CN103672007B

CN103672007B - 回转阀

Info

Publication number: CN103672007B
Application number: CN201310433561.6A
Authority: CN
Inventors: S·W·安德森; T·D·格雷博
Original assignee: Fisher Controls International LLC
Current assignee: Fisher Controls International LLC
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2018-01-12
Anticipated expiration: 2033-09-16
Also published as: EP2898241A1; CN203797022U; JP2015531849A; CN103672007A; RU2015110649A; US20150019143A1; US20140076061A1; EP2898241B1; BR112015006023A2; JP6276276B2; RU2649153C2; MX354895B; MX2015003536A; CA2883651A1; AR092619A1; US8839680B2; CA2883651C; WO2014047299A1

Abstract

公开了用于估计回转阀的密封件的情况的方法和装置。一种示例性方法包括确定回转阀的流量控制组件的密封件磨损循环。该密封件磨损循环包括流量控制组件在与密封件接触的第一位置与第二位置之间的移动。该示例性方法还包括确定在该密封件磨损循环期间操作该流量控制组件的致动器的扭矩并且基于该扭矩估计该密封件的情况。

Description

回转阀

技术领域

本文的公开整体涉及密封件，并且更具体而言涉及用于估计回转阀的密封件的情况的方法和装置。

背景技术

过程控制系统通常使用各种各样的过程控制设备(如回转阀)来控制工业过程。回转阀典型地包括接合密封件以闭合流体流动通道的流量控制组件(例如球、盘、偏心塞子等等)。当移动流量控制组件以接合或脱离密封件时，流量控制组件可能使密封件受到压力并且/ 或者导致密封件磨损。为了确定密封件的情况，可以周期性地离线(即当工业过程暂停或停止时)检查并且/或者测试该阀。然而，密封件经常在工业过程正受到控制时坏掉，或者在密封件的使用寿命到期之前就基本上被替换。

发明内容

一种示例性方法包括确定回转阀的流量控制组件的密封件磨损循环。该密封件磨损循环包括流量控制组件在与密封件接触的第一位置与第二位置之间的移动。该示例性方法还包括确定在该密封件磨损循环期间操作该流量控制组件的致动器的扭矩并且基于该扭矩估计该密封件的情况。

本文公开的另一种示例性方法包括确定回转阀的流量控制组件的密封件磨损循环。该密封件磨损循环包括流量控制组件在与密封件接触的第一位置与第二位置之间的移动。该示例性方法还包括响应于确定该密封件磨损循环，增加密封件磨损循环的计数，并且将该计数与变量相关联，该变量与在该密封件的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量相对应。基于该计数和该变量估计该密封件的情况。

附图说明

图1示出了一种可用于实现本文的公开的教导的示例性过程控制系统。

图2是一种可用于实现本文公开的示例性方法的示例性回转阀的横截面视图。

图3是用于表示一种本文所公开的示例性方法的流程图。

图4用于表示另一种本文所公开的示例性方法的流程图。

具体实施方式

虽然结合球阀来描述以下装置和方法，但是示例性装置和方法还可用于任意其他回转阀，例如全通径球阀、分段球阀、V型槽球阀、蝶形阀、偏心塞阀等等。并且，虽然结合气动致动器(例如2052 振动膜回转致动器)描述了以下装置和方法，但是示例性装置和方法还可用于任意其他回转致动器，例如液压致动器、电力致动器等等。

回转阀(例如全通径球阀、分段球阀、V型槽球阀(例如 Vee-Ball^TM V150阀、Vee-Ball^TM V300阀)、蝶形阀、偏心塞阀和/或其他回转阀)通常在过程控制系统中用于控制工业过程。回转阀典型地包括接合和脱离密封件的流量控制组件(例如球、盘、塞子等等)。在当流量控制组件从接合或靠着密封件的第一、闭合位置移动到第二位置以脱离密封件或者从第二位置移动到第一位置以接合密封件时的密封件磨损循环期间，流量控制组件可能使密封件受到压力并且/或者导致密封件磨损。随着时间推移，该压力和/或磨损可能导致密封件坏掉。

