ES2329372T3 - Bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego con una sección transversal de paso del flujo (2) que cierra una tubería, en la que se encuentra un inhibidor de la llama (4, 5) con una estructura de bloqueo de la llama (4) que presenta múltiples intersticios de paso que aseguran la seguridad permanente frente al fuego, formados por una banda metálica ondulada (41) enrollada junto con una banda metálica plana (42), caracterizado porque dentro de la sección de paso del flujo (2) están dispuestas al menos dos estructuras de bloqueo de la llama (4) con los intersección de paso, entre los que se encuentra un tramo concéntrico (5) que forma un anillo de refrigeración, que está configurado macizo sin intersticios de paso.

Description

Bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego.
La invención se refiere a un dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego con una sección transversal de paso del flujo que cierra una tubería, en la que se encuentra un inhibidor de la llama con una estructura de bloqueo de la llama que presenta múltiples intersticios de paso que aseguran la seguridad permanente frente al fuego, formados por una banda metálica ondulada enrollada junto con una banda metálica plana.
Los dispositivos de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego de este tipo sirven para purgar instalaciones con peligro de explosión. Los mismos deben estar diseñados con seguridad permanente frente al fuego cuando se produce una inflamación de la mezcla de gas o bien vapor de producto con aire, es decir, hacen posible un quemado residual de las mezclas durante un espacio de tiempo ilimitado sin que pueda llegarse a que atraviese la llama hasta la parte de la instalación a proteger. Un dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego de este tipo se conoce por ejemplo por el documento DE 1 041 423. La sección transversal de paso del flujo está configurada entonces con forma anular y abarca una pieza central hueca a través de la que fluye el aire del entorno, que es aspirado del entorno por la llama durante el quemado residual del gas o vapor y sirve para enfriar una rejilla anular que sirve como dispositivo de bloqueo de la llama. Se ha comprobado que cuando se trata de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco o de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma anular, la superficie libre del dispositivo de bloqueo de la llama que sirve para el paso del gas a su través no ha de ser demasiado grande, para evitar un calentamiento inadmisiblemente alto en el centro del dispositivo de bloqueo de la llama, que podría dar lugar a un paso a su través de la llama. Por ello sólo pueden utilizarse dispositivos de bloqueo de la llama con forma de disco hasta un determinado diámetro máximo y los dispositivos de bloqueo de la llama con forma anular no deben sobrepasar una determinada anchura del anillo. Por ello, en el dimensionado del dispositivo de bloqueo de la llama se llega en muchos casos a dificultades, ya que el dispositivo de bloqueo de la llama ha de adaptarse en cada caso a la anchura de conexión de la tubería y en mezclas con una gran capacidad de penetración del encendido (categoría de explosión IIB o bien IIC), en las que se necesitan intersticios de extinción de la llama muy estrechos en el dispositivo de bloqueo de la llama, ha de dimensionarse la anchura o bien el diámetro interior y/o exterior del dispositivo de bloqueo de la llama tal que se logre un caudal deseado.
El documento US 5,336,083 da a conocer una estructura de bloqueo de la detonación constituida en varias partes. Vista en la dirección del flujo, está compuesta la misma por un material extintor de la llama, que presenta múltiples intersticios de paso que provocan la extinción de la llama. Este material está formado por materiales a granel adecuados. En la dirección del flujo, a ambos lados del material extintor de la llama, se encuentran frenos de detonación en forma de placas apiladas unas sobre otras, que presentan intersticios con forma de ranura, a través de los que tiene que pasar el frente de las llamas para llegar al material extintor de la llama en el centro. En una variante de los frenos de detonación, éstos no están compuestos por placas rectilíneas, sino por bandas enrolladas en forma de espiral, quedando asegurados los intersticios con forma de ranura necesarios para el paso del gas por una banda ondulada intercalada como distanciador. Los frenos de detonación tienen la función de absorber el frente de detonación y dividirlo en frentes de detonación individuales. La estructura del dispositivo de bloqueo a la detonación dada a conocer no tiene seguridad permanente frente al fuego, sino que está diseñada para proporcionar sólo una seguridad frente al fuego limitada en el tiempo. Esta función la asume el material a granel dispuesto en el centro con los intersticios finos de extinción de la llama, que está distribuido uniformemente por toda la sección de paso del flujo.
