自動化閥測試設備的製作方法

2023-05-03 05:16:41

專利名稱：自動化閥測試設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝置，其用於自動化測試閥的操作狀態而並不將它們完全地開啟 或關閉，從而最大限度地減小對它們所控制的流體或過程的幹擾。
背景技術：
1.發明領域本發明主要涉及流體控制閥的在其中操作的高可靠性是至關重要的任何應用。這 些應用存在於許多行業中。具體而言，本發明涉及例如在加工(或處理)行業中使用的緊急 停機系統。通常，油氣設備在其系統內將具有氣壓控制的緊急閥。在潛在有危險的情況下， 緊急閥將操作以關閉從而使設備隔離，或開啟從而向受控流體提供旁路。在許多情況下，這 些緊急閥可保持在其操作位置達數月或甚至數年之久。因此，這些閥的常見問題是，它們在 緊急情況下由於構件被卡住或反應變慢而可能無法正確地操作。該問題可導致危險情形。 本發明涉及在最大限度地減小設備正常操作的情況下對這些閥的自動化測試，以便增強在 潛在有危害的情況下閥將會如預期那樣進行操作的可信度。2.相關技術的說明市場上存在提供對閥(包括緊急閥)進行自動化測試的許多產品。這些產品中的 許多基於啟動在危險情形期間將採用的序列(或程序)持續一定的時間周期，該時間周期 長到足以確定閥未卡住且合適地自由操作，但短到足以使得閥不會完全操作和幹擾所控制 的過程。這些自動化測試機理(或機構)在本領域中稱為部分行程測試。美國專利6，089，269披露了基於預定電壓斷開周期產生緊急閥的部分行 程。『269專利披露了首先將計時器旋轉至最小，且逐漸地增大電壓斷開周期，以便避免超 過期望的閥位置。美國專利6，920，409描述了一種基於預定時間間隔的部分行程測試的方法。該方 法然後將從閥的此前成功操作中採集到的數據與自動化測試期間採集到的數據進行比較。 如果初始測試與後續測試之間在關鍵方面存在數據不同，則將識別為存在閥故障的潛在可 能。本發明描述了在不需要初始測試或初始測試數據的情況下檢測潛在閥故障的方法。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種在不依賴閥的在前(或早先)測試的情況下有助 於閥的部分行程測試的裝置。根據本發明的一個方面，一種用於使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產生部分 行程的方法，該設備可在第一位置與第二位置之間移動，該方法包括以下步驟啟動設備從第一位置朝向第二位置的部分行程運動；測量作用於設備上的流體的參數；以及當流體的測得參數達到閾值時使設備的部分行程運動反向。
作為優選，測得的參數包括流體壓力。作為優選，該方法還包括將測得的壓力與數學模型相比較用以確定緊急閥的操作 狀態的步驟。作為優選，閾值壓力包括高於大氣壓力的壓力。作為優選，測得的參數包括從設備排出的流體的流速。作為優選，測得的參數包括提供給設備的流體的流速。作為優選，該方法還包括以重複方式使緊急閥產生部分行程，其中，各部分行程均 包括不同的所測流體參數閾值。根據本發明的另一方面，一種用於使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產生部分 行程的方法，該設備可在第一位置與第二位置之間移動，該方法包括以下步驟通過調整供給至設備的能量來啟動設備從第一位置朝向第二位置的部分行程運 動；測量作用在設備上的能量；以及當測得的能量達到閾值水平時，使設備和閥的部分行程運動反向。作為優選，測量作用在設備上的能量的步驟包括測量電流。作為優選，測量作用在設備上的能量的步驟包括測量電壓。作為優選，該方法還包括測量作用在設備上的流體壓力的步驟。作為優選，該方法還包括將測得的壓力與數學模型相比較用以確定緊急閥的操作 狀態的步驟。作為優選，該方法還包括以重複方式使緊急閥產生部分行程，其中，各部分行程均 包括不同的所測能量閾值。根據本發明的另一方面，一種用於確定可在第一位置與第二位置之間移動的緊急 閥設備的操作狀態的方法，包括以下步驟在部分行程測試期間測量作用在設備上的壓力；以及將在部分行程測試期間作用在設備上的壓力與數學模型相比較。作為優選，數學模型是基於非操作(或非運行)的設備的。作為優選，數學模型是基於在部分行程測試期間具有固定容積的設備的。作為優選，該方法還包括採用以下等式作為數學模型的步驟P = ae氣作為優選，該方法還包括以下步驟如果在部分行程測試期間作用在設備上的壓 力不同於數學模型超過閾值差，則確定緊急閥是在操作的。