Сигнализация с датчиком вибрации для ＨＯＭＥ ｓｅｃｕｒｉｔｙ

Проверочные испытания являются неотъемлемой частью поддержания целостности системы безопасности наших контрольно-измерительных приборов (КИП) и связанных с безопасностью систем (например, критически важных сигнализаций, систем пожарной и газовой сигнализации, контрольно-измерительных блокировочных систем и т. д.). Проверочные испытания — это периодические проверки для выявления опасных неисправностей, проверки функциональности, связанной с безопасностью (например, сброс, обходные пути, сигнализация, диагностика, ручное отключение и т. д.), и обеспечения соответствия системы стандартам компании и внешним стандартам. Результаты проверок также являются показателем эффективности программы обеспечения механической целостности КИП и надежности системы в полевых условиях.

Процедуры проверки качества охватывают все этапы тестирования, начиная с получения разрешений, уведомления пользователей и вывода системы из эксплуатации для проведения испытаний, обеспечения всестороннего тестирования, документирования результатов проверки качества, ввода системы в эксплуатацию и оценки текущих и предыдущих результатов испытаний.

Стандарт ANSI/ISA/IEC 61511-1, пункт 16, описывает испытания на прочность систем безопасности. Технический отчет ISA TR84.00.03 – «Механическая целостность систем безопасности (SIS)» описывает испытания на прочность и в настоящее время находится в стадии пересмотра, ожидается скорый выход новой версии. Технический отчет ISA TR96.05.02 – «Испытания на прочность автоматизированных клапанов на месте эксплуатации» в настоящее время находится в стадии разработки.

В отчете Управления по охране труда и технике безопасности Великобритании (UK HSE) CRR 428/2002 «Принципы проверки безопасности систем, оснащенных контрольно-измерительными приборами, в химической промышленности» содержится информация о проверке безопасности и о том, какие меры принимают компании в Великобритании.

Процедура проверки работоспособности основана на анализе известных опасных режимов отказов для каждого из компонентов в цепи срабатывания системы безопасности (SIF), функциональности SIF как системы и способов (и необходимости) проверки на наличие опасного режима отказа. Разработка процедуры должна начинаться на этапе проектирования SIF с проектирования системы, выбора компонентов и определения того, когда и как проводить проверку работоспособности. Проверки работоспособности приборов SIS имеют различную степень сложности, которую необходимо учитывать при проектировании, эксплуатации и техническом обслуживании SIF. Например, диафрагменные расходомеры и датчики давления проще проверять, чем кориолисовые расходомеры, магнитные расходомеры или радиолокационные датчики уровня, считываемые с воздуха. Применение и конструкция клапана также могут влиять на полноту проверки работоспособности клапана, чтобы гарантировать, что опасные и начинающиеся отказы, вызванные деградацией, засорением или зависящими от времени отказами, не приведут к критическому отказу в течение выбранного интервала испытаний.

Хотя процедуры контрольных испытаний обычно разрабатываются на этапе проектирования системы SIF, их также следует согласовать с техническим руководителем системы SIS на объекте, оперативным персоналом и техниками по контрольно-измерительным приборам, которые будут проводить испытания. Также необходимо провести анализ безопасности работ (JSA). Важно получить одобрение предприятия относительно того, какие испытания будут проводиться и когда, а также их физической осуществимости и безопасности. Например, нет смысла указывать испытания на частичный ход, если оперативный персонал не согласен их проводить. Также рекомендуется, чтобы процедуры контрольных испытаний были рассмотрены независимым экспертом в данной области. Типичные испытания, необходимые для проверки работоспособности системы, показаны на рисунке 1.

Требования к полнофункциональным контрольным испытаниям. Рисунок 1: Спецификация полнофункциональных контрольных испытаний для функции безопасности (SIF) и ее системы безопасности (SIS) должна описывать или ссылаться на этапы в последовательности от подготовки к испытаниям и процедур испытаний до уведомлений и документации.

Рисунок 1: Полная спецификация проверки работоспособности функции безопасности (SIF) и ее системы безопасности (SIS) должна описывать или ссылаться на этапы в последовательности от подготовки к испытаниям и процедур испытаний до уведомлений и документации.

