Tha deuchainnean dearbhaidh nam pàirt riatanach de chumail suas ionracas sàbhailteachd ar siostaman ionnstramaichte sàbhailteachd (SIS) agus siostaman co-cheangailte ri sàbhailteachd (me innealan-rabhaidh èiginneach, siostaman teine is gas, siostaman eadar-ghlasaidh ionnstramaichte, msaa.). Is e deuchainn dearbhaidh deuchainn cunbhalach a th’ ann gus fàilligidhean cunnartach a lorg, gnìomhachd co-cheangailte ri sàbhailteachd a dhearbhadh (me ath-shuidheachadh, seach-rathaidean, innealan-rabhaidh, breithneachadh, dùnadh sìos làimhe, msaa.), agus dèanamh cinnteach gu bheil an siostam a’ coinneachadh ri inbhean na companaidh agus inbhean taobh a-muigh. Tha toraidhean nan deuchainnean dearbhaidh cuideachd nan tomhas air èifeachdas prògram ionracas meacanaigeach SIS agus earbsachd an t-siostaim san raon.
Tha modhan-obrach deuchainn dearbhaidh a’ còmhdach cheumannan deuchainn bho bhith a’ faighinn cheadan, a’ cur fiosan agus a’ toirt an t-siostaim a-mach à seirbheis airson deuchainnean gu bhith a’ dèanamh cinnteach à deuchainnean coileanta, a’ clàradh an deuchainn dearbhaidh agus a toraidhean, a’ cur an t-siostaim air ais ann an seirbheis, agus a’ measadh nan toraidhean deuchainn làithreach agus toraidhean deuchainn dearbhaidh roimhe.
Tha ANSI/ISA/IEC 61511-1, Clàs 16, a’ còmhdach deuchainnean dearbhaidh SIS. Tha aithisg theicnigeach ISA TR84.00.03 – “Slànachd Mheacanaigeach Shiostaman Ionnsramaid Sàbhailteachd (SIS),” a’ còmhdach deuchainnean dearbhaidh agus tha i an-dràsta fo ath-sgrùdadh le dreach ùr ri thighinn a dh’ aithghearr. Tha aithisg theicnigeach ISA TR96.05.02 – “Deuchainn Dearbhaidh In-situ air Bhalbhaichean Fèin-ghluasadach” fo leasachadh an-dràsta.
Tha aithisg HSE na RA CRR 428/2002 – “Prionnsabalan airson deuchainn dearbhaidh air siostaman ionnstramaidichte sàbhailteachd ann an gnìomhachas nan ceimigean” a’ toirt seachad fiosrachadh mu dheuchainnean dearbhaidh agus na tha companaidhean a’ dèanamh san RA.
Tha modh-obrach deuchainn dearbhaidh stèidhichte air mion-sgrùdadh air na modhan fàilligeadh cunnartach aithnichte airson gach aon de na pàirtean ann an slighe turais gnìomh ionnstramaidean sàbhailteachd (SIF), gnìomhachd SIF mar shiostam, agus ciamar (agus ma tha) deuchainn air a dhèanamh airson a’ mhodh fàilligeadh cunnartach. Bu chòir leasachadh modh-obrach tòiseachadh aig ìre dealbhaidh SIF le dealbhadh an t-siostaim, taghadh phàirtean, agus dearbhadh cuin agus ciamar a nì thu deuchainn dearbhaidh. Tha diofar ìrean de dhuilgheadas deuchainn dearbhaidh aig ionnstramaidean SIS a dh’ fheumar beachdachadh orra ann an dealbhadh, obrachadh agus cumail suas SIF. Mar eisimpleir, tha meatairean toll agus luchd-sgaoilidh cuideam nas fhasa a dhearbhadh na meatairean sruth mais Coriolis, meatairean mag no mothachairean ìre radar tron adhar. Faodaidh an tagradh agus dealbhadh a’ bhalbha buaidh a thoirt cuideachd air coileantachd deuchainn dearbhaidh a’ bhalbha gus dèanamh cinnteach nach bi fàilligidhean cunnartach agus tòiseachaidh mar thoradh air crìonadh, plugadh no fàilligidhean an urra ri ùine ag adhbhrachadh fàilligeadh èiginneach taobh a-staigh an eadar-ama deuchainn taghte.
