घर की सुरक्षा के लिए कंपन सेंसर अलार्म

सुरक्षा संबंधी उपकरणों (एसआईएस) और सुरक्षा-संबंधी प्रणालियों (जैसे महत्वपूर्ण अलार्म, अग्नि एवं गैस प्रणाली, उपकरण-युक्त इंटरलॉक प्रणाली आदि) की सुरक्षा अखंडता बनाए रखने के लिए प्रूफ टेस्टिंग एक अभिन्न अंग है। प्रूफ टेस्ट एक आवधिक परीक्षण है जिसका उद्देश्य खतरनाक विफलताओं का पता लगाना, सुरक्षा संबंधी कार्यक्षमता (जैसे रीसेट, बाईपास, अलार्म, निदान, मैनुअल शटडाउन आदि) का परीक्षण करना और यह सुनिश्चित करना है कि सिस्टम कंपनी और बाहरी मानकों को पूरा करता है। प्रूफ टेस्टिंग के परिणाम एसआईएस यांत्रिक अखंडता कार्यक्रम की प्रभावशीलता और सिस्टम की फील्ड विश्वसनीयता का भी मापक होते हैं।

प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाओं में परमिट प्राप्त करने, सूचनाएं देने और परीक्षण के लिए सिस्टम को सेवा से बाहर करने से लेकर व्यापक परीक्षण सुनिश्चित करने, प्रूफ टेस्ट और उसके परिणामों का दस्तावेजीकरण करने, सिस्टम को वापस सेवा में लाने और वर्तमान परीक्षण परिणामों और पिछले प्रूफ टेस्ट परिणामों का मूल्यांकन करने तक के परीक्षण चरण शामिल हैं।

ANSI/ISA/IEC 61511-1, खंड 16, SIS प्रूफ टेस्टिंग को कवर करता है। ISA तकनीकी रिपोर्ट TR84.00.03 – “सेफ्टी इंस्ट्रूमेंटेड सिस्टम्स (SIS) की यांत्रिक अखंडता”, प्रूफ टेस्टिंग को कवर करती है और वर्तमान में संशोधन के अधीन है, जिसका नया संस्करण जल्द ही जारी होने की उम्मीद है। ISA तकनीकी रिपोर्ट TR96.05.02 – “स्वचालित वाल्वों की इन-सीटू प्रूफ टेस्टिंग” वर्तमान में विकास के अधीन है।

यूके एचएसई की रिपोर्ट सीआरआर 428/2002 - "रासायनिक उद्योग में सुरक्षा उपकरण प्रणालियों के प्रूफ टेस्टिंग के सिद्धांत" प्रूफ टेस्टिंग और यूके में कंपनियां क्या कर रही हैं, इस बारे में जानकारी प्रदान करती है।

प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया, सेफ्टी इंस्ट्रूमेंटेड फंक्शन (SIF) ट्रिप पाथ में प्रत्येक घटक के ज्ञात खतरनाक विफलता मोड के विश्लेषण, एक सिस्टम के रूप में SIF की कार्यक्षमता और खतरनाक विफलता मोड के परीक्षण के तरीके (और यदि आवश्यक हो) पर आधारित होती है। प्रक्रिया का विकास SIF डिज़ाइन चरण में सिस्टम डिज़ाइन, घटकों के चयन और प्रूफ टेस्ट कब और कैसे करना है, इसके निर्धारण के साथ शुरू होना चाहिए। SIS उपकरणों में प्रूफ टेस्टिंग की कठिनाई के विभिन्न स्तर होते हैं, जिन्हें SIF डिज़ाइन, संचालन और रखरखाव में ध्यान में रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, कोरियोलिस मास फ्लोमीटर, मैग्नीफिकेशन मीटर या थ्रू-द-एयर रडार लेवल सेंसर की तुलना में ओरिफिस मीटर और प्रेशर ट्रांसमीटर का परीक्षण करना आसान होता है। अनुप्रयोग और वाल्व डिज़ाइन भी वाल्व प्रूफ टेस्ट की व्यापकता को प्रभावित कर सकते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि क्षरण, अवरोध या समय-निर्भर विफलताओं के कारण होने वाली खतरनाक और प्रारंभिक विफलताएं चयनित परीक्षण अंतराल के भीतर गंभीर विफलता का कारण न बनें।