对于扭矩阀座回转阀(例如蝶形阀、偏心塞子等等)，当流量控制组件(例如盘)在闭合期间与密封件接合时致动器输出完全额定扭矩。在流量控制组件与密封件的接合与脱离期间，流量控制组件相对于密封件移动。因此，扭矩阀座回转阀的密封件的使用寿命对应于密封件磨损循环的数量。直到密封件达到门限情况(例如用坏情况)为止，致动器为了实现关闭所产生的扭矩基本上保持恒定。如果密封件是非金属的，则当密封件达到门限情况时，致动器为了实现关闭所产生的扭矩对于后续的密封件磨损循环可能降低，因为密封件与流量控制组件之间的干扰变少。如果密封件是金属的并且涂有抗磨涂层，则致动器为了实现关闭所产生的扭矩对于后续的密封件磨损循环由于磨伤而增加。如果密封件是金属的并且未涂有抗磨涂层，则致动器为了实现关闭所产生的扭矩对于后续的密封件磨损循环可能降低。在其他实例(例如偏心塞阀)中，密封件的使用寿命不受密封件磨损循环的数量的影响。对于定位座阀(例如球阀)，流量控制组件基本上总是接触密封件。因此，密封件磨损循环包括流量控制组件相对于密封件的旋转。

本文所述的示例性装置和方法可用于估计回转阀的密封件的情况。本文公开的示例性方法和装置可以用于回转阀在线(即正用于控制工业工程)时。本文公开的示例性方法包括确定回转阀的流量控制组件的密封件磨损循环。在一些实例中，该密封件磨损循环包括流量控制组件从靠着密封件的第一、闭合位置到第二位置的移动。在其他实例中，该密封件磨损循环包括流量控制组件从第二位置到第一位置的移动。本文公开的一些实例还包括用于在该密封件磨损循环期间确定操作该流量控制组件的致动器的扭矩并且基于该扭矩估计密封件的情况。

本文公开的另一种示例性方法包括确定回转阀的流量控制组件的密封件磨损循环并且增加密封件磨损循环的计数。可以将该计数与一个变量相关联，该变量与密封件的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量相对应。基于该计数和变量，可以估计密封件的情况。在一些实例中，通过基于该计数以及与该变量相对应的密封件的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量来计数比率。

图1示出了可用于实现本文公开的示例性装置和方法的示例性过程控制系统100。示例性过程控制系统100包括任意数量的过程控制设备102，如输入设备和/或输出设备。在一些实例中，输入设备包括阀、泵、风扇、加热器、冷却器、混合器和/或其他设备，并且输出设备包括温度传感器、压力计、浓度计、液面计、流量计、蒸汽传感器、阀控制器和/或其他设备。

输入设备和输出设备经由数据总线(例如FOUNDATION Fieldbus^TM)或者局域网(LAN)106，可通信地耦接到控制器104(例如DeltaV^TM控制器)。输入设备和输出设备可以无线可通信地耦接到控制器104。控制器104向输入设备发送指令以控制过程并且接收并且/或者收集由输出设备发送的信息(例如测量的变量、环境信息和/或输入设备信息等等)。控制器104生成通知、警报消息和/或其他信息。控制器104还可通信地耦接到工作站108，工作站108包括用于显示过程控制信息(例如测量的过程控制信息、警报消息等等) 的接口110。虽然在图1中显示了单个控制器104，但是在示例性系统100中可以包括一个或多个附加控制器而不脱离本文公开的教导。

图2描述了可用于实现本文公开的实例的示例性回转阀200的横截面视图。示例性回转阀200是球阀(例如Vee-Ball^TM V150 阀)。然而，任意其他回转阀(例如全通径球阀、分段球阀、蝶形阀、塞阀、偏心塞阀等等)可用于实现本文公开的实例。示例性回转阀 200包括用于限定流体流动通道204的阀体202。密封件206被设置在流体流动通道204中并且耦接到阀体202。流量控制组件208被设置在流体流动通道204中与密封件206相邻。在所示实例中，流量控制组件208是球。其他实例包括其他流量控制组件(例如盘、塞子等等)。当流量控制组件208处于接合或靠着密封件206的第一、闭合位置中时，密封件206在密封件206和流量控制组件208之间提供流体密封。在所示实例中，流量控制组件208处于第一、闭合位置中。流量控制组件208可操作地耦接到从动轴210和驱动轴212。驱动轴 212可以耦接到气动致动器(未显示)，例如2052振动膜回转致动器。该致动器可以是单作用致动器或双作用致动器。其他示例性回转阀(例如液压致动器或电力致动器)可用于实现本文公开的实例。致动器具有预先确定的特性，例如有效区域、杆臂长度和基准范围(即在无负载的情况下将驱动轴212从完全开启位置旋转到完全闭合位置的压力范围，例如3帕到15帕)。基于该特性，可以确定致动器的估计最大扭矩。