Los documentos FR 1 466 440 y AT 250 544 dan a conocer un dispositivo de bloqueo de la llama con intersticios de paso que está formado por un arrollamiento común con forma espiral de una banda metálica plana con una banda de metal dotada de lengüetas dobladas hacia fuera. De esta manera resulta una estructura uniforme del dispositivo de bloqueo de la llama con los intersticios de paso. La zona del dispositivo de bloqueo de la llama con los intersticios de paso queda limitada radialmente por la parte exterior por un anillo, que puede estar constituido macizo o que puede estar formado siendo la banda metálica plana más larga que la banda metálica dotada de las lengüetas dobladas hacia fuera, con lo que en el anillo radialmente exterior la banda de chapa plana forma el anillo de refuerzo 7 de un cuerpo de seguridad, mediante espiras contiguas una a otra sin intersticios de paso. El problema de la seguridad permanente frente al fuego y de la evacuación del calor, no se trata allí.
La invención tiene como tarea básica indicar un dispositivo de bloqueo de la llama con seguridad permanente frente al fuego en forma de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco o con forma anular, con el que pueda evitarse de manera sencilla un calentamiento del dispositivo de bloqueo de la llama que ponga en peligro la seguridad permanente frente al fuego.
Para solucionar esta tarea, se caracteriza en el marco de la invención un dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego del tipo citado al principio porque dentro de la sección de paso del flujo están dispuestas al menos dos estructuras de bloqueo de la llama con los intersección de paso, entre los que se encuentra un tramo concéntrico que forma un anillo de refrigeración, que está configurado macizo sin intersticios de paso.
El tramo concéntrico puede estar configurado como tramo con forma anular y con ello dividir la sección de paso del flujo en varias superficies de paso del flujo con forma anular. Complementariamente a ello, puede estar previsto un núcleo dispuesto en el centro.
De manera conveniente, la superficie de la sección del inhibidor de la llama, configurada con los intersticios de paso, es mayor que la superficie de la sección sin intersticios de paso. En una forma constructiva preferente de la invención, la superficie sin intersticios de paso es de entre el 35 y el 40% de la superficie total de un dispositivo de bloqueo de la llama anular y entre un 25 y un 35% de la superficie de la sección transversal de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco.
El tramo concéntrico previsto según la invención, de los que al menos hay uno, divide así la superficie del dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco, con lo que se evita un calentamiento inadmisible en la zona radialmente interior del dispositivo de bloqueo de la llama. Para ello puede estar formado el tramo concéntrico, de los que al menos hay uno, por un material aislante térmico, para limitar la zona en la que se configura una llama sobre la superficie del dispositivo de bloqueo de la llama y reducir el calentamiento en esta zona. No obstante, también es posible y en muchos casos es preferible configurar el tramo concéntrico a partir de un material buen conductor del calor, para realizar en la zona concéntrica una mejor evacuación del calor dentro de la sección de paso del flujo del dispositivo de bloqueo de la llama. Así puede por ejemplo un núcleo dispuesto en el centro como tramo concéntrico, formado por material buen conductor del calor, provocar una mejor evacuación del calor en el centro de la sección de paso del flujo y por ejemplo transformar un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco en un dispositivo de bloqueo de la llama cuyos intersticios de paso están dispuestos sobre una superficie con forma anular.
