逸散性排放物检测制造技术

本发明专利技术的实施例包括用于阀(10)的阀操作器(20)。阀操作器(20)包括阀操作器壳体(22)，阀操作器壳体包括至少一个腔体(30)，腔体被限定在阀操作器壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀(17)的阀杆通道邻接。腔体具有固定的容积并且与外部环境保持密封。阀操作器还包括逸散性排放物检测器(40)。检测器包括至少一个传感器(42，44)，用于测量腔体内部的流体的压力和温度。检测器还包括处理器，处理器包括：输入端，其用于从所述至少一个传感器接收数据；处理单元，其可通信地连接到输入端并且被配置为从输入端接收数据并通过比较腔体内的温度和压力的变化来监测腔体内物质的量的变化；以及输出端，其用于在处理器指示腔体内物质增加时提供逸散性排放物的指示。

Detection of fugitive emissions

Embodiments of the present invention include a valve operator (20) for a valve (10). The valve operator (20) includes a valve operator housing (22), which comprises at least one chamber (30), which is confined to the valve operator housing and positioned to be at least partially adjacent to the stem passage of the valve (17) in use. The cavity has a fixed volume and is sealed with the external environment. The valve operator also includes a fugitive emission detector (40). The detector comprises at least one sensor (42, 44) for measuring the pressure and temperature of the fluid inside the cavity. The detector also includes a processor, which includes: an input terminal for receiving data from at least one sensor; a processing unit, which is communicatively connected to the input terminal and configured to receive data from the input terminal and monitor changes in the volume of matter in the cavity by comparing changes in temperature and pressure in the cavity; and an output terminal for indicating the cavity in the processor. Indicators of fugitive emissions are provided when internal substances increase.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逸散性排放物检测
本专利技术涉及一种用于逸散性排放物检测的方法和设备，并且特别地但不排它地涉及一种用于工业阀的逸散性排放物检测装置。
技术介绍
工业阀在全球范围内得到非常广泛的应用，以在制造业、公共服务业和其它行业中控制流体的流动。例如，工业阀可用于油和气、水和废水、电力、海运业、采矿、食品、制药和化学工业。工业阀必须被设计为尽量减少泄漏。特别是作为阀的性质，需要一些非静态密封件，这些密封件将存在于任何工业流动系统中的潜在泄漏位置。阀制造商不断改进他们的产品以降低风险，但这不能消除所有泄漏风险。这种泄漏可能导致利润/收入损失、维护成本增加、处理风险/对操作者的风险增加、(对环境)污染风险和/或对(流体/产品)污染风险增加。通过实施根据逸散性排放物控制原则的控制方法可以减轻这些风险。根据许多区域指令/规定，按优先顺序对逸散性排放物控制的建议方法和/或最佳实践如下：i.通过选择不泄露或防漏设备进行预防，ii.监测泄漏的检测，iii.尽快修复泄漏，iv.不断提升泄漏预防成果。本专利技术直接旨在解决第二个问题，即泄漏的监测和检测。这在本领域中通常称为“逸散性排放物检测”。然而，应当理解，第三和第四个原则直接受到逸散性排放物控制和检测的执行的影响。因此，本领域技术人员应当理解，有效的逸散性排放物检测系统可能对更广泛的逸散性排放物控制过程产生深远的影响。存在许多目前正在使用和/或市场上可买到的用于逸散性排放物检测的现有方法。