Способ проведения испытания целостности седла клапана

Способ проведения испытания целостности седла клапана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к содержащим клапаны системам управления технологическим процессом и, в частности, к способам автоматического проведения испытаний целостности седла клапана для одного или нескольких клапанов во время нормальной работы клапанов.

Уровень техники

Системы управления технологическим процессом, например, системы, используемые в химической, нефтяной или в других отраслях промышленности, обычно содержат трубы, поток жидкости или газа через которые регулируется посредством открытия или закрытия клапанов. Клапаны управляемы посредством одного или нескольких управляющих устройств технологического процесса, коммуникативно соединенных с одним или несколькими полевыми устройствами через аналоговые, цифровые или комбинированные аналого-цифровые линии передачи сигнала, называемые каналами передачи информации. Полевые устройства могут быть, например, позиционирующими устройствами клапана, выключателями и передающими устройствами (например, устройствами, передающими информацию от датчиков температуры, давления, уровня жидкости, скорости потока и положения стержня клапана). Полевые устройства размещены в среде, окружающей технологическую установку, и выполняют функции процесса, такие как открытие или закрытие клапанов, измерение параметров процесса, сборка диагностических данных и т.д.

Управляющие устройства технологического процесса могут или не могут быть расположенными в пределах технологической среды, окружающей технологическую установку. Они получают сигналы, отражающие измерения характеристик процесса, выполненные полевыми устройствами, и/или другую информацию, имеющую отношение к полевым устройствам, и выполняют прикладную программу управляющего устройства. Например, прикладная программа управляющего устройства управляет различными модулями управления, которые (а) принимают решения об управлении технологическим процессом, (b) создают сигналы управления, основанные на полученной информации и (с) проводят координацию с модулями управления, созданными процессорами, размещенными в полевых устройствах. Управляющие модули управляющего устройства посылают сигналы управления по линиям передачи к полевым устройствам для управления, тем самым, технологической операцией.

Информация от полевых устройств и управляющего устройства обычно поступает по линии связи к одному или нескольким аппаратным устройствам или устройствам программного обеспечения, таким как рабочие места оператора, персональные компьютеры, архивные хранилища данных, генераторы отчетов, централизованные базы данных и т.д., которые как правило размещены в диспетчерских или в других местах, удаленных от агрессивной среды, окружающей технологическую установку. Эти аппаратные устройства запускают прикладные программы, которые, например, дают возможность оператору выполнять функции, имеющие отношение к технологическому процессу, например, изменять настройки программы управления технологическим процессом, модифицировать работу модулей управления в пределах управляющего устройства или полевых устройств, просматривать текущего состояние технологического процесса, рассматривать аварийные сигналы, созданные полевыми устройствами и управляющими устройствами, моделировать операции технологического процесса с целью обучения персонала, проверять программное обеспечение для управления технологическим процессом, хранить и обновлять базу данных о конфигурации и т.д., или проверять любое из устройств системы управления технологическим процессом или собирать данные о них, например, о любом типе клапана, использованного в системе управления технологическим процессом.

Клапан, используемый в системе управления технологическим процессом, обычно содержит в качестве компонентов седло клапана и элемент закрытия клапана, который взаимодействует с седлом клапана с целью закрытия клапана. При должном взаимодействии этих компонентов имеет место правильное закрытие клапана и клапан обладает удовлетворительной целостностью седла клапана. При повторяющемся использовании в операциях системы управления технологическим процессом компоненты клапана подвержены старению вследствие нормального износа, эрозии, коррозии и т.д. Наблюдая совместную работу компонентов клапана, можно сделать вывод о надежности и состоянии этих компонентов. Надежность и состояние комбинации компонентов клапана и их работа могут быть упомянуты как целостность седла клапана для конкретного клапана, иногда также называемая профилем сигнатуры клапана. Желательно выявить ситуации нарушения целостности седла клапана, поскольку в этих случаях возможно не происходит закрытия клапана должным образом, что создает проблемы для всей системы. Например, при нарушении целостности седла клапана может иметь место утечка.

