ვიბრაციის სენსორის სიგნალიზაცია ვიბრაციის სენსორისთვის

საკონტროლო ტესტირება ჩვენი უსაფრთხოების ინსტრუმენტირებული სისტემების (SIS) და უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული სისტემების (მაგ. კრიტიკული სიგნალიზაცია, ხანძარსაწინააღმდეგო და გაზის სისტემები, ინსტრუმენტირებული ბლოკირების სისტემები და ა.შ.) უსაფრთხოების მთლიანობის შენარჩუნების განუყოფელი ნაწილია. საკონტროლო ტესტი არის პერიოდული ტესტი საშიში გაუმართაობის გამოსავლენად, უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული ფუნქციონირების შესამოწმებლად (მაგ. გადატვირთვა, გვერდის ავლა, სიგნალიზაცია, დიაგნოსტიკა, ხელით გამორთვა და ა.შ.) და იმის უზრუნველსაყოფად, რომ სისტემა აკმაყოფილებს კომპანიის და გარე სტანდარტებს. საკონტროლო ტესტირების შედეგები ასევე წარმოადგენს SIS მექანიკური მთლიანობის პროგრამის ეფექტურობისა და სისტემის საველე საიმედოობის საზომს.

დამადასტურებელი ტესტირების პროცედურები მოიცავს ტესტირების ეტაპებს, ნებართვების მოპოვებიდან დაწყებული შეტყობინებების გაკეთებით და სისტემის ექსპლუატაციიდან გამოყვანით დამთავრებული, ყოვლისმომცველი ტესტირების უზრუნველყოფით, დამადასტურებელი ტესტისა და მისი შედეგების დოკუმენტირებით, სისტემის ექსპლუატაციაში ხელახლა ჩაშვებით და მიმდინარე და წინა დამადასტურებელი ტესტირების შედეგების შეფასებით.

ANSI/ISA/IEC 61511-1, მუხლი 16, მოიცავს SIS-ის სანდოობის ტესტირებას. ISA-ს ტექნიკური ანგარიში TR84.00.03 – „უსაფრთხოების ინსტრუმენტირებული სისტემების (SIS) მექანიკური მთლიანობა“, მოიცავს სანდოობის ტესტირებას და ამჟამად გადახედვის პროცესშია, ახალი ვერსიის გამოშვება კი მალე იგეგმება. ISA-ს ტექნიკური ანგარიში TR96.05.02 – „ავტომატური სარქველების ადგილზე სანდოობის ტესტირება“ ამჟამად შემუშავების პროცესშია.

დიდი ბრიტანეთის ჯანმრთელობისა და გარემოს დაცვის ორგანიზაციის ანგარიში CRR 428/2002 – „ქიმიურ ინდუსტრიაში უსაფრთხოების ინსტრუმენტული სისტემების დამადასტურებელი ტესტირების პრინციპები“ გვაწვდის ინფორმაციას დამადასტურებელი ტესტირებისა და კომპანიების მიერ დიდ ბრიტანეთში განხორციელებული ქმედებების შესახებ.

საკონტროლო ტესტის პროცედურა ეფუძნება უსაფრთხოების ინსტრუმენტული ფუნქციის (SIF) მარშრუტის თითოეული კომპონენტისთვის ცნობილი სახიფათო უკმარისობის რეჟიმების ანალიზს, SIF-ის ფუნქციონალურობას, როგორც სისტემას და იმას, თუ როგორ (და თუ) უნდა შემოწმდეს სახიფათო უკმარისობის რეჟიმი. პროცედურის შემუშავება უნდა დაიწყოს SIF-ის დიზაინის ფაზაში სისტემის დიზაინით, კომპონენტების შერჩევით და იმის განსაზღვრით, თუ როდის და როგორ უნდა ჩატარდეს საკონტროლო ტესტი. SIS ინსტრუმენტებს აქვთ საკონტროლო ტესტირების სირთულის სხვადასხვა ხარისხი, რაც უნდა იქნას გათვალისწინებული SIF-ის დიზაინის, ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობისას. მაგალითად, ხვრელის მრიცხველები და წნევის გადამცემები უფრო ადვილია შესამოწმებლად, ვიდრე კორიოლისის მასის ნაკადის მრიცხველები, მაგნიტური მრიცხველები ან ჰაერის რადარის დონის სენსორები. გამოყენებამ და სარქვლის დიზაინმა ასევე შეიძლება გავლენა მოახდინოს სარქვლის საკონტროლო ტესტის ყოვლისმომცველობაზე, რათა უზრუნველყოს, რომ დეგრადაციის, ბლოკირების ან დროზე დამოკიდებული უკმარისობის გამო საშიში და საწყისი უკმარისობები არ გამოიწვიოს კრიტიკული უკმარისობის გამოვლენა შერჩეულ ტესტირების ინტერვალში.