Ged a bhios modhan deuchainn dearbhaidh air an leasachadh mar as trice aig ìre innleadaireachd SIF, bu chòir dhaibh a bhith air an ath-sgrùdadh cuideachd leis an Ùghdarras Teicnigeach SIS air an làrach, na h-Obrachaidhean agus na teicneòlaichean ionnstramaidean a bhios a’ dèanamh an deuchainn. Bu chòir mion-sgrùdadh sàbhailteachd obrach (JSA) a dhèanamh cuideachd. Tha e cudromach aonta an lus fhaighinn air dè na deuchainnean a thèid a dhèanamh agus cuin, agus an comasachd corporra agus sàbhailteachd. Mar eisimpleir, chan eil e gu feum sam bith deuchainnean pàirt-stròc a shònrachadh nuair nach eil a’ bhuidheann Obrachaidhean ag aontachadh a dhèanamh. Thathas cuideachd a’ moladh gun tèid na modhan deuchainn dearbhaidh ath-sgrùdadh le eòlaiche cuspair neo-eisimeileach (SME). Tha an deuchainn àbhaisteach a tha a dhìth airson deuchainn dearbhaidh làn-ghnìomhachd air a mhìneachadh ann am Figear 1.
Riatanasan deuchainn làn-dhearbh-ghnìomhachd Figear 1: Bu chòir do shònrachadh deuchainn làn-dhearbh-ghnìomhachd airson gnìomh ionnstramaichte sàbhailteachd (SIF) agus an siostam ionnstramaichte sàbhailteachd (SIS) aige na ceumannan ann an sreath bho ullachaidhean deuchainn agus modhan-obrach deuchainn gu fiosan agus sgrìobhainnean a mhìneachadh no iomradh a thoirt orra.
Figear 1: Bu chòir do shònrachadh deuchainn dearbhaidh-gnìomh iomlan airson gnìomh ionnstramaichte sàbhailteachd (SIF) agus an siostam ionnstramaichte sàbhailteachd (SIS) aige na ceumannan ann an sreath bho ullachaidhean deuchainn agus modhan-obrach deuchainn gu fiosan agus sgrìobhainnean a mhìneachadh no iomradh a thoirt orra.
’S e gnìomh cumail suas dealbhaichte a th’ ann an deuchainn dearbhaidh a bu chòir a dhèanamh le luchd-obrach comasach a tha air an trèanadh ann an deuchainn SIS, am modh-obrach dearbhaidh, agus na lùban SIS a bhios iad a’ dèanamh deuchainn orra. Bu chòir sùil a thoirt air a’ mhodh-obrach mus tèid a’ chiad deuchainn dearbhaidh a dhèanamh, agus fios air ais a thoirt don Ùghdarras Teicnigeach SIS air an làrach às dèidh sin airson leasachaidhean no ceartachaidhean.
Tha dà phrìomh dhòigh fàilligeadh ann (sàbhailte no cunnartach), a tha air an roinn ann an ceithir modhan—cunnartach gun lorg, cunnartach air a lorg (le breithneachadh), sàbhailte gun lorg agus sàbhailte air a lorg. Tha teirmean fàilligeadh cunnartach agus cunnartach gun lorg air an cleachdadh an àite a chèile san artaigil seo.
Ann an deuchainnean dearbhaidh SIF, tha sinn sa mhòr-chuid airson modhan fàilligeadh cunnartach gun lorg, ach ma tha breithneachadh luchd-cleachdaidh ann a lorgas fàilligidhean cunnartach, bu chòir na breithneachadh sin a dhearbhadh le dearbhadh. Thoir an aire, eu-coltach ri breithneachadh luchd-cleachdaidh, nach urrainn don neach-cleachdaidh dearbhadh gu bheil breithneachadh a-staigh innealan mar as trice obrachail, agus faodaidh seo buaidh a thoirt air feallsanachd an deuchainn dearbhaidh. Nuair a thèid creideas a thoirt airson breithneachadh ann an àireamhachadh SIL, bu chòir na h-innealan-rabhaidh breithneachaidh (me innealan-rabhaidh taobh a-muigh raon) a dhearbhadh mar phàirt den deuchainn dearbhaidh.
