NO873282L - Motordrevet ventilanalyse- og testesystem. - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Denne oppfinnelse angår generelt et system ved hjelp av hvilket den totale ytelse og de virkelige aksialbelastninger som leveres av en elektromekanisk, mekanisk, pneumatisk eller hydraulisk ventil-manøverinnretning kan overvåkes statisk og dynamisk.

De forhold som gir opphav til de problemer som løses ved hjelp av denne oppfinnelse finnes vanligvis i industrier som anvender eksternt drevne ventiler. Særlig innen kraftindustrien blir ventiler fjern-manøvrert fra åpen stilling, lukket stilling og mellomliggende stillinger for å bedre eller opprettholde kraftanleggets nytteeffekt, eller i mange tilfeller sørge for beskyttelse av allmenheten mot frigjøring av radioaktive materialer enten direkte eller indirekte. Kontinuerlig korrekt manøvrering av disse ventiler er essensielt for industriene og allmenheten.

Et typisk krav til disse ventiler er at de skal arbeide

under forskjellige driftsforhold med hensyn til temperatur, trykk og strømning innenfor det vanlige krav om uavbrutt drift. Videre gjennomgår ventilens og manøverinnretningens iboende driftskarakteristika stadig mekaniske eller elektriske endringer på grunn

av vedlikehold, reparasjon, justeringer, kalibrering og slitasje.

I den tidligere teknikkens stand er fjernmanøvrerte og lokalt eksternt manøvrerte ventiler blitt prøvet og kalibrert for å vise at manøverinnretningen vil levere minimum- eller maksimum-aksialbelastningene til ventilspindelen under statiske forhold. Den tidligere teknikkens stand fremskaffet ingen forvissning om at den statiske belastning levert av manøverinnretningen var akseptabel etter feltmontering eller vedlikehold, og heller ikke fremskaffet teknikkens stand noen kontroll av den påtrykte ventilbelastning under dynamiske forhold.

Historisk sett ble den nødvendige trykkraft for å åpne eller stenge og deretter ansette en ventil ble analytisk bestemt ved å ta i betraktning slike faktorer som temperatur, trykk, trykkfall, strømning, væske, ventiltype, pakningsbelastning, motorspenning og ventilens mekaniske karakteristika. Så snart ventilens minimale og maksimale trykkraftbehov var analytisk bestemt, kunne ventilmanøverinnretningens størrelse velges. Normalt kreves det av motormanøvrerte ventiler i kjernekraftverk, som har en sikkerhetsfunksjon, at de arbeider mellom syttifem og ett hundre-ti prosent (75-110%) av nominell linjespenning som påtrykkes manøverinnretningen. Dette krav kunne føre til overbelastning av manøvermotorene som kan levere fra 1,0 til 2,5 ganger den nødvendige ventilspindel-trykkraft, avhengig av den virkelige linjeutspenning. Med overdimensjonerte motorer og manøverinnretninger blir belastningen som virker på ventilen typisk meget større enn forventet eller estimert ved statiske midler, som følge av de iboende motor/manøverinnretning-treghetseffekter. Kjente fremgangsmåter for minimering av virkningene av dynamiske krefter eller treghetskrefter innebærer bruk av dreiemoment-brytere, motorbremser eller kompensatorfjæ-rer. Selv om disse anordninger ga en viss avlastning, vil de ikke utelukke at for store eller upassende trykkbelastninger leveres til ventilspindelen, setet og huset. Denne situasjon kompliseres ytterligere ved det faktum at når en ventil lekker har vanlig praksis vært å øke kraften som leveres til ventilspindelen ved økete dreiemomentbryter-justeringer. Studier har vist at denne fremgangsmåte senere i mange tilfeller fører til uopprettelig skade på ventilen eller ubrukelighet og hva som er viktigere svekning av system-påliteligheten i sin helhet.

Hovedmangelen ved de kjente lastbegrensningsanordninger er at de ikke er diagnostiske av natur og, som i tilfellet av dreiemomentbryteren, utgjør et beskyttelseselement som ikke tar hensyn til ventilens og manøverinnretningens dynamiske forhold under virkelig drift. Endrete virkninger på ventilbelastningen under dynamiske forhold såsom linjespenning, pakningstetthet, slitasje på utvekslingstannhjul, smøremiddel-nedbryting, kalibrering, og justeringsfeil kan ikke identifiseres med tidligere kjente anordninger. I de fleste tilfeller vil dessuten kjent teknikk ved ettervedlikehold-aktiveringstesting av ventiler og manøverinnretninger ikke kunne påvise gradvis forringelse av ventilytelse.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