根據本發明的另一方面，一種用於使緊急停機系統產生部分行程的方法，所述緊急停機系統包括緊急閥設備，其包括促動器和閥，適於控制管道中的流體流且可在第一位置與第 二位置之間移動，該設備朝向第二位置受到偏壓；螺線管閥，其在通電時，提供加壓流體源與設備之間的流體流動通路，由此容許加壓流體作用 在設備，從而使設備移動至第一位置，以及在斷電時，關閉加壓流體源與設備之間的流體流動通路，並開啟設備與壓力釋放孔口(或出口)之間的流體流動通路，用以釋放作用在設備上的加壓流體；以及適於測量作用在設備上的壓力的壓力傳感器；所述方法包括以下步驟使螺線管閥斷電；當作用在設備上的加壓流體釋放時，測量作用在設備上的壓力；使螺線管閥再通電，以再開啟加壓流體源與設備之間的流體流動通路且關閉設備 與孔口之間的流體流動通路；以及將測得的壓力與數學模型進行比較。作為優選，當釋放作用在設備上的加壓流體時，設備從第一位置朝向第二位置移動。作為優選，該方法還包括在測得的壓力達到閾值壓力時使螺線管閥再通電的步
馬聚ο作為優選，閾值壓力選擇為使得加壓流體源與設備之間的流體流動通路在設備到 達第二位置之前開啟。作為優選，將測得的壓力與數學模型相比較的步驟包括基於具有固定容積的設備 來將測得的壓力與數學模型相比較的步驟。作為優選，將測得的壓力與數學模型相比較的步驟包括將測得的壓力與以下等式 相比較的步驟P = ae-bt作為優選，該方法還包括步驟如果測得的壓力不同於數學模型超過閾值差，則確 定緊急閥是在操作的。根據本發明的另一方面，一種緊急閥，其包括閥設備，其包括管道閥和促動器，該設備可在第一位置與第二位置之間移動；螺線管閥，其適於當通電時在加壓流體源與設備之間提供流體流動通路，以及適 於當斷電時在設備與壓力釋放孔口之間提供流體流動通路；傳感器，其適於測量作用在設備上的流體的參數；控制裝置，其提供成有選擇地向螺線管提供螺線管電源；以及測試裝置，其用於通過從螺線管閥除去螺線管電源，從而使螺線管閥斷電，且當作 用於促動器上的流體的測得參數達到閾值時使螺線管閥再通電來啟動管道閥的部分行程。作為優選，測得的參數包括流體壓力。作為優選，測試裝置還構造成用以將測得的流體壓力與數學模型相比較來確定管 道閥的操作狀態。作為優選，數學模型是基於具有固定容積的設備的。作為優選，數學模型包括以下等式P = ae -bt作為優選，閾值包括高於大氣壓力的壓力。作為優選，測得的參數包括從設備排出的流體的流速。作為優選，測得的參數包括提供給設備的流體的流速。作為優選，該設備還包括適於使設備朝向第一位置偏壓的偏壓裝置。
作為優選，加壓流體源能夠提供足以克服偏壓裝置且將設備保持在第一位置上的 壓力。作為優選，在螺線管閥斷電之後，該設備從第一位置朝向第二位置移動。作為優選，螺線管閥再通電所處的預定壓力選擇成使得設備在緊急閥部分行程期 間不會到達第二位置。作為優選，測試裝置以重複方式啟動管道閥的部分行程，且其中，各部分行程均包 括不同的所測流體參數閾值。附圖簡述現在將參看附圖描述本發明的實例

圖1為緊急停機系統的圖解視圖，該系統由流體操作式閥構成，流體操作式閥由 具有壓力變換器(或換能器)的促動器控制，該壓力變換器用於測試系統的操作完整性。圖2為從圖1所繪的系統中產生的典型壓力測量結果相對於時間的曲線圖，結合 了在自動化測試時間線內的重要事件。圖3為由流體操作式閥構成的緊急停機系統的圖解視圖，流體操作式閥由具有位 置變換器的促動器控制，該位置變換器用於測試系統的操作完整性。圖4為由流體操作式閥構成的緊急停機系統的圖解視圖，流體操作式閥由具有壓 力變換器和位置變換器的促動器控制，該壓力變換器和位置變換器用於測試系統的操作完 整性。發明詳述圖1至圖4和以下說明描繪了特定的實例以向本領域的技術人員披露如何製造和 使用本發明的最佳模式。出於披露本發明原理的目的，簡化或省略了一些常規的方面。本 領域的技術人員將認識到這些實例的變型落入本發明的範圍內。本領域的技術人員將認識 到下文所述的特徵可採用多種方式相結合用以形成本發明的多種變型。因此，本發明不限 於下文所述的特定實例，而是僅由權利要求及其等同方案所限制。圖1為由流體操作式閥設備構成的緊急停機系統10內的本發明示例性實施例的 圖解視圖。流體可包括氣壓流體源、液壓流體源或任何其它適合的流體。閥設備包括管道閥 101和促動器103。