一些技术依赖于人工、劳动密集型检测。例如：可听噪声检测，其中操作员/检查员监听设备的异常噪音；使用气体泄漏喷雾，其中可疑的泄漏区域喷有喷雾，并且当存在泄漏时产生可见的气泡；或传统的阀隔离和检查，其中阀被隔离和手动检查(可以作为预防性维护计划的一部分)。显然，这些方法是劳动密集型的(通常需要专业技术人员)、精度有限且耗时。因此，已经进行各种研究来寻求在逸散性排放物检测领域中自动化或辅助。气体泄漏检测装置可以由检查人员手持或佩戴使用，测量环境并且在感测到排放物时发出警报。使用这种“嗅探器”装置的检查可以以固定间隔进行(间隔基于安全性确定)。通常，这种装置专注于检测可能对使用者有害的挥发性气体的危险水平。其中一种比较常见的系统是使用红外温度测量工具。这些工具测量并比较阀的上游和下游的温度值。焦耳-汤姆孙效应(Joule-Thomsoneffect)表明上游和下游温度必须相等；因为这些值之间的差可能是逸散性排放物的指示。然而，并非所有泄漏都可以通过此方法检测到(某些泄漏不会导致可测量的温差)。此外，管道和配件的外部温度读数可能受到其他外部因素的影响，这些外部因素可导致精度损失或者甚至一起导致检测与泄漏相关的变化的能力的损失。另一种检测系统是声发射技术，其利用阀内湍流的间接测量(例如通过压电装置)并且能够基于湍流的变化确定泄漏。这种系统仅仅提供泄漏的间接指示，并且需要对特定阀进行大量定制。例如，需要大型经验数据的数据库来支持变化的检测，并且检测中的许多变量需要特定阀和流动条件的具体的详细的知识。最后，超声波听诊器可用于使超声波通过阀以找到可能的泄漏路径。这种方法的效率目前尚未得到证实。然而，这种方法存在明显的限制/困难，因为必须非常仔细地选择收听频率以滤除附近的噪声。因此，超声波听诊器的使用需要经过专门培训且熟练的操作员。因此，应当理解，仍然期望提供一种用于辅助和/或自动化逸散性排放物检测，特别是与阀相关联的逸散性排放物的排放物检测方法和/或设备。本专利技术的至少一些实施例旨在提供一种替代的排放物检测系统，该排放物检测系统可以解决一些上述方法的至少一些缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于阀的阀操作器，该阀操作器包括：阀操作器壳体，该阀操作器壳体包括：至少一个腔体，所述至少一个腔体被限定在阀操作器壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀的阀杆通道邻接，腔体具有固定的容积并且与外部环境保持密封；以及阀操作器还包括逸散性排放物检测器，该检测器包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于测量腔体的内部中的流体的压力和温度；以及处理器，该处理器包括：输入端，该输入端用于从所述至少一个传感器接收数据；处理单元，该处理单元可通信地连接到输入端上，并且被配置成从输入端接收数据，并且通过比较腔体内的温度和压力的变化来监测腔体内的物质的量的变化；以及输出端，该输出端用于在处理器指示腔体内的物质增加时提供逸散性排放物的指示。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种阀，该阀包括：阀致动杆，该阀致动杆用于在使用中移动阀构件；以及壳体，该壳体至少部分地包围阀，并且包括限定阀杆通道的部分；阀还包括：至少一个腔体，该腔体被限定在壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀杆通道邻接，腔体具有固定的容积并且与外部环境保持密封；以及阀还包括逸散性排放物检测器，检测器包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于测量腔体的内部中的流体的压力和温度；以及处理器，该处理器包括：输入端，该输入端用于从所述至少一个传感器接收数据；处理单元，该处理单元可通信地连接到输入端上，并且被配置成从输入端接收数据，并且通过比较腔体内的温度和压力的变化来监测腔体内的物质的量的变化；以及输出端，该输出端用于在处理器指示腔体内的物质增加时提供逸散性排放物的指示。根据本专利技术的一个方面，提供了一种工业阀操作器，该阀操作器具有集成的阀逸散性排放物检测装置。可以理解，在本专利技术的情况下，集成的逸散性排放物检测装置包括检测器，该检测器至少部分地集成到阀操作器中，但是检测器可以可选地集成到控制/监测网络中。在一些实施例中，可以在阀操作器处设置本地处理单元，或者本地处理单元可以设置有阀操作器。可替换地，可以利用远程处理器(例如，由多个装置共享的计算机)，其中该远程处理器通过网络接收数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于阀的阀操作器，该阀操作器包括：阀操作器壳体，该阀操作器壳体包括：至少一个腔体，所述至少一个腔体被限定在阀操作器壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀的阀杆通道邻接，密封面，该密封面被构造成在使用中与设置在阀上并且围绕阀杆通道的凸缘密封接合，以便当该密封面安装到凸缘上时该密封面将一个腔体或多个腔体与外部环境隔离开；并且其中阀操作器还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器用于监测腔体中的气体状况。