтарын толық функционалды (түптен-түпке дейін) немесе ішінара функционалдық сынақ деп бөлуге болады (3-сурет). Ішінара функционалдық сынақ әдетте SIF компоненттерінің SIL есептеулерінде жоспарланған өшірулермен немесе жөндеу жұмыстарымен сәйкес келмейтін әртүрлі сынақ аралықтары болған кезде жасалады. Ішінара функционалдық сынақ процедураларының SIF-тің барлық қауіпсіздік функцияларын бірге тексеретіндей етіп қабаттасуы маңызды. Ішінара функционалдық сынақ кезінде SIF-те бастапқы толықтан-түпке дейін сынақ, ал кейінгі сынақтарды жөндеу жұмыстары кезінде өткізу ұсынылады.

Ішінара дәлелдеу сынақтары қорытынды жасауы керек 3-сурет: Біріктірілген ішінара дәлелдеу сынақтары (төменгі жағында) толық функционалды дәлелдеу сынағының барлық функцияларын қамтуы керек (жоғарғы жағында).

3-сурет: Біріктірілген ішінара дәлелдеу сынақтары (төменгі жағында) толық функционалды дәлелдеу сынағының барлық функцияларын қамтуы керек (жоғарғы жағында).

Ішінара дәлелдеу сынағы құрылғының істен шығу режимдерінің тек белгілі бір пайызын тексереді. Жалпы мысал - жартылай жүріс клапанын сынау, мұнда клапанның тұрып қалмағанын тексеру үшін аз мөлшерде (10-20%) қозғалады. Бұл сынақтың қамтуы бастапқы сынақ аралығындағы дәлелдеу сынағына қарағанда төмен.

Дәлелдеу сынағы процедуралары SIF күрделілігіне және компанияның сынақ процедурасы философиясына байланысты күрделілігі бойынша өзгеруі мүмкін. Кейбір компаниялар егжей-тегжейлі кезең-кезеңмен сынақ процедураларын жазады, ал басқаларында процедуралар өте қысқа. Стандартты калибрлеу сияқты басқа процедураларға сілтемелер кейде дәлелдеу сынағы процедурасының көлемін азайту және сынақтағы бірізділікті қамтамасыз ету үшін қолданылады. Жақсы дәлелдеу сынағы процедурасы барлық сынақтардың дұрыс жүргізілгенін және құжатталғанын қамтамасыз ету үшін жеткілікті мәліметтерді қамтуы керек, бірақ техниктердің қадамдарды өткізіп жіберуін қаламайтындай мәліметтерді қамтымауы керек. Сынақ кезеңін орындауға жауапты техниктің аяқталған сынақ кезеңін бастауы сынақтың дұрыс жүргізілетініне көз жеткізуге көмектеседі. Аяқталған дәлелдеу сынағына құрал жетекшісі мен операциялар өкілдерінің қол қоюы да маңыздылығын атап көрсетеді және дұрыс аяқталған дәлелдеу сынағына кепілдік береді.

Процедураны жақсарту үшін техниктердің пікірлерін әрқашан ескеру қажет. Дәлелдеу сынағы процедурасының сәттілігі көбінесе техниктің қолында, сондықтан бірлескен күш-жігер ұсынылады.

Дәлелдеу сынағының көпшілігі әдетте өшіру немесе жөндеу кезінде желіден тыс орындалады. Кейбір жағдайларда, SIL есептеулерін немесе басқа талаптарды қанағаттандыру үшін дәлелдеу сынағын жұмыс істеп тұрған кезде онлайн режимінде жүргізу қажет болуы мүмкін. Онлайн тестілеу дәлелдеу сынағының қауіпсіз, процесті бұзбай және жалған ақаулық тудырмай жүргізілуін қамтамасыз ету үшін операциялармен жоспарлауды және үйлестіруді қажет етеді. Барлық аттабойларыңызды пайдалану үшін бір ғана жалған тексеру жеткілікті. Сынақтың осы түрі кезінде, SIF өзінің қауіпсіздік міндетін орындауға толық дайын болмаған кезде, 61511-1, 11.8.5-тармақта «SIS айналып өтуде (жөндеу немесе сынау) болған кезде қауіпсіз жұмыстың үздіксіздігін қамтамасыз ететін өтемақы шаралары 11.3-ке сәйкес қамтамасыз етілуі тиіс» делінген. Дәлелдеу сынағы процедурасымен бірге қалыптан тыс жағдайды басқару процедурасы да болуы керек, бұл оның дұрыс орындалуын қамтамасыз етуге көмектеседі.