हालांकि प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाएं आमतौर पर एसआईएफ इंजीनियरिंग चरण के दौरान विकसित की जाती हैं, लेकिन साइट एसआईएस तकनीकी प्राधिकरण, संचालन विभाग और परीक्षण करने वाले उपकरण तकनीशियनों द्वारा भी इनकी समीक्षा की जानी चाहिए। कार्य सुरक्षा विश्लेषण (जेएसए) भी किया जाना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि संयंत्र को यह सुनिश्चित करने के लिए सहमति मिल जाए कि कौन से परीक्षण कब किए जाएंगे और उनकी भौतिक और सुरक्षा संबंधी व्यवहार्यता क्या है। उदाहरण के लिए, आंशिक-स्ट्रोक परीक्षण निर्दिष्ट करने का कोई लाभ नहीं है यदि संचालन समूह इसके लिए सहमत नहीं है। यह भी अनुशंसा की जाती है कि प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाओं की समीक्षा एक स्वतंत्र विषय विशेषज्ञ (एसएमई) द्वारा की जाए। पूर्ण कार्य प्रूफ टेस्ट के लिए आवश्यक विशिष्ट परीक्षण चित्र 1 में दर्शाए गए हैं।

पूर्ण कार्य-प्रमाण परीक्षण आवश्यकताएँ चित्र 1: एक सुरक्षा उपकरणयुक्त कार्य (SIF) और उसके सुरक्षा उपकरणयुक्त प्रणाली (SIS) के लिए एक पूर्ण कार्य-प्रमाण परीक्षण विनिर्देश में परीक्षण की तैयारी और परीक्षण प्रक्रियाओं से लेकर सूचनाओं और प्रलेखन तक के चरणों को क्रमानुसार स्पष्ट रूप से बताया जाना चाहिए या उनका उल्लेख किया जाना चाहिए।

चित्र 1: किसी सुरक्षा उपकरण युक्त कार्य (SIF) और उसके सुरक्षा उपकरण युक्त प्रणाली (SIS) के लिए पूर्ण कार्य-प्रमाणित परीक्षण विनिर्देश में परीक्षण की तैयारी और परीक्षण प्रक्रियाओं से लेकर सूचनाओं और प्रलेखन तक के चरणों को क्रमानुसार स्पष्ट रूप से बताया जाना चाहिए या उनका उल्लेख किया जाना चाहिए।

प्रूफ टेस्टिंग एक नियोजित रखरखाव प्रक्रिया है जिसे एसआईएस टेस्टिंग, प्रूफ प्रक्रिया और परीक्षण किए जाने वाले एसआईएस लूप्स में प्रशिक्षित योग्य कर्मियों द्वारा किया जाना चाहिए। प्रारंभिक प्रूफ टेस्ट करने से पहले प्रक्रिया का विस्तृत विवरण दिया जाना चाहिए और सुधार या संशोधन के लिए साइट एसआईएस तकनीकी प्राधिकारी को प्रतिक्रिया दी जानी चाहिए।

विफलता के दो प्राथमिक प्रकार होते हैं (सुरक्षित या खतरनाक), जिन्हें आगे चार उप-प्रकारों में विभाजित किया गया है—अज्ञात खतरनाक, निदान द्वारा ज्ञात खतरनाक, अज्ञात सुरक्षित और ज्ञात सुरक्षित। इस लेख में खतरनाक और अज्ञात खतरनाक विफलता शब्दों का प्रयोग एक दूसरे के स्थान पर किया गया है।

SIF प्रूफ टेस्टिंग में, हमारी मुख्य रुचि खतरनाक अनदेखे विफलता मोड में होती है, लेकिन यदि उपयोगकर्ता डायग्नोस्टिक्स खतरनाक विफलताओं का पता लगाते हैं, तो इन डायग्नोस्टिक्स की भी प्रूफ टेस्टिंग की जानी चाहिए। ध्यान दें कि उपयोगकर्ता डायग्नोस्टिक्स के विपरीत, डिवाइस के आंतरिक डायग्नोस्टिक्स को आमतौर पर उपयोगकर्ता द्वारा कार्यात्मक के रूप में मान्य नहीं किया जा सकता है, और यह प्रूफ टेस्टिंग के तरीके को प्रभावित कर सकता है। जब SIL गणनाओं में डायग्नोस्टिक्स को शामिल किया जाता है, तो डायग्नोस्टिक अलार्म (जैसे आउट-ऑफ-रेंज अलार्म) की भी प्रूफ टेस्टिंग के हिस्से के रूप में जांच की जानी चाहिए।