Другой, более специфический вариант возникновения проблем в результате ухудшения целостности седла клапана возникает в случае использования в системе технологической установки пара высокого давления для создания электроэнергии (например, при давлении, составляющем тысячи фунтов на квадратный дюйм). Клапан может быть использован для регулировки потока пара в системе производства электроэнергии. При наличии проблем с клапаном, например, при небольшой эрозии компонента клапана и при пропускании большого количества пара под давлением через клапан слегка эродированный компонент может претерпеть быстрое разрушение до уровня, при котором неуправляемый пар высокого давления представляет собой опасность для системы. В дополнение к дальнейшему повреждению, которое может произойти с компонентами седла клапана, и ухудшением работы системы управления технологическим процессом, могут также иметь место финансовые убытки. В частности, финансовые убытки могут быть следствием потери энергии, впустую уходящей через клапан с нарушенной целостностью седла. Следовательно, может быть чрезвычайно важным обнаружить проблему с целостностью седла клапана как можно скорее.

Обычные испытания, проводимые для проверки целостности седла клапана, включают акустические испытания клапана и испытания сигнатуры клапана. Акустические испытания клапана предназначены для создания акустического сигнала около клапана при протекании через клапан газообразных или жидких материалов. При проведении обычных акустических испытаний обусловленные структурой данные о спектре шумов, указывающие на уровень шума и звуковую частоту клапана в хорошем состоянии, заметно отличны от данных, полученных для клапана, изношенного выше допустимого уровня. Такие акустические испытания клапана требуют большого объема вычислений и использования дополнительных технических средств и, таким образом, дороги в реализации.

Обычные испытания сигнатуры клапана использованы для обнаружения проблем с клапаном, таких как целостность стержня клапана, стертые компоненты седла, выход за пределы максимального или минимального порогового значения силы трения, наличие пороговых значений вращающего момента, проблемы с позиционированием седла, проблемы, обусловленные эрозией седла, и возникновение прерывистого скольжения. Однако обычные испытания сигнатуры клапана требуют или прерывания технологического процесса во время испытаний или блокирования (то есть, изолирования) клапана для избежания прерывания процесса. Кроме того, испытание сигнатуры клапана требует присутствия пользователя для проведения испытаний и визуального осмотра и интерпретации результатов испытаний. Результаты, полученные в ходе испытания сигнатуры клапана, представляют собой график зависимости положения стержня клапана от давления. Пользователю обычно нужно иметь опыт работы с графиками сигнатуры клапана для обнаружения наличия проблемы. В дополнение к необходимости присутствия опытного пользователя для интерпретации результатов, испытания сигнатуры клапана трудно проводить и интерпретировать каждый раз при перемещении клапана в положение посадки на седло или из него.

В целом, обычные испытания, используемые для установления целостности седла клапана, требуют вмешательства и анализа со стороны человека и/или требуют остановки операций по управлению технологическим процессом. В частности, обычные испытания сигнатуры клапана требуют вмешательства и анализа со стороны человека наряду с необходимостью или (1) прерывать работу системы управления технологическим процессом для выполнения испытания сигнатуры клапана как части последовательности технического обслуживания или (2) вводить блокирующие и обходные клапаны в систему управления технологическим процессом таким образом, чтобы блокирующие и обходные клапаны могли быть использованы для перенаправления потока материала (например, жидкости или газа) через установку при проведении испытания изолированного клапана. Блокирующие и обходные клапаны могут также быть упомянуты как изолирующие клапаны.

В случае (1) технологическая установка может терять значительный объем производительности. В случае (2) владелец установки должен первоначально инвестировать значительные ресурсы для выполнения блокирующих и обходных клапанов и инвестировать в рабочую силу, необходимую для работы с блокирующими и обходными клапанами при выполнении испытаний целостности седла клапана. В частности пользователь, физически расположенный около обходного клапана, должен координировать свои действия с другим пользователем, управляющим технологическим переключателем потока от клапана к обходному клапану. Пользователь, физически расположенный около обходного клапана, должен вручную открывать обходной клапан в соответствии с указаниями от осуществляющего управление пользователя. После завершения операции переключения на обходной клапан, пользователь должен вручную предохранить подлежащий испытанию клапан и проверить, выведен ли он из технологического процесса. Пользователь проводит предохранение и проверяет вывод клапана из технологического процесса, поворачивая два блокирующих клапана, расположенных на каждом конце подлежащего испытаниям клапана. Изоляция клапана требует наличия дополнительных клапанов, дополнительной рабочей силы, значительной координации проводимых рабочими операций и затрат времени.