Проверка работоспособности — это плановое мероприятие по техническому обслуживанию, которое должно выполняться компетентным персоналом, обученным тестированию систем безопасности, процедуре проверки и работе с проверяемыми контурами системы безопасности. Перед проведением первоначальной проверки работоспособности необходимо провести ознакомление с процедурой, а после ее завершения предоставить обратную связь техническому руководителю системы безопасности объекта для внесения улучшений или исправлений.

Существует два основных типа отказов (безопасный или опасный), которые подразделяются на четыре категории: опасный необнаруженный, опасный обнаруженный (с помощью диагностики), безопасный необнаруженный и безопасный обнаруженный. В данной статье термины «опасный» и «опасный необнаруженный» используются взаимозаменяемо.

При проверке SIF нас в первую очередь интересуют опасные необнаруженные режимы отказов, но если существуют средства диагностики пользователя, которые обнаруживают опасные отказы, эти средства диагностики также должны быть проверены. Следует отметить, что в отличие от диагностики пользователя, внутренние средства диагностики устройства, как правило, не могут быть подтверждены пользователем как работоспособные, и это может повлиять на подход к проверке. Когда средства диагностики учитываются в расчетах SIL, сигналы тревоги (например, сигналы выхода за пределы допустимого диапазона) должны быть проверены в рамках проверки.

Виды отказов можно дополнительно разделить на те, которые проверяются во время контрольных испытаний, те, которые не проверяются, и начальные отказы или отказы, зависящие от времени. Некоторые опасные виды отказов могут не проверяться напрямую по различным причинам (например, сложность, инженерное или эксплуатационное решение, незнание, некомпетентность, систематические ошибки, связанные с упущениями или совершением действий, низкая вероятность возникновения и т. д.). Если известны виды отказов, которые не будут проверяться, следует предусмотреть компенсацию в конструкции устройства, процедуре испытаний, периодической замене или восстановлении устройства и/или проводить косвенное тестирование, чтобы минимизировать влияние отсутствия тестирования на целостность SIF.

Начальная стадия отказа — это ухудшение состояния, при котором можно обоснованно ожидать критического, опасного отказа, если своевременно не будут приняты корректирующие меры. Обычно их выявляют путем сравнения характеристик с результатами недавних или первоначальных контрольных испытаний (например, характеристики клапана или время отклика клапана) или путем осмотра (например, засорение технологического порта). Начальные стадии отказа обычно зависят от времени — чем дольше устройство или узел находится в эксплуатации, тем сильнее происходит его деградация; возрастают вероятности возникновения случайных отказов: засорение технологического порта или накопление отложений в датчике с течением времени, истечение срока службы и т. д. Следовательно, чем больше интервал контрольных испытаний, тем выше вероятность начального или зависящего от времени отказа. Любые средства защиты от начальных стадий отказа также должны быть проверены (продувка порта, обогрев и т. д.).

Необходимо разработать процедуры для проверки на наличие опасных (необнаруженных) отказов. Методы анализа видов и последствий отказов (FMEA) или анализа видов, последствий и диагностики отказов (FMEDA) могут помочь выявить опасные необнаруженные отказы и определить, где необходимо улучшить охват проверок.

Многие процедуры проверки работоспособности разрабатываются на основе опыта и шаблонов существующих процедур. Новые процедуры и более сложные требования к безопасности (SIF) требуют более инженерного подхода с использованием FMEA/FMEDA для анализа опасных отказов, определения того, как процедура тестирования будет или не будет проверять эти отказы, и охвата тестов. Блок-схема анализа режимов отказов на макроуровне для датчика показана на рисунке 2. Анализ FMEA обычно достаточно провести один раз для конкретного типа устройства и повторно использовать для аналогичных устройств с учетом их технологических условий эксплуатации, установки и возможностей тестирования на месте эксплуатации.

Макроуровневый анализ отказов. Рисунок 2: Эта блок-схема макроуровневого анализа режимов отказов датчика и преобразователя давления (ПД) показывает основные функции, которые обычно разбиваются на множество микроанализов отказов для полного определения потенциальных отказов, которые необходимо устранить в ходе функциональных испытаний.

Рисунок 2: Эта блок-схема анализа режимов отказов на макроуровне для датчика и преобразователя давления (ПД) показывает основные функции, которые обычно разбиваются на множество микроанализов отказов для полного определения потенциальных отказов, которые необходимо устранить в ходе функциональных испытаний.

