紧急切断阀作为工厂生产的最后防线——可以最大程度地降低生产现场发生事故和火灾的风险。通过适时做PST局部行程测试，可以及时降低紧急切断阀的故障风险，从而提升工厂生产的可靠性并延长停车检修周期。

紧急切断阀只有在触发联锁的情况下才动作，是安全回路系统的重要一环。作为工厂生产的最后防线，紧急切断阀可以最大程度地降低发生事故和火灾的风险。

紧急切断阀的控制信号由ESD/SIS安全仪表控制系统回路给出，而非DCS系统给出。安全回路的可靠性很大程度上依赖于紧急切断阀控制元件可靠性的提升。据统计，安全回路发生故障的原因主要源于：传感器故障，电磁阀故障，其他终端元件故障，以及安全仪表控制系统故障。显然，安全回路的薄弱环节更大程度上影响系统的安全性。

国际标准IEC 61511规定了紧急切断阀必须完成可靠性测试，从而确保紧急切断阀在需要紧急停车时能正常动作。由下图可见随着时间的推移，故障风险逐渐增大。当积累到一定程度后，需要通过停车检修降低故障风险，如此往复。通过适时做PST局部行程测试，可以及时降低故障风险，从而提升工厂生产的可靠性并延长停车检修周期。

由于紧急切断阀在正常工况下不可随意操作，所以如何安全的进行局部行程测试也成为了工厂技术人员非常关心的问题。早期的局部行程测试采用手动即限位螺栓的方式，这种方式除了人工干预容易带误操作外，测试和分析数据也缺少或者不全面。目前市场上采用较多的方式是“定位器+电磁阀”的组合，电磁阀和定位器气路串联安装。这种测试方法比手动测试先进，但也有明显缺点。比如电磁阀安装在定位器之后，定位器做局部行程测试时，电磁阀始终得电，无法检测电磁阀的功能。此外定位器和相关仪表往往不能满足SIL3等级。

智能紧急切断阀控制器

NelesValveGuardTM VG9000是新一代安全电磁阀以及用于紧急关断(ESD)或者紧急排气(ESV)阀部分行程测试的设备。其特有的先进功能和特性设计尤其满足ESD应用要求，可通过HART或者FOUNDATION总线通信。

图1 安全回路故障原因统计

图2 通过PST局部行程测试，可以及时降低故障风险

VG9000根据IEC 61508标准达到了SIL3等级。基于自动的局部行程测试以及其他诊断数据，VG9000增加了安全性。而且相比传统解决方案，工厂的安全指标可以更经济地达到。此外，也避免了不必要且昂贵的人工测试。VG9000能够通过图表和关键数据把相关的紧急触发记录下来。通过特有的集成在设备里的诊断功能，优化了紧急切断阀的可用性。诊断信息以简单易懂的方式表达，使用图形化FDT用户界面，例如MetsoFieldCareTM。

图3（1）

图3（2）

图3（3）

ValveGuard的工作原理如图3所示，主要部件包括滑阀、前置级单元和微控制器。滑阀和前置级单元是具有安全动作作用的唯一部件。滑阀控制气源接头、执行机构接头和排气口之间的主要气流。滑阀阀芯由弹簧力移动到故障安全位置，由前置阀产生的气动力移动到正常位置。前置级阀门为线圈操纵挡板阀。前置级线圈由安全控制件通电，并由微控制器控制。微控制器不能阻止安全动作。使用压力传感器和位置传感器获取局部行程测试局部行程控制和其他试验的测量值。传感器的测量值用于装置诊断。

丰富的测试功能

ValveGuard具备丰富的自诊断功能，包括局部行程测试,内部气路测试和紧急停车测试。局部行程测试可选自动或手动进行，自动测试可以选择间隔时间(例如数月一次)，每次测试的数据都将保留记录。阀位将确保始终处于目标行程范围内以保障生产正常进行。ValveGuard在局部行程测试过程中监控各种报警，例如达到行程范围限制或测试时间过长，一旦达到报警线就将自动停止测试以免影响生产。

此外，ValveGuard还提供紧急停车测试和内部气路测试。紧急停车测试是离线测试，紧急切断阀全速开关模拟真实安全停车状况。内部气路测试是在不触动紧急切断阀的情况下对VG仪表内部气路做测试，该测试可以安全地在线测试而不影响阀门。

Valve Guard与“电磁阀+定位器”的对比

Valve Guard为紧急切断阀的监控提供了全新的一体化解决方案。Valve Guard内部可集成感应式限位开关或阀位变送器;因其具有高通气能力而无需加气路放大器;Valve Guard内部集成电磁阀功能从而不必安装电磁阀;省去安装板和串联安装的仪表附件;同时也大量节省了管路和安装空间，节约安装成本。此外，Valve Guard整体通过SIL3认证，相比传统方案也明显减少了安全回路的故障点。