მიუხედავად იმისა, რომ საკონტროლო ტესტის პროცედურები, როგორც წესი, SIF-ის ინჟინერიის ფაზაში მუშავდება, ისინი ასევე უნდა განიხილონ ობიექტის SIS-ის ტექნიკურმა ორგანომ, ოპერაციებმა და ტესტირებაში ჩართულმა ინსტრუმენტულმა ტექნიკოსებმა. ასევე უნდა ჩატარდეს სამუშაო უსაფრთხოების ანალიზი (JSA). მნიშვნელოვანია, რომ ქარხანამ მიიღოს თანხმობა იმის შესახებ, თუ რა ტესტები ჩატარდება და როდის, ასევე მათი ფიზიკური და უსაფრთხოების მიზანშეწონილობის შესახებ. მაგალითად, არ არის მიზანშეწონილი ნაწილობრივი დარტყმის ტესტირების მითითება, როდესაც ოპერაციების ჯგუფი არ დათანხმდება ამის გაკეთებას. ასევე რეკომენდებულია, რომ საკონტროლო ტესტის პროცედურები განიხილოს დამოუკიდებელმა საგნის ექსპერტმა (SME). სრული ფუნქციის საკონტროლო ტესტისთვის საჭირო ტიპიური ტესტირება ილუსტრირებულია ნახაზ 1-ში.

სრული ფუნქციონალურობის დამტკიცების ტესტის მოთხოვნები სურათი 1: უსაფრთხოების ინსტრუმენტული ფუნქციის (SIF) და მისი უსაფრთხოების ინსტრუმენტული სისტემის (SIS) სრული ფუნქციონალურობის დამტკიცების ტესტის სპეციფიკაციაში უნდა იყოს მითითებული ან მითითებული ეტაპები თანმიმდევრობით, ტესტის მომზადებისა და ტესტის პროცედურებიდან შეტყობინებებამდე და დოკუმენტაციამდე.

სურათი 1: უსაფრთხოების ინსტრუმენტირებული ფუნქციის (SIF) და მისი უსაფრთხოების ინსტრუმენტირებული სისტემის (SIS) სრული ფუნქციონალურობის დამტკიცების ტესტის სპეციფიკაციაში უნდა იყოს ასახული ან მითითებული ეტაპები თანმიმდევრობით, ტესტის მომზადებისა და ტესტის პროცედურებიდან შეტყობინებებამდე და დოკუმენტაციამდე.

საკონტროლო ტესტირება არის დაგეგმილი ტექნიკური მომსახურება, რომელიც უნდა შეასრულოს კომპეტენტურმა პერსონალმა, რომელიც გაწვრთნილია SIS ტესტირებაში, საკონტროლო პროცედურასა და იმ SIS მარყუჟებში, რომლებსაც ისინი შეამოწმებენ. საწყისი საკონტროლო ტესტის ჩატარებამდე უნდა ჩატარდეს პროცედურის დეტალური განხილვა და შემდგომში გაუმჯობესებების ან შესწორებების შესახებ უკუკავშირის მიწოდება საიტის SIS ტექნიკურ ორგანოსთვის.

არსებობს ორი ძირითადი რეჟიმი (უსაფრთხო ან სახიფათო), რომლებიც იყოფა ოთხ რეჟიმად - საშიში - აღმოუჩენელი, საშიში - აღმოჩენილი (დიაგნოსტიკით), უსაფრთხო - აღმოუჩენელი და უსაფრთხოდ აღმოჩენილი. ამ სტატიაში ტერმინები „საშიში“ და „საშიში - აღმოუჩენელი“ გამოიყენება ურთიერთშემცვლელად.

SIF-ის დადასტურების ტესტირებისას, ჩვენ ძირითადად გვაინტერესებს საშიში, შეუმჩნეველი გაუმართაობის რეჟიმები, მაგრამ თუ არსებობს მომხმარებლის დიაგნოსტიკა, რომელიც აფიქსირებს სახიფათო გაუმართაობას, ეს დიაგნოსტიკა უნდა გაიაროს დადასტურების ტესტი. გაითვალისწინეთ, რომ მომხმარებლის დიაგნოსტიკისგან განსხვავებით, მოწყობილობის შიდა დიაგნოსტიკა, როგორც წესი, მომხმარებლის მიერ ვერ მოწმდება, როგორც ფუნქციონალური და ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს დადასტურების ტესტის ფილოსოფიაზე. როდესაც SIL გამოთვლებში დიაგნოსტიკისთვის გათვალისწინებულია დამსახურება, დიაგნოსტიკური სიგნალიზაცია (მაგ., დიაპაზონს მიღმა სიგნალიზაცია) უნდა შემოწმდეს დადასტურების ტესტის ნაწილად.

