ITMI20110049A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FUNCTIONALITY OF SAFETY VALVES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FUNCTIONALITY OF SAFETY VALVES Download PDFInfo
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Description
Domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: Patent application for industrial invention entitled:
“Metodo e dispositivo per il controllo della funzionalità di valvole di sicurezza.†⠀ œMethod and device for checking the functionality of safety valves.â €
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda i metodi ed i dispositivi di controllo della funzionalità delle valvole di sicurezza installate su impianti che trattano fluidi in pressione. In particolare, l’invenzione riguarda un metodo, ed un relativo dispositivo, di tipo universale, nel senso che può verificare la funzionalità di una valvola sia al banco, dopo averla smontata dall’impianto o prima di montarla sull’impianto che, in opera sull’impianto medesimo. The present invention relates to the methods and devices for controlling the functionality of the safety valves installed on systems that treat fluids under pressure. In particular, the invention relates to a method, and a relative device, of a universal type, in the sense that it can verify the functionality of a valve either on the bench, after having disassembled it from the system or before mounting it on the system that , installed on the plant itself.
Le valvole di sicurezza sono organi installati, secondo modalità previste da normative di legge, a protezione di contenitori contenenti fluidi in pressione al fine di impedire, scaricando eventuali sovrappressioni, potenziali pericoli di scoppio del contenitore. Nel seguito della presente descrizione con la parola contenitore si intende indicare qualunque tipo di recipiente, come serbatoi o tubazioni, dove rispettivamente stazionano o circolano fluidi in pressione. The safety valves are devices installed, according to the procedures established by law, to protect containers containing pressurized fluids in order to prevent potential danger of the container bursting by discharging any overpressure. In the remainder of the present description, the word container is intended to indicate any type of container, such as tanks or pipes, where pressurized fluids respectively station or circulate.
Il valore di pressione che provoca l’apertura della valvola di sicurezza viene usualmente definito come pressione di scatto. The pressure value that causes the safety valve to open is usually defined as trigger pressure.
La verifica di questo valore di scatto, quando possibile, viene effettuata smontando la valvola e utilizzando un banco di taratura in conformità alla normativa API RP 576 Appendix B Pressure Relief Valve Testing. Nel caso in cui non sia possibile smontare la valvola, la verifica della taratura avviene sottoponendo a trazione l’otturatore che, sotto l’effetto di una molla, mantiene chiusa la valvola sul contenitore contro la pressione agente nel contenitore, la quale invece tende ad aprire la valvola. The verification of this trip value, when possible, is carried out by disassembling the valve and using a calibration bench in accordance with API RP 576 Appendix B Pressure Relief Valve Testing. If it is not possible to disassemble the valve, the calibration is checked by subjecting the obturator to traction which, under the effect of a spring, keeps the valve closed on the container against the pressure acting in the container, which instead tends to open the valve.
Quando la somma della spinta agente sull’otturatore dall’interno del contenitore e della trazione esercitata sull’otturatore dall’esterno eguaglia la controspinta esercitata dalla molla la valvola si trova in condizione di scatto e fa precedere la sua apertura con un fenomeno acustico noto ai tecnici e percepito dall’operatore come “pop della valvola†. E’ appena il caso di ricordare che il valore della spinta agente sull’otturatore dall’interno del contenitore à ̈ dato dal prodotto della pressione del fluido all’interno del contenitore per la superficie (area di spinta) dell’otturatore su cui agisce la suddetta pressione. When the sum of the thrust acting on the obturator from the inside of the container and the traction exerted on the obturator from the outside equals the counter-thrust exerted by the spring, the valve is in a tripping condition and precedes its opening with a acoustic phenomenon known to technicians and perceived by the operator as â € œpop of the valveâ €. It is hardly necessary to remember that the value of the thrust acting on the shutter from the inside of the container is given by the product of the pressure of the fluid inside the container and the surface (thrust area) of the container. shutter on which the above pressure acts.
Le normative citate impongono anche la verifica periodica del buon funzionamento della valvola, cioà ̈ la verifica di quale sia effettivamente il valore di pressione che produce l’apertura della valvola in confronto con il valore di taratura, cioà ̈ il valore nominale, pre-impostato, della valvola. Infatti, col passare del tempo, anche in relazione alla pressione di lavoro ed alla temperatura del fluido nel contenitore, le caratteristiche di resistenza meccanica della valvola, in particolare della molla che ne garantisce la chiusura, possono cambiare, mutando sensibilmente il valore della suddetta pressione di scatto. The aforementioned standards also require the periodic verification of the correct functioning of the valve, that is the verification of what is actually the pressure value that produces the opening of the valve in comparison with the calibration value, that is the nominal value, pre- set, of the valve. In fact, over time, also in relation to the working pressure and the temperature of the fluid in the container, the mechanical resistance characteristics of the valve, in particular of the spring that guarantees its closure, can change, significantly changing the value of the aforementioned pressure. shooting.
La cadenza dei suddetti controlli deve tener conto delle esigenze di sicurezza da un lato, ma anche delle difficoltà e dei costi connessi con l’uso dei tradizionali sistemi di verifica che prevedono lo smontaggio della valvola e quindi la necessaria fermata dell’apparecchiatura protetta dalla valvola e, normalmente, dell’intero impianto connesso. The frequency of the aforementioned checks must take into account the safety requirements on the one hand, but also the difficulties and costs associated with the use of traditional verification systems that provide for the disassembly of the valve and therefore the necessary shutdown of the protected equipment from the valve and, normally, of the entire connected system.
E’ evidente quindi la grande convenienza di poter controllare lo stato della valvola di sicurezza, ed in particolare la sua taratura, senza dover procedere allo smontaggio della valvola e quindi senza interferire sulla sua funzionalità e sull’operatività dell’impianto. Questa possibilità (cioà ̈ l’eliminazione della necessità di dover fermare l’impianto) rappresenta una modalità molto utile per eseguire prove di taratura anche a cadenze più ravvicinate di quelle previste dalle norme e migliorare così la sicurezza dell’impianto con costi particolarmente contenuti. It is therefore evident the great convenience of being able to check the state of the safety valve, and in particular its calibration, without having to disassemble the valve and therefore without interfering with its functionality and operation of the system. This possibility (ie the elimination of the need to stop the system) is a very useful way to perform calibration tests even at shorter intervals than those required by the standards and thus improve the safety of the system with particularly low costs.
Sul mercato sono attualmente presenti apparecchiature che si propongono questo tipo di controllo; si tratta però di sistemi e di apparecchiature che, sino ad oggi, non hanno risolto favorevolmente i problemi legati al fatto che la rilevazione della pressione di scatto della valvola rimane in definitiva “manuale†, cioà ̈ legata alla “percezione†del “pop†da parte dell’operatore, con tutte le conseguenti possibilità di errore dovute alla diversa percezione degli operatori. There are currently devices on the market that offer this type of control; however, these are systems and equipment which, up to now, have not favorably solved the problems linked to the fact that the detection of the valve trigger pressure is ultimately â € œmanualâ €, that is, linked to the â € œperceptionâ € of the â € œperceptionâ € € œpopâ € by the operator, with all the consequent possibility of error due to the different perception of the operators.
