用于评估液压致动式装置的可靠性的方法及相关系统制造方法及图纸

本公开包括用于对液压致动式装置及相关系统进行试验的方法。一些液压致动式装置具有限定内部容积的壳体和安置于内部容积内且将内部容积划分成第一室和第二室的活塞，其中，活塞可响应于第一室与第二室之间的压力差相对于壳体在最大第一位置与最大第二位置之间移动。一些方法包括：(1)通过变更第一室和第二室中的至少一个内的压力，使得第二室内的压力高于第一室内的压力，而使活塞移动到第一位置；和(2)当活塞留在第一位置中时：(a)减小第二室内的压力和/或增大第一室内的压力；和(b)增大第二室内的压力和/或减小第一室内的压力。

Methods and related systems for evaluating the reliability of hydraulic actuating devices

The present disclosure includes methods for testing hydraulic actuating devices and related systems. Some hydraulic actuating devices have shells with limited internal volume and pistons placed in the internal volume and divided the internal volume into the first and second chambers, where the piston can move between the largest first and second positions relative to the shell in response to the pressure difference between the first and second chambers. Some methods include: (1) by changing the pressure in at least one of the first and second chambers, the pressure in the second chamber is higher than that in the first chamber, and the piston moves to the first position; (2) when the piston stays in the first position: (a) reducing the pressure in the second chamber and/or increasing the pressure in the first chamber; and (b) increasing the pressure in the second chamber and/or reducing the pressure in the first chamber. Internal pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估液压致动式装置的可靠性的方法及相关系统对相关申请的交叉引用本申请请求享有提交于2016年5月31日且标题为“用于评估液压致动式装置的可靠性的方法及相关系统”的美国临时申请号62/343446的优先权，该临时申请通过引用以其整体并入本文中。
本专利技术大体上涉及液压致动式装置(诸如，防喷器的液压致动式装置)，且更具体地，但并非通过限制，涉及用于评估这样的液压致动式装置的可靠性的方法及相关系统。
技术介绍
防喷器(BOP)是用于密封、控制且/或监测油气井的一般重复地成堆安装的机械装置。BOP典型地包括大量的构件(诸如，例如闸板、环、蓄能器、试验阀、断线和/或节流管线和/或阀、隔水管连接器、液压连接器以及/或类似构件)或与其相关联，其中的许多构件可液压致动。至少部分地由于可由没有对BOP进行致动而造成的危害的程度，通常实现安全或备用系统(诸如，例如失人系统和自动剪切(autoshear)系统)。然而，这样的系统典型地与现有的BOP一体化，使得如果BOP失效，则系统可能不可用。典型地随着时间的推移增大的按需失效概率(PFD)是给定的系统将在期望使该系统运作时失效的概率的测量。试验是减小PFD的有效方式；然而，现有的BOP和/或安全或备用系统的试验可能很困难。例如，为了以传统的方式对现有的BOP和/或安全或备用系统进行试验，可能要求BOP和/或安全或备用系统的完全运作，在一些实例中，使时间和成本密集型的措施成为必需，诸如，移除任何物体(诸如，安置于井筒内的钻杆)、断开下部海洋隔水管总成以及/或类似措施。安全或备用防喷系统的示例在(1)美国专利号8881829和美国公布号：(2)2012/0001100和(3)2012/0085543中公开。
技术实现思路
