让ESD控制阀更安全.doc

让ESD控制阀更安全，ESD控制阀的PST部分行程测试功能 首选介绍几个基本的概念，所谓ESD(Emergency shunt down)和ESV(Emergency vent valve)阀门即是紧急切断阀和紧急排放阀。具有以下特点：防止工艺的重大事故；只有在紧急情况下动作；在极端苛刻工况下阀门的动作；要求测试来保证设备的正常运行；是安全仪表系统SIS中最重要的部分之一；也是安全仪表系统SIS最不可靠的部分。 为什么要对ESD和ESV阀门进行功能测试？因为只有测试才能证明阀门的真实运行状况，只有测试才能达到相应的SIL(Safety Integrity Level)安全完等级，只有测试是系统对真实状况的反应。而测试又分为两种，一种是离线测试，一种是在线测试。离线测试是最基本的要求，但是工厂必须停车。手动和自动在线测试是对离线测试的一种补充手段。手动的在线测试需要非常高的投资成本和人力成本，而且手动在线测试过程中有人为因素影响和安全连锁回路暂时失效的风险。所以目前自动的在线测试越来越受到用户的青睐。 PST部分行程测试是自动在线测试的一种，阀门在不影响工厂正常运行的条件下局部行程动作(例如从100%全开状态关到80%，然后回到100%全开)，以此来证明阀门的完好性。 对ESD阀门来说，安全是最重要的。流程工业的现场仪表安全等级一般都要符合SIL2或SIL3，从而使整个系统达到安全系统等级的要求。现在ESD阀门的安全等级基本上都达到SIL3，也有少数厂家达到SIL4。在生产过程中，ESD阀门需要定期检修，传统的方式是采用现场安装测试盘柜(约 1.5万美元)，采用人工的方法进行检测。这种方式的测试成本高，间隔时间也比较长，且效果并不理想，因为和操作人员的经验有关。现在，多数厂家推出具有 PST功能的ESD定位器，使ESD阀门的安全性能得到提高和保障。通过PST功能测试，最重要的是提高了ESD阀门的安全等级。比如一个SIL2的 ESD阀门，一年平均作4次PST测试，如果全部合格，那么实际上这个ESD阀门达到了SIL3等级；从另一个方面说，PST测试使ESD阀门的工作时间在满足要求的情况下延长很多。还有，PST测试基本上对过程工艺没有影响，在这种情况下，却可以得到ESD阀门包括ESD定位器的详细的诊断信息，如果有问题，就会在早期诊断出来，从而让用户采取有效的维护措施。另外，PST功能与常规检测相比，可以节省成本，包括节省现场人工测试所用的盘柜，节省拆装阀门的成本，节省了一些维修保养的成本等。 PST的应用现状： PST技术是随着阀门检测技术发展起来的。因为阀门检测技术的需求，智能阀门定位器厂家把PST加入到智能诊断功能中，作为智能定位器的一项扩展功能，提供对安全阀门的一般故障诊断。PST功能作为ESD定位器的一个重要功能为越来越多的工程设计人员和用户所熟悉。目前，从各个ESD定位器生产厂家来看，名义功能基本一致，但是，从工程实践上来看，每家产品还不尽相同。ESD定位器有些带内部压力传感器，而有些则没有。没有压力传感器，则对某些PST功能仅能做定性分析，带有压力传感器，则可以做定量分析，比如弹簧上下限的弹力，摩擦力数值分析等。 PST技术目前在石化行业特别是在欧美国家已经得到大范围的应用。在国内的部分合资企业(中海壳牌石油化工有限公司)以及大型国有石油化工企业(镇海炼化和独山子乙烯等)也得到了广泛的应用。为了确保在紧急状态下阀门的可用性，SIS阀门必须进行有规律的测试，目前采用的方法有气动面板、电磁脉冲、旁路阀和部分行程测试(PST)。 气动面板价格贵，每个高达1~1.5万美元 (不包括劳动力成本)，且测试过程复杂，属于劳动密集型。 电磁脉冲法不检验阀门实际运动，只测试电磁阀本身线圈是否容易烧毁。由于动作频繁，增加过程干扰的风险。 使用旁路阀测试成本高，耗费时间长。测试不能频繁进行，需要额外的管道及连接件。 最好的方法就是采用部分行程测试(PST)利用PST技术可以增加或取得期望的SIL等级检验。 由于PST测试操作自动化，可以人工设置测试的时间，行程大小等，减少了工人犯错的机会，风险较低。而且由于整个过程不需要额外的管道，电缆，旁路阀，大大减少的资金投入。由于PST的优越性，现在已经有越来越多的大型项目利用PST功能来进行SIS系统的测试。 具有PST功能的产品 邴勇：Masoneilan新推出了SVI II ESD定位器，包含了ESD功能和PST功能，安全等级达到了SIL3。SVI II ESD定位器采用模块化的设计，RISC结构，内部集成多种传感器，其中包含4个压力传感器。通过PST功能测试，可以检测阀门摩擦力并计算具体数值，可以计算膜头压力、压力差