[发明专利]用于关断阀的部分冲程测试

说明书

为了生成设置点信号以在部分冲程测试期间使阀行进，至少基于行程位移阈值来为设置点信号确定第一目标，行程位移阈值与阀在部分冲程测试期间的期望程度的行程相对应；在第一时间间隔期间，使设置点信号从初始值逐渐变化到第一目标；在第一时间间隔之后，在第二时间间隔期间使设置点信号保持在第一目标；至少基于初始值来为设置点信号确定第二目标；以及在第二间隔之后的第三时间间隔期间，以与在第一时间间隔期间使设置点信号逐渐变化的方向相反的方向，使设置点信号从第一目标逐渐变化到第二目标。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及阀，并且更具体来说，涉及开/关阀的部分冲程测试。

背景技术

此处提供的背景描述是为了概括地呈现本公开内容的背景。当前所指定的发明人的工作(到在本背景部分中所描述的程度)以及不可以其它方式作为在提交时间的现有技术的描述的方面既不明确地也不隐含地被认为是针对本公开内容的现有技术。

安全仪表系统(SIS)常常包括通常处于完全打开位置或完全关闭位置中的紧急关断阀。紧急关断控制器或可编程逻辑控制器(PLC)例如控制紧急关断阀以在出现紧急情况时改变它的操作状态(例如，从完全打开到完全关闭)。因为关断阀的目的是允许通过管线的完全流体流动或完全关断流体流动，所以通常的关断阀具有高摩擦的密封件、松动的联接件、大容量(以切断直径可为若干英尺的管)、高预载荷(例如，大偏置以使阀保持在关闭位置)，以及浅台工作台装置(shallow bench set)(例如，用于设置致动器偏置元件的初始预载荷的较低和较高的空气信号压力)。

与紧急关断阀相反，控制阀通常用于节流控制，例如，以便在完全打开位置与完全关闭位置之间的特定范围内设置流体流动量。控制阀的设计通常旨在使设置点与行程反馈之间的误差信号最小化，其可以包括使摩擦最小化、特征化阀内件、设计紧的联接件、具有带有大速率和小预载荷的弹簧、设置弹簧范围末端附近的压力，等等。

为了确保系统中的紧急关断阀将在需要时正常工作，过程控制系统操作员和/或过程控制软件可以周期性地运行部分冲程测试，在部分冲程测试期间，这些阀部分打开或部分关闭。通常当紧急关断阀在实时过程中在线时执行这些测试。另一方面，因为控制阀不用于关断服务，因此控制阀几乎不经受部分冲程测试。

由于这些设计考虑方面的区别，在部分冲程测试期间仅简单地将针对节流(控制)阀开发的定位技术应用到开/关(关断)阀具有某些缺点。例如，从硬停止排放关断阀的致动器花费相当长的时间并引入显著的行程偏离。此外，较大的致动器产生较大的误差信号，这有效地需要部分冲程测试操作得较慢(然而，快速并可靠地执行在线阀的部分冲程测试是重要的)。更进一步，在测试的末尾转换到硬切断会在关断阀正常工作时产生指示卡阀状况的压力读数。

至少出于这些理由，现在公知的阀的部分冲程测试的方法要么在应用到关断阀时(或更通常来说应用到开-关阀时)无法产生准确的结果，要么产生对监管和维护关断阀价值不大的结果，要么花费过长时间以产生有用的结果。

发明内容

阀控制器或其它合适的仪器通过生成尤其适用于通常完全打开或完全关闭的阀的设置点信号来执行关断阀的部分冲程测试。该设置点信号不需要阀行程赶上设置点，该设置点信号也不在达到预定阈值时进入硬切断。此外，阀控制器应用验收标准，该验收标准确保关断阀在测试期间在某个点处从硬停止移动到最小量，并且以在关断阀达到最大行程位移阈值时中止部分冲程测试。更进一步，阀控制器将一组特定的验收标准应用于指示致动器压力与阀行程之间关系的数据，以便准确地确定卡阀状况。换言之，在下面讨论的实施方案中的至少一些实施方案中，通过严格地查看输入压力和结果行程来识别系统动态。