Процент известных, опасных, необнаруженных отказов, которые проходят проверку на достоверность, называется покрытием проверки на достоверность (PTC). PTC обычно используется в расчетах SIL для «компенсации» отсутствия более полной проверки SIF. Многие ошибочно полагают, что, учитывая недостаточное покрытие проверки в расчете SIL, они разработали надежный SIF. На самом деле, если покрытие проверки составляет 75%, и вы учли это число в расчете SIL и проверяете уже имеющееся чаще, статистически все равно может произойти 25% опасных отказов. Я точно не хотел бы оказаться в этих 25%.

В отчетах FMEDA об утверждении и руководствах по безопасности устройств обычно указывается минимальная процедура и охват контрольных испытаний. Однако они содержат лишь рекомендации, а не все этапы испытаний, необходимые для комплексной процедуры контрольных испытаний. Для выявления опасных отказов также используются другие виды анализа отказов, такие как анализ дерева отказов и техническое обслуживание, ориентированное на надежность.

Проверочные испытания можно разделить на полные функциональные (сквозные) и частичные функциональные испытания (рис. 3). Частичное функциональное тестирование обычно проводится, когда компоненты системы безопасности имеют разные интервалы тестирования в расчетах SIL, которые не совпадают с запланированными остановками или плановыми ремонтами. Важно, чтобы процедуры частичного функционального проверки перекрывались, так чтобы вместе они проверяли все функции безопасности системы безопасности. При частичном функциональном тестировании все же рекомендуется проводить первоначальное сквозное тестирование системы безопасности, а затем последующие во время плановых ремонтов.

Сумма результатов частичных проверок должна составлять (Рисунок 3): объединенные частичные проверки (внизу) должны охватывать все функции полной функциональной проверки (вверху).

Рисунок 3: Комбинированные частичные тесты доказательства (внизу) должны охватывать все функции полного функционального теста доказательства (вверху).

Частичная проверка работоспособности проверяет лишь часть режимов отказов устройства. Распространенный пример — проверка клапана с частичным ходом, когда клапан перемещается на небольшое расстояние (10-20%), чтобы убедиться, что он не заклинил. Эта проверка обеспечивает меньший охват, чем проверка, проводимая в основной контрольной точке.

Процедуры проверки могут различаться по сложности в зависимости от сложности SIF (системы контроля качества) и философии компании, определяющей процедуры тестирования. Некоторые компании разрабатывают подробные пошаговые процедуры тестирования, в то время как другие предлагают довольно краткие варианты. Иногда для сокращения объема процедуры проверки и обеспечения согласованности тестирования используются ссылки на другие процедуры, например, на стандартную калибровку. Хорошая процедура проверки должна содержать достаточно подробную информацию, чтобы гарантировать правильное выполнение и документирование всех испытаний, но не настолько подробную, чтобы технические специалисты захотели пропустить какие-либо этапы. Подписание выполненного этапа техническим специалистом, ответственным за его выполнение, поможет гарантировать правильность проведения теста. Подписание результатов проверки руководителем отдела приборов и представителями операционного отдела также подчеркнет важность и обеспечит правильное выполнение проверки.

Для улучшения процедуры всегда следует запрашивать отзывы технических специалистов. Успех процедуры проверки во многом зависит от работы технических специалистов, поэтому настоятельно рекомендуется совместная работа.

Большинство контрольных испытаний обычно проводится в автономном режиме во время остановки или планового ремонта. В некоторых случаях контрольные испытания могут потребоваться в режиме онлайн во время работы для выполнения расчетов уровня безопасности (SIL) или других требований. Онлайн-тестирование требует планирования и координации с оперативным отделом, чтобы обеспечить безопасное проведение контрольного испытания без нарушения технологического процесса и без ложных срабатываний. Достаточно одного ложного срабатывания, чтобы исчерпать все ваши возможности. Во время такого типа испытаний, когда система безопасности не полностью доступна для выполнения своих задач, пункт 11.8.5 стандарта 61511-1 гласит: «Компенсационные меры, обеспечивающие непрерывную безопасную работу, должны быть предусмотрены в соответствии с пунктом 11.3, когда система безопасности находится в обходном режиме (ремонт или тестирование)». Процедура управления нештатной ситуацией должна сопровождать процедуру контрольного испытания, чтобы обеспечить ее правильное выполнение.