विफलता के प्रकारों को आगे तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: वे जिनकी जांच प्रूफ टेस्ट के दौरान की जाती है, वे जिनकी जांच नहीं की जाती है, और प्रारंभिक विफलताएं या समय-निर्भर विफलताएं। कुछ खतरनाक विफलता प्रकारों की विभिन्न कारणों से सीधे जांच नहीं की जा सकती है (जैसे कठिनाई, इंजीनियरिंग या परिचालन संबंधी निर्णय, अज्ञानता, अक्षमता, व्यवस्थित त्रुटियों का चूकना या जानबूझकर किया जाना, घटित होने की कम संभावना आदि)। यदि कुछ ज्ञात विफलता प्रकार हैं जिनकी जांच नहीं की जाएगी, तो उपकरण डिजाइन, परीक्षण प्रक्रिया, समय-समय पर उपकरण प्रतिस्थापन या पुनर्निर्माण, और/या अनुमानित परीक्षण के माध्यम से क्षतिपूर्ति की जानी चाहिए ताकि जांच न करने से एसआईएफ की अखंडता पर पड़ने वाले प्रभाव को कम किया जा सके।

प्रारंभिक खराबी एक ऐसी बिगड़ती हुई स्थिति है जिससे समय पर सुधारात्मक कार्रवाई न किए जाने पर गंभीर, खतरनाक खराबी होने की आशंका रहती है। आमतौर पर इनका पता हालिया या प्रारंभिक बेंचमार्क प्रूफ टेस्ट (जैसे वाल्व सिग्नेचर या वाल्व रिस्पांस टाइम) से तुलना करके या निरीक्षण (जैसे किसी बंद प्रोसेस पोर्ट) द्वारा लगाया जाता है। प्रारंभिक खराबी आमतौर पर समय पर निर्भर होती है—जितना अधिक समय तक डिवाइस या असेंबली सेवा में रहती है, उतनी ही अधिक उसकी स्थिति बिगड़ती जाती है; आकस्मिक खराबी की संभावना बढ़ जाती है, जैसे प्रोसेस पोर्ट का बंद होना या समय के साथ सेंसर पर जमाव, उपयोगी जीवन का समाप्त हो जाना आदि। इसलिए, प्रूफ टेस्ट का अंतराल जितना लंबा होगा, प्रारंभिक या समय पर निर्भर खराबी की संभावना उतनी ही अधिक होगी। प्रारंभिक खराबी से बचाव के लिए किसी भी सुरक्षा उपाय (पोर्ट पर्जिंग, हीट ट्रेसिंग आदि) का भी प्रूफ टेस्ट किया जाना चाहिए।

खतरनाक (अज्ञात) विफलताओं की जांच के लिए प्रक्रियाएँ लिखित रूप में तैयार की जानी चाहिए। विफलता मोड और प्रभाव विश्लेषण (FMEA) या विफलता मोड, प्रभाव और नैदानिक ​​विश्लेषण (FMEDA) तकनीकें खतरनाक अज्ञात विफलताओं की पहचान करने और यह निर्धारित करने में सहायक हो सकती हैं कि कहाँ जांच की व्यापकता में सुधार किया जाना चाहिए।

कई प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाएं मौजूदा प्रक्रियाओं के अनुभव और टेम्पलेट्स के आधार पर लिखी जाती हैं। नई प्रक्रियाओं और अधिक जटिल एसआईएफ के लिए खतरनाक विफलताओं का विश्लेषण करने, यह निर्धारित करने कि परीक्षण प्रक्रिया उन विफलताओं का परीक्षण करेगी या नहीं करेगी, और परीक्षणों के कवरेज को निर्धारित करने के लिए एफएमईए/एफएएमईडीए का उपयोग करते हुए अधिक इंजीनियर दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। एक सेंसर के लिए मैक्रो-लेवल विफलता मोड विश्लेषण ब्लॉक आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है। एफएमईए को आमतौर पर किसी विशेष प्रकार के उपकरण के लिए केवल एक बार करने की आवश्यकता होती है और प्रक्रिया सेवा, स्थापना और साइट परीक्षण क्षमताओं को ध्यान में रखते हुए समान उपकरणों के लिए इसका पुन: उपयोग किया जा सकता है।