I korthet omfatter foreliggende oppfinnelse en modifisering av teknikkens stilling, som innbefatter tilføyelse av en anord ning(er) som kontinuerlig kan måle bevegelsen til manøverinnret-ningens drivsystem og i en dynamisk kurve av den virkelige belastning som leveres til ventilen gjennom hele operasjons-syklusen. Etter innledende kalibrering vil den registrerte kurve gi nøyaktig informasjon som gir grunnlag for mer nøyaktige og passende justeringer av den lastbegrensende anordning. Derved - kan oppnås øket system-pålitelighet og mindre sannsynlighet for fysisk ventilskade. Denne forbedring av teknikkens stilling tilveiebringer også et middel for å bestemme, overvåke og teste ventilens og manøverinnretningens ytelse under hele dens syklus, fra åpne til stengte stillinger og vice versa. Informasjon om ventilytelse, som hittil, var utilgjengelig fra tidligere kjente beskyttelsesanordninger vil gi en direkte indikasjon på utvikling av problemer ved ventilen og manøverinnretningen, som f.eks. for høyt eller utilstrekkelig pakningsbelastning, for stor treghet, nær forestående, for tidlig tripping, ukorrekt innstilt manøver-grense- og dreiemomentbrytere, feilaktig arbeidende varme-overbelastningsanordninger, utilstrekkelige eller for store spindel-aksialbelastninger, slitasje på utvekslingstannhjul, spindelskade, og nedsatt belastning. Alle ovennevnte former for forringelse av ventilen og/eller manøverinnretningen vil fremgå av dataregistreringer innhentet fra belastnings-, strøm- og kontinuitetsanordninger, som utgjør deler av den totale analyse og teste-maskinvare ifølge oppfinnelsen, som nærmere beskrevet i det følgende. Kjennskap til ovennevnte virkelige eller løpende problemer vil gjøre det mulig for brukeren å ta nødvendige korrigerende tiltak før ventilen faktisk ikke lenger klarer å utføre sin tiltenkte funksjon. Tidlige korreksjonstiltak kan derfor føre til bedre systempålitelighet, bedre sikkerhet, lavere vedlikeholds- og reparasjonskostnader.

Brukeren av foreliggende oppfinnelse vil kunne fjernteste og -overvåke ventilens og manøverinnretningens ytelse, hvilket vil minske strålingseksponering av personell i kjernekraftverk. Videre vil foreliggende oppfinnelse være av stor verdi for andre industri-anvendelser som f.eks. ved omgivelser av kjemiske eller skadelige materialer eller anvendelser hvor disse komponenter er vanskelig tilgjengelige.

Formålet med foreliggende oppfinnelse, sett under ett, er

å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør det mulig å bestemme og vurdere ventilens og dens tilhørende manøverinnretnings generelle materielle og driftsmessige tilstand.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en virkelig dynamisk ventil-manøverinnretning-fjærpakkebevegelse-tidskurve.

Et annet formål med oppfinnelsen er å korrelere ventilspindelbelastning til fjærpakkebevegelse, og følgelig tilveiebringe en ventilspindelbelastnings-tidskurve.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en manøverinnretning-motorstrøm-tidskurve som kan korreleres med ventilspindelbelastningskurven.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en dreiemoment- og grensebryter-på/av-tidskurve som kan korreleres med ventilspindelbelastnings- og motorstrømkurvene.

Ifølge et aspekt ved oppfinnelsen er der et diagnostisk innbyrdes forhold mellom den kalibrerte ventilspindelbelastnings-tidskurve, motorstrøm-tidskurven, og dreiemoment- og grense-bryterposisjon-tidskurven.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen kan det innbyrdes forhold mellom spindelbelastnings-tidskurven, motorstrøm-tidskurven, og dreiemoment- og grensebryterposisjons-tidskurven anvendes til å verifisere korrekte ventilspindelbelastninger for innledende ventil- og manøverinnretning-installasjoner, eller fremtidig driftstesting av ventilen og manøverinnretningen.

En alternativ utføringsform av foreliggende oppfinnelse omfatter en spesialkonstruert fjærpakkebevegelsesanordning for å lette montering av anordningen til ventil-manøverinnretnings-huset for å tillate installering og drift av anordningen i overlessete områder.

