一种阀系统，包括：平行布置的第一通道和第二通道，每个通道具有上游端和下游端；入口阀装置，该入口阀装置被连接到通道的上游端并且被构造成选择性地允许流体仅通过第一通道、仅通过第二通道或者通过两个通道；被安置成沿着第一通道串联布置的至少两个可独立控制的阀以及被安置成沿着第二通道串联布置的至少两个可独立控制的阀；以及换向阀，该换向阀被连接到第一通道和第二通道的下游端，换向阀包括被分别连接到第一通道和第二通道的第一入口通道和第二入口通道、腔、出口通道以及能移动元件，第一入口通道和第二入口通道经由腔与出口通道流体连通；其中，能移动元件能在腔内移动，使得能移动元件的位置由第一入口通道和第二入口通道中的相对压力水平确定，在第一位置，能移动元件在能移动元件和第一入口通道之间形成密封件，在第二位置，能移动元件在能移动元件和第二入口通道之间形成密封件，并且在第三位置，能移动元件位于第一位置和第二位置之间并且使得流体能够从第一通道和第二通道通过。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀系统
本专利技术涉及一种阀系统。该阀系统可以是用于使用紧急关闭(EmergencyShutdown，ESD)阀执行器来促进部分行程测试的部分行程系统。
技术介绍
在石油和天然气等范围广泛的行业中，加工厂需要一种ESD阀，以在紧急情况下需要时立即使工厂或过程关闭。这种阀在一般过程运行期间保持打开，并且在紧急情况(例如失控过程)下必须关闭。要求在没有启动完全关闭程序的情况下对这种ESD阀进行定期测试。该测试应验证ESD阀将在紧急情况下需要时能够正常运行。鉴于大多数ESD阀在一般运行期间保持打开，ESD阀故障的最常见示例之一是由于静摩擦。静摩擦是一种静摩擦力，该静摩擦力必须被克服，以便使一个表面相对于另一表面移动。在ESD阀的情况下，阀座与ESD阀的内部面之间发生静摩擦。在阀长时间地保持打开以后，可能会产生静摩擦力。例如，来自于在阀中流动的流体的污染物的积聚可能会导致静摩擦。如果需要ESD，则可能会由于静摩擦力的积累而无法关闭ESD阀，从而可能会导致灾难性事件。可以被采用以使ESD阀中与静摩擦相关的故障的风险减小的方法是部分行程测试。部分行程测试是指通过使ESD阀以特定的小角度(诸如介于10°-15°之间)旋转的方法。通过使ESD阀旋转，阀座相对于阀内壳面移动，从而克服了之前所存在的任何静摩擦力。这可确保ESD阀能够在紧急情况下需要时可靠地运行。当执行部分行程测试时，希望避免所谓的错误跳闸事件。当阀执行器中的压力降低时会发生错误跳闸，以释放卡住的阀。随着压力降低，一旦阀开始移动，阀就会快速关闭，因为ESD阀执行器中的压力不足以保持ESD阀打开。已经存在促进PST(PartialStrokeTest，部分行程测试)的系统。现有的系统主要是机械解决方案或远程解决方案。机械解决方案使用“硬止挡”器件，由此特制的执行器具有集成的手动接合的行程止挡件，或者替代性地，具有被安装在执行器和ESD阀之间的附加型手动接合止挡件。硬止挡器件能够限制执行器的行程。这又限制了ESD阀的旋转运动或关闭。这种器件防止了部分行程测试期间的错误跳闸。然而，它们有许多相关的缺点。这些相关的缺点包括为了使硬止挡器件接合以及脱离而所需的大量的操作员培训和详细的部分行程测试程序。此外，如果在部分行程测试期间发生紧急情况并且需要ESD，则硬止挡限制必须被快速脱离。远程解决方案是自动化的部分行程测试器件，该器件泄放执行器空气供应的一部分以调节执行器行程，从而限制ESD阀的旋转运动。优点包括被减少的操作员培训需求、测试期间诊断数据的可用性以及需要时的全自动化。缺点包括没有硬行程限位止挡件(具有ESD阀错误超行程的风险)，由于仅使用空气供应的一部分而导致执行器输出减少(这可能不足以释放卡住的ESD阀)以及卡住的ESD阀快速打开到超行程位置的风险，导致错误跳闸。
技术实现思路