मैक्रो-स्तरीय विफलता विश्लेषण चित्र 2: सेंसर और प्रेशर ट्रांसमीटर (पीटी) के लिए यह मैक्रो-स्तरीय विफलता मोड विश्लेषण ब्लॉक आरेख प्रमुख कार्यों को दर्शाता है जिन्हें आमतौर पर कई सूक्ष्म विफलता विश्लेषणों में विभाजित किया जाएगा ताकि कार्य परीक्षणों में संबोधित की जाने वाली संभावित विफलताओं को पूरी तरह से परिभाषित किया जा सके।

चित्र 2: सेंसर और प्रेशर ट्रांसमीटर (पीटी) के लिए यह मैक्रो-लेवल विफलता मोड विश्लेषण ब्लॉक आरेख प्रमुख कार्यों को दर्शाता है जिन्हें आमतौर पर कई माइक्रो विफलता विश्लेषणों में विभाजित किया जाएगा ताकि कार्य परीक्षणों में संबोधित की जाने वाली संभावित विफलताओं को पूरी तरह से परिभाषित किया जा सके।

ज्ञात, खतरनाक, अनदेखे दोषों का वह प्रतिशत जिसका प्रूफ टेस्ट किया जाता है, प्रूफ टेस्ट कवरेज (PTC) कहलाता है। SIL गणनाओं में PTC का उपयोग आमतौर पर SIF के पूर्ण परीक्षण में कमी की भरपाई के लिए किया जाता है। लोगों की यह गलत धारणा है कि SIL गणना में टेस्ट कवरेज की कमी को ध्यान में रखने के कारण उन्होंने एक विश्वसनीय SIF डिज़ाइन किया है। सच्चाई यह है कि यदि आपका टेस्ट कवरेज 75% है, और यदि आपने इस संख्या को अपनी SIL गणना में शामिल किया है और उन चीजों का अधिक बार परीक्षण किया है जिनका आप पहले से ही परीक्षण कर रहे हैं, तब भी 25% खतरनाक दोष सांख्यिकीय रूप से हो सकते हैं। मैं निश्चित रूप से उस 25% में नहीं आना चाहता।

उपकरणों के लिए FMEDA अनुमोदन रिपोर्ट और सुरक्षा नियमावली में आमतौर पर न्यूनतम परीक्षण प्रक्रिया और परीक्षण कवरेज प्रदान किया जाता है। ये केवल मार्गदर्शन प्रदान करते हैं, व्यापक परीक्षण प्रक्रिया के लिए आवश्यक सभी परीक्षण चरण नहीं। खतरनाक विफलताओं का विश्लेषण करने के लिए दोष वृक्ष विश्लेषण और विश्वसनीयता केंद्रित रखरखाव जैसे अन्य प्रकार के विफलता विश्लेषण का भी उपयोग किया जाता है।

प्रूफ टेस्ट को पूर्ण कार्यात्मक (एंड-टू-एंड) या आंशिक कार्यात्मक परीक्षण (चित्र 3) में विभाजित किया जा सकता है। आंशिक कार्यात्मक परीक्षण आमतौर पर तब किया जाता है जब SIF के घटकों के SIL गणनाओं में अलग-अलग परीक्षण अंतराल होते हैं जो नियोजित शटडाउन या टर्नअराउंड के साथ मेल नहीं खाते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि आंशिक कार्यात्मक प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाएं इस प्रकार ओवरलैप हों कि वे मिलकर SIF की सभी सुरक्षा कार्यक्षमता का परीक्षण कर सकें। आंशिक कार्यात्मक परीक्षण के साथ, यह अभी भी अनुशंसित है कि SIF का प्रारंभिक एंड-टू-एंड प्रूफ टेस्ट किया जाए, और बाद में टर्नअराउंड के दौरान भी ऐसे ही परीक्षण किए जाएं।

आंशिक प्रमाण परीक्षणों का योग होना चाहिए। चित्र 3: संयुक्त आंशिक प्रमाण परीक्षण (नीचे) को पूर्ण कार्यात्मक प्रमाण परीक्षण (ऊपर) की सभी कार्यक्षमताओं को कवर करना चाहिए।

चित्र 3: संयुक्त आंशिक प्रमाण परीक्षण (नीचे) को पूर्ण कार्यात्मक प्रमाण परीक्षण (ऊपर) की सभी कार्यक्षमताओं को कवर करना चाहिए।

