[发明专利]估计密封件的有效寿命的方法和装置

说明书

技术领域

本公开一般涉及密封件，更特别地，涉及估计密封件的有效寿命的方法和装置。

背景技术

过程控制系统一般采用多个过程控制装置来控制过程。该过程控制装置通常包括在控制过程中承受压力的密封件(例如，波纹管密封件)。随着时间的推进，这些压力可能导致密封件失灵。密封件的有效寿命可受诸多因素影响，例如应力幅度、密封件的形状、环境条件(例如，温度、压强、腐蚀等)，和/或其它因素。在运行时，这些因素经常变化，进而导致密封件的有效寿命可能各不相同。通过定期视觉地检查和/或替换密封件，可避免密封件的意外失灵。然而，密封件经常在其被替换前失灵，或密封件在其有效寿命被消耗完的相当长之前就被替换。

发明内容

估计过程控制装置中的密封件的有效寿命的示例方法包括，确定该过程控制装置中杆或轴的多个运行周期，并确定与每个运行周期中密封件所受的压力相对应的一个值。该示例方法更进一步地包括根据每个上述值，估计该密封件已消耗的有效寿命总量。

另一个估计过程控制装置中的密封件的有效寿命的示例方法包括，创建该过程控制装置中杆或轴的多个行程范围。每个行程范围对应于运行周期中该密封件所受的不同压力。该示例方法进一步地包括，确定与每个行程范围相关的运行周期计数，并根据这些计数，估计该密封件已消耗的有效寿命总量。

附图说明

图1举例说明一个范例的过程控制系统，本公开的教导可在其中实施。

图2A描述了一个范例的过程控制装置，其可用来实施本说明书中公开的示例方法。

图2B为图2A中的范例的过程控制装置的横截面视图。

图3为表，其举例说明了示例的预定的估计寿命周期值，该值可被用来实施本说明书中公开的示例方法。

图4为流程图，其表现了本说明书中公开的一个示例方法。

图5为流程图，其表现了本说明书中公开的另一个示例方法。

图6为流程图，其表现了本说明书中公开的另一个示例方法。

图7为流程图，其表现了本说明书中公开的另一个示例方法。

具体实施方式

尽管下文作为例子的装置和方法是与波纹管密封件相结合描述的，但是，作为例子的装置和方法亦可以用于承受压力的任何其它密封件。在工业过程中(例如，油气配给系统，化学加工工厂等)，通常由许多过程控制装置诸如线性阀来控制过程。一般而言，过程控制装置包含密封件以避免流体泄漏。例如，线性阀通常包含耦合于滑动杆的阀塞以控制流体流动，并包含波纹管密封件以避免流体泄漏。在运行时，该杆移动并通常使密封件承受负载，因而承受压力。一般而言，上述压力导致密封件的结构性破坏(例如微小裂纹)，同时在长期内可能导致密封件疲劳和突发故障。密封件的有效寿命可能受到许多因素的影响，诸如应力幅值、负载个数、密封件形状、密封件材料类型、密封件内部瑕疵、环境条件(例如压强、温度、腐蚀、侵蚀等)和/或其它因素。在运行时，过程控制中的杆移动距离、杆位置、环境条件，和/或其它条件可能不尽相同。

本说明书中公开的示例装置和方法可以用来估计过程控制装置中密封件的有效寿命。本说明书中公开的一个示例方法包括，确定过程控制装置中的杆或轴的多个运行周期，并确定与密封件在各个运行周期中所受压力相对应的一个值。该示例方法进一步地包括根据每个上述值，估计该密封件已消耗的有效寿命总量。在一些例子中，根据估计的密封件已消耗的有效寿命总量，可以估计该密封件剩余的有效寿命。

估计密封件的有效寿命总量包括确立该过程控制装置的该杆或轴的多个行程范围。每个行程范围对应到不同的值，且这些值对应于密封件所受的压力。每个值可与行程范围中的唯一一个相对应，同时可确定每个行程范围所对应的值的计数。对于每个计数和其相对应的行程范围，可计算比率。在一些例子中，计算上述比率的方法为，将每个计数结果除以一预定的估计寿命周期值，该估计寿命周期值与该计数关联的行程范围所对应。进而，将上述比率相加，以确定表示密封件已消耗有效寿命总量的值。