Faodar modhan fàilligeadh a roinn tuilleadh ann an an fheadhainn a thèid a dhearbhadh rè deuchainn dearbhaidh, an fheadhainn nach tèid a dhearbhadh, agus fàilligidhean tòiseachaidh no fàilligidhean a tha an urra ri ùine. Is dòcha nach tèid cuid de mhodhan fàilligeadh cunnartach a dhearbhadh gu dìreach airson diofar adhbharan (me duilgheadas, co-dhùnadh innleadaireachd no obrachaidh, aineolas, neo-chomas, mearachdan siostamach dearmad no coimisean, coltachd ìosal tachairt, msaa.). Ma tha modhan fàilligeadh aithnichte ann nach tèid a dhearbhadh, bu chòir dìoladh a dhèanamh ann an dealbhadh innealan, modh-obrach deuchainn, ath-chur no ath-thogail innealan bho àm gu àm, agus/no bu chòir deuchainnean co-dhùnaidh a dhèanamh gus buaidh gun deuchainn air ionracas SIF a lughdachadh.
Is e staid no suidheachadh a tha a’ crìonadh a th’ ann am fàilligeadh tòiseachaidh a dh’ fhaodar a bhith an dùil gu reusanta gum bi fàilligeadh èiginneach, cunnartach ann mura tèid gnìomhan ceartachaidh a ghabhail ann an deagh àm. Mar as trice, lorgar iad le bhith a’ dèanamh coimeas eadar coileanadh agus deuchainnean dearbhaidh coimeasach o chionn ghoirid no tùsail (me soidhnichean bhalbhaichean no amannan freagairt bhalbhaichean) no le sgrùdadh (me port pròiseis plugaichte). Mar as trice bidh fàilligidhean tòiseachaidh an urra ri ùine - mar as fhaide a bhios an inneal no an co-chruinneachadh ann an seirbheis, is ann as miosa a bhios e; bidh suidheachaidhean a bhios a’ comasachadh fàilligeadh air thuaiream nas dualtaiche, plugadh puirt pròiseis no togail mothachaidh thar ùine, tha am beatha fheumail air ruith a-mach, msaa. Mar sin, mar as fhaide an eadar-ama deuchainn dearbhaidh, is ann as dualtaiche a bhios fàilligeadh tòiseachaidh no an urra ri ùine. Feumar deuchainn dearbhaidh a dhèanamh cuideachd air dìonan sam bith an aghaidh fàilligidhean tòiseachaidh (glanadh puirt, lorg teas, msaa.).
Feumar modhan-obrach a sgrìobhadh gus dearbhadh a dhèanamh air fàilligidhean cunnartach (gun lorg). Faodaidh dòighean mion-sgrùdadh modh is buaidh fàilligeadh (FMEA) no mion-sgrùdadh modh, buaidh agus breithneachadh fàilligeadh (FMEDA) cuideachadh le bhith a’ comharrachadh fàilligidhean cunnartach gun lorg, agus far am feumar còmhdach deuchainn dearbhaidh a leasachadh.
Tha mòran de mhodhan-obrach deuchainn dearbhaidh stèidhichte air eòlas agus teamplaidean sgrìobhte bho mhodhan-obrach a th’ ann mar-thà. Tha modhan-obrach ùra agus SIFan nas iom-fhillte ag iarraidh dòigh-obrach nas innleadaichte a’ cleachdadh FMEA/FMEDA gus sgrùdadh a dhèanamh airson fàilligidhean cunnartach, faighinn a-mach ciamar a nì no nach dèan am modh-obrach deuchainn deuchainn airson na fàilligidhean sin, agus còmhdach nan deuchainnean. Tha diagram bloc mion-sgrùdaidh modh fàilligeadh aig ìre macro airson sensor air a shealltainn ann am Figear 2. Mar as trice chan fheumar an FMEA a dhèanamh ach aon uair airson seòrsa sònraichte de dh’ inneal agus ath-chleachdadh airson innealan coltach ris a’ beachdachadh air an t-seirbheis pròiseas, an stàladh agus comasan deuchainn làraich.
Mion-sgrùdadh fàilligeadh aig ìre macro Figear 2: Tha an diagram bloc mion-sgrùdaidh modh fàilligeadh aig ìre macro seo airson mothachaire agus inneal-sgaoilidh cuideam (PT) a’ sealltainn nam prìomh ghnìomhan a bhios mar as trice air am briseadh sìos ann an iomadh mion-sgrùdadh fàilligeadh beag gus mìneachadh iomlan a thoirt air na fàilligidhean a dh’ fhaodadh a bhith air an dèiligeadh anns na deuchainnean gnìomh.