Andre formål, trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå ved å lese og forstå denne beskrivelse i sammenheng med de medfølgende tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Figur 1: Et billedlig partialriss av en utføringsform av en ventil, ventilmanøverinnretning, og rørsystem

ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 2: Et riss, med deler utskåret, av en ventilmanøver-innretning, som viser motoren, snekken, snekkehjulet og fjærpakkearrangementet ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3: Et riss, med deler utskåret, av en ventilmanøver-innretning, som viser motoren, snekken, snekkehjulet, og fjærpakkearrangementet ifølge foreliggende oppfinnelse, ved en annen utførings-form enn den i figur 2. Figur 4: Et riss, med deler utskåret, av et ventilanalyse-og testesystem, som viser ventilmanøverinnret-ningen ifølge figur 2, med den tilfestete spindelbelastningskalibreringsanordning og fjærpakkebevegelsesanordning ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5: En skjematisk fremstilling av et ventilanalyse-og testesystem i henhold til foreliggende oppfinnelse, som viser en ventil-manøverinnretning med tilfestete diagnoseanordninger, registreringsanordninger, og registrerte funksjons/ tids-parametre. Figur 6: Et snitt langs linjen 6-6 på figur 5 som viser fjærbevegelsesanordningen, og tilhørende komponenter, i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 7: Et snitt langs linjen 7-7 på figur 5, som viser fjærbevegelsesanordningen, tilhørende komponenter, i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 8: Et elektrisk koplingsskjerna som viser konstruk-sjonen av bryterposisjon-indikeringskretsen og underkomponenter, i henhold til foreliggende

oppfinnelse.

Figur 8A: En prøvekurve fra magnetspolen til grensemoment-bryter-posisjonsanordningen, i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 9: Et elektrisk blokkdiagram som viser hvorledes systemsignalene innhentes og behandles i henhold til foreliggende oppfinnelse.

BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRINGSFORM

Under nærmere henvisning til tegningene, der like tall angir like komponenter i alle de forskjellige riss, viser figur 1 det miljø den foretrukne utføringsform av oppfinnelsen brukes i. Et prosessrør 14, som har en ventil 15, med en tilfestet manøverinn-retning 16 befinner seg i et driftssystem med fastsatt strøm, trykk, og temperatur. Ventilen 15 er åpen eller stengt etter behov for systemstyring, og åpnes eller stenges av manøverinnret-ningen 16. Manøverinnretningen 16 kan være elektromekanisk, mekanisk, pneumatisk, eller hydraulisk.

Figur 2 og 3 viser to utføringsformer av manøverinnretninger 16, 16' anvendt i foreliggende oppfinnelse. Komponentene på de to figurer 2 og 3 er like selv om de er forskjellig anordnet. Manøverinnretningene 16, 16' er av samme art som manøverinnret-ninger og ventilspindel-arrangementer som typisk brukes i faget. Motoren 1 driver en snekkeaksel 2, som i sin tur driver en snekke 3, som i sin tur driver et snekkehjul 4 som i sin tur driver ventilspindelen 5, for å åpne eller stenge ventilen 15.

En reaksjonsanordning til den virkelige spindel-aksialbelastning og inertia av motoren og andre manøverinnretning-komponenter er en gruppe kompresjonsfjærer eller en fjærpakke 7 anordnet ved en ende av snekkeakselen 2, som vist i figur 2 og 3. Når ventilen 15 stenger eller åpner, vil ventilspindelen 5 brått stoppe, og selv om strømmen til motoren 1 avbrytes, vil systemets rotasjons- og bevegelsesenergi bringe snekkehjulet 4 til å påtrykke ytterligere belastninger på ventilspindelen 5. For å oppta noe av denne energi er fjærpakken 7 anordnet og sammen- trykkes av snekkeakselen 2 når systemets inertia søker å bevege ventilspindelen 5.

Figur 5 viser en spindelbelastnings-kalibreringsanordning 17, og en fjærpakkebevegelses-anordning 8, som anvendes for å kalibrere bevegelsen til fjærpakken 7 i forhold til den påtrykte belastning på ventilspindelen 5. Denne kalibrering og korrelasjon oppnås ved å innføre en belastning i manøverinnret-ningen via snekkevekselen 2, og samtidig registrere den virkelige belastning på spindelen 5 og bevegelse av fjærpakken 7 ved bruk av en kalibrert belastningscelle 9 og lineærhastighet-differensialtransduktor 30.

FJffiRPAKKEBEVEGELSESANORDNING 8

Fjærpakkebevegelsesanordningen 8 er vist i detalj i figur

6 og 7. Dens funksjon er å overvåke både statisk og dynamisk den lineære bevegelse av manøverinnretningens fjærpakke 7.