示例性回转阀200还包括数字阀控制器(“DVC”)(未显示)，例如FIELDVUE^TM DVC6200数字阀控制器。数字阀控制器包括一个或多个传感器以收集并且确定信息，例如驱动轴212的位置、轴旋转的方向、阀关闭的计数、阀打开的计数、致动器中的活塞的一个或多个末端上的压强和/或其他信息。

DVC可操作地耦接到致动器并且可通信地耦接到控制器104。在操作期间，DVC接收来自控制器104的指令以移动流量控制组件208 例如远离密封件206(即开启阀)、朝向密封件206和/或接合密封件 206以形成密封件206与流量控制组件208之间的流体密封。DVC 然后(例如经由气动信号)向用于移动驱动轴212的致动器发送指令。

在所示实例中，在操作期间，DVC确定流量控制组件208的一个或多个密封件磨损循环。在一些实例中，密封件磨损循环是打开循环，该打开循环包括流量控制组件208从第一、闭合位置到第二位置的移动。在其他实例中，该密封件磨损循环是阀闭合循环，该阀闭合循环包括流量控制组件208从第二位置到第一、闭合位置的移动。在一些实例中，第二位置是流量控制组件208脱离密封件206时流量控制组件208的位置。在一些实例中，第二位置是流量控制组件208 最初接合或脱离密封件206时流量控制组件208的位置，例如与流量控制组件208离开第一、闭合位置的总可能行程的大约百分之二相对应的位置。在一些实例中，第二位置是密封件206与流量控制组件 208之间的流体密封最初被破坏或形成时的位置。在密封件磨损循环期间，DVC确定致动器的压力。在密封件206基本上总是与流量控制组件208接触的一些实例中，密封件磨损循环是流量控制组件208 相对于密封件206的旋转。

可以基于压力计算致动器在密封件磨损循环期间的一个或多个扭矩。例如，可以使用以下方程式1计算单作用致动器的扭矩；可以使用以下方程式2计算没有弹簧的双作用致动器的扭矩；并且可以使用以下方程式3计算有弹簧的双作用致动器的扭矩：

方程式1：T_Cycle＝(P_max-P_{Seat End Bench Range}-P_spring)×A_Actuator×L_{Lever Arm；}；

方程式2：

方程式3：T_Cycle＝(|P_l|_max-P_{Seat End Bench Range}-P_spring)×A_Actuator×L_{Lever Arm}-。

在方程式1中，P_max是在密封件磨损循环期间由DVC确定的最大压力。在一些实例中，P_max是在密封件磨损循环期间由DVC确定的两个或更多个压力的平均值。在方程式2和3中，P₁是由DVC确定的致动器的活塞的一个末端的最大致动器压力。在方程式2中，|P₁-P₂|_max是在密封件磨损循环期间由DVC确定的活塞的对立的末端的最大差分致动器压力。在一些实例中，P₁和P₂是在密封件磨损循环期间由DVC确定的两个或更多个压力的平均值。在方程式1和3中，P_{Seat End Bench Range}是初始致动器移动的无负载情况下在致动器的行程的阀座末端处的预先确定的致动器压力。在一些实例中，基于在操作期间获取的数据来确定P_{Seat End Bench Range}。在一些实例中，凭经验确定P_{Seat End Bench Range}。在一些实例中，P_{Seat End Bench Range}是P_max与阀闭合期间在大约第一位置处致动器压力之间的差的平均值。P_spring是用于克服致动器的弹簧的致动器压力。在方程式1-3中，A_Actuator是致动器振动膜、活塞或用于生成力的其他致动器组件的有效区域，并且L_{Lever Arm}是致动器的臂(例如杆臂等等) 的长度。上述方程式仅仅是示例性的，并且可以使用其他方程式确定致动器的扭矩而不脱离本文公开的范围。

在每个密封件磨损循环期间，流量控制组件208使密封件206受到压力并且导致密封件206磨损。结果，在每个密封件磨损循环期间消耗密封件206的使用寿命的一部分。随着密封件206由于压力而磨损或疲劳，用于执行每个后续密封件磨损循环的扭矩可能增加或减小。