緊急停機系統10包括管道100、管道閥101、通向促動器聯動機構(或 裝置)102的緊急閥、促動器103、促動器復位彈簧104、螺線管閥(或電磁閥)105、控制流體 源106、控制裝置107、電源108、測試裝置109、螺線管電源110、傳感器111，以及控制流體 導管112。緊急停機系統10提供成用以在檢測到危險情況下使用管道閥101來關閉管道100 的流體通道。作為備選，緊急停機系統10可操作以開啟管道閥101，從而產生經由管道100 的旁路。應當理解的是，儘管以下描述涉及緊急閥，如管道閥101，但本發明同樣適用於測試 其它類型的閥。類似的是，儘管以下闡述針對常開式閥，但本發明同樣適用於常閉式閥。在未識別出潛在危險的正常操作情況下，控制裝置107將向測試裝置109提供電 源108，繼而測試裝置109將螺線管電源110提供給螺線管閥105。根據本發明的另一實施 例，測試裝置109可包括在控制裝置107中，且因此，控制裝置107將向螺線管閥105提供 螺線管電源110。控制裝置107可包括處理器單元、CPU、用戶界面等。根據本發明的實施例，當螺線管閥105處於其通電狀態時，該螺線管閥105通過流體導管112在控制流體源106與促動器103之間提供流體流。螺線管閥105還包括壓力釋 放孔口。當螺線管閥105通電時，閥設備與螺線管閥的壓力釋放孔口之間的流體連通是關 閉的。根據本發明的一個實施例，與閥設備連通的流體通向促動器103，而螺線管閥105的 壓力釋放孔口是關閉的。然而，在沒有促動器103的實施例中，流體可與管道閥101直接連 通。下文的描述僅是為清楚目的而限於在其中流體與促動器103連通的實施例。促動器 103的充分加壓克服了促動器103和復位彈簧104的摩擦，且導致通向促動器聯接機構102 的緊急閥，其繼而使管道100內的管道閥101移動至第一位置。根據本發明的一個實施例， 管道閥101的第二位置防止流體流過管道100。根據本發明的另一實施例，管道閥101的第 二位置容許流體流過管道100，而第一位置防止流體流過管道100。在期望關閉系統10的情況下，控制裝置107可移除通向測試裝置109的電源108， 隨後其移除通向螺線管閥105的螺線管電源110。當螺線管閥105處於其斷電狀態時，阻止 了控制流體源106與促動器103之間的流體流，且開啟了促動器103與螺線管閥105壓力 釋放孔口之間的流體流。一旦促動器103不再被加壓，則彈簧104克服促動器103的摩擦， 且容許延伸。這導致通向促動器聯動機構102的緊急閥，以使緊急閥在管道100內從第一 位置移動至第二位置。根據本發明的實施例，控制裝置107可發送信號至測試裝置109，以便啟動緊急停 機系統10的部分行程測試。部分行程測試遵循上文所述的操作；然而，螺線管105在關閉 管道100內的管道閥101之前是再通電的。由於管道閥101未完全地關閉流過管道100的 流體，故必須有一些備選方法來確定管道閥101是否在操作。此外，由於完全關閉會嚴重地 影響管道的操作，故不希望在部分行程測試期間使管道閥101完全關閉。因此，部分行程測 試必須在完全關閉之前結束。在現有技術中，部分行程測試將在預定量的時間之後結束，或 作為備選，基於由限位開關確定的閥位置而結束。然而，根據本發明的實施例，由於已經測 量了作用在設備上的流體的各種參數，故部分行程測試可基於流體的測得參數進行控制。 例如，當測得的參數達到閾值時，螺線管105可再通電。測得的參數例如可包括作用在閥設 備上的流體的壓力、流速或它們的組合。一旦測得的參數達到閾值，則部分行程測試結束且 螺線管105再通電。此外，在許多情形中，期望的是以正常操作速度而非現有技術中所見的減慢速度 來進行部分行程測試。閥可能未如期望的那樣以減慢的速度操作，且因此測試可能未給出 足夠的結果。因此，根據本發明的實施例，部分行程測試以正常操作速度予以執行。然而， 可能存在希望以減慢的速度來執行測試的情況，且因此，根據本發明的另一實施例，部分行 程測試以減慢的操作速度予以執行。根據本發明的另一實施例，可測量流至或流出設備(且具體而言是促動器103)的 加壓流體的流速。如果流速達到閾值，則測試裝置109可結束部分行程測試。根據本發明 的又一實施例，測試裝置109可測量作用在螺線管105上的能量。如果作用在螺線管105 上的能量達到閾值水平，則測試裝置109可結束部分行程測試。本發明提供了一種用於確 定管道閥101的操作狀態的方法。應當理解的是，在一些實施例中，作用在螺線管105上的 測得的能量包括電流或電壓的衰減。