आंशिक परीक्षण किसी उपकरण की विफलता के कुछ ही प्रतिशत मामलों की जाँच करता है। इसका एक सामान्य उदाहरण आंशिक-स्ट्रोक वाल्व परीक्षण है, जिसमें वाल्व को थोड़ी मात्रा (10-20%) तक हिलाकर यह सत्यापित किया जाता है कि वह जाम तो नहीं है। प्राथमिक परीक्षण अंतराल पर किए गए परीक्षण की तुलना में इसका परीक्षण कवरेज कम होता है।

प्रूफ टेस्ट प्रक्रियाओं की जटिलता, एसआईएफ की जटिलता और कंपनी की परीक्षण प्रक्रिया संबंधी नीति के अनुसार भिन्न हो सकती है। कुछ कंपनियां विस्तृत चरण-दर-चरण परीक्षण प्रक्रियाएं लिखती हैं, जबकि अन्य की प्रक्रियाएं संक्षिप्त होती हैं। परीक्षण प्रक्रिया को छोटा करने और परीक्षण में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, मानक अंशांकन जैसी अन्य प्रक्रियाओं का संदर्भ लिया जाता है। एक अच्छी प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया में पर्याप्त विवरण होना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सभी परीक्षण ठीक से पूरे किए गए हैं और उनका दस्तावेजीकरण किया गया है, लेकिन इतना अधिक विवरण भी नहीं होना चाहिए कि तकनीशियन किसी चरण को छोड़ना चाहें। परीक्षण चरण को करने के लिए जिम्मेदार तकनीशियन द्वारा पूर्ण किए गए परीक्षण चरण पर हस्ताक्षर करने से यह सुनिश्चित करने में मदद मिलती है कि परीक्षण सही ढंग से किया जाएगा। उपकरण पर्यवेक्षक और संचालन प्रतिनिधियों द्वारा पूर्ण प्रूफ टेस्ट पर हस्ताक्षर करने से भी इसके महत्व पर बल मिलता है और यह सुनिश्चित होता है कि प्रूफ टेस्ट ठीक से पूरा हुआ है।

प्रक्रिया को बेहतर बनाने के लिए तकनीशियनों से हमेशा सुझाव आमंत्रित किए जाने चाहिए। किसी भी परीक्षण प्रक्रिया की सफलता काफी हद तक तकनीशियनों पर निर्भर करती है, इसलिए सहयोगात्मक प्रयास की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है।

अधिकांश प्रूफ टेस्टिंग आमतौर पर शटडाउन या टर्नअराउंड के दौरान ऑफ़लाइन की जाती है। कुछ मामलों में, SIL गणनाओं या अन्य आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए चालू स्थिति में ऑनलाइन प्रूफ टेस्टिंग करना आवश्यक हो सकता है। ऑनलाइन टेस्टिंग के लिए संचालन विभाग के साथ योजना और समन्वय की आवश्यकता होती है ताकि प्रूफ टेस्ट सुरक्षित रूप से, प्रक्रिया में बाधा डाले बिना और अनावश्यक ट्रिप के बिना किया जा सके। एक अनावश्यक ट्रिप से ही आपकी सारी योग्यता समाप्त हो सकती है। इस प्रकार के परीक्षण के दौरान, जब SIF अपने सुरक्षा कार्य को पूरी तरह से करने के लिए उपलब्ध नहीं होता है, तो 61511-1, खंड 11.8.5 में कहा गया है कि "जब SIS बाईपास (मरम्मत या परीक्षण) में हो, तो 11.3 के अनुसार निरंतर सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने वाले क्षतिपूर्ति उपाय प्रदान किए जाएंगे।" इसे ठीक से करने में सहायता के लिए प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया के साथ एक असामान्य स्थिति प्रबंधन प्रक्रिया भी होनी चाहिए।

एक एसआईएफ को आमतौर पर तीन मुख्य भागों में विभाजित किया जाता है: सेंसर, लॉजिक सॉल्वर और अंतिम तत्व। इनमें से प्रत्येक भाग में सहायक उपकरण भी होते हैं (जैसे आईएस बैरियर, ट्रिप एम्प्स, इंटरपोजिंग रिले, सोलनॉइड आदि) जिनका परीक्षण भी आवश्यक है। इन तकनीकों के प्रूफ टेस्टिंग के महत्वपूर्ण पहलुओं को साइडबार, "सेंसर, लॉजिक सॉल्वर और अंतिम तत्वों का परीक्षण" (नीचे) में पाया जा सकता है।

कुछ चीजों का प्रूफ टेस्ट करना दूसरों की तुलना में आसान होता है। कई आधुनिक और कुछ पुरानी प्रवाह और स्तर संबंधी प्रौद्योगिकियां कठिन श्रेणी में आती हैं। इनमें कोरियोलिस फ्लोमीटर, वर्टेक्स मीटर, मैग्नेटिक मीटर, थ्रू-द-एयर रडार, अल्ट्रासोनिक लेवल और इन-सीटू प्रोसेस स्विच आदि शामिल हैं। सौभाग्य से, इनमें से कई में अब उन्नत डायग्नोस्टिक्स उपलब्ध हैं जो बेहतर परीक्षण की अनुमति देते हैं।

एसआईएफ डिज़ाइन करते समय, ऐसे उपकरण का फील्ड में प्रूफ टेस्टिंग करने की कठिनाई को ध्यान में रखना आवश्यक है। इंजीनियरिंग टीम के लिए एसआईएफ उपकरणों का चयन करते समय प्रूफ टेस्टिंग के लिए आवश्यक बातों पर गंभीरता से विचार करना आसान होता है, क्योंकि वे स्वयं इनका परीक्षण नहीं करेंगे। यही बात पार्शियल-स्ट्रोक टेस्टिंग पर भी लागू होती है, जो एसआईएफ की औसत विफलता संभावना (पीएफडीएवीजी) को बेहतर बनाने का एक सामान्य तरीका है, लेकिन बाद में प्लांट ऑपरेशंस टीम इसे करना नहीं चाहती, और कई बार करती भी नहीं है। प्रूफ टेस्टिंग के संबंध में एसआईएफ की इंजीनियरिंग पर हमेशा प्लांट की निगरानी सुनिश्चित करें।

प्रूफ टेस्ट में एसआईएफ इंस्टॉलेशन का निरीक्षण और 61511-1, क्लॉज़ 16.3.2 के अनुसार आवश्यक मरम्मत शामिल होनी चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए अंतिम निरीक्षण किया जाना चाहिए कि सब कुछ ठीक से व्यवस्थित है, और यह दोबारा जांच की जानी चाहिए कि एसआईएफ को प्रक्रिया सेवा में सही ढंग से वापस स्थापित कर दिया गया है।

सुरक्षा प्रमाणीकरण प्रणाली (एसआईएफ) की संपूर्ण जीवन अवधि में उसकी अखंडता सुनिश्चित करने के लिए एक अच्छी परीक्षण प्रक्रिया लिखना और उसे लागू करना एक महत्वपूर्ण कदम है। परीक्षण प्रक्रिया में पर्याप्त विवरण होना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आवश्यक परीक्षण लगातार और सुरक्षित रूप से किए जाएं और उनका दस्तावेजीकरण किया जाए। प्रूफ टेस्ट द्वारा जांचे न गए खतरनाक विफलताओं के लिए क्षतिपूर्ति की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि एसआईएफ की सुरक्षा अखंडता उसकी संपूर्ण जीवन अवधि में पर्याप्त रूप से बनी रहे।

एक प्रभावी प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया लिखने के लिए संभावित खतरनाक विफलताओं के इंजीनियरिंग विश्लेषण, साधनों के चयन और संयंत्र की परीक्षण क्षमताओं के अनुरूप प्रूफ टेस्ट चरणों को लिखने के लिए एक तार्किक दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में, परीक्षण के लिए संयंत्र के सभी स्तरों पर सहमति प्राप्त करें और तकनीशियनों को प्रूफ टेस्ट करने और उसका दस्तावेजीकरण करने के साथ-साथ परीक्षण के महत्व को समझाने के लिए प्रशिक्षित करें। निर्देश इस प्रकार लिखें जैसे आप स्वयं वह उपकरण तकनीशियन हों जिसे यह कार्य करना होगा, और यह समझें कि सही परीक्षण पर लोगों का जीवन निर्भर करता है, क्योंकि वास्तव में ऐसा ही है।

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

एक एसआईएफ को आमतौर पर तीन मुख्य भागों में विभाजित किया जाता है: सेंसर, लॉजिक सॉल्वर और अंतिम तत्व। इसके अलावा, इनमें से प्रत्येक भाग में सहायक उपकरण भी होते हैं (जैसे आईएस बैरियर, ट्रिप एम्प्स, इंटरपोजिंग रिले, सोलनॉइड आदि) जिनका परीक्षण भी आवश्यक होता है।

