[发明专利]自动化阀测试设备

说明书

本申请是于2008年7月25日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为200880130628.6，国际申请号为PCT/GB2008/002555，发明名称为“AUTOMATED VALVE TESTING APPARATUS”)的分案申请。

发明领域

本发明涉及一种装置，其用于自动化测试阀的操作状态而并不将它们完全地开启或关闭，从而最大限度地减小对它们所控制的流体或过程的干扰。

发明背景

1. 发明领域

本发明主要涉及流体控制阀的在其中操作的高可靠性是至关重要的任何应用。这些应用存在于许多行业中。具体而言，本发明涉及例如在加工(或处理)行业中使用的紧急停机系统。通常，油气设备在其系统内将具有气压控制的紧急阀。在潜在有危险的情况下，紧急阀将操作以关闭从而使设备隔离，或开启从而向受控流体提供旁路。在许多情况下，这些紧急阀可保持在其操作位置达数月或甚至数年之久。因此，这些阀的常见问题是，它们在紧急情况下由于构件被卡住或反应变慢而可能无法正确地操作。该问题可导致危险情形。本发明涉及在最大限度地减小设备正常操作的情况下对这些阀的自动化测试，以便增强在潜在有危害的情况下阀将会如预期那样进行操作的可信度。

2. 相关技术的说明

市场上存在提供对阀(包括紧急阀)进行自动化测试的许多产品。这些产品中的许多基于启动在危险情形期间将采用的序列(或程序)持续一定的时间周期，该时间周期长到足以确定阀未卡住且合适地自由操作，但短到足以使得阀不会完全操作和干扰所控制的过程。这些自动化测试机理(或机构)在本领域中称为部分行程测试。

美国专利6,089,269披露了基于预定电压断开周期产生紧急阀的部分行程。'269专利披露了首先将计时器旋转至最小，且逐渐地增大电压断开周期，以便避免超过期望的阀位置。

美国专利6,920,409描述了一种基于预定时间间隔的部分行程测试的方法。该方法然后将从阀的此前成功操作中采集到的数据与自动化测试期间采集到的数据进行比较。如果初始测试与后续测试之间在关键方面存在数据不同，则将识别为存在阀故障的潜在可能。

本发明描述了在不需要初始测试或初始测试数据的情况下检测潜在阀故障的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在不依赖阀的在前(或早先)测试的情况下有助于阀的部分行程测试的装置。

根据本发明的一个方面，一种用于使包括促动器和阀部件的紧急阀设备产生部分行程的方法，该设备可在第一位置与第二位置之间移动，该方法包括以下步骤：

启动设备从第一位置朝向第二位置的部分行程运动；

测量作用于设备上的流体的参数；以及

当流体的测得参数达到阈值时使设备的部分行程运动反向。

作为优选，测得的参数包括流体压力。

作为优选，该方法还包括将测得的压力与数学模型相比较用以确定紧急阀的操作状态的步骤。

作为优选，阈值压力包括高于大气压力的压力。

作为优选，测得的参数包括从设备排出的流体的流速。

作为优选，测得的参数包括提供给设备的流体的流速。

作为优选，该方法还包括以重复方式使紧急阀产生部分行程，其中，各部分行程均包括不同的所测流体参数阈值。

根据本发明的另一方面，一种用于使包括促动器和阀部件的紧急阀设备产生部分行程的方法，该设备可在第一位置与第二位置之间移动，该方法包括以下步骤：

通过调整供给至设备的能量来启动设备从第一位置朝向第二位置的部分行程运动；

测量作用在设备上的能量；以及

当测得的能量达到阈值水平时，使设备和阀的部分行程运动反向。

作为优选，测量作用在设备上的能量的步骤包括测量电流。

作为优选，测量作用在设备上的能量的步骤包括测量电压。

作为优选，该方法还包括测量作用在设备上的流体压力的步骤。

作为优选，该方法还包括将测得的压力与数学模型相比较用以确定紧急阀的操作状态的步骤。

作为优选，该方法还包括以重复方式使紧急阀产生部分行程，其中，各部分行程均包括不同的所测能量阈值。

根据本发明的另一方面，一种用于确定可在第一位置与第二位置之间移动的紧急阀设备的操作状态的方法，包括以下步骤：

在部分行程测试期间测量作用在设备上的压力；以及

将在部分行程测试期间作用在设备上的压力与数学模型相比较。