Il brevetto US 4.949.288 cerca di risolvere questa difficoltà eliminando la “percezione†dell’operatore, cioà ̈ superando la necessità di valutazione dei risultati del sistema di verifica da parte di un operatore: secondo tale brevetto il sistema applica, con l’interposizione di una cella dinamometrica, una forza di trazione, di valore progressivamente crescente nel tempo, sull’otturatore della valvola, registra (anche graficamente) l’andamento nel tempo di tale valore e individua il valore di scatto della valvola nell’istante in cui tale valore presenta una brusca e istantanea caduta verticale. In altre parole, nel momento in cui la forza di spinta sommata a quella prodotta dalla pressione interna dell’impianto equilibra il valore della forza di ritenuta della molla si ha una improvvisa caduta della forza rilevata dalla cella dinamometrica, la quale produce un flesso nel grafico, che il sistema automaticamente riconosce. Conoscendo la forza esercitata al momento del flesso, l’area di spinta della valvola e la pressione di linea dell’impianto viene direttamente calcolata la pressione di scatto della valvola. In effetti il sistema non richiede più la valutazione del risultato da parte di un operatore tuttavia presenta ancora sensibili difetti e inconvenienti. The US patent 4,949,288 tries to solve this difficulty by eliminating the operator's â € œperceptionâ €, that is, overcoming the need for an operator to evaluate the results of the verification system: according to this patent, the system applies, with the The interposition of a dynamometric cell, a traction force, of progressively increasing value over time, on the valve obturator, records (also graphically) the trend over time of this value and identifies the release value of the valve in the € ™ instant in which this value presents a sudden and sudden vertical drop. In other words, when the thrust force added to that produced by the internal pressure of the system balances the value of the retaining force of the spring, there is a sudden fall in the force detected by the dynamometric cell, which produces a bending in the graph, which the system automatically recognizes. Knowing the force exerted at the moment of bending, the thrust area of the valve and the line pressure of the system, the release pressure of the valve is directly calculated. In fact, the system no longer requires the evaluation of the result by an operator, however it still has significant defects and drawbacks.
In primo luogo, per quanto riguarda la fase di acquisizione dei dati, il generatore di pressione montato sul castello meccanico del dispositivo di prova ed il sistema di acquisizione dati sono realizzati con componenti che richiedono energia elettrica per funzionare come, ad esempio, le elettrovalvole. Il computer che controlla il sistema ha necessità di dispositivi, tipo la tastiera, per la raccolta dati: questi dispositivi non sono compatibili per essere utilizzati in aree industriali elettricamente classificate. La cella dinamometrica à ̈ collegata all’otturatore della valvola con un complesso cinematico che potrebbe introdurre variabili di comportamento del sistema non collegate alla misura in esecuzione. In the first place, as regards the data acquisition phase, the pressure generator mounted on the mechanical yoke of the test device and the data acquisition system are made with components that require electrical energy to function such as, for example, the solenoid valves. The computer that controls the system needs devices, such as the keyboard, for data collection: these devices are not compatible for use in electrically classified industrial areas. The dynamometric cell is connected to the valve obturator with a kinematic complex that could introduce system behavior variables not related to the measurement being performed.
Per quanto poi riguarda l’elaborazione dei dati, il sistema elettronico del brevetto americano acquisisce il segnale dalla cella di carico e lo trasforma da analogico a digitale con la possibilità di introdurre errori, tanto che à ̈ richiesta la verifica previa del buon funzionamento del sistema tramite la sua taratura. As far as data processing is concerned, the electronic system of the American patent acquires the signal from the load cell and transforms it from analog to digital with the possibility of introducing errors, so much so that prior verification of the proper functioning of the device is required. system through its calibration.
Quanto al processo di identificazione del punto di scatto della valvola, il suddetto sistema analizza la forza nel tempo ogni 10 ms. e identifica il punto di scatto della valvola nell’istante in cui il valore della forza risulta inferiore a quello dell’istante precedente interrompendo in quel momento la raccolta e l’analisi di ulteriori dati. As for the valve trigger point identification process, the aforementioned system analyzes the force over time every 10 ms. and identifies the trigger point of the valve in the instant in which the value of the force is lower than that of the previous instant, interrupting at that moment the collection and analysis of further data.
Questa identificazione può non essere corretta in quanto il sistema non appare in grado di controllare le variazioni repentine della suddetta forza legate a fenomeni estranei alla misura in corso (comportamenti anomali della valvola prima di raggiungere il punto di scatto). This identification may not be correct as the system does not appear to be able to control the sudden variations of the aforesaid force linked to phenomena unrelated to the measurement in progress (anomalous behavior of the valve before reaching the trigger point).
Tutto ciò premesso, la Richiedente ha trovato un nuovo metodo, ed un corrispondente dispositivo, per effettuare la verifica delle valvole di sicurezza, con i quali ha risolto completamente i problemi evidenziati e che, pur utilizzando alcuni dispositivi già noti, rappresentano un’innovazione sostanziale nella gestione delle operazioni di verifica e nella elaborazione dei dati che avvengono in modo completamente automatico senza interventi o valutazioni soggettive dell’operatore. Having said all this, the Applicant has found a new method, and a corresponding device, to carry out the verification of the safety valves, with which she has completely solved the problems highlighted and which, while using some already known devices, represent an innovation. substantial in the management of the verification operations and in the processing of data that take place completely automatically without intervention or subjective evaluations by the operator.
