了解部分行程测试

紧急关闭(ESD)阀门的部分行程测试(PSTs)可提高安全仪表系统(SIS)的性能;监控这些关键阀门,以确保系统在紧急情况下关闭进程的能力

通过苏尼尔Doddi 2020年3月4日

一个部分行程试验是否有治疗中风的程序/测试紧急关闭(ESD)阀门部分。它也被称为部分阀门行程测试(PVST)。另一种方法是全行程测试(FST),在测试期间阀门完全(100%)关闭/打开;PST的典型范围是阀门运动的10%到20%。PST的设定值取决于它将产生的工艺扰动,因此,阀门的尺寸和制造商的建议。

执行PST的好处

PST是实现更高的安全完整性级别(SIL)(通常是SIL3)所必需的,其中按需失效概率(PFD)计算安全仪表功能(SIF)回路切勿以其他方式达到预期目标。PST提高了SIL水平,但由于实施成本高昂,应该是实现SIL水平目标的最后手段。这意味着所有其他方法都已经尝试过,但都不可行,或者实现预期SIL目标的成本高得令人望而却步。PST要求出现在周转时间(TAR)高的工厂,并且不可能在较长时间内进行全冲程测试。

PST的主要目标是确定阀门执行机构在情况需要时将会移动,并且不会因为高TAR时间而长时间不移动而卡住。

还应该注意的是,PST不能检测到所有的阀门故障,如阀座故障。因此,在TAR结束时,需要一个FST。PST和FST对于阀门的末端都是必要的。

PST实现

PST的实现方式多种多样,在不同程度上涉及到硬件和软件。PST的实现方法可以分为现场启动、远程启动、自动启动和手动启动。一些制造商提供基于现场的带有按钮和灯的小面板,以直接在现场测试功能。

如果现场设备足够智能,还可以通过应用软件从控制室通过分布式控制系统(DCS)或资产管理系统/产品设备管理器通过HART命令远程执行测试。一些制造商提供与HART命令一起工作的智能现场设备。

所选择的实施方案取决于各种因素,如成本、现场环境条件、远程操作的工厂等。

无论采用何种实现方法,该概念都涉及启动阀门运动,读取其运动并将其带回原始位置(参见图1)。

如图1中的流程图所示,该过程是在一定的时间间隔内控制阀门移动到PST设定值。如果阀门在规定的间隔内达到设定值,则测试通过。如果阀门在规定的PST间隔内没有达到设定值,则测试失败。还应该有适当的程序来处理PST失效而不影响工厂安全的情况。

PST设定值定义为测试期间的最终开放位置。在对阀门进行尺寸测定(未来将进行PST测试)时,应考虑尺寸测定方案,以确保在PST设定值测试期间可以容忍多大的工艺扰动。制造商的建议在这里可以有所帮助。

PST时间间隔的设置取决于阀门的反应时间,这可以从制造商的文件中获得。PST设定值和时间间隔必须在设备重新投入全面服务之前进行测试和微调。

某些工艺条件可以作为PST测试的联锁,从而抑制阀门运动。如果借助DCS应用程序来实现,这是很容易的。这些可能是任何情况下,过程颠覆会更高,因此工厂关闭或安全可能会受到损害。

在手动启动的选项中,用户选择何时开始测试。在自动启动选项中,可以为每个PST测试的时间间隔配置软件/程序(来自DCS或AMS/PDM)。在自动配置中,最好为每个阀门配置不同的测试计时器设置,这样就不会同时启动所有阀门,从而可能会造成意外的过程中断。建议在自动配置中分别做每个阀门PST,因此定时器设置需要适当。

图3:典型的PST通过报告。礼貌:Hydro-chem[/标题)

在需要PVST的阀门上进行电磁测试(如果适用),其工作原理与图1中概述的原理类似,只是电磁阀的电源暂时关闭,而不是启动阀门运动。定时器和螺线管开关脉冲设置在实施之前需要非常微调。

苏尼尔Doddi他是林德工程北美分公司hydrochem的高级控制系统工程师。内容经理杰克·史密斯编辑,控制工程, CFE传媒,jsmith@cfemedia.com

更多的答案

关键词:部分行程测试

完全丧失测试紧急关闭(ESD)阀的PSTs可以提高安全仪表系统(SIS)的性能。

PST的主要目标就是得出阀门执行机构会在情况需要时移动的结论。

有很多种方法实施PST,在不同程度上涉及到硬件和软件。

考虑一下这个

如果被叫到在紧急情况下,工厂中的紧急关闭阀是否正常运行?


作者简介:Sunil Doddi是林德工程北美分公司hydrochem的高级控制系统工程师