Vibrační senzor alarmu pro ＨＯＭＥ ｓｅｃｕｒｉｔｙ

Zkušební prověrky jsou nedílnou součástí udržování bezpečnostní integrity našich bezpečnostních přístrojových systémů (SIS) a systémů souvisejících s bezpečností (např. kritické alarmy, požární a plynové systémy, přístrojové blokovací systémy atd.). Zkušební prověrka je pravidelný test, který detekuje nebezpečné poruchy, testuje funkce související s bezpečností (např. reset, bypassy, alarmy, diagnostika, ruční vypnutí atd.) a zajišťuje, že systém splňuje firemní a externí standardy. Výsledky zkušebních prověrek jsou také měřítkem účinnosti programu mechanické integrity SIS a spolehlivosti systému v provozu.

Postupy ověřovacích testů zahrnují testovací kroky od získání povolení, oznámení a vyřazení systému z provozu za účelem testování až po zajištění komplexního testování, dokumentaci ověřovacího testu a jeho výsledků, opětovné uvedení systému do provozu a vyhodnocení aktuálních a předchozích výsledků ověřovacích testů.

Norma ANSI/ISA/IEC 61511-1, kapitola 16, se zabývá ověřovacími zkouškami SIS. Technická zpráva ISA TR84.00.03 – „Mechanická integrita bezpečnostních přístrojových systémů (SIS)“ se zabývá ověřovacími zkouškami a v současné době je v revizi, přičemž brzy se očekává vydání nové verze. Technická zpráva ISA TR96.05.02 – „Ověřovací zkoušky automatizovaných ventilů in situ“ je v současné době ve vývoji.

Zpráva HSE Spojeného království CRR 428/2002 – „Zásady pro ověřovací testování bezpečnostních přístrojových systémů v chemickém průmyslu“ poskytuje informace o ověřovacích testech a o tom, co společnosti dělají ve Spojeném království.

Postup ověřovací zkoušky je založen na analýze známých nebezpečných poruchových režimů pro každou z komponent v cestě vypínací funkce bezpečnostní instrumentace (SIF), na funkčnosti SIF jako systému a na tom, jak (a zda) testovat nebezpečný poruchový režim. Vývoj postupu by měl začít ve fázi návrhu SIF s návrhem systému, výběrem komponent a určením, kdy a jak provést ověřovací zkoušku. Přístroje SIS mají různou míru obtížnosti ověřovací zkoušky, kterou je třeba zohlednit při návrhu, provozu a údržbě SIF. Například clonové měřiče a tlakové snímače se testují snadněji než Coriolisovy hmotnostní průtokoměry, magnetické měřiče nebo vzduchové radarové hladinové senzory. Použití a konstrukce ventilu mohou také ovlivnit komplexnost ověřovací zkoušky ventilu, aby se zajistilo, že nebezpečné a začínající poruchy v důsledku degradace, ucpávání nebo časově závislých poruch nepovedou ke kritické poruše ve zvoleném zkušebním intervalu.

I když se postupy ověřovacích zkoušek obvykle vyvíjejí během fáze projektování SIF, měly by být také přezkoumány technickým orgánem SIS na místě, provozem a techniky přístrojů, kteří budou zkoušky provádět. Měla by být také provedena analýza bezpečnosti práce (JSA). Je důležité získat souhlas závodu s tím, jaké zkoušky budou provedeny a kdy, a s jejich fyzickou a bezpečnostní proveditelností. Například nemá smysl specifikovat zkoušky částečného zdvihu, pokud s nimi provozní skupina nebude souhlasit. Doporučuje se také, aby postupy ověřovacích zkoušek přezkoumal nezávislý odborník na danou problematiku (SME). Typické testování požadované pro ověřovací zkoušku plné funkčnosti je znázorněno na obrázku 1.

Požadavky na funkční ověřovací test Obrázek 1: Specifikace funkčního ověřovacího testu pro bezpečnostní instrumentovanou funkci (SIF) a její bezpečnostní instrumentální systém (SIS) by měla uvádět nebo odkazovat na kroky v daném pořadí od přípravy testů a zkušebních postupů až po oznámení a dokumentaci.

Obrázek 1: Specifikace funkčního ověřovacího testu pro bezpečnostní instrumentovanou funkci (SIF) a její bezpečnostní instrumentovaný systém (SIS) by měla uvádět nebo odkazovat na kroky v daném pořadí od přípravy testů a testovacích postupů až po oznámení a dokumentaci.