Figear 2: Tha an diagram bloc mion-sgrùdaidh modh fàilligeadh macro-ìre seo airson mothachaire agus inneal-sgaoilidh cuideam (PT) a’ sealltainn nam prìomh ghnìomhan a bhios mar as trice air am briseadh sìos ann an iomadh mion-sgrùdadh fàilligeadh beag gus mìneachadh iomlan a dhèanamh air na fàilligidhean a dh’ fhaodadh a bhith air an dèiligeadh anns na deuchainnean gnìomh.
Canar còmhdach deuchainn dearbhaidh (PTC) ris a’ cheudad de na fàilligidhean aithnichte, cunnartach, gun lorg a tha air an deuchainn le dearbhadh. Bithear a’ cleachdadh PTC gu cumanta ann an àireamhachadh SIL gus “dìoladh” a dhèanamh airson fàilligeadh ann an deuchainn nas coileanta a dhèanamh air an SIF. Tha daoine den bheachd mhearachdach, leis gu bheil iad air beachdachadh air dìth còmhdach deuchainn anns an àireamhachadh SIL aca, gu bheil iad air SIF earbsach a dhealbhadh. Is e an fhìrinn shìmplidh, ma tha do chòmhdach deuchainn 75%, agus ma bheir thu an àireamh sin a-steach don àireamhachadh SIL agad agus ma nì thu deuchainn air rudan a tha thu mu thràth a’ dèanamh deuchainn orra nas trice, faodaidh 25% de na fàilligidhean cunnartach tachairt gu staitistigeil fhathast. Gu cinnteach chan eil mi airson a bhith anns an 25% sin.
Mar as trice bidh aithisgean ceadachaidh FMEDA agus leabhraichean-làimhe sàbhailteachd airson innealan a’ toirt seachad modh-obrach deuchainn dearbhaidh as ìsle agus còmhdach deuchainn dearbhaidh. Chan eil iad sin a’ toirt seachad ach stiùireadh, chan e a h-uile ceum deuchainn a tha a dhìth airson modh-obrach deuchainn dearbhaidh coileanta. Bithear cuideachd a’ cleachdadh seòrsachan eile de sgrùdadh fàilligeadh, leithid sgrùdadh craobh-locht agus cumail suas stèidhichte air earbsachd, gus sgrùdadh a dhèanamh airson fàilligidhean cunnartach.
Faodar deuchainnean dearbhaidh a roinn ann an deuchainnean làn-ghnìomhach (deireadh gu deireadh) no deuchainnean pàirt-ghnìomhach (Figear 3). Mar as trice, bithear a’ dèanamh deuchainnean pàirt-ghnìomhach nuair a bhios eadar-amaichean deuchainn eadar-dhealaichte aig co-phàirtean an SIF ann an àireamhachadh an SIL nach eil a’ freagairt ris na dùnadh sìos no na tionndaidhean a tha san amharc. Tha e cudromach gum bi modhan-obrach deuchainn dearbhaidh pàirt-ghnìomhach a’ dol thairis air a chèile gus am bi iad còmhla a’ dèanamh deuchainn air gnìomhachd sàbhailteachd an SIF gu lèir. Le deuchainnean pàirt-ghnìomhach, thathas fhathast a’ moladh gum bi deuchainn dearbhaidh tùsail aig an SIF, agus feadhainn às dèidh sin rè na tionndaidhean.
Bu chòir deuchainnean dearbhaidh pàirteach cur ri chèile Figear 3: Bu chòir do na deuchainnean dearbhaidh pàirteach còmhla (bonn) a h-uile gnìomh de dheuchainn dearbhaidh gnìomh iomlan (mullach) a chòmhdach.
Figear 3: Bu chòir do na deuchainnean dearbhaidh pàirteach còmhla (bonn) a h-uile gnìomh de dheuchainn dearbhaidh gnìomh iomlan (mullach) a chòmhdach.
Chan eil deuchainn dearbhaidh pàirteach ach a’ dèanamh deuchainn air ceudad de mhodhan fàilligeadh inneil. Is e eisimpleir cumanta deuchainn bhalbhaichean pàirt-stròc, far a bheil am bhalbhaichean air a ghluasad beagan (10-20%) gus dearbhadh nach eil iad steigte. Tha còmhdach deuchainn dearbhaidh nas ìsle aig seo na an deuchainn dearbhaidh aig a’ phrìomh eadar-ama deuchainn.
