专利名称：流体阀泄漏检测的方法与系统的制作方法
技术领域：
本文所公开的主题大体上涉及流体阀。更具体而言，本公开内容涉及检测来自流 体阀的泄漏。
背景技术：
阀广泛地用于例如诸如燃气涡轮等发电系统且常常应用于燃料系统，燃料系统将 燃料(如气体)提供给发电系统。在某些条件下，如启动发电系统时，自燃料阀的过量泄漏 会导致损坏，诸如发电系统构件的破裂或爆炸。为减少诸如此类的损坏的可能性，常常在启 动发电系统之前对阀执行阀泄漏检查。通常，这些泄漏检查比较在检查开始时阀上游的压 力与经过预定时间量后的压力。然后比较这段时间的压降量与特定阈值。以此方式执行的 常规泄漏检查是耗时的且得到许多假正值结果，这是因为通过单独地确定压差，常规检查 并不适应在检验期间从多个燃料阀的燃料泄漏，常规检查并未考虑变化的燃料操作条件。

发明内容
根据本发明的一方面，一种检测通过至少一个第一阀的泄漏的方法包括使一定量 流体进入到第一控制容积从而对第一控制容积进行加压，第一控制容积与至少一个第一阀 可操作地连通。隔离第一控制容积且测量第二控制容积中的压力变化率，第二控制容积与 至少一个第一阀可操作地连通。根据本发明的另一方面，一种用于检测穿过至少一个第一阀的泄漏的系统包括第 一控制容积和与第一控制容积流动连通的第二控制容积，其中第一控制容积可接收一定量 的流体。至少一个第一阀位于第一控制容积与第二控制容积之间。至少一个第一阀能控制 在第一控制容积与第二控制容积之间的流体流动，其中第二控制容积中的压力变化率指示 通过至少一个第一阀的泄漏率。通过以下描述，且结合附图，本发明的这些和其它优点和特征将会变得更明显。


在所附的权利要求中特别指出且明确主张了被认为是本发明的主题。通过下文的具体实施方式
，且结合附图，本发明的前述和其它特点和优点会变得明显。图1是燃气涡轮的燃料系统的实施例的示意图。下文的具体实施方式
参考附图以举例说明的方式解释了本发明的实施例，以及本 发明的优点和特点。部件符号列表10燃料系统12燃气涡轮14燃料管线16燃料分配歧管
18供应集管20气体控制阀22截止-速比阀24辅助截止阀26截止腔排气口28Pl腔30P2腔排气口32P2腔34P2腔排气阀36辅助截止腔排气阀
具体实施例方式在图1示出例如燃气涡轮12的燃料系统10的示意图。该燃料系统10包括连接到 燃气涡轮12的多个燃料管线14以向燃气涡轮12提供燃料流动。在某些实施例中，多个燃 料管线14连接到燃气涡轮12中的多个燃料分配歧管16以将燃料分配到需要的喷嘴(未 图示)。如图1所示，多个燃料管线14可并联布置，且可从共同供应集管18进给。多个燃 料管线14内可包括多个气体控制阀20，例如，每个燃料管线14中置有一个气体控制阀20 以控制从供应集管18通过相关联的燃料管线14的燃料流动。应了解虽然图1所示实施例 包括4个气体控制阀20，但在本发明的范围内也构想到其它数量的气体控制阀20，如2个、 8个或12个气体控制阀20。供应集管18可包含一个或多个阀，例如，截止-速比阀22和辅助截止阀对，在某 些实施例中，辅助截止阀M设置于截止速比阀22上游。供应集管18可包括辅助截止腔排 气口 26，辅助截止腔排气口沈设置于Pl腔28中的辅助截止阀M与截止-速比阀22之 间。同样，P2腔排气口 30设置于P2腔32中截止-速比阀22与多个气体控制阀20之间， 且包括P2腔排气阀34。在某些情况下，如启动燃气涡轮12时，可需要判断在燃料系统10中在截止-速比 阀22和多个气体控制阀20处是否存在过量泄漏。为了评估截止-速比阀22泄漏流量，可 关闭置于辅助截止腔排气口 26的辅助截止腔排气阀36和P2腔排气阀34并打开辅助截止 阀MJfPl腔观加压。随后监视P2腔32压力是否出现不可接受的变化率，这种变化率表 明从Pl腔28经由截止-速比阀22到P2腔32内不可接受的泄漏。为了评估通过多个气体控制阀20的泄漏，打开截止-速比阀22对P2腔32进行 加压，随后关闭。再次监视P2腔压力是否出现表明通过多个气体控制阀20的不可接受泄 漏的变化率。为了准确地评估通过多个气体控制阀20的泄漏，在检验时，希望减小对通过 截止-速比阀22的任何泄漏的影响。因此，仅仅在打开和关闭截止-速比阀22对P2腔32 进行加压后短时间内监视P2腔32中的压力变化率。由于Pl腔观与P2腔32之间的压差 很小，所以通过截止-速比阀22的泄漏极小。同样，当确定通过截止-速比阀22的泄漏时， 仅在打开辅助截止阀M对Pl腔观加压后短时间内测量P2腔32中的压力变化率。在此 情况下，通过多个气体控制阀20的泄漏较低，这是因为尚未出现P2腔32内的压力累积。通常，比较通过阀的泄漏与预定可接受限度，且如果泄漏超出该限度，需要在继续操作之前对对泄漏进行校正。这些限度一般表达为泄漏等级，如，II级限度允许阀流动容 量0. 5%的泄漏，III级允许阀流动容量0. 的泄漏以及IV级允许阀流动容量0. 01%的 泄漏。但是这些等级通常基于通过所涉及阀的空气质量流量定义。由于燃料具有与空气不 同的质量性质，为了基于压力变化更准确地确定泄漏，可利用燃料系统10中燃料(例如，甲 烷)的性质来校正规格值，且也利用例如所用燃料的温度/压力来校正规格值。校正因数 的应用在方程式1中表达