Pertanto, in un suo primo aspetto la presente invenzione riguarda un metodo per verificare la funzionalità di una valvola di sicurezza utilizzata per il controllo della pressione di un fluido entro un contenitore, detto contenitore essendo provvisto di almeno un foro per l’evacuazione di detto fluido in pressione all’esterno di detto contenitore, detta valvola comprendendo un involucro solidale con detto contenitore e disposto su detto contenitore in corrispondenza di detto foro, un otturatore assialmente mobile entro detto involucro, detto otturatore presentando una superficie in contatto con detto fluido, uno stelo solidale con detto otturatore per comandare detto spostamento assiale rispetto a detto foro, un mezzo elastico atto ad esercitare su detto otturatore una forza diretta alla chiusura di detto foro, in opposizione alla forza esercitata dal fluido in pressione su detto otturatore, detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di Therefore, in a first aspect, the present invention relates to a method for verifying the functionality of a safety valve used to control the pressure of a fluid within a container, said container being provided with at least one hole for the evacuation of said fluid under pressure outside said container, said valve comprising a casing integral with said container and arranged on said container at said hole, an axially movable shutter within said casing, said shutter having a surface in contact with said fluid, a stem integral with said shutter to control said axial displacement with respect to said hole, an elastic means able to exert on said shutter a direct force to close said hole, in opposition to the force exerted by the fluid under pressure on said shutter, said method being characterized by understanding the phases of
3⁄4 esercitare una forza di trazione FAsu detto stelo, in direzione opposta a quella della forza esercitata da detto mezzo elastico, di valore progressivamente crescente nel tempo, 3⁄4 exert a traction force FA on said stem, in the opposite direction to that of the force exerted by said elastic means, of a value that gradually increases over time,
3⁄4 fissare un intervallo di valori per detta forza FAinferiormente delimitato da un valore Fmine superiormente delimitato da un valore FMAX3⁄4 fix an interval of values for said force FA, at the bottom delimited by a value Fmine at the top delimited by a value FMAX
3⁄4 rilevare e memorizzare con frequenza t0la coppia di valori tempo/forza applicata nell’istante del rilevamento, ciascuna coppia di valori definendo uno specifico punto P di una curva C rappresentativa dell’andamento nel tempo dello forza applicata, iniziando tale rilevamento a partire da un valore di FApari o inferiore a Fmin3⁄4 detect and store with frequency t0 the pair of time / force values applied at the instant of detection, each pair of values defining a specific point P of a C curve representative of the trend over time of the applied force, starting such detection starting from a value of FAequal to or less than Fmin
3⁄4 arrestare tale rilevamento per un valore di FAcorrispondente al valore FSdi incipiente apertura della valvola e comunque non superiore a FMAX, 3⁄4 stop this detection for a value of FA corresponding to the value FS of incipient opening of the valve and in any case not higher than FMAX,
3⁄4 calcolare per ogni punto P dell’intervallo T compreso fra Fmine FSil valore della derivata della curva C nel suddetto punto P, 3⁄4 calculate for each point P of the interval T between Fmine FS the value of the derivative of the curve C in the aforementioned point P,
3⁄4 calcolare il valore medio delle derivate in detto intervallo T, 3⁄4 calculate the average value of the derivatives in said interval T,
3⁄4 assumere come valore della pressione di scatto della valvola il valore della forza FAapplicata nel primo punto P in cui il valore della derivata à ̈ minore del valore medio delle derivate nell’intervallo T. 3⁄4 assume as the value of the valve release pressure the value of the force FA applied in the first point P in which the value of the derivative is less than the average value of the derivatives in the interval T.
In un suo secondo aspetto, l’invenzione riguarda poi un dispositivo per verificare il comportamento di una valvola di sicurezza utilizzata per il controllo della pressione di un fluido entro un contenitore, detto contenitore essendo provvisto di almeno un foro per l’evacuazione di detto fluido in pressione da detto contenitore, detta valvola comprendendo un involucro solidale con detto contenitore e disposto su detto contenitore in posizione circostante a detto foro, un otturatore assialmente mobile entro detto involucro, uno stelo solidale con detto otturatore per comandare detto spostamento assiale rispetto a detto foro, un mezzo elastico atto ad esercitare su detto otturatore uno sforzo di chiusura di detto foro, detto dispositivo comprendendo un telaio solidalmente fissabile a detto involucro per l’effettuazione di detta verifica, un attuatore con pistone mobile, montato su detto telaio ed atto ad esercitare uno sforzo di trazione su detto stelo, una cella dinamometrica montata fra detto attuatore e detto stelo, atta ad emettere un segnale rappresentativo del valore dello sforzo applicato a detto stelo, una centralina elettronica provvista di un software per l’elaborazione di detti segnali forniti dalla cella dinamometrica ed un trasduttore di segnale atto a convertire i segnali emessi da detta cella dinamometrica in segnali interpretabili da detto software, caratterizzato dal fatto che detto trasduttore converte segnali elettrici in informazioni digitali direttamente acquisite da detto software. In a second aspect, the invention then relates to a device for checking the behavior of a safety valve used to control the pressure of a fluid inside a container, said container being provided with at least one hole for the evacuation of said fluid under pressure from said container, said valve comprising a casing integral with said container and arranged on said container in a position surrounding said hole, an axially movable shutter within said casing, a stem integral with said shutter to control said axial displacement with respect to said hole, an elastic means able to exert on said shutter an effort to close said hole, said device comprising a frame which can be fixedly fixed to said casing for carrying out said check, an actuator with movable piston, mounted on said frame and adapted to exert a traction force on said stem, a dynamometric cell mounts between said actuator and said rod, able to emit a signal representative of the value of the stress applied to said rod, an electronic control unit equipped with a software for processing said signals supplied by the dynamometric cell and a signal transducer able to convert the signals emitted by said dynamometric cell into signals interpretable by said software, characterized in that said transducer converts electrical signals into digital information directly acquired by said software.
Ad ogni modo la presente invenzione può essere meglio compresa dalla descrizione che segue e con l’aiuto delle figure qui allegate, fornite a scopo esclusivamente esemplificativo e non limitativo, dal momento che altre forme di realizzazione sono comunque possibili, nel rispetto e nell’ambito della definizione del suddetto metodo e del suddetto dispositivo secondo le rivendicazioni che seguono. In any case, the present invention can be better understood from the following description and with the help of the figures attached hereto, provided for purely illustrative and non-limiting purposes, since other embodiments are in any case possible, in compliance with and in the The scope of the definition of the aforesaid method and of the aforesaid device according to the following claims.
La figura 1 illustra in vista frontale un dispositivo applicabile alle valvole di sicurezza per il controllo delle stesse secondo l’invenzione, Figure 1 shows a front view of a device applicable to safety valves for controlling the same according to the invention,
la figura 2 mostra un diagramma tempo-forza di trazione per una valvola sottoposta a verifica, durante il test di controllo, eseguito sulla valvola in esercizio su un impianto con fluido in pressione. Figure 2 shows a time-traction force diagram for a valve subjected to verification, during the control test, performed on the valve in operation on a system with fluid under pressure.
la figura 3 mostra un diagramma tempo-forza di trazione per una valvola sottoposta a verifica, durante il test di controllo, eseguito sulla valvola in assenza di fluido in pressione. Figure 3 shows a time-traction force diagram for a valve subjected to verification, during the control test, performed on the valve in the absence of pressurized fluid.
la figura 4 mostra lo schema di flusso (flow chart 1) relativo alla sequenza operativa per il controllo della funzionalità di una valvola di sicurezza, figure 4 shows the flow chart (flow chart 1) relating to the operating sequence for checking the functionality of a safety valve,
la figura 5 mostra lo schema di flusso (flow chart 2) relativo alla sequenza operativa per la determinazione della pressione di scatto, figure 5 shows the flow chart (flow chart 2) relating to the operating sequence for determining the trigger pressure,
la figura 6 mostra lo schema di flusso (flow chart 3) relativo alla sequenza operativa per la lettura ed il calcolo dei parametri del test. Figure 6 shows the flow chart (flow chart 3) relating to the operating sequence for reading and calculating the test parameters.
