[發(fā)明專利]測(cè)試方向控制閥的螺線管

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210046910.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102645234A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·戴維斯;M·斯托克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋特柯格雷控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/20
• 分類號(hào): G01D5/20;G01P13/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強(qiáng);譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)試海底烴生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的方向控制閥的螺線管。

背景技術(shù)

持續(xù)地受激勵(lì)的電動(dòng)-液壓式、由螺線管操作的方向控制閥(DCV)常用于與安全性有關(guān)的或安全性重要的應(yīng)用中的海底井電動(dòng)-液壓生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，其中損失電功率或檢測(cè)到危險(xiǎn)狀況會(huì)導(dǎo)致DCV螺線管的線圈的去激勵(lì)以及由此而產(chǎn)生的關(guān)閉，以及液壓供應(yīng)的液壓力泄走。因此在這些狀況下，在螺線管線圈去激勵(lì)之后，DCV螺線管的電樞不粘在打開(kāi)位置上是重要的。但是，由于這樣的持續(xù)地受激勵(lì)的閥往往被激勵(lì)延長(zhǎng)的時(shí)段，所以在通過(guò)對(duì)螺線管線圈去激勵(lì)來(lái)要求DCV螺線管的電樞運(yùn)動(dòng)以關(guān)閉閥時(shí)，無(wú)法保證DCV螺線管的電樞會(huì)這么做。

在EP-A-2053289中描述了監(jiān)測(cè)或測(cè)試海底烴生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的DCV的螺線管的已知形式。在下者中描述了監(jiān)測(cè)或測(cè)試螺線管的其它形式：US-A-6917203、GB-A-2110373、US-A-5153522、US-A-5796201、US-A-6211665、US-A-6326898、US?2006/0285265、US-A-5245501、DE-A-3624231和US-A-5241218。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種測(cè)試海底烴生產(chǎn)系統(tǒng)中的方向控制閥的螺線管的方法，螺線管具有線圈和用于操作閥的電樞，并且線圈受跨過(guò)線圈的驅(qū)動(dòng)電壓激勵(lì)，該方法包括移除或降低驅(qū)動(dòng)電壓，以及感測(cè)通過(guò)線圈的電流，以產(chǎn)生電樞的運(yùn)動(dòng)的指示。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種海底烴生產(chǎn)控制系統(tǒng)，其包括具有螺線管的方向控制閥，螺線管具有線圈和用于操作閥的電樞，系統(tǒng)包括用于跨過(guò)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓以使電樞運(yùn)動(dòng)的器件，以及測(cè)試器件，測(cè)試器件包括用于移除或降低驅(qū)動(dòng)電壓的器件，以及用于感測(cè)通過(guò)線圈的電流以產(chǎn)生電樞的運(yùn)動(dòng)的指示的器件。

可通過(guò)用于螺線管的驅(qū)動(dòng)電路施加的電壓的脈寬調(diào)制來(lái)降低所述驅(qū)動(dòng)電壓。

優(yōu)選地，通過(guò)檢測(cè)所述線圈的電感的改變引起的所述電流的波動(dòng)來(lái)產(chǎn)生所述指示，所述線圈的電感的改變由電樞的運(yùn)動(dòng)引起。

在一個(gè)實(shí)施例中，如果所述驅(qū)動(dòng)電壓被移除或降低，但是在其達(dá)到零之前，沒(méi)有產(chǎn)生這種指示，則將電壓提高到所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且然后再次降低。

典型地，通過(guò)海底控制模塊的海底電子模塊中的處理器器件來(lái)移除或降低所述驅(qū)動(dòng)電壓。

典型地，響應(yīng)于所述指示而使所述電壓返回到所述驅(qū)動(dòng)電壓。

本發(fā)明的實(shí)施例是在持續(xù)啟動(dòng)DCV螺線管驅(qū)動(dòng)電路的延長(zhǎng)的時(shí)期期間通過(guò)這樣來(lái)定期測(cè)試DCV螺線管：通過(guò)移除或逐漸降低DCV螺線管驅(qū)動(dòng)電流達(dá)短的時(shí)間間隔(對(duì)于DCV螺線管電樞來(lái)說(shuō)足夠長(zhǎng)來(lái)開(kāi)始朝關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng))來(lái)對(duì)DCV執(zhí)行部分關(guān)閉(但不是完全關(guān)閉)。在這個(gè)DCV螺線管線圈電流移除或降低時(shí)間間隔期間，監(jiān)測(cè)螺線管電流，以檢測(cè)螺線管的電樞的運(yùn)動(dòng)引起的螺線管線圈的電感的改變所導(dǎo)致的波動(dòng)(電流流中的明顯的“突跳(kick)”)。沒(méi)有檢測(cè)到波動(dòng)表明DCV螺線管電樞已經(jīng)粘住，由此對(duì)井操作者發(fā)送警報(bào)。

附圖說(shuō)明

圖1是顯示了用于激勵(lì)本發(fā)明的實(shí)施例中的DCV螺線管的線圈的項(xiàng)目的方框圖；

圖2顯示了在實(shí)施例的操作中發(fā)生的電壓和電流波形；以及

圖3是結(jié)合了本發(fā)明的海底烴生產(chǎn)控制系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于海底烴井的生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的DCV的操作和控制的布置。井控制系統(tǒng)可包括典型地容納在海底電子模塊(SEM)中的許多處理器，它們中的至少一個(gè)將控制井上的所有DCV，DCV與SEM一起容納在安裝在井樹(shù)上的海底控制模塊(SCM)中。典型地，通過(guò)這樣的方式來(lái)操作DCV：用功率驅(qū)動(dòng)器2根據(jù)來(lái)自處理器3的控制信號(hào)(開(kāi)/關(guān))而打開(kāi)的DC功率供應(yīng)來(lái)激勵(lì)DCV的螺線管1的線圈。對(duì)于本發(fā)明，呈電流傳感器4形式的電流感測(cè)電路檢測(cè)DCV螺線管的線圈中的電流，并且處理器3中的經(jīng)修改的軟件通過(guò)脈寬調(diào)制(PWM)來(lái)控制功率驅(qū)動(dòng)器2，以對(duì)螺線管線圈提供可變輸出。功率驅(qū)動(dòng)器2典型地是簡(jiǎn)單的晶體管，但是不是簡(jiǎn)單地關(guān)閉和打開(kāi)它來(lái)操作螺線管，而是處理器在線路5上產(chǎn)生控制，以提供本發(fā)明的實(shí)施例所需的可變電壓。

圖2顯示了：在處理器3中的經(jīng)修改的軟件的控制下，如何通過(guò)借助于PWM改變所施加的電壓(上面的圖表)來(lái)改變DCV螺線管的線圈中的電流(下面的圖表)。處理器3中的軟件控制的操作模式如下。