经由定位器测试应急阀的电磁阀的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了经由定位器测试应急阀的电磁阀的方法和装置。示例性方法包括：通过启动用于电磁阀测试的脉冲持续时间和监测持续时间来执行电磁阀测试。执行电磁阀测试还包括：在脉冲持续时间期间，指示电磁阀从第一状态转换到第二状态。电磁阀与致动器流体连通，以使致动器能够致动应急阀。执行电磁阀测试还包括：在监测持续时间期间，通过经由阀定位器测量致动器的压力腔室的最大压力变化，来确定电磁阀的功能。该示例性方法包括：在确定电磁阀处于起作用状态时，经由阀定位器执行对应急阀的部分冲程测试。

【技术实现步骤摘要】
经由定位器测试应急阀的电磁阀的方法和装置
本专利总体上涉及测试电磁阀，更具体地，涉及经由定位器测试应急阀的电磁阀的方法和装置。
技术介绍
通常在(例如，在石油和天然气工业内的)环境中使用应急阀(例如，关断阀、排放阀)以保护在危险状况中的人、设备和/或环境。例如，在检测到危险状况时，可以致动(例如，关闭)应急关断阀以停止危害材料的流动。在一些情况下，在应急阀上执行测试以验证应急关断阀能够致动。
技术实现思路
在一个示例中，一种方法包括通过以下操作执行电磁阀测试：通过经由处理器执行第一指令，来启动用于电磁阀测试的脉冲持续时间和监测持续时间。执行所述电磁阀测试还包括：通过经由所述处理器执行第二指令，来在所述脉冲持续时间期间指示所述电磁阀从第一状态转换到第二状态。所述电磁阀与致动器流体连通，以使所述致动器能够致动应急阀。执行所述电磁阀测试还包括：通过经由所述处理器执行第三指令，来在所述监测持续时间期间，通过经由阀定位器测量所述致动器的压力腔室的最大压力变化而确定电磁阀的功能。所述方法包括：在确定所述电磁阀处于起作用状态时，通过经由所述处理器执行第四指令，来经由所述阀定位器执行对所述应急阀的部分冲程测试。在另一个示例中，一种装置包括电磁阀，所述电磁阀与致动器的压力腔室流体连通，以使所述致动器能够致动应急阀。所述电磁阀具有第一状态和第二状态。所述装置包括阀定位器，所述阀定位器具有处理器以执行以下操作：启动用于所述电磁阀的电磁阀测试的脉冲持续时间和监测持续时间；在所述脉冲持续时间期间，指示所述电磁阀从第一状态转换到第二状态；在所述监测持续时间期间，通过测量所述致动器的压力腔室的最大压力变化，来确定所述电磁阀的功能；以及在确定所述电磁阀处于起作用状态时，执行对所述应急阀的部分冲程测试。在另一个示例中，一种装置包括：用于致动致动器以致动应急阀的单元。所述用于致动致动器的单元与所述致动器的压力腔室流体连通。所述用于致动致动器的单元具有第一状态和第二状态。所述装置包括用于定位的单元，其用于：启动用于对所述用于致动致动器的单元的测试的脉冲持续时间和监测持续时间；在所述脉冲持续时间期间，指示所述用于致动致动器的单元从第一状态转换到第二状态；在所述监测持续时间期间，通过测量所述致动器的压力腔室的最大压力变化，来确定所述用于致动致动器的单元的功能；以及在确定所述用于致动致动器的单元处于起作用状态时，执行对所述应急阀的部分冲程测试。附图说明图1示出了根据本公开内容的教导的示例性关断阀、示例性致动器和示例性阀定位器。图2示出了根据本公开内容的教导的图1的致动器和阀定位器以及示例性电磁阀。图3是图2的电磁阀的剖视图。图4是图2的电磁阀的阀端口的放大剖视图。图5是根据本公开内容的教导的、处于第一状态时图1-图2的致动器、阀定位器和电磁阀的流体流动示意图。图6是根据本公开内容的教导的、处于第二状态时图1-图2的致动器、阀定位器和电磁阀的流体流动示意图。图7是根据本公开内容的教导的图1-图2的致动器、阀定位器和电磁阀的电气和流体流动示意图。图8是根据本公开内容的教导的、处于第二状态时图1-图2的致动器、阀定位器和电磁阀的另一个流体流动示意图。图9是描绘经由图1-图2和图5-图7执行的对图2-图8的电磁阀的示例性测试的曲线图。