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為保證生產(chǎn)和人員的安全，過程工廠需要對(duì)閥門進(jìn)行定期檢查，特別是緊急關(guān)斷閥（ESD閥），它的正常工作確保SIS系統(tǒng)的安全運(yùn)行，經(jīng)常半年甚至一年都不需要?jiǎng)幼鳎敲磿r(shí)間久了，閥門相關(guān)部件可能發(fā)生黏連，一旦黏連，等ESD信號(hào)到達(dá)時(shí)，閥門可能無法及時(shí)動(dòng)作，從而對(duì)裝置造成重大影響。

PST部分行程測(cè)試的優(yōu)勢(shì)

為了避免這類事件的發(fā)生，通常的作法是對(duì)其進(jìn)行周期性的驗(yàn)證測(cè)試，確保閥門的可用性不會(huì)降低。然而，ESD閥為常開/常關(guān)狀態(tài)且無旁路閥，如果進(jìn)行全行程測(cè)試，只能在停止生產(chǎn)或計(jì)劃停車期間內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度且測(cè)試成本高。

目前通用的測(cè)試方法包括：

• 氣動(dòng)面板 - 價(jià)格貴，每個(gè)高達(dá)1~1.5萬美元（不包括勞動(dòng)力成本），且測(cè)試過程復(fù)雜，屬于勞動(dòng)密集型。

• 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，增加過程干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

• 旁路閥 - 安裝成本高，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。

• PST 部分行程測(cè)試 - 利用PST技術(shù)可以增加或取得期望的SIL等級(jí)檢驗(yàn)。由于液位和溫度變化或異常情況（如火災(zāi)或系統(tǒng)故障）導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力變化，是通過氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥管理，防止儲(chǔ)罐超壓或真空時(shí)需要迅速釋放過大的正壓或負(fù)壓，以確保儲(chǔ)罐的安全。

具有PST部分行程測(cè)試功能的ESD閥是目前推薦的方法，在國(guó)外和國(guó)內(nèi)大中型企業(yè)廣泛使用，它可以實(shí)現(xiàn)閥門在線測(cè)試，即在不干擾正常生產(chǎn)過程的情況下，將閥門移動(dòng)10-20°（緊急關(guān)閉、彈簧關(guān)閉），在線完成測(cè)試和診斷分析。提供更持久SIL3安全保證。

艾默生深耕過程控制行業(yè)多年，針對(duì)客戶的需求推出了完整的SIS解決方案，其中Fisher DVC 6000數(shù)字閥門定位器是閥門部分行程測(cè)試解決方案的重要組件。

如何實(shí)現(xiàn)部分行程測(cè)試

在控制室給閥門定位器一個(gè)PST信號(hào)，閥門開始動(dòng)作，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的位置時(shí)（大約全行程10-20%），閥門又返回到全開的位置，這個(gè)過程是自動(dòng)的，無須人員干涉。控制室操作人員在操作界面也能觀察到閥門位置的開關(guān)狀態(tài)。

采用這種測(cè)試方法與電磁閥控制沒有任何關(guān)系，不會(huì)影響電磁閥的控制功能，在測(cè)試過程中，如果有緊急情況引起的因果關(guān)系使電磁閥失電，緊急關(guān)斷閥仍然可以正常關(guān)斷，不會(huì)因?yàn)镻ST測(cè)試而失去關(guān)斷功能。

從這圖上我們可以看出，為確保閥門可用性SIL等級(jí)，以前需要2-3個(gè)閥門檢修周期，現(xiàn)在采用了DVC6200定位器進(jìn)行閥門部分行程測(cè)試，1個(gè)檢修周期就夠了，顯然驗(yàn)證檢修間隔時(shí)間比以前延長(zhǎng)多了。這樣就減少了閥門驗(yàn)證測(cè)試的次數(shù)，降低驗(yàn)證測(cè)試成本，確保緊急關(guān)斷閥能夠更持久地運(yùn)行。

