ES2321337T3 - Dispositivo de valvula de corte accionada por vacio, sistema y metodo asociados, especialmente para utilizar en entornos de estaciones de servicio. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de válvula de corte apropiado para ser acoplado a una tubería (106, 140) de combustible que lleva combustible a un distribuidor o dispensador (10) de combustible en un entorno de estación de servicio, comprendiendo dicha válvula de corte: un alojamiento (166) que tiene una trayectoria interna de flujo de combustible para recibir el combustible transportado por la tubería de combustible; una válvula acoplada a la trayectoria interna de flujo de combustible; caracterizado porque comprende además un actuador de vacío (186) acoplado a la válvula; en el que un nivel de vacío aplicado al actuador de vacío abre la válvula para abrir la trayectoria interna de flujo de combustible.
Description
Dispositivo de válvula de corte accionada por
vacío, sistema y método asociados, especialmente para utilizar en
entornos de estaciones de servicio.
Esta solicitud reivindica la prioridad de la
Solicitud de Patente Provisional U.S. número 60/674.743, titulada
"Valvula de corte accionada por vacío con flotador y conmutador de
servicio y dispositivo de enclavamiento de filtro, sistema y
método", presentada el 26 de abril de 2005.
Esta solicitud está relacionada con las Patentes
de U.S. números 6.834.534; 6.977.042; 6.978.660; 6.978.661; y
7.010.961, las Publicaciones de Solicitudes de Patente de U.S.
números 2004/0045343 A1; 2005/0039518 A1; 2005/0145015 A1;
2005/0145016 A1; 2005/0247111 A1; 2005/0236044 A1; y 2005/0236045
A1; Solicitudes de Patente de U.S. números de Serie 11/255.421;
11/354.394; y 11/354.886; y Solicitud de Patente provisional de U.S.
número 60/654.390.
La presente invención está relacionada con un
sistema de vigilancia y control de contención secundario para
vigilar componentes de manipulación de combustible contenidos de
manera secundaria para la detección y prevención de fugas. Se
utilizan varios dispositivos de control para controlar los
componentes de manipulación de combustible y el flujo de
combustible en respuesta a una fuga u otra alarma o condición de
seguridad para mitigar el potencial para combustible de fugas al
ambiente.
La presente invención se refiere a una válvula
de corte tal como la descrita en el documento
US-A-20030047211, de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1, para un sistema para controlar el
suministro de combustible a un distribuidor o dispensador de
combustible, y a un método para el mismo.
En entornos de estaciones de servicio, se
suministra normalmente combustible a distribuidores o dispensadores
de combustible desde tanques de almacenamiento subterráneos (USTs),
a los que se hace referencia algunas veces como tanques de
almacenamiento de combustible. Los USTs son grandes contenedores
situados por debajo del suelo, que contienen combustible. Se
dispone un UST separado para cada tipo de combustible, tal como
gasolina de bajo octanaje, gasolina de elevado octanaje y
combustible para diésel. Con el fin de suministrar el combustible
desde los USTs a los distribuidores de combustible, se dispone
normalmente una bomba de turbina sumergible (STP) que bombea el
combustible fuera del UST y suministra el combustible a través de un
conducto principal de transporte de combustible que discurre por
debajo del suelo de la estación de servicio. Se pueden utilizar
otros tipos de bombas distintos de una STP, tal como una bomba
autónoma dentro del alojamiento del distribuidor, por ejemplo.
Debido a requisitos medioambientales y
posiblemente reguladores que rigen las estaciones de servicio, los
componentes de manipulación de combustible que manejan combustible o
vapor y que permitirían la fuga de combustible o vapor al ambiente
si existiera una fuga, pueden necesitar ser contenidos de manera
secundaria. Ejemplos de componentes de manipulación de combustible
incluyen, pero sin limitación, tanques de almacenamiento de
combustible, conductos de transporte de combustible que llevan el
combustible, STPS, tuberías principales de combustible, colectores,
válvulas de corte, y tubería de distribución. La contención
secundaria es normalmente proporcionada en la forma de una tubería
exterior obturada o contenedor exterior que rodea el componente de
manipulación de combustible, por lo que se forma un espacio,
denominado "espacio intersticial", entre el componente de
manipulación de combustible y el contenedor o tubería exterior. Si
ocurre una fuga en el componente de manipulación de combustible, la
fuga es atrapada en el espacio intersticial proporcionado por la
tubería exterior o contenedor exterior. De este modo se impide que
la fuga se extienda al medio ambiente. La contención secundaria
debe ser verificada y evacuada periódicamente.
Es posible que la contención secundaria pueda
contener también una fuga desconocida para los operadores de la
estación de servicio. En este caso, si ocurriera una fuga en un
componente de manipulación de combustible, la fuga podría escapar
al ambiente a través de la fuga de la contención secundaria. Por
ejemplo, si el componente de manipulación de combustible es una
tubería de combustible de doble pared, en la que una tubería
exterior rodea la tubería interior que lleva el combustible, y
existe una fuga tanto en la tubería interior como en la exterior,
el combustible de la tubería interior puede fugarse al medio
ambiente a través de la tubería exterior. De ese modo, sin vigilar
los espacios intersticiales proporcionados por la contención
secundaria, es posible que pueda ocurrir una fuga al ambiente sin
que sea detectada. La STP continuará funcionando normalmente,
impulsando combustible desde el UST y proporcionando combustible a
la fuente de fuga.
Recientes cambios propuestos en regulaciones
estatales y federales intensificarán los requisitos para contener
fugas por medio de contención secundaria y requerirán además mejor
detección de fugas de manera que se reduzcan al mínimo los daños al
medio ambiente. Como consecuencia, está resultando imperativo que
todas las fuentes potenciales de fugas sean evaluadas y se tomen
los pasos encaminados a detectar y contener fugas en los sistemas
de conducción. Si el espacio intersticial de los componentes de
manipulación de combustible contenidos de manera secundaria pueden
ser vigilados para detectar una fuga o rotura en cualquier
componente de manipulación de combustible o la contención exterior,
una rotura puede ser normalmente detectada antes de que la fuga
pueda escapar al medio ambiente. Un método de vigilar el espacio
intersticial de componentes de manipulación de combustible
contenidos de manera secundaria, para la determinación de fugas, es
mediante la creación de un cierto nivel de vacío en el espacio
intersticial. Ejemplos de tales sistemas son las patentes de U.S.
anteriormente mencionadas, números 6.834.534; 6.977.042; 6.978661;
y 7.010.961, Publicaciones de Solicitudes de Patente números
2004/0045343 A1; 2005/0039518 A1; 2005/0145015 A1; 2005/0145016 A1;
y 2005/0247111 A1; y Solicitud de Patente de U.S. número de Serie
11/255.421. En estos sistemas, una fuente de generación de vacío,
que puede ir desde una lumbrera de sifón en la STP, por ejemplo,
produce un vacío en el espacio intersticial. A continuación, el
espacio intersticial es vigilado para determinar variaciones de
presión. Si ocurre una variación de presión suficiente, esto es una
indicación de que o bien el componente de manipulación de
combustible o la contención exterior han incurrido en una fuga o
rotura debido a la entrada o salida de combustible y/o aire en el
espacio intersticial ya sea desde el componente de manipulación de
combustible o desde el aire exterior.
Si se detecta una fuga a través de la pérdida de
vacío en el espacio intersticial, la válvula de corte, que se
acopla por debajo del suelo a la tubería del distribuidor,
continuará permaneciendo abierta, permitiendo que el combustible
fluya a través de ella, incluso aunque se conozca que hay un estado
de fuga. Si la fuga está contenida en la tubería de combustible
interna al distribuidor de combustible, o en cualquier otro lugar
en el lado de salida de la válvula de corte, la válvula de corte
continuará permaneciendo abierta, permitiendo que fluya
combustible, posiblemente hacia la fuente de fuga, continuando con
ello la fuga de combustible al medio ambiente.
Por lo tanto, es deseable proporcionar un
dispositivo, sistema y método de hacer que la válvula de corte se
cierre automáticamente cuando se detecta una fuga en el espacio
intersticial de la tubería de combustible y/o la válvula de corte.
De esta manera, esta mejora de un sistema de vigilancia de fugas
basado en vacío o presión impide que continúe siendo suministrado
continuamente combustible a la fuente de la fuga automática y
rápidamente sin requerir que el personal de servicio corte el
suministro de combustible manualmente por medio de la válvula de
corte. De este modo se detiene la fuga continuada de combustible al
medio ambiente hasta que el personal de servicio llegue a
investigar la fuga.
Si se dispone una válvula de corte que se pueda
cerrar automáticamente en respuesta a una fuga, puede ser también
deseable proporcionar otros sistemas que también cierren la válvula
de corte en respuesta a otras condiciones, por razones de
seguridad.
La presente invención se refiere a una válvula
de corte accionada por vacío, que puede ser controlada para abrir y
cerrar automáticamente la trayectoria de flujo de una válvula de
corte, en particular una válvula de corte de tubería de producto.
La válvula de corte se monta con un actuador de vacío. El actuador
de vacío responde a niveles de vacío. Cuando se aplica un nivel de
vacío suficiente al actuador de vacío, el actuador de vacío
reacciona mecánicamente. Cuando se pierde el nivel de vacío, se
desactiva el actuador de vacío. Acoplando el actuador de vacío al
miembro rotativo de la válvula de corte que controla la apertura y
cierre de una válvula de seta o asiento cónico dentro de la
trayectoria de flujo de la válvula de corte, el actuador de vacío
puede ser diseñado para abrir automáticamente la trayectoria de
flujo de la válvula de corte cuando está presente un nivel de vacío
suficiente en el actuador de vacío.
La presente invención es particularmente
ventajosa cuando se usa en un sistema de vigilancia y control de
contención secundaria vigilado por vacío. En un tal sistema, es
generado un nivel de vacío por una fuente de generación de vacío en
espacios intersticiales de varios componentes de manipulación de
combustible. Si no puede ser mantenido el nivel de vacío u ocurren
variaciones de presión, esto es una indicación de que uno de los
componentes de manipulación de combustible o su contención
secundaria tiene una fuga. Si el actuador de vacío está también
acoplado a estos espacios intersticiales de los componentes de
manipulación de combustible sometidos a succión bajo un nivel de
vacío para vigilar en la determinación de fugas, la válvula de corte
se abre automáticamente cuando hay una fuga (es decir, está siendo
mantenido un nivel de vacío suficiente en los espacios
intersticiales de los componentes de manipulación de combustible).
Cuando ocurre una fuga, se produce una pérdida de vacío. Esta
pérdida de vacío es comunicada neumáticamente al actuador de vacío,
el cual cierra a su vez la trayectoria de flujo de la válvula de
corte. De ese modo, si está presente la fuga en el lado de salida
de la válvula de corte, se bloquea el suministro de combustible de
manera que el combustible no continúa siendo suministrado a la
fuente de la fuga.
Esto es ventajoso para sistemas anteriores que
puedan detectar una fuga, pero no cortan o detienen el suministro
de flujo de combustible a la fuente de la fuga. Puede ocupar horas o
días al personal de servicio investigar y remediar la fuga. Además,
deteniendo el suministro de combustible en la válvula de corte, como
opuesto a la operación de detención de la bomba de turbina
sumergible, el combustible es sólo detenido para el distribuidor de
combustible individual que contiene una fuga. Los otros
distribuidores de combustible de la estación de servicio pueden
continuar suministrando combustible a los vehículos, ya que no
contienen una fuga. Si, por el contrario, tuviera que detenerse la
bomba de turbina sumergible, se detendría el suministro de
combustible en toda la estación de servicio, incluso si la fuga
estuviera limitada sólo a uno de los distribuidores de combustible
en particular.
Además, una vez que ha sido remediada la fuga y
es generado el nivel de vacío por la fuente de generación de vacío
y es mantenido, el actuador de vacío volverá a abrir automáticamente
la válvula de corte. Esto impide que el personal de servicio tenga
que volver a abrir o restablecer manualmente la válvula de corte,
impidiendo así que esta acción sea olvidada, o que el personal de
servicio aplique fuerzas a la válvula de corte que pudieran causar
accidentalmente daños y requiriese la sustitución de la válvula de
corte.
En una realización, la válvula de corte es una
válvula de corte de doble pared que contiene un espacio
intersticial. De este modo, el espacio intersticial de la válvula
de corte puede ser también succionado bajo un nivel de vacío para
vigilar las fugas justamente como otros componentes de manipulación
de combustible. Si la válvula de corte tiene una fuga, lo que
pudiera ser el resultado de componentes defectuosos o un corte en el
caso de un impacto al distribuidor de combustible, la pérdida de
vacío sería comunicada al actuador de vacío para cerrar la
trayectoria de flujo de la válvula de corte automáticamente.
La válvula de corte puede ser diseñada con
accesorios que permitan que su espacio intersticial sea acoplado
automáticamente para bifurcar la tubería de combustible y/o tubería
distribuidora de combustible interna que es sometida a succión
bajo un nivel de vacío con el fin de ser vigilada para la
determinación de fugas. El actuador de vacío puede estar acoplado a
una lumbrera de la válvula de corte que se acople a su espacio
intersticial o se acople a una lumbrera en cualquier otra tubería o
espacio intersticial del componente de manipulación de combustible
que haya de producir el vacío, actuador para cerrar la válvula de
corte si existe una fuga en tal espacio.
La presente invención también se beneficia del
actuador de vacío para cerrar automáticamente la válvula de corte
en respuesta a otras condiciones de seguridad en las que sea
deseable cerrar la válvula de corte para evitar el flujo de
combustible, tal como durante un caso de servicio. Esto impide que
el personal de servicio tenga que recordar cerrar manualmente la
válvula de corte.
En una primera realización de caso de servicio,
está dispuesto un conmutador de servicio que, cuando se selecciona,
absorbe aire desde la atmósfera al actuador de vacío. Esto origina
una pérdida de vacío, la cual hace que, a su vez, se cierre la
válvula de corte. El conmutador de servicio es seleccionado por
personal de servicio cuando se presta servicio en los componentes
de manipulación de combustible en los que se desea detener el flujo
de combustible para evitar que se derrame combustible sobre el
personal de servicio. El conmutador es conmutado a un estado
funcional o activo cuando se completa el servicio. Esto cierra la
evacuación a la atmósfera y se le permite a la fuente de generación
de vacío recuperar el nivel de vacío en el actuador de vacío para
abrir de nuevo la válvula de corte.
En una segunda realización de caso de servicio,
se dispone un enclavamiento de filtro para soportar un filtro de
flujo de combustible que filtra contaminantes del combustible en su
camino al ser suministrado al vehículo a través de la manguera y la
boquilla del distribuidor de combustible. El enclavamiento de
filtro se acopla al espacio intersticial o conducto de vacío
acoplado al actuador de vacío. Cuando se sustituye el filtro, el
personal de servicio debe activar necesariamente el enclavamiento de
filtro, lo que hace que se abra a la atmósfera un respiradero para
proporcionar una pérdida de vacío en el actuador de vacío de manera
muy parecida a la del establecimiento del servicio de la primera
realización de caso de servicio, descrita anteriormente, que
utiliza un conmutador de servicio. Esto hace que se cierre la
válvula de corte, lo que despresuriza el combustible presente en el
filtro y evita que el combustible chorree sobre el personal de
servicio debido a la acumulación de presión. Cuando se sustituye
apropiadamente el filtro, esto hace que el enclavamiento de filtro
cierre el respiradero a la atmósfera. A la fuente de generación de
vacío se le permite recuperar el nivel de vacío en el actuador de
vacío para abrir de nuevo la válvula de corte para funcionamiento
normal.
El actuador de vacío puede ser proporcionado
para una válvula de corte de la tubería de producto, una válvula de
corte de tubería de vapor, o ambas. La mayor parte de los sistemas
requerirán probablemente que se cierre sólo la válvula de corte de
tubería de producto para evitar el flujo de combustible, ya que el
cierre de la válvula de corte de tubería de vapor puede evitar el
retorno de vapor desde otras tuberías de producto al tanque de
almacenamiento de combustible. Esto es debido a que las tuberías de
producto son individuales para calidades de gasolina, pero la
tubería de retorno de vapor es normalmente una tubería común que da
servicio a múltiples tuberías de producto. De ese modo, cerrando la
válvula de corte de la tubería de vapor cuando existe una fuga
solamente en una línea de producto se evitaría el apropiado retorno
de vapor desde otra tubería de producto sin fuga al tanque de
almacenamiento de combustible.
El actuador de vacío se acopla a una válvula
piloto en una realización. La válvula piloto tiene un conmutador
que proporciona una evacuación a la atmósfera cuando es accionado.
De ese modo, la válvula piloto es controlada por otros sistemas de
control, ya sea electrónica o neumáticamente, para hacer que la
válvula de corte cierre en respuesta a una fuga o a cualquier otra
condición deseada de seguridad o alarma cuando se desee cortar el
flujo de producto.
Las figuras de los dibujos que se acompañan,
incorporados aquí y que forman parte de esta memoria, ilustran
varios aspectos de la invención y, juntamente con la descripción,
sirven para explicar los principios de la invención.
La figura 1 es una ilustración de un
distribuidor de combustible típico de la técnica anterior;
La figura 2 es una ilustración del distribuidor
de combustible ilustrado en la figura 1, que muestra los componentes
internos del distribuidor de combustible y la interfaz entre una
válvula de corte, una tubería de combustible bifurcada, una tubería
interna distribuidora de combustible y un colector de distribuidor
de la técnica anterior.
La figura 3 es una ilustración de un sistema de
contención secundaria en una estación de servicio de acuerdo con la
presente invención para capturar y vigilar fugas en componentes de
manipulación de combustible.
La figura 4 es una ilustración de una válvula de
corte accionada por vacío de acuerdo con una realización de válvula
de corte accionada por vacío de la presente invención;
La figura 5 es una ilustración de una válvula de
corte accionada por vacío de acuerdo con otra realización de
válvula de corte accionada por vacío de la presente invención;
La figura 6 es una ilustración de una válvula de
corte accionada por vacío de acuerdo con una tercera realización de
válvula de corte accionada por vacío de la presente invención;
La figura 7 es una ilustración de un sistema de
válvula de corte accionada por vacío que utiliza un conmutador de
flujo, un conmutador de servicio y un enclavamiento de filtro para
controlar la válvula de corte accionada por vacío de acuerdo con
una realización de la presente invención;
La figura 8 es una ilustración en diagrama de
flujo del procedimiento para controlar la apertura y el cierre de
la válvula de corte accionada por vacío en respuesta a la detección
de una pérdida de vacío de acuerdo con el sistema de la figura
7;
La figura 9 es una ilustración en diagrama de
flujo del procedimiento para controlar la apertura y el cierre de
la válvula de corte accionada por vacío, basados en un
establecimiento del servicio.
La figura 10 es una ilustración en diagrama de
flujo del procedimiento para controlar ala apertura y el cierre de
la válvula de corte accionada por vacío para un enclavamiento de
filtro activado cuando está en servicio un filtro en el
distribuidor de combustible;
La figura 11 es una ilustración de dos
realizaciones de un colector de contención de distribuidor de
combustible, contenido de manera secundaria y vigilado;
La figura 12 es una ilustración de un
distribuidor de combustible contenido de manera secundaria con
colector de contención de acuerdo con el sistema de la figura 3,
con interfaces funcionales para capturar y vigilar una fuga;
La figura 13 es una ilustración de un módulo
sensor de distribuidor (DSM) utilizado para formar interfaz con la
contención secundaria de componentes de manipulación de combustible
para controlar el nivel de vacío y vigilar para la determinación de
fugas de acuerdo con la presente invención;
La figura 14 es un diagrama neumático que
ilustra los componentes funcionales del sistema de contención
secundaria de acuerdo con la presente invención;
La figura 15 es un diagrama de división
eléctrico que ilustra los componentes funcionales del sistema de
contención secundaria de acuerdo con la presente invención;
La figura 16 es un diagrama de comunicaciones
que ilustra los componentes funcionales del sistema de contención
secundaria de acuerdo con la presente invención;
La figura 17 es una ilustración de un
controlador de válvula de corte para controlar el funcionamiento de
la válvula de corte accionada por vacío, de acuerdo con una
realización de la presente invención;
La figura 18 es una ilustración del alojamiento
del controlador de válvula de corte para el controlador de válvula
de corte ilustrado en la figura 17; y
La figura 19 es una ilustración en sección
transversal del controlador de válvula de corte ilustrado en las
figuras 17 y 18.
En general, la presente invención es un sistema
de vigilancia y control de contención secundaria que utiliza varias
características y mejoras para controlar el nivel de vacío utilizado
para vigilar y detectar fugas en componentes de manipulación de
combustible contenidos de manera secundaria. El sistema de
vigilancia de contención secundaria proporciona una fuente de
generación de vacío que genera un nivel de vacío en espacios
intersticiales de componentes de manipulación de combustible
formados como resultado del espacio proporcionado entre un
componente interior que lleva combustible, rodeado por una
contención secundaria exterior. Las variaciones de presión del
espacio intersticial son vigiladas para determinar posibles fugas.
Cuando se detecta una fuga, el sistema controla la recuperación del
vacío y/o el cierre automático de una válvula de corte de tubería
de producto, accionada por vacío. De ese modo, se corta la fuente de
combustible desde la fuente de fuga potencial.
\newpage
Ejemplos de los sistemas relacionados y
predecesores son proporcionados en las Publicaciones de Solicitudes
de Patente de U.S. números US 2004/0045343 A1, US 2005/0039518 A1;
US 2005/0145016 A1; y US 2005/0247111 A1; Patentes de U.S. números
6.834.534; 6.997.042; 7.010.961; 6.978.660; y 6.978.661 (en lo que
sigue la "Solicitud `343", la "Solicitud `581", la
"Solicitud `016", la "Solicitud `111", la "Patente
`534", la "Patente `042", la "Patente `961", la
"Patente `660" y la "Patente `661", respectivamente). La
Patente `534 vigila la contención secundaria de un tanque de
almacenamiento de combustible. Las solicitudes `343, `518, `016 y
`111 vigilan la contención secundaria de la tubería de combustible.
Las Patentes `961 y `042 vigilan la contención secundaria de la
cabeza de bomba de turbina sumergida y su tubería elevadora. La
Patente `661 vigila la contención secundaria de la tubería interna
de combustible de distribuidor y una válvula de corte acoplada a la
tubería interna del distribuidor de combustible. La presente
solicitud proporciona componentes y características adicionales que
van más allá de las enseñanzas de las patentes anteriormente
mencionadas para proporcionar ciertas características como mejoras
en tales sistemas de vigilancia de contención secundaria.
Existen varios objetivos del sistema mejorado de
vigilancia y control de contención secundaria de acuerdo con la
presente invención. Un objetivo es permitir que una fuente común de
generación de vacío genere un nivel de vacío para el espacio
intersticial de componentes de manipulación de combustible
diferentes. Un segundo objetivo es detectar si un espacio
intersticial de tubería de producto contiene un bloqueo tal que una
fuga pasaría sin detectar si la fuga existiera en el lado de aguas
abajo del bloqueo. Un tercer objetivo es proporcionar control para
cerrar automáticamente las válvulas de corte de la tubería de
producto en respuesta a una fuga detectada con el fin de evitar que
se fugue más combustible en el caso de un corte o pérdida de vacío
indicativa de una fuga en un componente de manipulación de
combustible. Un cuarto objetivo es proporcionar una vigilancia de
un colector de distribuidor que tiene un sistema de contención
secundaria y una fuente de vacío redundante generada para el
colector de distribuidor en caso de que una trayectoria de
generación contenga una fuga. Existen objetivos y características
adicionales proporcionados también.
Antes de enfrentarse a los aspectos y
características particulares de la presente invención, un
distribuidor típico 10 de combustible se describe e ilustra en las
figuras 1 y 2 como información básica para la explicación de la
presente invención. La figura 3, explicada posteriormente, comienza
con la explicación de las nuevas características de la presente
invención.
La figura 1 ilustra un distribuidor 10 de
combustible que distribuye o suministra combustible a un vehículo.