可以例如通过测试一个或多个与示例性回转阀200相似的或相同的回转阀来用实验确定在密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计寿命循环或数量。在一些实例中，通过在第一、闭合位置与第二位置之间移动一个相似的或相同的回转阀直到密封件坏掉来测试该相似的或相同的回转阀。在测试期间，确定密封件磨损循环的计数。因此，该测试产生在密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量。在一些实例中，将密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量存储在数据库中。

在一些实例中，在测试期间确定每个密封件磨损循环的扭矩。在一些该实例中，该扭矩在密封件的使用寿命的一部分(例如最初的 1250000个密封件磨损循环)期间基本上保持恒定，直到密封件的情况达到门限等级为止。当密封件的情况达到门限等级时(例如当密封件磨损到门限量时)，后续密封件磨损循环的扭矩可能增加或减小。因此，可以基于密封件磨损循环的扭矩来估计密封件206的情况。在一些实例中，基于该扭矩以及设定值(例如致动器的最大可用扭矩输出、初始密封件磨损循环期间的扭矩、预先确定数量的密封件磨损循环期间的平均扭矩(例如在最初100个密封件磨损循环期间的平均扭矩)等等)来确定密封件206的情况。

在一些实例中，密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量对应于一个或多个变量，例如密封件类型(例如金属、非金属、PTFE等等)、阀尺寸、流体温度和/或任意其他合适的变量。因此，该测试产生在密封件206的使用寿命期间与一个或多个变量相对应的密封件磨损循环的估计数量。在一些实例中，这些测试可用于建立变量范围(例如小于100摄氏度、在100摄氏度与150摄氏度之间，大于150摄氏度等等)，每个变量范围通常对应于在密封件206的使用寿命期间可以由阀200执行的密封件磨损循环的不同的寿命循环或估计数量。在一些实例中，将这些变量和/或变量范围放在表格或数据库中。因此，在一些实例中，由阀200执行的密封件磨损循环的计数指示密封件206的情况。例如，如果阀200已经执行了1000000 个密封件磨损循环并且在给定变量或变量范围上密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量是大约1500000，则密封件206可能是66.7％磨损(即相对于密封件206的使用寿命期间密封件 206要受到的磨损的量)。

图3-4是用于表示本文公开的示例性方法的流程图。可以由处理器、控制器104和/或任意其他合适的处理设备执行图3-4的示例性方法中的一些或全部。在一些实例中，用存储在与处理器相关联的有形机器可访问或可读介质(如闪存、ROM和/或随机访问存储器RAM) 上的编码指令来实现图3-4的示例性方法中的一些或全部。可替换地，可以使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、分立逻辑、硬件、固件等等的任意组合来实现图3-4的示例性方法中的一些或全部。并且，图3-4中所示的一个或多个操作可以手动地实现或者可以被实现为任意前述技术的组合，例如固件、软件、分立逻辑和/或硬件的任意组合。此外，虽然参考图3-4中所示的流程图来描述示例性方法，但是可以采用许多其他用于实现示例性方法的方法。可以例如改变方框的执行次序并且/或者可以改变、消除、再分割或者组合所述方框中的一些方框。另外，可以例如由独立的处理线程、处理器、设备、分立逻辑、电路等等来顺序地执行并且/或者并行地执行图3-4的示例性方法中的一些或全部。

参考图1和2，通过确定阀200的流量控制组件208的密封件磨损循环(方框302)来开始图3的示例性方法或过程300。在一些实例中，密封件磨损循环是打开循环。该打开循环包括流量控制组件 208从靠着密封件206的第一、闭合位置到第二位置的移动。在其他实例中，密封件磨损循环是阀闭合循环，包括流量控制组件208从第二位置到第一、闭合位置的移动。在一些实例中，第二位置是流量控制组件208脱离密封件206时流量控制组件208的位置。在一些该实例中，第二位置是流量控制组件208最初脱离密封件206时流量控制组件208的位置(例如与流量控制组件208离开靠着密封件206的第一、闭合位置的总可能行程的大约百分之二相对应的位置)。在一些其他实例中，第二位置是密封件206与流量控制组件208之间的流体密封最初破坏或形成的位置。

在方框304处，确定在密封件磨损循环期间操作流量控制组件 208的致动器的扭矩。在操作期间，随着流量控制组件208移动，DVC 通过确定流量控制组件208和/或驱动轴212的位置并且确定致动器的压力来确定在密封件磨损循环期间的扭矩。通过使用方程式例如方程式1、2或3，可以使用致动器的压力和预先确定的特性(例如基准范围、有效区域、杆臂长度等等)计算致动器的扭矩。