SIF әдетте үш негізгі бөлікке бөлінеді: сенсорлар, логикалық шешкіштер және соңғы элементтер. Сондай-ақ, осы үш бөліктің әрқайсысына қосылуы мүмкін қосалқы құрылғылар да бар (мысалы, IS кедергілері, өшіру күшейткіштері, интерпозициялаушы релелер, соленоидтар және т.б.), олар да тексерілуі керек. Осы технологиялардың әрқайсысын дәлелдеу тестілеуінің маңызды аспектілерін бүйірлік тақтадан, «Сенсорларды, логикалық шешкіштерді және соңғы элементтерді тестілеу» (төменде) табуға болады.

Кейбір нәрселерді басқаларына қарағанда тексеру оңайырақ. Көптеген заманауи және бірнеше ескі ағын мен деңгей технологиялары күрделірек санатқа жатады. Оларға Coriolis ағын өлшегіштері, құйынды өлшегіштер, магнометрлер, ауа арқылы жүретін радар, ультрадыбыстық деңгей және in situation процесінің қосқыштары және т.б. жатады. Бақытымызға орай, қазір олардың көпшілігінде тестілеуді жақсартуға мүмкіндік беретін жақсартылған диагностика бар.

Мұндай құрылғыны далалық жағдайда дәлелдеу арқылы сынаудың қиындығын SIF жобалауында ескеру қажет. Инженерлік мамандарға құрылғыны дәлелдеу арқылы сынау үшін не қажет екенін байыпты қарастырмай, SIF құрылғыларын таңдау оңай, себебі оларды тексеретін адамдар олар болмайды. Бұл сондай-ақ ішінара жүріспен сынауға да қатысты, бұл SIF орташа сұраныс бойынша істен шығу ықтималдығын (PFDavg) жақсартудың кең таралған тәсілі, бірақ кейінірек зауыт операциялары мұны істегісі келмейді және көп жағдайда істегісі келмеуі мүмкін. Дәлелдеу сынағына қатысты SIF жобалауын зауыттық бақылауды әрқашан қамтамасыз етіңіз.

Дәлелдеу сынағы 61511-1, 16.3.2-тармаққа сәйкес келу үшін SIF орнату және жөндеу жұмыстарын тексеруді қамтуы керек. Барлығының түймеленгеніне көз жеткізу үшін соңғы тексеру және SIF-тің процесті қайта іске қосуға дұрыс орнатылғанын екі рет тексеру қажет.

Жақсы сынақ процедурасын жазу және енгізу SIF-тің өмір бойы тұтастығын қамтамасыз етудің маңызды қадамы болып табылады. Сынақ процедурасы қажетті сынақтардың тұрақты және қауіпсіз орындалуын және құжатталуын қамтамасыз ету үшін жеткілікті мәліметтерді ұсынуы керек. SIF-тің қауіпсіздік тұтастығы оның өмір бойы тиісті түрде сақталуын қамтамасыз ету үшін дәлелді сынақтармен тексерілмеген қауіпті ақаулар өтелуі керек.