图10是根据本公开内容的教导的、表示用于经由图1-图2和图5-图7的阀定位器测试图2-图8的电磁阀的示例性方法的流程图。图11A是根据本公开内容的教导的、表示用于经由图1-图2和图5-图8的阀定位器执行对图2-图8的电磁阀的被启用的独立的测试的示例性方法的流程图。图11B是根据本公开内容的教导的、表示用于经由图1-图2和图5-图8的阀定位器执行对图1的关断阀的被启用的独立的部分冲程测试的示例性方法的流程图。图11C是根据本公开内容的教导的、表示用于经由图1-图2和图5-图8的阀定位器执行对图2-图8的电磁阀和图1的关断阀的被启用的级联的测试(concatenatedtest)的示例性方法的流程图。图12描绘了根据本公开内容的教导的、图1-图2和图5-图8的阀定位器能够执行的对图2-图8的电磁阀和/或图1的关断阀的有效配置和/或测试的列表。附图不是按比例绘制的。相反，为了阐明多个层和区域，可以在附图中扩大层的厚度。只要可能，贯穿附图和所附的书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。具体实施方式在诸如石油和天然气工业内的环境中使用应急阀(例如，关断阀、排放阀)以保护在危险状况中的人、设备和/或环境。例如，在检测到危险状况时，可以关闭或停止关断阀以停止危害材料的流动，并且因此降低对人、设备和/或环境的危害的风险。例如，一些已知的关断阀经由致动器而被致动(例如，关闭、打开)，该致动器可操作地耦合到与控制器(例如，可编程控制器、可编程逻辑控制器、逻辑解算器等)通信的电磁阀。在一些情况下，致动器包括设置在腔室中并可操作地耦合到弹簧的活塞。当腔室内的压力向活塞施加大于弹簧的预设载荷的力时，活塞防止弹簧以及致动器致动，从而将关断阀保持在打开位置。当腔室内的压力下降到弹簧的预设载荷以下时，弹簧使得腔室内的活塞致动，并且因此使得致动器将关断阀从打开位置致动到关闭位置。在一些情况下，致动器的位置由电磁阀控制，该电磁阀向腔室提供空气和/或从腔室中去除(例如，排放、排出)空气。例如，在从与检测存在(一个或多个)危险和/或危害状况的传感器进行通信的控制器接收到应急信号时，电磁阀从致动器排放空气。在一些情况下，环境可能不具有长时间的(一个或多个)危险和/或危害状况。因此，应急阀、致动器和/或电磁阀可能不会长时间地致动。在这种情况下，在检测到危险和/或危害状况时，应急阀、致动器和/或电磁阀可能以使应急阀未能致动(例如，对于关断阀而言关闭，对于排放阀而言打开)的方式而恶化和/或变损坏。为了验证应急阀将在检测到此类状况时致动，周期性地测试一些应急阀。经由部分冲程测试来测试一些已知的应急阀。为了执行部分冲程测试，定位器可操作地耦合到致动器，使得在测试期间由定位器(而不是电磁阀)控制致动器的位置以及应急阀。例如，在关断阀的部分冲程测试期间，定位器使得致动器对关断阀从打开位置进行部分地致动(例如，向关闭位置行进完全冲程的一部分，诸如大约在10％至15％之间)。由于部分冲程测试部分地关闭关断阀，所以在执行部分冲程测试时，部分冲程测试中断和/或干扰对在其中安装有关断阀的系统的操作。因此，通常仅每隔几年经由部分冲程测试来测试应急阀一次。此外，由于在部分冲程测试期间，致动器和应急阀由定位器直接进行控制，所以这种测试未能验证当检测到危害和/或危险状况时，电磁阀尚未以将防止应急阀致动的方式而恶化和/或随着时间变损坏。通过使电磁阀触发(例如，通过使电磁阀断电)以使得应急阀部分地关闭(例如，到预定的部分打开位置)，来测试其它已知的应急阀。然而，这种测试可能难以控制，因为电磁阀仅具有两个控制状态(例如，通电和断电)，这禁止了在从致动器排放空气时对致动器的精确控制，以及因此对应急阀的精确控制。