Система контроля безопасности (SIF) обычно делится на три основные части: датчики, логические решатели и оконечные элементы. Как правило, в каждую из этих трех частей могут быть включены вспомогательные устройства (например, защитные барьеры, усилители срабатывания, промежуточные реле, соленоиды и т. д.), которые также необходимо тестировать. Критические аспекты проверки работоспособности каждой из этих технологий описаны в боковой панели «Тестирование датчиков, логических решателей и оконечных элементов» (ниже).

Некоторые устройства проверить на прочность проще, чем другие. Многие современные и некоторые более старые технологии измерения расхода и уровня относятся к более сложной категории. К ним относятся кориолисовые расходомеры, вихревые расходомеры, магнитные расходомеры, радары, работающие через воздух, ультразвуковые уровнемеры и датчики технологических процессов, и это лишь некоторые из них. К счастью, многие из них теперь оснащены усовершенствованными средствами диагностики, позволяющими проводить более качественные испытания.

При проектировании SIF необходимо учитывать сложность проведения полевых испытаний такого устройства. Инженерам легко выбрать устройства SIF, не задумываясь о том, что потребуется для их испытаний, поскольку они не будут проводить сами испытания. Это также относится к испытаниям на частичный ход поршня, которые являются распространенным способом повышения средней вероятности отказа SIF по требованию (PFDavg), но позже оперативный отдел предприятия не захочет их проводить, и зачастую может этого не делать. Всегда обеспечивайте контроль со стороны предприятия за инженерными работами по SIF в отношении проведения полевых испытаний.

Проверка работоспособности должна включать осмотр установки SIF и, при необходимости, ремонт в соответствии с пунктом 16.3.2 стандарта 61511-1. Необходимо провести окончательную проверку, чтобы убедиться в исправности всех элементов, а также двойную проверку правильности ввода SIF в эксплуатацию.

Разработка и внедрение качественной процедуры испытаний является важным шагом для обеспечения целостности системы безопасности на протяжении всего срока ее службы. Процедура испытаний должна содержать достаточно подробную информацию, чтобы гарантировать последовательное и безопасное проведение и документирование необходимых испытаний. Опасные отказы, не проверенные контрольными испытаниями, должны быть компенсированы, чтобы обеспечить надлежащее поддержание целостности системы безопасности на протяжении всего срока ее службы.

Разработка качественной процедуры проверки работоспособности требует логического подхода к инженерному анализу потенциально опасных отказов, выбора средств и описания этапов проверки, которые находятся в пределах возможностей предприятия по проведению испытаний. При этом необходимо заручиться поддержкой предприятия на всех уровнях, обучить технических специалистов проведению и документированию проверки, а также пониманию важности этого испытания. Составляйте инструкции так, как если бы вы были техником по контрольно-измерительным приборам, которому предстоит выполнить эту работу, и чтобы от правильного проведения испытаний зависели жизни людей, потому что это действительно так.

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

Система SIF обычно делится на три основные части: датчики, логические решатели и оконечные элементы. Также обычно имеются вспомогательные устройства, которые могут быть подключены к каждой из этих трех частей (например, защитные барьеры, токи срабатывания, промежуточные реле, соленоиды и т. д.) и которые также должны быть протестированы.

Проверочные испытания датчика: Проверочное испытание датчика должно гарантировать, что датчик способен измерять технологическую переменную во всем ее диапазоне и передавать соответствующий сигнал логическому решателю SIS для обработки. Хотя этот перечень не является исчерпывающим, некоторые моменты, которые следует учитывать при создании части процедуры проверки датчика, приведены в таблице 1.

Проверка работоспособности логического решателя: При проведении полной проверки работоспособности проверяется роль логического решателя в выполнении защитных действий SIF и связанных с ними действий (например, сигналы тревоги, сброс, обходы, диагностика пользователя, резервирование, HMI и т. д.). Частичные или фрагментарные проверки работоспособности должны включать все эти проверки в рамках отдельных перекрывающихся проверок. Производитель логического решателя должен иметь рекомендуемую процедуру проверки работоспособности в руководстве по безопасности устройства. Если такой процедуры нет, то как минимум необходимо перезагрузить питание логического решателя и проверить диагностические регистры логического решателя, индикаторы состояния, напряжения питания, каналы связи и резервирование. Эти проверки следует проводить до проведения полной проверки работоспособности.