Faodaidh modhan deuchainn dearbhaidh atharrachadh ann an iom-fhillteachd a rèir iom-fhillteachd an SIF agus feallsanachd modhan deuchainn na companaidh. Bidh cuid de chompanaidhean a’ sgrìobhadh modhan deuchainn ceum air cheum mionaideach, agus bidh modhan gu math goirid aig cuid eile. Bithear uaireannan a’ cleachdadh iomraidhean air modhan eile, leithid calabrachadh àbhaisteach, gus meud a’ mhodhan deuchainn dearbhaidh a lughdachadh agus gus dèanamh cinnteach à cunbhalachd ann an deuchainnean. Bu chòir do dhòigh-obrach deuchainn dearbhaidh math mion-fhiosrachadh gu leòr a thoirt seachad gus dèanamh cinnteach gu bheil a h-uile deuchainn air a choileanadh agus air a chlàradh gu ceart, ach chan eil uiread de mhion-fhiosrachadh ann gus toirt air na teicneòlaichean ceumannan a sheachnadh. Faodaidh a bhith a’ toirt air an teicneòlaiche, a tha an urra ri bhith a’ dèanamh a’ cheum deuchainn, toiseach a chur air a’ cheum deuchainn chrìochnaichte cuideachadh le bhith a’ dèanamh cinnteach gun tèid an deuchainn a dhèanamh gu ceart. Cuidichidh soidhnigeadh na deuchainn dearbhaidh chrìochnaichte leis an Stiùiriche Ionnsramaidean agus riochdairean Obrachaidhean le bhith a’ cur cuideam air cho cudromach sa tha e agus a’ dèanamh cinnteach à deuchainn dearbhaidh air a chrìochnachadh gu ceart.
Bu chòir fios-air-ais bho theicneòlaichean iarraidh an-còmhnaidh gus cuideachadh le bhith a’ leasachadh a’ mhodh-obrachaidh. Tha soirbheachas modh-obrachaidh deuchainn dearbhaidh gu ìre mhòr ann an làmhan an teicneòlaiche, agus mar sin thathas a’ moladh oidhirp cho-obrachail gu mòr.
Mar as trice, thèid a’ mhòr-chuid de dheuchainnean dearbhaidh a dhèanamh far-loidhne aig àm dùnadh sìos no tionndadh. Ann an cuid de chùisean, is dòcha gum bi feum air deuchainnean dearbhaidh a dhèanamh air-loidhne fhad ‘s a tha iad a’ ruith gus coinneachadh ri àireamhachadh SIL no riatanasan eile. Feumaidh deuchainnean air-loidhne dealbhadh agus co-òrdanachadh le Obrachaidhean gus leigeil leis an deuchainn dearbhaidh a bhith air a dhèanamh gu sàbhailte, gun phròiseas a bhith air a bhuaireadh, agus gun turas meallta adhbhrachadh. Chan eil feum ach air aon turas meallta gus na h-attaboys agad gu lèir a chleachdadh. Rè an seòrsa deuchainn seo, nuair nach eil an SIF ri fhaighinn gu h-iomlan gus an obair sàbhailteachd aige a choileanadh, tha 61511-1, Clàs 11.8.5, ag ràdh “Thèid ceumannan dìolaidh a nì cinnteach à obrachadh sàbhailte leantainneach a thoirt seachad a rèir 11.3 nuair a tha an SIS ann an seach-rathad (càradh no deuchainn).” Bu chòir modh-obrach riaghlaidh suidheachadh neo-àbhaisteach a dhol leis a’ mhodh-obrach deuchainn dearbhaidh gus dèanamh cinnteach gu bheil seo air a dhèanamh gu ceart.
Mar as trice bidh SIF air a roinn ann an trì prìomh phàirtean: mothachairean, fuasglaidhean loidigeach agus eileamaidean deireannach. Mar as trice bidh innealan taice ann cuideachd a dh’ fhaodar a cheangal taobh a-staigh gach aon de na trì pàirtean seo (me bacaidhean IS, amps triop, sealaidhean eadar-amail, solenoids, msaa.) a dh’ fheumar a dhearbhadh cuideachd. Gheibhear taobhan deatamach de dhearbhadh dearbhaidh gach aon de na teicneòlasan seo anns a’ bhàr-taoibh, “A’ dèanamh deuchainn air mothachairean, fuasglaidhean loidigeach agus eileamaidean deireannach” (gu h-ìosal).
