控制阀的终端元件证明试验和部分行程动作测试技巧

日期:2021-9-8 8:20:40 / 人气:

终端元件包括电动阀门、执行机构和阀门仪表。根据应用,球阀、蝶阀或控制阀用于紧急关闭 (ESD)、排污阀 (BDV) 或 SIS 中的其他用途,以使过程进入安全状态。 由于终端元件只是 SIF 的一部分,因此若不将属于回路的启动器和逻辑解算器考虑在内,则难以确定所需的 SIL。 可从过程工业获得的统计数据用于提供对所需 SIL 的符合性的估算。来自 OREDA(海上和陆上可靠性数据)的数据表明,SIF 中多达 50% 的失效可归因 于终端元件,如图所示。 由于终端元件占失效的 50%,因此选择满足产品设计条件,满足所需 SIL 目标 并定期测试以确保功能正常的阀门非常重要。在 SIL 验证分析期间确定必要时,必须定期对每个设备进行功能测试 和证明试验,以确保在设施的整个生命周期中,可维持 SIF 所需的 SIL 等级。终端元件的证明试验包括安全功能的目视检查和验证,其包括完整的阀门行程动作,还可以包括安全时间和阀门泄漏的验证。

OREDA 数据

有时,证明试验之间的间隔与计划的停机或维护期不完全一致。为了避免停车进行测试,可以使用终端元件周围的旁路,但是,在出现安全需求的情况下, 使用旁路进行测试可能会使过程无法受到保护。另一种方案是通过利用部分行程动作测试 (PST) 来延长证明试验间隔。部分行程动作测试使电动阀门进行一部分行程动作,以验证阀门是否未被卡住,并发现其他危险的、未检测到的失效模式,例如阀轴卡涩、阀门填料问题、执行机构输气管路问题或其他可能在出现安全需求的情况下,阻止阀门移动到安全位置的模式。

可以通过在每个安全阀周围安装旁路阀来完成阀门测试。通过将旁路置于使用中,可以在不停车的情况下对安全阀进行全行程测试。 为了消除与旁路测试相关的操作、经济和监管问题,我们还开发了其他方法。 机械限制行程方法涉及使用一些机械装置,例如销、阀轴环,阀手轮装置等, 其将阀行程限制在阀行程的 15% 或更 小。 气动测试板方法还可以在启动部分行程动作测试之前使用销钉接合。 程动作测试之前使用销钉接合。主要表现在测试期间不能使用安全关闭功能。 

事实上,在测试过程中,该过程完全没有受到保护,对于某些地区和行业,此类测试将不被接受。另外值得关注的是,在测试完成后,安全阀可能会被无意地留在旁路位置,或者在测试完成后没有移除机械锁或销。这将使该过程完全不受保护,直到发现错误为止。此外,这些测试方法都明确存在由测试引起的误停机跳闸的风险。另一个缺点是测试过程必须在现场手动启动,测试本身非常耗费人力并且容易出错。