Con riferimento alla figura 1, l’apparecchiatura secondo l’invenzione nel suo insieme comprende un castello meccanico 1 che viene montato solidale con la valvola 2 in esame. Su questo castello viene montato un alberino di centraggio su cui à ̈ fissato un pistone 3, azionato da un generatore S di spinta. Il sistema à ̈ governato da un dispositivo elettronico E di comando, controllo e archivio dati il quale, tra l’altro, assicura le operazioni di registrazione dei valori e di elaborazione dei risultati. Il suddetto dispositivo E à ̈ in grado di gestire in modo innovativo l’esecuzione della prova e di fornire automaticamente la pressione di scatto della valvola mediante un nuovo e specifico algoritmo di calcolo secondo il quale il valore della pressione di scatto viene calcolato senza che l’operatore debba intervenire con azioni manuali, o interpretative dei risultati forniti dal sistema, a parte le normali fasi di avvio del test. Più in dettaglio, la figura 1 mostra una valvola di sicurezza 2 (illustrata in modo molto schematico) montata su un contenitore 20 (nel caso specifico un tubo) ove circola fluido in pressione. Il tubo presenta un’apertura, preferibilmente un foro circolare 21, sopra al quale à ̈ montata la valvola di sicurezza. Questa comprende un involucro 23 reso solidale con il tubo e disposto sul tubo in corrispondenza del foro, ad esempio in posizione circostante al medesimo. All’interno dell’involucro à ̈ presente un condotto 22, montato coassiale con il foro 21, che prolunga all’interno dell’involucro lo sbocco del foro 21. Sempre all’interno dell’involucro à ̈ assialmente mobile in entrambi i sensi un otturatore 25, per la chiusura di detto condotto 22, uno stelo 24 per la movimentazione di detto otturatore 25 ed un mezzo elastico 27, preferibilmente una molla lavorante a compressione, atto a premere con una spinta adeguata l’otturatore 25 contro la bocca del corrispondente condotto 22. Il costruttore della valvola fornisce il valore dell’area di spinta ASche deve essere utilizzato per il calcolo della pressione di scatto (pressione di taratura) prevista per la valvola. With reference to Figure 1, the apparatus according to the invention as a whole comprises a mechanical yoke 1 which is mounted integral with the valve 2 under examination. A centering shaft is mounted on this castle on which a piston 3 is fixed, driven by a thrust generator S. The system is governed by an electronic device E for command, control and data archive which, among other things, ensures the operations of recording the values and processing the results. The above device E is able to manage in an innovative way the execution of the test and to automatically supply the valve trigger pressure by means of a new and specific calculation algorithm according to which the trigger pressure value is calculated without the operator must intervene with manual or interpretative actions of the results provided by the system, apart from the normal test start-up phases. More in detail, Figure 1 shows a safety valve 2 (illustrated in a very schematic way) mounted on a container 20 (in this specific case a pipe) where pressurized fluid circulates. The pipe has an opening, preferably a circular hole 21, above which the safety valve is mounted. This comprises a casing 23 made integral with the tube and arranged on the tube in correspondence with the hole, for example in a position surrounding it. Inside the casing there is a duct 22, mounted coaxially with hole 21, which extends the outlet of hole 21 inside the casing. Always inside the casing it is axially movable in both directions an obturator 25, for closing said duct 22, a stem 24 for moving said obturator 25 and an elastic means 27, preferably a spring working by compression, able to press the obturator 25 against the mouth of the corresponding duct 22. The valve manufacturer provides the value of the thrust area AS which must be used for the calculation of the trigger pressure (calibration pressure) foreseen for the valve.
L’area di spinta AS, in teoria, à ̈ pari all’ampiezza della superficie dell’otturatore in contatto con il fluido in pressione, calcolabile tramite il diametro interno del condotto 22, tuttavia il valore fornito dal costruttore, usualmente à ̈ un valore ricavato utilizzando un diametro di valore intermedio tra il diametro esterno ed il diametro interno della bocca d’uscita del canale 22. Preferibilmente, l’involucro 23 à ̈ provvisto esternamente di un collare 28 che ne consente l’assemblaggio con il dispositivo per il controllo della funzionalità della valvola, secondo l’invenzione. The thrust area AS, in theory, is equal to the width of the surface of the shutter in contact with the pressurized fluid, which can be calculated by means of the internal diameter of the duct 22, however the value provided by the manufacturer usually is It is a value obtained by using a diameter of an intermediate value between the external diameter and the internal diameter of the outlet of the channel 22. Preferably, the casing 23 is provided externally with a collar 28 which allows it to be assembled with the device for checking the functionality of the valve, according to the invention.
Per finire, tale involucro può scaricare direttamente all’aperto qualora una eventuale dispersione di fluido nell’ambiente circostante non comporti problemi per la sicurezza dell’ambiente (inquinamento) e delle persone; in caso contrario lo scarico della valvola à ̈ convogliato e il fluido sfuggito dalla valvola in apertura viene condotto attraverso un idoneo sfogo 29 in un dispositivo di cattura e di smaltimento del fluido in modo sicuro. Il dispositivo di controllo della valvola comprende un castello meccanico 1 provvisto di una base 11 che viene fissata in modo solidale all’involucro della valvola, ad esempio tramite il collare 28: da questa base si innalzano almeno due colonne 12 che supportano un ponte superiore 13. Su questo ponte viene montato un alberino di centraggio a cui à ̈ collegato il pistone 3, che sviluppa la spinta necessaria per esercitare sullo stelo 24 della valvola 2 una forza controllata. Preferibilmente al suddetto alberino à ̈ collegata una coppia di pistoni coassiali, uno (31) per esercitare sullo stelo della valvola una spinta, l’altro (32) per esercitare una trazione. L’estremità del pistone 31 rivolta verso la valvola à ̈ collegata con una cella dinamometria 33 a sua volta collegata con lo stelo 24 dell’otturatore tramite un opportuno adattatore 34. La suddetta cella dinamometrica, interposta fra l’estremità del pistone 31 e lo stelo 24 dell’otturatore, à ̈ collegata tramite il cavo 35 al dispositivo elettronico E. Finally, this casing can discharge directly to the open if any dispersion of fluid in the surrounding environment does not cause problems for the safety of the environment (pollution) and of people; otherwise, the valve discharge is conveyed and the fluid escaped from the valve on opening is led through a suitable vent 29 into a device for capturing and disposing of the fluid in a safe way. The valve control device comprises a mechanical yoke 1 provided with a base 11 which is fixed integrally to the valve casing, for example by means of the collar 28: at least two columns 12 rise from this base which support an upper bridge 13. A centering shaft is mounted on this bridge to which the piston 3 is connected, which develops the thrust necessary to exert a controlled force on the stem 24 of the valve 2. A pair of coaxial pistons is preferably connected to the aforesaid shaft, one (31) to exert a thrust on the valve stem, the other (32) to exert a traction. The end of the piston 31 facing the valve is connected to a dynamometric cell 33 in turn connected to the stem 24 of the obturator by means of a suitable adapter 34. The aforementioned dynamometric cell, interposed between the end of the piston 31 and stem 24 of the shutter, is connected via cable 35 to electronic device E.
Il dispositivo S di generazione, controllo e comando della forza idraulica che aziona l’attuatore convoglia olio in pressione alternativamente o nel pistone di spinta o in quello di trazione con ritorno automatico nella posizione di zero in seguito a depressurizzazione delle linee di mandata. The device S for the generation, control and command of the hydraulic power which activates the actuator conveys pressurized oil alternatively either in the thrust or in the traction piston with automatic return to the zero position following depressurization of the delivery lines.
Le operazioni per installare e preparare il sistema al controllo della valvola sono le seguenti. The steps to install and prepare the system for valve control are as follows.