這可能為能量供給至螺線管105以保持管道閥101開 啟的情形，且因此，能量在部分行程測試期間從螺線管105上除去。然而，在其它實施例中， 通常未提供能量至螺線管105，而是在部分行程測試期間提供能量至螺線管105。在該實施例中，作用在螺線管105上的能量將包括電流或電壓源，而非能量衰減。根據本發明的實施例，控制裝置107啟動部分行程緊急閥測試。與將測試結果與 在早前時間獲得的現有數據相比較的現有技術不同的是，本發明不需要在先測試或先前獲 得的數據來確認管道閥101的操作狀態。圖2為緊急停機系統10內的本發明的示例性實施例的圖1所繪系統10產生的典 型壓力測量結果相對於時間的曲線圖。如下文所述，測試裝置109可將緊急停機系統10所 產生的壓力測量結果與諸如跡線A的數學模型相比較。跡線A示出了如果閥設備卡住的情 況下在流體導管112內由壓力傳感器111所測得的預計壓力的跡線。如果促動器103卡住， 則彈簧104不會在系統損失壓力時移動。因此，促動器103其特徵可為具有固定的容積。該 固定容積系統的壓力衰減可以下述數學模型為特徵，如P = ae_bt, (1)其中P =壓力a =系統常數e =自然對數的基數b=時間常數t=時間應當理解的是，上文提供的等式僅為一個數學模型，且可使用其它數學模型。此 外，利用從壓力讀數中獲得的數據可執行其它形式的數學分析。例如，根據本發明的實施 例，可採用重複的方式(連續的多次測試)執行部分行程測試。根據該實施例，從各測試中 獲得的所測流體參數可相互比較。根據本發明的另一實施例，各測試可基於測得的流體參 數的不同閾值而結束。當促動器103卡住時，系統的壓力按指數規律衰減，這可看作是跡線A。相反，跡線 B示出了在閥設備操作的情況下對管道閥101的測試期間從壓力傳感器111獲得的壓力跡 線。在點200處，測試裝置109從螺線管閥105上移除螺線管電源110，從而使螺線管閥105 斷電。出現的功率衰減可以測得。根據本發明的實施例，如果測得的功率達到閾值水平，則 控制裝置107可使部分行程測試結束。通常，在電源110從螺線管閥105上移除時與螺線 管閥105實際移動時之間，存在時間延遲。在點201處，螺線管閥105斷電，從而關閉來自 促動器103的控制流體源106，且同時，容許作用在促動器103上的壓力和流體導管112中 的壓力通過螺線管閥105中的壓力釋放孔口通向環境而減壓。在壓力降低的情況下，可在 點201處看到流體導管112的減壓。取決於緊急停機系統10的精密構造，傳感器111可經 歷短時期的幹擾，這在圖2中示為在點201與202之間。根據本發明的實施例，傳感器111 包括壓力傳感器。然而，根據本發明的另一實施例，傳感器111可包括流量傳感器，其測量 提供給或排出自設備的流體的流量。在幹擾周期之後，壓力衰減在點202處開始如圖所示那樣穩定。儘管壓力在點202 處衰減，但系統內的壓力仍足夠高以克服彈簧104的力，且因此促動器103還未移動。因此， 該系統其特徵為具有固定的容積，且由壓力傳感器111測量的壓力遵循如由跡線A所繪的 數學曲線。跡線B遵循數學模型，直到復位彈簧104的彈簧力可克服促動器103的摩擦力 和作用在促動器103上的壓力。一旦促動器103移動，則系統內的壓力便不再具有固定的容積，且因此，由壓力傳感器111測得的壓力便脫離跡線A。這可在點204處看到。脫離跡 線A表示管道閥101是在操作(或發生作用)的，因為管道閥101通過通向促動器聯動機 構102的緊急閥而直接地聯接到促動器103上。然而，如果從測試中獲得的壓力遵循跡線 A，直到系統中沒有壓力，則促動器容積便很可能不變，且因此，管道閥101將不能從第一位
置移動至第二位置。圖2也示出了連同點203 —起的跡線C，該點203是跡線B與跡線C相交的位置。 跡線C為所測參數的閾值。該參數可包括閾值壓力或閾值流速。閾值可編程到測試裝置 109中，或可由使用者設置。在測試運轉期間，閾值壓力代表測量裝置109恢復通向螺線管 閥105的螺線管電源110所處的壓力。正如使螺線管閥105斷電一樣，使螺線管閥105再 通電通常在供送功率的時間與螺線管閥105實際移動的時間之間具有時間延遲。因此，跡 線C選為處於閾值，使得螺線管閥105將在彈簧104完全克服作用在促動器103上的壓力 的點之前便已移動。通過在閾值處使螺線管閥105通電，不容許管道閥101完全移動至第 二位置。作為替代，僅容許促動器103產生部分行程，從而保持管道閥101開啟，且防止系 統10中的任何幹擾。