Figur 6 og 7 viser de vesentligste bestanddeler samt virkemåten til fjærpakkebevegelsesanordningen 8. Med henvisning til figur 1, 4, 5, 6 og 7 er fjærpakkebevegelsesanordningen 8 og tilfestet monteringsbrakett 21 fastboltet direkte på fjærpakkehuset 35

som er en enhetlig del av manøverinnretningen 16. Forlengelsesstangen 22 presses mot fjærpakken 7 ved hjelp av strekksystemet bestående av den med liten diameter utformete tråd 23, festet til forlengelsesstangen 22, differensialtransduktor-kjernen 24 festet til tråden 23, tråden 25, og fjæren 26. Strekksystemet innbefattende kraften fra fjæren 26 er slik konstruert at den hurtige bevegelse av en gitt fjærpakke 7 ikke frembringer inertia-krefter i strekksystemet som ville føre til at forlengelsesstangen 22 adskilles fra fjærpakken 7. Transduktorkjernen 24 er montert i en i handelen tilgjengelig lineærspenning-differensialtransduktor 30 som bæres av braketten 31. Trommel-hjulene 27, 28 og 29 benyttes til, og er beliggende med sikte på, å omdanne forlengelsesstangens 22 translasjonsbevegelse til aksialbevegelse av transduktorkjernen 24, innvendig i differen-sialtransduktoren 30. Fjærpakkens 7 bevegelse registreres således elektronisk og denne bevegelse vises på en analytisk anordning såsom et oscilloskop 10a (fig. 5) i det følgende generelt betegnet som skriveren 10a.

SPINDELBELASTNING- KALIBRERINGSANORDNING - 17

Hensikten med spindelbelastning-kalibreringsanordningen 17 er innledningsvis å korrelere fjærpakkens 7 bevegelse med den virkelige belastning som leveres til en ventilspindel 5. Spindelbelastning kan kalibreres til lineær forskyvning av fjærpakken 7 ettersom den ene bare er en reaksjon på den andre.-Kalibreringsanordningen 17 er en konstruksjon, fortrinnsvis av stål, som består av flere støttestenger 6 og en boret, plan, sirkulær plate 20. På platens underside er der festet en kalibrert belastningscelle 9, som er en velkjent anordning innen faget. Kalibreringsanordningen 17 sitter over ventil-manøverinn-retningskroppen 16. Når en forlengeraksel 34 så plasseres mellom belastningscellens 9 nedre overflate og den øvre overflate til ventilspindelen 5, kan en belastning påtrykkes spindelen 5 ved å påtrykke dreiemoment via snekkeakselen 2.

KANALVELGER- OG SIGNALBEHANDLINGSANORDNING 10

Hensikten med kanalvelger- og signalbehandlingsanordningen 10 er som følger:

(se figur 5).

1. Tilveiebringe en kondisjonert krafttilførsel for fjærpakkebevegelse-overvåkingsanordningens 8 differensialtransduktor, for belastningscelle 9 og dreiemoment/grensebryter-posisjonsindikeringsanord-ningen 18. 2. Oppta elektronikk-kretsen (se figur 8) for detektering av grense- og dreiemomentbryter-posisjonen. Denne krets vil bli nærmere omtalt nedenfor. 3. Tilveiebringe de nødvendige underkomponenter for bryteranlegg for å sette brukeren istand til å avgi hvilke som helst av følgende signaler til data-samlesystemet: Fjærpakkebevegelse, belastningscelle, motorstrøm, og dreiemoment/grense-styrekrets-bryterposisjon. 4. Tilveiebringe inngangs- og utgangsforbindelser for en

ekstern motorstrøm-måleanordning 11.

5. Tilveiebringe lokale digital-avlesningsmuligheter for belastningscellen 9 og fjærpakkebevegelses-anordningen 8 . 6. Tilveiebringe en belastningscelle 9 -kalibreringskrets og utgangssignal for verifisering av korrekt funksjon av registreringsanordningen 10a.

GRENSE/ DREIEMOMENTBRYTER- POSISJONSANORDNING 18

Grense/dreiemomentbryter-posisjonsanordningen 18 omfatter en avfølingskrets og tilhørende elektronikk som er opptatt i kanalvelger- og behandlingsanordningen 10. Som det fremgår av det elektriske koplingsskjerna, figur 8, vil kretsen gi et varier-ende utgangssignal til registreringsanordningen 10a, avhengig av hvilke av bryterne (grense 33, eller dreiemoment 32) som er lukket eller åpnet. Det skal bemerkes at dersom ventilen 15 manøvreres vil bare én av kontaktene betegnet som MC eller MO (figur 8) være lukket, avhengig av hvorvidt ventilen åpnes eller lukkes. En prøvekurve fra magnetspolen 45 er i figur 8A vist for å lette forståelsen. Det skal bemerkes at det variable utgangssignal som er vist i prøvekurven er oppnådd ved å legge signaltråden i sløyfe fra den ene side av den parallelle styrekrets rundt magnetspolen flere ganger enn signaltråden fra den andre parallelle bane. Resultatet av denne utføringsform av oppfinnelsen er et utgangssignal til registreringsanordningen 10a, hvis størrelse gjenspeiler hvilke av de to parallelle baner, eller begge, som har sine tilhørende brytere åpnet eller lukket.