此外，由于在致动器的静止位置(restposition)处，腔室中的压力与通常显著地大于弹簧的预设载荷的力相对应，因此通常难以确定在致动器开始致动应急阀之前必须从腔室排放多少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：通过以下操作执行电磁阀测试：通过经由处理器执行第一指令，来启动用于所述电磁阀测试的脉冲持续时间和监测持续时间；通过经由所述处理器执行第二指令，来在所述脉冲持续时间期间指示电磁阀从第一状态转换到第二状态，所述电磁阀与致动器流体连通，以使所述致动器能够致动应急阀；通过经由所述处理器执行第三指令，来在所述监测持续时间期间通过经由阀定位器测量所述致动器的压力腔室的最大压力变化而确定所述电磁阀的功能；以及在确定所述电磁阀处于起作用状态时，通过经由所述处理器执行第四指令，来经由所述阀定位器执行对所述应急阀的部分冲程测试。

【技术特征摘要】
2016.10.20 US 15/298,7311.一种方法，包括：通过以下操作执行电磁阀测试：通过经由处理器执行第一指令，来启动用于所述电磁阀测试的脉冲持续时间和监测持续时间；通过经由所述处理器执行第二指令，来在所述脉冲持续时间期间指示电磁阀从第一状态转换到第二状态，所述电磁阀与致动器流体连通，以使所述致动器能够致动应急阀；通过经由所述处理器执行第三指令，来在所述监测持续时间期间通过经由阀定位器测量所述致动器的压力腔室的最大压力变化而确定所述电磁阀的功能；以及在确定所述电磁阀处于起作用状态时，通过经由所述处理器执行第四指令，来经由所述阀定位器执行对所述应急阀的部分冲程测试。2.根据权利要求1所述的方法，其中，指示所述电磁阀转换到所述第二状态包括所述阀定位器中断提供给所述电磁阀的功率。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述电磁阀处于错误状态时，执行对所述应急阀的所述部分冲程测试。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述电磁阀处于错误状态时，中止对所述应急阀的所述部分冲程测试。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：指示所述阀定位器执行对所述电磁阀的第二电磁阀测试而无需对所述应急阀的第二部分冲程测试。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：指示所述阀定位器执行对所述应急阀的第三部分冲程测试而无需第三电磁阀测试。7.根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述最大压力变化包括：在指示所述电磁阀转换到所述第二状态之前，测量所述压力腔室的第一压力；在所述监测持续时间期间测量所述压力腔室的最低第二压力；以及将所述第一压力与所述最低第二压力进行比较。8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述电磁阀的功能还包括经由所述阀定位器测量所述致动器的所述压力腔室的最终压力变化。9.根据权利要求8所述的方法，其中，测量所述最终压力变化包括：在所述脉冲持续时间结束时，指示所述电磁阀返回到所述第一状态；在所述监测持续时间结束时，测量所述压力腔室的第三压力；以及将所述第一压力与所述第三压力进行比较。10.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述电磁阀处于起作用状态是基于所述致动器的所述压力腔室的所述最大压力变化和所述最终压力变化的。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述电磁阀处于所述起作用状态时，识别对所述应急阀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·琼克，S·杰尔肯，J·斯诺巴杰，B·格鲁姆斯特鲁普，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US