Zkušební testování je plánovaná údržbářská akce, kterou by měl provádět kompetentní personál vyškolený v testování SIS, zkušebním postupu a testovaných smyčkách SIS. Před provedením počátečního zkušebního testu by měl proběhnout podrobný přehled postupu a následně by měla být poskytnuta zpětná vazba technickému orgánu SIS na místě pro vylepšení nebo opravy.

Existují dva primární režimy selhání (bezpečný nebo nebezpečný), které se dále dělí na čtyři režimy – nebezpečný nezjištěný, nebezpečný detekovaný (diagnostikou), bezpečný nezjištěný a bezpečně detekovaný. Pojmy nebezpečná a nebezpečná nezjištěná porucha se v tomto článku používají zaměnitelně.

V rámci ověřovacích testů SIF se primárně zajímáme o nebezpečné nezjištěné režimy selhání, ale pokud existují uživatelské diagnostické nástroje, které detekují nebezpečné selhání, měly by být tyto diagnostické nástroje ověřeny. Upozorňujeme, že na rozdíl od uživatelské diagnostiky obvykle nelze interní diagnostiku zařízení ověřit jako funkční uživatelem, což může ovlivnit filozofii ověřovacích testů. Pokud se ve výpočtech SIL započítávají diagnostické nástroje, měly by být v rámci ověřovacích testů testovány i diagnostické alarmy (např. alarmy mimo rozsah).

Režimy selhání lze dále rozdělit na ty, na které se testují během zkušebního testu, ty, na které se netestují, a počínající selhání nebo časově závislá selhání. Některé nebezpečné režimy selhání nemusí být přímo testovány z různých důvodů (např. obtížnost, technické nebo provozní rozhodnutí, neznalost, nekompetentnost, systematické chyby v důsledku opomenutí nebo zadání, nízká pravděpodobnost výskytu atd.). Pokud existují známé režimy selhání, které nebudou testovány, měla by být provedena kompenzace v návrhu zařízení, zkušebním postupu, pravidelné výměně nebo přestavbě zařízení a/nebo by se mělo provádět inferenční testování, aby se minimalizoval vliv netestování na integritu SIF.

Počáteční porucha je stav nebo podmínka zhoršující se stav, u kterého lze rozumně očekávat kritickou, nebezpečnou poruchu, pokud nebudou včas přijata nápravná opatření. Obvykle se detekují porovnáním výkonu s nedávnými nebo počátečními srovnávacími ověřovacími testy (např. charakteristiky ventilů nebo doby odezvy ventilů) nebo kontrolou (např. ucpaný procesní port). Počáteční poruchy jsou obvykle časově závislé – čím déle je zařízení nebo sestava v provozu, tím více se zhoršuje; podmínky, které usnadňují náhodnou poruchu, jsou pravděpodobnější, ucpávání procesního portu nebo nánosy senzorů v průběhu času, uplynula životnost atd. Čím delší je tedy interval ověřovacích zkoušek, tím je pravděpodobnější počínající nebo časově závislá porucha. Veškerá ochrana proti počínajícím poruchám musí být také ověřena (proplachování portů, doprovodné otápění atd.).

Musí být napsány postupy pro provedení ověřovacích testů pro nebezpečné (nedetekované) poruchy. Techniky analýzy způsobu a následku poruchy (FMEA) nebo analýzy způsobu, následku a diagnostiky poruchy (FMEDA) mohou pomoci identifikovat nebezpečné nezjištěné poruchy a oblasti, kde je třeba zlepšit pokrytí ověřovacími testy.

Mnoho postupů zkušebních zkoušek je písemně založeno na zkušenostech a šablonách ze stávajících postupů. Nové postupy a složitější SIF vyžadují inženýrštější přístup využívající FMEA/FMEDA k analýze nebezpečných poruch, určení, jak bude nebo nebude testovací postup tyto poruchy testovat, a k určení rozsahu testů. Blokové schéma analýzy poruchových režimů na makroúrovni pro senzor je znázorněno na obrázku 2. FMEA je obvykle nutné provést pouze jednou pro konkrétní typ zařízení a znovu použít pro podobná zařízení s ohledem na jejich provozní proces, instalaci a možnosti testování na místě.

Analýza poruch na makroúrovni Obrázek 2: Toto blokové schéma analýzy poruchových režimů na makroúrovni pro senzor a snímač tlaku (PT) ukazuje hlavní funkce, které se obvykle rozdělí do několika analýz mikroporuch, aby se plně definovaly potenciální poruchy, které je třeba řešit ve funkčních testech.

Obrázek 2: Toto blokové schéma analýzy poruchových režimů na makroúrovni pro senzor a tlakový vysílač (PT) ukazuje hlavní funkce, které se obvykle rozdělí do několika analýz mikroporuch, aby se plně definovaly potenciální poruchy, které je třeba řešit ve funkčních testech.