STRØMMALEANORDNING 11

Strømmåleanordningen 11 brukes til å overvåke ventil-manøverinnretning-motorens 1 strømforbruk under manøvrering av ventilen 15. Den nødvendige effekt for å manøvrere ventilen 15 kan direkte korreleres med manøverinnretningens 16 virkelig leverte spindel-trykkraft, og man får således tilsvarende kurver for spindelbelastningen 13 og motorstrømmen 12. Ved innledningsvis å sammenlikne de to kurver 12 og 13 kan brukeren deretter frembringe hver av signaturkurvene 12 eller 13, og få tilstrekke-lig informasjon om ventil/manøverinnretning-enhetens ytelse. Ønskeligheten av strømsignaturkurven 12 ligger i det faktum at den generelt er lettere å oppnå enn spindel-belastningskurven 13. Den komponent som fortrinnsvis brukes til å frembringe motorstrømkurven 12 er et fastspennbart ampmeter 11 som er velkjent for fagmenn på området. Motorstrøm-måleanordningens 11 utgangssignal sendes til den tidligere beskrevne kanalvelger-og behandlingsanordning 10.

SKRIVER 10a

Skriveren 10a er beregnet på å fremskaffe og lagre inngangs-data for senere utskrift på en skjerm, eller hardkopi-printer, for analyse og/eller registreringsformål. Typiske skriver- eller registreringsanordninger 10a som benyttes for ovennevnte formål er velkjente for fagmenn på området.

Det innbyrdes forhold mellom de ovenfor beskrevne komponenter av den foretrukne utføringsform av ventilanalyse- og teste-systemet ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i figur 5.

Et elektrisk blokkdiagram av oppfinnelsen er gitt på figur 9, for å vise hvorledes de elektriske signaler fremkommer og behandles i hver av komponentdelene, også benevnt som komponent-undersystemer.

Idet det henvises til figur 5 og idet forholdet mellom ventilspindelens 5 belastning og fjærpakkens 7 bevegelse er etablert og fjærpakke-bevegelsesanordningen 8 er forbundet med kanalvelger- og behandlingsanordningen 10, kan fjærpakkens 7 bevegelse (som indikerer virkelig spindelbelastning) som en funksjon av tid registreres som en spindelbelastningskurve 13

for hvilken som helst operasjonssyklus av ventilen. I tillegg er motorstrømmåleranordningen 11 innrettet til å gi en strømkurve 12, og kan korreleres til spindelbelastningskurven 13 for ytterligere vurdering av manøverinnretningens og ventilens ytelse, som senere angitt.

Som det fremgår av figur 4 og 5 omfatter ventil-manøverinn-retningen 16 en dreiemomentbryter 32 og grensebryter 33 (beliggende i det angitte hus, men ikke synlig her), som er koplet og virker på kjent måte. En dreiemoment/grensebryter- posisjon-indikeringsanordning 18 er elektrisk innkoplet i styrekretsen til dreiemomentbryteren 32 og grensebryteren 33,

som vist i figur 8. Utgangssignaler fra dreiebryter/grensebryter-posisjon-anordningen 18 er forbundet med registreringsanordningen 10a, via kanalvelger- og behandlingsanordningen 10, som i sin tur fremskaffer en bryter-på-av-tidskurve 19, også benevnt dreiemoment/grensebryterposisjon-tidskurve 19, for manøversyk-lusens varighet.