Жақсы дәлелдеу сынағы процедурасын жазу ықтимал қауіпті ақаулардың инженерлік талдауына, құралдарды таңдауға және зауыттың сынақ мүмкіндіктеріне кіретін дәлелдеу сынағы қадамдарын жазуға логикалық тәсілді талап етеді. Сонымен қатар, сынақ үшін барлық деңгейдегі зауыттың келісімін алыңыз және техниктерді дәлелдеу сынағын орындауға және құжаттауға, сондай-ақ сынақтың маңыздылығын түсінуге үйретіңіз. Нұсқаулықтарды жұмысты орындауы керек құрал технигі сияқты және өмір сынақты дұрыс жүргізуге байланысты екенін, өйткені олар солай істейді деп жазыңыз.

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 әдетте үш негізгі бөлікке бөлінеді: сенсорлар, логикалық шешімдер және соңғы элементтер. Сондай-ақ, әдетте осы үш бөліктің әрқайсысына қосылуы мүмкін қосалқы құрылғылар да бар (мысалы, IS кедергілері, өшіру күшейткіштері, интерпозициялаушы релелер, соленоидтар және т.б.), олар да тексерілуі керек.

Сенсорды тексеру сынақтары: Сенсорды тексеру сенсордың процесс айнымалысын толық диапазонында сезіне алатынына және бағалау үшін SIS логикалық шешушісіне тиісті сигнал жібере алатынына көз жеткізуі керек. Инклюзивті болмаса да, тексеру процедурасының сенсор бөлігін жасау кезінде ескеру қажет кейбір нәрселер 1-кестеде келтірілген.

Логикалық шешушіні тексеру: Толық функциялы тексеру жүргізілген кезде, логикалық шешушінің SIF қауіпсіздік әрекетін және онымен байланысты әрекеттерді (мысалы, дабылдар, қалпына келтіру, айналып өтулер, пайдаланушы диагностикасы, резервтеулер, HMI және т.б.) орындаудағы рөлі тексеріледі. Функцияны тексерудің ішінара немесе бөлшектелген сынақтары осы сынақтардың барлығын жеке қабаттасатын тексеру сынақтарының бөлігі ретінде орындауы керек. Логикалық шешушіні өндіруші құрылғының қауіпсіздік нұсқаулығында ұсынылған тексеру процедурасын көрсетуі керек. Егер олай болмаса және кем дегенде, логикалық шешушінің қуаты циклді түрде қосылуы керек және логикалық шешушінің диагностикалық регистрлері, күй шамдары, қуат көзінің кернеулері, байланыс байланыстары және резервтеу тексерілуі керек. Бұл тексерулер толық функциялы тексеруден бұрын жасалуы керек.

Бағдарламалық жасақтама мәңгілікке жақсы болады және логиканы алғашқы дәлелдеу сынағынан кейін тексерудің қажеті жоқ деп болжамаңыз, себебі құжатталмаған, рұқсатсыз және тексерілмеген бағдарламалық жасақтама мен аппараттық өзгерістер мен бағдарламалық жасақтама жаңартулары уақыт өте келе жүйелерге еніп кетуі мүмкін және оларды дәлелдеу сынағының жалпы философиясына енгізу қажет. Өзгерістер, техникалық қызмет көрсету және түзету журналдарын басқару олардың жаңартылған және дұрыс күтілетініне көз жеткізу үшін қайта қаралуы керек, ал егер мүмкін болса, қолданбалы бағдарламаны ең соңғы сақтық көшірмемен салыстыру керек.

Сондай-ақ, пайдаланушы логикасын шешудің барлық қосалқы және диагностикалық функцияларын (мысалы, бақылаушы құрылғылар, байланыс байланыстары, киберқауіпсіздік құрылғылары және т.б.) тексеруге мұқият болу керек.

Соңғы элементтердің төзімділігін тексеру: Соңғы элементтердің көпшілігі клапандар болып табылады, дегенмен, айналмалы жабдық қозғалтқышының іске қосу құрылғылары, айнымалы жылдамдықты жетектер және контакторлар мен автоматты ажыратқыштар сияқты басқа да электрлік компоненттер де соңғы элементтер ретінде пайдаланылады және олардың істен шығу режимдері талданып, сенімділігін тексеру қажет.