Кроме того, вследствие дополнительных затрат, потерь производительности и необходимости использования дополнительной рабочей силы при проведении обычных испытаний целостности седла клапана, такие испытания проводят редко. Как правило, испытания целостности седла клапана проводят один раз в год или каждые пять лет. При использовании описанного ниже изобретения аналогичные результаты испытаний способны быть получены чаще и/или способны быть получены без описанных выше проблем, связанных с обычными испытаниями целостности седла клапана.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение включает способ проведения испытаний целостности седла клапана без прерывания работы системы управления технологическим процессом или изолирования клапана. Настоящее изобретение, кроме того, включает автоматическое испытание целостности седла клапана во время обычных операций закрытия и/или открытия клапана. Способ включает выполнение системы управления технологическим процессом, содержащей клапан, работающий при установленном значении, отражающем степень открытия клапана и выраженном в процентах от полного открытия, по существу составляющем от 0% (или от значения ниже 0% в случае необходимости компенсации на калибровочные отсечки) до 100%.

В одном варианте реализации настоящего изобретения способ включает получение от управляющего устройства, содержащегося в системе управления технологическим процессом, значения сигнала управления, соответствующего желательному установленному значению, и выполнение операции закрытия клапана согласно этому установленному значению. Способ может также включать установление того, равно ли полученное значение сигнала управления заранее определенному значению отсечки (или ниже его), связанному с целостностью седла клапана для одного клапана во время операции его закрытия. Когда установленное значение равно значению отсечки или ниже его, то можно определить, имеют ли данные о местоположении значение, превышающее значение отсечки. Данные о местоположении представляют собой положение стержня клапана при его перемещении для достижения седла клапана в соответствии с установленным значением. Если установленное значение равно значению отсечки или ниже его, а данные о местоположении превышают значение отсечки, то продолжают считывать данные о давлении и данные о местоположении, связанные с закрытием клапана.

Данные о давлении и местоположении, считываемые во время операции закрытия, способны быть сравнены в режиме реального времени с заведомо «хорошим» набором данных. В качестве альтернативы или дополнения данные о давлении и положении, считываемые во время операции закрытия, способны быть сравнены в режиме реального времени с пороговым значением, связанным с удовлетворительной целостностью седла клапана. Например, пороговое значение может быть вычислено посредством установления математического допуска, связанного с ранее сохраненным или заведомо хорошим набором данных о положения и/или данных о давлении, или посредством установления коэффициента наклона для данных о положении и/или данных о давлении, или посредством любой другой методики, которая может быть использована для установления того, обладает ли данный клапан приемлемой целостностью седла клапана.

В одном варианте реализации настоящего изобретения данные о давлении и положении способны быть считаны и сохранены во время операции закрытия и способны быть сравнены с ранее сохраненным набором данных о положении и давления, соответствующим приемлемой целостности седла клапана. Этот способ обеспечивает возможность, посредством операции сравнения, дополнительно включать операцию установления того, превышено ли значение допуска, связанное с удовлетворительной целостностью седла клапана, и создавать тревожный сигнал при превышении заранее определенного порогового значения.

Считывание данных о местоположении и давлении и сравнение данных о местоположении и давлении происходит до тех пор, пока собираемые данные о местоположении указывают на перемещение клапана или пока клапан еще не достиг стационарного состояния в соответствии с установленным значением.

Варианты реализации настоящего изобретения, описанные в предыдущих параграфах, использованы в ходе операции по закрытию клапана. Другие варианты проведения испытаний целостности седла клапана могут быть использованы в ходе операции по открытию клапана.

Вариант проведения испытаний при открытии клапана включает получение от управляющего устройства значения сигнала управления, соответствующего желаемому установленному значению, и выполнения операции открытия клапана согласно этому установленному значению. Способ также включает установление того, равно ли полученное значение сигнала управления, связанное с установленным значением для операции открытия, заранее определенному значению отсечки (или выше его), связанному с целостностью седла клапана во время операции открытия. Когда установленное значение равно значению отсечки или выше его, и данные о местоположении меньше значения отсечки, то происходит считывание данных о давлении и местоположении, связанных с открытием клапана. Собранные данные о давлении и местоположении могут быть сравнены с заведомо хорошим набором данных.