გაუმართაობის რეჟიმები შეიძლება დაიყოს შემდეგებად: ტესტირების დროს გამოვლენილი წარუმატებლობის რეჟიმები, დაუტესტავი და საწყისი ან დროზე დამოკიდებული წარუმატებლობები. ზოგიერთი სახიფათო გაუმართაობის რეჟიმი შეიძლება პირდაპირ არ იყოს გამოკვლეული სხვადასხვა მიზეზის გამო (მაგ., სირთულე, საინჟინრო ან ოპერაციული გადაწყვეტილება, უცოდინრობა, არაკომპეტენტურობა, გამოტოვება ან დაშვების სისტემატური შეცდომები, წარმოშობის დაბალი ალბათობა და ა.შ.). თუ არსებობს ცნობილი გაუმართაობის რეჟიმები, რომლებიც არ შემოწმდება, კომპენსაცია უნდა მოხდეს მოწყობილობის დიზაინში, ტესტირების პროცედურაში, მოწყობილობის პერიოდულ შეცვლაში ან აღდგენაში და/ან უნდა ჩატარდეს ინფერენციული ტესტირება, რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი SIF-ის მთლიანობაზე ტესტირების არარსებობის გავლენა.

საწყისი გაუმართაობა არის გაუარესების მდგომარეობა ან პირობა, რომლის დროსაც კრიტიკული, სახიფათო გაუმართაობის მოლოდინი შესაძლებელია, თუ დროულად არ განხორციელდება მაკორექტირებელი ქმედებები. ისინი, როგორც წესი, აღმოჩენილია ბოლოდროინდელ ან საწყის საორიენტაციო ტესტებთან შედარებით (მაგ., სარქვლის ხელმოწერები ან სარქვლის რეაგირების დრო) ან შემოწმებით (მაგ., პროცესის პორტის დაბლოკვა). საწყისი გაუმართაობები, როგორც წესი, დროზეა დამოკიდებული - რაც უფრო დიდხანს არის მოწყობილობა ან აგრეგატი ექსპლუატაციაში, მით უფრო გაუარესდება ის; უფრო სავარაუდოა ის პირობები, რომლებიც ხელს უწყობს შემთხვევით გაუმართაობას, პროცესის პორტის დაბლოკვა ან სენსორის დაგროვება დროთა განმავლობაში, სასარგებლო სიცოცხლის ვადა ამოიწურა და ა.შ. ამიტომ, რაც უფრო გრძელია ტესტირების ინტერვალი, მით უფრო სავარაუდოა საწყისი ან დროზე დამოკიდებული გაუმართაობა. საწყისი გაუმართაობისგან ნებისმიერი დაცვა ასევე უნდა გაიაროს ტესტირება (პორტის გაწმენდა, თერმული კვალი და ა.შ.).

პროცედურები უნდა დაიწეროს სახიფათო (შეუმჩნეველი) ჩავარდნების დასადასტურებლად. ჩავარდნის რეჟიმისა და ეფექტის ანალიზის (FMEA) ან ჩავარდნის რეჟიმის, ეფექტისა და დიაგნოსტიკური ანალიზის (FMEDA) ტექნიკას შეუძლია დაეხმაროს საშიში, შეუმჩნეველი ჩავარდნების იდენტიფიცირებას და სად უნდა გაუმჯობესდეს დასადასტურებელი ტესტირების დაფარვა.

ბევრი სატესტო პროცედურა წერილობითია და ეფუძნება გამოცდილებას და არსებული პროცედურების შაბლონებს. ახალი პროცედურები და უფრო რთული SIF-ები მოითხოვს უფრო ინჟინერიულ მიდგომას FMEA/FMEDA-ს გამოყენებით, რათა გაანალიზდეს საშიში ჩავარდნები, დადგინდეს, თუ როგორ შეამოწმებს ან არ შეამოწმებს ტესტირების პროცედურა ამ ჩავარდნებს და რა დაფარვის არეალი აქვს მას. სენსორის მაკრო დონის ჩავარდნის რეჟიმის ანალიზის ბლოკ-დიაგრამა ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში. FMEA, როგორც წესი, მხოლოდ ერთხელ უნდა გაკეთდეს კონკრეტული ტიპის მოწყობილობისთვის და ხელახლა იქნას გამოყენებული მსგავსი მოწყობილობებისთვის, მათი პროცესის მომსახურების, ინსტალაციისა და ადგილზე ტესტირების შესაძლებლობების გათვალისწინებით.