El distribuidor 10 de combustible está compuesto de un alojamiento
12. El alojamiento 12 soporta o contiene los componentes del
distribuidor 10 de combustible necesarios para recibir, medir y
dispensar combustible a un vehículo (no mostrado), como es bien
sabido. Una manguera 14 y una boquilla 16 están dispuestas de manera
que el combustible llevado internamente al distribuidor 10 de
combustible sea entregado a través de la manguera 14 y a través de
la boquilla 16 desde un tanque o depósito de combustible (no
mostrado) al vehículo. El distribuidor 10 de combustible contiene
una pantalla 18 para el precio, que presenta el precio que se ha de
cargar al cliente por el combustible suministrado, y una pantalla
20 del volumen, que presentan el volumen de combustible
suministrado, normalmente en galones o litros. El distribuidor 10
de combustible puede contener también una pantalla 22 de
instrucciones, que proporcione información, instrucciones y/o
advertencias al consumidor que hace uso del distribuidor 10 de
combustible. Los componentes del interior del distribuidor 10 de
combustible están contenidos en el alojamiento 12 y son accesibles
a través de una puerta 23 de cabina.
La figura 2 contiene una ilustración de una
vista interna de alguno de los componentes contenidos normalmente
dentro del distribuidor 10 de combustible, así como algunos
componentes de manipulación de combustible situados por debajo del
distribuidor 10 de combustible, normalmente por debajo del suelo. Un
colector 24 de distribuidor de combustible puede estar dispuesto
debajo del distribuidor 10 de combustible para capturar cualesquiera
fugas que puedan ocurrir en la tubería de combustible que lleva el
combustible hasta el distribuidor 10 de combustible. Si es de doble
pared, el colector 24 de distribuidor de combustible puede estar
compuesto de un colector exterior 25 que rodee un colector interior
26, el cual forma in espacio intersticial 27 entre la pared del
colector exterior 25 y la del colector interior 26. De esta manera,
si ocurre una fuga en el colector interior 26, el colector exterior
25 capturará y contendrá la fuga en el espacio intersticial 27.
El combustible es llevado dentro de la tubería
principal 28 de combustible, situada por debajo del suelo, según se
ilustra. El combustible es bombeado normalmente desde una bomba de
turbina sumergible (STP), situada en el tanque de almacenamiento de
combustible (no mostrado), hacia la tubería principal 28 de
combustible. La tubería principal 28 de combustible se introduce
normalmente en el colector 24 del distribuidor de combustible a
través de un casquillo 30 de tubo de colector. La tubería principal
28 de combustible es normalmente una tubería de combustible de
doble pared. La tubería principal 32 de combustible dentro del
colector 24 del distribuidor de combustible está conectada al
casquillo 30 de tubería de colector dentro del colector 24 para
llevar el combustible hacia delante. La tubería principal 32 de
combustible situada dentro del colector 24 del dispensador puede
ser una tubería de doble pared (no ilustrada la pared interior) así
como proporcionara una medición adicional de contención de fuga. El
espacio intersticial de la tubería principal 28 de combustible está
plegado sobre el colector 24 del distribuidor de combustible,
siendo la tubería principal 32 de combustible contenida
interiormente al colector 24 una tubería de pared única, y
proporcionando el colector 24 de distribuidor de combustible la
contención secundaria.
El combustible es suministrado a los
distribuidores individuales 10 de combustible a través de una
tubería de bifurcación 36 que está acoplada a la tubería principal
32 de combustible mediante el uso de un accesorio de conexión 34 en
forma de T. Al ser suministrado el combustible al distribuidor 10 de
combustible a través de la tubería principal 28/32 de combustible y
entrar en la tubería bifurcada 36 de combustible, el combustible
entra en la tubería 40 de combustible interior al distribuidor 10 de
combustible a través de una válvula de corte 38 que está acoplada a
la tubería bifurcada 36 de combustible y a la tubería interna 40 del
distribuidor de combustible. Como es bien sabido, la válvula de
corte 38 está diseñada para cerrar la trayectoria de flujo de
combustible entre la tubería bifurcada 36 de combustible y la
tubería interna 40 del distribuidor de combustible en el caso de un
impacto en el distribuidor 10 de combustible, que haría a su vez
que la válvula de corte se cerrase en respuesta al mismo. Un
ejemplo de una válvula de corte de la técnica anterior se expone en
la Patente de U.S. número 5.527.130.
Después de que el combustible haya pasado por la
salida de la válvula de corte 38 y entra en la tubería 40 del
distribuidor de combustible, puede encontrar una válvula 42 de
control de flujo. La válvula 42 de control de flujo está bajo el
control de un sistema de control 46 a través de una línea 48 de
señal de válvula de control de flujo dentro del distribuidor 10 de
combustible. De esta manera, el sistema de control 46 puede
controlar la apertura y el cierre de la válvula 42 de control de
flujo o bien para permitir que fluya o impedir que fluya
combustible a través del medidor 56 pasando a la manguera 14 y a la
boquilla 16. El sistema de control da normalmente instrucciones a
la válvula 42 de control de flujo para abrir cuando es apropiada la
transferencia de combustible y se le permite iniciar.
La válvula 42 de control de flujo está contenida
por debajo de una barrera 50 para vapor en una zona hidráulica 52
del distribuidor 10 de combustible en la que se proporcionan
componentes de Clase 1, División 1 por razones de seguridad y de
una manera intrínsecamente segura, como se describe en la Patente de
U.S. número 5.717.564. El sistema de control 46 está típicamente
situado en un compartimiento electrónico 54 del distribuidor 10 de
combustible por encima de la barrera 50 para vapor que no tiene que
estar dispuesto en un alojamiento esencialmente seguro. Después de
que el combustible sale de la válvula 42 de control de flujo, el
combustible encuentra normalmente el medidor 56, en el que el
combustible fluye a través del medidor 56, y el medidor 56 mide el
volumen y/o el caudal del combustible. Típicamente, el medidor 56
contiene un pulsador 58 que genera señales de impulsos 60 para el
sistema de control 46, indicativas del volumen y/o caudal del
combustible. De esta manera, el sistema de control 46 puede
actualizar la pantalla 18 del precio y la pantalla 20 del volumen,
por medio de una línea 66 de señal de presentación de precio y una
línea 64 de señal de presentación de volumen, de manera que el
consumidor está informado del precio a pagar por el combustible, así
como del volumen de combustible suministrado.
Después que el combustible sale del medidor 56,
el combustible es llevado en la tubería adicional 62 de flujo de
combustible del distribuidor, que está entonces acoplada a una
manguera 14, situada normalmente en el alojamiento superior o
cubierta del distribuidor 10 de combustible, y a la boquilla 16. El
sistema de control 46 del distribuidor 10 de combustible puede
estar acoplado a un controlador de puesto externo 68 a través de una
red 70 de comunicación del distribuidor de combustible. El
controlador 68 de puesto puede ser el sistema de punto de venta
(POS) de G-Site® o Passport®, ambos fabricados por
Gilbarco Inc., por ejemplo. El controlador de puesto 68 se comunica
con el sistema de control 46 para autorizar y controlar la
activación del distribuidor 10 de combustible, así como
comunicaciones para manejo de pago para medios de pago presentados
en el distribuidor 10 de combustible, entre otras cosas.
Como se ha explicado anteriormente, la presente
invención es un sistema de vigilancia y control de contención
secundaria que detecta fugas y proporciona controles para controlar
el flujo de combustible con el fin de evitar fugas adicionales. El
control implica una válvula de corte accionada por vacío. Una fuente
de generación de vacío genera un vacío en un espacio vigilado. Si
ocurre una pérdida de vacío, la válvula de corte accionada por
vacío se cierra automáticamente para cortar el flujo de combustible
para evitar que sea suministrado más combustible a la fuga. Se
describe a continuación un sistema ejemplar de vigilancia y control
de suministro de combustible contenido de manera secundaria para la
estación de servicio. Los diversos componentes, sistemas y
operaciones para conseguir los objetivos anteriormente citados se
describen en el contexto de varias partes del sistema de vigilancia
y control.
La figura 3 ilustra un sistema global de
contención secundaria para contener y vigilar fugas que ocurren en
componentes de manipulación de combustible en un entorno de estación
de servicio de acuerdo con la presente invención. Se efectúa ahora
una descripción de la trayectoria de recorrido del combustible al
distribuidor de combustible a medida que se desplaza a través de
los componentes de manipulación de combustible. Como se ilustra, se
describe un distribuidor 10 de combustible que suministra
combustible a un vehículo del cliente desde un tanque de
almacenamiento 72. El tanque de almacenamiento 72 está normalmente
situado por debajo del suelo, y se hace referencia al mismo
comúnmente como un "tanque de almacenamiento subterráneo"
(UST). El tanque de almacenamiento está compuesto por un recipiente
interior 74 rodeado por un recipiente exterior 76. Un espacio
intersticial 78 está formado entre los recipientes interior y
exterior 74, 76. De esta manera, si ocurre una rotura en el
recipiente interior 74, el combustible 80 almacenado dentro del
recipiente interior 74 se fugará y será capturado dentro del
espacio intersticial 78 por el recipiente exterior 76 y se impedirá
que se fugue al suelo si no existe fuga en el recipiente exterior
76.
Con el fin de detectar una fuga o rotura en
cualquiera de los recipientes interior o exterior 74, 76, el espacio
intersticial 78 es vigilado para determinar si existe una fuga. Se
puede poner una solución líquida, tal como, por ejemplo, salmuera,
en el espacio intersticial 78 para ser utilizada para la detección
de fugas. Alternativamente, el espacio intersticial 78 se puede
someter a un vacío o a una presión por medido de una fuente de
generación de vacío, como el sistema descrito en la Patente `534, a
la que se ha hecho referencia anteriormente. La fuente de
generación de vacío puede estar provista de una lumbrera de sifón 87
en una bomba de turbina sumergible 82, como se ilustra en la figura
3, descrita en la Patente `534, o desde una combinación de fuente de
generación de vacío separada 372 y sensor de presión 370
proporcionada separadamente y exteriormente de la bomba de turbina
sumergible 82. En el sistema de la Patente `534, el sistema vigila
variaciones de presión en el espacio intersticial 78 con el fin de
detectar fugas que ocurran tanto en el recipiente interior como en
el exterior 74, 76 del tanque de almacenamiento 72. De esta manera,
si ocurre una fuga en el recipiente exterior 76, el sistema sirve
como sistema de prevención de fugas, puesto que no ocurrirá
realmente una fuga de combustible 80 al medio ambiente, a menos
que exista también una fuga en el recipiente interior 74.
Con el fin de impulsar combustible 80 fuera del
tanque de almacenamiento 72 para suministrarlo al distribuidor 10
de combustible, se dispone típicamente la bomba de turbina
sumergible 82. La bomba d turbina sumergible 82 está compuesta por
una cabeza 84 que contiene elementos electrónicos de potencia y
control (no mostrados) que proporcionan potencia a través de un
tubo elevador 86 que baja hasta un tubo 88 dentro del tanque de
almacenamiento 72, alcanzando finalmente una bomba de turbina (no
mostrada) contenida en el interior de un alojamiento exterior 90 de
bomba de turbina. Al ser aplicada potencia por los elementos
electrónicos para hacer que gire el rotor de turbina, se origina
una diferencia de presiones entre el alojamiento del motor de
turbina (no mostrado) y el alojamiento exterior 90 para impulsar
combustible 80 hacia arriba desde el tanque de almacenamiento 72
hacia el tubo 88 y el tubo elevador 86 para abastecer al
distribuidor 10 de combustible. La bomba de turbina sumergible 82
puede contener un sifón 81que permita a la bomba de turbina
sumergible 82 generar un vacío utilizando la fuerza del
combustible 80 para circular, como se describe en la Patente `534.
Más información sobre una bomba de turbina sumergible que
proporciona un sifón se puede encontrar en la Patente de U.S. número
6.622.757.
El tubo elevador 86 puede ser contenido de
manera secundaria con una tubería exterior circundante 94, como se
ilustra en la figura 3, para proporcionar contención de fugas que
puedan ocurrir en el tubo elevador 86. Un espacio intersticial 95
está formado por el espacio entre el tubo elevador 86 y la tubería
exterior circundante 94. De esta manera, de modo muy similar al
recipiente exterior 76 del tanque de almacenamiento y el espacio
intersticial 78, el espacio intersticial 95 puede ser vigilado para
la determinación de fugas. Un método de vigilar las fugas consiste
en generar un vacío en el espacio intersticial 95 usando una fuente
de generación de vacío como la que se describe en la Patente de
U.S. número 6.997.042 (la "Patente `042"), a la que se ha
hecho referencia anteriormente. Generando un nivel de vacío en el
espacio intersticial 95 y vigilando la presión en el espacio
intersticial 95, se puede detectar una rotura ya sea del tubo
elevador 86 o de la tubería exterior circundante 94, ya que
ocurrirá una variación de presión si cualquiera de ellos se rompe.
La fuente de generación de vacío puede estar provista de la
lumbrera de sifón 87 en la bomba de turbina sumergible 82, o desde
una fuente separada.
También puede ser deseable contener de manera
secundaria la cabeza 84 de la bomba de turbina sumergible para
capturar y vigilar fugas que puedan ocurrir desde la cabeza 84. La
Patente de U.S. número 7.010.961 (la "Patente `961"), a la que
se ha hecho referencia anteriormente, describe un tal sistema. La
cabeza 84 está situada dentro de, y rodeada por, un recinto o
recipiente de cabeza 96. Un espacio intersticial 97 está formado
entre la cabeza 84 y el recipiente de cabeza 96. El recipiente de
cabeza 96 debe tener un orificio que esté obturado, pero adaptado
para recibir el tubo elevador 86 y su tubería exterior circundante
94, así como una tubería principal 106 de combustible. Si ocurre
una fuga en la cabeza 84 de bomba de turbina sumergible, la fuga
será capturada dentro y en el fondo del recipiente 96 de cabeza. Si
se desea vigilancia para fugas, se dispone una fuente de generación
de vacío para generar un vacío o una presión en el espacio
intersticial 97. Las variaciones de presión son vigiladas entonces
para determinar si existe una rotura en la cabeza 84 o en el
recipiente 96 de cabeza.
La bomba 82 de turbina sumergible y el
recipiente 96 de cabeza, si existe, se sitúan normalmente en el
interior de un colector 98 de bomba de turbina sumergible. El
colector 98 de STP sirve como un recipiente de contención para la
bomba 82 de turbina sumergible bajo el suelo y para montar la bomba
82 de turbina sumergible en la parte superior del tanque de
almacenamiento 72. El colector 98 de STP tiene una lumbrera de
acceso 100 de manera que el personal de servicio puede alcanzar y
tener acceso a la bomba 82 de turbina sumergible para reparaciones
o mantenimiento.
Aunque la figura 3 ilustra una combinación de
tanque 72 de almacenamiento de combustible y bomba 82 de turbina
sumergible, se entenderá que cada calidad de combustible
proporcionada en la estación de servicio estará contenida en
tanques adicionales 72 de almacenamiento de combustible y bombeada
fuera usando combinaciones de bomba 82 de turbina sumergible.
Además, pueden tener sifón dos o más bombas 82 de turbina sumergible
conjuntamente, como se expone en la Patente de U.S. número
5.544.518.
Después de haber sido impulsado combustible por
la bomba 82 de turbina sumergible a la cabeza 84, el combustible es
llevado a través de orificios 102 y 104 a través del colector 98 de
STP y el recipiente de cabeza 96 para mantener la tubería de
combustible 106 que lleva el combustible 80 al distribuidor 10 de
combustible para su entrega eventual. La tubería principal 106 de
combustible es una tubería de doble pared, compuesta por una
tubería principal interior 108 que lleva el combustible 80, rodeada
por una tubería principal exterior 110 de combustible que
proporciona contención secundaria de una tubería principal interior
108 de combustible. La contención secundaria es proporcionada por
el hecho de que la tubería principal 106 de combustible es un
componente de manipulación de combustible. Un espacio intersticial
111 de tubería principal de combustible está formado entre la
tubería principal interior 108 de combustible y la tubería principal
interior 110 de combustible. Cualquier combustible 80 que se fugue
desde la tubería principal interior 108 de combustible será
capturado por la tubería principal exterior 110 de combustible y se
queda dentro del espacio intersticial 111 de la tubería principal
de combustible si la tubería principal exterior 110 de combustible
no contiene una fuga. De ese modo, el espacio intersticial 111 de
la tubería principal de combustible es vigilado para detectar fugas
tanto en la tubería principal de combustible interior como en la
exterior 108, 110. Una fuente de generación de vacío, tal como la
bomba 82 de turbina sumergible que use su sifón 87, o fuente de
generación de vacío autónoma, se puede utilizar para generar un
vacío o una presión en el espacio intersticial 111 de la tubería
principal de combustible. Las variaciones de presión en el espacio
intersticial 111 de la tubería principal de combustible son
vigiladas para detectar una rotura en cualquiera de la tubería
principal interior 108 de combustible o la tubería exterior 110 de
combustible. Un tal sistema de expone en las Publicaciones de
Solicitud de Patente números U.S. 2004/0045343 A1; US 2005/0039518
A1; US 2005/0145016 A1; y US 2005/024711 A1, a las que se ha hecho
referencia anteriormente.
El combustible es llevado dentro de la tubería
principal interior 108 de combustible y a través del colector 24 de
de distribuidor de combustible, por debajo del suelo, a través de un
orificio de colector 112, hasta que alcanza la tubería bifurcada
114 de combustible. La tubería bifurcada 114 de combustible es una
tubería de combustible dedicada para un distribuidor individual 10
de combustible que está acoplado a la tubería principal 106 de
combustible para derivar al suministro principal de combustible 80
que lleva la tubería principal 106 de combustible. La tubería
bifurcada 114 de combustible es una tubería de combustible de doble
pared compuesta por una tubería interior y una exterior de manera
similar a la tubería principal 106 de combustible, de tal manera
que la tubería bifurcada 114 de combustible está contenida
secundariamente para capturar y vigilar fugas, como se ha descrito
anteriormente. Una tubería bifurcada 114 de combustible está
dispuesta por cada calidad de combustible suministrado por el
distribuidor 10 de combustible. En el ejemplo ilustrado en la figura
3, el distribuidor 10 de combustible es un distribuidor de
combustible de mezcla. Sólo son suministradas calidades alta y baja
de gasolina al distribuidor 10 de combustible. El distribuidor 10 de
combustible mezcla las dos calidades de gasolina para proporcionar
calidades intermedias de combustible.
La tubería bifurcada 114 de combustible lleva
las dos calidades de combustible a válvulas de corte 116
independientes de tubería de producto, dispuestas típicamente en la
base del distribuidor 10 de combustible. Las válvulas 116 de línea
de producto contienen una trayectoria de flujo interna para llevar
el combustible 80 desde la tubería bifurcada 114 de combustible a
la tubería interna 118 de distribuidor de combustible, en su camino
para ser dispensada a través de la manguera 14 y la boquilla 16.
Las válvulas de corte 116 de tubería de producto están diseñadas
para cortar y cerrar la trayectoria de flujo de la tubería interna
118 del distribuidor de combustible en el caso de un impacto en
distribuidor 10 de combustible. La válvula de corte 116 contiene
normalmente una o más válvulas de asiento cónico (no mostradas) que
están diseñadas para cerrar cuando ocurre una rotura, como se
describe en la Patente de U.S. número 5.527.130.
En una realización de la presente invención, las
válvulas de corte 116 de tubería de producto son válvulas de corte
de doble pared que proporcionan contención secundaria. La válvula
116 de tubería de producto contiene una trayectoria interna de
flujo de combustible formada por un alojamiento interior (no
mostrado), rodeado por un alojamiento exterior, formando con ello
un espacio interno (no mostrado) entre ellos. De esta manera, una
fuga de combustible 80 que ocurra en el alojamiento interior es
capturada y contenida en el alojamiento exterior de manera similar
a los otros componentes de manipulación de combustible contenidos de
manera secundaria, anteriormente mencionados. Un ejemplo de una
válvula de corte 116 de doble pared que puede ser usada con la
presente invención se describe en las solicitudes `390, `394 y `886,
a las que se ha hecho referencia anteriormente.
Las válvulas de corte 116 de tubería de producto
están diseñadas para que su espacio intersticial se acople al
espacio intersticial de la tubería bifurcada 114 de combustible
cuando las dos se acoplan conjuntamente de manera que ambos
espacios pueden ser succionados bajo un vacío y vigilados como un
espacio o "zona". Además, la tubería interna 118 de
combustible del distribuidor puede ser una tubería de combustible
de doble pared compuesta por una tubería interior 120 de
combustible del distribuidor rodeada por una tubería exterior 122
de combustible del distribuidor. Un espacio intersticial 123 de
tubería de combustible del distribuidor se forma entre la tubería
interior 120 de combustible del distribuidor y la tubería exterior
122 de combustible del distribuidor. El espacio intersticial de la
válvula de corte 116 y/o de la tubería bifurcada 114 de combustible
se puede acoplar para paso de fluido a un espacio intersticial 123
de tubería de combustible del distribuidor de manera que se pueden
vigilar como una zona los tres espacios intersticiales y de manera
que se recogen conjuntamente fugas procedentes de los tres
componentes de manipulación de combustible. Si el espacio
intersticial 111 de la tubería principal de combustible se acopla
para paso de fluido al espacio intersticial de la tubería bifurcada
de combustible, las fugas que son capturadas ya sea en la tubería
interna 118 del distribuidor de combustible, la válvula de corte
116 de la tubería de producto, y/o la tubería bifurcada 114 de
combustible, pueden ser capturadas y devueltas al tanque de
almacenamiento 72 a través del espacio intersticial 111 de la
tubería principal de combustible si está acoplado al tanque de
almacenamiento 72. Además, las fugas capturadas por el recipiente
96 de cabeza y la tubería exterior circundante 94 del tubo elevador
86, pueden ser devueltas también al tanque de almacenamiento 74. Un
tal sistema se describe en la Solicitud `157 y en las Patentes
`161, `269 y `054, a las que se ha hecho referencia anteriormente.
De esta manera, puede no ser necesaria la evacuación separada de
los espacios intersticiales para ahorrar costes de servicio.
Después que el combustible 80 se haya desplazado
hacia el espacio intersticial 123 de la tubería del distribuidor de
combustible, el combustible alcanza finalmente una porción de la
tubería interna 124 del distribuidor de combustible acoplada a la
tubería interna de doble pared 118 de combustible del distribuidor,
que no está contenida de manera secundaria (es decir, no contiene
una tubería exterior). La tubería interna 124 del distribuidor de
combustible puede estar contenida por encima del colector 360
(ilustrado en la figura 11) del distribuidor de combustible de tal
manera que las fugas procedentes de de la tubería interna 124 del
distribuidor de combustible son capturadas por el colector 360 del
distribuidor, aliviando con ello la necesidad de de que la tubería
interna 124 del distribuidor de combustible necesite contención
secundaria. El combustible se desplaza entonces a través del
acoplamiento 126 de filtro de combustible, acoplado en línea a la
tubería 124 del distribuidor, y a través de un filtro 128 de
combustible unido a un acoplamiento 126 de filtro de combustible. De
esta manera, el combustible 80 se desplazará a través del filtro
128 de combustible para filtrar contaminantes antes de que alcance
la manguera 14 y la boquilla 16. Un ejemplo de una combinación de
acoplamiento 126 de filtro de combustible y de filtro de
combustible 128 se describe en la Patente de U.S. número 5.013.434,
incorporada aquí como referencia en su totalidad.