В еще одном варианте данные о давлении и местоположении, собранные во время операции открытия, могут быть сравнены в режиме реального времени со значениями допуска, связанными с приемлемой целостностью седла клапана. Например, для установления того, имеет ли клапан приемлемую целостность седла может быть использован математический допуск, связанный с показаниями давления, данные о местоположении, считанные данные о давлении и данные о местоположении вместе, или нахождение коэффициента наклона данных о давлении и местоположении или любая другая методика. В качестве альтернативы, считанные и сохраненные данные о давлении и местоположении могут быть сравнены с ранее сохраненным набором данных о местоположении и давлении, соответствующим приемлемой целостности седла клапана.

Способ может дополнительно включать, посредством операции сравнения, операцию установления того, превышено ли значение допуска, связанное с удовлетворительной целостностью седла клапана, и создание тревожного сигнала при превышении заранее определенного порогового значения (например, для допуска).

Считывание данных о местоположении и/или данных о давлении и сравнение данных о местоположении и/или данных о давлении с пороговым значением или допуском происходят до тех пор, пока собираемые данные о местоположении указывают на перемещение или указывают, что клапан еще не достиг местоположения, соответствующего установленному значению.

Пункты формулы изобретения дают дополнительную сводную информацию. Раздел «Раскрытие изобретения» не полностью охватывает все описанные здесь варианты реализации. Этот раздел предназначен в качестве введения в описанные здесь способы.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема системы управления технологическим процессом, расположенной в пределах технологической установки, которая способна управлять клапаном во время нормальных технологических операций.

На фиг.2 показан вид в вертикальном разрезе клапана управления и связанного с ним оборудования, предназначенного для использования с системой управления технологическим процессом по фиг.1, на котором были выполнены испытания целостности седла клапана в соответствии с вариантом настоящего изобретения.

На фиг.3 показано, как данные о местоположении следуют за величиной установленного значения во время трех основных стадий испытания целостности образца клапана в соответствии с настоящим изобретением, причем это происходит при закрытии клапана.

На фиг.4 показано, как данные о местоположении следуют за величиной установленного значения во время трех основных стадий испытания целостности образца клапана в соответствии с настоящим изобретением, причем это происходит при открытии клапана.

На фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант способа проведения испытаний целостности седла клапана в соответствии с настоящим изобретением, проводимых при закрытии клапана.

На фиг.6 показана блок-схема, иллюстрирующая еще один вариант способа проведения испытаний целостности седла клапана, сравнивающий данные о местоположении и данные о давлении в режиме реального времени и в соответствии с настоящим изобретением, причем это выполнено при закрытии клапана.

На фиг.7 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант способа проведения испытаний целостности седла клапана в соответствии с настоящим изобретением, проводимых при открытии клапана.

На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая еще один вариант способа проведения испытаний целостности седла клапана, сравнивающий данные о местоположении положения и данные о давлении в режиме реального времени, и в соответствии с настоящим изобретением, причем это выполнено при закрытии клапана.

На фиг.9 показаны два графических представления данных об испытании клапана, на которых один график данных был считан и/или сохранен во время операции по закрытию клапана, а второй график данных был считан и/или сохранен во время операции по открытию клапана, причем оба графика представляют собой вариант данных, отражающих хорошую целостность седла клапана.

На фиг.10 показаны два графических представления данных об испытании клапана, на которых один график данных был считан и/или сохранен во время операции по закрытию клапана, а второй график данных был считан и/или сохранен во время операции по открытию клапана, причем график закрытия клапана представляет собой вариант данных, отражающих неполную целостность седла клапана.

Осуществление изобретения

В последующем подробном описании сформулированы варианты реализации настоящего изобретения. Другие варианты реализации настоящего изобретения неотъемлемо связаны с описанным в формуле и раскрытым предметом изобретения или станут очевидными для специалистов в данной области техники на основании последующего описания вариантов реализации настоящего изобретения со ссылками на чертежи.