本公开的一些实施例可为包括液压致动式装置的系统的试验作准备，该液压致动式装置具有活塞，活塞可在最大第一和第二位置之间移动，在一些实例中，在不要求液压致动式装置的完全致动(例如，使活塞移动到第一和第二位置中的每个)的情况下，经由例如配置成用于且/或包括使活塞移动到第一位置，且当活塞留在第一位置中时：(1)减小作用以将活塞向第一位置推动的力；和(2)增大作用以将活塞向第一位置推动的力。这样的试验可自动地和/或手动地执行，以减小系统的PFD。本系统的一些实施例配置为安全和/或备用防喷系统，该系统经由例如包括液压致动式装置和用于对液压致动式装置进行致动的(例如，专用的)液压压力源、用于控制液压致动式装置的(例如，专用的)处理器、通信信道以及/或类似器件以及/或类似装置(例如，使得系统独立于其它(若干)防喷系统、系统与其它(若干)防喷系统之间的一体化(且因而故障转移)最小化以及/或类似效果)，具有提高的可利用性、可靠性、故障容差、可改造性以及/或类似效果。本系统的一些实施例包括：液压致动式装置，包括限定内部容积的壳体和安置于内部容积内的活塞，使得活塞将内部容积划分成第一室和第二室，其中，活塞可响应于第二室内的压力大于第一室内的压力相对于壳体移动到最大第一位置，且可响应于第一室内的压力大于第二室内的压力相对于壳体移动到最大第二位置；液压压力源，配置成变更第一室和第二室中的至少一个内的压力；以及处理器，配置成控制压力源，从而当活塞位于第一位置中时：(a)减小第二室内的压力和/或增大第一室内的压力；和(b)增大第二室内的压力和/或减小第一室内的压力。在一些系统中，处理器配置成控制压力源，以使活塞移动到第一位置。在一些系统中，处理器配置成控制压力源，以使活塞移动到第二位置。在一些系统中，液压致动式装置包括防喷器(BOP)。在一些系统中，压力源包括泵。在一些系统中，泵包括双向泵，并且，系统如此配置，使得：泵沿第一方向旋转减小第二室内的压力和/或增大第一室内的压力；并且，泵沿与第一方向相反的第二方向旋转增大第二室内的压力和/或减小第一室内的压力。一些系统包括联接到泵且配置成对泵进行致动的马达。在一些系统中，马达包括电动马达。一些系统包括联接到马达且配置成将电功率供应到马达的电池。一些系统包括联接到马达且配置成控制马达的电动马达速率控制器。一些系统包括配置成采集指示以下的参数的数据的一个或多个传感器：系统内的液压流体的压力；系统内的液压流体的流率；系统内的液压流体的温度；以及/或活塞相对于壳体的位置。一些系统包括配置成采集指示泵的速率的数据的一个或多个传感器。一些系统包括配置成采集指示以下的参数的数据的一个或多个传感器：马达的速率；马达所输出的转矩；以及/或马达所输出的功率。一些系统包括配置成采集指示以下的参数的数据的一个或多个传感器：供应到马达的电压和/或供应到马达的电流。一些系统包括配置成采集指示一个或多个参数值(包括系统内的液压流体的压力、系统内的液压流体的流率、系统内的液压流体的温度以及/或活塞相对于壳体的位置)的数据的一个或多个传感器。在一些系统中，一个或多个参数值包括泵的速率。在一些系统中，一个或多个参数值包括：马达的速率；马达所输出的转矩；以及/或马达所输出的功率。在一些系统中，一个或多个参数值包括供应到马达的电压和/或供应到马达的电流。在一些系统中，处理器配置成将由一个或多个传感器采集的数据中所指示的一个或多个参数值中的至少一个与预期参数值比较。在一些系统中，处理器配置成确定由一个或多个传感器采集的数据中所指示的参数值与预期参数值之间的差是否超过阈值。一些系统包括与压力源流体连通的贮藏器。一些系统包括与液压致动式装置流体连通的远程地操作式水下运载器(ROV)接口。本方法的一些实施例包括将本系统的实施例联接到BOP堆。本方法的一些实施例用于对液压致动式装置进行试验，该液压致动式装置具有限定内部容积的壳体和安置于内部容积内的活塞，使得活塞将内部容积划分成第一室和第二室，其中，活塞可响应于第二室内的压力高于第一室内的压力相对于壳体移动到最大第一位置，且可响应于第一室内的压力高于第二室内的压力相对于壳体移动到最大第二位置，这些实施例包括：(1)通过变更第一室和第二室中的至少一个内的压力，使得第二室内的压力高于第一室内的压力，而使活塞移动到第一位置；和(2)当活塞留在第一位置中时：(a)减小第二室内的压力和/或增大第一室内的压力；和(b)增大第二室内的压力和/或减小第一室内的压力。在一些方法中，步骤(1)和(2)使用双向液压泵执行。在一些方法中，液压致动式装置联接到BOP堆。一些方法包括重复步骤(2)。一些方法包括：(3)通过变更第一室和第二室中的至少一个内的压力，使得第一室内的压力高于第二室内的压力，而使活塞移动到第二位置。一些方法包括重复步骤(1)和(2)。一些方法包括利用一个或多个传感器采集指示包括以下的参数值的一个或多个参数值的数据：液压致动式装置内的液压流体的压力、液压致动式装置内的液压流体的流率以及/或液压致动式装置内的液压流体的温度。在一些方法中，变更、增大以及/或减小第一室内的压力，和/或变更、增大以及/或减小第二室内的压力通过对泵进行致动来执行。在一些方法中，对泵进行致动包括对联接到泵的马达进行致动。在一些方法中，该马达包括电动马达。在一些方法中，一个或多个参数值包括泵的速率。