本专利技术的目的是减轻或消除与部分行程测试所使用的已知的阀系统相关联的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种阀系统，该阀系统包括：平行布置的第一通道和第二通道，每个通道具有上游端和下游端；入口阀装置，该入口阀装置被连接到通道的上游端并且被构造成选择性地允许流体仅通过第一通道、仅通过第二通道或者通过两个通道；被安置成沿着第一通道串联布置的至少两个可独立控制的阀以及被安置成沿着第二通道串联布置的至少两个可独立控制的阀；以及换向阀，该换向阀被连接到第一通道和第二通道的下游端，该换向阀包括被分别连接到第一通道和第二通道的第一入口通道和第二入口通道、腔、出口通道以及能移动元件，第一入口通道和第二入口通道经由腔与出口通道流体连通；其中，能移动元件能在腔内移动，使得能移动元件的位置由第一入口通道和第二入口通道中的相对压力水平确定，在第一位置，能移动元件在能移动元件和第一入口通道之间形成密封件，在第二位置，能移动元件在能移动元件和第二入口通道之间形成密封件，并且在第三位置，能移动元件位于第一位置和第二位置之间并且使得流体能够从第一通道和第二通道通过。第一通道和第二通道的平行布置提供了冗余，其中第一通道和第二通道各自具有沿其安置的两个或更多个串联布置的可独立控制的阀。如果沿着通道中的一个布置的阀发生故障，则故障通道可与阀系统的其余部分隔开地密封，以允许更换故障阀，而不会影响阀系统在需要时启动ESD的能力。入口阀装置和换向阀提供了一种将故障通道与阀系统的其余部分隔开地密封的构件。换向阀自动地密封通道中的一个的下游端。入口阀装置允许使用者限制流量通过单个通道。入口阀装置和换向阀的组合允许通道被密封而不会导致错误跳闸，同时允许在需要时启动ESD。由于通道的平行布置，如果一个通道被排空以用于维护，则另一个通道可以保持加压状态，因此ESD阀保持打开。如果通道被排空，则通道内的压力被带至接近约100kPa的大气压力。能移动元件可以是球。第一入口通道和第二入口通道可以被连接到腔的向外逐渐缩小的端表面。能移动元件可以位于滑架中，滑架将能移动元件的运动限制成基本单一的方向。第一入口和第二入口可以被定位成使得第一入口和第二入口处于基本相同的高度。压力开关可以被安置在可独立控制的阀的下游。一个或多个容积增压器可以被连接在换向阀的下游。来自一个或多个容积增压器的出口通道可以被连接到阀执行器的主活塞。来自换向阀的出口通道可以被连接到阀执行器的主活塞。阀执行器可以被连接到紧急关闭阀。显示器可以被构造成在测试期间显示该系统的状态并指示执行器的旋转位置。控制器可以被构造成控制阀系统的阀。控制器可以包括存储器，该存储器被构造成存储在阀系统的测试期间接收的输出数据。入口阀装置、可独立控制的阀和换向阀可以被单独封装在防爆壳体中。阀系统可以包括一个或多个附加的通道，该一个或多个附加的通道以平行布置的方式被连接到第一通道和第二通道。根据本专利技术的第二方面，提供了一种对根据本专利技术的第一方面的阀系统进行测试的方法，该方法包括：致动入口阀装置以允许流体通过第一通道和第二通道；分别致动沿着第一通道串联布置的至少两个可独立控制的阀，同时监测那些阀下游的压力开关；以及分别致动沿着第二通道串联布置的至少两个可独立控制的阀，同时监测那些阀下游的压力开关。阀系统可以形成部分行程系统的一部分，部分行程系统进一步包括阀执行器的由两个止逆活塞控制阀控制的止逆活塞，该方法进一步包括：使两个止逆活塞控制阀都通电；使止逆活塞控制阀中的一个断电，然后通电；使另一个止逆活塞控制阀断电，然后通电；以及使两个止逆活塞控制阀都断电。部分行程系统可以被连接到紧急关闭组件，该紧急关闭组件包括由主活塞控制的紧急关闭阀，主活塞的位置由阀系统确定，该方法进一步包括：使两个止逆活塞控制阀都通电；使可独立控制的阀断电；以及使可独立控制的阀通电。可独立控制的阀可以被断电，然后被多次通电。一旦已经完成可独立控制的阀的断电和通电，止逆活塞控制阀可以被断电。