На фиг.1 показан вариант технологической установки 10, содержащей различные функциональные области, каждая из которых может быть выполнена с возможностью реализации системы испытаний целостности седла клапана в соответствии с настоящим изобретением. Технологическая установка 10 содержит распределенную систему управления технологическим процессом, содержащую один или несколько управляющих устройств 12, каждое из которых присоединено к одному или нескольким полевым устройствам 14 или 16 через устройства ввода-вывода или карты 18. Управляющие устройства 12 также соединены с одним или несколькими основными или операторными рабочими местами 20-23 через канал 25 данных. База 28 данных соединена с каналом 25 данных и работает как архивное хранилище данных для сбора и хранения параметров, статуса и других данных, связанных с управляющими устройствами и полевыми устройствами в пределах установки 10, и/или как база в виде архивного хранилища данных, которая сохраняет данные о текущем или предыдущем испытаниях установки 10, загруженные или хранящиеся в пределах управляющее устройства 12 и/или полевых устройств 14 и 16. База 28 данных может дополнительно сохранять графические объекты для создания различных графических представлений технологической установки 10. Вариант реализации описанного здесь автоматического способа проведения испытаний целостности седла клапана может быть сохранен в качестве программы, в качестве одной или нескольких прикладных программ 30-33, на соответствующей одной или нескольких основных или операторских рабочих местах 20-23. В качестве еще одного варианта или дополнения вариант реализации описанного здесь автоматического способа проведения испытаний целостности седла клапана может быть сохранен в управляющем устройстве 12 (например, в виде прикладной программы 50) и/или в запоминающем устройстве 114 позиционирующего устройства 109 по фиг.2).

Полевые устройства 14 и 16 могут быть размещены в пределах агрессивной окружающей среды технологической установки, а управляющее устройство 12, карты 18 ввода / вывода, рабочие места 20-23 операторов и база 28 данных могут быть размещены в помещениях управления или в других менее агрессивных средах, которые более доступны для персонала, проводящего техобслуживание, и для различного другого персонала технологической установки. В некоторых случаях персонал технологической установки может использовать мобильные, беспроволочные, переносные устройства для доступа к информации, образуемой в описанных здесь вариантах автоматического способа проведения испытаний целостности седла клапана.

Описанный здесь метод испытаний седла клапана может быть внедрен в различные типы систем управления. Система управления может представлять собой автономную систему управления или систему распределенного управления. Система распределенного управления содержит элементы управляющего устройства, которые расположены не централизованно, а распределены по системе, причем каждая подсистема управляема одним или несколькими распределенными управляющими устройствами. Вариант системы распределенного управления показан на фиг.1 и содержит клапан по фиг.2 как часть подсистемы полной системы управления технологическим процессом, причем управляющее устройство 12 системы управляет клапаном 102 по фиг.2. Например, или аналоговое полевое устройство 14 или цифровое полевое устройство 16 могут быть выбраны в качестве позиционирующего устройства системы проведения испытаний целостности седла клапана по фиг.2.

В качестве еще одного варианта, описанный здесь метод испытаний целостности седла клапана может быть внедрен в систему управления, способную быть полностью выполненной самим клапаном, такой как система испытаний целостности седла клапана по фиг.2. Дополнительная информация о вариантах реализации систем управления и их операциях управления и диагностики может быть найдена в Патенте США №6 298 454, названном «Диагностика в системе управления технологическим процессом» и переуступленном компании «Fisher-Rosemount Systems, Inc.», который во всей полноте включен сюда посредством ссылки.

На фиг.2 показан вариант реализации системы 100 для проведения испытаний целостности седла клапана, присоединенной к трубе 101 технологической установки, например, технологической установки 10 по фиг.1. Поток 105 материала через трубу 101 контролируем клапаном 102 управления, содержащим элемент 103 закрытия клапана, соединенный со штоком 106 или стержнем клапана, и седло 104 клапана. Материал 105 может представлять собой жидкость или газ. Шток 106 клапана перемещает элемент 103 вверх или вниз для открытия или закрытия клапана 102 управления. Открытие и/или закрытие клапана происходит посредством силы, создаваемой приводом 107 клапана, например, пневматическим приводом. Привод 107 соединен с корпусом клапана 102 через траверсу 108. Позиционирующее устройство 109, например, оснащенное микропроцессором позиционирующее устройство, прикреплено к траверсе 108 и использовано для обнаружения перемещения штока 106 клапана посредством индикатора 110 перемещения клапана, например, стержня обратной связи. Индикатор 110 перемещения клапана соединен сдатчиком 113 положения клапана, который соединен с блоком 111 управления клапаном, который способен быть процессором, например, центральным процессором. Блок 111 управления получает величину установленного значения или сигнал управления от интерфейса 112, соединенного с устройством управления, например, с рабочим местом 20, 21, 22, 23 или управляющим устройством 12, 12 по фиг.1. Например, блок 111 управления может получить установленное значение или сигнал управления от любого управляющего устройства 12 по фиг.1. Установленное значение представляет собой требуемое значение, которое автоматическая система управления должна послать в управляемое ею устройство.