Después que el combustible 80 abandona el filtro
128 de combustible, las tuberías individuales internas 124 del
distribuidor de combustible son conectadas conjuntamente o bien
para que sea distribuida calidad alta, baja, o mezclada de
combustible 80 a través de una manguera única 14. El distribuidor 10
de combustible ilustrado en la figura 3 es un distribuidor 10 de
manguera única, pero también podría ser asimismo un distribuidor 10
de manguera múltiple. El distribuidor 10 de combustible ilustrado en
la figura 3 es también un distribuidor equipado con recuperación de
vapor, que recupera vapores a través de la boquilla 16 y la manguera
14 para devolverlos al tanque de almacenamiento 72. Un ejemplo de
un distribuidor de combustible equipado con ayuda para recuperación
de vapor se describe en la Patente de U.S. número 5.042.577. El
distribuidor 10 de combustible contiene una tubería 130 de retorno
de vapor acoplada a un medidor 132 de flujo de vapor que mide el
vapor recogido por la boquilla 16 cuando se dispensa combustible.
80. El medidor 132 de flujo de vapor puede ser usado para
diagnósticos en estación (ISD: in-station
diagnostics) y vigilancia o control de recuperación de vapor, como
se expone en la Patente de U.S. número 6.622.757.
Después de que el vapor recuperado haya pasado a
través del medidor 132 de flujo de vapor, el vapor pasa entonces a
través de una tubería interna 134 de retorno de vapor, interior al
distribuidor 10 de combustible en el lado de salida de una válvula
de corte 117 de tubería de vapor, en su camino a ser enviado de
nuevo al tanque de almacenamiento 72. La tubería interna 134 de
retorno de vapor está compuesta por una tubería interna 136 de
retorno de vapor rodeada por una tubería externa 138 de retorno de
vapor. Un espacio intersticial se forma entre las tuberías
interior y exterior 136, 138 de retorno de vapor. De esta manera,
se proporciona contención secundaria para la tubería interna 134 de
retorno de vapor, así como en caso de que la tubería interna 136 de
retorno de vapor interno contenga una fuga. Debido a que la válvula
de corte 117 de la tubería de vapor es también una válvula de corte
de doble pared, el espacio intersticial 139 de la tubería de vapor
interna está acoplado a un espacio intersticial (no mostrado) de la
válvula de corte 117 de la tubería de vapor y es devuelto vapor a
la tubería 140 de retorno de vapor situada en el lado de entrada de
la válvula de corte 117 de la tubería de vapor, normalmente dentro
del colector 24 del distribuidor de combustible. La tubería 140 de
retorno de vapor está compuesta por una tubería interior 142 de
retorno de vapor rodeada por una tubería exterior 144 de retorno de
vapor. Se forma un espacio intersticial 145 de tuberías de retorno
de vapor entre las tuberías interior y exterior 142, 144 de retorno
de vapor. La tubería 140 de retorno de vapor se acopla al tanque de
almacenamiento 72 a través del acoplamiento 148. Más concretamente,
la tubería interior 142 de retorno de vapor está acoplada para paso
fluido al espacio superior 150 del tanque de almacenamiento 72,
donde reside el vapor. De esta manera, el vapor recuperado es
recombinado con el vapor en el espacio superior 150 para evitar
emisiones de vapor a la atmósfera. Los vapores se recombinan y
licuan formando combustible 80.
Si la presión en el tanque de almacenamiento 72
resulta demasiado alta o demasiado baja, un respiradero de
evacuación permite o bien que sea evacuada a la atmósfera la mezcla
de vapor/aire del espacio superior 150 o que sea aspirado aire
hacia el espacio superior 150 para estabilizar la presión. Está
dispuesto un acoplamiento 152 de respiradero que está acoplado para
paso de fluido al espacio superior 150 del tanque de almacenamiento
72. El acoplamiento 152 de respiradero está unido a un tubo de
evacuación 153, que puede estar compuesto por una tubería interior
154 de evacuación rodeada por una tubería exterior 156 de
evacuación. De esta manera, cualquier fuga en la tubería interior
154 de evacuación contiene los vapores del espacio superior 150 en
un espacio intersticial 157 de tubería de evacuación, formado entre
las tuberías interior y exterior 154, 156 de evacuación o
respiradero.
Cuando el vapor procedente del espacio superior
150 se desplaza a través de la tubería interior 154 de respiradero,
el vapor se desplazará a través de una tubería 158 de respiradero
por encima del suelo, que está acoplada a una válvula 160 de alivio
de presión (P/V). La válvula 160 de P/V está diseñada para abrir
cuando ocurren condiciones de presión extremas en el espacio
superior 150, de manera que o bien el aire es ingerido o el vapor
del espacio superior 150 es evacuado a la atmósfera para evitar que
la presión en el espacio superior 150 se estabilice en intervalos
de presión extremos.
Se disponen varios sistemas de control en la
estación de servicio ilustrada en la figura 3. El controlador 68 de
puesto y un monitor 168 de tanque están acoplados a la red de
comunicaciones 70 del distribuidor de combustible. El monitor de
tanque 168 proporciona reconciliación de tanque recibiendo
información acerca del combustible medido 80 entregado por los
distribuidores 10 de combustible o controlador 68 de puesto y desde
sondas de nivel del tanque (no mostradas) en el tanque de
almacenamiento 72. El distribuidor 10 de combustible de la presente
invención contiene un módulo 170 sensor de distribuidor (DSM) que
comunica con, y controla, ciertos aspectos de vigilancia y control
de contención secundaria de acuerdo con la presente invención. El
DSM 170 se describirá con más detalle en lo que sigue en esta
solicitud partiendo de la figura 11. El DSM 170 está acoplado para
comunicación a una red de comunicaciones 70 del distribuidor de
combustible para comunicarse con el monitor 168 del tanque, como se
describirá también mejor más adelante.
Ahora que han sido descritos el sistema global y
los componentes de manipulación de combustible para el transporte
de combustible 80 desde el tanque de almacenamiento 72 a los
distribuidores de combustible y la contención secundaria, se
describirán a continuación componentes nuevos de la presente
invención para manejo, vigilancia y control.
Las figuras 4-12 descritas a
continuación exponen varios componentes y características del
sistema de vigilancia y control de contención secundaria. Las
figuras 13-20 describen una realización de la
presente invención que utiliza los componentes y características
descritos en las figuras 4-12.
Un objetivo establecido de la presente invención
consiste en proporcionar control y cierre automáticos de las
válvulas de corte 116 de tubería de producto en el caso de que sea
detectada una fuga. De esta manera, no es suministrado
continuamente combustible 80 a la fuente de fuga si existe la fuga
en un componente de manipulación de combustible situado en la
trayectoria de flujo de combustible en la salida de la válvula de
corte 116 de tubería de producto. Con el fin de conseguir este
objetivo, la presente invención hace que las válvulas de corte 116
de tubería de producto sean "accionadas por vacío". Una válvula
de corte accionada por vacío es una válvula de corte que cierra
automáticamente la trayectoria de flujo de combustible cuando hay
una pérdida suficiente de vacío a causa de que sea detectada una
fuga debido a una pérdida de vacío como consecuencia de la creación
de un vacío en el espacio intersticial de componentes de
manipulación de combustible. En la presente invención, el disponer
una válvula de corte accionada por vacío que esté acoplada al
espacio intersticial proporciona un modo conveniente de cerrar
automáticamente la válvula de corte de la tubería de producto en
respuesta a una fuga (es decir, pérdida de vacío).
La figura 4 ilustra una realización de una
válvula de corte 116 de tubería de producto, accionada por vacío,
de acuerdo con la presente invención, que está diseñada para cerrar
la trayectoria de flujo de combustible interior a la válvula de
corte 116 de la tubería de producto, en respuesta a una pérdida de
vacío. La pérdida de vacío puede ser causada por una fuga. La
válvula de corte 116 de tubería de producto, ilustrada en la figura
4, es una válvula de corte de doble pared, similar a la descrita en
las Solicitudes `390, `394 y `886, a las que se ha hecho referencia
anteriormente. Como se ha explicado antes, se puede succionar un
espacio intersticial de componentes de manipulación de combustible
bajo un nivel de vacío, en el que un sistema de vigilancia de vacío
vigile el nivel de vacío del espacio intersticial para detectar una
rotura o fuga, como los sistemas descritos en las Solicitudes `343,
`518, `016 y `111, y en las Patentes `534, `042, `961, `660 y `661,
a las que se ha hecho referencia anteriormente.
Obsérvese que aunque la válvula de corte
ilustrada en la figura 4 puede ser usada ya sea como válvula de
corte 116 de tubería de producto o como válvula de corte 117 de
tubería de vapor, sólo la válvula de corte 116 de tubería de
producto contiene el actuador de vacío en la realización descrita.
Esto es debido a que sólo se desea cerrar la válvula de corte 116
de tubería de producto en respuesta a una fuga. La válvula de corte
117 de tubería de vapor no se cierra debido a que la tubería 140 de
retorno de vapor es una tubería común para todas las tuberías 118
de producto de tubería interna de distribuidor de combustible dentro
del distribuidor 10 de combustible, para retornar vapores de la
figura 3. Si existiera una fuga en una tubería principal 106 de
combustible de producto particular o una tubería interna 118, 124 de
distribuidor de combustible de tal manera que una válvula de corte
116 de tubería de producto se cerrara como consecuencia,
interrumpiendo así el suministro de esa tubería de producto, la
tubería 140 de retorno de vapor no puede ser cerrada, ya que presta
servicio a otros productos de las tuberías 106 de combustible. Sin
embargo, la válvula de corte 117 de tubería de vapor puede ser
diseñada para actuar y cerrar automáticamente en respuesta a una
fuga (es decir, pérdida de vacío), precisamente como la válvula de
corte 116 de tubería de producto, si se desea. La válvula de corte
116 de tubería de producto y la válvula de corte 117 de tubería de
vapor pueden estar compuestas de la misma construcción y
componentes de manera que ambas válvulas de corte 116, 117 son de
doble pared para proporcionar contención secundaria de fugas.
La válvula de corte 116 de tubería de producto
ilustrada en la figura 4 es una válvula de corte de doble pared
como las descritas en las Solicitudes `390, `394 y `886, a las que
se ha hecho referencia anteriormente. La explicación que sigue es
aplicable a la válvula de corte 116 de tubería de producto o a la
válvula de corte 117 de tubería de vapor, aunque sólo la válvula de
corte 116 de tubería de producto contiene el actuador de vacío.
Como se ilustra en la figura 4, las válvulas de corte 116, 117
reciben la tubería 106, 140 de doble pared que está compuesta de la
tubería exterior 110, 144 que rodea a la tubería interior 108, 142
con el espacio intersticial 111, 145 formado entre ellas, como se
ha descrito anteriormente en la figura 3. El combustible o vapor
fluye en la tubería interior 108, 142 hacia las válvulas de corte
116, 117. Como se explica en las Solicitudes `390, `394 y `886, la
tubería 106, 140 de doble pared está acoplada a un alojamiento 162
de aguas arriba que está unido a un alojamiento de contención 164
a un alojamiento 166 de aguas abajo. Los alojamientos de aguas
arriba, de contención, y de aguas abajo 162, 164, 166 se ajustan
conjuntamente para proporcionar una trayectoria de flujo interna de
combustible, así como un alojamiento de contención que forma un
espacio intersticial entre ellos, como se describe en las
Solicitudes `390, `394 y `886. El disponer una válvula de corte
116, 117 de doble pared permite que el espacio intersticial 111, 145
de la tubería 106, 140 y la válvula de corte 116, 117 se acoplen
conjuntamente en el lado de aguas arriba de la válvula de corte 116,
117 y sea vigilado para determinar fugas como un espacio o zona que
usa una fuente única de generación de vacío para generar un nivel
de vacío en el espacio intersticial 111, 145, como se explica en la
Solicitud `504, a la que se ha hecho referencia anteriormente.
En el lado de aguas abajo de la válvula de corte
116, 117, una tubería interna 118, 134 de distribuidor de
combustible, que o bien lleva combustible o vapor al alojamiento de
aguas abajo 166 de la válvula de corte 116, 117, lleva el
combustible 80 o el vapor hacia y desde la manguera 14 y la boquilla
16 del distribuidor 10 de combustible. En la realización ilustrada,
la tubería interna 118, 134 de distribuidor es una tubería de doble
pared compuesta por una tubería interior 120, 136 rodeada por la
tubería exterior 122, 138 como se ha descrito anteriormente, en la
que el espacio intersticial 123, 139 está acoplado al espacio
intersticial de la válvula de corte 116, 117 (no mostrada), que
está acoplada a su vez a los espacio intersticiales 111, 145 de la
tubería bifurcada. Todos estos espacios intersticiales se acoplan
conjuntamente para vigilancia de fugas, como se describe en la
Solicitud `504, a la que se ha hecho referencia anteriormente.
La válvula de corte 116, 117 se ilustra provista
de un pestillo 178 que tiene un brazo 180 asegurado a través del
alojamiento de la válvula de corte 116, 117 a una válvula principal
de asiento cónico (no mostrada) contenida internamente a la válvula
de corte 116, 117, como se describe en las Solicitudes `390, `394 y
`886, a las que se ha hecho referencia anteriormente. El brazo 180
está cargado elásticamente hacia abajo, pero es retenido hacia
arriba por su conexión a una barra articulada fusible 188 a través
de la conexión 184. Si se libera la barra articulada fusible 188,
es liberada la energía almacenada en el muelle (no mostrado),
haciendo que el brazo 180 se mueva hacia abajo, cerrando con ello
la válvula principal de asiento cónico contenida interiormente a la
válvula de corte 116, 117. Esto cierra la trayectoria de flujo
dentro de la válvula de corte 116, 117 para evitar el flujo de
combustible 80. La barra articulada fusible 188 está diseñada para
fallar, permitiendo de ese modo que el brazo 180 se mueva hacia
abajo y cierre la trayectoria de flujo dentro de la válvula de
corte 116, 117 si una temperatura extrema rodea la barra articulada
fusible 188, tal como debido a un incendio.
La barra articulada fusible 188 está también
conectada a un solenoide 186 accionado por vacío en el caso de la
válvula de corte 116 de la tubería de producto. El solenoide 186
accionado por vacío en su estado desactivado aplica una fuerza de
tracción sobre la barra fusible 188 para aplicar con ello una fuerza
de tracción sobre el brazo 180 para mantener abierta la trayectoria
de flujo interna a la válvula de corte 116 de la tubería de
producto. El solenoide 186 accionado por vacío está acoplado a un
conducto o tubo de vacío 176 a través de un accesorio 190, que está
a su vez conectado a un accesorio 174 de espacio intersticial en el
cuerpo externo de la válvula de corte 116 de tubería de producto.
El accesorio 174 del espacio intersticial acopla el conducto de
vacío 176 al espacio intersticial interno a la válvula de corte 116
de la tubería de producto. Como se ilustra en la figura 4, el
espacio intersticial 111 de la tubería bifurcada, el espacio
intersticial de la válvula de corte 116 de tubería de producto y el
espacio intersticial 123 de la tubería interna del distribuidor de
combustible están todos acoplados conjuntamente para paso de fluido.
De ese modo, el acoplamiento del conducto de vacío 176 al accesorio
174 de espacio intersticial acopla el conducto de vacío 176 y el
actuador de vacío 186 a estos espacios intersticiales 111, 123 para
vigilancia de fugas.
Si ocurre una fuga en cualquiera de los espacios
intersticiales 111, 145, 123, 139, de tal manera que fuera a
ocurrir un cambio de presión o de nivel de vacío como se ha descrito
en el sistema de vigilancia de vacío de la Solicitud `504, esta
pérdida de vacío hace que el solenoide 186 accionado por vacío
libere la barra fusible 188, la cual haría a su vez que el brazo
180 se moviera hacia abajo y cerrara la válvula principal de
asiento de la válvula de corte 116 de tubería de producto. Esto hace
que sea cerrada la trayectoria de flujo interna a la válvula de
corte 116 de tubería de producto, evitando con ello que la fuente de
combustible 80 o vapor continuara suministrando la fuga. El sistema
de vigilancia de vacío puede generar entonces una alarma o señal
apropiada para avisar al personal de servicio de la fuga.
La tubería interna 118, 134 del distribuidor de
combustible, ilustrada en la figura 4, contiene también una
lumbrera 192 de espacio intersticial que permite que el espacio
intersticial 123, 139 sea acoplado a través de la tubería 194 a
otro sistema. Esto permite que el espacio intersticial 123, 139 se
acople a otro espacio intersticial que contenga otro componente de
manipulación de combustible para permitir que tal componente sea
vigilado en la misma zona. Una pérdida de vacío generada como
resultado de una fuga en este otro espacio intersticial puede
entonces controlar también el solenoide 186 accionado por vacío para
cerrar la trayectoria de flujo de la válvula de corte 116 de la
tubería de producto en el caso de una fuga.
La figura 5 ilustra la válvula de corte 116 de
tubería de producto de acuerdo con otra realización de la presente
invención, similar a la realización de la figura 4. En lugar del
solenoide 186 accionado por vacío, a través de la tubería de vacío
176, que está acoplada a un accesorio 174 de espacio intersticial en
la válvula de corte 116 de tubería de producto, el conducto de
vacío 176 se acopla a un accesorio 196 de espacio intersticial en
la tubería interna 118, 134 de distribuidor de combustible. Eso
puede ser ventajoso con respecto a proporcionar el accesorio de
espacio intersticial como parte de la válvula de corte 116 de
tubería de producto por varias razones, o si el espacio
intersticial 123, 139 de la tubería interna 118, 134 del
distribuidor de combustible no se acopla al espacio intersticial de
las válvulas de corte 116, 117 y/o la tubería bifurcada 111, 145.
Si se usa una fuente de generación de vacío separada para producir
un vacío en el espacio intersticial 123, 139 de la tubería interna
118, 134 del distribuidor separado del espacio intersticial de la
válvula de corte 116 y/o espacios intersticiales 111, 145 de
tubería bifurcada, y se desea que la válvula de corte 116 de tubería
de producto se cierre debido a una pérdida de vacío en la tubería
interna 118, 134 del distribuidor de combustible, es necesario
acoplar el solenoide 186 accionado por vacío a los espacios
intersticiales 123, 139 de la tubería interna del distribuidor.
La figura 6 ilustra una tercera realización de
una válvula de corte 116, 117 de doble pared que se describe en las
Solicitudes `394 y `886, a las que se ha hecho referencia
anteriormente. La válvula de corte 116, 117 se puede usar ya sea
para la tubería interna 118 del distribuidor de combustible de la
tubería de producto o la tubería interna 186 de retorno de vapor.
Pero, para la versión de tubería de producto de la válvula de corte
116 de tubería de producto, está equipada con el actuador de vacío
186. El actuador de vacío 186 está acoplado al espacio intersticial
de la válvula de corte 116 como se ilustra en la figura 12 de las
Solicitudes `394 y `886. El actuador de vacío 186 está diseñado
para aplicar una fuerza de rotación al árbol rotativo 182 para
abrir y cerrar una válvula principal de asiento cónico (no mostrada)
dentro de la válvula de corte 116 de tubería de producto que
controla la apertura y el cierre de la trayectoria de flujo en
respuesta a la generación o pérdida de nivel de vacío en el espacio
intersticial. Como se ha explicado anteriormente, el espacio
intersticial de la válvula de corte 116 se puede acoplar al espacio
intersticial 123 de tubería interna del distribuidor de
combustible, o al espacio intersticial 111 de la tubería de
combustible bifurcada. De esta manera, una pérdida de vacío en
cualquiera de estos dos espacios intersticiales hará que el actuador
de vacío 186 cierre la válvula principal de asiento cónico de la
válvula de corte 116 de tubería de producto, con lo que se cierra
la trayectoria de flujo.
El actuador de vacío 186 está compuesto de un
dispositivo interno de actuación de vacío (no mostrado) que retrae
un árbol 210 de actuador de vacío de un orificio 220 de actuador de
vacío en respuesta a la generación de un nivel de vacío suficiente.
El actuador de vacío 186 está unido al alojamiento de contención 164
de la válvula de corte 116 de tubería de producto a través de una
placa de montaje 212 de actuador de vacío. La placa de montaje 212
del actuador de vacío tiene dos orificios de montaje 213. Un
tornillo o perno de montaje 214 se sitúa dentro de un orificio de
montaje 213 para asegurar la placa 212 al alojamiento de contención
164. El árbol rotativo 182 que sobresale en el alojamiento de
contención 164 ajusta dentro del otro orificio 213 y se asegura
usando otro tornillo 206.
El árbol 210 del actuador de vacío está acoplado
a unos medios de unión 218 que están unidos a una palanca 208 unida
al árbol rotativo 182. El árbol rotativo 182 está cargado por muelle
en el sentido de rotación horario. Cuando se genera un nivel de
vacío suficiente, el actuador de vacío 186 impulsa el árbol 210 del
actuador de vacío hacia dentro, haciendo con ello que el árbol
rotativo 182 gire en sentido antihorario. Esto abre la válvula
principal de asiento dentro de la trayectoria de flujo en el
interior de la válvula de corte 116 de tubería de producto para
permitir que fluya el combustible. Cuando se ha perdido suficiente
nivel de vacío en el espacio intersticial acoplado al actuador de
vacío 186, el actuador de vacío 186 mueve el árbol 210 del actuador
de vacío hacia fuera, liberando con ello la energía en el árbol
rotativo 182 cargado por muelle, haciendo que gire en sentido
horario. Esto cierra la válvula principal de asiento dentro de la
trayectoria de flujo de la válvula de corte 116 de tubería de
producto, por lo que se corta el flujo de combustible 80. Esto es
debido a que una pérdida de nivel de vacío en el espacio
intersticial acoplado al actuador de vacío 186 es indicativa de una
fuga u otra condición en la que se desea cerrar la válvula de corte
116 de la tubería de producto.
La válvula de corte 116, 117 puede ser usada ya
sea como una válvula de corte de tubería de producto o de tubería
de vapor, pero sólo la válvula de corte 116 de tubería de producto
contiene al actuador de vacío 186 en la realización preferida. La
válvula de corte 116, 117 de doble pared, ilustrada en la figura 6,
está unida a la tubería bifurcada 106, 140, así como a la tubería
interna 122, 138 del distribuidor. La tubería bifurcada 106, 140
puede incluir una porción 221 de tubería de conexión de flexión para
permitir flexibilidad cuando se une la tubería bifurcada 106, 140 a
la válvula de corte 116, 117 de doble pared en obra. El vapor y el
combustible que fluyen desde el tanque de almacenamiento 72 se
desplazan a través de la tubería interna 122, 138 del distribuidor
y de la válvula de corte 116, 117 de doble pared cuando está abierta
la válvula principal de asiento cónico dentro de la válvula de
corte 116, 117. La tubería interna 122 138 del distribuidor está
unida al alojamiento de aguas arriba 162 de la válvula de corte 116,
117 de doble pared por medio de sujetadores 222. La tubería
bifurcada 106, 140 de combustible está unida al alojamiento 162 de
aguas arriba, de la válvula 116, 117 por medio de sujetadores 200
que están montados en orificios 205 y asegurados apretadamente por
medio de tornillos 202.
Hasta este momento ha sido explicada una válvula
de corte 116 de tubería de producto que está diseñada para cerrar
debido a una pérdida de vacío en un espacio acoplado al conducto de
vacío 176. La figura 7 ilustra un sistema y un método de cerrar
automáticamente la trayectoria de flujo de la válvula de corte 116
de tubería de producto en respuesta también a otras condiciones en
las que se desea el cierre automático de la válvula de corte 116 de
tubería de producto. Estas otras condiciones incluyen la detección
de una fuga recogida en el fondo del colector 24 del distribuidor
de combustible, la selección de un ajuste de servicio y/o el cierre
de un enclavamiento de filtro para cambiar el filtro 128 del
distribuidor 10 de combustible con el fin de proporcionar un
mecanismo de seguridad automático cuando se cambia el filtro
128.