सेंसर प्रूफ परीक्षण: सेंसर प्रूफ परीक्षण में यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि सेंसर अपनी पूरी रेंज में प्रोसेस वेरिएबल को सेंस कर सके और मूल्यांकन के लिए SIS लॉजिक सॉल्वर को उचित सिग्नल भेज सके। हालांकि यह पूरी प्रक्रिया नहीं है, लेकिन प्रूफ परीक्षण प्रक्रिया के सेंसर भाग को तैयार करते समय ध्यान में रखने योग्य कुछ बातें तालिका 1 में दी गई हैं।

लॉजिक सॉल्वर प्रूफ टेस्ट: जब पूर्ण-कार्यक्षमता परीक्षण किया जाता है, तो SIF की सुरक्षा क्रिया और संबंधित क्रियाओं (जैसे अलार्म, रीसेट, बाईपास, उपयोगकर्ता निदान, अतिरेक, HMI, आदि) को पूरा करने में लॉजिक सॉल्वर की भूमिका का परीक्षण किया जाता है। आंशिक या टुकड़ों में किए जाने वाले कार्य-प्रूफ टेस्ट में इन सभी परीक्षणों को व्यक्तिगत अतिव्यापी प्रूफ टेस्ट के भाग के रूप में पूरा किया जाना चाहिए। लॉजिक सॉल्वर निर्माता के पास डिवाइस सुरक्षा मैनुअल में अनुशंसित प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया होनी चाहिए। यदि ऐसा नहीं है, तो कम से कम, लॉजिक सॉल्वर की पावर को साइकल किया जाना चाहिए और लॉजिक सॉल्वर के डायग्नोस्टिक रजिस्टर, स्टेटस लाइट, पावर सप्लाई वोल्टेज, संचार लिंक और अतिरेक की जाँच की जानी चाहिए। ये जाँचें पूर्ण-कार्यक्षमता परीक्षण से पहले की जानी चाहिए।

यह मानकर न चलें कि सॉफ़्टवेयर हमेशा के लिए ठीक है और प्रारंभिक परीक्षण के बाद तर्क का परीक्षण करना आवश्यक नहीं है, क्योंकि समय के साथ अनधिकृत, अनाधिकृत और अप्रमाणित सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर परिवर्तन और सॉफ़्टवेयर अपडेट सिस्टम में आ सकते हैं और इन्हें आपके समग्र परीक्षण प्रक्रिया में शामिल किया जाना चाहिए। परिवर्तन, रखरखाव और संशोधन लॉग की समीक्षा यह सुनिश्चित करने के लिए की जानी चाहिए कि वे अद्यतन और ठीक से बनाए रखे गए हैं, और यदि संभव हो, तो एप्लिकेशन प्रोग्राम की तुलना नवीनतम बैकअप से की जानी चाहिए।

उपयोगकर्ता लॉजिक सॉल्वर के सभी सहायक और नैदानिक ​​कार्यों (जैसे वॉचडॉग, संचार लिंक, साइबर सुरक्षा उपकरण आदि) का परीक्षण करने का भी ध्यान रखा जाना चाहिए।

अंतिम तत्व प्रूफ परीक्षण: अधिकांश अंतिम तत्व वाल्व होते हैं, हालांकि, घूर्णन उपकरण मोटर स्टार्टर, परिवर्तनीय गति ड्राइव और अन्य विद्युत घटक जैसे कॉन्टैक्टर और सर्किट ब्रेकर भी अंतिम तत्वों के रूप में उपयोग किए जाते हैं और उनके विफलता मोड का विश्लेषण और प्रूफ परीक्षण किया जाना चाहिए।

वाल्वों की विफलता के मुख्य कारण हैं जाम हो जाना, प्रतिक्रिया समय का बहुत धीमा या बहुत तेज़ होना, और रिसाव होना। ये सभी समस्याएं ट्रिपिंग के समय वाल्व के ऑपरेटिंग प्रोसेस इंटरफ़ेस से प्रभावित होती हैं। हालांकि ऑपरेटिंग स्थितियों में वाल्व का परीक्षण करना सबसे बेहतर होता है, लेकिन संचालन विभाग आमतौर पर प्लांट के चालू रहने के दौरान SIF को ट्रिप करने के खिलाफ होता है। अधिकांश SIS वाल्वों का परीक्षण आमतौर पर प्लांट के बंद होने पर शून्य डिफरेंशियल प्रेशर पर किया जाता है, जो ऑपरेटिंग स्थितियों में सबसे कम चुनौतीपूर्ण होता है। उपयोगकर्ता को सबसे खराब स्थिति में होने वाले ऑपरेशनल डिफरेंशियल प्रेशर और वाल्व तथा प्रोसेस पर पड़ने वाले नकारात्मक प्रभावों के बारे में जानकारी होनी चाहिए, जिन्हें वाल्व और एक्चुएटर के डिज़ाइन और साइज़िंग में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

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).