Når fjærpakkebevegelse-måleanordningen 8, motorstrøm-måleanordningen 11, og dreiemoment/grensebryter-posisjons-indikeringsanordningen 18 aktiveres samtidig og registreringer av hver, med henvisning til den samme manøver-syklustid frembringes, vil registrerings-forholdene gi diagnosedata. Nærmere bestemt, ettersom fjærpakkens 7 bevegelse er kalibrert til ventilspindelens 5 belastning, er kurven over fjærpakkens bevegelse et direkte dynamisk spindelbelastning-tidsforhold for en manøversyklus. Fjærpakkekurven svarer således til virkelig spindelbelastning. Som følge av korrelasjonen er spindelbelastningskurven 13 også en fjærpakkebevgelseskurve 13 og vil bli brukt om hverandre i den etterfølgende beskrivelse av oppfinnelsen. Strømmåleanordningen 11 måler den strømstyrke manøverinn-retning-motoren krever for å levere spindelbelastningen, og følgelig er strøm-tidkurven 12 også en registrering av ventilspindelbelastning-tidsforholdet. Dessuten gir dreiemoment/ grensebryter-indikeringsanordningen 18 en bryterposisjon-indikering for dreiemoment- og grensebryterne 32 og 33, derfor gir dreiemoment/grensebryterposisjon-tidskurven 19 en direkte indikasjon på dreiemoment- og grensebryter-tidsforholdet. Av størst betydning er det at dreiemoment- og grensebryter-"av"-indikering kan sammenlignes med spindelbelastningskurven 13 for å opprette tilleggs-spindelbelastningene som leveres til spindelen på grunn av motorens og manøverinnretningens 16 inertia, etter at dreiemoment- og grensebryterne 32 og 33 har brutt strømmen til motoren. Det vil forstås at stammebelast-ningskurven 13 er en direkte registrering av den dynamiske ventilspindelbelastning under ventil-manøversyklusen, og gir derfor bekreftelse på den aktuelle belastning som virker på ventilspindelen 5. Dersom den registrerte spindelbelastning er mindre enn, eller større enn det som kreves for korrekt ventil-operasjon, sammenliknes kurvene 12, 13 og 15 og sammenlikningene anvendes til å omjustere innstillingen av dreiemomentbryteren 32 og/eller av grensebryteren 33, og følgelig spindelbelastningen, innenfor nødvendige grenser.

Videre kan en fjærpakkebevegelse- eller spindelbelastnings^kurve 13, strømkurve 12 og bryterposisjonskurve 19, frembrakt fra en riktig funksjonerende ventil- og manøverinnretning-kombinasjon, brukes som en database for sammenlikning av påfølgende fjærpakkebevegelse, strøm og bryterposisjon-indika-sjonskurver med henblikk på verifisering av ytelse, eller som et middel for detektering av feilfunksjonerende komponenter i ventilen 15 og manøverinnretningen 16.

I foretrukne utføringsformer utføres sammenliknings- og dataanalyseprosessene ved bruk av datamaskin-databaser og spesialiserte programmer som beregner og sammenlikner kritiske parametre for ventilen 15 og manøverinnretningen 16. Denne historiske sammenlikning gir brukeren beskjed om en gradvis redusert tilstand, som tidligere ikke lett kunne detekteres mellom sekvens-testfrekvenser.

Typiske ventil- og manøverinnretning-parametre som bestemmes og sammenliknes ut fra de dynamiske kurver 12, 12 og 19 er som følger: A. Spindelbelastning i forhold til defleksjon av fjærpakken 7. Korrelering av disse to parametre gir brukeren en kjent spindelbelastning for en gitt, senere oppnådd, fjærpakkebevegelse.

B. Ventilpakning-belastningsendringer.

C. Begynnelses-spindelbelastning for innledningsvis å bevege ventilen fra dens stengte eller åpne posisjon, vanlig kjent i teknikkens stilling som hammerslag. D. Total spindelbelastning, som er den endelig observerte

spindelbelastning ved slutten av en gitt ventilsyklus.

E. Tilgjengelig spindelbelastning for å stille en ventil.

Denne belastning er differansen mellom paknings-belastningen og den totale spindelbelastning.

F. Spindelbelastning når dreiemoment- eller grensebryterne aktiviseres. Dette gir informasjon om hele drifts-oppsetningen for en ventil- og manøver-styrekrets.

G. Total tid for åpning eller lukking av ventilen.

H. Generell mekanisk tilstand av manøverinnretningens tannhjul og spindel, ved analyse av ventil-midtsyklus-spindelbelastningskurven 13. I. Gjennomsnittlige motor-strømbehov, som dersom det forandrer seg kan gi en indikasjon på nedsatt ventilytelse.

Et eksempel på et datamaskin-program, som utgjør en del av oppfinnelsen, for å utføre ovennevnte analytiske manipulasjoner, er vist som følger: Dette er et eksempel på et datamaskin-program for analyse av motordrevet bevegelse av ventil-fjærpakken 7, motorstrøm (ved strømmåleanordningen 11) og aktivering av dreiemoment/grensebryter 32 og 33. Dette program er skrevet for Norland 3000 DMX datamaskin.

Programliste:

Selv om bare den foretrukne utføringsform av oppfinnelsen er beskrevet, er det klart at oppfinnelsen vil finne andre anvendelser enn elektromotor-manøvrerte ventiler. F.eks. kan oppfinnelsen anvendes for verifisering av korrekt drift av manuelt, hydraulisk og pneumatisk manøvrerte ventiler.