En una forma constructiva especialmente preferente de la invención, puede estar formado el tramo concéntrico por una banda de metal plana con forma de espiral arrollada estrechamente. Esto es especialmente ventajoso cuando los intersticios de paso de la sección de paso del flujo están formados, de manera conocida, por una banda de metal ondulada enrollada con forma de espiral juntamente con una banda de metal plana. Manteniendo el proceso de enrollado, puede detenerse la aportación de la banda de metal ondulada al dispositivo de arrollamiento para formar un tramo concéntrico correspondiente a la invención y sólo enrollar la banda de metal plana, hasta que regularmente, tras un cierto espesor del tramo concéntrico que así se forma, la banda de metal ondulada se aporta de nuevo con la banda de metal plana, para formar un tramo con forma anular exterior alrededor del tramo concéntrico.
La invención se describirá a continuación más en detalle en base a ejemplos de ejecución representados en el dibujo. Se muestra en
figura 1 una sección a través de un primer ejemplo de ejecución de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma anular
figura 2 el dispositivo de bloqueo de la llama según la figura 1 como parte de una armadura
figura 3 una sección según la figura 1 a través de un segundo ejemplo de ejecución de un dispositivo de bloqueo de la llama correspondiente a la invención
figura 4 un dispositivo de bloqueo de la llama según la figura 1 con un tramo concéntrico enrollado
figura 5 una sección a través de un dispositivo de bloqueo de la llama como forma de disco configurado según otro ejemplo de ejecución de la invención
figura 6 una representación esquemática en perspectiva, parcialmente seccionada, de otra forma constructiva de la invención, en la que dentro de un arrollamiento con forma de espiral del dispositivo de bloqueo de la llama están previstos varios tramos concéntricos 5.
La figura 1 muestra un primer ejemplo de ejecución de un dispositivo de bloqueo de la llama correspondiente a la invención, configurado con forma anular. Según el mismo, está prevista una carcasa 1 que forma una jaula envolvente anular para una sección transversal de paso del flujo 2 con forma anular. Una parte central 3 queda libre a través de la carcasa 1.
En la sección de paso del flujo 2 están dispuestas dos estructuras de bloqueo de la llama 4 con forma anular, separadas radialmente entre sí mediante un tramo concéntrico 5. Las estructuras de bloqueo de la llama 4 presentan intersticios de paso, mientras el tramo concéntrico 5 está configurado sin intersticios de paso y está compuesto por un material buen conductor del calor, en particular metal.
Las estructuras de bloqueo de la llama 4 forman, juntamente con el tramo concéntrico 5, un inhibidor de la llama 4, 5 con una anchura B. La anchura radial B2 del tramo 5 concéntrico que forma un anillo de refrigeración es aproximadamente igual de grande que las anchuras B1 configuradas del mismo tamaño de las estructuras de bloqueo de la llama 4.
La figura 2 muestra una armadura 6, dotada del dispositivo de bloqueo de la llama según la figura 1. La armadura 6 presenta una brida de conexión 7 para una tubería que viene de un recipiente o la correspondiente brida de conexión de un recipiente. El gas que sale del recipiente (bajo lo que se entienden también vapores de producto) fluye en la dirección de las flechas del flujo 8 representadas en la figura 2. La armadura 6 presenta una carcasa 9 que se ensancha con forma de embudo, que se cierra mediante la carcasa 1 del dispositivo de bloqueo de la llama. El gas atraviesa los tramos de bloqueo de la llama 4 y puede quemarse tras el paso a través del dispositivo de bloqueo de la llama mediante inflamación para formar una llama 10 y con ello volverse inocuo. El tramo 5 concéntrico con forma anular provoca una limitación de las superficies con forma anular de los tramos de bloqueo de la llama 4 y provoca, debido a su configuración maciza sin intersticios de paso, una buena evacuación del calor, y por lo tanto una refrigeración de los tramos de bloqueo de la llama 4. De esta manera se evita que los tramos de bloqueo de la llama 4 se calienten en el lado orientado hacia la carcasa 9 de la armadura 6 tanto que se alcance la temperatura de inflamación del gas que sale.