Como se ilustra en la figura 7, la válvula de
corte 116 de tubería de producto, de doble pared, está mostrada
recibiendo la tubería bifurcada 106, 140 que discurre hacia el
interior del colector 24 del distribuidor de combustible, como se
ha ilustrado anteriormente en la figura 3. La válvula de corte 116
de tubería de producto contiene el solenoide 186 controlado por
vacío, como el ilustrado en las figuras 4-6, de tal
manera que la válvula de corte 116 de tubería de producto se
cerrará en respuesta a una pérdida de vacío en el conducto de vacío
176 acoplado a un espacio intersticial succionado bajo vacío, como
se ha descrito anteriormente. La válvula de corte 116 de tubería de
producto está normalmente montada en una barra de montaje (no
mostrada) situada por encima del colector 24 del distribuidor de
combustible, en la que la barra de montaje está conectada a los
cubos de montaje 170, 172 de la válvula de corte 116 de tubería de
producto. La barra de montaje está típicamente situada en la parte
superior del colector 24 de distribuidor de combustible o muy
próxima al mismo.
Otro aspecto de la presente invención consiste
en proporcionar un sistema y un método en los que la válvula de
corte 116 de tubería de producto cierra automáticamente su
trayectoria de flujo en respuesta a una fuga en el colector 24 del
distribuidor de combustible además de en la tubería interna 118 del
distribuidor de combustible. Esto es debido a que una fuga
detectada en el colector 24 de distribuidor de combustible es el
resultado de una fuga de un componente de manipulación de
combustible. Con el fin de proporcionar esta característica, el
colector 24 del distribuidor está diseñado para disparar una pérdida
de vacío en el solenoide 186 accionado por vacío, de la válvula de
corte 116 de tubería de producto, como sigue.
Como se ilustra en la figura 7, un flotador 234
está dispuesto en el fondo del colector 24 de distribuidor de
combustible para detectar fugas. Cualesquiera fugas que ocurran en
la tubería principal 106 de combustible serán recogidas en el fondo
del colector 24 de distribuidor de combustible debido a la gravedad.
Cuando el volumen de la fuga aumenta en el fondo del colector 24 de
distribuidor de combustible, la fuga hará que se eleve el flotador
234. Al elevarse el flotador 234, el flotador 234 empujará hacia
arriba a un vástago 236 que está acoplado al flotador 234 y está
también acoplado a una válvula de flotador 238 que actúa como un
conmutador. La válvula de flotador 238 está acoplada al espacio
intersticial que está acoplado al conducto de vacío 176 por medio
de un conducto 250 a través del conectador 246, descrito con más
detalle en lo que sigue. Cuando el vástago 236 es elevado por el
flotador 234 como consecuencia de una fuga capturada, el vástago
236 hará que la válvula de flotador 238 abra un respiradero 240 a la
atmósfera, permitiendo con ello que entre aire en el conducto 250
acoplado a la válvula de flotador 238 y se introduzca una pérdida de
vacío en el conducto 250 y eventualmente en el conducto de vacío
176. Debido a que el conducto de vacío está acoplado al actuador de
vacío 186, la pérdida de vacío hará que se cierre automáticamente la
válvula de corte 116 de tubería de producto.
Opcionalmente, el conducto 250 puede estar
acoplado también a un espacio intersticial 232 del colector 24 de
distribuidor de combustible a través de un accesorio 242 de espacio
intersticial y el conducto 244. Una fuente de generación de vacío
(no mostrada), que genera un vacío en el espacio intersticial 27 del
colector 24 de distribuidor de combustible, crea un vacío en el
conducto 244, que está acoplado al conducto 250 a través de la
válvula de flotador 238, y finalmente al conducto de vacío 176
conectado al actuador de vacío 186. Obsérvese que aunque la válvula
de corte 116 ilustrada en la figura 7 se asemeja a las realizaciones
de válvula de corte de las figuras 4-5, la válvula
de corte 116, 117 ilustrada en la figura 6 puede ser utilizada
también con su actuador de vacío 186. Obsérvese que el conducto de
vacío 176 puede estar conectado a otros espacios intersticiales,
incluyendo los ilustrados en las figuras 4-6. De
esta manera, una pérdida de vacío debida a una fuga en el espacio
intersticial 27 del colector del distribuidor de combustible
originará también una pérdida de vacío para disparar también el
cierre de la válvula de corte 116, 117.
El diagrama de flujo de la figura 8 ilustra el
procedimiento pro el cual la válvula de corte 116 de tubería de
producto cierra automáticamente en respuesta a una fuga en el
colector 24 de distribuidor de combustible. El proceso comienza
(bloque 300), y el conmutador de servicio 248 se fija en el ajuste
256 "FUNCIONAMIENTO O RUN" (bloque 302). A continuación, se
efectúa un vacío dentro del conducto de vacío 176 usando una fuente
de generación de vacío (bloque 304).El conducto de vacío 176 puede
estar conectado al espacio intersticial de uno o más componentes de
manipulación de combustible como se ha descrito anteriormente. La
fuente de generación de vacío continúa produciendo un vacío en el
conducto de vacío 176 hasta que existe un nivel de vacío suficiente
para accionar el actuador de vacío 186 (decisión 306). El actuador
de vacío 186 está diseñado para responder a un nivel de vacío que
sea también suficiente para ser indicativo de la falta de una fuga
en un espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible acoplado al actuador de vacío 186. Una vez que el nivel
de vacío es suficiente en el conducto de vacío 176 (decisión 306),
el actuador de vacío 186 aplica una fuerza de tracción sobre el
pestillo 178 de la válvula de corte 116, 117 para abrir la válvula
principal de asiento cónico dentro de la trayectoria de flujo de la
válvula de corte 116, 117 de la tubería de producto y mantenerla
abierta (bloque 308).
A continuación, el sistema permanece operativo y
la válvula de corte 116 de tubería de producto abierta hasta que
ocurre una pérdida de vacío. La pérdida de vacío puede ocurrir
debido a una fuga en el espacio intersticial acoplado al actuador
de vacío 186 o a una fuga en el colector 24 de distribuidor de
combustible. Si existe una fuga en el colector 24 de distribuidor
de combustible, el flotador 234 se elevará y hará finalmente que se
abra el respiradero 240, permitiendo con ello que entre aire en el
conducto de vacío 176 que está acoplado al actuador de vacío 186
(decisión 310). Una vez que ocurre una pérdida de vacío, el actuador
186 hace que se cierre la trayectoria de flujo de la válvula de
corte 116, 117 (bloque 312). Una línea de comunicación 243 está
acoplada entre la válvula de flotador 238 y el monitor 168 del
tanque de manera que un respiradero 240 hace que sea enviada una
señal al monitor 168 del tanque para informar al monitor 168 del
tanque de que ha ocurrido una fuga en el colector 24 de
distribuidor de combustible (bloque 314). El monitor 168 del tanque
puede generar la notificación o alarma apropiada para avisar al
personal de servicio ya sea en el lugar o a distancia (bloque 316).
El monitor 168 del tanque puede, en respuesta a la fuga, hacer que
la bomba de turbina sumergible 82 se pare de manera que no continúe
siendo suministrado combustible a la fuga (bloque 318). A
continuación, el proceso termina (bloque 320).
Otro aspecto de la presente invención se
beneficia de la válvula de corte 116 accionada por vacío para
derivar la válvula de corte 116 para que cierre automáticamente en
respuesta a la prestación de un servicio del distribuidor 10 de
combustible por parte del personal de servicio, como una
precaución de seguridad. De esta manera, las tuberías principales
de comestible 106 se despresurizan automáticamente sin que el
personal de servicio tenga que cerrar manualmente las válvulas de
corte 116 de tubería de producto cuando dan servicio a componentes
de manipulación de combustible.
El sistema está diseñado de manera que cuando
ocurre una pérdida de vacío en el conducto 244, ocurre también una
pérdida de vacío en el conducto 250 acoplado a un conmutador de
servicio 248 que controla la operación del sistema de la presente
invención. El conmutador de servicio 248 tiene una palanca 254 que
controla el funcionamiento del conmutador de servicio 248. Cuando
la palanca 254 del conmutador de servicio está puesta en la
posición "RUN" 256, el conducto 250 y el conducto 264 se
acoplan entre sí de manera que ocurre una pérdida de vacío que
ocurre en el conducto 250 es comunicada al conducto 264. Puesto que
el conducto 264 está acoplado al conducto de vacío 176 del actuador
de vacío 186 en la válvula de corte 116 de tubería de producto,
cualquier pérdida de vacío en el conducto 264 hará que se cierre la
válvula de corte 116 de tubería de producto, como se ha explicado
anteriormente.
El conmutador de servicio 248 tiene también un
ajuste 258 de "SERVICIO" que puede conmutar el personal de
servicio con la palanca 254 para dar servicio al distribuidor 10 de
combustible. Cuando el personal de servicio da servicio al
distribuidor 10 de combustible, están suponiendo que liberan
manualmente el pestillo 178 de la barra fusible 188 para cerrar la
válvula de corte 116 de tubería de producto de manera que se
despresurizan por razones de seguridad los componentes de
manipulación de combustible y la tubería dentro del distribuidor 10
de combustible. Sin embargo, esta característica de seguridad se
basa en la intervención manual por parte del personal de servicio,
que, si no es recordada y adoptada, puede introducir un error humano
que puede conducir a que el combustible a presión 80 se derrame
sobre el personal de servicio cuando se da servicio al distribuidor
10 de combustible. Cuando se completa el servicio, se supone que el
personal de servicio restablece el pestillo 178 en la válvula de
corte 116 de tubería de producto para conectarlo de nuevo a la barra
fusible 188 para abrir la válvula de corte 116 de tubería de
producto para funcionamiento normal. Por lo tanto, puesto que la
presente invención proporciona un método de cerrar automáticamente
la válvula de corte 116 de tubería de producto debido a una pérdida
de vacío, el conmutador de servicio 248 puede ser diseñado de manera
que la palanca 254 que está fijada en el ajuste "SERVICIO" 258
origine una pérdida de vacío en el conducto 264 que está acoplado
al conducto de vacío 176 y al actuador de vacío 186. De esta manera,
la válvula de corte 116 de tubería de producto se cerrará
automáticamente cuando el distribuidor 10 de combustible está en
servicio después de ser seleccionado el ajuste "SERVICIO"
258.
A este respecto, el conmutador de servicio 248
tiene un respiradero 252 que se abre para permitir que entre aire
cuando es conmutada la palanca 254 al ajuste 258 "SERVICIO".
Esto hace a su vez que el aire entre en el conmutador de servicio
258 y dentro del conducto 264, lo que origina una pérdida de vacío
en el conducto de vacío 176 y actúa el actuador de vacío186 para
cerrar la válvula de corte 116 de tubería de producto. Cuando se
pone de nuevo el conmutador de servicio 248 en el ajuste 258
"RUN", cerrado con ello el respiradero 252, y cuando se aplica
un nivel de vacío suficiente al conducto de vacío 176 a través de
una fuente de generación de vacío, el nivel de vacío hará que al
actuador de vacío 186 abra automáticamente la trayectoria de flujo
de la válvula de corte 116 de tubería de producto. De ese modo,
cuando una persona de servicio ha acabado de dar servicio al
distribuidor, el personal de servicio no tiene que reponer la
válvula de corte 116 de tubería de producto. La válvula de corte
116 de tubería de producto se pone de nuevo en la posición de
servicio cuando se ha establecido de nuevo un nivel de vacío
suficiente (es decir, no hay fuga).
En el diagrama de flujo de la figura 9 se
ilustra el proceso mediante el cual la válvula de corte 116 de
tubería de producto se cierra en respuesta a que sea puesto el
conmutador de servicio en el ajuste "SERVICIO" de manera que
se despresuriza la tubería interna 124 del distribuidor de
combustible, que lleva el combustible 80 al filtro de combustible
128, como se ha explicado anteriormente. El proceso comienza como
se describe en la figura 8, entre los bloques
300-308. Después de realizarse el paso 308 en la
figura 8, el proceso pasa al bloque 330 de la figura 9, donde el
conmutador de servicio 248 es puesto en el ajuste 258
"SERVICIO". A continuación, el respiradero 252 se abre para
permitir que entre aire en el conducto 264 que origina una pérdida
de vacío en el conducto de vacío 176 (bloque 332) y hace que el
actuador de vacío186 cierre la válvula de corte 116 de tubería de
producto (bloque 334). A continuación, se despresurizan las tuberías
internas 124 del distribuidor de combustible debido al cierre de la
trayectoria de flujo en la válvula de corte 116 del producto (bloque
336). El conmutador de servicio 248 puede activar también el envío
de una señal por la línea de comunicación 249 acoplada al monitor
168 del tanque para avisar al monitor 168 del tanque que ha sido
seleccionado un ajuste 258 "SERVICIO" y que ha sido cerrada la
válvula de corte 116 de tubería de producto como consecuencia de
ello (bloque 338). A continuación el monitor 168 del tanque puede
detener la STP 82 si está así configurado, de manera que la
tubería principal 106 de combustible del lado de entrada de la
válvula de corte 116 de tubería de producto es despresurizada
también (bloque 340). El proceso vuelve al bloque 302 de la figura 8
siempre que el conmutador de servicio 248 sea repuesto al ajuste
256 "RUN" y se restablece un nivel de vacío suficiente en el
conducto de vacío 176.
Otro aspecto de la presente invención se
beneficia de la válvula de corte 116 de tubería de producto
accionada por vacío para proporcionar el cierre automático de la
válvula de corte 116 de tubería de producto en respuesta a dar
servicio al filtro 128 de combustible en el distribuidor 10 de
combustible. De esta manera, el personal de servicio no tiene que
cerrar manualmente las válvulas de corte 116 de tubería de producto
para despresurizar la tubería principal 106 de combustible cuando
se cambia el filtro de combustible 128 como una característica de
seguridad.
El distribuidor 10 de combustible contiene
normalmente un filtro de combustible 128 sustituible para evitar
que los contaminantes entren en el medidor de flujo 56 y prosigan
hasta un vehículo del consumidor, como es bien sabido. Con el
tiempo, el personal de servicio debe retirar y sustituir el filtro
de combustible 128 por un nuevo filtro con el fin de evitar que el
filtro de combustible resulte atascado y bloquee el flujo de
combustible 80 a través del distribuidor 10 de combustible. Debido
que el filtro de combustible 128 está acoplado en línea a la
tubería 124 de suministro de combustible de un distribuidor 10 de
combustible, el combustible 80 dentro del filtro de combustible 128
y la tubería 124, que entra y abandona el filtro, está puesto a
presión, originando con ello la posibilidad de que el combustible
80 chorree sobre el personal de servicio cuando se retira el filtro
de combustible 128. Por lo tanto, puesto que la presente invención
proporciona un método y un sistema de cierre automático de la
válvula de corte 116 de tubería de producto en respuesta a una
pérdida de vacío, la presente invención puede ser también
proyectada para originar una pérdida de vacío en el conducto de
vacío 176 y para que el actuador de vacío 186 cierre la trayectoria
de flujo de la válvula de corte 116 de tubería de producto en
respuesta a la retirada del filtro de combustible 128 del
distribuidor 10 de combustible. De esta manera, la tubería interna
124 del distribuidor de combustible se despresuriza suprimiendo la
fuerza de la bomba de STP 82 del filtro de combustible 128 mediante
el cierre de la válvula de corte 116 de tubería de producto.
Volviendo de nuevo a la figura 7, el conducto
264 está acoplado al conducto de vacío 176 y al conducto 266 por
medio del uso de un accesoria 260 en forma de T y conectadores 246.
Por lo tanto, una pérdida de vacío en el conducto 266 originará
también una pérdida de vacío en el conducto de vacío 176, el cual
originará a su vez que el actuador de vacío 186 cierre la válvula
de corte 116, como se ha descrito anteriormente. El conducto 266 es
operativo fuera del colector 24 de distribuidor de combustible hasta
el distribuidor 10 de combustible y hacia la válvula de
enclavamiento 268 que está acoplada al acoplamiento 126 del filtro
de combustible a través del accesorio 272. Un respiradero 270 está
acoplado a la válvula de enclavamiento 268. La válvula de
enclavamiento 268 puede ser abierta y cerrada manualmente, o puede
ser diseñada de manera que, con el fin de que el personal de
servicio retire el filtro de combustible 128, deba ser abierta la
válvula de enclavamiento. Cuando se abre la válvula de
enclavamiento (o se cierra, dependiendo del diseño), se abre un
respiradero, permitiendo con ello que entre aire en el conducto
266. Esto origina a su vez una pérdida de vacío en el conducto 264,
la cual origina también una pérdida de vacío en el conducto de vacío
176. El actuador de vacío 186 cierra la válvula de corte 116 de
tubería de producto en respuesta. Por lo tanto, cuando se haya de
cambiar el filtro de combustible 128, el cierre automático de la
válvula de corte 116 de tubería de producto despresuriza
automáticamente la tubería interna 124 del distribuidor de
combustible acoplada al filtro de combustible 128, así como el
combustible 80 aprisionado dentro de la tubería interna 124 de
combustible, antes de que pueda ser retirado, evitando así que el
combustible chorree sobre el personal de servicio debido a la
acumulación de presión.
En el diagrama de flujo de la figura 10 está
ilustrado el proceso por el cual la válvula de corte 116 de tubería
de producto se cierra en respuesta al cierre o la apertura de la
válvula de enclavamiento 268. Cuando se abre el respiradero 270,
ocurre una pérdida de vacío en el conducto de vacío 176, haciendo
con ello que el actuador de vacío 186 cierre automáticamente la
válvula de corte 116 de tubería de producto en respuesta, como una
medida de seguridad. El proceso es el mismo que se ha descrito para
la figura 8 entre los bloques 300-308. Después de
realizarse el paso 308 en la figura 8, el proceso pasa al bloque 350
de la figura 10, donde el respiradero 270 se abre en respuesta a
una activación de la válvula de enclavamiento 268, ya sea
manualmente o por un personal de servicio que intente retirar el
filtro de combustible 128 dentro del distribuidor 10 de
combustible. El respiradero 270 permite que entre aire en el
conducto 246 originando una pérdida de vacío en el conducto de
vacío 176, haciendo de ese modo que el actuador de vacío 186 cierre
la válvula de corte 116 de tubería de producto (bloque 352). A
continuación, la tubería interna 124 del distribuidor de combustible
es despresurizada debido al cierre de la válvula de corte 116 de
tubería de producto (bloque 354). El personal de servicio puede
entonces sustituir el filtro de combustible 128 por un nuevo filtro
sin temor del combustible a presión que esté presente en la tubería
interna 124 del distribuidor de combustible. Después de haber sido
sustituido el filtro de combustible 128, se repone la válvula de
enclavamiento 268 para cerrar el respiradero 270 (bloque 356). Esto
permite que sea regenerado un nivel de vacío en el conducto de vacío
176 con el fin de hacer que el actuador de vacío 186 abra
finalmente la válvula de corte 116 de tubería de producto. El
proceso vuelve al bloque 302 de la figura 8 siempre que el
conmutador de servicio 248 sea puesto en el ajuste "RUN" 256
para funcionamiento normal.
La presente invención también implica el uso de
un colector en distribuidor o cubeta de contención 360 como una
alternativa o suplemento al colector 24 de distribuidor de
combustible por debajo del suelo, como se ilustra en las figuras 3
y 11. De esta manera, son capturadas cualesquiera fugas que ocurran
en los componentes de manipulación de combustible situados por
encima del colector 360 en distribuidor. El colector 360 en
distribuidor puede ser usado para proporcionar efectivamente
contención secundaria para capturar fugas para componentes de
manipulación de combustible internos con respecto al distribuidor 10
de combustible, donde la existencia de contención secundaria en
otros métodos no es posible o es impracticable por razones de
espacio y/o coste. En la realización ilustrada, la bomba 360 en
distribuidor está compuesta por una placa principal 362 que discurre
a través de la anchura del distribuidor 10 de combustible. La placa
principal 362 tiene bordes sobresalientes que se inclinan hacia
arriba en los extremos lejanos de la placa principal 362 para
capturar fugas que ocurran por encima de la placa principal 362. La
placa principal 362 está inclinada hacia arriba en ambos lados de
su centro de manera que cuando es capturada una fuga por la placa
principal 362, la gravedad impulsará y recogerá la fuga en el
centro de la placa principal 362.
La placa principal 362 tiene orificios 373 para
la tubería interna 118, 134 del distribuidor de combustible para
discurrir a través de la placa principal 362 hacia otros componentes
del distribuidor 10 de combustible por encima de la placa 262. Las
tuberías 118, 134 están obturadas alrededor del orificio 373 con una
resina sintética o compuesto epoxídico normalmente. De esta manera,
cualquier combustible fugado capturado por la placa principal 362
caerá por gravedad y se acumulará en el centro de la placa principal
362 sin fugarse a través del orificio 373. Un sensor 366 de nivel
bajo de líquido está situado próximo al centro de la placa
principal 362, y preferiblemente en un recipiente 374 de cubeta o
captura, ya sea acoplado a la placa principal 362 o formado
enterizo con la placa principal 362, en el nivel más bajo, para
detectar cualquier presencia de combustible 80 fugado. Un sensor
367 de nivel alto de líquido está situado de manera similar, pero a
un nivel de líquido designado para detectar sólo cuando se
acumulan las fugas hasta un cierto nivel de líquido definido en el
colector 360 en distribuidor, como un sensor de redundancia en caso
de que falle el sensor 366 de bajo nivel de líquido. Tanto el
sensor 366 de bajo nivel de líquido como el sensor 367 de alto nivel
de líquido están acoplados para comunicarse al DSM 170 a través de
líneas de comunicación 369 de manera que las fugas sean detectadas
y comunicadas al DSM 170. El DSM 170 proporciona control de
contención secundaria del distribuidor 10 de combustible en la
estación de servicio, como se describirá en lo que sigue en esta
solicitud.
Debido a que la placa principal 362 actúa para
capturar fugas, la placa principal 362 puede estar también
contenida de manera secundaria en caso de que la placa principal 362
se rompa o contenga una fuga para evitar que el combustible 80
capturado se fugue al medio ambiente. De este modo, el colector 360
en distribuidor está compuesto por una estructura de placa de doble
pared. La placa principal 362 está soportada por una placa exterior
secundaria 364. Un espacio intersticial 365 está formado por el
espacio entre la placa principal 362 y la placa secundaria 364. De
esta manera, el espacio intersticial 365 contendrá cualesquiera
fugas que ocurran como consecuencia de una rotura o fuga en la
placa principal 362 cuando ha ocurrido una fuga en un componente de
manipulación de combustible situado por encima de la placa principal
362. Debido al espacio intersticial proporcionado, este espacio
intersticial 365 puede ser vigilado para fugas o roturas que usen
una fuente de generación de vacío, precisamente como se ha descrito
anteriormente para el colector 24 de distribuidor de combustible
por debajo del suelo y otros componentes de manipulación de
combustible. Además, si el espacio intersticial 365 en el colector
360 en distribuidor está acoplado para paso de fluido al conducto de
vacío 176 que está conectado al actuador de vacío 186 de la válvula
de corte 116 de tubería de producto, como se ilustra en la figura
7, una fuga en el colector 360 en distribuidor originará una pérdida
de vacío que hará que se cierre automáticamente la válvula de corte
116 de tubería de producto, evitando con ello que más combustible
80 alcance el componente de manipulación de combustible que tiene
fuga, que está causando la fuga capturada por la placa principal
362.
Un sensor 368 de líquido intersticial puede
estar también acoplado para fluido al espacio intersticial 365 del
colector del distribuidor para detectar fugas en el espacio
intersticial 365. Si se detecta una fuga, será comunicada una señal
al DSM 170. El DSM 170 puede a su vez controlar dispositivos que
estén diseñados para originar una pérdida de vacío en el actuador
de vacío 186 para hacer que la válvula de corte 116 de tubería de
producto se cierre automáticamente.
