Naar de inhoud
Bediende noodafsluiter met positioner en magneetventiel op de actuator in een procesinstallatie

Partial stroke test: welke proof test coverage mag u claimen?

Een partial stroke test dekt slechts een deel van de faalmodi van een afsluiter, en ook de volledige proof test daarna is zelden perfect. Zo rekent u beide eerlijk mee in de SIL-verificatie.

13 okt 20266 min lezenTVC Functional Safety Services

Een afsluiter wordt elk kwartaal gedeeltelijk versteld, de positioner meldt "geslaagd", en de SIL-verificatie toont nu een ruime marge bij een langer interval voor de volledige test. De vraag is hoeveel van die marge u werkelijk hebt verdiend. De dekking van de partial stroke test (PST) beschrijft alleen wat de PST kan aantonen. Ze zegt niets over wat de volledige proof test daarna nog vindt.

Te veel credit ontstaat meestal doordat die twee cijfers tot één getal worden samengesmolten. Dit artikel scheidt ze en laat zien hoe elk cijfer in de PFDavg-berekening terechtkomt.

Twee dekkingscijfers, twee verschillende taken

Een PST beweegt de afsluiter over een klein deel van zijn slag. Bronnen uit de praktijk noemen een typische slag van 10 tot 20 procent. Het doel is aantonen dat de afsluiter niet vastzit en dat de actuator en het magneetventiel reageren. Een recente praktijkgids over proof test-intervallen volgens IEC 61511 schat de dekking van de PST op ruwweg 60–80% van de gevaarlijke faalmodi van de afsluiter. Dezelfde gids stelt dat een volledige proof test 95 tot 99 procent van de gevaarlijke storingen bereikt.

Het zijn twee afzonderlijke modelinvoeren:

  • PST-dekking is het deel van de gevaarlijke niet-gedetecteerde storingen dat de PST kan blootleggen, getest op het PST-interval.
  • Effectiviteit van de volledige proof test is het deel van de resterende storingen dat de volledige test blootlegt, getest op het interval van de volledige test.

Geen van beide cijfers is een eigenschap van de afsluiter alleen. Elk hangt af van wat de procedure in de praktijk doet. Daarom zijn de bovenstaande bereiken vertrekpunten en geen invoerwaarden.

Partial stroke test: proof test coverage versus effectiviteit van de volledige proof test

De gangbare formulering splitst de gevaarlijke niet-gedetecteerde faalfrequentie op. De richtlijn van Emerson geeft de vorm PFDavg = λDU × DC × testinterval (PST) / 2 + λDU × (1−DC) × testinterval (FST) / 2. De eerste term is het deel van de storingspopulatie dat de PST ziet. De tweede term is het deel dat alleen de volledige stroke-test (FST) ziet.

Let op de aanname die in die tweede term zit. Een artikel over regelkleppen stelt dat de volledige stroke-test in de meeste gevallen geacht wordt volledige dekking te leveren. De resterende PFDavg wordt dan als geëlimineerd beschouwd. Dat is een rekenkundig gemak. IEC 61511 definieert een proof test als een test om gevaarlijke verborgen storingen op te sporen, zodat een herstelling het systeem in een "as new"-toestand of zo dicht mogelijk daarbij kan terugbrengen. De woorden "zo dicht mogelijk" doen er hier toe.

Er is ook een classificatiepunt dat u in uw eigen model moet vastleggen. Het Emerson-artikel merkt op dat diagnostische dekking geen storingen omvat die via proof tests worden gedetecteerd. Een academische behandeling noemt een proof test daarentegen "partieel" wanneer die onvolmaakt is: ze detecteert slechts een deel van de storingen en laat andere latent. Partial stroke testing wordt daar als voorbeeld genoemd. Beide benaderingen kunnen bruikbare getallen opleveren. Leg vast welke u hanteert en pas ze consequent toe.

Wat een PST wel en niet kan zien

Een PST is goed in het opsporen van storingen die ontstaan terwijl een afsluiter stilstaat. Voor elke PST geldt hetzelfde onderscheid: ze bewijst beweging, geen dichte afsluiting.

Emerson waarschuwt ook dat een factor van 70% courant is bij consultants en engineeringbedrijven, maar moet worden beoordeeld in het licht van de toepassing. Zie 70% als een vraag die u moet beantwoorden, niet als een standaardwaarde die u overneemt.

Wat de rekensom met het interval doet

Het uitgewerkte voorbeeld van Emerson vergelijkt twee gevallen. Met een diagnostische dekking van de PST van 70%, vier tests per jaar en een interval van drie jaar voor de volledige test is het resultaat 0,09λd + 0,45λd = 0,54λd. Een perfecte jaarlijkse volledige test geeft 0,5λd. Het langere interval lijkt dus bijna gratis.