Tha cuid de rudan nas fhasa a dhearbhadh na feadhainn eile. Tha mòran theicneòlasan sruthadh is ìre ùr-nodha agus beagan nas sine anns an roinn nas duilghe. Tha iad sin a’ toirt a-steach meatairean sruthadh Coriolis, meatairean vortex, meatairean mag, radar tron adhar, ìre ultrasonach, agus suidsichean pròiseas in-situ, gus beagan ainmeachadh. Gu fortanach, tha mòran dhiubh sin a-nis air breithneachadh leasaichte a leigeas le deuchainnean nas fheàrr.
Feumar beachdachadh air cho duilich ‘s a tha e inneal mar seo a dhearbhadh san raon ann an dealbhadh an SIF. Tha e furasta do innleadaireachd innealan SIF a thaghadh gun beachdachadh gu mòr air na bhiodh riatanach gus an inneal a dhearbhadh, leis nach iadsan a bhios gan deuchainn. Tha seo fìor cuideachd a thaobh deuchainn pàirt-stròc, a tha na dhòigh chumanta air coltachd cuibheasach fàilligeadh SIF air iarrtas (PFDavg) a leasachadh, ach nas fhaide air adhart chan eil Obrachaidhean an lus airson a dhèanamh, agus iomadh uair is dòcha nach bi. Thoir sùil an-còmhnaidh don lus air innleadaireachd SIFn a thaobh deuchainn dearbhaidh.
Bu chòir don deuchainn dearbhaidh sgrùdadh a dhèanamh air stàladh agus càradh an SIF mar a dh’ fheumar gus coinneachadh ri 61511-1, Clàs 16.3.2. Bu chòir sgrùdadh deireannach a bhith ann gus dèanamh cinnteach gu bheil a h-uile càil ceart, agus sgrùdadh dùbailte gus dèanamh cinnteach gu bheil an SIF air a chur air ais ann an seirbheis phròiseas gu ceart.
Tha sgrìobhadh agus cur an gnìomh modh-obrach deuchainn math na cheum cudromach gus dèanamh cinnteach à ionracas an SIF thar a bheatha. Bu chòir don mhodh-obrach deuchainn mion-fhiosrachadh gu leòr a thoirt seachad gus dèanamh cinnteach gu bheil na deuchainnean riatanach air an dèanamh agus air an clàradh gu cunbhalach agus gu sàbhailte. Bu chòir dìoladh a dhèanamh airson fàilligidhean cunnartach nach eil air an deuchainn le deuchainnean dearbhaidh gus dèanamh cinnteach gu bheil ionracas sàbhailteachd an SIF air a chumail suas gu leòr thar a bheatha.
Feumaidh sgrìobhadh modh-obrach deuchainn dearbhaidh math dòigh-obrach loidsigeach a thaobh mion-sgrùdadh innleadaireachd air na fàilligidhean cunnartach a dh’ fhaodadh a bhith ann, taghadh nan dòighean, agus sgrìobhadh nan ceumannan deuchainn dearbhaidh a tha taobh a-staigh comasan deuchainn an lus. Air an t-slighe, faigh aonta an lus aig gach ìre airson an deuchainn, agus trèanadh na teicneòlaichean gus an deuchainn dearbhaidh a dhèanamh agus a chlàradh a bharrachd air cudromachd na deuchainn a thuigsinn. Sgrìobh stiùiridhean mar gum b’ e thusa an teicneòlaiche ionnstramaidean a dh’ fheumas an obair a dhèanamh, agus gu bheil beatha an urra ri bhith a’ faighinn an deuchainn ceart, oir tha iad a’ dèanamh sin.
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
Mar as trice bidh SIF air a roinn ann an trì prìomh phàirtean, mothachairean, fuasglaidhean loidigeach agus eileamaidean deireannach. Mar as trice bidh innealan taice ann cuideachd a dh’ fhaodar a cheangal taobh a-staigh gach aon de na trì pàirtean sin (me bacaidhean IS, amps triop, sealaidhean eadar-amail, solenoids, msaa.) a dh’ fheumar a dhearbhadh cuideachd.
