用于检查安全阀功能性的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检查安全阀(310)的功能性的方法，安全阀具有阀构件和用于调节阀构件位置的位置调节器(340)。安全阀(310)是工艺过程以工艺介质在其上运行的设备的一部分。该设备具有用于监测所述设备和/或工艺过程和/或工艺介质的状态或性能的传感器(350)。依据传感器(350)的测量值，确定在设备连续运行期间的、此时能在部分行程测试范围内检查阀(310)的功能性的时刻。另外，测试可以借助传感器(350)被监测并且使此时经过的行程范围动态适配于所述状态或性能。因此可以在连续运行中可靠且还以优化的行程范围来执行测试。该方法允许更频繁检查安全阀(310)的功能性并对此作出更可靠说明。出更可靠说明。出更可靠说明。

【技术实现步骤摘要】
用于检查安全阀功能性的方法


[0001]调节阀或调节阀门由驱动机构和活动阀构件组成。它们用于调整流体流量。

技术介绍

[0002]阀构件的驱动杆一般向外被引导穿过该阀的流体密封的壳体或盖。密封(如填封)直至阀
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壳体
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盖地对外密封驱动杆。外设有驱动机构，其作用于驱动杆并使阀构件运动。一般，流体驱动机构(一般是气动驱动机构)作为用于使驱动杆运动的驱动机构。阀的类型不仅可以是旋转阀，也可以是提升阀。
[0003]在阀构件借助驱动机构运动时出现不同的静摩擦和滑动摩擦。摩擦的起因可能是：
[0004]·
在驱动杆与阀
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壳体
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盖之间的密封，
[0005]·
在驱动杆和驱动机构壳体密封之间的摩擦，
[0006]·
旋转阀：转动件在密封唇上的摩擦，
[0007]·
提升阀：例如滑块在密封唇上的摩擦，
[0008]·
因腐蚀或流体内颗粒而结垢。
[0009]通断调节阀门为此在阀构件长时间处于或保持在一个位置上时易于粘住。增大的静摩擦此时通常要求驱动机构有大的力。在气压驱动机构情况下需要相应较高的压力以克服摩擦力地启动或开动阀构件。在阀门的行程
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压力曲线中能看到压力的显著增减，直至能发现位移变化。
[0010]在安全相关的阀门或安全阀中，一般采用单向作用的气压驱动机构。当驱动机构被泄压、即压缩空气自驱动机构腔室逸出时，在一侧由弹簧力预紧的驱动机构独立移动到安全位置或安全位。这例如在电流
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电压(I/P)变换器或磁阀不再被通电时完成。在安全阀情况下，阀在正常工作中是常开的，并且在故障情况(例如断电)下，阀自动关闭。压缩空气总是与用以预紧驱动机构的弹簧力反向作用。如果人们现在将驱动机构泄压，则一旦弹簧力克服或许有的静摩擦地已启动阀构件，阀就开始关闭。自然，安全位置也可以是断电打开的(驱动机构泄压)和通电关闭的(驱动机构加压)。
[0011]为了保证安全阀或安全阀门的安全运行，在许多情况下在一定时间(例如定期或按照固定的时间间隔)之后测试阀构件或调节件是否可完全移动到安全位置。这样的全行程测试在完全证明安全阀功能性。但它在许多情况下需要中断设备连续运行并且一般牵涉到高昂成本和费用。
[0012]为了能在工作过程无中断的连续运行中检查安全阀功能性，研发出所谓的部分行程测试(PST)或部分行程试验(例如参见公开出版物DE19723650A1或者WO2009/013205A1或者专利文献DE102018103324B3)。调节件在此移动如下程度，使得调节件移动一部分行程，直至安全位置(视应用而定地是关闭位置或打开位置)，而没有决定性地影响或干扰设备的工艺过程。
[0013]可以结合图1来理解部分行程测试的典型过程。在那里示出了在部分行程测试期
间在安全阀上的随着时间的阀构件相对行程和压力。安全阀具有包括弹簧复位件的单向作用的气压驱动机构。安全位置被断电关闭。理论值110表示在阀关闭时在均匀泄压时的理想的无摩擦行程过程。压力被降低且驱动机构的弹簧力被释放并且阀构件运动向关闭位置。实际压力曲线120首先表明压力显著降低，随后行程(实际行程)130变化。在此示出阀构件自其打开位置启动，在此位置上它或许已经粘住，即遇到静摩擦。初始最大压力与在起动时刻的压力之差被称为启动压力140。启动压力是如下压力或力，其足以克服静摩擦并且触发阀。在启动时刻的驱动流体内压力作为储备150留下，只要它大于0巴。如果不是，则安全阀无法再满足其功能。压力在启动之后被再调整，即又升高，以避免或降低过调。在克服静摩擦和加速行程运动之后，发生驱动机构的均匀泄压(缓慢的压力降低)，直至达到行程的90％。实际行程曲线130在滑动摩擦范围内大致线性且平行于理论行程曲线110变化，以平行移动滑动摩擦值。在达到90％之后，在驱动机构中的压力又被提高，使得阀构件克服弹簧力又完全打开。部分行程测试结束。
[0014]通过取消所述时间和关于行程130记录下压力120，出现图2的行程
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压力曲线。关闭压力储备220是在安全阀已关闭后留下的压力储备。在保持不变的运动时(滑动摩擦)出现的关闭压力储备220可以依据图2来确定。为此，根据图2的行程
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压力曲线在到达关闭位置(行程＝0)之前被进一步外插。
[0015]部分行程测试可以在连续工作中执行。它们允许推断出调节件的基本可移动性，至少在所完成的阀构件行程运动范围内。但它们必须被设计成它们绝没有决定性地干扰连续工作。此外，说服力受到所完成的行程距离的限制。部分行程测试因此不是全行程测试的完全替代品，因而以一定的间隔中断连续运行以检查整个安全阀功能性还可能是必需的。
[0016]部分行程测试还有以下危险，因一般开始出现的由阀构件结垢或腐蚀引起的静摩擦造成过调超出针对部分行程测试预定的行程范围。为了避免这样的过调和随之而来的对设备的连续运行不利影响，在气压驱动的安全阀情况下该压缩空气的压力在阀构件启动或开动之后可以又被增大。当压缩空气压力随后又被可控降低、即驱动机构被缓慢泄压时，做到了均匀地继续运动向安全位置。在调节件已朝向安全位置运动了一部分行程距离之后，它又回移到初始位置。这样的方法在公开出版物DE102011052901A1中有所描述。例如在利用机械止挡的公开出版物DE102005004477A1中、在为此规定了电子止挡的EP15500857A1中可以找到用于避免阀构件在部分行程测试中过调的其它方法。
