[發(fā)明專利]用于關(guān)斷閥的部分沖程測(cè)試

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611207366.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN107014594B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·W·瓊克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國(guó)際有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/003
• 分類號(hào): G01M13/003;G01B21/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

為了生成設(shè)置點(diǎn)信號(hào)以在部分沖程測(cè)試期間使閥行進(jìn)，至少基于行程位移閾值來(lái)為設(shè)置點(diǎn)信號(hào)確定第一目標(biāo)，行程位移閾值與閥在部分沖程測(cè)試期間的期望程度的行程相對(duì)應(yīng)；在第一時(shí)間間隔期間，使設(shè)置點(diǎn)信號(hào)從初始值逐漸變化到第一目標(biāo)；在第一時(shí)間間隔之后，在第二時(shí)間間隔期間使設(shè)置點(diǎn)信號(hào)保持在第一目標(biāo)；至少基于初始值來(lái)為設(shè)置點(diǎn)信號(hào)確定第二目標(biāo)；以及在第二間隔之后的第三時(shí)間間隔期間，以與在第一時(shí)間間隔期間使設(shè)置點(diǎn)信號(hào)逐漸變化的方向相反的方向，使設(shè)置點(diǎn)信號(hào)從第一目標(biāo)逐漸變化到第二目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

概括地說(shuō)，本公開內(nèi)容涉及閥，并且更具體來(lái)說(shuō)，涉及開/關(guān)閥的部分沖程測(cè)試。

背景技術(shù)

此處提供的背景描述是為了概括地呈現(xiàn)本公開內(nèi)容的背景。當(dāng)前所指定的發(fā)明人的工作(到在本背景部分中所描述的程度)以及不可以其它方式作為在提交時(shí)間的現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面既不明確地也不隱含地被認(rèn)為是針對(duì)本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。

安全儀表系統(tǒng)(SIS)常常包括通常處于完全打開位置或完全關(guān)閉位置中的緊急關(guān)斷閥。緊急關(guān)斷控制器或可編程邏輯控制器(PLC)例如控制緊急關(guān)斷閥以在出現(xiàn)緊急情況時(shí)改變它的操作狀態(tài)(例如，從完全打開到完全關(guān)閉)。因?yàn)殛P(guān)斷閥的目的是允許通過(guò)管線的完全流體流動(dòng)或完全關(guān)斷流體流動(dòng)，所以通常的關(guān)斷閥具有高摩擦的密封件、松動(dòng)的聯(lián)接件、大容量(以切斷直徑可為若干英尺的管)、高預(yù)載荷(例如，大偏置以使閥保持在關(guān)閉位置)，以及淺臺(tái)工作臺(tái)裝置(shallow bench set)(例如，用于設(shè)置致動(dòng)器偏置元件的初始預(yù)載荷的較低和較高的空氣信號(hào)壓力)。

與緊急關(guān)斷閥相反，控制閥通常用于節(jié)流控制，例如，以便在完全打開位置與完全關(guān)閉位置之間的特定范圍內(nèi)設(shè)置流體流動(dòng)量。控制閥的設(shè)計(jì)通常旨在使設(shè)置點(diǎn)與行程反饋之間的誤差信號(hào)最小化，其可以包括使摩擦最小化、特征化閥內(nèi)件、設(shè)計(jì)緊的聯(lián)接件、具有帶有大速率和小預(yù)載荷的彈簧、設(shè)置彈簧范圍末端附近的壓力，等等。

為了確保系統(tǒng)中的緊急關(guān)斷閥將在需要時(shí)正常工作，過(guò)程控制系統(tǒng)操作員和/或過(guò)程控制軟件可以周期性地運(yùn)行部分沖程測(cè)試，在部分沖程測(cè)試期間，這些閥部分打開或部分關(guān)閉。通常當(dāng)緊急關(guān)斷閥在實(shí)時(shí)過(guò)程中在線時(shí)執(zhí)行這些測(cè)試。另一方面，因?yàn)榭刂崎y不用于關(guān)斷服務(wù)，因此控制閥幾乎不經(jīng)受部分沖程測(cè)試。

由于這些設(shè)計(jì)考慮方面的區(qū)別，在部分沖程測(cè)試期間僅簡(jiǎn)單地將針對(duì)節(jié)流(控制)閥開發(fā)的定位技術(shù)應(yīng)用到開/關(guān)(關(guān)斷)閥具有某些缺點(diǎn)。例如，從硬停止排放關(guān)斷閥的致動(dòng)器花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間并引入顯著的行程偏離。此外，較大的致動(dòng)器產(chǎn)生較大的誤差信號(hào)，這有效地需要部分沖程測(cè)試操作得較慢(然而，快速并可靠地執(zhí)行在線閥的部分沖程測(cè)試是重要的)。更進(jìn)一步，在測(cè)試的末尾轉(zhuǎn)換到硬切斷會(huì)在關(guān)斷閥正常工作時(shí)產(chǎn)生指示卡閥狀況的壓力讀數(shù)。

至少出于這些理由，現(xiàn)在公知的閥的部分沖程測(cè)試的方法要么在應(yīng)用到關(guān)斷閥時(shí)(或更通常來(lái)說(shuō)應(yīng)用到開-關(guān)閥時(shí))無(wú)法產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果，要么產(chǎn)生對(duì)監(jiān)管和維護(hù)關(guān)斷閥價(jià)值不大的結(jié)果，要么花費(fèi)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間以產(chǎn)生有用的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

閥控制器或其它合適的儀器通過(guò)生成尤其適用于通常完全打開或完全關(guān)閉的閥的設(shè)置點(diǎn)信號(hào)來(lái)執(zhí)行關(guān)斷閥的部分沖程測(cè)試。該設(shè)置點(diǎn)信號(hào)不需要閥行程趕上設(shè)置點(diǎn)，該設(shè)置點(diǎn)信號(hào)也不在達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)進(jìn)入硬切斷。此外，閥控制器應(yīng)用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，該驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)確保關(guān)斷閥在測(cè)試期間在某個(gè)點(diǎn)處從硬停止移動(dòng)到最小量，并且以在關(guān)斷閥達(dá)到最大行程位移閾值時(shí)中止部分沖程測(cè)試。更進(jìn)一步，閥控制器將一組特定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于指示致動(dòng)器壓力與閥行程之間關(guān)系的數(shù)據(jù)，以便準(zhǔn)確地確定卡閥狀況。換言之，在下面討論的實(shí)施方案中的至少一些實(shí)施方案中，通過(guò)嚴(yán)格地查看輸入壓力和結(jié)果行程來(lái)識(shí)別系統(tǒng)動(dòng)態(tài)。