მაკრო დონის გაუმართაობის ანალიზი სურათი 2: სენსორისა და წნევის გადამცემის (PT) ეს მაკრო დონის გაუმართაობის რეჟიმის ანალიზის ბლოკ-სქემა აჩვენებს ძირითად ფუნქციებს, რომლებიც, როგორც წესი, დაყოფილი იქნება მრავალ მიკრო გაუმართაობის ანალიზად, რათა სრულად განისაზღვროს ფუნქციურ ტესტებში გამოსასწორებელი პოტენციური გაუმართაობები.

სურათი 2: სენსორისა და წნევის გადამცემის (PT) მაკრო დონის უკმარისობის რეჟიმის ანალიზის ეს ბლოკ-სქემა აჩვენებს ძირითად ფუნქციებს, რომლებიც, როგორც წესი, დაყოფილი იქნება მრავალ მიკრო უკმარისობის ანალიზად, რათა სრულად განისაზღვროს ფუნქციურ ტესტებში გამოსასწორებელი პოტენციური უკმარისობები.

ცნობილი, საშიში, გამოუვლენელი ჩავარდნების პროცენტულ მაჩვენებელს, რომლებიც დამტკიცების ტესტირებას გადის, დამტკიცების ტესტის დაფარვა (PTC) ეწოდება. PTC ჩვეულებრივ გამოიყენება SIL გამოთვლებში SIF-ის უფრო სრულად ტესტირების წარუმატებლობის „კომპენსაციის“ მიზნით. ხალხს ცდება, რომ SIL გამოთვლებში ტესტის დაფარვის ნაკლებობის გათვალისწინებით, მათ შექმნეს საიმედო SIF. მარტივი ფაქტია, თუ თქვენი ტესტის დაფარვა 75%-ია და თუ ამ რიცხვს თქვენს SIL გამოთვლაში გაითვალისწინებთ და ისედაც უფრო ხშირად ამოწმებთ იმას, რასაც უკვე უფრო ხშირად ამოწმებთ, საშიში ჩავარდნების 25% მაინც შეიძლება მოხდეს სტატისტიკურად. მე ნამდვილად არ მინდა ამ 25%-ში ვიყო.

მოწყობილობების FMEDA-ს დამტკიცების ანგარიშები და უსაფრთხოების სახელმძღვანელოები, როგორც წესი, ითვალისწინებს მინიმალური სატესტო პროცედურისა და სატესტო დაფარვის პირობებს. ისინი მხოლოდ ხელმძღვანელობას იძლევა და არა ყველა იმ სატესტო ნაბიჯს, რომელიც საჭიროა ყოვლისმომცველი სატესტო პროცედურისთვის. სახიფათო გაუმართაობის ანალიზისთვის ასევე გამოიყენება სხვა ტიპის გაუმართაობის ანალიზი, როგორიცაა გაუმართაობის ხის ანალიზი და საიმედოობაზე ორიენტირებული ტექნიკური მომსახურება.

საკონტროლო ტესტები შეიძლება დაიყოს სრულ ფუნქციურ (ბოლოდან ბოლომდე) ან ნაწილობრივ ფუნქციურ ტესტირებად (სურათი 3). ნაწილობრივი ფუნქციური ტესტირება ჩვეულებრივ ტარდება მაშინ, როდესაც SIF-ის კომპონენტებს SIL გამოთვლებში აქვთ განსხვავებული ტესტირების ინტერვალები, რომლებიც არ ემთხვევა დაგეგმილ გამორთვას ან შეფერხებებს. მნიშვნელოვანია, რომ ნაწილობრივი ფუნქციური ტესტირების პროცედურები გადაფარავდეს ისე, რომ ერთად შემოწმდეს SIF-ის ყველა უსაფრთხოების ფუნქციონირება. ნაწილობრივი ფუნქციური ტესტირების შემთხვევაში, მაინც რეკომენდებულია, რომ SIF-მა ჩაატაროს საწყისი ბოლომდე ტესტირება, ხოლო შემდგომი ტესტები შესრულდეს შეფერხებების დროს.

ნაწილობრივი დამტკიცების ტესტები უნდა შედგებოდეს სურათი 3-ის ჯამური შედეგისგან: კომბინირებული ნაწილობრივი დამტკიცების ტესტები (ქვედა) უნდა მოიცავდეს სრული ფუნქციური დამტკიცების ტესტის ყველა ფუნქციონალურობას (ზედა).

სურათი 3: კომბინირებული ნაწილობრივი დამტკიცების ტესტები (ქვედა) უნდა მოიცავდეს სრული ფუნქციური დამტკიცების ტესტის ყველა ფუნქციონალურობას (ზედა).

