專利名稱：自動化閥測試設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種裝置，其用于自動化測試閥的操作狀態(tài)而并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干擾。
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)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 些應用存在于許多行業(yè)中。具體而言，本發(fā)明涉及例如在加工(或處理)行業(yè)中使用的緊急 停機系統(tǒng)。通常，油氣設備在其系統(tǒng)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(shù)月或甚至數(shù)年之久。因此，這些閥的常見問題是，它們在 緊急情況下由于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(fā)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(chǎn)品。這些產(chǎn)品中的 許多基于啟動在危險情形期間將采用的序列(或程序)持續(xù)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干擾所控制 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披露了基于預定電壓斷開周期產(chǎn)生緊急閥的部分行 程?！?69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描述了一種基于預定時間間隔的部分行程測試的方法。該方 法然后將從閥的此前成功操作中采集到的數(shù)據(jù)與自動化測試期間采集到的數(shù)據(jù)進行比較。 如果初始測試與后續(xù)測試之間在關鍵方面存在數(shù)據(jù)不同，則將識別為存在閥故障的潛在可 能。本發(fā)明描述了在不需要初始測試或初始測試數(shù)據(jù)的情況下檢測潛在閥故障的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種在不依賴閥的在前(或早先)測試的情況下有助 于閥的部分行程測試的裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產(chǎn)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；測量作用于設備上的流體的參數(shù)；以及當流體的測得參數(shù)達到閾值時使設備的部分行程運動反向。
作為優(yōu)選，測得的參數(shù)包括流體壓力。作為優(yōu)選，該方法還包括將測得的壓力與數(shù)學模型相比較用以確定緊急閥的操作 狀態(tài)的步驟。作為優(yōu)選，閾值壓力包括高于大氣壓力的壓力。作為優(yōu)選，測得的參數(shù)包括從設備排出的流體的流速。作為優(yōu)選，測得的參數(shù)包括提供給設備的流體的流速。作為優(yōu)選，該方法還包括以重復方式使緊急閥產(chǎn)生部分行程，其中，各部分行程均 包括不同的所測流體參數(shù)閾值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產(chǎn)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(yōu)選，測量作用在設備上的能量的步驟包括測量電流。作為優(yōu)選，測量作用在設備上的能量的步驟包括測量電壓。作為優(yōu)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(yōu)選，該方法還包括將測得的壓力與數(shù)學模型相比較用以確定緊急閥的操作 狀態(tài)的步驟。作為優(yōu)選，該方法還包括以重復方式使緊急閥產(chǎn)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(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于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(tài)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(shù)學模型相比較。作為優(yōu)選，數(shù)學模型是基于非操作(或非運行)的設備的。作為優(yōu)選，數(shù)學模型是基于在部分行程測試期間具有固定容積的設備的。作為優(yōu)選，該方法還包括采用以下等式作為數(shù)學模型的步驟P = ae氣作為優(yōu)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 力不同于數(shù)學模型超過閾值差，則確定緊急閥是在操作的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于使緊急停機系統(tǒng)產(chǎn)生部分行程的方法，所述緊急停機系統(tǒng)包括緊急閥設備，其包括促動器和閥，適于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，并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；以及適于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(shù)學模型進行比較。作為優(yōu)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(yōu)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(yōu)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(yōu)選，將測得的壓力與數(shù)學模型相比較的步驟包括基于具有固定容積的設備 來將測得的壓力與數(shù)學模型相比較的步驟。作為優(yōu)選，將測得的壓力與數(shù)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(yōu)選，該方法還包括步驟如果測得的壓力不同于數(shù)學模型超過閾值差，則確 定緊急閥是在操作的。根據(jù)本發(fā)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，其適于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 于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，其適于測量作用在設備上的流體的參數(shù)；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，其用于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 用于促動器上的流體的測得參數(shù)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(yōu)選，測得的參數(shù)包括流體壓力。作為優(yōu)選，測試裝置還構造成用以將測得的流體壓力與數(shù)學模型相比較來確定管 道閥的操作狀態(tài)。作為優(yōu)選，數(shù)學模型是基于具有固定容積的設備的。作為優(yōu)選，數(shù)學模型包括以下等式P = ae -bt作為優(yōu)選，閾值包括高于大氣壓力的壓力。作為優(yōu)選，測得的參數(shù)包括從設備排出的流體的流速。作為優(yōu)選，測得的參數(shù)包括提供給設備的流體的流速。作為優(yōu)選，該設備還包括適于使設備朝向第一位置偏壓的偏壓裝置。
作為優(yōu)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(yōu)選，在螺線管閥斷電之后，該設備從第一位置朝向第二位置移動。作為優(yōu)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(yōu)選，測試裝置以重復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(shù)閾值。附圖簡述現(xiàn)在將參看附圖描述本發(fā)明的實例