Клапандардың негізгі істен шығу режимдері - бітеліп қалу, жауап беру уақыты тым баяу немесе тым жылдам және ағып кету, мұның бәрі клапанның жұмыс процесінің интерфейсіне әсер етеді. Клапанды жұмыс жағдайында тексеру ең қолайлы жағдай болғанымен, Операциялар әдетте зауыт жұмыс істеп тұрған кезде SIF-ті өшіруге қарсы болады. SIS клапандарының көпшілігі әдетте зауыт нөлдік дифференциалды қысымда жұмыс істемей тұрған кезде тексеріледі, бұл жұмыс жағдайларының ең азы. Пайдаланушы ең нашар жұмыс дифференциалды қысымын және клапан мен процестің нашарлау әсерлерін білуі керек, оларды клапан мен жетектің дизайны мен өлшемдеріне ескеру қажет.

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).

Қоршаған орта температурасы клапан үйкеліс жүктемелеріне де әсер етуі мүмкін, сондықтан жылы ауа райында клапандарды сынау, әдетте, суық ауа райында жұмыс істеумен салыстырғанда ең аз үйкеліс жүктемесі болады. Нәтижесінде, клапанның өнімділігінің төмендеуін анықтауға арналған инференциалды сынақ үшін тұрақты деректерді қамтамасыз ету үшін клапандарды тұрақты температурада дәлелді сынауды қарастыру қажет.

Ақылды позициялағыштары немесе сандық клапан контроллері бар клапандар, әдетте, клапанның жұмысының нашарлауын бақылау үшін пайдаланылуы мүмкін клапан қолтаңбасын жасау мүмкіндігіне ие. Негізгі клапан қолтаңбасын сатып алу тапсырысыңыздың бөлігі ретінде сұрауға болады немесе бастапқы тексеру сынағы кезінде негізгі сызық ретінде қызмет ету үшін жасай аласыз. Клапан қолтаңбасы клапанды ашу және жабу үшін де жасалуы керек. Мүмкін болса, кеңейтілген клапан диагностикасын да пайдалану керек. Бұл кейінгі тексеру клапанының қолтаңбалары мен диагностикасын негізгі сызықпен салыстыру арқылы клапанның жұмысының нашарлап бара жатқанын анықтауға көмектеседі. Бұл сынақ түрі клапанды ең нашар жұмыс қысымында тексермеудің орнын толтыруға көмектеседі.

Дәлелдеу сынағы кезіндегі клапан қолтаңбасы уақыт белгілерімен жауап беру уақытын жазып, секундомердің қажеттілігін жоя алады. Жауап беру уақытының ұлғаюы клапанның тозуының және клапанды жылжыту үшін үйкеліс жүктемесінің артуының белгісі болып табылады. Клапанның жауап беру уақытындағы өзгерістерге қатысты стандарттар болмаса да, дәлелдеу сынағынан дәлелдеу сынағына өзгерістердің теріс үлгісі клапанның қауіпсіздік шегі мен өнімділігінің жоғалу мүмкіндігін көрсетеді. Қазіргі заманғы SIS клапанға төзімділік сынағы жақсы инженерлік тәжірибе мәселесі ретінде клапан қолтаңбасын қамтуы керек.

Клапан аспабының ауа беру қысымын дәлдік сынағы кезінде өлшеу керек. Серіппелі-қайтарылатын клапанның клапан серіппесі клапанды жабатын болса, қолданылатын күш немесе айналу моменті клапан серіппесінің клапан беру қысымымен қаншалықты қысылатынына байланысты анықталады (Гук заңына сәйкес, F = kX). Егер сіздің беру қысымыңыз төмен болса, серіппе соншалықты қысылмайды, сондықтан қажет болған кезде клапанды жылжыту үшін аз күш жұмсалады. Бұл толық болмаса да, дәлдік сынағы процедурасының клапан бөлігін жасау кезінде ескеретін кейбір нәрселер 2-кестеде келтірілген.