在預定的時間周期之後，測試裝置將停止利用壓力傳感器111監測流 體導管112內的壓力，這是點205。應當理解的是，當流體流速達到閾值時，螺線管閥105可 再通電。根據另一實施例，當作用在螺線管閥105上的能量達到閾值水平時，螺線管閥105 可再通電。在圖2內所示的測試序列完成之後，測試裝置109分析由流體導管112內的壓力 傳感器111所測得的壓力，該壓力在測試序列期間作用在促動器103上，用以確定點202與 點203之間的數據。根據點202與點203之間的數據可知，跡線B的壓力分布預計會匹配 由等式1或類似等式的數學模型所產生的跡線A的壓力分布。還分析點204與點205之間 的數據。從點204開始，跡線B的所測壓力分布將偏離由跡線A所代表的數學模型。如果 兩個壓力分布的差別超過閾值量，則將看到閥令人滿意地操作。另一方面，如果壓力分布大 致匹配，或偏離跡線A不超過閾值量，則將看到閥未能操作，且將需要進一步調查。應當理解的是，前述說明可涉及關閉管道100的緊急停機系統，或上述說明的備 選實施例將涉及旁通緊急停機系統，在希望關閉系統的情況下，閥將開啟，而非關閉。圖3示出了前述說明的另一備選實施例，其提供了緊急停機系統30的圖解視圖， 該緊急停機系統30由閥設備構成，該閥設備包括由具有位置變換器113的促動器103所控 制的管道閥101，該位置變換器113用於測試系統30的操作完整性。在該備選實施例中，位 置變換器113連接到促動器103的輸出上。在前述測試序列期間，位置變換器113將由測 試裝置109使用，以便直接確定是否將看到閥101令人滿意地操作。圖4示出了前述說明的另一備選實施例，其提供了緊急停機系統40的圖解視圖， 該緊急停機系統40由氣壓操作式閥101構成，該氣壓操作式閥101由具有壓力變換器111 和位置變換器113的促動器103控制，該壓力變換器111和位置變換器113用於測試系統 40的操作完整性。在該備選實施例中，來自於位置變換器113和壓力傳感器111的組合數 據將由測試裝置109用來確定是否將看到閥令人滿意地操作。上述實施例的詳細說明並非對由發明人構思出的落在本發明範圍內的所有實施 例的詳盡描述。實際上，本領域的技術人員將認識到，上述實施例的一些元件可不同地相結 合或除去以產生其它實施例，且這些其它的實施例落在本發明的範圍和教導內容內。本領域的普通技術人員還將清楚的是，上述實施例可整體或部分地相結合以產生在本領域的範 圍和教導內容內的附加實施例。 因此，如相關領域的技術人員將認識到的那樣，儘管本發明出於說明性目的而在 此描述了本發明的特定實施例和對於本發明的實例，但本發明範圍內的各種等同的修改也 是可能的。本文提供的教導內容可適用於其它閥系統，而不僅是上文所述和附圖中所示的 實施例。因此，本發明的範圍應當由所附權利要求來確定。
權利要求
1.一種用於使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產生部分行程的方法，所述設備可在 第一位置與第二位置之間移動，所述方法包括以下步驟啟動所述設備從所述第一位置朝向所述第二位置的部分行程運動；測量作用在所述設備上的流體的參數；以及當所述流體的測得的參數達到閾值時使所述設備的部分行程運動反向。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測得的參數包括流體壓力。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括將所述測得的壓力與數 學模型相比較來確定所述緊急閥的操作狀態的步驟。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述閾值壓力包括高於大氣壓力的壓力。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測得的參數包括從所述設備排出的 所述流體的流速。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測得的參數包括提供給所述設備的 所述流體的流速。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括使所述緊急閥以重複方 式產生部分行程，其中，各所述部分行程均包括不同的所測流體參數閾值。