Si un colector 24 de distribuidor de
combustible, por debajo del suelo, está dispuesto como una
alternativa al colector 360 en distribuidor, el colector 24 de
distribuidor de combustible por debajo del suelo puede estar
también equipado con el sensor 368 de líquido intersticial que está
acoplado para paso de fluido a su espacio intersticial 27 de manera
que una rotura del recipiente interior 26 del colector 24 de
distribuidor de combustible, por debajo del suelo, hará también que
sea generada una señal para el DSM 170. Asimismo, el DSM 170 puede
originar una pérdida de vacío en el actuador de vacío 186 para
cerrar automáticamente la válvula de corte 116 de tubería de
producto. Como una alternativa, se puede usar una solución de
salmuera para llenar el espacio intersticial 27 usando un sensor de
salmuera (no mostrado) para detectar una fuga en el colector 24 de
distribuidor de combustible, por debajo del suelo. Además, esta
realización puede ser usada para clientes que no utilicen
distribuidores 10 de combustible que contengan un colector 360 en
distribuidor, sino un colector 24 de distribuidor de combustible
por debajo el suelo.
La figura 12 ilustra más detalles del sistema de
vigilancia y control de contención secundaria para el espacio
intersticial 365 en distribuidor y los espacios intersticiales 123,
139 de tubería interna del distribuidor de combustible para
detectar fugas, como se ha descrito anteriormente. Como se ilustra,
el DSM 170 proporciona varias interfaces para componentes usados
para vigilar y detectar fugas, como se describirá con más detalle
en todo el resto de esta solicitud. Algunas de estas características
se describen generalmente en lo que sigue con respecto a la figura
12. Las figuras y descripciones restantes que siguen describen estas
características y funciones con más detalle.
Como se ilustra en la figura 12, el DSM 170
contiene un transductor de presión 386 que está acoplado para paso
de fluido al sensor 368 de líquido intersticial y el espacio
intersticial 365 de colector en distribuidor. De ese modo, cuando
ocurre una fuga en el espacio intersticial 365 de colector en
distribuidor, o bien es detectada una fuga de líquido por el sensor
368 de líquido intersticial, o variaciones de presión debidas a
pérdida de vacío, o son detectadas variaciones de presión debidas a
pérdida de vacío por el transductor de presión 386. En cualquier
caso, esta condición es comunicada al DSM 170 para tratamiento y
proporcionar control, incluyendo hacer que el actuador de vacío 186
pierda vacío y cierre la válvula de corte 116 de tubería de
producto como resultado, lo que se describirá en lo que sigue.
Se pueden disponer también sensores de extremo
de zona o de extremo de línea (VS1) 376, 381 que estén acoplados
para paso de fluido a extremos de espacios intersticiales o de
líneas del distribuidor interno de combustible y espacios
intersticiales 123, 139 de tubería de vapor, a través de lumbreras
379, 383. Si los sensores 376, 381 de extremo de zona no detectan
un nivel de vacío suficiente presente en estos espacios
intersticiales 123, 139 cuando se aplica una fuente de generación
de vacío, esto es una indicación ya sea de una fuga o de un bloqueo
en los espacios intersticiales 123, 139. Si existe un bloqueo en el
espacio intersticial 123, 139, pueden no ser detectables
variaciones de presión por los sensores 376, 381 de extremo de zona,
ya que los sensores 376, 381 son cerrados por el vacío generado en
los espacios intersticiales 123, 139. Los sensores 376, 381 de
extremo de zona proporcionan señales al DSM 170 para permitir que
esta condición sea detectada para funcionamiento apropiado del
sistema.
Debido a que una fuente de generación de vacío
aplica un vacío a los espacios intersticiales 123, 139 de tubería
interna de distribuidor de combustible, esta misma fuente de
generación de vacío puede ser usada también para aplicar un vacío
al espacio intersticial 365 de colector en distribuidor o espacio
intersticial 27 de colector de distribuidor de combustible, bajo el
suelo, para la vigilancia de fugas, así como por conveniencia. De
esta manera, no se requiere una fuente de generación de vacío
separada para producir un nivel de vacío en los espacios
intersticiales 27, 365 de colector de distribuidor de combustible
para vigilancia de fugas. Esto es particularmente beneficioso si se
usa un colector 360 en distribuidor, en el distribuidor 10, como se
ilustra en la figura 12, ello debido a que el colector 360 en
distribuidor está situado en proximidad relativamente estrecha a la
tubería interna 118 del distribuidor de
combustible.
combustible.
Dos de los sensores 376 de extremo de zona para
los espacios intersticiales 123 de tubería de producto están
acoplados para paso de fluido a válvulas de pestillo 380A, 380B
(CV-1A, CV-1B), que están ambas
acopladas para paso de fluido al transductor de presión 386, al
sensor 368 de líquido intersticial y al espacio intersticial 365 de
colector en distribuidor. Obsérvese que tanto el espacio
intersticial 123 del Producto A como el del Producto B están
acoplados para paso de fluido al espacio intersticial 365 de
colector en distribuidor a través de válvulas de pestillo 380A,
380B. De esta manera, se puede usar una fuente de generación de
vacío que aplique un vacío al espacio intersticial ya sea del
Producto A o del Producto B para generar también un nivel de vacío
en el espacio intersticial 365 del colector en distribuidor. El
espacio intersticial 365 del colector en distribuidor está sólo
acoplado a un tiempo para fluido a uno de los espacios
intersticiales 123 del producto, ya que las válvulas de pestillo
380A, 380B están controladas para que abra sólo una a la vez. De
esta manera, si la fuente de generación de vacío no puede mantener
un nivel de vacío en un espacio intersticial 123 de tubería de
producto particular debido a una fuga en esa tubería interna 118 de
producto del distribuidor de combustible, la válvula de pestillo
380A, 380B que se abre puede ser conmutada de manera que el espacio
intersticial 365 del colector en distribuidor puede ser succionado
bajo un vacío desde otro espacio intersticial 123 de producto. Este
sistema proporciona una redundancia para la fuente de vacío al
espacio intersticial 365 del colector en distribuidor de manera que
puede ser continuado para ser vigilado para fugas, incluso si una de
las tuberías internas 118 de producto del distribuidor de
combustible contiene una fuga suficiente para que ocurra una pérdida
de vacío para evitar que su nivel de vacío sea capaz de generar
apropiadamente un nivel de vacío en el espacio intersticial 365 en
distribuidor.
Obsérvese que el sistema redundante no se
requiere para la presente invención. Sólo un espacio intersticial
123 de tubería de producto puede estar acoplado al espacio
intersticial 365 de colector en distribuidor. Además, pueden estar
acoplados más de dos espacios intersticiales 123 de tubería de
producto al espacio intersticial 365 de colector en distribuidor,
si se desea redundancia triple o mayor. En este caso, estaría
prevista otra válvula de pestillo 388 para el espacio intersticial
adicional 123 de manera que sólo uno esté acoplado al espacio
intersticial 365 del colector en distribuidor para generar un nivel
de vacío cada vez para vigilancia de fugas.
Así mismo, obsérvese que el espacio intersticial
123 de tubería de producto puede estar acoplado para paso de fluido
al colector 24 de distribuidor de combustible, por debajo del suelo,
y en particular su espacio intersticial 27 (como se ilustra en la
figura 1) de una manera similar al uso de la misma fuente de
generación de vacío para producir un vacío en las tuberías 118 de
producto del distribuidor de combustible y también el espacio
intersticial 27 de colector en distribuidor de combustible, por
debajo del suelo.
El DSM 170 controla una válvula de control
piloto (CV-3) 390 con el fin de controlar
neumáticamente la apertura y cierre de las válvulas de corte 116 de
tubería de producto por medio del control de los actuadores de vacío
186. La válvula de control piloto 390 es activada para acoplar un
vacío desde el nivel de producto 118 del distribuidor que está
también acoplado al colector 24, 360 de distribuidor de combustible
para generar un nivel de vacío en los espacios intersticiales 37,
365 del colector del distribuidor. De ese modo, si la válvula de
control piloto 390 se acopla el nivel de vacío al actuador de vacío
186, se abrirán las válvulas de corte 116 de tubería de producto.
Los actuadores de vacío 186 y su control de las válvulas de corte
116 de tubería de producto fueron previamente descritos en detalle
con respecto a las figuras 4-6. Si el DSM 170, a
través de sus componentes, detecta una fuga o rotura en los
sistemas de contención secundaria, incluyendo la tubería interna
118, 134 de distribuidor de combustible, o el colector 360 en
distribuidor o el colector 24 de distribuidor de combustible, por
debajo del suelo, el DSM 170 origina que la válvula piloto 390 haga
que se aplique neumáticamente una pérdida de vacío a los actuadores
de vacío 186 en las válvulas de corte 116 de tubería de producto
para cerrar las válvulas de corte 116, como se describirá con más
detalle a continuación y se ilustra en la figura 13.
Ahora que han sido descritos en general los
componentes de vigilancia y control del sistema de vigilancia y
control secundario, la solicitud describe a continuación el
funcionamiento del sistema con más detalle con respecto a una
realización preferida. Las figuras 13-19 muestran
esta realización de un sistema global de contención secundaria y
vigilancia de acuerdo con la realización preferida d la presente
invención.
Como una introducción al módulo de control para
el sistema de contención secundaria y vigilancia de acuerdo con una
realización, la figura 13 ilustra el paquete de DSM 170 y sus
diversas lumbreras e interfaces para proporcionar el sistema de
vigilancia y control de contención secundaria de acuerdo con una
realización de la presente invención. Estas interfaces y funciones
se describirán con más detalle a continuación. Sin embargo, esos
elementos son brevemente introducidos aquí con respecto a la figura
12.
El DSM 170 contiene el necesario hardware y
elementos electrónicos relacionados con el sistema de contención
secundaria y vigilancia para distribuidores 10 de combustible
individuales en el sistema. Es proporcionado un DSM 170 para cada
distribuidor 10 de combustible. El DSM 170 se dispone en un recinto
que reside en la cabina hidráulica del distribuidor 10 de
combustible o por debajo del colector 24 de distribuidor de
combustible, situado debajo del suelo. Estas zonas son zonas de
Clase 1, División 1 que requieren intrínsecamente conexiones
seguras. El recinto está obturado de condiciones ambientales, tales
como agua, combustible, aceite y vapores. El recinto proporciona
conexiones para los componentes eléctricos y neumáticos y accesorios
para proporcionar al sistema de vigilancia y control de contención
secundaria como se describe en esta memoria.
Como se ilustra en las figuras 12 y 13, el DSM
170 contiene lumbreras 379, 383 para acoplarse a espacios
intersticiales 123, 139 de tubería interna de distribuidor de
combustible, o, más generalmente, a la tubería 118 de distribuidor
de combustible y a la tubería 134 de retorno de vapor. Las lumbreras
379, 383 pueden estar diseñadas para conectarse a un tubo de vacío
de 6,35 mm (¼ de pulgada) con casquillo roscado
7/16''-20 SAE para conectar las lumbreras 379, 383
para acoplarse a los espacios intersticiales de las tuberías de
producto 123 y la tubería de vapor 139, por ejemplo. Las lumbreras
379, 383 pueden ser o bien moldeadas, mecanizadas, unidas o soldadas
ultrasónicamente al DSM 170.
Como se ha descrito anteriormente, el DSM 170
que se acopla a los espacios intersticiales de las tuberías 123 de
producto y de la tubería 139 de vapor permite que el DSM 170 acople
el transductor de presión 368 a estos espacios para la detección de
una fuga a través de la vigilancia de las variaciones de presión,
como se ha descrito anteriormente y se ilustra en la figura 12. Una
lumbrera similar 400 está dispuesta para acoplar el transductor de
presión 368 al espacio intersticial 365 del colector del
distribuidor para vigilar el colector 360 en distribuidor también
para fugas, como se ha descrito anteriormente y se ilustra en la
figura 12.
Las lumbreras 394, 396, 398 son proporcionadas
para que el DSM 170 forme interfaz con el sensor 368 de líquido
intersticial y el sensor 366 de bajo nivel de líquido del colector
en distribuidor y sensor 234 (el flotador) de líquido del
distribuidor de combustible, por debajo del suelo, para detectar
fugas de líquido en los componentes de manipulación de combustible,
como se ha descrito anteriormente y se ilustra en la figura 11.
Estas lumbreras permiten que el DSM 170 detecte una fuga de líquido
en cualquier espacio intersticial 365, 27 de los colectores del
distribuidor, o sus recipientes interiores 362, 26 como una parte de
del sistema de control 46.
El DSM 170 contiene una interfaz para el monitor
168 del tanque. Algunas de la toma de decisión y lógica del sistema
de control pueden residir en el monitor 168 del tanque, como
oposición al DSM 170, como se describirá bien a continuación. Para
conexiones entre el DSM 170 y componentes del distribuidor 10 de
combustible, incluyendo potencia y estado, se dispone una conexión
406 de barrera de IS en el DSM 170. Puesto que el DSM 170 está
obteniendo potencia del distribuidor 10 de combustible para alguno
de sus componentes, el DSM 170 debe formar interfaz a través de una
barrera de IS del distribuidor 10 de combustible hacia una zona
protegida de Clase 1, División 1. El DSM 170 tiene también una
lumbrera 402 para otras conexiones a conmutadores de puerta y el
sensor 366 de bajo nivel de líquido del colector en distribuidor,
los cuales son usados por el DSM 170 para actuar las válvulas de
corte 116 de tubería de producto para cerrarse, entre otras
condiciones, cuando son activadas.
Un botón de reposición 408 está dispuesto para
reponer los controladores electrónicos (por ejemplo
microcontroladores) dentro del DSM 170 en caso de un bloqueo total
de hardware. El botón de reposición 408 puede ser un conmutador de
tipo "on" momentáneo de SPST, de tal manera que el periodo de
tiempo en que el conmutador sea oprimido no afecte a las
operaciones o control por parte del DSM 170.
La figura 14 contiene una vista general y una
ilustración del diagrama de circuito del sistema de vigilancia y
control de contención secundaria de acuerdo con una realización
preferida de la presente invención. Se describen varios de los
componentes de control y vigilancia que proporcionan control
electrónico de ciertas características y funciones descritas a
continuación. En esta realización, el DSM 170 consiste en dos
porciones distintamente activadas, indicadas como la "Porción
Activada por Distribuidor" 410 y la "Porción Activada por
TLS" 411. La "TLS" es el monitor 168 del tanque. La
"Porción Activada por Distribuidor" 410 contiene un
microcontrolador 412 accionado por distribuidor en una placa de
circuito impreso (PCB) para proporcionar unos medios para recibir
potencia desde una fuente distinta del monitor 168 del tanque. El
primer microcontrolador 412 recibe potencia del distribuidor 10 de
combustible a través de una conexión intrínsecamente segura
(ilustrada en la figura 16).
Una función del microcontrolador 412 activado
por distribuidor consiste en formar interfaz con la válvula de
control piloto (CV-3) 390 de 3 vías del solenoide
(previamente descrita e ilustrada en la figura 12) para comunicar
con, y controlar, los actuadores de vacío 186 para cerrar las
válvulas de corte 116 de tubería de producto de acuerdo con
condiciones lógicas diseñadas que estén presentes. Más detalles
sobre el funcionamiento neumático de la válvula de control piloto
390 y su comunicación con los actuadores de vacío 178 se describirán
posteriormente y se ilustran en la figura 15. El control de la
válvula de control piloto 390 es una de las funciones más críticas,
ya que esta válvula controla los actuadores de vacío 178 que
controlan el cierre de las válvulas de corte 116 de tubería de
producto en respuesta a una fuga u otra condición en la que se desee
el cierre de las válvulas de corte 116 de tubería de producto.
Estas condiciones se describen con más detalle a continuación.
El microcontrolador 412 activado por
distribuidor recibe como entradas, conmutadores 422, 424 de puerta
del distribuidor, el conmutador de reposición 408 y el sensor 366
de nivel bajo de líquido del colector en distribuidor, como se
ilustra en la figura 14. Si el microcontrolador 412 activado por
distribuidor recibe una señal de uno de los conmutadores 422, 424
de puerta del distribuidor, que indique que ha sido abierta una
puerta 23 de cabida del distribuidor 10 de combustible (que se
ilustra en las figuras 1 y 3), el microcontrolador 412 da
instrucciones a la válvula de control piloto 390 para comunicar con
los actuadores de vacío 186 para cerrar las válvulas de corte 116
de tubería de producto como una precaución de seguridad. Hay
normalmente un conmutador de puerta 422, 424 por cada puerta de
distribuidor de combustible. Hay típicamente dos puertas 23 por cada
distribuidor 10 de combustible; una a cada lado del distribuidor 10
de combustible. Los conmutadores 422, 424 de puerta están acoplados
al microcontrolador 412 activado por distribuidor, en contraposición
a un microcontrolador 413 activado por monitor del tanque, de
manera que la válvula de control piloto 390 puede continuar siendo
controlada por el microcontrolador 412 activado por distribuidor si
el monitor 168 del tanque pierde potencia o funciona de otro modo
defectuosamente. El estado de los conmutadores 422, 424 de puerta
será también comunicado desde el microcontrolador 412 activado por
distribuidor al monitor 168 del tanque. Esto proporciona un estado
al monitor 168 del tanque para indicar que han sido cerradas las
válvulas de corte 116 de tubería de producto debido a la apertura
de la puerta 23 de la cabina.
Si el microcontrolador 412 activado por
distribuidor recibe una señal del conmutador 366 de nivel bajo de
líquido de colector en distribuidor que indica que existe una fuga
por encima de la placa fuga principal 362, el microcontrolador 412
da instrucciones a la válvula de control piloto 390 para comunicar
con los actuadores de vacío 186 neumáticamente para originar una
pérdida de vacío aplicada a los actuadores de vacío 178 para a su
vez cerrar las válvulas de corte 116 de tubería de producto con el
fin de evitar que sea suministrado adicionalmente combustible 80 a
la fuente de fuga. El sensor 366 de nivel inferior de líquido del
distribuidor está acoplado al microcontrolador 412 activado por
distribuidor de manera que el colector 360 en distribuidor está
continuamente vigilado independientemente del estado del monitor 168
del tanque. De esta manera, si el monitor 168 del tanque pierde
potencia o funciona defectuosamente, en cualquier otra capacidad, el
colector 360 en distribuidor continúa siendo vigilado para fugas,
ya que es activado por el microcontrolador 412 activado por el
distribuidor, en lugar del microcontrolador 413 activado por el
monitor del tanque. La "Porción Activada por Distribuidor" 410
del DSM 170 y, en particular, el microcontrolador 412 activado por
distribuidor, comunica información al distribuidor 10 de
combustible a través de los elementos electrónicos de interfaz 420
acoplados a acopladores ópticos 464 a una barrera 466 de IS del
distribuidor. Como se explica en relación con la figura 16 a
continuación, la información de estado puede ser comunicada desde el
microcontrolador 412 activado por distribuidor al distribuidor 10
de combustible independientemente del sistema de vigilancia y
control de contención secundaria a través de la barrera 466 de IS
del distribuidor.
El microcontrolador 412 activado por
distribuidor también comunica y recibe información para una segunda
porción del DSM 170 etiquetada como la "Porción Activada por
TLS" 411, a través de acopladores ópticos 414, 416 para un
segundo microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque. El
microcontrolador 413 activado por monitor del tanque está dispuesto
como parte de un segundo PCB en el DSM 170 que recibe entradas desde
el conmutador 234 de nivel bajo de líquido del colector de
distribuidor por debajo del suelo, del sensor 367 de nivel alto de
líquido del colector en distribuidor, y del conmutador 368 de nivel
de líquido intersticial. El microcontrolador 413 activado por el
monitor del tanque comunica con el monitor 168 del tanque a través
de elementos electrónicos de interfaz 418 usando un protocolo, tal
como protocolo de Sensor Inteligente de Veeder-Root,
por ejemplo. Si cualquiera de estos conmutadores o sensores indica
una fuga en cualquier espacio intersticial vigilado de un
componente de manipulación de combustible o líquido en el colector
24, 360 del distribuidor de combustible, el estado es comunicado al
monitor 168 del tanque. La lógica del monitor 168 del tanque puede
dirigir el microcontrolador 412 activado por distribuidor para
cerrar la válvula de control piloto 390, la cual origina a su vez
una pérdida de vacío que hará que se cierren los actuadores de
vacío 186 para cerrar las válvulas de corte 116 de tubería de
producto si cualquiera de estos conmutadores indica una fuga.
El monitor 168 del tanque actualiza
continuamente una señal de apertura de válvula de control piloto 390
y envía esta señal al microcontrolador 412 activado por
distribuidor a través del microcontrolador 413 activado por el
monitor del tanque. El monitor 168 del tanque debe continuar
actualizando la señal de apertura de la válvula de control piloto
390 con el fin de que el microcontrolador 412 activado por
distribuidor mantenga la válvula de control piloto 390 abierta para
mantener a su vez abiertas las válvulas de corte 116 de tubería de
producto. El microcontrolador 412 activado por distribuidor contiene
un circuito de tiempo transcurrido para asegurar que la señal de
estado de la válvula de control piloto 390 sea recibida por el
monitor 168 del tanque con un periodo especificado. Si o bien el
conmutador 234 de nivel de líquido bajo del colector de distribuidor
por debajo del suelo, el conmutador 367 de nivel alto de líquido
del colector de distribuidor o el sensor 368 ni nivel de líquido
intersticial indica una fuga, el monitor 168 del tanque no enviará
una señal actualizada de apertura de válvula de control piloto 390.
Esto hará que el microcontrolador 412 activado por distribuidor
deje transcurrir el tiempo esperando por la señal de apertura de la
válvula de control piloto 390 y en respuesta cerrar la válvula de
control piloto 390, originando con ello una pérdida de vacío en los
actuadores de vacío 178. Esto hará a su vez que se cierren las
válvulas de corte 116 de tubería de producto. Además, debido a este
diseño de tiempo transcurrido, cualquier pérdida de potencia o mal
funcionamiento del monitor 168 del tanque que impida que el monitor
168 del tanque envíe una señal actualizada de apertura de la válvula
de control piloto 390 hará que el microcontrolador 412 activado por
distribuidor cierre la válvula de control piloto 390 para producir
una pérdida de vacío para cerrar a su vez las válvulas de corte 116
de tubería de producto como precaución de seguridad.
Debido a que el control de la válvula de control
piloto 390 es crítico en el sistema de contención secundaria y
vigilancia, este fue diseñado para el microcontrolador 412 activado
por distribuidor en lugar del microcontrolador 413 activado por el
monitor del tanque, para controlar la válvula de control piloto 390.
De esta manera, si el monitor 168 del tanque pierde potencia o de
otro modo funciona defectuosamente, el microcontrolador 412
activado por distribuidor, al ser activado independientemente, puede
cerrar la válvula de control piloto 390 para a su vez cerrar las
válvulas de corte 116 de tubería de producto incluso si el monitor
168 del tanque funciona defectuosamente.
El sensor 234 de nivel bajo de líquido del
distribuidor situado por debajo del suelo está acoplado al
microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque. El sensor
234 comunica si se ha recogido combustible fugado en el colector 24
de contención del distribuidor por debajo del suelo. Este sensor 234
está acoplado al microcontrolador 413 activado por el monitor del
tanque de manera que el monitor 168 del tanque puede vigilar el
estado de fuga durante su proceso de escrutinio normal. Si el
monitor 168 del tanque determina que está contenida una fuga en el
colector 24 del distribuidor por debajo del suelo, el monitor 168
del tanque no actualizará la señal de apertura de la válvula de
control piloto 390, lo que a su vez causará que sea cerrada la
válvula de control piloto 390 por el microcontrolador 412 activado
por el distribuidor, produciendo una pérdida de vacío en los
actuadores de vacío 178. Estos cerrarán las válvulas de corte 116 de
tubería de producto para el distribuidor 10 de combustible cuyo
colector 24 de distribuidor por debajo del suelo capturó una
fuga.
El sensor 367 de nivel de líquido alto del
colector en distribuidor está también acoplado al microcontrolador
413 activado por el monitor del tanque. El sensor 367 comunica el
estado del colector 360 en distribuidor y, si ha capturado una fuga
en el nivel prescrito detectado por el sensor 367, al
microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque. El sensor
367 de nivel alto de líquido del colector del distribuidor está
acoplado al microcontrolador 413 activado por el monitor del
tanque, ya que el sensor 367 no está previsto como parte del DSM
170. El fabricante del distribuidor 10 de combustible decide si el
sensor 367 será proporcionado como parte de su distribuidor 10 de
combustible. Si el monitor 168 del tranque detecta una fuga a través
de un estado del sensor 367 de nivel alto de líquido del colector
del distribuidor, el monitor 168 del tanque puede dirigir el
microcontrolador 412 activado por distribuidor para cerrar la
válvula de control piloto 390 para a su vez cerrar las válvulas de
corte 116 de tubería de producto para que el distribuidor 10 de
combustible que contiene la fuga corte la fuente de combustible 80
proporcionada a la fuga.