Deuchainnean dearbhaidh mothachaidh: Feumaidh an deuchainn dearbhaidh mothachaidh dèanamh cinnteach gum faod am mothachair am caochladair pròiseis a mhothachadh thairis air a raon slàn agus an comharra ceart a chuir chun fhuasglaiche loidsig SIS airson measadh. Ged nach eil iad uile-ghabhalach, tha cuid de na rudan ri bheachdachadh nuair a thathar a’ cruthachadh pàirt mothachaidh den mhodh-obrach deuchainn dearbhaidh air an toirt seachad ann an Clàr 1.
Deuchainn dearbhaidh fuasgladh-loidig: Nuair a thèid deuchainn dearbhaidh làn-ghnìomhach a dhèanamh, thèid deuchainn a dhèanamh air pàirt an fhuasgladh-loidig ann a bhith a’ coileanadh gnìomh sàbhailteachd an SIF agus gnìomhan co-cheangailte (me innealan-rabhaidh, ath-shuidheachadh, seach-rathaidean, breithneachadh luchd-cleachdaidh, ath-aithris, HMI, msaa.). Feumaidh deuchainnean dearbhaidh gnìomh pàirteach no pìosach na deuchainnean seo uile a choileanadh mar phàirt de na deuchainnean dearbhaidh fa leth a tha a’ dol thairis air a chèile. Bu chòir gum biodh modh-obrach deuchainn dearbhaidh a thathar a’ moladh aig neach-dèanamh an fhuasgladh-loidig ann an leabhar-làimhe sàbhailteachd an uidheim. Mura h-eil, agus mar as ìsle, bu chòir cumhachd an fhuasgladh-loidig a bhith air a chuairteachadh, agus bu chòir clàran breithneachaidh fuasgladh-loidig, solais inbhe, bholtaids solair cumhachd, ceanglaichean conaltraidh agus ath-aithris a sgrùdadh. Bu chòir na sgrùdaidhean seo a dhèanamh mus tèid an deuchainn dearbhaidh làn-ghnìomhach a dhèanamh.
Na gabh ris gu bheil am bathar-bog math gu bràth agus nach fheum an loidsig a dhearbhadh às dèidh a’ chiad deuchainn dearbhaidh oir faodaidh atharrachaidhean is ùrachaidhean bathar-bog is bathar-cruaidh gun chlàradh, gun chead agus gun deuchainn snàgadh a-steach do shiostaman thar ùine agus feumar an toirt a-steach don fheallsanachd deuchainn dearbhaidh iomlan agad. Bu chòir riaghladh logaichean atharrachaidh, cumail suas agus ath-sgrùdaidh ath-sgrùdadh gus dèanamh cinnteach gu bheil iad ùraichte agus air an cumail suas gu ceart, agus ma tha e comasach, bu chòir am prògram tagraidh a choimeas ris an lethbhreac-glèidhidh as ùire.
Bu chòir a bhith faiceallach cuideachd gus deuchainn a dhèanamh air a h-uile gnìomh taiceil is breithneachaidh aig fuasgladh loidsig an neach-cleachdaidh (me. coin-faire, ceanglaichean conaltraidh, innealan saidhbear-thèarainteachd, msaa.).
Deuchainn dearbhaidh eileamaid dheireannach: Is e bhalbhaichean a’ mhòr-chuid de na h-eileamaidean deireannach, ge-tà, thathas cuideachd a’ cleachdadh tòiseachaidhean motair uidheamachd rothlach, draibhearan astar caochlaideach agus co-phàirtean dealain eile leithid luchd-conaltraidh agus brisearan cuairte mar eileamaidean deireannach agus feumar na modhan fàilligeadh aca a sgrùdadh agus deuchainn dearbhaidh a dhèanamh orra.
Is e na prìomh mhodhan fàilligeadh airson bhalbhaichean a bhith steigte, ùine freagairt ro shlaodach no ro luath, agus aodion, agus tha buaidh aig eadar-aghaidh pròiseas obrachaidh a’ bhalbha aig àm an turnais orra uile. Ged is e deuchainn a dhèanamh air a’ bhalbha aig suidheachaidhean obrachaidh an suidheachadh as ion-mhiannaichte, bhiodh Obrachaidhean san fharsaingeachd an aghaidh a bhith a’ turnais an SIF fhad ‘s a tha an lus ag obair. Mar as trice, bidh a’ mhòr-chuid de bhalbhaichean SIS air an deuchainn fhad ‘s a tha an lus sìos aig cuideam eadar-dhealaichte neoni, agus is e sin an suidheachadh obrachaidh as lugha a tha ag iarraidh. Bu chòir don neach-cleachdaidh a bhith mothachail air an cuideam eadar-dhealaichte obrachaidh as miosa agus buaidhean lughdachadh a’ bhalbha agus a’ phròiseis, a bu chòir a bhith air an toirt a-steach do dhealbhadh agus meud a’ bhalbha agus an actuator.