Procento známých, nebezpečných a nezjištěných selhání, která jsou otestována, se nazývá pokrytí ověřovacím testem (PTC). PTC se běžně používá ve výpočtech SIL k „kompenzaci“ neúspěšného testování SIF. Lidé se mylně domnívají, že protože při výpočtu SIL zohlednili nedostatek pokrytí testy, navrhli spolehlivý SIF. Jednoduchý fakt je, že pokud je vaše pokrytí testy 75 % a pokud jste toto číslo zahrnuli do výpočtu SIL a testovali jste věci, které již testujete, častěji, statisticky se stále může vyskytnout 25 % nebezpečných selhání. Já se rozhodně nechci dostat do těchto 25 %.

Schvalovací zprávy FMEDA a bezpečnostní manuály pro zařízení obvykle poskytují minimální postup zkušebního testu a rozsah zkušebního testu. Tyto postupy poskytují pouze vodítko, nikoli všechny kroky testování potřebné pro komplexní postup zkušebního testu. K analýze nebezpečných poruch se používají i jiné typy analýzy poruch, jako je analýza stromu poruch a údržba zaměřená na spolehlivost.

Zkušební testy lze rozdělit na plné funkční (kompletní) nebo částečné funkční testování (obrázek 3). Částečné funkční testování se běžně provádí, když mají komponenty SIF ve výpočtech SIL různé testovací intervaly, které neodpovídají plánovaným odstávkám nebo zarážkám. Je důležité, aby se postupy částečných funkčních zkušebních testů překrývaly tak, aby společně testovaly všechny bezpečnostní funkce SIF. I u částečných funkčních testů se stále doporučuje, aby SIF prošel počátečním komplexním zkušebním testem a následnými testy během zarážek.

Částečné ověřovací testy by měly mít shodu Obrázek 3: Kombinované částečné ověřovací testy (dole) by měly pokrývat všechny funkce plného funkčního ověřovacího testu (nahoře).

Obrázek 3: Kombinované částečné ověřovací testy (dole) by měly pokrývat všechny funkce plného funkčního ověřovacího testu (nahoře).

Částečný zkušební test testuje pouze určité procento poruchových režimů zařízení. Běžným příkladem je testování ventilu s částečným zdvihem, kdy se ventil pohne o malou vzdálenost (10–20 %), aby se ověřilo, že není zaseknutý. Tento test má nižší pokrytí zkušebním testem než zkušební test v primárním zkušebním intervalu.

Postupy zkušebních ověřovacích zkoušek se mohou lišit ve složitosti v závislosti na složitosti SIF a filozofii zkušebních postupů dané společnosti. Některé společnosti píší podrobné postupy zkušebních zkoušek krok za krokem, zatímco jiné mají postupy poměrně stručné. Odkazy na jiné postupy, jako je standardní kalibrace, se někdy používají ke zmenšení rozsahu postupu zkušebního ověřování a k zajištění konzistence testování. Dobrý postup zkušebního ověřování by měl poskytovat dostatek podrobností, aby se zajistilo, že veškeré testování bude řádně provedeno a zdokumentováno, ale ne tolik podrobností, aby technici chtěli některé kroky přeskočit. Pokud technik, který je zodpovědný za provedení kroku testování, parafuje dokončený krok testování, může to pomoci zajistit, že test bude proveden správně. Podepsání dokončeného zkušebního ověřovacího testu supervizorem přístroje a zástupci provozu také zdůrazní důležitost a zajistí řádně dokončený zkušební test.

Zpětná vazba od techniků by měla být vždy vyzvána k vylepšení postupu. Úspěch postupu zkušebního testu spočívá z velké části v rukou techniků, proto se důrazně doporučuje spolupráce.

Většina ověřovacích testů se obvykle provádí offline během odstávky nebo zastavení. V některých případech může být nutné provést ověřovací test online za provozu, aby byly splněny výpočty SIL nebo jiné požadavky. Online testování vyžaduje plánování a koordinaci s provozem, aby bylo možné ověřovací test provést bezpečně, bez narušení procesu a bez způsobení falešného vypnutí. Stačí pouze jedno falešné vypnutí k vyčerpání všech vašich zdrojů. Během tohoto typu testu, když SIF není plně k dispozici pro plnění svého bezpečnostního úkolu, norma 61511-1, článek 11.8.5 uvádí, že „kompenzační opatření, která zajistí nepřetržitý bezpečný provoz, musí být zajištěna v souladu s 11.3, když je SIS v bypassu (oprava nebo testování).“ Postup ověřovacího testu by měl být doprovázen postupem pro řízení abnormálních situací, který pomůže zajistit jeho správné provedení.