附图说明现在将参照附图仅以示例的方式描述本专利技术的具体实施例，其中：图1示意性地描绘了根据本专利技术的实施例的部分行程系统和紧急关闭(ESD)组件；图2示意性地描绘了显示器和阀系统；图3示意性地描绘了空气供应和过滤调节器，容积增压器和止逆活塞阀系统；图4是换向阀组件的横截面视图；图5a至图5c示意性地描绘了处于打开构型、部分行程测试(部分关闭构型)以及E本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阀系统，包括：平行布置的第一通道和第二通道，每个通道具有上游端和下游端；入口阀装置，所述入口阀装置被连接到所述通道的上游端并且被构造成选择性地允许流体仅通过所述第一通道、仅通过所述第二通道或者通过两个通道；被安置成沿着所述第一通道串联布置的至少两个可独立控制的阀以及被安置成沿着所述第二通道串联布置的至少两个可独立控制的阀；以及换向阀，所述换向阀被连接到所述第一通道的下游端和所述第二通道的下游端，所述换向阀包括被分别连接到所述第一通道和所述第二通道的第一入口通道和第二入口通道、腔、出口通道以及能移动元件，所述第一入口通道和所述第二入口通道经由所述腔与所述出口通道流体连通；其中，所述能移动元件能在所述腔内移动，使得所述能移动元件的位置由所述第一入口通道和所述第二入口通道中的相对压力水平确定，在第一位置，所述能移动元件在所述能移动元件和所述第一入口通道之间形成密封件，在第二位置，所述能移动元件在所述能移动元件和所述第二入口通道之间形成密封件，并且在第三位置，所述能移动元件位于所述第一位置和所述第二位置之间并且使得流体能够从所述第一通道和所述第二通道通过。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 GB 1519581.11.一种阀系统，包括：平行布置的第一通道和第二通道，每个通道具有上游端和下游端；入口阀装置，所述入口阀装置被连接到所述通道的上游端并且被构造成选择性地允许流体仅通过所述第一通道、仅通过所述第二通道或者通过两个通道；被安置成沿着所述第一通道串联布置的至少两个可独立控制的阀以及被安置成沿着所述第二通道串联布置的至少两个可独立控制的阀；以及换向阀，所述换向阀被连接到所述第一通道的下游端和所述第二通道的下游端，所述换向阀包括被分别连接到所述第一通道和所述第二通道的第一入口通道和第二入口通道、腔、出口通道以及能移动元件，所述第一入口通道和所述第二入口通道经由所述腔与所述出口通道流体连通；其中，所述能移动元件能在所述腔内移动，使得所述能移动元件的位置由所述第一入口通道和所述第二入口通道中的相对压力水平确定，在第一位置，所述能移动元件在所述能移动元件和所述第一入口通道之间形成密封件，在第二位置，所述能移动元件在所述能移动元件和所述第二入口通道之间形成密封件，并且在第三位置，所述能移动元件位于所述第一位置和所述第二位置之间并且使得流体能够从所述第一通道和所述第二通道通过。2.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述能移动元件是球。3.根据权利要求1或权利要求2所述的阀系统，其中，所述第一入口通道和所述第二入口通道被连接到所述腔的向外逐渐缩小的端表面。4.根据前述权利要求中任一项所述的阀系统，其中，所述能移动元件位于滑架中，所述滑架将所述能移动元件的运动限制成基本单一的方向。5.根据前述权利要求中任一项所述的阀系统，其中，第一入口和第二入口被定位成使得所述第一入口和所述第二入口处于基本相同的高度。6.根据前述权利要求中任一项所述的阀系统，其中，压力开关被安置在所述可独立控制的阀的下游。7.根据前述权利要求中任一项所述的阀系统，其中，一个或多个容积增压器被连接在所述换向阀的下游。8.根据权利要求7所述的阀系统，其中，来自所述一个或多个容积增压器的出口通道被连接到阀执行器的主活塞。9.根据权利要求1至6中任一项所述的阀系统，其中，来自所述换向阀的出口通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·巴夫，
申请(专利权)人：柏佛尔德流体动力有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB
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