Laat nu de aanname van de perfecte test los. Een praktijkformule voor onvolmaakte proof tests voegt een term toe waarin het deel dat de test mist, aanwezig blijft tijdens de hele levensduur van de apparatuur. Neem ter illustratie aan dat de volledige test van drie jaar 95% blootlegt van wat de PST miste, en dat de afsluiter 15 jaar in bedrijf blijft. De 30% storingen die de PST niet ziet, draagt dan ongeveer 0,30 × (0,95 × 1,5 + 0,05 × 7,5) = 0,54λd bij. Samen met de PST-term van 0,09λd komt dat op ongeveer 0,63λd. Dat is zo'n 26% boven de basislijn met jaarlijkse test, en niet de 8% die de versie met perfecte test doet vermoeden. Deze cijfers zijn een eigen, vereenvoudigde berekening, geen resultaat van een leverancier. Uw FMEDA, de levensduur van de afsluiter en uw testprocedure zullen ze verschuiven.

Zo vermijdt u te veel credit

IEC 61511 vereist dat de frequentie van proof tests wordt bepaald via een PFDavg- of PFH-berekening conform 11.9. Edition 2 verwacht ook dat de berekening rekening houdt met de dekking van eventuele periodieke proof tests en de bijbehorende procedure. Doorloop in de praktijk de volgende stappen:

  1. Herleid het PST-dekkingscijfer. Koppel het aan de FMEDA van de afsluiter of aan een gelijkwaardige technische beoordeling, zoals de iFluids-gids aanbeveelt: een gedocumenteerde dekkingsfactor die herleidbaar is tot FMEDA-gegevens.
  2. Stem het cijfer af op de service. Verlaag het voor toepassingen met dichte afsluiting, voor vervuilende media en voor afsluiters die lange tijd open blijven.
  3. Geef de volledige proof test een eigen effectiviteit. Kan de procedure het volledige sluitpad, de dichtheid van de zitting of het magneetventiel niet beproeven, leg dan het tekort vast en neem het restant mee in de PFDavg.
  4. Houd de procedures voor de PST en de volledige test gescheiden. De PST mag de SIF niet verstoren of de correcte werking ervan verhinderen.
  5. Toets de aannames aan de resultaten. Storingen die blijven terugkomen, tonen aan dat de aangenomen dekking niet is gehaald. De iFluids-gids over documentatie stelt dat een systematisch falen om de aangenomen testdekking te halen de berekening van de gemiddelde PFD ongeldig maakt.

Waar reviewers op letten

De iFluids-gids van 2026 noemt een veelvoorkomende bevinding: PST-resultaten die worden meegerekend in het interval van de volledige proof test zonder gedocumenteerde dekkingsfactor. Ze noemt ook registraties waarin as-found-gegevens ontbreken of zijn teruggebracht tot een kaal "geslaagd". Dat laatste maakt trendanalyse onmogelijk. U kunt dan niet aantonen of de aangenomen dekking van de PST en de volledige test overeenkomt met wat u in de praktijk ziet.

PST heeft ook een prijs. Een technische review merkt op dat frequent verstellen de afsluiterzitting kan aantasten, vooral bij zacht zittende afsluiters of abrasieve slurries. Een PST-regime dat de detectie van stiction verbetert maar de dichtheid schaadt, heeft de SIF niet verbeterd.

Belangrijkste punten

  • PST-dekking en effectiviteit van de volledige proof test zijn aparte invoeren. Documenteer en motiveer elk afzonderlijk.
  • Een PST vervangt de volledige proof test niet. Ze verandert alleen hoeveel van de storingspopulatie op de volledige test wacht, want het interval tussen volledige tests kan worden verlengd, maar de volledige test blijft nodig.
  • Generieke cijfers zoals 70% vragen een onderbouwing voor de specifieke afsluiter, service en testmethode.
  • Een perfecte volledige proof test veronderstellen flatteert het langere interval. Toets de gevoeligheid met een realistische effectiviteit.
  • Analyseer de as-found-gegevens, zodat u de gecrediteerde dekking toetst aan wat het terrein laat zien.

Volgende stappen

Dekkingscijfers kiezen die een kritische toets doorstaan, vraagt zowel rekenwerk als kennis van het terrein. De opleiding FS Engineer SIS behandelt hoe u de eisen van IEC 61511 interpreteert en welk bewijs achter de SIL-verificatie hoort. De opleiding FS Technician SIS volgt een SIF door testen en herstel, waar de procedures voor de proof test daadwerkelijk worden uitgevoerd. De data voor beide vindt u in de opleidingskalender.