閥門部分行程測(cè)試的目的就是盡可能保持閥門可用性及或者說更久的SIL等級(jí)。

艾默生ESD閥解決方案

艾默生擁有業(yè)內(nèi)完整的閥門整體方案，從開關(guān)閥，到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再到DVC系列智能定位器產(chǎn)品，均滿足SIL3等級(jí)的要求，同時(shí)有豐富的產(chǎn)品使用業(yè)績(jī)。

對(duì)于ESD閥門常見的卡澀或者黏連現(xiàn)象，DVC可以進(jìn)行部分行程測(cè)試功能，提高系統(tǒng)的可利用程度。利用DVC進(jìn)行PST測(cè)試簡(jiǎn)單而可靠，任何時(shí)間都可進(jìn)行，這就提高了系統(tǒng)在需要時(shí)即可使用的可能性，配合Valvelink軟件可以實(shí)時(shí)檢測(cè)閥門運(yùn)行狀況，并且可以進(jìn)行“閥門性能退化分析”，這對(duì)于ESD閥來說很重要，同時(shí)也可減少有計(jì)劃的維護(hù)量。

同時(shí)為了保證部分行程測(cè)試的安全性，當(dāng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，如果任何原因閥門粘住了，DVC不會(huì)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣壓全部釋放，確保測(cè)試時(shí)閥門不會(huì)突然關(guān)上，干擾工藝過程。一旦閥門有粘住的現(xiàn)象，DVC會(huì)通過HART通訊器或者AMS設(shè)備管理軟件發(fā)出閥門粘住的報(bào)警信號(hào)，并且Valvelink軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)記錄跟蹤。

同時(shí)DVC為了保證緊急情況發(fā)生時(shí)閥門能夠快速響應(yīng)動(dòng)作命令，會(huì)通過“上限壓力保護(hù)”功能來確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會(huì)有過載的供氣進(jìn)去氣缸內(nèi)，這樣在執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行排氣動(dòng)作時(shí)可以快速推動(dòng)閥門工作，節(jié)省寶貴的閥門工作時(shí)間。

小知識(shí)分享-什么是ESD閥

ESD閥即emergency shut down的縮寫，緊急關(guān)斷閥。多用于化工、石化、罐區(qū)、天然氣/管道等危化品領(lǐng)域。主要作用：當(dāng)整個(gè)工藝流程中的某一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，為了防止大量泄漏不可控，防止發(fā)生爆炸，防止發(fā)生壓縮機(jī)能關(guān)鍵設(shè)備重故障停機(jī)等等威脅人身安全的情況，設(shè)置具備ESD功能的程序系統(tǒng)及其配套的閥門等工藝設(shè)備，用以保證生產(chǎn)場(chǎng)地的人員及設(shè)備安全。

例如：某天然氣高壓管道正在輸氣過程中，此時(shí)下游管道被第三方施工等挖掘?qū)е鹿艿榔茡p，發(fā)生了泄漏，此時(shí)若繼續(xù)不采取措施，天然氣泄漏發(fā)生爆炸的可能性極高，如果配備了ESD閥，則上游的ESD控制系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)到下游壓力的突變，而自動(dòng)或人為觸發(fā)ESD程序。上游的ESD閥就會(huì)緊急切斷保證下游安全。

當(dāng)然這只是ESD的一種，還有ESD緊急放空等等。由于ESD閥的緊急切斷功能需要，則要求ESD閥一般都是氣液聯(lián)動(dòng)或者純氣動(dòng)閥，電動(dòng)閥較少，手動(dòng)閥不具備ESD功能。

 關(guān)于艾默生

艾默生（美國(guó)紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術(shù)與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場(chǎng)客戶提供創(chuàng)新性解決方案。自動(dòng)化解決方案業(yè)務(wù)幫助過程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)生產(chǎn)，確保人員安全和保護(hù)環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質(zhì)量和安全，提升能效，打造可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。