圖1為緊急停機系統(tǒng)的圖解視圖，該系統(tǒng)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，該壓力變換器用于測試系統(tǒng)的操作完整性。圖2為從圖1所繪的系統(tǒng)中產(chǎn)生的典型壓力測量結果相對于時間的曲線圖，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(tǒng)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，該位置變換器用于測試系統(tǒng)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(tǒng)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于測試系統(tǒng)的操作完 整性。發(fā)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制造和 使用本發(fā)明的最佳模式。出于披露本發(fā)明原理的目的，簡化或省略了一些常規(guī)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(fā)明的范圍內。本領域的技術人員將認識 到下文所述的特征可采用多種方式相結合用以形成本發(fā)明的多種變型。因此，本發(fā)明不限 于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(tǒng)10內的本發(fā)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(tǒng)10包括管道100、管道閥101、通向促動器聯(lián)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(tǒng)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(tǒng)10可操作以開啟管道閥101，從而產(chǎn)生經(jīng)由管道100 的旁路。應當理解的是，盡管以下描述涉及緊急閥，如管道閥101，但本發(fā)明同樣適用于測試 其它類型的閥。類似的是，盡管以下闡述針對常開式閥，但本發(fā)明同樣適用于常閉式閥。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(jù)本發(fā)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?？刂蒲b置107可包括處理器單元、CPU、用戶界面等。根據(jù)本發(fā)明的實施例，當螺線管閥105處于其通電狀態(tài)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(jù)本發(fā)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于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(lián)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(tǒng)10的情況下，控制裝置107可移除通向測試裝置109的電源108， 隨后其移除通向螺線管閥105的螺線管電源110。當螺線管閥105處于其斷電狀態(tài)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(lián)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(jù)本發(fā)明的實施例，控制裝置107可發(fā)送信號至測試裝置109，以便啟動緊急停 機系統(tǒng)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。由于管道閥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，由于完全關閉會嚴重地 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(xiàn)有技術中，部分行程測試將在預定量的時間之后結束，或 作為備選，基于由限位開關確定的閥位置而結束。然而，根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于已經(jīng)測 量了作用在設備上的流體的各種參數(shù)，故部分行程測試可基于流體的測得參數(shù)進行控制。 例如，當測得的參數(shù)達到閾值時，螺線管105可再通電。測得的參數(shù)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(shù)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(xiàn)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(jù)本發(fā)明的實施例，部分行程測試以正常操作速度予以執(zhí)行。然而， 可能存在希望以減慢的速度來執(zhí)行測試的情況，且因此，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，部分行 程測試以減慢的操作速度予以執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(fā)明提供了一種用于確 定管道閥101的操作狀態(tài)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(jù)本發(fā)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(xiàn)有數(shù)據(jù)相比較的現(xiàn)有技術不同的是，本發(fā)明不需要在先測試或先前獲 得的數(shù)據(jù)來確認管道閥101的操作狀態(tài)。圖2為緊急停機系統(tǒng)10內的本發(fā)明的示例性實施例的圖1所繪系統(tǒng)10產(chǎn)生的典 型壓力測量結果相對于時間的曲線圖。如下文所述，測試裝置109可將緊急停機系統(tǒng)10所 產(chǎn)生的壓力測量結果與諸如跡線A的數(shù)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(tǒng)損失壓力時移動。因此，促動器103其特征可為具有固定的容積。該 固定容積系統(tǒng)的壓力衰減可以下述數(shù)學模型為特征，如P = ae_bt, (1)其中P =壓力a =系統(tǒng)常數(shù)e =自然對數(shù)的基數(shù)b=時間常數(shù)t=時間應當理解的是，上文提供的等式僅為一個數(shù)學模型，且可使用其它數(shù)學模型。此 外，利用從壓力讀數(shù)中獲得的數(shù)據(jù)可執(zhí)行其它形式的數(shù)學分析。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施 例，可采用重復的方式(連續(xù)的多次測試)執(zhí)行部分行程測試。根據(jù)該實施例，從各測試中 獲得的所測流體參數(shù)可相互比較。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，各測試可基于測得的流體參 數(shù)的不同閾值而結束。當促動器103卡住時，系統(tǒng)的壓力按指數(shù)規(guī)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(xiàn)的功率衰減可以測得。根據(jù)本發(fā)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(huán)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。取決于緊急停機系統(tǒng)10的精密構造，傳感器111可經(jīng) 歷短時期的干擾，這在圖2中示為在點201與202之間。根據(jù)本發(fā)明的實施例，傳感器111 包括壓力傳感器。然而，根據(jù)本發(fā)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。在干擾周期之后，壓力衰減在點202處開始如圖所示那樣穩(wěn)定。盡管壓力在點202 處衰減，但系統(tǒng)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(tǒng)其特征為具有固定的容積，且由壓力傳感器111測量的壓力遵循如由跡線A所繪的 數(shù)學曲線。跡線B遵循數(shù)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(tǒng)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(fā)生作用)的，因為管道閥101通過通向促動器聯(lián)動機 構102的緊急閥而直接地聯(lián)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(tǒng)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(shù)的閾值。該參數(shù)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選為處于閾值，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(chǎn)生部分行程，從而保持管道閥101開啟，且防止系 統(tǒng)10中的任何干擾。在預定的時間周期之后，測試裝置將停止利用壓力傳感器111監(jiān)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(jù)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后，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(shù)據(jù)。根據(jù)點202與點203之間的數(shù)據(jù)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(shù)學模型所產(chǎn)生的跡線A的壓力分布。還分析點204與點205之間 的數(shù)據(jù)。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(shù)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(tǒng)，或上述說明的備 選實施例將涉及旁通緊急停機系統(tǒng)，在希望關閉系統(tǒng)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(tǒng)30的圖解視圖， 該緊急停機系統(tǒng)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用于測試系統(tǒng)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(tǒng)40的圖解視圖， 該緊急停機系統(tǒng)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用于測試系統(tǒng) 40的操作完整性。在該備選實施例中，來自于位置變換器113和壓力傳感器111的組合數(shù) 據(jù)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并非對由發(fā)明人構思出的落在本發(fā)明范圍內的所有實施 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(chǎn)生其它實施例，且這些其它的實施例落在本發(fā)明的范圍和教導內容內。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(chǎn)生在本領域的范 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，盡管本發(fā)明出于說明性目的而在 此描述了本發(fā)明的特定實施例和對于本發(fā)明的實例，但本發(fā)明范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于其它閥系統(tǒng)，而不僅是上文所述和附圖中所示的 實施例。因此，本發(fā)明的范圍應當由所附權利要求來確定。