Не следует предполагать, что программное обеспечение будет исправно работать вечно и что логику не нужно проверять после первоначального тестирования, поскольку со временем в системы могут проникать незадокументированные, несанкционированные и непроверенные изменения программного и аппаратного обеспечения, а также обновления программного обеспечения, и это необходимо учитывать в общей стратегии тестирования. Необходимо пересмотреть журналы изменений, обслуживания и версий, чтобы убедиться в их актуальности и надлежащем ведении, а при наличии такой возможности следует сравнить прикладную программу с последней резервной копией.

Также следует тщательно проверить все вспомогательные и диагностические функции решателя логики пользователя (например, сторожевые таймеры, каналы связи, устройства кибербезопасности и т. д.).

Испытание на прочность конечных элементов: В большинстве случаев конечными элементами являются клапаны, однако в качестве конечных элементов также используются пусковые устройства для вращающихся двигателей, частотно-регулируемые приводы и другие электрические компоненты, такие как контакторы и автоматические выключатели, и необходимо проанализировать и проверить на прочность их отказы.

Основными причинами отказов клапанов являются заклинивание, слишком медленное или слишком быстрое время срабатывания и утечка, на которые влияет взаимодействие клапана с технологическим процессом в момент срабатывания. Хотя тестирование клапана в рабочих условиях является наиболее желательным вариантом, руководство предприятия, как правило, выступает против срабатывания системы защиты от перенапряжения (SIF) во время работы установки. Большинство клапанов SIS обычно тестируются во время простоя установки при нулевом перепаде давления, что является наименее требовательными условиями эксплуатации. Пользователь должен учитывать наихудший сценарий перепада давления в рабочем режиме, а также влияние на клапан и технологический процесс, что следует принимать во внимание при проектировании и расчете клапанов и приводов.

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).

Температура окружающей среды также может влиять на нагрузки трения клапанов, поэтому испытания клапанов в теплую погоду, как правило, будут наименее ресурсоемкими по сравнению с эксплуатацией в холодную погоду. В результате, следует рассмотреть возможность проведения контрольных испытаний клапанов при постоянной температуре для получения достоверных данных для косвенного анализа с целью определения ухудшения характеристик клапанов.

Клапаны с интеллектуальными позиционерами или цифровым контроллером обычно имеют возможность создавать сигнатуру клапана, которую можно использовать для мониторинга ухудшения его характеристик. Базовую сигнатуру клапана можно запросить в рамках заказа на покупку или создать во время первоначального контрольного испытания, чтобы она служила базовым показателем. Сигнатуру клапана следует создавать как при открытии, так и при закрытии клапана. Также следует использовать расширенную диагностику клапана, если она доступна. Это поможет определить, ухудшаются ли характеристики вашего клапана, сравнивая сигнатуры и результаты диагностики последующих контрольных испытаний с базовым показателем. Этот тип испытаний может помочь компенсировать отсутствие испытаний клапана при наихудших рабочих давлениях.

В ходе контрольных испытаний клапана также может быть зафиксировано время отклика с помощью временных меток, что исключает необходимость использования секундомера. Увеличение времени отклика свидетельствует об износе клапана и увеличении трения, необходимого для его перемещения. Хотя стандартов относительно изменений времени отклика клапана не существует, отрицательная закономерность изменений от одного контрольного испытания к другому указывает на потенциальную потерю запаса прочности и производительности клапана. Современные контрольные испытания клапанов с защитой от перегрузки (SIS) должны включать фиксацию времени отклика клапана в соответствии с передовой инженерной практикой.

Давление воздуха, подаваемого в клапан, следует измерять во время испытания на прочность. Хотя клапан закрывается пружиной, сила или крутящий момент, возникающие при этом, определяются тем, насколько сильно пружина сжимается под действием давления воздуха (согласно закону Гука, F = kX). Если давление воздуха низкое, пружина сожмется меньше, следовательно, для перемещения клапана при необходимости будет доступно меньшее усилие. В таблице 2 приведены некоторые моменты, которые следует учитывать при проведении испытания клапана на прочность, хотя это и не исчерпывающий список.