Selv om denne oppfinnelse er beskrevet i detalj med spesiell henvisning til foretrukne utføringsformer av denne, skal det forstås at variasjoner og modifikasjoner kan utføres innenfor oppfinnelsestanken og -rammen, som ovenfor beskrevet og definert i de medfølgende krav.

Claims (15)

1. I kombinasjon en ventil-manøverinnretning omfattende en bevegelig ventilspindel og en motordrevet snekke og et fjærorgan for å oppta snekkens rotasjonsinertia, og et dreiemoment/ grensebryterorgan for å angi når snekken har utviklet en forutbestemt belastning, en ventilspindelbelastnings-kalibreringsanordning, en fjærpakkebevegelsesanordning, en motorstrø m-måleanordning, en dreiemoment- og grensebryterposisjon-indike-ringsanordning, og en korrelasjons- og registreringsanordning for frembringelse av et interrelatert tidsforhold mellom ventil-manø verinnretningsparametere, hvilke parametere anvendes som et verifikasjons- og diagnoseverktøy for å bestemme ventil-manø verinnretningens driftskarakteristika og den påtrykte belastning på ventilspindelen.

2. Fjærpakkebevegelse-overvåkingsanordning for overvåking av bevegelsen til fjærpakken som finnes i en ventil-manøverinnret-ning, hvor ventil-manøverinnretningen omfatter en drevet snekkeaksel som i sin tur driver en snekke, som i sin tur driver et snekke-tannhjul som i sin tur driver en ventilspindel for åpning og lukking av en ventil som er festet til ventilspindelen, og en fjærpakke som er anordnet ved en ende av snekkeakselen for sammentrykking ved hjelp av snekken, hvilken fjærpakkebevegelses-overvåkingsanordning omfatter: et fjærpakke-inngrepselement innrettet til å bringes i berø ring med fjærpakken, strekkorganer for å holde fjærpakke-inngrepselementet i konstant berøring med fjærpakken, hvilket inngrepselement beveger seg i direkte avhengighet av fjærpakkens bevegelse, en lineærhastighet-differensialtransduktor i kommunikasjon med fjærpakke-inngrepselementet og omfattende et kjerneelement som er bevegelig i forhold til et brakettelement, hvor fjærpakkens bevegelse fører til en relativ bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet, hvilken lineærhastighet-differensialtransduktor videre omfatter organer for detektering av den relative bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet, og organer for registrering av den detekterte bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet.

3. I kombinasjon: en ventil-manøverinnretning omfattende en bevegelig ventilspindel for forbindelse med en ventil, en drivaksel, og et snekkeelement i driv-kommunikasjon med ventilspindelen og drivakselen, hvor omdreining av drivakselen bevirker bevegelse av snekkeelementet, som i sin tur bevirker bevegelse av ventilspindelen, snekkebevegelse-måleorganer for måling av snekkeelementets bevegelse, ventilspindelbelastnings-måleorganer for måling av en opprinnelig belastning påtrykket ventilspindelen ved hjelp av drivakselen, organer for kalibrering av snekkebevegelse-måleorganene til den opprinnelig påtrykte spindelbelastning på ventilspindelen som målt av ventilspindelbelastnings-måleorganene, organer for frembringelse av en snekkebevegelse/tidskurve som reaksjon på målingen av snekkeelementets bevegelse, og organer for korrelering av snekkebevegelses-tidskurven til den virkelige belastning levert til ventilspindelen for å frembringe en spindelbelastning-tidskurve.

4. Kombinasjon ifølge krav 3 hvor ventil-manøverinnretningens drivaksel er motordrevet.

5. Kombinasjon ifølge krav 3 hvor drivakselen er hydraulisk drevet.

6. Kombinasjon ifølge krav 3 hvor drivakselen er pneumatisk drevet.

7. Kombinasjon ifølge krav 3 hvor snekkebevegelse-måleorganene omfatter: en fjærpakke tilknyttet ventil-manøverinnretningen hvilken fjærpakke beveges som reaksjon på aksjon av snekkeelementet, et fjærpakke-inngrepselement innrettet til å bringes i berøring med fjærpakken, strekkorganer for å holde fjærpakke-inngrepselementet i konstant berøring med fjærpakken, hvilket inngrepselement beveger seg i direkte avhengighet av fjærpakkens bevegelse, en lineærhastighet-differensialtransduktor i kommunikasjon med fjærpakke-inngrepselementet og omfattende et kjerneelement som er bevegelig i forhold til et brakettelement, hvor fjærpakkens bevegelse fører til en relativ bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet, hvilken lineærhastighet-differensialtransduktor videre omfatter organer for detektering av den relative bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet, og organer for registrering av den detekterte bevegelse mellom kjerneelementet og brakettelementet.