权利要求
1.一种检测通过至少一个第一阀(22)的泄漏的方法，包括使一定量的流体进入到第一控制容积(28)从而对第一控制容积(28)加压，所述第一 控制容积与所述至少一个第一阀(22)可操作地连通；隔离所述第一控制容积(28)；以及测量第二控制容积(32)中的压力变化率，所述第二控制容积(32)与所述至少一个第 一阀(22)可操作地连通，其中，所述第二控制容积(32)中的压力变化率指示从所述第一控 制容积(28)到所述第二控制容积(32)中的泄漏率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，隔离所述第一控制容积(28)包括关闭与所 述第一控制容积(28)可操作地连通的一个或多个流体通路(26)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括比较所述压力变化率与第一限度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于包括基于所述流体的一种或多种性质来主动 地计算所述第一限度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括打开所述至少一个第一阀(22)以允许流体通过其流动；隔离所述第二控制容积(32)；以及测量所述第二控制容积(32)中的压力变化率以确定通过至少一个第二阀(20)的泄漏 量，所述至少一个第二阀(20)与所述第二控制容积(32)可操作地连通。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于包括比较压力变化率与第二限度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于包括基于所述流体的一种或多种性质主动地 计算所述第二限度。
8.一种用于检测穿过至少一个第一阀(22)的泄漏的系统，包括第一控制容积(28)，其接收一定量的流体；第二控制容积(32)，其与所述第一控制容积(28)流动连通；以及至少一个第一阀(22)，其设置于所述第一控制容积(28)与所述第二控制容积(32)之 间，所述至少一个第一阀(22)能控制在所述第一控制容积(28)与第二控制容积(32)之间 的流体的流动，其中，所述第二控制容积(32)中的压力变化率指示通过所述至少一个第一 阀(22)的泄漏率。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于包括比较所述压力变化率与第一限度，所述 第一限度作为阀泄漏等级的函数进行计算。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于包括至少一个第二阀(20)，其与所述第二控制容积(32)流动连通；当所述第二控制容积(32)被隔离时测量所述第二控制容积(32)中压力变化率由此指 示通过所述至少一个第二阀(20)的泄漏率的装置。
全文摘要
本申请涉及流体阀泄漏检测的方法与系统。其中，检测通过至少一个第一阀(22)的泄漏的方法包括使一定量流体进入到与至少一个第一阀(22)可操作地连通的第一控制容积(28)，从而对第一控制容积(28)加压。隔离第一控制容积(28)且测量与至少一个第一阀(22)可操作地连通的第二控制容积(32)中的压力变化率。用于检测穿过至少一个第一阀(22)的泄漏的系统包括接收一定量的流体的第一控制容积(28)和与第一控制容积(28)流动连通的第二控制容积(32)。至少一个第一阀(22)位于第一控制容积(28)与第二控制容积(32)之间，且第二控制容积(32)中的压力变化率指示通过至少一个第一阀(22)的泄漏率。
文档编号G01M3/28GK102052997SQ20101054338
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者B·E·斯维特, D·J·佩茨卡, J·V·约翰, S·W·塞佩克 申请人:通用电气公司