El sensor 368 de nivel de líquido intersticial
está también acoplado al microcontrolador 413 activado por el
monitor del tranque. Este sensor comunica el estado del nivel de
líquido intersticial del espacio intersticial 365 del colector 360
en distribuidor. El estado del sensor 368 es verificado mediante el
proceso de escrutinio del monitor 168 del tanque. Si el monitor 168
del tanque detecta una fuga a través del estado del sensor 367 de
nivel de líquido intersticial, el monitor 168 del tanque puede
dirigir el microcontrolador 412 activado por distribuidor para
cerrar la válvula de control piloto 390 para a su vez cerrar las
válvulas de corte 116 de tubería de producto para el distribuidor
10 de combustible que contiene la fuga con el fin de cortar la
fuente de combustible 80 proporcionado a la fuga.
El transductor de presión 368, las válvulas de
pestillo 380A, 380B (CV-1A; CV-1B) y
los conmutadores 376, 381 de vacío de extremo de zona están también
acoplados al microcontrolador 413 activado por el monitor del
tranque. Estos componentes fueron previamente descritos
anteriormente con respecto a la figura 12.
El transductor de presión 386 está acoplado
tanto al espacio intersticial de ambas tuberías 118 de producto
como a uno o ambos colectores 360, 24 del distribuidor según se ha
descrito anteriormente en relación con la figura 12. Su ocurre una
fuga en estos espacios intersticiales 123, 365, 27, la variación de
presión medida por el transductor de presión 386 será detectada por
el microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque, la cual
será a su vez comunicada al monitor 168 del tanque como parte de su
proceso de escrutinio. El monitor 168 del tanque dirigirá a su vez
el microcontrolador 412 activado por el distribuidor para cerrar la
válvula de control piloto 390, la cual hará a su vez que se cierren
las válvulas de corte 116 de tubería de producto como consecuencia
de la fuga.
Las válvulas de pestillo 380A, 380B son
controladas por el microcontrolador 413 activado por el monitor del
tanque para proporcionar la generación de fuente de vacío redundante
para uno o ambos colectores 360, 24 del distribuidor. Un nivel de
vacío generado por una fuente de generación de vacío en el espacio
intersticial 123 de tubería interna de distribuidor de combustible
es derivado también para producir un nivel de vacío en el espacio
intersticial 365, 27 del colector de distribuidor, como se ha
descrito anteriormente y se ilustra en la figura 12, para la
vigilancia de fugas. El monitor 168 del tanque sólo abre una de las
válvulas de pestillo 380A, 380B cada vez, de manera que el vacío
generado en el espacio intersticial 365, 27 del colector del
distribuidor es generado sólo a partir del nivel de vacío generado
en un espacio intersticial 123 de tubería de producto. Si ocurre
una fuga en ese espacio intersticial 123 de tubería de producto de
tal manera que no pueda ser mantenido un nivel de vacío en el
espacio intersticial 365, 27 de colector de distribuidor, el monitor
168 del tanque no puede abrir la otra válvula de pestillo 380A,
380B para conmutar la fuente de generación de vacío al espacio
intersticial 365, 27 de colector de distribuidor a otro espacio
intersticial 123 de tubería de producto. De esta manera, el
colector 360, 24 del distribuidor puede continuar siendo vigilado
para fugas incluso si una tubería de producto particular no puede
mantener un nivel de vacío suficiente debido a una fuga.
Los conmutadores 376, 381 de extremo de zona
están dispuestos para cada una de las tuberías 118 de producto y la
tubería 140 de retorno de vapor para detectar si está siendo
apropiadamente generado un vacío al final de cada tubería, como se
ha explicado anteriormente. Los conmutadores 376, 381 de extremo de
zona se sitúan en el extremo de cada uno de los espacios
intersticiales 123, 139 de las tuberías 118 de producto y la tubería
140 de retorno de vapor. De esta manera, cuando se genera un vacío
en la tubería de producto o en la tubería 118, 140 de retorno de
vapor, el microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque
puede comunicar el estado de los conmutadores 376, 381 de extremo
de zona al monitor 168 del tanque. El monitor 168 del tanque puede
a su vez detectar si está siendo apropiadamente generado un vacío en
todo el camino hasta el extremo de los espacios intersticiales 123,
139. Si está siendo generado un nivel de vacío, pero el conmutador
376, 381 de extremo de zona no está conmutando apropiadamente
debido a un nivel de vacío que está presente en el extremo de una
tubería de espacio intersticial 123, 139, esto es una indicación de
que existe un bloqueo en el espacio intersticial 123, 139, ya que
el nivel de vacío no está alcanzando el extremo de la tubería de
espacio intersticial 123, 139. De ese modo, sin los conmutadores
376, 381 de extremo de zona, el sistema no puede distinguir una
línea bloqueada de una línea no bloqueada.
Ahora que han sido descritos los elementos
eléctricos del sistema de vigilancia y control de contención
secundaria de la realización preferida, se describirán a
continuación los componentes neumáticos y la funcionalidad de
control del sistema con respecto a la figura 15.
La figura 15 ilustra un diagrama neumático del
sistema de vigilancia y control de contención secundaria de acuerdo
con la realización preferida. Hay tres tuberías de producto
mostradas, indicadas con "Tubería de Producto # 1", "Tubería
de Producto # 2" y "Tubería de Producto # 3". Estas tuberías
son las tuberías 118 de producto para cada una de las calidades de
combustible proporcionadas al distribuidor 10 de combustible. Si el
distribuidor 10 de combustible fuera un distribuidor de combustible
de mezcla, sólo serían dispuestas dos tuberías de producto de
gasolina, como se expone en la figura 3; una tubería 118 de
combustible para la calidad de gasolina baja y una tubería 118 de
combustible para la calidad alta de gasolina. La fuente de
generación de vacío está acoplada para paso de fluido al espacio
intersticial 111 de tubería principal de combustible, que se
extiende a través del espacio intersticial de la válvula de corte
116 de doble pared, y hacia el espacio intersticial de la tubería
interna 123 del distribuidor de combustible. De una manera similar,
la fuente de generación de vacío está también acoplada para paso de
fluido al espacio intersticial 145 de la tubería de vapor, que se
extiende a través del espacio intersticial de la válvula de corte
117 de la tubería de vapor de doble pared y hacia el espacio
intersticial 139 de la tubería interna de vapor. El sistema obtiene
su vacío de la fuente de generación de vacío que aplica un vacío al
espacio intersticial 111 de la tubería principal de combustible y el
espacio intersticial 145 de tubería de retorno de vapor, en esta
realización.
Las válvulas de corte 116 de tubería de producto
están acopladas a actuadores de vacío 186 como se ha descrito
anteriormente y se ilustra en la figura 15. Puesto que hay tres
tuberías 118 de distribuidor de combustible, hay tres combinaciones
de actuadores de vacío 186 y de válvula de corte 116 de tubería de
producto para cada una de las tuberías 118. La figura 15 ilustra
sólo los espacios intersticiales 111, 123 de tubería de producto en
los lados de entrada y salida de la válvula de corte 116 de tubería
de producto, ya que el nivel de vacío es generado en los espacios
intersticiales 111, 123 de tubería de producto. Las válvulas de
corte 116 de tubería de producto son válvulas de corte de doble
pared de manera que el espacio intersticial 111 de tubería de
producto está acoplado al espacio intersticial 123 de tubería de
producto, como se ilustra en las figuras 4-6. Cuando
existe un vacío en el sistema inicialmente, la válvula de corte 116
de tubería de producto está cerrada, ya que no está siendo aplicado
vacío al actuador de vacío 186 para mantener abierta la trayectoria
de flujo de la válvula de corte 116 de tubería de producto.
Antes de explicar los componentes neumáticos de
la figura 15, se explicará la trayectoria de flujo de vacío que
abre el sistema. El vacío es establecido originariamente por la
fuente de generación de vacío en el espacio intersticial 123 de
tubería de producto. Desde ahí, el vacío se acopla a una válvula de
operabilidad 430, que está acoplada al espacio intersticial 123 de
tubería de producto. El vacío se extiende hasta un conducto de
vacío 431 acoplado a la salida de la válvula de operabilidad 430 y
se extiende a través del filtro 438 hasta un segundo conducto de
vacío 442. El filtro 438 impide que restos fluyan en retorno al
espacio intersticial de la válvula de corte 116.
El segundo conducto de vacío 442 está acoplado
al conmutador 376 de extremo de zona y pasa a las válvulas de
pestillo 380A, 380B, que controlan si el vacío es aplicado al
conducto de vacío 450 acoplado al espacio intersticial 365, 27 de
colector de distribuidor. El conmutador 376 de extremo de zona se
activará si existe un nivel de vacío suficiente, indicando con ello
que el nivel de vacío fue capaz de alcanzar el extremo del espacio
intersticial 123 de la tubería de producto y por tanto no existe
bloqueo, como se ha explicado anteriormente. Sólo se abre una de
las válvulas de pestillo 380A, 380B a la vez. Esto proporciona una
fuente de vacío redundante para generar un vacío en el espacio
intersticial 365, 27 del colector de distribuidor, como se ha
explicado anteriormente.
El vacío se hace pasar entonces desde la salida
de las válvulas de pestillo 380A, 390B a la válvula de control
piloto 390 a través de un conducto de vacío 452. La válvula de
control piloto 390 controla si el nivel de vacío es comunicado a
través del conducto de vacío 456 de la válvula piloto a las válvulas
de control piloto dedicadas 458 (CV-2) que
controlan si el vacío es comunicado al actuador de vacío 186. Las
válvulas de control piloto 458 controlan si el actuador de vacío
186 mantiene abiertas las válvulas de corte 116 de tubería de
producto, ya que el vacío procedente de las válvulas de control
piloto 458 está acoplado al actuador de vacío 186 a través de un
tubo o conducto de corte 176. Si la válvula de control piloto 390
está abierta totalmente en el nivel de vacío que se ha de comunicar
a las válvulas piloto dedicadas 458, el nivel de vacío volverá a su
origen en la salida de la válvula de operabilidad 430 a través de un
conducto de vacío 461.
De ese modo, en resumen, el sistema neumático de
la figura 15 dirige un nivel de vacío generado por una fuente de
generación de vacío en el espacio intersticial 111, 123 de tubería
de producto a (1) componentes que determinan si existe un bloqueo
en el espacio intersticial 365 (conmutador 376 de extremo de zona),
(2) válvulas de pestillo 380A, 380B controladas de manera
redundante para generar un vacío en el espacio intersticial 365, 232
de colector de distribuidor; y (3) a una válvula de control piloto
390 que dirige y controla el nivel de vacío con el fin de actuar y
abrir las válvulas de corte 116 de tubería de producto. De esta
manera, se habrá establecido un vacío suficiente primero en el
espacio intersticial 111, 123 de tubería de producto y los espacios
intersticiales 365, 27 del colector de distribuidor antes de que se
aplique un nivel de vacío suficiente a los actuadores de vacío 178.
Las válvulas de corte 116 de tubería de producto están diseñadas a
propósito para abrir las últimas como parte del diseño neumático de
manera que el combustible 80 no sea suministrado hasta que se
realice y establezca la integridad del sistema total (por medio de
la vigilancia para fugas en los espacios intersticiales). Como se
ha explicado anteriormente, existen otros sensores eléctricos y
acontecimientos que pueden hacer también que la válvula de control
piloto 390 cause el cierre de las válvulas de corte 116 de tubería
de producto también por otras razones.
Ahora que ha sido explicada la trayectoria de
vacío para el sistema, para establecer un nivel de vacío en el
monitor para fugas de los componentes de manipulación de
combustible, se explicará a continuación una descripción detallada
de los componentes neumáticos y su funcionamiento y control del
vacío.
Como se ilustra en la figura 15, la válvula de
operabilidad 430 de tubería de producto está acoplada en línea a
la tubería interna 123 de distribuidor de combustible en la salida
de la válvula de corte 116 de tubería de producto. La válvula de
operabilidad 430 de tubería de producto es una válvula controlada
manualmente, utilizada para controlar y permitir que vacío generado
en el espacio intersticial 123 de la tubería de producto sea
utilizado para suministrar vacío al distribuidor 10 de combustible,
y más en particular a los colectores 24, 360 del distribuidor, y al
actuador de vacío 186 para abrir las válvulas de corte 116 de
tubería de producto cuando no existan fugas. Cuando la válvula de
operabilidad 430 de tubería de producto no es accionada, está
abierta (trayectoria N.O.). De esta manera, el nivel de vacío
generado en el espacio intersticial 123 de tubería de producto está
acoplado al conducto de vacío 431, a través del filtro 438 y el
conducto de vacío 442. La válvula de operabilidad 430 de tubería de
producto se abre, a menos que sea manualmente accionada y cerrada
(trayectoria N.C.).
La válvula de operabilidad 430 de tubería de
producto se cierra cuando se desea realizar un ensayo de
operabilidad por parte del personal de servicio. El ensayo de
operabilidad permite la verificación de la operación de los
conmutadores 376 de extremo de zona, así como las válvulas de corte
116 de tubería de producto accionadas por vacío. Cuando se cierran,
el nivel de vacío procedente del espacio intersticial 123 de tubería
de producto es aislado de los colectores 24, 360 de distribuidor y
del actuador de vacío 186 de las válvulas de corte 116 de tubería
de producto. El vacío presente en el conducto de vacío 431 es
evacuado a la atmósfera a través de un respiradero de operabilidad
432. Esta pérdida de vacío origina una pérdida de vacío en la
trayectoria de flujo de vacío del conducto de vacío 442, que será
detectada por el conmutador 376 de extremo de zona y comunicada al
monitor 168 del tanque. Además, la pérdida de vacío hace que sea
detectada una fuga por el transductor de presión 386. El monitor
168 del tanque puede entonces asegurar que los conmutadores 376 de
extremo de zona estén funcionando apropiadamente. Además, el
monitor 168 del tanque hará que la válvula de control piloto 390
origine neumáticamente que una pérdida de vacío sea comunicada a las
válvulas piloto dedicadas 458 para cerrar las válvulas de corte 116
de tubería de producto, como se describirá con más detalle a
continuación. De este modo, el personal de servicio puede verificar
el correcto funcionamiento de los conmutadores 376 de extremo de
zona y el cierre de las válvulas de corte 116 de tubería de
producto cuando es accionada la válvula de operabilidad 430.
Una válvula de operabilidad 434 de tubería de
vapor está también prevista para el espacio intersticial 145, 139
vigilado por la tubería de vapor, precisamente como la válvula de
operabilidad 430 para las tuberías de producto 111, 123. La
actuación de la válvula de operabilidad 434 de tubería de vapor es
justamente como la de la válvula de operabilidad 430 de tubería de
producto.
Debido a que las válvulas de operabilidad 430,
434 son mapeadas en una relación de
uno-a-uno con los conmutadores 376,
381 de vacío de extremo de zona, las válvulas de operabilidad 430,
434 proporcionan un método conveniente para ayudar al personal de
instalación en mapear correctamente el monitor 168 del tanque a los
conmutadores correctos 376, 381 de vacío de extremo de zona. Es
importante que el monitor 168 del tanque se asocie correctamente a
los conmutadores 376, 381 de extremo de zona de manera que pueda ser
detectado e identificado un bloqueo en el espacio intersticial 123,
139 correcto de tuberías de producto y de vapor.
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La válvula de operabilidad 430 de tubería de
producto puede ser usada también para cerrar manualmente las
válvulas de corte 116 de tubería de producto para cualquier otra
finalidad deseada por el personal de servicio. Cuando el personal
de servicio desea poner de nuevo en funcionamiento el sistema, el
personal de servicio sólo precisa liberar la actuación de la
válvula de operabilidad 430. A continuación, la fuente de generación
de vacío generará finalmente un vacío suficiente, si no existen
fugas, para abrir automáticamente las válvulas de corte 116 de
tubería de producto a través del actuador de vacío 186 previamente
descrito. Esto es una mejora sobre los sistemas de válvula de corte
anteriores, en los que una transmisión articulada en la válvula de
corte tenía que ser repuesta manualmente para abrir la trayectoria
de flujo dentro de la válvula de corte, proporcionando así una
mayor posibilidad de dañar la válvula de corte.
Al aumentar el nivel de vacío en los conductos
de vacío 442, 446, los conmutadores 376, 381 de extremo de zona
serán accionados a un nivel de vacío diseñado. Los conmutadores 376,
381 de extremo de zona son conmutadores de vacío que vigilan la
presión de vacío. Los conmutadores 376, 381 tienen un punto de
ajuste fijo de nivel de vacío y actuarán desde una posición
normalmente abierta (N.O.) a una posición normalmente cerrada (N.C.)
al alcanzar el nivel de vacío el punto de ajuste. El punto de
ajuste puede ser fijado para actuar a -0,24 bar (-3,5 psi) con
+/-5%, por ejemplo.
Los conmutadores 376, 381 de extremo de zona
actuarán desde la posición N.C. a la N.O. cuando los niveles de
vacío disminuyen ligeramente desde el punto de ajuste de los
conmutadores 376, 381. El monitor 168 del tanque escrutará los
conmutadores 376, 381 de extremo de zona, a través del
microcontrolador 413 activado por el monitor del tanque, para saber
que ha sido establecido un nivel de vacío suficiente en las
trayectorias de vacío del sistema.
Después de que el monitor 168 del tanque asegura
que ha sido producido un vacío suficiente mediante el uso de los
conmutadores 376, 381 de extremo de zona, el monitor 168 del tanque
controlará la válvula de pestillo correcta 380A, 380B para abrir la
trayectoria de flujo de vacío que se ha de acoplar al conducto de
vacío 448 de manera que la fuente de generación de vacío pueda
comenzar a producir un vacío en el conducto de vacío 450 acoplado
a los espacios intersticiales 365, 27 del colector del distribuidor.
El monitor 168 del tanque utiliza un algoritmo para determinar qué
válvula de pestillo 380A, 380B se ha de abrir y cuál se ha de
cerrar. En una realización, las válvulas de pestillo 380A, 380B son
válvulas de solenoide que contienen un mecanismo de lanzadera que
oscila entre estados abierto y cerrado y no requiere potencia
constante para ser aplicado en cualquier posición. La inductancia
de la bobina de solenoide puede ser medida como parte del ciclo de
escrutinio del monitor 168 del tanque para determinar si las
válvulas de pestillo 380A, 380B están abiertas o cerradas. El
monitor 168 del tanque puede accionar entonces las válvulas de
pestillo 380A, 380B hacia una posición abierta o cerrada, según se
desee. De esta manera, el monitor 168 del tanque es capaz e
controlar las válvulas de pestillo 380A, 380B para asegurar que
está disponible una fuente de vacío redundante para generar un
nivel de vacío en el espacio intersticial 365, 27 del colector de
distribuidor y el resto del sistema, incluso si una de las tuberías
de producto 118 del distribuidor que es derivada para proporcionar
la fuente de vacío contiene una fuga. Así mismo, los conmutadores
376 de extremo de zona permiten al monitor 168 del tanque conocer
si una tubería de producto particular 118 puede proporcionar un
vacío suficiente para tomar esta
decisión.
decisión.
Obsérvese que "Tubería # 3 de Producto"
(118) y "Tubería de Vapor" (134) no forman interfaz o se
conectan con una válvula de pestillo 380. Esto es debido a que
estas tuberías no son usadas como una fuente de vacío para el resto
del sistema. Sin embargo, los conmutadores 376, 381 de extremo de
zona son todavía proporcionados para asegurar que sea generado un
nivel de vacío suficiente en el extremo de estos espacios
intersticiales 123, 139 de tubería de producto y tubería de vapor,
como parte del sistema de vigilancia de fugas. Estos conmutadores
376, 381 de extremo de zona son también vigilados por el monitor 168
del tanque. El monitor 168 del tanque hará que se cierre la válvula
de control piloto 390, originando con ello una pérdida de vacío en
el actuador de vacío 186 para cerrar las válvulas de corte 116 de
tubería de producto si no se puede establecer un vacío suficiente
en el extremo de las tuberías de espacio intersticial vigilado 123,
139, ya sea debido a una fuga o a un bloqueo.
Una vez que el sistema tiene un nivel de vacío
suficiente, el monitor 168 del tanque abrirá una de las válvulas de
pestillo 380A, 380B para comenzar a generar un vacío en los espacios
intersticiales 365, 27 del colector de distribuidor. El monitor 168
del tanque vigila el transductor de presión 386 para vigilar el
nivel de vacío en el espacio intersticial 365, 27 del colector del
distribuidor. El monitor 168 del tanque determina si el nivel de
vacío en el espacio intersticial 365, 27 del colector del
distribuidor está a un nivel de vacío suficiente para la vigilancia
de fugas. Cuando es suficiente el nivel de vacío, significando que
no existe fuga en el espacio intersticial 365, 27 del colector del
distribuidor, el monitor 168 del tanque da instrucciones a la
válvula de pestillo 380A, 380B que fue abierta para hacer que se
cierre la fuente de vacío, aislando con ello el espacio
intersticial 365, 27 del colector del distribuidor a una zona
separada del espacio intersticial 123 de la tubería del
distribuidor.
El monitor 168 del tanque continúa escrutando el
transductor de presión 386 para pérdida de vacío. Si ocurre una
pérdida de vacío en el espacio intersticial 365, 27 del colector del
distribuidor, el monitor 168 del tanque abre una de las válvulas de
pestillo 380A, 380B para intentar recuperar el nivel de vacío en el
espacio intersticial 365, 27 del colector del distribuidor. Si el
nivel de vacío es suficiente en el espacio intersticial 365, 27 del
colector del distribuidor, este nivel de vacío es comunicado
neumáticamente a la válvula de control piloto 390 que está
descabezada (es decir, no acoplada al conducto de vacío 456 de la
válvula piloto). La válvula de control piloto 390 es una válvula de
solenoide en una realización que está inicialmente descabezada en
el sistema. El microcontrolador 412 controlado por distribuidor,
como parte del DSM 170, recibe una señal periódica del monitor 168
del tanque que indica el estado de control de la válvula de control
piloto 390. Como se ha explicado anteriormente, el monitor 168 del
tanque sólo indicará que el estado de la válvula de control piloto
390 se ha de abrir si todos los otros sensores y condiciones no
indican una fuga, o no están presentes otras condiciones de
seguridad previamente descritas en las que se desee cerrar las
válvulas de corte 116 de tubería de producto. El estado de control
es almacenado por el microcontrolador 412 activado por distribuidor
y se usa para controlar el estado de la válvula de control piloto
390. Si no hay actualización, el microcontrolador 412 activado por
distribuidor activará la válvula de control piloto 390 para cerrar o
permanecer cerrada. Si el monitor 168 del tanque indica que todos
los niveles de vacío y otros sensores están en un estado normal, el
nivel de vacío se continúa propagando a través del sistema hacia la
apertura de las válvulas de corte 116 de tubería de
producto.
producto.
