讓esd控制閥更安全

1、讓ESD控制閥更安全，控制閥更安全，ESD控制閥的控制閥的PST部分行程測(cè)試功能部分行程測(cè)試功能首選介紹幾個(gè)基本的概念，所謂ESD(Emergencyshuntdown)和ESV(Emergencyventvalve)閥門即是緊急切斷閥和緊急排放閥。具有以下特點(diǎn)：防止工藝的重大事故；只有在緊急情況下動(dòng)作；在極端苛刻工況下閥門的動(dòng)作；要求測(cè)試來(lái)保證設(shè)備的正常運(yùn)行；是安全儀表系統(tǒng)SIS中最重要的部分之一；也是安全儀表系統(tǒng)SIS最不可靠的部分

2、。為什么要對(duì)ESD和ESV閥門進(jìn)行功能測(cè)試？因?yàn)橹挥袦y(cè)試才能證明閥門的真實(shí)運(yùn)行狀況，只有測(cè)試才能達(dá)到相應(yīng)的SIL(SafetyIntegrityLevel)安全完等級(jí)，只有測(cè)試是系統(tǒng)對(duì)真實(shí)狀況的反應(yīng)。而測(cè)試又分為兩種，一種是離線測(cè)試，一種是在線測(cè)試。離線測(cè)試是最基本的要求，但是工廠必須停車。手動(dòng)和自動(dòng)在線測(cè)試是對(duì)離線測(cè)試的一種補(bǔ)充手段。手動(dòng)的在線測(cè)試需要非常高的投資成本和人力成本，而且手動(dòng)在線測(cè)試過(guò)程中有人為因素影響和安全連鎖回路暫時(shí)失

3、效的風(fēng)險(xiǎn)。所以目前自動(dòng)的在線測(cè)試越來(lái)越受到用戶的青睞。PST部分行程測(cè)試是自動(dòng)在線測(cè)試的一種，閥門在不影響工廠正常運(yùn)行的條件下局部行程動(dòng)作(例如從100%全開(kāi)狀態(tài)關(guān)到80%，然后回到100%全開(kāi))，以此來(lái)證明閥門的完好性。對(duì)ESD閥門來(lái)說(shuō)，安全是最重要的。流程工業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)儀表安全等級(jí)一般都要符合SIL2或SIL3，從而使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到安全系統(tǒng)等級(jí)的要求?，F(xiàn)在ESD閥門的安全等級(jí)基本上都達(dá)到SIL3，也有少數(shù)廠家達(dá)到SIL4。在生產(chǎn)過(guò)程中，E

4、SD閥門需要定期檢修，傳統(tǒng)的方式是采用現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)試盤柜(約1.5萬(wàn)美元)，采用人工的方法進(jìn)行檢測(cè)。這種方式的測(cè)試成本高，間隔時(shí)間也比較長(zhǎng)，且效果并不理想，因?yàn)楹筒僮魅藛T的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。現(xiàn)在，多數(shù)廠家推出具有PST功能的ESD定位器，使ESD閥門的安全性能得到提高和保障。通過(guò)PST功能測(cè)試，最重要的是提高了ESD閥門的安全等級(jí)。比如一個(gè)SIL2的ESD閥門，一年平均作4次PST測(cè)試，如果全部合格，那么實(shí)際上這個(gè)ESD閥門達(dá)到了SIL3等級(jí)；從

5、另一個(gè)方面說(shuō)，PST測(cè)試使ESD閥門的工作時(shí)間在滿足要求的情況下延長(zhǎng)很多。還有，PST測(cè)試基本上對(duì)過(guò)程工藝沒(méi)有影響，在這種情況下，卻可以得到ESD閥門包括ESD定位器的詳細(xì)的診斷信息，如果有問(wèn)題，就會(huì)在早期診斷出來(lái)，從而讓用戶采取有效的維護(hù)措施。另外，PST功能與常規(guī)檢測(cè)相比，可以節(jié)省成本，包括節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)人工測(cè)試所用的盤柜，節(jié)省拆裝閥門的成本，節(jié)省了一些維修保養(yǎng)的成本等。PST的應(yīng)用現(xiàn)狀：PST技術(shù)是隨著閥門檢測(cè)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。因?yàn)殚y門檢