基于该扭矩，估计密封件206的情况(方框306)。在一些实例中，估计密封件206的情况包括基于该扭矩或设定值来计算指示密封件206的情况的值。在一些实例中，该设定值是在一个或多个之前的密封件磨损循环器件的致动器的扭矩，例如在初始密封件磨损循环期间该致动器的扭矩、在预先确定数量的密封件磨损循环期间的平均扭矩(例如最初100个密封件磨损循环期间的平均扭矩)等等。在其他实例中，该设定值是致动器的估计最大可用扭矩。

在一些该实例中，计算指示密封件206的情况的值包括计算密封件磨损循环的比率，例如以下方程式4的比率：

方程式4：

在方程式4中，T是密封件磨损循环的扭矩并且T_max是致动器的估计最大可用扭矩。在其他实例中，密封件磨损循环的比率是该扭矩与另一个设定值(例如在初始密封件磨损循环期间的扭矩等等)的比率。在一些实例中，T_max是基于致动器的特性(例如致动器有效区域、杆臂长度、气源压力等等)的预先确定的值。在其他实例中，T_max是基于轴的特性(例如切变强度)的预先确定的值。在一些实例中，如果则该比率可以指示致动器不能够使流量控制组件208移动进入或走出第一位置。在一些实例中，用于指示致动器的传动系统的健康性。

在一些实例中，在密封件206的估计使用寿命的第一部分(例如初始数量个密封件磨损循环)期间基本上恒定。例如，在大约最初 1000000个密封件磨损循环期间，可以是大约0.8。然而，从大约1000000个密封件磨损循环到大约1500000个密封件磨损循环，可能从0.8减少到0.75，从而指示密封件206的情况已经恶化(例如密封件206已经磨坏)。

在方框308处，确定密封件206的情况是否已经达到预先确定的等级。该预先确定的等级可以例如对应于使用方程式4预先确定的值，该值例如等于0.75。因此，在所示实例中，如果所确定的密封件磨损循环的扭矩等于或者小于致动器的最大可用扭矩的百分之七十五，则密封件206的情况已经到达预先确定的等级。如果密封件206 的情况已经到达预先确定的等级，则发送警报消息(方框310)。例如，DVC和/或控制器104生成并且向工作站108发送警报消息。

如果密封件206的情况未到达预先确定的等级，则确定直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止剩余的密封件磨损循环的估计数量(方框312)。在一些实例中，直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止剩余的密封件磨损循环的估计数量是基于密封件磨损循环的扭矩以及该扭矩的改变速率的。在操作期间可能例如发生多个密封件磨损循环。在一些该实例中，DVC确定用于指示密封件 206的情况的值的改变速率(例如)。在一些实例中，该扭矩的改变速率与由回转阀200执行的密封件磨损循环的数量单调相关。如果预先确定的值等于0.75，用于指示密封件206的情况的值(例如) 是0.8并且值的改变速率(例如)是每1000个密封件磨损循环 0.0001，则直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止密封件磨损循环的估计剩余数量是大约500000。

在一些实例中，直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止的密封件磨损循环的估计剩余数量是基于密封件磨损循环的计数和直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止密封件磨损循环的估计数量(例如密封件206的估计使用寿命)的。在一些该实例中，由DVC对每次密封件磨损循环来增加计数。在一些实例中，通过测试一个或多个与回转阀200相似或相同的回转阀来确定直到密封件 206的情况到达预先确定的等级为止密封件磨损循环的估计数量。该测试可能例如产生指示直到密封件206的情况到达预先确定的等级 (例如对应于等于0.75的预先确定的值)为止密封件磨损循环的估计数量是大约1500000个密封件磨损循环的结果。如果计数是 1000000个循环并且直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止密封件磨损循环的估计数量是1500000个循环，则直到密封件206的情况到达预先确定的值为止密封件磨损循环的估计剩余数量是 500000。因此可以基于相似的或相同的回转阀的测试结果来确定直到密封件206的情况到达预先确定的值为止密封件磨损循环的估计剩余数量。

在方框314处，确定直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止的估计时间量。可以使用指示密封件206的情况的值的改变速率、密封件磨损循环的频率和/或计数来确定该估计时间量。在一些该实例中，DVC确定密封件磨损循环的频率。该频率可以是每日、每小时、每周或者任意其他合适的时间段中密封件磨损循环的平均计数。在所示实例中，如果频率是每日1000个密封件磨损循环，则直到指示密封件206的情况的值从0.8达到0.75的估计时间量大约是五百天。该示例性方法然后返回方框302。