Una vez que se ha activado la válvula de control
piloto 390, la fuente de vacío procedente del conducto de vacío 452
se acopla al conducto de vacío 456 acoplado a las válvulas piloto
458 de tubería de producto dedicada. Un diafragma (no mostrado en
la figura 15) en las válvulas piloto 458 de tubería de producto es
abierto por la potencia de vacío, y la válvula piloto 458 es
conmutada desde la posición normalmente abierta (N.O.) a la
posición normalmente cerrada (N.C.). En este punto, el nivel de
vacío se acopla al actuador de vacío 186 de las válvulas de corte
116 de tubería de producto a través del conducto de vacío, indicado
como "tubo de corte" 176. El nivel de vacío hará que las
válvulas de corte 116 de tubería de producto se abran, ya que el
nivel de vacío ha sido apropiadamente establecido a través de todo
el espacio contenido de manera secundaria del sistema. La presente
invención está diseñada para que las válvulas de corte 116 de
tubería de producto abran las últimas, ya que controlan el flujo de
combustible 80. De esta manera, la integridad de del sistema está
completamente determinada antes de que se permita fluir al
combustible 80. Además, mediante la válvula piloto 458, que se
mueve a la posición N.C., el conducto de vacío 456 de válvula piloto
se acopla también a un conducto de vacío 461 en el punto de origen
del nivel de vacío para seguir todo el ciclo. De ese modo, si el
nivel de vacío en los espacios intersticiales 123 de la tubería de
producto desciende por debajo del nivel de vacío suficiente,
indicando posiblemente una fuga o bloqueo, las válvulas de corte 116
de tubería de producto se cierran con independencia del estado de
fuga del espacio intersticial 365, 27 de colector de distribuidor y
su
funcionamiento.
funcionamiento.
Si ocurre una fuga u otra condición de tal
manera que el monitor 168 del tanque quiere cerrar las válvulas de
corte 116 de tubería de producto, el monitor 168 del tanque hará que
la válvula de control piloto 390 se desactive a través del
microcontrolador 412 activado por distribuidor en el DSM 170. Esto
evacuará cualquier presión piloto generada como resultado del nivel
de vacío aplicado a la válvula de control piloto 390 a través de un
respiradero 454 a la atmósfera. Esto hará que el nivel de vacío sea
perdido en el conducto de vacío 456 de la válvula piloto, causando
con ello que las válvulas piloto 458 conmuten neumáticamente a la
posición N.O. y haciendo que sus respiraderos 459 se abran a la
atmósfera y pierda vacío el actuador de vacío 186. Esto origina a
su vez que las válvulas de corte 116 de tubería de producto se
cierren, como se ha explicado anteriormente.
Además, cualquier pérdida de vacío en el espacio
intersticial 365, 27 del colector de distribuidor hará que se
cierre neumáticamente también la válvula de corte 116 de tubería de
producto independientemente del monitor 168 del tanque. Esto es
debido a que el actuador de vacío 186 de la válvula de corte 116 de
tubería de producto recibe su vacío a través del conducto de vacío
448, 452, que también suministra el vacío al espacio intersticial
365, 27 del colector del distribuidor.
Así mismo, el tubo de corte 176 puede ser
diseñado para ayudar a la detección de un impacto en el distribuidor
10 de combustible para hacer que se cierren las válvulas de corte
116 de tubería de producto si la válvula de corte 116 de tubería de
producto no se cierra apropiadamente. El tubo de corte 176 puede ser
construido de un material rígido, en contraposición a un material
flexible. Por ejemplo, el tubo de corte 176 puede ser construido de
vidrio o de otro material delicado que sea más propensa a romperse
en el caso de un impacto en el distribuidor 10 de combustible. De
ese modo, si el tubo de corte 176 se rompe, la pérdida resultante
de vacío en el actuador de vacío 186 hará que se cierre
automáticamente la válvula de corte 116 de tubería de producto.
La figura 16 ilustra un diagrama de
comunicaciones del sistema de vigilancia y control de contención
secundaria, de acuerdo con la realización preferida. Muchos de los
componentes ilustrados aquí han sido previamente descritos y por
tanto no se repetirán. El DSM 170 se muestra activado por energía
468 intrínsecamente segura a través de la barrera de IS 466 del
distribuidor de combustible De esta manera, el distribuidor 10 de
combustible, a través de su suministro 470 de energía, proporciona
energía al microcontrolador 412 activado por distribuidor, como se
ha explicado anteriormente.
Una característica opcional se muestra también
como el estado abierto de la válvula de control piloto 390. Este
estado puede ser comunicado desde los elementos electrónicos de
interfaz del microcontrolador 412 activado por distribuidor a
través de un acoplador óptico 464 a la barrera 466 de IS del
distribuidor. A partir de aquí, la señal puede ser comunicada a un
controlador 429 de distribuidor que reside dentro del distribuidor
429. El controlador 429 puede ser el sistema de control 46 como se
ilustra en la figura 2. Este estado se usa para conocer que las
válvulas de corte 116 de tubería de producto han sido cerradas como
consecuencia de una fuga u otra condición, como se ha descrito
anteriormente. El controlador 429 del distribuidor puede usar este
estado para generar o comunicar una alarma al controlador 68 de
puesto, o tomar otras acciones basadas en el estado.
Debido a la estrecha relación neumática entre la
válvula de operabilidad 430 y la válvula piloto 458 para
acoplarse al nivel de vacío desde el espacio intersticial 123 de la
tubería del distribuidor de combustible a la válvula de corte 116
de tubería de producto y la trayectoria de vacío del sistema, una
realización de la presente invención proporciona un controlador de
válvula de corte que incorpora ambos de estos componentes en un
paquete mecánico común. Este controlador 480 de válvula de corte se
ilustra en la figura 17. El controlador 480 de válvula de corte
contiene tanto la válvula de operabilidad 430 como la válvula piloto
458. El controlador 480 de válvula de corte contiene una lumbrera
482 que está diseñada para acoplarse al espacio intersticial de la
válvula de corte 116 de tubería de producto de doble pared. Esto
proporciona un método conveniente de acoplamiento del controlador
480 de la válvula de corte, y más particularmente la válvula de
operabilidad 430 y la válvula piloto 458 en ella, al espacio
intersticial 123 de la tubería de distribuidor de combustible para
recibir el vacío, como se ha descrito anteriormente. Esto es debido
a que el espacio intersticial de la válvula de corte de doble pared
está acoplado para paso de fluido al espacio intersticial 123 de
tubería de distribuidor de combustible cuando está conectado, como
se ilustra en las figuras 4-6.
La válvula de corte 116 de tubería de producto
tiene un orificio o lumbrera 474 en una superficie acabada 476, que
está taladrado a través del alojamiento de contención 164 y está
acoplado para paso de fluido al espacio intersticial (no mostrado)
de la válvula de corte 116 de tubería de producto en el mismo. La
lumbrera 482 de fuente de vacío está acoplada a través de un anillo
tórico 484, el cual proporciona una junta entre el controlador 480
de válvula de corte y la superficie acabada 476 de la válvula de
corte 116 de tubería de producto. Unos orificios de montaje 478
están dispuestos en la superficie acabada para recibir sujetadores
desde el controlador 480 de válvula de corte para unir de manera
segura el controlador 480 de válvula de corte a la válvula de corte
116 de tubería de producto.
El controlador 480 de válvula de corte también
proporciona otras lumbreras para acoplar la válvula de operabilidad
430 y la válvula piloto 458 a varias trayectorias de flujo, como se
ilustra en el diagrama neumático de la figura 15. Una lumbrera 485
de actuador de vacío está dispuesta como parte del controlador 480
de válvula de corte, que está diseñada para acoplar la válvula
piloto al tubo de corte 176 para proporcionar la fuente de vacío al
actuador de vacío 186. El controlador 480 de válvula de corte puede
tener también una lumbrera 442 de válvula de extremo de zona que
está diseñada para acoplarse al conducto de vacío 431 para acoplar
la válvula de operabilidad 430 al conmutador 376 de extremo de
zona. Finalmente, el controlador 480 de válvula de corte tiene una
lumbrera 487 de tubería piloto que está destinada a acoplar la
válvula piloto 458 dentro del controlador 480 de válvula de corte
al conducto de vacío 456 de válvula piloto para recibir el nivel de
vacío desde la válvula 390 de control piloto. Estas lumbreras 482,
487, 485, 442 pueden tener una superficie de aristas con el fin de
acoplarse con seguridad a conductos de vacío, como se ilustra en el
diagrama neumático de la figura 15.
La figura 18 ilustra una vista exterior del
controlador 480 de válvula de corte y describe sus componentes. El
controlador 480 de válvula de corte está compuesto de un alojamiento
que está mecanizado para disponer en el mismo las diversas
trayectorias de flujo internas para la válvula de operabilidad 430 y
la válvula piloto 450. El controlador 480 de válvula de corte está
mecanizado para contener un orificio 492 de fuente de vacío, un
orificio 494 de válvula piloto, un orificio 496 de actuador de vacío
y un orificio 498 de válvula de extremo de zona, que están
destinados a recibir la lumbrera 482 de fuente de vacío, la lumbrera
487 de tubería piloto, la lumbrera 485 de actuador de vacío y la
lumbrera 442 de válvula de extremo de zona, respectivamente.
La válvula de operabilidad 430 contiene una tapa
roscada 500 que está diseñada para permitir que una persona accione
para abrir y cerrar manualmente la válvula de operabilidad 430. Como
se ha explicado anteriormente, la actuación de la válvula de
operabilidad 430 da salida a la atmósfera por la lumbrera 482 de
fuente de vacío, originando con ello una pérdida de vacío que
originará a su vez una pérdida de vacío en el actuador de vacío 186
y cierra la válvula de corte 116 de tubería de producto. Para
accionar la válvula de operabilidad 430, una persona empuja hacia
abajo sobre la tapa 500, que está cargada por muelle hacia arriba.
Esto abre la abertura de evacuación 432 acoplada a la válvula de
operabilidad 430 a la atmósfera y origina una pérdida de vacío. Con
el fin de cerrar la válvula de operabilidad 430, es liberada la
fuerza manual aplicada a la tapa 500.
La tapa 500 puede contener también dos
extensiones 502 de pulgar e índice opuestas para permitir que una
aplique fácilmente un par de torsión a la tapa 500, en ambos
sentidos. La tapa 500 tiene un mecanismo de fijación 504 que se
acopla con un receptor 506 de fijación cuando la tapa 500 es hecha
girar en sentido antihorario. El mecanismo de fijación 504 puede
acoplarse sólo con el receptor de fijación 506 cuando se aplica una
fuerza hacia abajo a la tapa 500, accionando con ello la válvula de
operabilidad 430. Cuando se aplica, esto mantiene la válvula de
operabilidad 430 accionada sin que una persona tenga que seguir
empujando hacia abajo sobre la tapa 500. Cuando se desea accionar
en sentido contrario la válvula de operabilidad 430, la tapa 500 es
hecha girar en sentido horario, permitiendo con ello que la tapa 500
sea liberada en su sentido de cargada hacia arriba, cerrando con
ello la abertura 432 de respiradero de la válvula de operabilidad a
la atmósfera.
La figura 19 ilustra una vista en sección
transversal del controlador 480 de válvula de corte para ilustrar y
describir mejor el funcionamiento de la válvula de operabilidad 430
y de la válvula piloto 458 para proporcionar sus funciones en el
sistema neumático ilustrado en la figura 15. La tapa 500 tiene un
orificio 507 de tapa en la parte superior. El orificio 507 de tapa
está diseñado para permitir que un sujetador, tal como un tornillo
508, ajuste dentro del orificio 507 de tapa para estar a los haces o
por debajo del plano superior de la tapa 500 y asegurar la tapa 500
a un pistón 510 de válvula de operabilidad. El pistón 510 de válvula
de operabilidad controla el flujo de aire entre el orificio 498 de
válvula de extremo de zona y el orificio 492 de fuente de vacío.
El pistón 510 de válvula de operabilidad contiene una estría 512 de
pistón de válvula de operabilidad pistón que tiene una parte
superior 518 de estría de pistón y un fondo 520 de estría de pistón
que se mueven hacia arriba y hacia abajo cuando es presionada y
liberada la tapa 500 para abrir y bloquear el orificio 498 de
válvula de extremo de zona con respecto al orificio 492 de fuente de
vacío. Un muelle 513 de tapa está situado dentro y entre la
superficie interior de la tapa 500 y la parte superior del pistón
510 de válvula de operabilidad de manera que la tapa 500 está
cargada por muelle hacia arriba. El muelle 513 se aplica a un
obturador 514 de pistón de válvula de operabilidad que soporta el
pistón 510 de válvula de operabilidad y mueve el pistón 510 de
válvula de operabilidad hacia arriba y hacia abajo cuando el
obturador 514 de pistón de válvula de operabilidad es movido del
mismo modo. El obturador 514 de pistón de válvula de operabilidad
tiene una ranura circular para permitir que un anillo tórico 516
proporcione una junta hermética del obturador 514 de pistón de
válvula de operabilidad dentro de la superficie interior del
alojamiento del controlador 480 de válvula de corte.
Cuando la válvula de operabilidad 430 no está
accionada, lo que significa que la tapa 500 no está empujada hacia
abajo, la parte superior 518 de la estría de pistón de la válvula de
operabilidad descansa contra el obturador 514 de pistón de válvula
de operabilidad para proporcionar una trayectoria de flujo entre el
orificio 498 de válvula de extremo de zona y el orificio 492 de
fuente de vacío. Esto permite que sea aplicada una fuente de vacío
al orificio 492 de fuente de vacío para que sea aplicada también al
conmutador 376 de extremo de zona y al colector 24, 360 de
distribuidor, como se ha explicado anteriormente y se ilustra en la
figura 15. Cuando es accionada la válvula de operabilidad 430, lo
que significa que la tapa 500 es empujada hacia abajo, el fondo de
la parte inferior 520 de estría de pistón descansa contra, y
bloquea, el orificio 492 de fuente de vacío. Al mismo tiempo, la
parte superior 518 de estría de pistón se mueve hacia abajo y fuera
del obturador 514 de pistón de válvula de operabilidad y de ese
modo permite que el aire exterior se evacue hacia el orificio 498
de válvula de extremo de zona. Esto originará una pérdida de vacío
que será apreciada por el conmutador 376 de extremo de zona, y de
ese modo el monitor 168 de tanque adopta a su vez los pasos para
cerrar eventualmente la válvula de corte 116 de tubería de producto,
como se ha explicado anteriormente.
El lado derecho del controlador 480 de válvula
de corte, ilustrado en la figura 19, es la válvula piloto 458 que
controla la aplicación de vacío desde el conducto de vacío 456 de
válvula piloto, acoplado al orificio 494 de válvula piloto al
actuador de vacío 186 a través del orificio 496 de actuador de
vacío. De esta manera, la fuente de vacío controlada por la válvula
de control piloto 390 es comunicada neumáticamente a la válvula
piloto 458, que actúa a su vez para comunicar neumáticamente el
vacío al actuador de vacío 186. La válvula piloto 458 está
compuesta por el diafragma 522 y un muelle 524 de diafragma. El
muelle 524 de diafragma empuja al diafragma 522, el cual empuja a
su vez hacia la izquierda sobre un pistón 526 de válvula piloto que
tiene una estría 528 de pistón de válvula piloto. El pistón 526 de
válvula piloto está soportado por un obturador 529 de pistón de
válvula piloto similar al pistón 510 de válvula de operabilidad. La
estría 528 de pistón de válvula piloto tiene una sección izquierda
530 de estría de pistón de válvula piloto y una sección derecha 532
de estría de pistón de válvula piloto. Cuando el diafragma 522 es
empujado por el muelle 524 de diafragma hacia la izquierda,
aplicando con ello una fuerza hacia la izquierda contra el pistón
526 de válvula piloto, la sección izquierda 530 de estría de pistón
de válvula piloto es empujada contra la abertura entre el orificio
496 del actuador de vacío y el orificio 498 de válvula de extremo de
zona y el orificio 492 de fuente de vacío. Cualquier vacío que
existiera dentro del orificio 496 del actuador de vacío es evacuado
a través de la estría 528 de pistón de válvula piloto a través de
una serie de orificios (no mostrados) en la base 534 del diafragma
para evacuar a la atmósfera y liberar el actuador de vacío 186,
cerrando con ello la válvula de corte 116 de tubería de
producto.
Cuando se aplica un vacío suficiente al orificio
494 de válvula piloto como consecuencia de un nivel de vacío
generado y hecho pasar por la válvula de control piloto 390 al
conducto 456 de válvula piloto, este nivel de vacío impulsará el
diafragma 522 hacia la derecha contra la carga de su muelle 524.
Esto impulsará a su vez el pistón 528 de válvula piloto y la
sección 530, 530 de estría de pistón de válvula piloto hacia la
derecha. Esto cierra el respiradero de evacuación a la atmósfera
a través de la base 534 del diafragma y el acoplamiento del
orificio 496 del actuador de vacío al orificio 492 de fuente de
vacío si la válvula de operabilidad 430 no es accionada para
bloquear la trayectoria de flujo y evacuar el orificio 496 del
actuador de vacío a la atmósfera. De esta manera, el nivel de vacío
aplicado al orificio 496 del actuador de vacío se aplica al actuador
de vacío 186, el cual abrirá a su vez la válvula de corte 116 de
tubería de producto, puesto que se han establecido y están siendo
mantenidos los niveles de vacío.
De ese modo, el controlador 480 de válvula de
corte proporciona un método conveniente de realizar las funciones
neumáticas de la válvula de operabilidad 430 y la válvula 458 de
pistón en un paquete conveniente. Sin embargo, obsérvese que el
controlador 480 de válvula de corte no es un requisito para realizar
la presente invención.
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La presente invención implica el uso de una
cubeta o colector de distribuidor como una alternativa a un colector
de distribuidor por debajo del suelo. De esta manera, son
capturadas cualesquiera fugas que ocurran en componentes de
manipulación de combustible situados por encima de la cubeta del
distribuidor. Un colector en distribuidor puede ser usado para
proporcionar eficazmente contención secundaria para capturar fugas
para componentes de manipulación de combustible donde el
proporcionar contención secundaria por otros métodos no es posible o
es impracticable por razones de espacio y/o coste. El colector en
distribuidor está compuesto de una placa que discurre a través de
la anchura del distribuidor de combustible. La placa tiene bordes
sobresalientes que se inclinan hacia arriba en los extremos
alejados de la placa para capturar fugas que ocurran por encima de
la placa. La placa está inclinada hacia arriba en ambos lados de
manera que cuando es capturada una fuga por la placa, se impulsará
la fuga por gravedad hacia el centro de la placa.
La placa tiene orificios para la tubería interna
del distribuidor de combustible para discurrir a través de la placa
hacia otros componentes del distribuidor de combustible. Las
tuberías están normalmente obturadas en el orificio con una masilla
o compuesto epoxídico. De esta manera, cualquier combustible fugado,
capturado por la placa, caerá por gravedad y será recogido en el
centro de la placa sin que se escape a través de los orificios. Un
sensor de nivel bajo de líquido está situado próximo al centro de la
placa en el nivel más bajo para detectar cualquier presencia de
combustible fugado. Un sensor de nivel alto de líquido puede
situarse también de manera similar, pero en un nivel designado de
líquido para detectar cuándo se acumulan las fugas hasta un cierto
nivel de líquido en el colector en distribuidor como un sensor de
redundancia en caso de que falle el sensor de nivel bajo de
líquido. Tanto el sensor de bajo nivel de líquido como el sensor de
alto nivel de líquido están acoplados para comunicación a un
sistema de control para detectar las fugas.
Debido a que la placa actúa para capturar fugas,
la placa también puede ser contenida de manera secundaria en el
caso de que se rompa la placa o contenga una fuga con el fin de
evitar que el combustible capturado alcance el medio ambiente. De
ese modo, el colector en distribuidor está compuesto de una
estructura de placa de doble pared. La placa principal está
soportada por una placa secundaria exterior. Un espacio intersticial
está formado por el espacio entre la placa principal y la placa
secundaria. De esta manera, la placa intersticial contendrá
cualesquiera fugas que ocurran como resultado de una rotura o fuga
en la placa principal cuando haya ocurrido una fuga en un
componente de manipulación de combustible situado por encima de la
placa principal. Debido al espacio intersticial proporcionado, este
espacio intersticial puede ser vigilado para fugas o roturas usando
una fuente de generación de vacío que sea utilizada también para
vigilancia de fugas en otros componentes de manipulación de
combustible.
En una realización, el espacio intersticial del
colector en distribuidor está acoplado para fluido al conducto de
vacío, es decir conectado al actuador de vacío de una válvula de
corte de tubería de producto. Una fuga en el colector en
distribuidor originará una pérdida de vacío en el actuador de vacío,
que a su vez hará que se cierre automáticamente la válvula de
corte, evitando con ello que más combustible alcance el componente
de manipulación de combustible de fuga, que está causando la
fuga.
En otra realización, un sensor de líquido
intersticial puede estar también acoplado para paso de fluido al
espacio intersticial en distribuidor. El sensor puede proporcionar
una señal electrónica a un sistema de control para detectar una
fuga en el espacio intersticial de colector en distribuidor. El
sistema de control puede generar una alarma y/o generar cualquier
señal electrónica o neumática para hacer que el actuador de vacío
cierre las válvulas de corte de tubería de producto que están
suministrando combustible al componente de manipulación de
combustible cuya fuga está siendo capturada por el colector en
distribuidor.
\vskip1.000000\baselineskip
Una cubeta para fugas en distribuidor dispuesta
dentro del alojamiento de un distribuidor de combustible. La cámara
de recogida de fugas recoge cualquier combustible que se fugue desde
componentes de manipulación de combustible situados dentro del
distribuidor de combustible por encima de la cubeta. La cubeta está
constituida de manera secundaria por una cubeta o recipiente
exterior de tal manera que se forme un espacio intersticial entre
ellas. Si existe una rotura en la parte superior de la cubeta, el
combustible fugado capturado será contenido dentro por la cubeta
exterior en el espacio intersticial. El espacio intersticial de la
cubeta es aspirado bajo un nivel de vacío usando una fuente de
generación de vacío para vigilar para la determinación de fugas. Si
se detecta una fuga, un sistema de control puede generar una alarma
y/o hacer que la bomba de turbina sumergible detenga el suministro
de combustible, o haga que se cierren las válvulas de corte de
tubería de producto del distribuidor, deteniendo con ello el flujo
de combustible hacia el distribuidor de combustible individual que
contiene la fuga.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención proporciona un sensor de
extremo de zona o extremo de línea situado en el extremo de una o
más tuberías o redes de combustible contenidas secundariamente. El
espacio intersticial de la red de tuberías está acoplado a una
fuente de generación de vacío que produce un nivel de vacío en el
espacio intersticial para vigilar para fugas o roturas de la red de
tuberías. Los sensores de extremo de zona están acoplados al
espacio intersticial en el extremo alejado de la red de tuberías y
fuente de generación de vacío. Los sensores de extremo de zona
actúan cuando se detecta un nivel de vacío suficiente. Un sistema de
control vigila el estado de los conmutadores de extremo de zona. Si
es activada la fuente de generación de vacío para producir un nivel
de vacío, y los sensores de extremo de zona reaccionan para indicar
que el nivel de vacío ha alcanzado el sensor, el sistema de control
sabe que no existe bloqueo en la totalidad del espacio salvado por
la red de tuberías, y de ese modo puede ser vigilada para fugas
toda la red de tuberías.
Los sensores de extremo de zona pueden comunicar
niveles de vacío detectados eléctrica, mecánica o visualmente. En
una realización, los sensores de extremo de zona son conmutadores de
vacío. Los conmutadores de vacío actúan cuando se detecta un nivel
de vacío de umbral suficiente. Si el nivel de vacío se degrada hasta
una cierta presión de umbral, se desactivarán los conmutadores de
vacío.
Los sensores de extremo de zona pueden estar
situados en el extremo de cualquier tubería de producto que lleve
combustible o tubería de vapor que devuelva vapor recuperado al
tanque de almacenamiento como parte de un sistema de recuperación
de vapor de Etapa II. En cualquier caso, los sensores de extremo de
zona son capaces de determinar si se ha alcanzado un nivel de vacío
en el extremo de una red de tuberías.