6、測(cè)技術(shù)的需求，智能閥門定位器廠家把PST加入到智能診斷功能中，作為智能定位器的一項(xiàng)擴(kuò)展功能，提供對(duì)安全閥門的一般故障診斷。PST功能作為ESD定位器的一個(gè)重要功能為越來(lái)越多的工程設(shè)計(jì)人員和用戶所熟悉。目前，從各個(gè)ESD定位器生產(chǎn)廠家來(lái)看，名義功能基本一致，但是，從工程實(shí)踐上來(lái)看，每家產(chǎn)品還不盡相同。ESD定位器有些帶內(nèi)部壓力傳感器，而有些則沒(méi)有。沒(méi)有壓力傳感器，則對(duì)某些PST功能僅能做定性分析，帶有壓力傳感器，則可以做定量分析，比如彈簧

7、上下限的彈力，摩擦力數(shù)值分析等。PST技術(shù)目前在石化行業(yè)特別是在歐美國(guó)家已經(jīng)得到大范圍的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)的部分合資企業(yè)(中海殼牌石油化工有限公司)以及大型國(guó)有石油化工企業(yè)(鎮(zhèn)海煉化和獨(dú)山子乙烯等)也得到了廣泛的應(yīng)用。為了確保在緊急狀態(tài)下閥門的可用性，SIS閥門必須進(jìn)行有規(guī)律的測(cè)試，目前采用的方法有氣動(dòng)面板、電磁脈沖、旁路閥和部分行程測(cè)試(PST)。氣動(dòng)面板價(jià)格貴，每個(gè)高達(dá)1~1.5萬(wàn)美元(不包括勞動(dòng)力成本)，且測(cè)試過(guò)程復(fù)雜，屬于勞動(dòng)密集型。

8、電磁脈沖法不檢驗(yàn)閥門實(shí)際運(yùn)動(dòng)，只測(cè)試電磁閥本身線圈是否容易燒毀。由于動(dòng)作頻繁，增加過(guò)程干擾的風(fēng)險(xiǎn)。使用旁路閥測(cè)試成本高，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。測(cè)試不能頻繁進(jìn)行，需要額外的管道及連接件。最好的方法就是采用部分行程測(cè)試(PST)利用PST技術(shù)可以增加或取得期望的SIL等級(jí)檢驗(yàn)。由于PST測(cè)試操作自動(dòng)化，可以人工設(shè)置測(cè)試的時(shí)間，行程大小等，減少了工人犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)，風(fēng)險(xiǎn)較低。而且由于整個(gè)過(guò)程不需要經(jīng)有很多成功應(yīng)用的事例。在國(guó)內(nèi)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，安全生產(chǎn)

9、正越來(lái)越受到重視，我們相信PST技術(shù)會(huì)被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)廠家采用。美卓自動(dòng)化公司認(rèn)為將來(lái)PST技術(shù)的發(fā)展主要集中在以下幾個(gè)方面：1.控制器模擬緊急連鎖自動(dòng)測(cè)試?？刂破骶哂腥谐蹋俚拈y門自動(dòng)測(cè)試功能，來(lái)模擬連鎖激發(fā)時(shí)閥門的動(dòng)作狀況。2.控制器具有更大的通氣量。現(xiàn)在工廠的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，這樣就需要更大尺寸的閥門和更快的動(dòng)作時(shí)間。所以PST技術(shù)就需要更大的通氣量以滿足客戶的需求。3.控制器具有實(shí)時(shí)時(shí)間顯示功能。目前的控制器只能顯示閥門的總

10、計(jì)運(yùn)行時(shí)間(如48小時(shí)就代表閥門運(yùn)行了2天時(shí)間)。如果具有實(shí)時(shí)時(shí)間顯示功能便于追蹤閥門的故障和報(bào)警。將來(lái)越來(lái)越多的工廠會(huì)選擇智能的ESD緊急切斷閥門，而智能ESD緊急切斷閥門都會(huì)應(yīng)用PST自動(dòng)局部行程測(cè)試技術(shù)，因?yàn)镻ST自動(dòng)局部行程測(cè)試技術(shù)會(huì)提供閥門的在線診斷信息和停車檢修的計(jì)劃，使預(yù)測(cè)性維護(hù)成為可能，當(dāng)然未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展和普及也會(huì)給PST技術(shù)帶來(lái)更多的機(jī)遇。PST技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該是更加智能化，同時(shí)成本會(huì)越來(lái)越低，應(yīng)用也越來(lái)越廣