SIF se obvykle dělí na tři hlavní části: senzory, logické řešiče a koncové prvky. V každé z těchto tří částí lze obvykle přiřadit i pomocná zařízení (např. jiskrově bezpečné bariéry, vypínací zesilovače, mezilehlá relé, solenoidy atd.), která je také nutné testovat. Kritické aspekty ověřovacího testování každé z těchto technologií naleznete v postranním panelu „Testování senzorů, logických řešičů a koncových prvků“ (níže).

Některé věci se ověřují snáze než jiné. Mnoho moderních a několik starších technologií pro měření průtoku a hladiny patří do obtížnější kategorie. Patří mezi ně například Coriolisovy průtokoměry, vírové průtokoměry, magnetické průtokoměry, vzduchové radarové systémy, ultrazvukové hladinoměry a procesní spínače in situ. Naštěstí mnoho z nich nyní disponuje vylepšenou diagnostikou, která umožňuje lepší testování.

Při návrhu SIF je nutné zohlednit obtížnost ověřovacího testování takového zařízení v praxi. Pro inženýry je snadné vybrat zařízení SIF, aniž by se vážně zamysleli nad tím, co by bylo nutné k ověřovacímu testování zařízení, protože to nebudou lidé, kteří by je testovali. To platí i pro testování částečného zdvihu, což je běžný způsob, jak zlepšit průměrnou pravděpodobnost poruchy SIF na vyžádání (PFDavg), ale později to provoz závodu nechce dělat a mnohokrát to ani dělat nemusí. Vždy zajistěte dohled závodu nad konstrukcí SIF, pokud jde o ověřovací testování.

Součástí kontrolní zkoušky by měla být kontrola instalace a opravy SIF dle potřeby pro splnění požadavků normy 61511-1, článku 16.3.2. Měla by být provedena závěrečná kontrola, aby se zajistilo, že je vše v pořádku, a dvojitá kontrola, zda byl SIF řádně uveden zpět do provozu.

Vytvoření a implementace dobrého testovacího postupu je důležitým krokem k zajištění integrity SIF po celou dobu jeho životnosti. Testovací postup by měl poskytovat dostatek podrobností, aby se zajistilo, že požadované testy budou prováděny a dokumentovány konzistentně a bezpečně. Nebezpečné poruchy, které nebyly otestovány ověřovacími testy, by měly být kompenzovány, aby se zajistilo, že bezpečnostní integrita SIF bude po celou dobu jeho životnosti adekvátně udržována.

Napsání dobrého postupu pro zkušební test vyžaduje logický přístup k inženýrské analýze potenciálních nebezpečných poruch, výběr prostředků a napsání kroků zkušebního testu, které jsou v rámci testovacích možností závodu. Během toho si zajistěte souhlas závodu s testováním na všech úrovních a proškolte techniky v provádění a dokumentaci zkušebního testu a také v pochopení důležitosti testu. Pište pokyny, jako byste byli technikem přístrojů, který bude muset práci vykonat, a jako byste na správném provedení testu závisely životy, protože to tak je.

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 se obvykle dělí na tři hlavní části: senzory, logické řešiče a koncové prvky. Ke každé z těchto tří částí obvykle patří také pomocná zařízení (např. jiskrově bezpečné bariéry, vypínací proudy, mezilehlá relé, solenoidy atd.), která je také nutné testovat.

Zkoušky funkčnosti senzorů: Zkouška funkčnosti senzorů musí zajistit, aby senzor snímal procesní proměnnou v celém jejím rozsahu a přenášel správný signál do logického řešiče SIS k vyhodnocení. I když to není úplný seznam, některé z věcí, které je třeba zvážit při vytváření části postupu zkušební zkoušky týkající se senzorů, jsou uvedeny v tabulce 1.

Zkouška funkčnosti logického řešiče: Při provádění plnofunkční zkoušky se testuje role logického řešiče v provádění bezpečnostní akce SIF a souvisejících akcí (např. alarmy, reset, bypassy, uživatelská diagnostika, redundance, HMI atd.). Částečné nebo kusé zkoušky funkčnosti musí provádět všechny tyto testy jako součást jednotlivých překrývajících se zkoušky. Výrobce logického řešiče by měl mít v bezpečnostní příručce zařízení doporučený postup zkoušky. Pokud ne, mělo by se minimálně vypnout a zapnout napájení logického řešiče a zkontrolovat diagnostické registry logického řešiče, stavové kontrolky, napájecí napětí, komunikační linky a redundance. Tyto kontroly by měly být provedeny před plnofunkční zkouškou.

