Un método para desplazara con carrera parcial un aparato de válvula de emergencia que comprende un actuador (103) y un miembro (101) de válvula,

siendo móvil el aparato entre una primera posición y una segunda posición, que comprende los pasos de: iniciar un movimiento de carrera parcial del aparato desde la primera posición hacia la segunda posición;

medir un parámetro de un fluido que actúa en el aparato; invertir el movimiento de carrera parcial del aparato cuando el parámetro medido del fluido alcanza un valor de umbral; y

comparar el parámetro medido con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la válvula de emergencia.

Aparato automatizado de comprobación de válvulas

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere a medios para la comprobación automatizada del estado de funcionamiento de válvulas sin abrirlas o cerrarlas totalmente, minimizando así la perturbación del fluido o proceso que controlan.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a cualquier aplicación de válvulas de control de fluido en la que la alta fiabilidad

de funcionamiento es esencial. Tales aplicaciones existen en un cierto número de industrias. En particular, esta invención se refiere a sistemas de apagado de emergencia usados, por ejemplo, en las industrias de procesado. Típicamente las plantas de petróleo y gas tendrán válvulas de emergencia controladas neumáticamente en sus sistemas. En el caso de un riesgo potencial, las válvulas de emergencia funcionarán para bien cerrarse aislando de este modo la planta, o bien abrirse proporcionando de este modo una derivación para fluidos controlados. En

muchos ejemplos, estás válvulas de emergencia pueden permanecer en su posición de funcionamiento durante un periodo de meses o incluso años. Por lo tanto, un problema frecuente con tales válvulas es que pueden no funcionar correctamente en el caso de una emergencia porque los componentes se han quedado agarrotados o reaccionan lentamente. Este problema puede llevar a una situación de riesgo. Esta invención se refiere a la comprobación automatizada de tales válvulas con impacto mínimo en el funcionamiento normal de la planta para ganar más

confianza de que, en el caso de un riesgo potencial, la válvula funcionará como está previsto.

2. Descripción de la técnica relacionada

Existen en el mercado un cierto número de productos que proporcionan la comprobación automatizada de válvulas,

incluyendo válvulas de emergencia. Muchos de ellos están basados en iniciar la secuencia a ser adoptada durante una situación de riesgo durante un periodo de tiempo que es suficientemente largo como para determinar que la válvula no está agarrotada y es libre para funcionar correctamente, pero de un periodo suficientemente corto de manera que la válvula no funciona completamente y perturba el proceso controlado. En el sector, tales mecanismos automatizados de comprobación se denominan comprobación de carrera parcial.

La patente de EE.UU. 6.089.269 enseña desplazar con carrera parcial una válvula de emergencia en base a un periodo predeterminado sin voltaje. La patente 6.089.269 enseña girar inicialmente los temporizadores hasta un mínimo y gradualmente incrementar el periodo sin voltaje con el fin de evitar sobrepasar la posición de válvula deseada.

La patente de EE.UU. 6.920.409 describe un método de comprobación de carrera parcial en base a un intervalo de tiempo predeterminado. El método entonces compara datos recogidos de operaciones exitosas previas de la válvula con datos recogidos durante una comprobación automatizada. Si los datos difiriesen entre la comprobación inicial y la comprobación subsiguiente en aspectos clave, se identificaría una potencialidad de fallo de la válvula.

45 Otros métodos de comprobación han sido descritos en los documentos GB 2372087 o WO 02/082133.

La presente invención describe un método para la detección de fallo potencial de válvula sin necesidad de comprobación inicial o datos de comprobación inicial.

50 Aspectos de la invención

El principal objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo para facilitar la comprobación de carrera parcial de válvulas sin la dependencia en la comprobación previa de la válvula.

55 De acuerdo con un aspecto de la invención, un método para desplazar con carrera parcial un aparato de válvula de emergencia que comprende un actuador y un miembro de válvula, siendo móvil el aparato entre una primera posición y una segunda posición, comprende los pasos de:

60 iniciar un movimiento de carrera parcial del aparato desde la primera posición hacia la segunda posición;

medir un parámetro de un fluido que actúa en el aparato;

invertir el movimiento de carrera parcial del aparato cuando el parámetro medido del fluido alcanza un valor de 65 umbral; y comparar la presión medida con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la válvula de emergencia.

Preferentemente, el parámetro medido comprende una presión de fluido. 5 Preferentemente, la presión de umbral comprende una presión por encima de la presión atmosférica.

Preferentemente, el parámetro medido comprende un caudal del fluido expulsado desde el aparato.

Preferentemente, el parámetro medido comprende un caudal del fluido proporcionado al aparato.

Preferentemente, el método comprende además desplazar con carrera parcial la válvula de emergencia de manera iterativa, en el que cada carrera parcial comprende un valor medido diferente de umbral de parámetro de fluido.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un método para desplazar con carrera parcial un aparato de válvula de emergencia que comprende un actuador y un miembro de válvula, siendo móvil el aparato entre una primera posición y una segunda posición, comprende los pasos de:

iniciar un movimiento de carrera parcial del aparato desde la primera posición hacia la segunda posición ajustando una energía suministrada al aparato;

medir la energía que actúa en el aparato; e

invertir el movimiento de carrera parcial del aparato y la válvula cuando la energía medida alcanza un valor de 25 umbral.

Preferentemente, el paso de medir la energía que actúa en el aparato comprende medir una corriente.

Preferentemente, el paso de medir la energía que actúa en el aparato comprende medir un voltaje.

Preferentemente, el método comprende además el paso de medir una presión de un fluido que actúa en el aparato.

Preferentemente, el método comprende además el paso de comparar la presión medida con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la válvula de emergencia.