11、。PST技術(shù)現(xiàn)階段主要用于ESD閥門，但是這并不是說(shuō)只能用于ESD閥門。對(duì)某些沒(méi)有條件作全部行程測(cè)試的閥門或作全行程測(cè)試成本昂貴的閥門，都可以用PST技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。隨著這種需求的發(fā)展，越來(lái)越多的具有針對(duì)性的信息需要被檢測(cè)出來(lái)，所以PST技術(shù)的智能化程度越來(lái)越高也是必然趨勢(shì)。隨著軟硬件的發(fā)展，越來(lái)越多的檢測(cè)功能也會(huì)被加入到診斷要求中，PST技術(shù)檢測(cè)的內(nèi)容也會(huì)越來(lái)越豐富。PST技術(shù)會(huì)隨著閥門技術(shù)和安全規(guī)范的發(fā)展而不斷發(fā)展?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)ESD閥門

12、上應(yīng)用ESD閥門定位器的還比較少，但是隨著技術(shù)和工程應(yīng)用的推廣，用戶認(rèn)識(shí)到使用ESD閥門定位器會(huì)提高安全系統(tǒng)的等級(jí)，并且最終能夠帶來(lái)效益，那么用戶會(huì)接受并使用這種產(chǎn)品，最終會(huì)使PST技術(shù)得到更大范圍的應(yīng)用。從更廣的應(yīng)用范圍來(lái)講，如果加入PST功能的成本比較便宜，那么一般的智能閥門定位器也會(huì)集成這種功能，從而使普通的閥門也可以應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。對(duì)流程工業(yè)來(lái)說(shuō)，由于不希望停車作閥門的性能診斷測(cè)試，也不希望過(guò)程有很大的擾動(dòng)，所以PST測(cè)試也是診斷

13、閥門的重要手段之一。PST的由來(lái)功能安全技術(shù)是當(dāng)前熱點(diǎn)。在用于安全目的的安全相關(guān)系統(tǒng)中，執(zhí)行安全功能的安全儀表系統(tǒng)SIS(SafetyInstrumentedSystem)非常重要。如何執(zhí)行IEC61508《電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》及IEC61511《過(guò)程工業(yè)部門儀表安全系統(tǒng)的功能安全》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，確保基于安全儀表系統(tǒng)的功能安全是流程工業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。流程工業(yè)中的大型裝置和大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備很早就設(shè)計(jì)有安全信號(hào)聯(lián)鎖、安全停車系統(tǒng)

14、和繼電器電子插卡的緊急停車系統(tǒng)，并隨科技進(jìn)步而不斷改進(jìn)、隨新理念新標(biāo)準(zhǔn)而不斷發(fā)展，從繼電器、PLC、安全模塊過(guò)渡到數(shù)字化智能化的新型安全儀表系統(tǒng)SIS。在安全儀表系統(tǒng)SIS內(nèi)的緊急停車系統(tǒng)ESD(EmergencyShutdownDevice)在90年代后得到長(zhǎng)足發(fā)展，它本著安全獨(dú)立的原則要求，ESD功能從DCS(過(guò)程控制系統(tǒng))中獨(dú)立出來(lái)，且安全級(jí)別高于DCS，以其實(shí)時(shí)、直接、快速反應(yīng)、高可靠性和靈活性得到最終用戶好評(píng)。緊急停車系統(tǒng)ES

15、D的硬件冗余、故障診斷、回路安全和降低過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)都有全面的解決方案，對(duì)于回路的終端控制元件——ESD控制閥，也設(shè)計(jì)有PST(Partialstroketesting)部分行程測(cè)試功能。早期PST功能由安全系統(tǒng)的上位機(jī)執(zhí)行，隨著閥門定位器數(shù)字化智能化和控制閥預(yù)測(cè)性診斷技術(shù)逐漸完善，PST功能集成到終端控制元件。帶有PST功能和自診斷的ESD控制閥就成為SISESD系統(tǒng)中落實(shí)功能安全的重要組成。在ESD控制閥沒(méi)有數(shù)字化應(yīng)用、不是現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備時(shí)