Nepředpokládejte, že software bude dobrý navždy a že logiku není nutné po počátečním ověřovacím testu testovat, protože nezdokumentované, neoprávněné a neotestované změny softwaru a hardwaru a aktualizace softwaru se mohou časem vkrádat do systémů a musí být zohledněny v celkové filozofii ověřovacích testů. Správa protokolů změn, údržby a revizí by měla být zkontrolována, aby se zajistilo, že jsou aktuální a správně udržované, a pokud je to možné, měl by být aplikační program porovnán s nejnovější zálohou.

Je třeba také dbát na otestování všech pomocných a diagnostických funkcí uživatelského logického řešiče (např. hlídacích zařízení, komunikačních spojení, zařízení kybernetické bezpečnosti atd.).

Zkouška konečného prvku: Většina konečných prvků jsou ventily, nicméně jako konečné prvky se používají i spouštěče motorů rotačních zařízení, pohony s proměnnými otáčkami a další elektrické součástky, jako jsou stykače a jističe, a jejich poruchové režimy je nutné analyzovat a otestovat.

Primárními poruchovými režimy ventilů jsou zasekávání, příliš pomalá nebo příliš rychlá doba odezvy a netěsnost, přičemž všechny tyto faktory jsou ovlivněny rozhraním provozního procesu ventilu v době vypnutí. I když je testování ventilu za provozních podmínek nejžádanějším případem, provozní oddělení by obecně odmítlo vypínání pojistky proti proudění (SIF) za provozu zařízení. Většina ventilů SIS se obvykle testuje, když je zařízení mimo provoz při nulovém diferenčním tlaku, což jsou nejméně náročné provozní podmínky. Uživatel by si měl být vědom nejhoršího případu provozního diferenčního tlaku a účinků degradace ventilu a procesu, které by měly být zohledněny při návrhu a dimenzování ventilu a pohonu.

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).

Okolní teploty mohou také ovlivnit třecí zatížení ventilů, takže testování ventilů v teplém počasí bude obecně nejméně náročné na třecí zatížení ve srovnání s provozem v chladném počasí. V důsledku toho by se mělo zvážit provedení kontrolních zkoušek ventilů při konzistentní teplotě, aby se získala konzistentní data pro inferenční testování za účelem stanovení degradace výkonu ventilů.

Ventily s inteligentními polohovači nebo digitálním regulátorem ventilů mají obecně schopnost vytvářet signaturu ventilu, kterou lze použít ke sledování zhoršení výkonu ventilu. Základní signaturu ventilu lze vyžádat jako součást vaší objednávky nebo ji můžete vytvořit během úvodní zkušební zkoušky, která bude sloužit jako základní hodnota. Podpis ventilu by měl být proveden pro otevírání i zavírání ventilu. Pokud je k dispozici, měla by být použita také pokročilá diagnostika ventilů. Ta vám může pomoci zjistit, zda se výkon vašeho ventilu zhoršuje, a to porovnáním následných signatur a diagnostiky ventilů z zkušební zkoušky s vaší základní hodnotou. Tento typ testu může pomoci kompenzovat netestování ventilu při nejhorších provozních tlacích.

Podpis ventilu během zkušební zkoušky může také zaznamenat dobu odezvy s časovými razítky, čímž se eliminuje potřeba stopek. Prodloužená doba odezvy je známkou opotřebení ventilu a zvýšeného třecího zatížení pro pohyb ventilu. I když neexistují žádné normy týkající se změn doby odezvy ventilu, negativní vzorec změn mezi zkušebními zkouškami svědčí o potenciální ztrátě bezpečnostní rezervy a výkonu ventilu. Moderní zkoušky těsnosti ventilů SIS by měly zahrnovat podpis ventilu jako součást správné inženýrské praxe.

Tlak přívodu přístrojového vzduchu do ventilu by se měl měřit během zkušební zkoušky. Zatímco pružina ventilu u ventilu s pružinovou vratnou pružinou ventil uzavírá, síla nebo krouticí moment je určen tím, jak moc je pružina ventilu stlačena tlakem přívodu vzduchu do ventilu (podle Hookeova zákona, F = kX). Pokud je tlak přívodu vzduchu nízký, pružina se nestlačí tolik, a proto bude k dispozici menší síla k pohybu ventilu, když je to potřeba. I když to není úplný seznam, některé věci, které je třeba zvážit při vytváření části postupu zkušební zkoušky týkající se ventilu, jsou uvedeny v tabulce 2.