在一些方法中，一个或多个参数值包括：马达的速率；马达所输出的转矩；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对液压致动式装置进行试验的方法，所述液压致动式装置具有限定内部容积的壳体和安置于所述内部容积内的活塞，使得所述活塞将所述内部容积划分成第一室和第二室，其中，所述活塞能够响应于所述第二室内的压力高于所述第一室内的压力而相对于所述壳体移动到最大第一位置，且所述活塞能够响应于所述第一室内的压力高于所述第二室内的压力而相对于所述壳体移动到最大第二位置，所述方法包括：(1)通过变更所述第一室和所述第二室中的至少一个内的压力，使得所述第二室内的压力高于所述第一室内的压力，而使所述活塞移动到所述第一位置；和(2)当所述活塞留在所述第一位置中时：(a)减小所述第二室内的压力和/或增大所述第一室内的压力；和(b)增大所述第二室内的压力和/或减小所述第一室内的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 US 62/3434461.一种用于对液压致动式装置进行试验的方法，所述液压致动式装置具有限定内部容积的壳体和安置于所述内部容积内的活塞，使得所述活塞将所述内部容积划分成第一室和第二室，其中，所述活塞能够响应于所述第二室内的压力高于所述第一室内的压力而相对于所述壳体移动到最大第一位置，且所述活塞能够响应于所述第一室内的压力高于所述第二室内的压力而相对于所述壳体移动到最大第二位置，所述方法包括：(1)通过变更所述第一室和所述第二室中的至少一个内的压力，使得所述第二室内的压力高于所述第一室内的压力，而使所述活塞移动到所述第一位置；和(2)当所述活塞留在所述第一位置中时：(a)减小所述第二室内的压力和/或增大所述第一室内的压力；和(b)增大所述第二室内的压力和/或减小所述第一室内的压力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(3)通过变更所述第一室和所述第二室中的至少一个内的压力，使得所述第一室内的压力高于所述第二室内的压力，而使所述活塞移动到所述第二位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括重复步骤(1)和(2)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括重复步骤(2)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(3)通过变更所述第一室和所述第二室中的至少一个内的压力，使得所述第一室内的压力高于所述第二室内的压力，而使所述活塞移动到所述第二位置。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括重复步骤(1)和(2)。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括利用一个或多个传感器采集指示一个或多个参数值的数据，所述一个或多个参数值包括：所述液压致动式装置内的液压流体的压力；所述液压致动式装置内的液压流体的流率；以及/或所述液压致动式装置内的液压流体的温度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，变更、增大以及/或减小所述第一室内的压力，和/或变更、增大以及/或减小所述第二室内的压力是通过对泵进行致动来执行。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数值包括所述泵的速率。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述泵进行致动包括对联接到所述泵的马达进行致动。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数值包括：所述马达的速率；所述马达所输出的转矩；以及/或所述马达所输出的功率。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述马达包括电动马达。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数值包括：供应到所述马达的电压；和/或供应到所述马达的电流。14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括将由所述一个或多个传感器采集的数据中所指示的所述一个或多个参数值中的至少一个与预期参数值比较。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括确定由所述一个或多个传感器采集的数据中所指示的所述参数值与所述预期参数值之间的差是否超过阈值。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)使用双向液压泵执行。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液压致动式装置包含液压流体。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述液压流体包括油基流体、海水、脱盐水、已处理水以及/或水-乙二醇。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述液压流体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：A利奇，LR佩雷拉，M博伊克，
申请(专利权)人：越洋创新实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY