[发明专利]监测过程管线中的过程流体的特征的系统和方法

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及工业过程、处理设施和装置诊断，其中以下具体论述涉及这些设施操作过程管线(process line)上发现的某些装置(例如，控制阀)使用的气体的质量。

背景技术

操作过程的工业过程设施可使用许多种类的流动控制，其调节过程流体(process fluid)(例如，气体和液体)的流动。这些装置的问题通常可中断过程。这些中断可降低产量且降低质量。另外，在大型精炼厂、化工厂和发电站中，技术人员可能需要故障检测和修理问题装置。装置上的服务可导致来自过程停机时间和其它附属问题的较大花费。

用作流动控制的装置包括阀组件，其在操作流体(operating fluid)(即，压缩或加压气体("仪器气体"))的影响下操作。通常，设施包括具有源(例如，压缩机)和管线(例如，管路)的流体输送系统，其将阀组件管连接到压缩机上。该流体输送系统在压力下将仪器气体输送至阀组件。在常规构造中，阀组件具有气动促动器，其使用仪器气体来改变塞关于座的位置，由此调制过程流体经由阀组件的流动。阀组件还可结合电和/或电子气动构件来调节仪器气体进入气动促动器的流动。

包括电和电子气动构件的阀组件的一些构件对于仪器气体的特征敏感。例如，这些特征包括容纳的水平、相对湿度、温度等。阀组件的规格可提出仪器气体的特征的适当水平和/或操作范围。这些水平限定可有助于保持阀组件的操作的仪器气体的"质量"。然而，特征偏离这些水平可使阀组件中的敏感构件暴露于仪器气体，其可降低性能，且最终可导致阀组件的问题操作，这需要整个阀的修理和/或替换。

流体输送系统可使用防护物来将仪器气体的特征保持在对于阀组件的操作提出的水平处或附近。例如，防护物可包括调节装置(例如，过滤器、洗涤器、加湿器、除湿器、加热器、冷却器等)。这些装置调节仪器气体来满足由阀组件使用的规格。

在许多常规应用中，调节装置处于远离接收仪器气体的阀组件的位置，且通常从其移除更远。这些位置向流体输送系统在防止可在调节装置下游发生的特征的变化的方式中提供了较少。例如，微粒和其它污染物(例如，润滑剂和油)可进入将仪器气体在调节装置与阀组件之间传递的管线中。此外，流体输送系统的维护和/或其它系统水平的服务可引入水分，其改变进入阀组件的仪器气体的相对湿度。

此水分和其它污染物可经由流体输送系统传送至阀组件的构件。令人遗憾的是，流体输送系统的常规布置通常缺少调节装置下游的适当反馈来检测仪器气体的特征的变化。此疏忽不允许设施操作者例如认识到微粒吸入过滤器下游的仪器气体中，更不用说提供反映在过程管线上的阀组件处和/或附近局部发现的仪器气体的特征的数据。

发明内容

本公开内容的主题改善了关于仪器气体的特征的反馈，以避免阀组件的问题。本公开内容描述了监测阀组件附近的仪器气体的特征的系统的实施例。在一个实施方式中，系统可包括构件，其生成具有数据的输出，数据例如反映阀组件局部的仪器气体的微粒水平、湿度、温度和其它特征。实施例可使用该数据来识别潜在问题或将数据输送至控制装置，其通常称为资产管理系统，与操作过程管线的控制结构连通。资产管理系统可处理数据来诊断仪器气体的特征中的变化。该诊断用于预计时间范围，在此期间，阀和与其相关联的构件可失效，且/或需要在阀组件呈现出显著问题之前维护。

附图说明

现在简要参照附图，在附图中：

图1绘出了监测由阀使用的操作流体的特征的系统的示例性实施例的简图；

图2绘出了在图1的系统中得到使用的测量模块的实例的简图；

图3绘出了具有用于图2的测量模块中的第一构造的传感器元件的传感器构件的简图；

图4绘出了具有用于图2的测量模块中的第二构造的传感器元件的传感器构件的简图；

图5绘出了用于图1的系统中的图2的测量模块的一个安装的简图；

图6绘出了用于图1的系统中的图2的测量模块的一个安装的简图；

图7绘出了用于图1的系统中的阀装置的实例的透视图；

图8绘出了用于操作图7的阀装置的操作硬件的实例的透视分解组件视图；

图9绘出了可监测由过程管线上的阀使用的仪器气体的质量的系统的示例性实施例的简图；以及

图10绘出了用于监测由过程管线上的阀使用的仪器气体的质量的方法的示例性实施例的流程图。

在适合的情况下，相似的标号表示若干视图各处的相同或对应的构件和单元，附图并未按比例，除非另外指出。