[0017]部分行程测试方法或部分行程测试通常在相对小的行程范围中执行，其包含在安全位置之前的行程距离的约5
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15％，视使用者的设定条件而定。而这一般对于证明原则上的阀构件活动性并排除安全阀的最频繁功能故障就够了。但不利的是没有对调节件是否将会以该驱动机构中的不变的弹簧力或压缩空气压力进一步移动到安全位置作出说明。为此在DE102018103324B3中提议在部分行程测试期间记录下行程
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压力曲线。依据行程
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压力曲线，例如可以确定驱动机构的压力储备，其推断出该阀是否将在安全状况下可靠关闭。
[0018]这种推断的可靠性受到实际经过的行程距离的限制。一般始终不考虑在未经过的至安全位置的部分路线上的障碍。带有安全阀的设备的操作者因此还必须至少按照一定的时间间隔在全行程测试范围内检查安全阀功能性。
[0019]部分行程测试的执行或是人工进行，或是自动进行，即基于时间进行。人工的部分行程测试可以在静止状态期间、但也可以在连续工艺过程期间执行。虽然部分行程测试被
调设为它们尽量不干扰或仅轻微干扰连续的工艺过程，但在此总是有以下危险，在工艺过程或设备的危险阶段或状态中开始部分行程测试。因此，必须总是根据各自状况作出判断。因此，当怀疑或就该设备不处于这种危险阶段或状态不存在绝对安全性时，不完成人工部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检查安全阀(310；410；510；610；710)的功能性的方法，1.1其中，所述安全阀(310；410；510；610；710)具有1.1.1阀构件和1.1.2用于调节所述阀构件位置的位置调节器(340；440；540；640；740)；1.2其中，所述安全阀(310；410；510；610；710)是供工艺过程以工艺介质在其上运行的设备的一部分；1.3其中，所述设备具有用于监测所述设备和/或所述工艺过程和/或所述工艺介质的状态或性能的至少一个传感器(350；450；550；650)；1.4其中，所述方法包括用于检查所述安全阀(310；410；510；610；710)的功能性的第一部分行程测试和第二部分行程测试；1.4.1其中，对于所述第一部分行程测试，通过所述位置调节器(340；440；540；640；740)设定所述阀构件的第一行程；其中，所述方法包括以下步骤：1.5检测至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)的至少一个测量值；1.6从至少其中一个所述测量值起，确定在连续工艺过程中的一个时刻，在所述时刻能执行所述第二部分行程测试；1.6.1其中，所述第二部分行程测试通过所述位置调节器(340；440；540；640；740)具有所述阀构件的第二行程，所述第二行程大于所述第一部分行程测试的预定的第一行程并且小于或等于全行程测试时的行程；并且1.6.2其中，所述第二行程被设计成所述第二部分行程测试能够最多以预定程度干扰所述工艺过程；1.7其中，在规定时刻执行所述第二部分行程测试。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行所述第一部分行程测试或所述第二部分行程测试时借助至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)来监测所述工艺过程最多以所述预定程度被干扰。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当借助至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)识别到所述工艺过程超出所述预定程度地被干扰时，中止所述第一部分行程测试或所述第二部分行程测试。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少其中一个所述测量值是4.1流通量和/或流通速度和/或4.2液位和/或4.3温度和/或4.4压力和/或4.5密度和/或4.6pH值和/或4.7状态和/或位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，5.1所述安全阀(310；410；510；610；710)具有入口(320；420；520；620；720)和出口
(330；430；530；630；730)；5.2其中，至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)监测所述设备和/或所述工艺过程和/或在所述安全阀(310；410；510；610；710)的所述入口(320；420；520；620；720)内的所述工艺介质的状态或性能；和/或5.3其中，至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)监测所述设备和/或所述工艺过程和/或在所述安全阀(310；410；510；610；710)内的所述工艺介质的状态或性能；和/或5.4其中，至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)监测所述设备和/或所述工艺过程和/或在所述安全阀(310；410；510；610；710)的所述出口(330；430；530；630；730)内的所述工艺介质的状态或性能。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，6.1所述设备包括另一个安全阀(310；410；510；610；710)；6.2其中，所述另一个安全阀(310；410；510；610；710)具有入口(320；420；520；620；720)和出口(330；430；530；630；730)；6.3其中，至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)监测所述设备和/或所述工艺过程和/或在所述另一个安全阀(310；410；510；610；710)的所述入口(320；420；520；620；720)内的所述工艺介质的状态或性能；和/或6.4其中，至少其中一个所述传感器(350；450；550；650)监测所述设备和/或所述工艺过程和/或在所述另一个安全阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：大力士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：