ნაწილობრივი დაცულობის ტესტი მხოლოდ მოწყობილობის გაუმართაობის რეჟიმების პროცენტულ მაჩვენებელს ამოწმებს. გავრცელებული მაგალითია ნაწილობრივი დარტყმის მქონე სარქვლის ტესტირება, სადაც სარქველი მცირედით (10-20%) მოძრაობს იმის დასადასტურებლად, რომ ის არ არის გაჭედილი. ამ შემთხვევაში, დაცულობის ტესტის დაფარვა უფრო დაბალია, ვიდრე პირველადი ტესტირების ინტერვალში ჩატარებული დაცულობის ტესტის შემთხვევაში.

სატესტო პროცედურების სირთულე შეიძლება განსხვავდებოდეს SIF-ის სირთულისა და კომპანიის სატესტო პროცედურის ფილოსოფიის მიხედვით. ზოგიერთი კომპანია წერს დეტალურ, ეტაპობრივ სატესტო პროცედურებს, ზოგს კი საკმაოდ მოკლე პროცედურები აქვს. სხვა პროცედურებზე მითითებები, როგორიცაა სტანდარტული კალიბრაცია, ზოგჯერ გამოიყენება სატესტო პროცედურის ზომის შესამცირებლად და ტესტირების თანმიმდევრულობის უზრუნველსაყოფად. კარგი სატესტო პროცედურა უნდა იძლეოდეს საკმარის დეტალებს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ყველა ტესტირება სწორად არის შესრულებული და დოკუმენტირებული, მაგრამ არა იმდენად დეტალურს, რომ ტექნიკოსებმა ნაბიჯების გამოტოვება მოინდომონ. ტესტის ეტაპის სწორად ჩატარების უზრუნველყოფაში დაგეხმარება ტექნიკოსის მიერ ტესტის ეტაპის ინიციალების დაწერა. დასრულებული სატესტო ეტაპის ინსტრუმენტის ხელმძღვანელის და ოპერაციების წარმომადგენლების მიერ ხელმოწერა ასევე ხაზს უსვამს მის მნიშვნელობას და უზრუნველყოფს სათანადოდ შესრულებულ სატესტო ტესტს.

პროცედურის გასაუმჯობესებლად ყოველთვის უნდა იქნას მიღებული ტექნიკოსის უკუკავშირი. სატესტო პროცედურის წარმატება დიდწილად ტექნიკოსის ხელშია, ამიტომ რეკომენდებულია თანამშრომლობითი ძალისხმევა.

საკონტროლო ტესტირების უმეტესობა, როგორც წესი, ოფლაინ რეჟიმში ტარდება გათიშვის ან შეკეთების დროს. ზოგიერთ შემთხვევაში, SIL გამოთვლების ან სხვა მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, შესაძლოა საჭირო გახდეს საკონტროლო ტესტირების ონლაინ რეჟიმში ჩატარება. ონლაინ ტესტირება მოითხოვს ოპერაციულ განყოფილებებთან დაგეგმვას და კოორდინაციას, რათა საკონტროლო ტესტი უსაფრთხოდ ჩატარდეს, პროცესის დარღვევის და ცრუ გათიშვის გარეშე. თქვენი ყველა ატაბოის გამოსაყენებლად მხოლოდ ერთი ცრუ გათიშვაა საჭირო. ამ ტიპის ტესტირების დროს, როდესაც SIF სრულად არ არის ხელმისაწვდომი თავისი უსაფრთხოების ამოცანის შესასრულებლად, 61511-1-ის 11.8.5 პუნქტი ამბობს, რომ „კომპენსაციის ზომები, რომლებიც უზრუნველყოფს უსაფრთხო მუშაობის უწყვეტობას, უნდა იყოს გათვალისწინებული 11.3 პუნქტის შესაბამისად, როდესაც SIS გვერდის ავლით (შეკეთება ან ტესტირება) იმყოფება“. საკონტროლო ტესტირების პროცედურას უნდა მოჰყვეს არანორმალური სიტუაციის მართვის პროცედურა, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მისი სწორად შესრულება.

SIF, როგორც წესი, იყოფა სამ ძირითად ნაწილად: სენსორები, ლოგიკური ამომხსნელები და საბოლოო ელემენტები. ასევე, როგორც წესი, არსებობს დამხმარე მოწყობილობები, რომლებიც შეიძლება დაკავშირებული იყოს ამ სამი ნაწილიდან თითოეულთან (მაგ., IS ბარიერები, გამორთვის გამაძლიერებლები, შუალედური რელეები, სოლენოიდები და ა.შ.), რომლებიც ასევე უნდა შემოწმდეს. ამ ტექნოლოგიებიდან თითოეულის სატესტო ტესტირების კრიტიკული ასპექტები შეგიძლიათ იხილოთ გვერდითა პანელში „სენსორების, ლოგიკური ამომხსნელების და საბოლოო ელემენტების ტესტირება“ (ქვემოთ).