Preferentemente, el método comprende además desplazar con carrera parcial la válvula de emergencia de una manera iterativa, en el que cada una de las carreras parciales comprende un valor medido diferente de umbral de energía.

Preferentemente, el método comprende además el paso de usar la ecuación: P=ae-bt como modelo matemático.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, una válvula de emergencia comprende:

un aparato de válvula que incluye una válvula de tubería y un actuador, siendo móvil el aparato entre una primera 45 posición y una segunda posición;

una válvula de solenoide adaptada para proporcionar una trayectoria de flujo de fluido entre un suministro de fluido presurizado y el aparato cuando se activa, y adaptada para proporcionar una trayectoria de flujo de fluido entre el aparato y un respiradero de liberación de presión cuando se desactiva;

un sensor adaptado para medir un parámetro de un fluido que actúa en el aparato;

unos medios de control provistos para proporcionar selectivamente al solenoide un suministro eléctrico de solenoide; y

55 unos medios de comprobación para iniciar un carrera parcial de la válvula de tubería retirando el suministro eléctrico de solenoide de la válvula de solenoide, desactivando por ello la válvula de solenoide y reactivando la válvula de solenoide cuando el parámetro medido del fluido que actúa en el actuador alcanza un valor de umbral, estando configurados además los medios de comprobación para comparar la presión de fluido medida con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la válvula de tubería.

Preferentemente, el parámetro medido comprende una presión de fluido.

Preferentemente, el modelo matemático está basado en un aparato que tiene un volumen fijo. 65 Preferentemente, el modelo matemático comprende la ecuación:

P=ae-bt

Preferentemente, el valor de umbral comprende... [Seguir leyendo]

1. Un método para desplazara con carrera parcial un aparato de válvula de emergencia que comprende un actuador

(103) y un miembro (101) de válvula, siendo móvil el aparato entre una primera posición y una segunda posición, 5 que comprende los pasos de: iniciar un movimiento de carrera parcial del aparato desde la primera posición hacia la segunda posición;

medir un parámetro de un fluido que actúa en el aparato; invertir el movimiento de carrera parcial del aparato cuando el parámetro medido del fluido alcanza un valor de umbral; y

comparar el parámetro medido con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la

válvula de emergencia.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el parámetro medido comprende una presión de fluido; y/o un caudal del fluido expulsado desde el aparato o proporcionado al mismo.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además desplazar con carrera parcial la válvula de emergencia de una manera iterativa, en el que cada una de las carreras parciales comprende un valor medido diferente de umbral de parámetro de fluido.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además el paso de usar la ecuación P=ae-bt como modelo 25 matemático, en la que: P = presión, a = constante para el sistema, e = base del logaritmo natural, b = constante de tiempo, 35 t = tiempo.

5. Un método para desplazar con carrera parcial un aparato de válvula de emergencia que comprende un actuador

(103) y un miembro (101) de válvula, siendo móvil el aparato entre una primera posición y una segunda posición, que comprende los pasos de:

iniciar un movimiento de carrera parcial del aparato desde la primera posición hacia la segunda posición ajustando una energía suministrada al aparato;

medir la energía que actúa en el aparato; e

45 invertir el movimiento de carrera parcial del aparato y la válvula cuando la energía medida alcanza un valor de umbral.

6. El método de la reivindicación 5, en el que el paso de medir la energía que actúa en el aparato comprende medir una corriente y/o un voltaje.

7. Una válvula de emergencia, que comprende:

un aparato de válvula que incluye una válvula (101) de tubería y un actuador (103) , siendo móvil el aparato entre una 55 primera posición y una segunda posición,

una válvula de solenoide (105) adaptada para proporcionar una trayectoria de flujo de fluido entre un suministro

(106) de fluido presurizado y el aparato cuando se activa, y adaptada para proporcionar una trayectoria de flujo de fluido entre el aparato y un conducto de liberación de presión cuando se desactiva,

un sensor (111) adaptado para medir un parámetro de un fluido que actúa en el aparato,

unos medios (107) de control provistos para proporcionar selectivamente al solenoide (105) un suministro eléctrico de solenoide (110) , y 65 unos medios (109) de comprobación para iniciar una carrera parcial de la válvula (101) de tubería retirando el

suministro eléctrico de solenoide (110) de la válvula de solenoide, desactivando por ello la válvula de solenoide (105) y reactivando la válvula de solenoide (105) cuando el parámetro medido del fluido que actúa en el actuador alcanza un valor de umbral; y

en la que los medios (109) de comprobación están configurados para comparar la presión de fluido medida con un modelo matemático para determinar un estado de funcionamiento de la válvula (101) de tubería.

8. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el parámetro medido comprende una presión de fluido.

9. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el modelo matemático está basado en un aparato que tiene un volumen fijo.

10. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el modelo matemático comprende la ecuación:

P=ae-bt

en la que:

P = presión, 20 a = constante para el sistema,

e = base del logaritmo natural,

b = constante de tiempo,

t = tiempo.

11. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el parámetro medido comprende un caudal de fluido 30 expulsado desde el aparato o proporcionado al mismo.

12. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el suministro (106) de fluido presurizado es capaz de proporcionar una presión suficiente para superar unos medios (104) de apriete y retener el aparato en la primera posición.

3.

13. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que el aparato se mueve desde la primera posición hacia la segunda posición después de que la válvula de solenoide (105) se desactive.

14. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que la presión predeterminada a la que la válvula de 40 solenoide (105) se reactiva se elige de manera que el aparato no alcanza la segunda posición durante la carrera parcial de la válvula de emergencia.

15. La válvula de emergencia de la reivindicación 7, en la que los medios (109) de comprobación inician la carrera parcial de la válvula (101) de tubería de una manera iterativa, y en la que cada una de las carreras parciales 45 comprende un valor medido diferente de umbral de parámetro de fluido.