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).
Faodaidh teòthachd na h-àrainneachd buaidh a thoirt air luchdan frithidh bhalbhaichean cuideachd, agus mar sin bidh deuchainn bhalbhaichean ann an aimsir bhlàth mar an luchd frithidh as lugha a dh’ fheumar an coimeas ri obrachadh ann an aimsir fhuar. Mar thoradh air an sin, bu chòir beachdachadh air deuchainn dearbhaidh bhalbhaichean aig teòthachd cunbhalach gus dàta cunbhalach a thoirt seachad airson deuchainnean co-dhùnaidh airson crìonadh coileanadh bhalbhaichean a dhearbhadh.
Mar as trice, bidh comas aig bhalbhaichean le suidhnichean snasail no rianadair bhalbhaichean didseatach ainm-sgrìobhte bhalbhaichean a chruthachadh a dh'fhaodar a chleachdadh gus sùil a chumail air crìonadh ann an coileanadh bhalbhaichean. Faodar ainm-sgrìobhte bhalbhaichean bunaiteach iarraidh mar phàirt den òrdugh ceannach agad no faodaidh tu fear a chruthachadh rè a’ chiad deuchainn dearbhaidh gus a bhith na bhun-loidhne. Bu chòir an ainm-sgrìobhte bhalbhaichean a dhèanamh airson fosgladh is dùnadh a’ bhalbhaichean. Bu chòir breithneachadh adhartach bhalbhaichean a chleachdadh cuideachd ma tha sin ri fhaighinn. Faodaidh seo innse dhut a bheil coileanadh do bhalbhaichean a’ crìonadh le bhith a’ dèanamh coimeas eadar ainmean-sgrìobhte agus breithneachadh bhalbhaichean deuchainn dearbhaidh às dèidh sin leis an bhun-loidhne agad. Faodaidh an seòrsa deuchainn seo cuideachadh le bhith a’ dèanamh suas airson gun a bhith a’ dèanamh deuchainn air a’ bhalbhaichean aig na cuideaman obrachaidh as miosa.
Dh’fhaodadh gum bi e comasach don ainm-sgrìobhte bhalbhaichean rè deuchainn dearbhaidh an ùine freagairt a chlàradh le stampaichean ùine, a’ cur às don fheum air stad-uaireadair. Tha ùine freagairt nas àirde na chomharradh air crìonadh bhalbhaichean agus barrachd luchd frithidh gus am bhalbhaichean a ghluasad. Ged nach eil inbhean ann a thaobh atharrachaidhean ann an ùine freagairt bhalbhaichean, tha pàtran àicheil de dh’atharrachaidhean bho dheuchainn dearbhaidh gu deuchainn dearbhaidh a’ nochdadh call a dh’ fhaodadh a bhith ann air iomall sàbhailteachd agus coileanadh a’ bhalbhaichean. Bu chòir gum biodh ainm-sgrìobhte bhalbhaichean ann an deuchainnean dearbhaidh bhalbhaichean SIS an latha an-diugh mar chùis deagh chleachdadh innleadaireachd.
Bu chòir cuideam solair adhair inneal a’ bhalbha a thomhas rè deuchainn dearbhaidh. Ged is e fuaran a’ bhalbha airson bhalbha tilleadh-earraich a dhùineas a’ bhalbha, tha an fheachd no an torque a tha an sàs air a dhearbhadh leis an ìre gu bheil an t-earrach bhalbha air a dhlùthadh le cuideam solair a’ bhalbha (a rèir Lagh Hooke, F = kX). Mura h-eil cuideam an t-solair agad cho ìosal, cha bhith an t-earrach a’ teannachadh cho mòr, agus mar sin bidh nas lugha de fheachd ri fhaighinn gus a’ bhalbha a ghluasad nuair a bhios feum air. Ged nach eil seo uile air a ghabhail a-steach, tha cuid de na rudan ri bheachdachadh nuair a bhios tu a’ cruthachadh pàirt a’ bhalbha den mhodh-obrach deuchainn dearbhaidh air an toirt seachad ann an Clàr 2.
Àm puist: 13 dhen t-Samhain 2019