图4是用于表示本文公开的另一个示例性方法400的流程图。参考图1和2，通过确定回转阀200的流量控制组件208的密封件磨损循环(方框402)，开始图4的示例性方法或过程400。在一些实例中，密封件磨损循环是打开循环。该打开循环包括流量控制组件208 从靠着密封件206的第一、闭合位置到第二位置的移动。在其他实例中，密封件磨损循环是阀闭合循环，该阀闭合循环包括流量控制组件 208从第二位置到第一、闭合位置的移动。在一些实例中，第二位置是流量控制组件208脱离该密封件206时流量控制组件208的位置。在一些实例中，第二位置是流量控制组件208最初脱离密封件206(例如与流量控制组件208远离靠着密封件206的第一、闭合位置的总可能行程的大约百分之二相对应的位置)时流量控制组件208的位置。在一些其他实例中，第二位置是密封件206与流量控制组件208之间的流体密封最初破坏或形成的位置。

在方框402处，DVC增加密封件磨损循环的计数。例如，如果在该密封件磨损循环之前密封件磨损循环的计数是999999，则DVC 将该密封件磨损循环的计数增加到1000000。在一些实例中，密封件磨损循环的计数以旋转的度数为单位。

在方框406处，将该计数与一个变量相关联，该变量与密封件 206在使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量相对应。在一些实例中，该变量是密封件的类型、密封件材料、阀尺寸、阀构造信息、流经阀200的流体类型、流体温度、入口压力和/或任意其他变量。在一些实例中，通过测试一个或多个与回转阀200相似的或相同的回转阀来用实验确定在密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量。例如，如果回转阀200具有由金属构成的密封件，则可以测试包括相似的或相同的金属密封件的相似的或相同的阀，以确定密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量。

在一些实例中，确定该变量的值。例如，可通信地耦接到控制器 104的温度传感器可以确定流体温度。在一些该实例中，该计数与多个变量范围中的一个变量范围相关联，其中，每个变量范围对应于密封件的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量。可以通过在该变量的多个不同的值处测试一个或多个与回转阀200相似的或相同的回转阀来用实验预先确定该变量范围。例如，在90摄氏度的流体温度进行测试可以产生密封件206的使用寿命期间的可用密封件磨损循环的估计数量等于大约10000000，在130摄氏度的流体温度进行测试可以产生密封件206的使用寿命期间的可用密封件磨损循环的估计数量等于大约7500000，在160摄氏度的流体温度进行测试可以产生大约5000000的可用密封件磨损循环的估计数量。可以执行该测试以生成任意希望数量个使用寿命估计值，该使用寿命估计值然后可用于建立范围例如等于或低于100摄氏度、在100摄氏度到150摄氏度之间，等于或高于150摄氏度等等。这些范围仅仅是可能的范围的一个实例，并且可以改为使用任意其他数量个具有任意希望的跨度的范围来满足具体的应用需求。例如，如果温度传感器确定密封件磨损循环的流体的温度是100摄氏度，则该温度可能与100摄氏度到150 摄氏度之间的温度范围相关联，该温度范围对应于密封件206的使用寿命期间的可用密封件磨损循环的估计数量等于大约7500000。

基于该计数和该变量，估计密封件206的情况(方框408)。可以例如通过基于在方框406处的增加的计数和密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量之间的比率来确定用于指示密封件206的情况的值。

可以例如使用以下方程式5来计算用于指示已消耗的密封件206 的使用寿命的总量的值：

方程式5：

在方程式5中，n_i是密封件磨损循环的计数，并且N_i是(如通过实验所确定的)密封件206的使用寿命期间的可用密封件磨损循环的估计数量。例如，如果在方框406处密封件磨损循环的计数增加到1000000并且密封件206的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量等于大约7500000，则指示密封件206的情况的值是或者13.3％，因而指示密封件206的磨损已经将密封件206的使用寿命降低了大约13.3％(即剩余密封件206的使用寿命的大约87.7％)。