Avuto accesso alla valvola da esaminare, dopo averla liberata dalle sue protezioni meccaniche, si fissa la base inferiore 11 del castello meccanico, già provvista delle colonne, in modo solidale con l’involucro della valvola, si monta, fissandolo alle colonne, il ponte superiore del castello, già pre-assemblato con l’alberino, i pistoni e la cella di carico. Having had access to the valve to be examined, after having freed it from its mechanical protections, the lower base 11 of the mechanical castle, already equipped with the columns, is fixed, in a way that is integral with the valve casing, and the bridge is mounted, fixing it to the columns top of the castle, already pre-assembled with the shaft, the pistons and the load cell.
Si collega il tutto con lo stelo dell’otturatore, eventualmente mediante l’uso di idonei adattatori, controllando in particolare che la cella dinamometrica non risulti precaricata. Il dispositivo descritto e queste operazioni assicurano che il sistema di spinta e misura sia perfettamente in asse con lo stelo, che non vi siano giochi od attriti e che la forza misurata sia effettivamente quella che agisce sullo stelo. It is all connected to the plug stem, possibly through the use of suitable adapters, checking in particular that the dynamometric cell is not preloaded. The described device and these operations ensure that the thrust and measurement system is perfectly aligned with the rod, that there is no play or friction and that the measured force is actually that which acts on the rod.
La predisposizione del sistema si conclude collegando, preferibilmente mediante attacchi rapidi, il generatore di pressione oleodinamica con i due pistoni tramite i tubi ad alta pressione 36 e 37. Per finire, si collega, mediante il cavo 35, la cella dinamometrica con la centralina elettronica E, terminando così la predisposizione meccanica del sistema. The system is set up by connecting, preferably by means of quick couplings, the hydraulic pressure generator with the two pistons by means of the high pressure pipes 36 and 37. Finally, the dynamometric cell is connected to the electronic control unit by means of cable 35. And, thus ending the mechanical arrangement of the system.
Dopo aver completato la predisposizione meccanica del suddetto sistema la verifica della funzionalità della valvola può avere inizio. After completing the mechanical setup of the aforementioned system, the verification of the functionality of the valve can begin.
Essa à ̈ fondamentalmente suddivisibile in tre fasi, la prima di inserimento dei parametri di riferimento, la seconda di acquisizione dei dati di prova e la terza di calcolo vero e proprio. It can basically be divided into three phases, the first for entering the reference parameters, the second for acquiring the test data and the third for actual calculation.
Inserimento parametri. Parameter entry.
La prima fase consiste nell’acquisizione/assegnazione dei parametri di riferimento e di calcolo per l’esecuzione della prova. Tale fase, che può essere attuata automaticamente o tramite un interfacciamento con l’operatore, immette nel sistema i parametri necessari per la successiva fase di calcolo. Il diagramma di flusso di figura 6 illustra un esempio di questa fase. Tali parametri, elencati in modo non esaustivo data la possibilità di immettere anche ulteriori informazioni sono: The first phase consists in the acquisition / assignment of the reference and calculation parameters for the execution of the test. This phase, which can be carried out automatically or by interfacing with the operator, enters the parameters necessary for the subsequent calculation phase into the system. The flow chart of Figure 6 illustrates an example of this phase. These parameters, listed in a non-exhaustive manner given the possibility to enter further information, are:
1. Periodicità t0di rilevazione del valore della forza FAapplicata, 1. Periodicity t0 of detection of the value of the applied force FA,
2. Scala della forza della cella dinamometrica, 2. Scale of the force of the dynamometric cell,
3. Area di spinta ASdell’otturatore della valvola (da specifica), 3. Thrust area ASof the valve plug (from specification),
4. Pressione prefissata PSdi scatto della valvola (da specifica), 4. Pre-set pressure PS of valve release (from specification),
5. Pressione PFdel fluido in esercizio rilevata attraverso un trasduttore, o analoga strumentazione, 5. Pressure PF of the working fluid detected through a transducer, or similar instrumentation,
6. Valore minimo Fmindella forza FAapplicata sullo stelo, preferibilmente indicato in % della forza FSccorrelata alla pressione PSdi scatto prevista dalla specifica, sopra il quale analizzare il comportamento della valvola, 6. Minimum value Fmind of the force FA applied on the stem, preferably indicated in% of the force FSccorrelated to the trip pressure PS foreseen by the specification, above which to analyze the behavior of the valve,
7. Valore massimo FMAXdella forza FAapplicata sullo stelo, preferibilmente indicato in % della forza FSccorrelata alla pressione PSdi scatto prevista dalla specifica, sotto il quale analizzare il comportamento della valvola, 7. Maximum value FMAX of the force FA applied on the stem, preferably indicated in% of the force FSccorrelated to the trip pressure PS required by the specification, under which to analyze the behavior of the valve,
8. Valore percentuale del margine di tolleranza del valore della forza Fsc assegnato ai valori 6 e 7. 8. Percentage value of the tolerance margin of the force value Fsc assigned to values 6 and 7.
I parametri 6 e 7 indicano i limiti dell’intervallo di forze entro il quale il sistema esegue i calcoli descritti nelle fasi successive. Più in dettaglio, i valori minimo e massimo della forza FAapplicata all’otturatore, che vengono scelti di volta in volta dall’operatore, definiscono l’intervallo all’interno del quale si effettua la verifica della funzionalità della valvola. Infatti, come poi si vedrà , per valori inferiori al minimo la presenza di un eventuale flesso nel grafico di FAindica solo un comportamento anomalo della valvola, ma non il suo scatto, mentre per valori superiori al massimo la valvola à ̈ sicuramente bloccata cosicché risulta inutile proseguire col test. Il software genera su un piano cartesiano, preferibilmente evidenziato tramite un opportuno monitor e/o fissato tramite un’adatta stampante, delle linee orizzontali per rendere visibile anche all’operatore, preferibilmente tramite lo schermo del dispositivo elettronico E, le fasce di intervallo descritte. Il parametro 8 rappresenta il margine di tolleranza variabile rispetto al valore di scatto come da specifica e si ritengono validi ai fini del buon esito della verifica (valvola correttamente tarata e funzionante) solo valori all’interno di tale intervallo e vicini alla pressione di specifica. Parameters 6 and 7 indicate the limits of the range of forces within which the system performs the calculations described in the subsequent phases. More in detail, the minimum and maximum values of the force FA applied to the shutter, which are chosen from time to time by the operator, define the interval within which the valve functionality is checked. In fact, as we will see later, for values below the minimum the presence of a possible inflection in the FA graph only indicates an anomalous behavior of the valve, but not its trip, while for values above the maximum the valve is definitely blocked so that it is it is useless to continue with the test. The software generates horizontal lines on a Cartesian plane, preferably highlighted by a suitable monitor and / or fixed by a suitable printer, to make the interval bands visible also to the operator, preferably via the screen of the electronic device E described. Parameter 8 represents the variable tolerance margin with respect to the trip value as per specification and only values within this range and close to the specification pressure are considered valid for the successful outcome of the verification (valve correctly calibrated and functioning) .