परिवेश का तापमान भी वाल्व के घर्षण भार को प्रभावित कर सकता है, इसलिए गर्म मौसम में वाल्वों का परीक्षण करना आमतौर पर ठंडे मौसम में परीक्षण की तुलना में सबसे कम घर्षण भार वाला होता है। परिणामस्वरूप, वाल्व के प्रदर्शन में गिरावट का निर्धारण करने के लिए अनुमानित परीक्षण हेतु स्थिर डेटा प्रदान करने के लिए, एक समान तापमान पर वाल्वों का परीक्षण करना उचित है।

स्मार्ट पोजीशनर या डिजिटल वाल्व कंट्रोलर वाले वाल्व में आमतौर पर वाल्व सिग्नेचर बनाने की क्षमता होती है, जिसका उपयोग वाल्व के प्रदर्शन में गिरावट की निगरानी के लिए किया जा सकता है। आप अपने परचेज़ ऑर्डर के हिस्से के रूप में एक बेसलाइन वाल्व सिग्नेचर का अनुरोध कर सकते हैं या प्रारंभिक प्रूफ टेस्ट के दौरान इसे बेसलाइन के रूप में बना सकते हैं। वाल्व सिग्नेचर वाल्व के खुलने और बंद होने दोनों स्थितियों के लिए किया जाना चाहिए। यदि उपलब्ध हो, तो उन्नत वाल्व डायग्नोस्टिक का भी उपयोग किया जाना चाहिए। यह बाद के प्रूफ टेस्ट वाल्व सिग्नेचर और डायग्नोस्टिक की तुलना आपकी बेसलाइन से करके यह पता लगाने में मदद कर सकता है कि क्या आपके वाल्व का प्रदर्शन खराब हो रहा है। इस प्रकार का परीक्षण सबसे खराब ऑपरेटिंग दबावों पर वाल्व का परीक्षण न करने की कमी को पूरा करने में सहायक हो सकता है।

प्रूफ टेस्ट के दौरान वाल्व सिग्नेचर से रिस्पॉन्स टाइम को टाइम स्टैम्प के साथ रिकॉर्ड किया जा सकता है, जिससे स्टॉपवॉच की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। रिस्पॉन्स टाइम में वृद्धि वाल्व की खराबी और वाल्व को चलाने के लिए आवश्यक घर्षण भार में वृद्धि का संकेत है। हालांकि वाल्व रिस्पॉन्स टाइम में बदलाव के संबंध में कोई मानक नहीं हैं, लेकिन प्रूफ टेस्ट से प्रूफ टेस्ट तक रिस्पॉन्स टाइम में नकारात्मक बदलाव का पैटर्न वाल्व के सुरक्षा मार्जिन और प्रदर्शन में संभावित कमी का संकेत देता है। आधुनिक SIS वाल्व प्रूफ टेस्टिंग में अच्छी इंजीनियरिंग प्रक्रिया के रूप में वाल्व सिग्नेचर को शामिल किया जाना चाहिए।

प्रूफ टेस्ट के दौरान वाल्व इंस्ट्रूमेंट एयर सप्लाई प्रेशर को मापना चाहिए। स्प्रिंग-रिटर्न वाल्व में वाल्व स्प्रिंग ही वाल्व को बंद करती है, लेकिन इसमें लगने वाला बल या टॉर्क इस बात पर निर्भर करता है कि वाल्व सप्लाई प्रेशर से स्प्रिंग कितनी दबती है (हुक के नियम के अनुसार, F = kX)। यदि सप्लाई प्रेशर कम है, तो स्प्रिंग उतनी नहीं दबेगी, इसलिए जरूरत पड़ने पर वाल्व को चलाने के लिए कम बल उपलब्ध होगा। हालांकि यह पूरी प्रक्रिया नहीं है, लेकिन प्रूफ टेस्ट प्रक्रिया के वाल्व वाले हिस्से को बनाते समय ध्यान में रखने योग्य कुछ बातें टेबल 2 में दी गई हैं।