ზოგიერთი რამის შემოწმება უფრო ადვილია, ვიდრე სხვების. ბევრი თანამედროვე და რამდენიმე ძველი ნაკადისა და დონის ტექნოლოგია უფრო რთულ კატეგორიას მიეკუთვნება. ესენია კორიოლისის ნაკადის მრიცხველები, ვორტექსური მრიცხველები, მაგნიტური მრიცხველები, ჰაერში გამტარი რადარი, ულტრაბგერითი დონე და ადგილზე მოქმედი პროცესის გადამრთველები და სხვა. საბედნიეროდ, მათგან ბევრს ახლა აქვს გაუმჯობესებული დიაგნოსტიკა, რაც ტესტირების გაუმჯობესების საშუალებას იძლევა.

SIF-ის დიზაინში გათვალისწინებული უნდა იყოს ასეთი მოწყობილობის საველე პირობებში ტესტირების სირთულე. ინჟინრებისთვის ადვილია SIF მოწყობილობების შერჩევა მოწყობილობის ტესტირებისთვის საჭირო მასალების სერიოზული გათვალისწინების გარეშე, რადგან ისინი არ იქნებიან მათი ტესტირების განმახორციელებელი ადამიანები. ეს ასევე ეხება ნაწილობრივი დარტყმის ტესტირებას, რაც SIF-ის მოთხოვნისამებრ ჩავარდნის საშუალო ალბათობის (PFDavg) გასაუმჯობესებლად გავრცელებული გზაა, მაგრამ მოგვიანებით ქარხნის ოპერაციულ განყოფილებას ამის გაკეთება არ სურს და ხშირად შეიძლება არც გააკეთოს. ყოველთვის უზრუნველყავით ქარხნის ზედამხედველობა SIF-ების ინჟინერიაზე ტესტირების თვალსაზრისით.

საკონტროლო ტესტი უნდა მოიცავდეს SIF-ის მონტაჟისა და შეკეთების შემოწმებას, საჭიროებისამებრ, 61511-1-ის 16.3.2 პუნქტის დასაკმაყოფილებლად. უნდა ჩატარდეს საბოლოო შემოწმება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ყველაფერი კარგადაა დამაგრებული და ორჯერ შემოწმდეს, რომ SIF სათანადოდ არის დაბრუნებული ექსპლუატაციაში.

კარგი ტესტირების პროცედურის შედგენა და განხორციელება მნიშვნელოვანი ნაბიჯია SIF-ის მთლიანობის უზრუნველსაყოფად მისი სიცოცხლის განმავლობაში. ტესტირების პროცედურამ უნდა უზრუნველყოს საკმარისი დეტალები იმის უზრუნველსაყოფად, რომ საჭირო ტესტები თანმიმდევრულად და უსაფრთხოდ ჩატარდეს და დოკუმენტირებული იყოს. სახიფათო ჩავარდნები, რომლებიც არ არის შემოწმებული დამადასტურებელი ტესტებით, უნდა ანაზღაურდეს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ SIF-ის უსაფრთხოების მთლიანობა სათანადოდ იყოს შენარჩუნებული მისი სიცოცხლის განმავლობაში.

კარგი სატესტო პროცედურის დაწერა მოითხოვს პოტენციური სახიფათო ჩავარდნების საინჟინრო ანალიზთან ლოგიკურ მიდგომას, საშუალებების შერჩევას და სატესტო ეტაპების დაწერას, რომლებიც ქარხნის ტესტირების შესაძლებლობებში შედის. ამავდროულად, მიიღეთ ქარხნის მხარდაჭერა ტესტირებისთვის ყველა დონეზე და მოამზადეთ ტექნიკოსები სატესტო ტესტის ჩასატარებლად და დოკუმენტირებისთვის, ასევე გაიგეთ ტესტის მნიშვნელობა. დაწერეთ ინსტრუქციები ისე, თითქოს თქვენ იყოთ ინსტრუმენტების ტექნიკოსი, რომელსაც სამუშაოს შესრულება მოუწევს და რომ სიცოცხლე დამოკიდებულია ტესტირების სწორად ჩატარებაზე, რადგან ეს ასეა.

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, როგორც წესი, იყოფა სამ ძირითად ნაწილად: სენსორები, ლოგიკური ამომხსნელები და საბოლოო ელემენტები. ასევე, როგორც წესი, არსებობს დამხმარე მოწყობილობები, რომლებიც შეიძლება დაკავშირებული იყოს ამ სამი ნაწილიდან თითოეულთან (მაგ., IS ბარიერები, გამორთვის გამაძლიერებლები, შუალედური რელეები, სოლენოიდები და ა.შ.), რომლებიც ასევე უნდა შემოწმდეს.