Acquisizione dei dati di prova Acquisition of test data
Tale fase non prevede interazioni con l’operatore e si rende attiva non appena terminato l’inserimento dei precedenti parametri. Il diagramma di flusso di figura 4 illustra un esempio di questa fase. This phase does not involve any interaction with the operator and is activated as soon as the previous parameters have been entered. The flow chart of Figure 4 illustrates an example of this phase.
Tramite l’attuatore si applica allo stelo della valvola una forza di trazione FAche viene fatta crescere progressivamente nel tempo, la cella dinamometrica misura tale forza e ne trasmette il valore come segnale elettrico al dispositivo elettronico che elabora un grafico della forza nel tempo. Secondo l’invenzione, il dispositivo elettronico riceve dalla cella di carico i valori della forza FAapplicata nel tempo allo stelo della valvola trasformandoli in segnali digitali. Questi valori vengono plottati su un piano ortogonale XY ottenendo una curva C il cui andamento riflette le variazioni della forza FAnel tempo, e quindi della pressione, a cui la valvola à ̈ sottoposta. By means of the actuator, a traction force FA is applied to the valve stem which is made to grow progressively over time, the dynamometric cell measures this force and transmits its value as an electrical signal to the electronic device which processes a graph of the force over time. According to the invention, the electronic device receives from the load cell the values of the force FA applied over time to the valve stem, transforming them into digital signals. These values are plotted on an orthogonal plane XY obtaining a curve C whose trend reflects the variations of the force FA over time, and therefore of the pressure, to which the valve is subjected.
Più in dettaglio, il dispositivo elettronico registra la coppia istantanea di valori tempoforza applicata con una frequenza t0, con t0compreso fra 1 ms e 100 ms, preferibilmente pari 1 ms (millisecondo), cosicché la suddetta curva C nasce come l’insieme di una pluralità di punti P ciascuno distanziato dal precedente del suddetto intervallo t0. More in detail, the electronic device records the instantaneous torque of time-force values applied with a frequency t0, with t0 between 1 ms and 100 ms, preferably equal to 1 ms (millisecond), so that the aforementioned curve C arises as the set of a plurality of points P each spaced from the previous one of the aforementioned interval t0.
Il procedimento prosegue fino a quando il valore di tale forza FAnon assume un valore FS, riconosciuto dal sistema, che segnala la prossima apertura della valvola oppure non risulta pari o superiore a FMAX. Al verificarsi di uno di questi eventi l’algoritmo di calcolo, o l’operatore medesimo, interrompe l’attività del dispositivo e pone fine all’acquisizione dei dati. Eventuali variazioni repentine della curva disegnata indicano movimenti più o meno significativi della valvola stessa. Tra questi alcuni indicano semplici movimenti cosiddetti di “sfarfallio†della valvola, ma uno, in particolare, indica il movimento di apertura della valvola, ovvero la pressione di scatto. In corrispondenza di questo punto si ha infatti una brusca caduta del valore della forza FAapplicata allo stelo, principalmente per il fatto che l’incipiente apertura della valvola, cioà ̈ l’allontanamento dell’otturatore dalla bocca del condotto, fa aumentare l’ampiezza dell’area di spinta con conseguente diminuzione della forza necessaria per aprire l’otturatore. Oltre a ciò, in condizioni di incipiente apertura il comportamento meccanico della valvola diviene instabile. The procedure continues until the value of this force FA assumes a value FS, recognized by the system, which signals the next opening of the valve or is equal to or greater than FMAX. When one of these events occurs, the calculation algorithm, or the operator himself, interrupts the activity of the device and puts an end to data acquisition. Any sudden changes in the drawn curve indicate more or less significant movements of the valve itself. Among these, some indicate simple so-called “flicker” movements of the valve, but one, in particular, indicates the opening movement of the valve, that is the trigger pressure. In fact, at this point there is a sudden drop in the value of the force FA applied to the stem, mainly due to the fact that the incipient opening of the valve, that is the removal of the obturator from the mouth of the duct, increases the Amplitude of the thrust area with consequent decrease of the force necessary to open the shutter. In addition to this, in conditions of incipient opening the mechanical behavior of the valve becomes unstable.
L’algoritmo di calcolo secondo l’invenzione tende a restringere il campo di analisi di tali variazioni repentine sino ad arrivare mediante calcoli ricorsivi, ad individuare l’effettiva pressione di scatto della valvola. The calculation algorithm according to the invention tends to restrict the field of analysis of these sudden variations until, by means of recursive calculations, it can identify the effective trigger pressure of the valve.
La figura 2 illustra il suddetto tipo di grafico per una valvola sottoposta a test in presenza di pressione di fluido agente sull’otturatore. Il tempo t à ̈ posto in ascissa ed il valore della forza FAin ordinata: sull’asse della forza sono segnati i valori Fmined FMAX, con le corrispondenti tolleranze, che definiscono l’intervallo di forze T scelto per la verifica. Viene anche indicato il valore FScdella forza di scatto quale deve essere secondo il dato di specifica. Figure 2 illustrates the above type of graph for a valve subjected to testing in the presence of fluid pressure acting on the shutter. The time t is placed on the abscissa and the value of the force FAin ordinate: the values Fmined FMAX are marked on the force axis, with the corresponding tolerances, which define the interval of forces T chosen for the verification. The FSc value of the release force is also indicated as it must be according to the specification data.
La curva C, costituita dall’insieme dei punti P, nel suo andamento può essere considerata fedelmente rappresentativa dei movimenti di una generica valvola. The curve C, consisting of the set of points P, in its course can be considered faithfully representative of the movements of a generic valve.
Come si può notare in figura 2, nella zona di scatto della valvola, indicata nel cerchietto, la curva dei valori FAa pendenza continuamente crescente a partire dal valore zero, presenta un primo punto P1nel quale la pendenza si abbassa bruscamente, per poi risalire fino ad un secondo punto P2dove interviene un nuovo brusco abbassamento, quindi un accenno di parziale risalita fino al punto P3seguito da una definitiva, rapida e continua diminuzione di valore. Secondo l’invenzione, l’algoritmo riconosce come punto di scatto della valvola il punto P1 ancorché in tale punto il valore di FAsia inferiore al valore nel punto P2, generalmente coincidente con FSCquando la valvola funziona correttamente. As can be seen in figure 2, in the valve trip area, indicated in the circle, the curve of values FAa continuously increasing slope starting from the zero value, presents a first point P1 in which the slope drops abruptly, and then rises up to a second point P2 where a new abrupt lowering occurs, then a hint of partial ascent to point P3 followed by a definitive, rapid and continuous decrease in value. According to the invention, the algorithm recognizes point P1 as the trigger point of the valve even though in this point the value of FA is lower than the value in point P2, generally coinciding with FSC when the valve is working correctly.