В качестве альтернативы, индикатор 110 перемещения клапана способен представлять собой не имеющее канала связи устройство обратной связи по положению, использующее способы связи и/или контроля перемещения стержня 106 клапана без непосредственной связи со стержнем 106 клапана. Например, индикатор 110 перемещения клапана способен представлять собой электромагнитно подсоединенный индикатор перемещения.

Как отмечено выше, блок 111 управления способен получать величину установленного значения от управляющего устройства 12 и затем управлять клапаном 102 управления согласно полученной величине установленного значения. Установленное значение показывает, до какой степени клапан должен быть открыт или закрыт.Блок 111 управления обеспечивает возможность перемещения клапана в соответствии с полученной величиной установленного значения. Блок 111 управления проверяет информацию обратной связи отдатчика 113 местоположения и сохраняет 114 полученные от датчика 113 данные о местоположении. Позиционирующее устройство 109 также содержит датчик давления 115, который, в зависимости от типа привода 107, может содержать один или несколько датчиков давления. Данные, полученные датчиком давления 115, могут также быть использованы блоком управления 111 как основание для перемещения клапана 102 в соответствии с установленным значением. Полученные от датчика 115 данные о давлении могут также быть занесены в запоминающее устройство 114. Кроме того, как указано выше, часть прикладного программного обеспечения или все такое обеспечение, имеющее отношение к описанному здесь способу проведения испытаний целостности клапана, могут быть занесены в запоминающее устройство 114.

Обратившись к фиг.1-2, можно видеть, что во время нормального функционирования системы управления технологическим процессом, содержащей клапан 102, этот клапан работает при установленном значении, которое, как отмечено выше, представляет собой входное значение в блок управления 111 позиционирующего устройства 109 по фиг.2. Как также отмечено выше, установленное значение определяет степень, до которой клапан должен быть открыт, и выражено в виде процента от полностью открытого клапана. Таким образом, установленное значение в 100% определяет полностью открытый клапан, при размещении элемента 103 закрытия клапана на максимальном расстоянии от седла 104 клапана; установленное значение в 0% соответствует полностью закрытому клапану, в котором элемент 103 закрытия размещен на седле 104 клапана; а установленное значение, расположенное между по существу 0% и 100% соответствует частично открытому клапану.

В зависимости от того, должно ли испытание по проверке целостности седла клапана быть выполнено во время операции закрытия клапана или операции открытия клапана, испытание происходит, например, (i) при установленном значении меньше заранее определенного значения отсечки при закрытии клапана или (ii) при установленном значении, превышающем заранее определенное значение отсечки при открытии клапана. Испытание происходит автоматически во время нормального функционирования системы управления технологическим процессом, содержащей клапан 102, причем это функционирование включает, в зависимости от обстоятельств, или операцию закрытия клапана или операцию открытия клапана. Испытания, проводимые во время операций закрытия и открытия, описаны ниже подробно, со ссылками на фиг.3, 5, 6 и фиг.4, 7, и 8, соответственно.

На фиг.5 и 6 показаны варианты реализации способа, выполняемого при поступлении на клапан сигнала о закрытии. На фиг.7 и 8 показаны варианты реализации способа, выполняемого при поступлении на клапан сигнала об открытии. Как более подробно описано ниже, способы, поясняемые на фиг.5, 6, 7, и 8, используют значение отсечки, применяемое для установления момента начала автоматического накопления данных о местоположении и/или данных о давлении. Таким образом, автоматический сбор данных полезен для обнаружения проблем с целостностью седла клапана во время закрытия или открытия клапана при нормальном функционировании системы управления технологическим процессом технологической установки. Некоторые блоки по фиг.5, 6, 7, и 8 или все такие блоки могут быть выполнены во время нормального функционирования технологической установки, содержащей испытываемый клапан.

Фиг.3 и 4 предназначены для дополнительного объяснения описанных здесь способов. На фиг.3 показана зависимость между величиной установленного значения (SP, обозначена значком О), данными о местоположении (Т, обозначена значком X), и значением отсечки во время операции закрытия клапана. На фиг.9 показана зависимость между величиной SP установленного значения, координатой Т положения и значением отсечки во время операции открытия клапана.

На фиг.3 показаны три различные фазы варианта реализации способа проведения испытаний на целостность седла клапана, имеющих место во время нормальной операции по закрытию клапана. Фиг.3 представляет собой дополнительное объяснение для понимания блоков операций на фиг.5 и 6. Например, на фиг.3 показаны установленные значения SP, данные Т о местоположении (данные о местоположении могут также быть упомянуты как данные «перемещения») относительно значения отсечки (CUTOFF). На первой стадии, обозначаемой как (1), клапан открыт и достиг стационарного состояния, например, при котором значение данных о местоположении эквивалентно величине установленного значения. Таким образом, и установленное значение SP и значение данных Т о местоположении представляют собой значения, относящиеся к открытому клапану, причем эти значения превышают значение отсечки CUTOFF. На второй стадии, обозначаемой как (2), клапан открыт и получает сигнал на закрытие, например, сигнал об установленном значении, равном 0% от полного открытия.

В идеальных условиях сигнал от управляющего устройства может быть только величиной установленного значения, равной 0% от полного открытия. Однако, в реальной ситуации иногда используют величину установленного значения, равную - 5% от полного открытия, поскольку установленное значение может быть задано с необходимостью компенсации на градуировочные отсечки, которые могут существовать в системе клапана. Во время второй стадии (2) установленное значение составляет 0% от полного открытия, а данные Т о местоположении, указывающие на положение стержня 106 клапана (фиг.2) относительно седла 104 клапана (фиг.2), не имеют возможности достигнуть установленного значения SP. В ходе второй стадии (2) данные Т о местоположении больше значения отсечки. Во время второй стадии (2) может быть начато считывание данных Т о местоположении и/или данных о давлении для проведения сравнения с пороговым значением. В то время как данные Т о местоположении все еще указывает на перемещение стержня 106 клапана для закрытия клапана, может происходить непрерывное считывание данных о местоположении и/или данных о давлении и их сравнение с пороговым значением/значениями или их считывание и сохранение для сравнения с пороговым значением/значениями. Считывание данных о местоположении и/или данных о давлении и их сравнение с пороговым значением имеет место до третьей стадии (3), на которой данные о местоположении указывают, что стержень 106 клапана достиг местоположения стационарного состояния, например, 0% от полного открытия.

Как отмечено выше, в способе по фиг.5 клапан получает сигнал о закрытии. Позиционирующее устройство 109 с микропроцессором (фиг.2) получает установленное значение от управляющего устройства (например, управляющего устройства 12 по фиг.1). Позиционирующее устройство 109 считывает установленное значение и данные о местоположении (блок 500). Как кратко отмечено выше, сигнал об установленном значении указывает на процентную долю степени открытия клапана, причем 0% означает открытый на 0% клапан (то есть, закрытый), и 100% означает открытый на 100% клапан со всеми возможными, если это необходимо, промежуточными значениями или значениями за пределами этого диапазона. Как отмечено выше, установленное значение может быть образовано для перекомпенсирования погрешностей и, таким образом, может выходить за пределы диапазона от 0% до 100%, например, быть равным - 5%. Данные о местоположении получены посредством использования стержня 11 обратной связи (фиг.2) и позиционного датчика 113 (фиг.2). Данные о местоположении указывают на положение стержня 106 клапана (фиг.2) относительно седла 104 клапана (фиг.2).

Устройство 109 позиционирования определяет, ниже ли установленное значение заранее определенного значения, например, значения отсечки (блок 502), CUTOFF может быть величиной типа 0,5% от полного открытия. Например, если полный размах клапана при его полном открытии составляет 6 дюймов, измеренных от седла 104 клапана до элемента 103 закрытия, то значение открытия в 0,5% соответствует расстоянию в 0,03 дюйма, измеренных от седла 104 клапана до элемента 103 закрытия. Значение отсечки может быть указано пользователем или определено изготовителем.

Если определено, что установленное значение должно быть ниже принимаемого в качестве примера значения отсечки в 0,5% от полного открытия (блок 502), то позиционирующее устройство 109 определяет, расположены ли данные о местоположении выше значения отсечки (блок 504). Если данные о местоположении расположены выше значения отсечки, то позиционирующее устройство 109 считывает и сохраняет данные о местоположении и данные о давлении, используя соответствующие датчики местоположения и давления (блок 506). Позиционирующее устройство 109 проверяет, продолжает ли перемещение стержень 106 клапана (блок 508). Это может быть определено посредством проверки, происходит ли еще изменение данных о местоположении или достигли ли они значения стационарного состояния, связан