因此，阀操作器可包括集成的逸散性排放物检测装置。阀可以是工业阀。因此，本专利技术的实施例可提供一种具有集成的阀逸散性排放物检测装置的阀操作器。阀操作器可以是任何已知类型的阀操作装置，本领域技术人员应当理解，该阀操作装置通常附接到工业阀上，以接合阀杆并且提供在使用中用于控制和致动阀的装置。例如，最简单形式的阀操作器可以是简单的致动杆或手轮。可替换地，操作器可以是阀致动器，例如阀操作器可以是电动、气动或液压致动器中的任何一种。阀操作器也可以是阀致动系统中的中间部件，例如齿轮箱或适配器。这种中间部件可附接到工业阀上(以接合阀杆)，然后继而连接到阀致动器等。本领域技术人员应当意识到，各种这种阀操作器可容易地从RotorkPLC集团公司购买到。有利地，本专利技术的实施例可以在仅相对最小修改的情况下容易地结合到这种已知的装置中。本专利技术至少部分地基于申请人这样的认识而被断言，即阀和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于阀的阀操作器，该阀操作器包括：阀操作器壳体，该阀操作器壳体包括：至少一个腔体，所述至少一个腔体被限定在阀操作器壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀的阀杆通道邻接，腔体具有固定的容积并且与外部环境保持密封；以及阀操作器还包括逸散性排放物检测器，该检测器包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于测量腔体的内部中的流体的压力和温度；以及处理器，该处理器包括：输入端，该输入端用于从所述至少一个传感器接收数据的输入端；处理单元，该处理单元可通信地连接到输入端上，并且被配置成从输入端接收数据，并且通过比较腔体内的温度和压力的变化来监测腔体内的物质的量的变化；以及输出端，该输出端用于在处理器指示腔体内的物质增加时提供逸散性排放物的指示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 GB 1604656.71.一种用于阀的阀操作器，该阀操作器包括：阀操作器壳体，该阀操作器壳体包括：至少一个腔体，所述至少一个腔体被限定在阀操作器壳体内，并且定位成在使用中至少部分地与阀的阀杆通道邻接，腔体具有固定的容积并且与外部环境保持密封；以及阀操作器还包括逸散性排放物检测器，该检测器包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于测量腔体的内部中的流体的压力和温度；以及处理器，该处理器包括：输入端，该输入端用于从所述至少一个传感器接收数据的输入端；处理单元，该处理单元可通信地连接到输入端上，并且被配置成从输入端接收数据，并且通过比较腔体内的温度和压力的变化来监测腔体内的物质的量的变化；以及输出端，该输出端用于在处理器指示腔体内的物质增加时提供逸散性排放物的指示。2.根据权利要求1或2所述的阀操作器，其中，阀是工业阀。3.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，所述至少一个传感器与腔体的内部直接连通。4.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，所述至少一个腔体设置有过压排出口。5.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，处理器是阀操作器的本地处理器。6.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，阀操作器还包括网络模块。7.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，阀操作器壳体还包括密封面，该密封面被构造成在使用中与设置在阀上并且围绕阀杆通道的凸缘密封接合，以便当该密封面安装到凸缘上时该密封面将所述腔体或所述多个腔体与外部环境隔离开。8.根据权利要求7所述的阀操作器，其中，阀操作器的密封面包括至少一个弹性密封构件。9.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，处理器被配置成通过监测腔体内的相对于温度变化的压力变化来确定变化。10.根据前述权利要求中的任一项所述的阀操作器，其中，处理器被配置成通过进行以下计算来确定比例变化：其中：是以摩尔数表示的比例变化；P0是原始腔体压力(即基准压力)；P1是当前(测量的)腔体压力；T0是原始腔体温度(即基准温度)；和T1是当前腔体温度。11.根据前述权利要求中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·维格蒂，
申请(专利权)人：罗托克英国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB