用于部分沖程測試的壓力控制制造技術

一種用于對耦合到過程控制設備的閥致動器進行測試的方法包括以下步驟：利用過程控制設備控制閥致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；監控閥致動器的位置來檢測閥致動器的行程；以及一旦閥致動器內的壓力達到預先確定的壓力極限或檢測到閥致動器的行程的其中之一情況出現，就控制閥致動器內的壓力回到初始壓力。

【技術實現步驟摘要】

本公開內容涉及一種用于校準和測試定位器的方法和裝置，并且更具體地說，涉及用于利用壓力控制技術來確定定位器的偏置并且執行測試(例如，部分沖程測試)的方法和裝置。
技術介紹
在某些行業(例如，石油行業)中，監管機構越來越多地要求緊急關斷閥(ESV)的部分沖程測試。但是，作為“安全儀表系統”(SIS)的一部分的ESV和/或其它閥組件通常被設計用于開/關操作，并且閥桿與致動器之間的連接并不緊密，從而導致顯著的空動(lost motion)。此外，ESV的特征通常在于高密封摩擦和突出的粘滑動態特性。所有這些因素致使差的節流控制和復雜的部分沖程測試。此外，ESV和/或SIS的其它部件通常是高增益設備。例如，SIS致動器通常是具有彈簧復位的單作用活塞。致動器的室內壓力的非常小的變化會引起活塞的大移動。因此，當將SIS致動器或者其它SIS部件耦合到過程控制設備(例如，以執行部分沖程測試或其它測試)時，過程控制設備的偏置(例如，I/P(電流到壓力)偏置)會對SIS部件的校準具有強烈影響。如果對SIS部件的校準偏離顯著的量，則對SIS部件的測試(例如，部分沖程測試)的結果將會沒有意義。
技術實現思路
在一個實施例中，一種用于對耦合到過程控制設備的閥致動器進行測試的方法，所述方法包括以下步驟：利用所述過程控制設備來控制所述閥致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；監控所述閥致動器的位置來檢測所述閥致動器的行程；以及一旦所述閥致動器內的所述壓力達到所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的其
中之一情況出現，就控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力。進一步根據本專利技術的上述示例性方面中的任何一個或多個方面，所述方法還可以包括(以任意組合)以下優選形式中的任何一個或多個優選形式。在一個優選形式中，所述方法還包括以下步驟：通過將所述閥致動器內的所測量到的壓力與所述過程控制設備利用的設定點壓力進行比較，來確定所控制所述閥致動器的述過程控制設備的偏置，其中，控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變包括計算所述過程控制設備的所述偏置。在另一個優選形式中，控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力包括：控制所述壓力從所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的其中之一，變化到高于或低于所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的臺階式壓力；以及在控制所述壓力變化之后，控制所述壓力從所述臺階式壓力朝向所述初始壓力漸變。在另一個優選形式中，監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的所述行程包括：監控所述閥致動器的所述位置來檢測與所述閥致動器的可能的行程的百分比相對應的行程的預先確定的量。在另一個優選形式中，控制所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括基于由所述過程控制設備實施的壓力控制回路來控制所述壓力，監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的行程的某個量包括基于由所述過程控制設備實施的行程控制回路來監控所述閥致動器的所述位置，并且所述行程控制回路包括所述壓力控制回路。在另一個優選形式中，監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的所述行程包括：監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的任何非零行程。在另一個優選形式中，控制所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變并監控所述閥致動器的所述位置包括：基于與任何其它控制回路分離的壓力控制回路來控制所述壓力并監控所述閥致動器的所述位置。在另一個優選形式中，所述閥致動器是安全關閉系統的部分。在另一個優選形式中，所述閥致動器耦合到滑閥或繼動閥。在另一個實施例中，一種系統包括致動器和過程控制設備，所述過程控制設備耦合到所述致動器。所述過程控制設備被配置為控制所述致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變，收集指示所述致動器的位置的所測量到的值，來檢測所述致動器的行程，以及一旦所述致動器內的所述壓力達到所述預先確定的壓力極限或檢測到所述致動器的所述行程的其中之一情況出現，就控制所述致動器內的所述壓力回到所述初始壓力。另外根據本專利技術的上述示例性方面中的任何一個或多個方面，所述系統還可以包括(以任意組合)以下優選形式中的任何一個或多個優選形式。在一個優選形式中，所述過程控制設備還被配置為：通過將所述閥致動器內的所測量到的壓力與所述過程控制設備利用的設定點壓力進行比較，來確定控制所述閥致動器的所述過程控制設備的偏置；其中，控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變包括計算所述過程控制設備的所述偏置。在另一個優選形式中，確定所述過程控制設備的所述偏置包括：確定與所述閥致動器的特定狀態相對應的校準壓力值；根據所述設定點壓力來利用所述過程控制設備控制所述閥致動器內的所述壓力，其中，所述設定點壓力基于所述校準壓力值，以使得所述閥致動器保持在所述特定狀態；測量所述閥致動器內的實際壓力；以及將所述實際壓力與所述設定點壓力進行比較，來確定所述過程控制設備的所述偏置。在另一個優選形式中，控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力包括：控制所述壓力從所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的其中之一，變化到高于或低于所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的臺階式壓力。在另一個優選形式中，所述過程控制設備還被配置為通過將所述閥致動器驅動到硬止動(hard stop)并測量與所述硬止動相對應的壓力，來確定所述預先確定的壓力極限。在另一個優選形式中，控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓
力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括控制所述壓力：根據第一漸變速率來使所述壓力從所述初始壓力朝向壓力閾值漸變，以及，一旦達到所述壓力閾值，就根據與所述第一漸變速率不同的第二漸變速率來使所述壓力從所述壓力閾值漸變到所述預先確定的壓力極限。在另一個優選形式中，控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括：根據三個或更多個漸變速率來控制所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變。在另一個優選形式中，控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括控制所述壓力：根據第一漸變速率來使所述壓力從所述初始壓力朝向壓力閾值漸變，以及，一旦達到所述壓力閾值，就根據與所述第一漸變速率不同的第二漸變速率來使所述壓力從所述壓力閾值漸變到所述預先確定的壓力極限；其中，控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力包括：控制所述壓力從所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的其中之一，變化到高于或低于所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的臺階式壓力，以及，在控制所述壓力變化之后，控制所述壓力從所述臺階式壓力朝向所述初始壓力漸變。仍然在另一個實施例中，一種計算機設備包括一個或多個處理器以及一個或多個非暫時性存儲器。所述非暫時性存儲器具有儲存在其上的計算機可執行指令，當由所述一個或多個處理器執行時，所述計算機可執行指令使得所述計算機設備執行以下操作：控制致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；收本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于對耦合到過程控制設備的閥致動器進行測試的方法，所述方法包括：利用所述過程控制設備來控制所述閥致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；監控所述閥致動器的位置來檢測所述閥致動器的行程；以及一旦所述閥致動器內的所述壓力達到所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的其中之一情況出現，就控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力。

【技術特征摘要】
2015.03.19 US 62/135,377;2016.03.10 US 15/066,4951.一種用于對耦合到過程控制設備的閥致動器進行測試的方法，所述方法包括：利用所述過程控制設備來控制所述閥致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；監控所述閥致動器的位置來檢測所述閥致動器的行程；以及一旦所述閥致動器內的所述壓力達到所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的其中之一情況出現，就控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力。2.根據權利要求1所述的方法，還包括：通過將所述閥致動器內的所測量到的壓力與所述過程控制設備所利用的設定點壓力進行比較，來確定所述過程控制設備的偏置；其中控制所述閥致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括計算所述過程控制設備的所述偏置。3.根據權利要求1所述的方法，其中，控制所述閥致動器內的所述壓力回到所述初始壓力包括：控制所述壓力從所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的其中之一，變化到高于或低于所述預先確定的壓力極限或檢測到所述閥致動器的所述行程的所述壓力的臺階式壓力；以及在控制所述壓力進行變化之后，控制所述壓力從所述臺階式壓力朝向所述初始壓力漸變。4.根據權利要求1所述的方法，其中，監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的所述行程包括：對所述閥致動器的所述位置進行監控以檢測與所述閥致動器的可能的行程的百分比相對應的行程的預先確定的量。5.根據權利要求4所述的方法，其中：控制所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變包括：基于由所述過程控制設備實施的壓力控制回路來控制所述壓力；監控所述閥致動器的所述位置以檢測所述閥致動器的行程的某個量包括：基于由所述過程控制設備實施的行程控制回路來監控所述閥致動器的所述位置；以及所述行程控制回路包括所述壓力控制回路。6.根據權利要求1所述的方法，其中，監控所述閥致動器的所述位置以檢測所述閥致動器的所述行程包括：監控所述閥致動器的所述位置來檢測所述閥致動器的任何非零行程。7.根據權利要求6所述的方法，其中，控制所述壓力從所述初始壓力朝向所述預先確定的壓力極限漸變并監控所述閥致動器的所述位置包括：基于與任何其它控制回路分離的壓力控制回路來控制所述壓力并監控所述閥致動器的所述位置。8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述閥致動器是安全關斷系統的部分。9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述閥致動器耦合到滑閥或繼動閥。10.一種系統，包括：致動器；以及過程控制設備，所述過程控制設備耦合到所述致動器，其中，所述過程控制設備被配置為：控制所述致動器內的壓力從初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變；收集指示所述致動器的位置的所測量到的值，以檢測所述致動器
\t的行程；以及一旦所述致動器內的所述壓力達到所述預先確定的壓力極限或檢測到所述致動器的所述行程的其中之一情況出現，就控制所述致動器內的所述壓力回到所述初始壓力。11.根據權利要求10所述的系統，其中，所述過程控制設備還被配置為：通過將所述致動器內的所測量到的壓力與所述過程控制設備所利用的設定點壓力進行比較，來確定所述過程控制設備的偏置；其中控制所述致動器內的所述壓力從所述初始壓力朝向預先確定的壓力極限漸變包括計算所述過程控制設備的所述偏置。12.根據權利要求11所述的系統，其中，確定所述過程控制設備的所述偏置包括：確定與所述致動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·W·瓊克，
申請(專利權)人：費希爾控制產品國際有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US