8.一種用於使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產生部分行程的方法，所述設備可在 第一位置與第二位置之間移動，所述方法包括以下步驟通過調整供給至所述設備的能量來啟動所述設備從所述第一位置朝向所述第二位置 的部分行程運動；測量作用在所述設備上的能量；以及當所述測得的能量達到閾值水平時，使所述設備和所述閥的部分行程運動反向。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，測量作用在所述設備上的能量的所述步 驟包括測量電流。
10.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，測量作用在所述設備上的能量的所述步 驟包括測量電壓。
11.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括測量作用在所述設備上 的流體的壓力的步驟。
12.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括將所述測得的壓力與數 學模型相比較來確定所述緊急閥的操作狀態的步驟。
13.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括使所述緊急閥以重複方 式產生部分行程，其中，各所述部分行程均包括不同的所測能量閾值。
14.一種用於確定可在第一位置與第二位置之間移動的緊急閥設備的操作狀態的方 法，包括以下步驟在部分行程測試期間測量作用在所述設備上的壓力；以及將在所述部分行程測試期間作用在所述設備上的壓力與數學模型相比較。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述數學模型是基於非操作的設備的。
16.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，在所述部分行程測試期間，所述數學模 型是基於具有固定容積的設備的。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括以下步驟使用以下等式P = ae-bt作為所述數學模型。
18.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括以下步驟如果在所述 部分行程測試期間作用在所述設備上的壓力不同於所述數學模型超過閾值差，則確定所述 緊急閥是在操作的。
19.一種用於使緊急停機系統產生部分行程的方法， 所述緊急停機系統包括緊急閥，其包括促動器和閥，適於控制管道中的流體流且可在第一位置與第二位置之 間移動，所述設備朝向所述第二位置受到偏壓；螺線管閥，其當通電時，提供在加壓流體源與所述設備之間的流體流動通路，由此容許 加壓流體作用在所述設備上，從而使所述設備移動至所述第一位置，以及當未通電時，關閉 在所述加壓流體源與所述設備之間的流體流動通路，且開啟在所述設備與所述壓力釋放孔 口之間的流體流動通路來釋放作用在所述設備上的加壓流體；以及 適於測量作用在所述設備上的壓力的壓力傳感器； 所述方法包括以下步驟 使所述螺線管閥斷電；在作用在所述設備上的加壓流體釋放時，測量作用在所述設備上的壓力； 使所述螺線管閥再通電來再開啟所述加壓流體源與所述設備之間的流體流動通路，且 關閉所述設備與所述孔口之間的流體流動通路；以及 將所述測得的壓力與數學模型進行比較。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，當作用在所述設備上的加壓流體釋放 時，所述設備從所述第一位置朝向所述第二位置移動。
21.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括當所述測得的壓力達 到閾值壓力時使所述螺線管閥再通電的步驟。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，所述閾值壓力選為使得所述加壓流體 源與所述設備之間的流體流動通路在所述設備到達所述第二位置之前開啟。
23.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，將所述測得的壓力與數學模型相比較 的所述步驟包括基於具有固定容積的設備將所述測得的壓力與數學模型相比較的步驟。