在方框410处，确定密封件206的情况是否已经到达预先确定的等级。该预先确定的等级可以是消耗了例如通过使用方程式5计算的密封件206的使用寿命的80％(例如6000000个密封件磨损循环)。其他实例使用其他预先确定的等级(例如密封件206的使用寿命消耗了百分之百)。如果密封件206的情况已经到达预先确定的等级，则发送警报消息(方框412)。DVC和/或控制器104例如生成并且向工作站108发送警报消息。

如果密封件206的情况未到达预先确定的等级，则确定直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止剩余的密封件磨损循环的估计数量(方框414)。例如，如果密封件磨损循环的计数是1000000 并且直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止密封件磨损循环的估计数量是6000000，则直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止剩余大约5000000个密封件磨损循环。

在方框416处，估计直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止的时间量。在一些该实例中，DVC确定密封件磨损循环的频率。在一些实例中，该频率是每日、每小时、每周或者任意其他合适的时间段中密封件磨损循环的平均计数。基于该计数、直到密封件206的情况到达预先确定的等级和频率为止密封件磨损循环的估计数量，可以估计直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止的时间量。例如，如果该频率是每天1000个密封件磨损循环并且直到密封件206 的情况到达预先确定的等级为止剩余5000000个密封件磨损循环，则直到密封件206的情况到达预先确定的等级为止剩余大约5000天。

虽然本文已经描述了特定示例性方法和装置，但是本发明的覆盖范围不限于此。相反，本发明覆盖在文字上或者在等效教义之下清楚地落入所附权利要求书的范围内的所有方法、装置和制品。

遵照37C.F.R§1.27(b)提供本文的公开的摘要以允许读者快速地确定技术公开的属性。可以理解，该摘要不用于解释或限制权利要求的范围或含义。

Claims

1.一种回转阀，包括：

限定流体流动通道的阀体；

耦接到所述阀体并且布置在所述流体流动通道中的密封件；

布置在所述流体流动通道中并且与所述密封件相邻的流量控制组件，所述流量控制组件具有密封件磨损循环，所述密封件磨损循环包括在所述流量控制组件接合所述密封件的第一位置与第二位置之间的移动；

耦接到所述流量控制组件的致动器，其被配置为施加扭矩以在所述密封件磨损循环期间移动所述流量控制组件；以及

可操作地耦接到所述致动器的控制器，其被配置为基于所施加的扭矩估计所述密封件的情况，其中所述控制器被配置为通过基于所述扭矩和设定值来计算一个值来估计所述密封件的情况并且所述控制器被配置为通过使用所述扭矩和所述设定值计算比率来计算所述值。

2.如权利要求1所述的回转阀，其中所述流量控制组件包括球。

3.如权利要求1或2所述的回转阀，其中所述流量控制组件可操作地耦接到从动轴和驱动轴，所述致动器通过所述驱动轴耦接到所述流量控制组件。

4.如权利要求1或2所述的回转阀，其中所述致动器是气动致动器。

5.如权利要求1或2所述的回转阀，其中在所述第二位置处，所述流量控制组件初始接合或脱离所述密封件。

6.如权利要求1或2所述的回转阀，其中所述控制器被配置为确定所述致动器所施加的扭矩。

7.如权利要求6所述的回转阀，其中所述控制器被配置为确定所述致动器的一个或多个压强，并且所述控制器被配置为基于所述一个或多个压强确定所施加的扭矩。

8.如权利要求1所述的回转阀，其中所述控制器被配置为确定所述扭矩的改变速率，并且基于所述扭矩和所述改变速率确定直到所述密封件的情况达到预先确定的等级为止的密封件磨损循环的估计剩余数量。

9.如权利要求1所述的回转阀，其中所述控制器被配置为确定所述密封件磨损循环的频率，并且基于所述扭矩和所述密封件磨损循环的频率来确定直到所述密封件的情况达到预先确定的等级为止的估计时间量。

10.如权利要求1所述的回转阀，其中所述控制器被配置为确定密封件磨损循环的计数，并且基于所述计数确定直到所述密封件的情况达到预先确定的等级为止的密封件磨损循环的估计剩余数量。

11.如权利要求10所述的回转阀，其中所述控制器被配置为将增加密封件磨损循环的计数加一，将所述计数与变量相关联，并且基于所述计数和所述变量估计所述密封件的情况，其中所述变量与所述密封件的使用寿命期间的密封件磨损循环的估计数量相对应。

12.如权利要求10所述的回转阀，其中所述控制器被配置为基于对类似的回转阀的测试来确定密封件磨损循环的估计剩余数量。