La figura 3 illustra il suddetto tipo di grafico, con le medesime modalità della figura 2, per una valvola sottoposta a test in assenza di pressione di fluido agente sull’otturatore. Come si può notare, nel caso di prove in bianco, cioà ̈ con pressione di impianto uguale a zero, la curva C non mostra il flesso P1-P2sopra descritto, ma solo un cambio di pendenza della curva nei punti P3e P4che il sistema secondo l’invenzione à ̈ in grado di riconoscere. In altre parole, il sistema riconosce come forza di apertura della valvola, corrispondente alla pressione di scatto della stessa, il valore della forza in P3, trascurando il valore in P4Figure 3 illustrates the above type of graph, with the same modalities as in Figure 2, for a valve subjected to testing in the absence of fluid pressure acting on the shutter. As can be seen, in the case of blank tests, i.e. with system pressure equal to zero, curve C does not show the inflection P1-P2 described above, but only a change in slope of the curve at points P3 and P4 which the system according to € ™ invention is able to recognize. In other words, the system recognizes the force value in P3 as the opening force of the valve, corresponding to its release pressure, neglecting the value in P4
Determinazione del valore di scatto e calcolo di verifica della funzionalità della valvola Anche tale fase non prevede interazione tra l’operatore ed il sistema, salvo per ciò che à ̈ necessario compiere al fine di indicare al sistema stesso l’avvio e la fine della verifica. Determination of the trip value and calculation of valve functionality verification This phase also does not involve interaction between the operator and the system, except for what is necessary to do in order to indicate the start and end of the system itself. verification.
L’indicazione del valore della pressione effettiva di scatto della valvola e la determinazione della sua congruenza con il valore di taratura indicato in specifica avviene in modo automatico. La verifica si ritiene superata nel caso in cui il valore della pressione di scatto della valvola calcolato risulta interno al predetto intervallo T e dentro il valore di tolleranza prefissato. The indication of the value of the effective trigger pressure of the valve and the determination of its congruence with the calibration value indicated in the specification takes place automatically. The check is considered to have been passed if the calculated valve trigger pressure is within the aforementioned interval T and within the predetermined tolerance value.
Il procedimento secondo l’invenzione consiste nel calcolare il valore medio delle derivate di tutti i punti dell’intervallo T, delimitato ad una estremità dal valore Fmined all’estremità opposta dal valore (FSo FMAX) che ha posto fine all’acquisizione dei dati, identificando poi il primo punto, a partire da Fmin, in cui il valore istantaneo della derivata risulta inferiore al suddetto valore medio. Secondo l’invenzione, la forza FAapplicata nel suddetto punto viene riconosciuta come la forza corrispondente alla pressione di scatto della valvola. The procedure according to the invention consists in calculating the average value of the derivatives of all the points of the interval T, delimited at one end by the value Fmined at the opposite end by the value (FSo FMAX) which ended the data acquisition, then identifying the first point, starting from Fmin, in which the instantaneous value of the derivative is lower than the aforementioned average value. According to the invention, the force FA applied at the above point is recognized as the force corresponding to the trigger pressure of the valve.
Il diagramma di flusso di figura 5 illustra un esempio di questa fase. The flow chart of Figure 5 illustrates an example of this phase.
Più in dettaglio, in corso di verifica il sistema calcola per ogni punto P dell’intervallo scelto il valore della derivata della curva inserendo detti valori in un vettore. In altre parole il programma software scrive all’interno del vettore forza i valori della forza FAapplicata rilevati negli istanti t e all’interno del vettore derivata i valori della derivata nei punti P della curva C calcolati negli istanti t. La differenza tra le varie derivate à ̈ significativa della variazione di pendenza della curva nel tempo, e quindi di una variazione della forza esercitata. More in detail, during verification the system calculates for each point P of the chosen interval the value of the derivative of the curve by inserting these values in a vector. In other words, the software program writes inside the force vector the values of the applied force FA detected at instants t and inside the derived vector the values of the derivative in the points P of the curve C calculated at instants t. The difference between the various derivatives is significant of the change in slope of the curve over time, and therefore of a change in the force exerted.
In accordo con una prima forma di realizzazione dell’invenzione, il software registra, nel contempo, anche il valore medio di derivata tra quelle dei punti registrati fino a quel momento aggiornando continuamente il calcolo fino all’esaurimento di tutti i punti da considerare. In accordo con una variante dell’invenzione, il software calcola il valore medio delle derivate dei punti dell’intervallo solo dopo aver acquisito i dati di tutti i punti dell’intervallo considerato. In accordance with a first embodiment of the invention, the software records, at the same time, also the average value of the derivative between those of the points recorded up to that moment, continuously updating the calculation until all the points to be considered have been exhausted. . According to a variant of the invention, the software calculates the average value of the derivatives of the points of the interval only after having acquired the data of all the points of the considered interval.
Il software individua poi come punto di scatto della valvola il punto cui corrisponde il primo valore di derivata positiva appena al di sotto del valore medio rilevato. Tramite confronti con i parametri inseriti durante la prima fase, ed in particolare con il valore di FSCe con l’intervallo di tolleranza, viene poi indicato il corretto funzionamento della valvola o, al contrario, la sua condizione di scorretta taratura. The software then identifies as the trigger point of the valve the point corresponding to the first positive derivative value just below the mean value detected. Through comparisons with the parameters entered during the first phase, and in particular with the FSC value and the tolerance interval, the correct operation of the valve or, on the contrary, its condition of incorrect calibration is then indicated.
Un pregio particolare del metodo secondo l’invenzione à ̈ dato dal fatto che l’algoritmo di calcolo può essere modificato sulla base delle esperienze fatte durante la verifica di diversi tipi di valvole, rendendolo sempre più preciso. Infatti, i grafici disegnati sul piano cartesiano presentano funzionamenti analoghi al verificarsi di determinate simili condizioni di esercizio. La forma della curva pertanto à ̈ riconducibile a fenomeni fisici che sono stati considerati durante il perfezionamento dell’algoritmo di calcolo. In particolare a seconda delle condizioni di esercizio, l’algoritmo può continuare ad essere valido in quanto possono essere modificate talune condizioni al contorno, ad esempio si possono eliminare o meno valori di derivate nulle o negative al momento del confronto con il punto di scatto individuato. L’osservazione sperimentale fa da base a quanto realizzato. A particular advantage of the method according to the invention is given by the fact that the calculation algorithm can be modified on the basis of the experiences made during the verification of different types of valves, making it more and more precise. In fact, the graphs drawn on the Cartesian plane exhibit similar operations when certain similar operating conditions occur. The shape of the curve is therefore attributable to physical phenomena that were considered during the improvement of the calculation algorithm. In particular, depending on the operating conditions, the algorithm can continue to be valid as some boundary conditions can be modified, for example, zero or negative derivative values can be eliminated or not when comparing with the trigger point identified. Experimental observation forms the basis for what has been achieved.