24.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，將所述測得的壓力與數學模型相比較 的所述步驟包括將所述測得的壓力與以下等式P = ae_bt相比較的步驟。
25.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括以下步驟如果所述測 得的壓力不同於所述數學模型超過閾值差，則確定所述緊急閥是在操作的。
26.一種緊急閥，包括包括管道閥(101)和促動器(10 的閥設備，所述設備可在第一位置與第二位置之間 移動；螺線管閥(105)，其適於當通電時在加壓流體源(106)與所述設備之間提供流體流動 通路，以及適於當斷電時在所述設備與壓力釋放孔口之間提供流體流動通路； 適於測量作用在所述設備上的流體的參數的傳感器(111)；控制裝置(107)，其提供成有選擇地向所述螺線管(105)提供螺線管電源(110)；以及測試裝置(109)，其通過從所述螺線管閥(105)上除去所述螺線管電源(110)，從而使 所述螺線管閥(105)斷電來啟動所述管道閥(101)的部分行程，以及在作用於所述促動器 上的流體的測得參數達到閾值時使所述螺線管閥(10 再通電。
27.根據權利要求沈所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述測得的參數包括流 體壓力。
28.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述測試裝置(109)還構 造成用以將所述測得的流體壓力與數學模型相比較來確定所述管道閥(101)的操作狀態。
29.根據權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述數學模型是基於具 有固定容積的設備的。
30.根據權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述數學模型包括以下 等式P = ae-bt。
31.根據權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述閾值包括高於大氣 壓力的壓力。
32.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述測得的參數包括從 所述設備排出的流體的流速。
33.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述測得的參數包括提 供給所述設備的流體的流速。
34.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述設備還包括適於使 所述設備朝向所述第一位置受到偏壓的偏壓裝置(104)。
35.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述加壓流體源(106)能 夠提供足以克服所述偏壓裝置(104)且將所述設備保持在所述第一位置的壓力。
36.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，在所述螺線管閥(105)斷 電之後，所述設備從所述第一位置朝向所述第二位置移動。
37.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述螺線管閥(105)再通 電所處的預定壓力選為使得所述設備在所述緊急閥的部分行程期間不會到達所述第二位 置。
38.根據權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特徵在於，所述測試裝置(109)以重 復的方式啟動所述管道閥(101)的部分行程，以及其中，各所述部分行程均包括不同的所 測流體參數閾值。
全文摘要
提供了一種用於使緊急閥設備產生部分行程的方法。緊急閥設備包括促動器(103)和閥部件(101)。該設備可在第一位置與第二位置之間移動。該方法包括啟動設備從第一位置朝向第二位置的部分行程運動的步驟。測量作用在設備上的流體的參數。一旦測得的參數達到閾值，則部分行程運動反向。
文檔編號F16K37/00GK102149953SQ200880130628
公開日2011年8月10日 申請日期2008年7月25日 優先權日2008年7月25日
發明者C·J·維特, D·霍爾斯菲爾德 申請人:湯普森閥門有限公司, 諾格倫有限公司