სენსორისადმი მდგრადობის ტესტები: სენსორისადმი მდგრადობის ტესტმა უნდა უზრუნველყოს, რომ სენსორს შეუძლია პროცესის ცვლადის აღქმა მთელი დიაპაზონის განმავლობაში და შესაბამისი სიგნალის გადაცემა SIS ლოგიკური ამოხსნისთვის შეფასებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის ყოვლისმომცველი, ზოგიერთი ფაქტორი, რომელიც გასათვალისწინებელია ტესტის პროცედურის სენსორის ნაწილის შექმნისას, მოცემულია ცხრილში 1.

ლოგიკური ამოხსნის დამადასტურებელი ტესტი: სრული ფუნქციის დამადასტურებელი ტესტირების ჩატარებისას, ლოგიკური ამოხსნის როლი SIF-ის უსაფრთხოების მოქმედებისა და მასთან დაკავშირებული მოქმედებების (მაგ., სიგნალიზაცია, გადატვირთვა, გვერდის ავლითი გამორთვა, მომხმარებლის დიაგნოსტიკა, ზედმეტობა, HMI და ა.შ.) შესრულებაში უნდა შემოწმდეს. ნაწილობრივი ან ფრაგმენტული ფუნქციის დამადასტურებელი ტესტები უნდა აკმაყოფილებდეს ყველა ამ ტესტს ინდივიდუალური გადაფარვის დამადასტურებელი ტესტების ნაწილად. ლოგიკური ამოხსნის მწარმოებელს მოწყობილობის უსაფრთხოების სახელმძღვანელოში უნდა ჰქონდეს რეკომენდებული დამადასტურებელი ტესტირების პროცედურა. თუ არა და, სულ მცირე, ლოგიკური ამოხსნის სიმძლავრე უნდა გადაიხედოს და შემოწმდეს ლოგიკური ამოხსნის დიაგნოსტიკური რეგისტრები, სტატუსის ნათურები, კვების წყაროს ძაბვები, საკომუნიკაციო კავშირები და ზედმეტობა. ეს შემოწმებები უნდა ჩატარდეს სრული ფუნქციის დამადასტურებელი ტესტის ჩატარებამდე.

ნუ იფიქრებთ, რომ პროგრამული უზრუნველყოფა სამუდამოდ კარგია და საწყისი ტესტირების შემდეგ ლოგიკის შემოწმება საჭირო არ არის, რადგან დროთა განმავლობაში სისტემებში შეიძლება შეაღწიოს არადოკუმენტირებული, არაავტორიზებული და შეუმოწმებელი პროგრამული და აპარატურული ცვლილებები და პროგრამული უზრუნველყოფის განახლებები და ისინი გათვალისწინებული უნდა იყოს თქვენი ტესტირების საერთო ფილოსოფიაში. ცვლილებების, ტექნიკური მომსახურებისა და რედაქტირების ჟურნალების მართვა უნდა გადაიხედოს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ისინი განახლებული და სათანადოდ შენახულია და, თუ შესაძლებელია, აპლიკაციის პროგრამა უნდა შედარდეს უახლეს სარეზერვო ასლს.

ასევე, ყურადღება უნდა მიექცეს მომხმარებლის ლოგიკის ამოხსნის ყველა დამხმარე და დიაგნოსტიკური ფუნქციის (მაგ., დარაჯები, საკომუნიკაციო არხები, კიბერუსაფრთხოების მოწყობილობები და ა.შ.) ტესტირებას.

საბოლოო ელემენტის დაცულობის ტესტი: საბოლოო ელემენტების უმეტესობა სარქველებია, თუმცა, მბრუნავი აღჭურვილობის ძრავის სტარტერები, ცვლადი სიჩქარის ამძრავები და სხვა ელექტრული კომპონენტები, როგორიცაა კონტაქტორები და ამომრთველები, ასევე გამოიყენება საბოლოო ელემენტებად და მათი გაუმართაობის რეჟიმები უნდა გაანალიზდეს და დაცულობის ტესტირება მოხდეს.

სარქველების ძირითადი გაუმართაობის რეჟიმებია გაჭედვა, ძალიან ნელი ან ძალიან სწრაფი რეაგირების დრო და გაჟონვა, რომლებზეც გავლენას ახდენს სარქვლის სამუშაო პროცესის ინტერფეისი გამორთვის დროს. მიუხედავად იმისა, რომ სარქვლის ტესტირება სამუშაო პირობებში ყველაზე სასურველი შემთხვევაა, ოპერაციები ზოგადად ეწინააღმდეგება SIF-ის გამორთვას ქარხნის მუშაობის დროს. SIS სარქველების უმეტესობა, როგორც წესი, ტესტირება ხდება მაშინ, როდესაც ქარხნის მუშაობა ნულოვანი დიფერენციალური წნევის ქვეშაა, რაც ყველაზე ნაკლებად მომთხოვნი სამუშაო პირობებია. მომხმარებელმა უნდა იცოდეს ყველაზე უარესი შემთხვევის ოპერაციული დიფერენციალური წნევის და სარქვლისა და პროცესის გაუარესების ეფექტების შესახებ, რაც გათვალისწინებული უნდა იყოს სარქვლისა და აქტივატორის დიზაინსა და ზომებში.