\vskip1.000000\baselineskip
Un sensor de extremo de zona o línea situado en
el extremo de una o más tuberías o redes contenidas de manera
secundaria. El espacio intersticial de la red de tuberías está
acoplado a una fuente de generación de vacío que produce un nivel
de vacío en el espacio intersticial para vigilar para la
determinación de fugas o roturas en la red de tuberías. Los
sensores de extremo de zona están acoplados al espacio intersticial
en el extremo alejado de la red de tuberías y fuente de generación
de vacío. Los sensores de extremo de zona actúan cuando se detecta
un nivel de vacío suficiente. Un sistema de control vigila el estado
de los conmutadores de extremo de zona. Si es activada la fuente de
generación de vacío para producir un nivel de vacío, y los sensores
de extremo de zona reaccionan para indicar que el nivel de vacío ha
alcanzado el sensor, el sistema de control sabe que no existe
bloqueo en la totalidad del espacio salvado por la red de tuberías,
y de ese modo toda la red de tuberías puede ser apropiadamente
vigilada para fugas.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención es un sistema y método de
fuente de generación de vacío redundante, para generar y/o mantener
un nivel de vacío en un componente de manipulación de combustible
contenido de manera secundaria, que es vigilado para fugas. La
fuente de generación de vacío está acoplada a componentes de
manipulación de combustible de aguas arriba para producir un nivel
de vacío en sus espacios intersticiales. Otros componentes de
manipulación de combustible de aguas abajo son succionados bajo un
vacío mediante derivación de los espacios intersticiales de los
componentes de manipulación de combustible de aguas arriba por
conveniencia. Una serie de válvulas controlan qué espacios
intersticiales de componentes de manipulación de combustible de
aguas arriba están acoplados a un espacio intersticial de
componente de manipulación de combustible de aguas abajo. En el
caso de que un componente de manipulación de combustible de aguas
arriba contenga una fuga, un sistema de control puede controlar las
válvulas para conmutar la generación de vacío de un componente de
manipulación de combustible de aguas abajo a otro componente de
manipulación de combustible de aguas arriba que no contenga una
fuga de manera que se puede generar un nivel de vacío suficiente en
los componentes de manipulación de combustible de aguas abajo para
vigilarlos para la determinación de fugas.
En una realización, el componente de
manipulación de combustible de aguas arriba es la tubería de
combustible que proporciona combustible al distribuidor de
combustible y está acoplada a la salida de una válvula de corte. El
componente de manipulación de combustible de aguas abajo es una
cubeta o colector en distribuidor, contenido de manera secundaria,
que está diseñado para capturar fugas procedentes de componentes de
manipulación de combustible situados por encima de la cubeta en
distribuidor. El espacio intersticial de cubeta en distribuidor
está acoplado al espacio intersticial de tubería de combustible. De
esta manera, cuando la fuente de generación de vacío genera un
nivel de vacío en la tubería de combustible, el nivel de vacío será
también generado en el espacio intersticial en distribuidor.
El espacio intersticial de colector en
distribuidor está acoplado espacios intersticiales múltiples de
tubería de combustible para proporcionar redundancia en la fuente
de vacío para el colector en distribuidor. Válvulas de pestillo
bajo control de un sistema de control dictan qué espacio
intersticial de tubería de combustible se acopla al espacio
intersticial de colector en distribuidor. Sólo se permite una fuente
de cada vez, y de ese modo sólo se abre una de las válvulas de
pestillo. Si el sistema de control detecta una fuga en el espacio
intersticial actual de tubería de combustible que está suministrando
la fuente de vacío al espacio intersticial de colector en
distribuidor, el sistema de control puede conmutar automáticamente
las válvulas de pestillo para cambiar la fuente a otra tubería de
combustible que no contenga una fuga. De esta manera, el colector
en distribuidor puede continuar siendo succionado bajo un nivel de
vacío y vigilado para fugas con independencia de una tubería de
combustible particular que contenga una fuga. Si sólo una tubería de
combustible fue capaz de proporcionar la fuente de nivel de vacío
al espacio intersticial in distribuidor, el espacio intersticial en
distribuidor puede no ser vigilado continuamente para fugas si la
tubería de combustible contenía una fuga.
\vskip1.000000\baselineskip
Un sistema y método redundantes de fuente de
generación de vacío, para generar y/o mantener un nivel de vacío en
un componente de manipulación de combustible contenido de manera
secundaria, que es vigilado para la determinación de fugas. La
fuente de generación de vacío está acoplada a componentes de
manipulación de combustible aguas arriba para producir un nivel de
vacío en sus espacios intersticiales. Otros componentes de
manipulación de combustible de aguas abajo son succionados bajo un
vacío mediante derivación de los espacios intersticiales de
componentes de manipulación de combustible de aguas arriba por
conveniencia. Una serie de válvulas que controlan espacios
intersticiales de componentes de manipulación de combustible de
aguas arriba están acopladas a un espacio intersticial de
componentes de manipulación de combustible de aguas abajo. En el
caso de que un componente de manipulación de combustible de aguas
arriba contenga una fuga, un sistema de control puede controlar las
válvulas para conmutar la generación de vacío de un componente de
manipulación de combustible de aguas abajo a otro componente de
manipulación de combustible de aguas arriba que no contenga una
fuga, de manera que se puede generar un nivel de vacío suficiente
en uno o más componentes de manipulación de combustible de aguas
abajo para vigilar para determinar fugas.
Los expertos en la técnica reconocerán que se
pueden introducir mejoras y modificaciones en las realizaciones
preferidas de la presente invención. Todas las citadas mejoras y
modificaciones se consideran comprendidas dentro de las
reivindicaciones que siguen.
Claims (55)
1. Un dispositivo de válvula de corte apropiado
para ser acoplado a una tubería (106, 140) de combustible que lleva
combustible a un distribuidor o dispensador (10) de combustible en
un entorno de estación de servicio, comprendiendo dicha válvula de
corte:
- un alojamiento (166) que tiene una trayectoria interna de flujo de combustible para recibir el combustible transportado por la tubería de combustible;
- una válvula acoplada a la trayectoria interna de flujo de combustible;
- caracterizado porque comprende además un actuador de vacío (186) acoplado a la válvula;
- en el que un nivel de vacío aplicado al actuador de vacío abre la válvula para abrir la trayectoria interna de flujo de combustible.
2. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 1, en el que una pérdida de nivel de vacío aplicado
al actuador de vacío cierra la válvula para cerrar la trayectoria
interna de flujo de combustible.
3. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 1, en el que el alojamiento es un alojamiento de
doble pared compuesto por:
- un alojamiento interior;
- un alojamiento exterior que rodea al alojamiento interior; y
- un espacio intersticial formado por el espacio entre el alojamiento interior y el alojamiento exterior.
4. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 3, en el que el espacio intersticial está acoplado
para paso de fluido al actuador de vacío de manera que el nivel de
vacío aplicado al espacio intersticial aplica también el nivel de
vacío al actuador de vacío.
5. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 4, en el que una pérdida del nivel de vacío en el
espacio intersticial hace que el actuador de vacío cierre la
válvula.
6. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 4, en el que el nivel de vacío aplicado al espacio
intersticial hace que el actuador de vacío abra la válvula.
7. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 1, en el que el actuador de vacío está acoplado para
paso de fluido a un espacio intersticial de un componente de
manipulación de combustible de manera que un nivel de vacío
aplicado al espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible aplica también el nivel de vacío al actuador de
vacío.
8. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 7, en el que una pérdida en el nivel de vacío del
espacio intersticial del componente de manipulación de combustible
hace que el actuador de vacío cierre la válvula.
9. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 7, en el que el nivel de vacío aplicado al espacio
intersticial del componente de manipulación de combustible hace que
el actuador de vacío abra la válvula.
10. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 7, en el que el componente de manipulación de
combustible es un componente compuesto por el grupo que consiste en
una tubería principal de combustible, una tubería bifurcada de
combustible, una tubería interna de distribuidor de combustible, un
colector de distribuidor, una bomba de turbina sumergida, un
colector de bomba de turbina sumergible, un recipiente de bomba de
turbina sumergible, una válvula adicional de corte y un tanque de
almacenamiento de combustible.
11. El dispositivo de válvula de corte de la
reivindicación 1, que comprende además, un tubo de corte acoplado
al actuador de vacío, en el que el tubo de corte está diseñado para
romperse para producir una pérdida de vacío aplicado al actuador de
vacío en respuesta a un impacto en la válvula de corte del
distribuidor de combustible.
12. Un sistema para controlar automáticamente el
suministro de combustible a un distribuidor (10) de combustible,
comprendiendo dicho sistema:
- un dispositivo (116) de válvula de corte accionado por vacío, de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene una trayectoria de flujo de combustible acoplada a una tubería principal (28) de combustible para transportar combustible desde la tubería principal de combustible al distribuidor de combustible, en el que se debe aplicar un nivel de vacío a la válvula de corte accionada por vacío para abrir la trayectoria de flujo de combustible;
- al menos un componente de manipulación de combustible acoplado para fluido a la tubería principal de combustible, en el que el al menos un componente (72) de manipulación de combustible está contenido de manera secundaria para formar un espacio intersticial (78) de componente de manipulación de combustible; y
- un sistema de control destinado a:
- activar una fuente de generación de vacío (87) para generar un nivel de vacío en el espacio intersticial del componente de manipulación de combustible; y
- acoplar el nivel de vacío en el espacio intersticial del componente de manipulación de combustible a la válvula de corte accionada por vacío para abrir la trayectoria de flujo;
en el que cualquier pérdida de
nivel de vacío en el espacio intersticial del componente de
manipulación de combustible, o una pérdida de nivel de vacío
activada por el sistema de control origina que la válvula de corte
accionada por vacío cierre automáticamente la trayectoria de flujo
de combustible para cortar el suministro de combustible al
distribuidor de
combustible.
13. El sistema de la reivindicación 12, en el
que la válvula de corte accionada por vacío está compuesta por un
alojamiento de doble pared compuesto por:
- un alojamiento interior;
- un alojamiento exterior que rodea al alojamiento interior; y
- un espacio intersticial de válvula de corte formado por el espacio entre el alojamiento interior y el alojamiento exterior.
14. El sistema de la reivindicación 13, en el
que el espacio intersticial de válvula de corte está acoplado para
paso de fluido al espacio intersticial del componente de
manipulación de combustible de manera que el nivel de vacío
aplicado al espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible aplica también el nivel de vacío al espacio
intersticial de válvula de corte.
15. El sistema de la reivindicación 14, en el
que el al menos un componente de manipulación de combustible está
compuesto por una tubería interna de distribuidor de combustible, de
doble pared, que tiene un espacio intersticial de tubería interna
de distribuidor de combustible, en el que la tubería interna de
distribuidor de combustible, de doble pared, está acoplada a la
válvula de corte accionada por vacío para recibir combustible desde
la tubería principal de combustible, y el espacio intersticial de
tubería interna de distribuidor de combustible está acoplado al
espacio intersticial de válvula de corte.
16. El sistema de la reivindicación 14, en el
que la tubería principal de combustible está constituida por una
tubería principal de combustible, de doble pared, que tiene un
espacio intersticial de tubería principal de combustible, en el que
el espacio intersticial de tubería principal de combustible está
acoplado al espacio intersticial de válvula de
corte.
corte.
17. El sistema de la reivindicación 12, en el
que el al menos un componente de manipulación de combustible es un
colector de distribuidor que contiene una válvula de flotador
acoplada a la válvula de corte accionada por vacío, un flotador y
un respiradero de válvula de flotador, en el que una fuga en el
colector de distribuidor hace que el flotador se eleve y abra el
respiradero de la válvula de flotador, acoplado a la válvula de
flotador, para producir una pérdida de nivel de vacío que hace que
se cierre la válvula de corte accionada por vacío.
18. El sistema de la reivindicación 17, en el
que la válvula de flotador está acoplada para comunicación a un
sistema de control, en el que el sistema de control no activa la
fuente de generación de vacío para generar el nivel de vacío para
la válvula de corte accionada por vacío hasta que se ha cerrado el
respiradero de la válvula de flotador.
19. El sistema de la reivindicación 12, que
comprende además un conmutador de servicio acoplado a la válvula de
corte accionada por vacío y a un respiradero de conmutador de
servicio, en el que el conmutador de servicio abre el respiradero
del conmutador de servicio para producir una pérdida de nivel de
vacío que hace que se cierre la válvula de corte accionada por
vacío cuando se fija el conmutador de servicio en un modo de
servicio.
20. El sistema de la reivindicación 19, en el
que el conmutador de servicio cierra el respiradero del conmutador
de servicio cuando se fija el conmutador de servicio a un modo de
funcionamiento (run).
21. El sistema de la reivindicación 20, en el
que si el conmutador de servicio se fija en el modo de
funcionamiento, la válvula de corte accionada por vacío se abrirá
una vez que el nivel de vacío es generado por la fuente de
generación de vacío y aplicado a la válvula de corte accionada por
vacío.
\newpage
22. El sistema de la reivindicación 19, en el
que el conmutador de servicio está acoplado para comunicación al
sistema de control, en el que el sistema de control no activa la
fuente de generación de vacío para generar el nivel de vacío para
la válvula de corte accionada por vacío hasta que se cierra el
respiradero del conmutador de servicio.
23. El sistema de la reivindicación 12, que
comprende además un enclavamiento de válvula de filtro acoplado a
un acoplamiento de filtro, un respiradero de válvula de
enclavamiento de filtro y la válvula de corte accionada por vacío,
en el que la retirada de un filtro del acoplamiento de filtro hace
que se abra el enclavamiento de válvula de filtro para abrir el
respiradero de válvula de enclavamiento de filtro con el fin de
producir una pérdida de nivel de vacío que hace que se cierre la
válvula de corte accionada por vacío.
24. El sistema de la reivindicación 12, en el
que la fuente de generación de vacío es una bomba de turbina
sumergible, en el que un sifón de la bomba de turbina sumergible
está acoplado para paso de fluido a la válvula de corte accionada
por vacío.
25. El sistema de la reivindicación 12, en el
que el al menos un componente de manipulación de combustible es un
componente compuesto del grupo que consiste en una tubería principal
de combustible, una tubería bifurcada de combustible, una tubería
interna de distribuidor de combustible, un colector de distribuidor,
una bomba de turbina sumergible, un colector de bomba de turbina
sumergible, un recipiente secundario de bomba de turbina
sumergible, una válvula de corte y un tanque de almacenamiento de
combustible.
26. El sistema de la reivindicación 12, que
comprende además un controlador de válvula de corte acoplado para
paso de fluido entre la fuente de generación de vacío y la válvula
de corte accionada por vacío y acoplado de manera controlable al
sistema de control, en el que el sistema de control controla el
controlador de válvula de corte para controlar el nivel de vacío
aplicado a la válvula de corte accionada por vacío.
27. El sistema de la reivindicación 26, en el
que el sistema de control da instrucciones al controlador de
válvula de corte para desacoplar la válvula de corte accionada por
vacío del nivel de vacío para producir una pérdida de vacío
aplicado a la válvula de corte accionada por vacío que hace que la
válvula de corte accionada por vacío se cierre en respuesta a una
condición.
28. El sistema de la reivindicación 27, en el
que la condición es generada como resultado de que el sistema de
control detecte una fuga de combustible, una alarma, una señal
procedente de un conmutador de puerta de distribuidor de
combustible, o una señal procedente de un conmutador de
servicio.
29. El sistema de la reivindicación 28, en el
que la fuga de combustible es causada como resultado de que el al
menos un componente de manipulación de combustible contenga una fuga
en el espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible.
30. El sistema de la reivindicación 26, en el
que el controlador de válvula de corte está compuesto de una
válvula piloto que tiene un respiradero de válvula piloto, en el que
el sistema de control hace que se abra el respiradero de la válvula
piloto, originando una pérdida de vacío aplicado a la válvula de
corte accionada por vacío que origina el cierre de la válvula de
corte accionada por vacío.
31. El sistema de la reivindicación 12, que
comprende además un sensor de presión acoplado al sistema de control
y al espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible, en el que el sistema de control detecta una fuga en el
espacio intersticial del componente de manipulación de combustible
midiendo variaciones de presión del nivel de vacío generado en el
espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible.
32. El sistema de la reivindicación 29, en el
que la fuga de combustible es detectada por un sensor de nivel de
líquido que detecta una fuga de combustible desde el al menos un
componente de manipulación de combustible, o un sensor de vacío que
detecta una pérdida de vacío en el al menos un espacio intersticial
del componente de manipulación de combustible, indicativo de una
fuga en el componente de manipulación de combustible.
33. El sistema de la reivindicación 26, que
comprende además una válvula de operabilidad acoplada a la válvula
de corte accionada por vacío, en el que la actuación de la válvula
de operabilidad hace que se abra un respiradero de válvula de
operabilidad para originar con ello una pérdida de vacío aplicado a
la válvula de corte accionada por vacío que hace que se cierre la
válvula de corte accionada por vacío.
34. un método para controlar automáticamente un
suministro de combustible a un distribuidor de combustible, que
comprende los pasos de:
- activar una fuente de generación de vacío bajo control de un sistema de control para generar un nivel de vacío;
- aplicar el nivel de vacío a un espacio intersticial de componente de manipulación de combustible que rodea un componente de manipulación de combustible que recibe combustible desde un tanque de almacenamiento de combustible; y
- acoplar el nivel de vacío aplicado al espacio intersticial del componente de manipulación de combustible a una válvula de corte accionada por vacío de acuerdo con la reivindicación 1 que contiene una trayectoria de flujo de combustible acoplada a una tubería principal de combustible para transportar combustible desde la tubería principal de combustible al distribuidor de combustible, en el que el nivel de vacío aplicado a la válvula de corte accionada por vacío abre automáticamente la trayectoria de flujo de combustible de la válvula de corte accionada por vacío.
35. El método de la reivindicación 34, que
comprende además cerrar la trayectoria de flujo de combustible de
la válvula de corte accionada por vacío en respuesta a una pérdida
de nivel de vacío en el espacio intersticial del componente de
manipulación de combustible.
36. El método de la reivindicación 34, que
comprende además acoplar para paso de fluido un espacio
intersticial de válvula de corte, que rodea la válvula de corte
accionada por vacío, al espacio intersticial del componente de
manipulación de combustible, de manera que un nivel de vacío
aplicado al espacio intersticial del componente de manipulación de
combustible aplica también un nivel de vacío al espacio
intersticial de la válvula de corte.
37. El método de la reivindicación 36, en el que
el componente de manipulación de combustible está compuesto por una
tubería interna de distribuidor de combustible, de doble pared, que
tiene un espacio intersticial de tubería interna de distribuidor de
combustible, en el que la tubería interna de distribuidor de
combustible está acoplada a la válvula de corte accionada por vacío
para recibir combustible desde la tubería principal de combustible,
y el espacio intersticial de la tubería interna de distribuidor de
combustible, de doble pared, está acoplado al espacio intersticial
de la válvula de corte.
38. El método de la reivindicación 36, que
comprende además acoplar para paso de fluido un espacio intersticial
de tubería principal de combustible que rodea la tubería principal
de combustible al espacio intersticial de la válvula de corte.
39. El método de la reivindicación 34, que
comprende además:
- abrir un respiradero de válvula de flotador acoplado a una válvula de flotador y un flotador cuando el flotador se eleva en un colector de distribuidor indicativo de una fuga para permitir que entre aire en la válvula de flotador;
- comunicar el aire que entra en la válvula de flotador a la válvula de corte accionada por vacío para producir una pérdida de nivel de vacío que hace que se cierre la válvula de corte accionada por vacío.
40. El método de la reivindicación 39, que
comprende además comunicar la apertura del respiradero de la válvula
de flotador al sistema de control, en el que el sistema de control
no activa la fuente de generación de vacío para generar un nivel de
vacío para la válvula de corte accionada por vacío hasta que se
cierra el respiradero de la válvula de flotador.
41. El método de la reivindicación 34, que
comprende además:
- abrir un respiradero de conmutador de servicio acoplado a un conmutador de servicio cuando el conmutador de servicio es puesto en un modo de servicio para permitir que entre aire en el conmutador de servicio;
- comunicar el aire que entra en el conmutador de servicio a la válvula de corte accionada por vacío para producir una pérdida de nivel de vacío que hace que se cierre la válvula de corte accionada por vacío.
42. El método de la reivindicación 41, que
comprende además, cerrar el respiradero del conmutador de servicio
para cortar el aire evitando que entre a través del respiradero del
conmutador de servicio cuando el conmutador de servicio es puesto
en un modo de marcha o funcionamiento.
43. El método de la reivindicación 42, que
comprende además regenerar el nivel de vacío aplicado a la válvula
de corte accionada por vacío después del paso de cerrar.
44. El método de la reivindicación 43, que
comprende además que el sistema de control realice el paso de
regenerar después de recibir una señal de que el conmutador de
servicio ha sido puesto en el modo de funcionamiento.
45. El método de la reivindicación 34, que
comprende además:
- abrir un respiradero de enclavamiento de válvula de filtro acoplado a un enclavamiento de válvula de filtro cuando se retira un filtro de un acoplamiento de filtro acoplado al enclavamiento de válvula de filtro para permitir que entre aire en el enclavamiento de válvula de filtro;
- comunicar el aire que entra en el respiradero de enclavamiento de válvula de filtro a la válvula de corte accionada por vacío para producir una pérdida de nivel de vacío que hace que se cierre la válvula de corte accionada por vacío.
46. El método de la reivindicación 34, en el que
el paso de activar una fuente de generación de vacío comprende
activar una bomba de turbina sumergible para generar el nivel de
vacío usando un sifón acoplado a la bomba de turbina
sumergible.
47. El método de la reivindicación 34, en el que
el componente de manipulación de combustible es un componente
compuesto por el grupo que consiste en una tubería principal de
combustible, una tubería bifurcada de combustible, una tubería
interior de distribuidor de combustible, un colector de
distribuidor, una bomba de colector de turbina sumergible, un
recipiente secundario de bomba de turbina sumergible y un tanque de
almacenamiento de combustible.
48. El método de la reivindicación 34, que
comprende además controlar un controlador de válvula de corte
acoplado para paso de fluido entre la fuente de generación de vacío
y la válvula de corte accionada por vacío para controlar el nivel
de vacío aplicado a la válvula de corte accionada por vacío.
49. El método de la reivindicación 48, que
comprende además dar instrucciones al controlador de válvula de
corte para desacoplar la válvula de corte accionada por vacío del
nivel de vacío para producir una pérdida de vacío aplicado a la
válvula de corte accionada por vacío haciendo que se cierre la
válvula de corte accionada por vacío en respuesta e una
condición.
50. El método de la reivindicación 49, en el que
la condición es generada como consecuencia de que el sistema de
control detecte una fuga, una alarma, una señal procedente de un
conmutador de puerta de distribuidor de combustible o una señal
procedente de un conmutador de servicio.
51. El método de la reivindicación 50, en el que
la detección de la fuga de combustible está además constituida por
la detección de una fuga en el componente de manipulación de
combustible que contiene una fuga en el espacio intersticial del
componente de manipulación de combustible.
52. El método de la reivindicación 48, que
comprende además activar para abrir un respiradero de válvula piloto
en una válvula piloto del controlador de válvula de corte,
originando una pérdida de vacío aplicado a la válvula de corte
accionada por vacío que hace que se cierre la válvula de corte
accionada por vacío.
53. El método de la reivindicación 34, que
comprende además detectar una fuga en el espacio intersticial del
componente de manipulación de combustible midiendo variaciones de
presión del nivel de vacío generado en el espacio intersticial del
componente de manipulación de combustible utilizando un sensor de
presión.
54. El método de la reivindicación 51, en el que
detectar la fuga comprende ya sea detectar una fuga de combustible
en el componente de manipulación de combustible usando un sensor de
nivel de líquido, o detectar una pérdida de vacío en el espacio
intersticial del componente de manipulación de combustible,
indicativo de una fuga en el componente de manipulación de
combustible, usando un sensor de vacío.
55. El método de la reivindicación 48, que
comprende además abrir una válvula de respiradero de operabilidad
acoplada a una válvula de operabilidad que se acopla a la válvula de
corte accionada por vacío cuando la válvula de operabilidad es
accionada para producir una pérdida de vacío aplicado a la válvula
de corte accionada por vacío que hace que se cierre la válvula de
corte accionada por vacío.
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