權利要求
1.一種用于使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產(chǎn)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(shù)；以及當所述流體的測得的參數(shù)達到閾值時使所述設備的部分行程運動反向。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括流體壓力。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述測得的壓力與數(shù) 學模型相比較來確定所述緊急閥的操作狀態(tài)的步驟。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述閾值壓力包括高于大氣壓力的壓力。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括從所述設備排出的 所述流體的流速。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括提供給所述設備的 所述流體的流速。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使所述緊急閥以重復方 式產(chǎn)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(shù)閾值。
8.一種用于使包括促動器和閥部件的緊急閥設備產(chǎn)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(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述測得的壓力與數(shù) 學模型相比較來確定所述緊急閥的操作狀態(tài)的步驟。
13.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使所述緊急閥以重復方 式產(chǎn)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。
14.一種用于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(tài)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(shù)學模型相比較。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述數(shù)學模型是基于非操作的設備的。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，在所述部分行程測試期間，所述數(shù)學模 型是基于具有固定容積的設備的。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，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(shù)學模型。
18.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，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于所述數(shù)學模型超過閾值差，則確定所述 緊急閥是在操作的。
19.一種用于使緊急停機系統(tǒng)產(chǎn)生部分行程的方法， 所述緊急停機系統(tǒng)包括緊急閥，其包括促動器和閥，適于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 適于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(shù)學模型進行比較。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求21所述的方法，其特征在于，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(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，將所述測得的壓力與數(shù)學模型相比較 的所述步驟包括基于具有固定容積的設備將所述測得的壓力與數(shù)學模型相比較的步驟。
24.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，將所述測得的壓力與數(shù)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(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟如果所述測 得的壓力不同于所述數(shù)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)，其適于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，以及適于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； 適于測量作用在所述設備上的流體的參數(shù)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，以及在作用于所述促動器 上的流體的測得參數(shù)達到閾值時使所述螺線管閥(10 再通電。
27.根據(jù)權利要求沈所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括流 體壓力。
28.根據(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，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(shù)學模型相比較來確定所述管道閥(101)的操作狀態(tài)。
29.根據(jù)權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述數(shù)學模型是基于具 有固定容積的設備的。
30.根據(jù)權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述數(shù)學模型包括以下 等式P = ae-bt。
31.根據(jù)權利要求觀所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述閾值包括高于大氣 壓力的壓力。
32.根據(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括從 所述設備排出的流體的流速。
33.根據(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述測得的參數(shù)包括提 供給所述設備的流體的流速。
34.根據(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，所述設備還包括適于使 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(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，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(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，在所述螺線管閥(105)斷 電之后，所述設備從所述第一位置朝向所述第二位置移動。
37.根據(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，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(jù)權利要求27所述的自動化閥測試設備，其特征在于，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(shù)閾值。
全文摘要
提供了一種用于使緊急閥設備產(chǎn)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(shù)。一旦測得的參數(shù)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(yōu)先權日2008年7月25日
發(fā)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