8. I kombinasjon: en ventil-manøverinnretning omfattende en bevegelig ventilspindel og en motordrevet snekke og et fjærorgan for reagering på spindeltrykk, og et dreiemoment/grensebryterorgan for å indikere når snekken har utviklet en forutbestemt belastning, hvilket dreiemoment/grensebryterorgan er et bryterorgan bestående av dreiemoment- og grensebrytere hvilket fjærorgan omfatter en gruppe kompresjonsfjærer i det følgende benevnt en fjærpakke, en første parameterbestemmende innretning og en andre parameterbestemmende innretning, idet hver parameterbestemmende innretning omfatter organer for bestemmelse av enten belastningen på ventilspindelen eller fjærpakkebevegelse eller motorstrøm eller dreiemoment- og grensebryterposisjoner, for ventil-manø verinnretningen, og en korrelasjon- og registreringsanordning for å frembringe et interrelatert tidsforhold mellom ventil-manøverinnretnings-parametrene, hvilke parametre omfatter slike som bestemmes av fø rnevnte første og andre parameterbestemmende anordninger, hvilke parametre anvendes som et verifisering- og diagnose-verktøy for å bestemme ventil-manøverinnretningens driftskarakteristika.

9. Kombinasjon ifølge krav 8, videre omfattende tredje parameterbestemmende anordning omfattende organer for bestemmel.se av en av nevnte parametre, og hvor korrelasjons- og registreringsanordningen frembringer et interrelatert tidsforhold av parametre som bestemmes av den første, andre og tredje parameterbestemmende anordning.

10. Fjærpakkebevegelse-overvåkingsanordning for overvåking av bevegelsen til fjærpakken som finnes i en ventil-manøverinnret-ning, hvor ventil-manø verinnretningen omfatter en drevet snekkeaksel som i sin tur driver en snekke, som i sin tur driver et snekke-tannhjul som i sin tur driver en ventilspindel for åpning og lukking av en ventil som er festet til ventilspindelen, og en fjærpakke som er anordnet i kommunikasjon med snekken for sammentrykking ved hjelp av snekken, hvilken fjærpakkebevegelse-overvåkingsanordning omfatter: et fjærpakke-vekselvirkningselement i kommunikasjon med fjærpakken, hvilket vekselvirkningselement beveger seg i direkte avhengighet av fjærpakkens bevegelse, bevegelsesdetekteringsorganer for detektering av vekselvirkningselementets bevegelse, og organer for registrering av vekselvirkningselementets bevegelse som detektert av detekteringsorganene.

11. Anordning ifølge krav 10 hvor registreringsorganene omfatter organer for frembringelse av en fjærpakkebevegelses/ tidskurve som reaksjon på detekteringen av vekselvirkningselementets bevegelse.

12. Anordning ifølge krav 11, videre omfattende: organer for kalibrering av vekselvirkningselementets bevegelse til spindelbelastningen som påtrykkes ventilspindelen ved hjelp av drivakselen, og organer for korrelering av fjærpakkebevegelse/tidskurven til den virkelige belastning som leveres til ventilspindelen for å frembringe en spindelbelastning/tidskurve.

13. I kombinasjon: en ventil-manø verinnretning omfattende en bevegelig ventilspindel, en drivaksel, og et snekkelement i drivkommuni-kasjon med ventilspindelen og drivakselen, hvor omdreining av drivakselen bevirker bevegelse av snekkelementet, som i sin tur bevirker bevegelse av ventilspindelen, en fjærpakke tilknyttet ventil-manøverinnretningen hvilken fjærpakke beveger seg som reaksjon på aksjon av snekkelementet, et fjærpakke-vekselvirkningselement i kommunikasjon med fjærpakken, hvilket vekselvirkningselement beveger seg i direkte avhengighet av fjærpakkens bevegelse, registreringsorganer for registrering av vekselvirkningselementets bevegelse som detektert av detekteringsorganene.

14. Kombinasjon ifølge krav 13, hvor registreringsorganene omfatter organer for frembringelse av en fjærpakkebevegelse/ tidskurve som rekasjon på detektering av vekselvirkningselementets bevegelse.

15. Kombinasjon ifølge krav 14, videre omfattende: organer for kalibrering av vekselvirkningsorganets bevegelse til spindelbelastningen som påtrykkes ventilspindelen ved hjelp av drivakselen, og organer for korrelering av fjærpakkebevegelses-tidskurven til den virkelige belastning som leveres til ventilspindelen for å frembringe en spindelbelastning/tidskurve.