Il sistema tende ad escludere punti di scatto non corretti per mezzo di più confronti e metodi. Oltre a venir eliminati gli intervalli non significativi infatti, il software indicando come punto di scatto il punto in cui la curva presenta la prima e solo la prima flessione attesta già la taratura della valvola. Flessioni successive non sono significative in quanto l’esistenza di una prima flessione à ̈ già di per sé sinonimo di apertura e quindi di correttezza o meno del funzionamento, paragonando il valore della pressione di scatto con quello di specifica. L’eliminazione di determinati intervalli à ̈ ragionevole in quanto la curva disegnata à ̈ sia funzione delle caratteristiche fisiche della valvola che degli equilibri di forze che regolano il suo comportamento. The system tends to exclude incorrect trigger points by means of multiple comparisons and methods. In addition to eliminating the insignificant intervals, in fact, the software indicates as the trigger point the point where the curve presents the first and only the first deflection already certifies the calibration of the valve. Subsequent flexions are not significant as the existence of a first flexion is already in itself a synonym of opening and therefore of correctness or otherwise of operation, comparing the value of the trigger pressure with that of the specification. The elimination of certain intervals is reasonable as the curve drawn is both a function of the physical characteristics of the valve and of the balance of forces that regulate its behavior.
L’invenzione descritta offre importanti vantaggi qualitativi ed economici. The invention described offers important qualitative and economic advantages.
In primo luogo il sistema, dopo essere stato collegato ed avviato, à ̈ in grado di ricavare in modo automatico il valore della pressione di scatto di una valvola di sicurezza durante il suo normale esercizio con un errore non superiore al 2%. Infatti, il sistema calcola direttamente il valore di tale pressione in modo automatico e certificato eliminando ogni eventuale possibile errore dovuto all’operatore. First of all, the system, after being connected and started, is able to automatically obtain the value of the trigger pressure of a safety valve during its normal operation with an error not exceeding 2%. In fact, the system directly calculates the value of this pressure in an automatic and certified way, eliminating any possible error due to the operator.
Il sistema à ̈ in grado di riconoscere eventuali difettosità della valvola come indurimenti della molla o sfarfallii, inoltre il sistema non porta allo scatto della valvola, eliminando così il pericolo di fuoriuscita dei prodotti contenuti nell’impianto ed il possibile sporcamento della sede della valvola. The system is able to recognize any valve defects such as hardening of the spring or flickering, moreover the system does not cause the valve to snap, thus eliminating the danger of leaking of the products contained in the system and the possible fouling of the seat of the valve.
Il sistema à ̈ in grado di esercitare sia la forza necessaria al sollevamento dell’otturatore quanto una spinta sullo stesso in modo da favorire la chiusura della valvola in caso di necessità . The system is able to exert both the force necessary to lift the shutter and a thrust on it in order to facilitate the closing of the valve in case of need.
Durante l’esecuzione del test la valvola non à ̈ bloccata e può intervenire in caso di necessità . During the test the valve is not blocked and can intervene in case of need.
Per quanto riguarda l’esecuzione della verifica, l’amplificazione del segnale in arrivo dalla cella dinamometria à ̈ fatto direttamente in modo digitale senza pericolo che i componenti elettronici possano avere delle derive e debbano essere ritarati. Il sistema elettronico secondo l’invenzione à ̈ completamente chiuso e, con l’eccezione del collegamento alla cella dinamometria realizzato con opportuni spinotti, non ci sono dispositivi che richiedono energia elettrica. As regards the execution of the verification, the amplification of the signal arriving from the dynamometry cell is done directly in a digital way without danger that the electronic components may have drifts and must be recalibrated. The electronic system according to the invention is completely closed and, with the exception of the connection to the dynamometer cell made with suitable pins, there are no devices that require electrical energy.
Nel sistema secondo l’invenzione si possono analizzare dati con una frequenza di acquisizione fino ad 1 ms. e l’algoritmo di calcolo, trascurando le variazioni repentine, riconosce le variazioni di pendenza della curva nel tempo, cioà ̈ il sistema individua come punto di scatto della valvola il primo valore di derivata positiva appena al di sotto del valore medio rilevato. Questa modalità risulta non solo più precisa di quella dello stato dell’arte ma consente anche di verificare la taratura di valvole con pressione d’impianto uguale a zero, in particolare al banco, o con area di spinta molto piccola, dove cioà ̈ nella curva non si ha un flesso ma solo un cambio di pendenza. In the system according to the invention it is possible to analyze data with an acquisition frequency of up to 1 ms. and the calculation algorithm, neglecting sudden variations, recognizes the slope variations of the curve over time, ie the system identifies the first positive derivative value just below the mean value measured as the trigger point of the valve. This mode is not only more precise than that of the state of the art but also allows you to check the calibration of valves with system pressure equal to zero, in particular at the bench, or with a very small thrust area, where that is in the curve there is no inflection but only a change in slope.
Il sistema dell’invenzione arriva al calcolo della pressione di scatto con un processo matematico nuovo e originale, più preciso e di utilizzo più generale, cioà ̈ utilizzabile per più valvole e in più occasioni. The system of the invention reaches the calculation of the trigger pressure with a new and original mathematical process, more precise and of more general use, that is, it can be used for several valves and on several occasions.
L’operatore osserva sullo schermo l’andamento della prova e, in caso di necessità , può intervenire manualmente per fermare la medesima e salvaguardare l’apparecchiatura di misura. The operator observes the progress of the test on the screen and, if necessary, can intervene manually to stop it and safeguard the measuring equipment.
Nella presente descrizione non sono state di norma illustrate tutte le possibili alternative strutturali e dimensionali alle forme di attuazione dell’invenzione specificatamente descritte: non à ̈ infatti sembrato necessario espandersi nei dettagli costruttivi del sistema dell’invenzione in quanto ogni tecnico dell’arte, dopo le istruzioni qui date, non avrà difficoltà a progettare, scegliendo adeguatamente materiali e dimensioni, la soluzione tecnica più vantaggiosa. Queste varianti s’intendono tuttavia ugualmente comprese nell’ambito di protezione del presente brevetto, risultando tali forme alternative di per se stesse facilmente derivabili dalla descrizione qui effettuata del rapporto che lega ciascuna forma di attuazione con il risultato che l’invenzione vuole ottenere. In the present description all the possible structural and dimensional alternatives to the specifically described embodiments of the invention have not normally been illustrated: in fact it did not seem necessary to expand into the constructive details of the system of the invention as each technician of the invention arte, after the instructions given here, will have no difficulty in designing the most advantageous technical solution by choosing the right materials and dimensions. However, these variants are understood to be equally included in the scope of protection of the present patent, as these alternative forms in themselves can be easily derived from the description made here of the relationship that binds each embodiment with the result that the invention intends obtain.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000049A ITMI20110049A1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FUNCTIONALITY OF SAFETY VALVES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000049A ITMI20110049A1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FUNCTIONALITY OF SAFETY VALVES |
Publications (1)
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|---|---|
| ITMI20110049A1 true ITMI20110049A1 (en) | 2012-07-21 |
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ID=43975388
Family Applications (1)
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| IT000049A ITMI20110049A1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE FUNCTIONALITY OF SAFETY VALVES |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4949288A (en) * | 1988-09-02 | 1990-08-14 | Movats Incorporated | Testing system for safety relief valves |
| WO2007107725A1 (en) * | 2006-03-18 | 2007-09-27 | Seetru Limited | Sensor determination of safety valve condition rating |
-
2011
- 2011-01-20 IT IT000049A patent/ITMI20110049A1/en unknown
Patent Citations (2)
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