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).

გარემოს ტემპერატურას ასევე შეუძლია გავლენა მოახდინოს სარქვლის ხახუნის დატვირთვაზე, ამიტომ სარქველების თბილ ამინდში ტესტირება, როგორც წესი, ყველაზე ნაკლებად მომთხოვნი ხახუნის დატვირთვა იქნება ცივ ამინდში მუშაობასთან შედარებით. შედეგად, სარქველების საკონტროლო ტესტირება თანმიმდევრულ ტემპერატურაზე უნდა იქნას გათვალისწინებული, რათა უზრუნველყოფილი იყოს თანმიმდევრული მონაცემები სარქვლის მუშაობის გაუარესების დასადგენად ინფერენციული ტესტირებისთვის.

ჭკვიანი პოზიციონირების მქონე ან ციფრული სარქვლის კონტროლერის მქონე სარქველებს, როგორც წესი, აქვთ სარქვლის ხელმოწერის შექმნის შესაძლებლობა, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია სარქვლის მუშაობის გაუარესების მონიტორინგისთვის. სარქვლის საბაზისო ხელმოწერა შეიძლება მოითხოვოთ თქვენი შეკვეთის ნაწილად ან შეგიძლიათ შექმნათ ის საწყისი საკონტროლო ტესტის დროს, რომელიც საბაზისო მაჩვენებლად გამოდგება. სარქვლის ხელმოწერა უნდა გაკეთდეს როგორც სარქვლის გახსნისთვის, ასევე დახურვისთვის. ასევე უნდა იქნას გამოყენებული სარქვლის გაფართოებული დიაგნოსტიკა, თუ ეს შესაძლებელია. ეს დაგეხმარებათ იმის გარკვევაში, უარესდება თუ არა თქვენი სარქვლის მუშაობა შემდგომი საკონტროლო ტესტის სარქვლის ხელმოწერებისა და დიაგნოსტიკის თქვენს საბაზისო დონესთან შედარებით. ამ ტიპის ტესტი დაგეხმარებათ კომპენსირებაში იმ შემთხვევისა, როდესაც სარქველი არ არის შემოწმებული უარეს შემთხვევაში სამუშაო წნევებზე.

სარქვლის ხელმოწერას, საკონტროლო ტესტის დროს, ასევე შეუძლია რეაგირების დროის ჩაწერა დროის შტამპებით, რაც გამორიცხავს წამზომის საჭიროებას. რეაგირების დროის გაზრდა სარქვლის გაუარესების და სარქვლის გადასაადგილებლად ხახუნის დატვირთვის გაზრდის ნიშანია. მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს სტანდარტები სარქვლის რეაგირების დროის ცვლილებებთან დაკავშირებით, საკონტროლო ტესტიდან საკონტროლო ტესტამდე ცვლილებების უარყოფითი ტენდენცია მიუთითებს სარქვლის უსაფრთხოების ზღვრისა და მუშაობის პოტენციურ დაკარგვაზე. თანამედროვე SIS სარქვლის საკონტროლო ტესტირება, კარგი საინჟინრო პრაქტიკის შესაბამისად, უნდა მოიცავდეს სარქვლის ხელმოწერას.

სარქვლის ინსტრუმენტის ჰაერის მიწოდების წნევა უნდა გაიზომოს საკონტროლო ტესტის დროს. მიუხედავად იმისა, რომ სარქვლის დახურვისას ზამბარის ზამბარა ხურავს სარქველს, გამოყენებული ძალა ან ბრუნვის მომენტი განისაზღვრება იმით, თუ რამდენად შეკუმშულია სარქვლის ზამბარა სარქვლის მიწოდების წნევით (ჰუკის კანონის მიხედვით, F = kX). თუ მიწოდების წნევა დაბალია, ზამბარა იმდენად არ შეიკუმშება, შესაბამისად, საჭიროების შემთხვევაში სარქვლის გადასაადგილებლად ნაკლები ძალა იქნება ხელმისაწვდომი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის გათვალისწინებული, საკონტროლო ტესტის პროცედურის სარქვლის ნაწილის შექმნისას გასათვალისწინებელი ზოგიერთი ფაქტორი მოცემულია ცხრილ 2-ში.