En la segunda forma constructiva representada en la figura 3 están dispuestos concéntricamente entre sí tres tramos de bloqueo de la llama 4, separados radialmente entre sí mediante dos tramos concéntricos 5 en forma anular. De esta manera puede realizarse un dispositivo de bloqueo de la llama con una sección de paso del flujo mayor, sin el peligro de incurrir en un calentamiento demasiado grande de los tramos de bloqueo de la llama 4.
Los tramos concéntricos 5 representados en las figuras 1 a 3 pueden estar formados por metal macizo, para provocar una buena evacuación del calor. No obstante, entonces debe quedar asegurado que en la transición entre los tramos de bloqueo de la llama 4 y los tramos concéntricos 5 no se formen intersticios demasiado amplios.
Según el ejemplo de ejecución mostrado en la figura 4, puede lograrse una simplificación de la fabricación formando los tramos de bloqueo de la llama 4 -tal como se conoce- mediante un enrollamiento común con forma de espiral de en cada caso una banda el metal ondulada y una plana. El tramo concéntrico 5 puede realizarse de manera sencilla siguiendo enrollando la banda de metal plana, que con ello, estrechamente enrollada y sin intersticios de paso, configura un tramo 5 concéntrico casi macizo en forma de un anillo de refrigeración.
En el ejemplo de ejecución representado en la figura 5, forma la carcasa 1' una jaula envolvente para un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco, tal como los que pueden utilizarse para dimensiones más pequeñas del aparato. Similarmente a en la forma constructiva de la figura 1, se separan radialmente entre sí dos tramos de bloqueo de la llama 4 con forma anular mediante un tramo concéntrico 5 en forma de un anillo. No obstante, adicionalmente se prevé otro tramo concéntrico 11 en forma de un núcleo central, alrededor del que está configurado con forma anular el tramo de bloqueo de la llama radialmente interior.
El calentamiento crítico, en particular hacia el centro de la sección, de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco, se impide así por un lado mediante el tramo 5 concéntrico anular ("anillo de refrigeración") y por otro lado mediante el tramo 11 concéntrico dispuesto en el centro ("núcleo de refrigeración").
La figura 6 muestra un ejemplo de ejecución de un arrollamiento en espiral de un dispositivo de bloqueo de la llama, formado por un arrollamiento común de una banda de metal ondulada 41 con una banda de metal plana 42. Dentro de la superficie con forma circular de la sección de paso del flujo 2 están configurados varios, aquí cinco, tramos concéntricos con forma anular 5, fabricados tal que en las zonas de los tramos concéntricos 5 la banda de metal plana 42 está enrollada sola, es decir, sin la banda de metal ondulada 41.
En el centro de la sección de paso del flujo 2 se encuentra un tramo concéntrico 11 en forma de un núcleo central, que preferiblemente es un elemento alojado macizo de un material buen conductor del calor. Con ello se configuran en la sección de paso del flujo, al lado de los tramos anulares concéntricos 5, respectivos tramos de bloqueo de la llama 4 con intersticios de paso del flujo, cuyas superficies están limitadas, con lo que puede evitarse con seguridad un calentamiento demasiado grande de los tramos de bloqueo de la llama 4.

Claims (8)

1. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego con una sección transversal de paso del flujo (2) que cierra una tubería, en la que se encuentra un inhibidor de la llama (4, 5) con una estructura de bloqueo de la llama (4) que presenta múltiples intersticios de paso que aseguran la seguridad permanente frente al fuego, formados por una banda metálica ondulada (41) enrollada junto con una banda metálica plana (42),
caracterizado porque dentro de la sección de paso del flujo (2) están dispuestas al menos dos estructuras de bloqueo de la llama (4) con los intersección de paso, entre los que se encuentra un tramo concéntrico (5) que forma un anillo de refrigeración, que está configurado macizo sin intersticios de paso.
2. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego,
caracterizado porque la superficie de la sección del inhibidor de la llama (4, 5) configurada con los intersticios de paso es mayor que la superficie de la sección sin intersticios de paso.
3. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque está previsto un núcleo dispuesto en el centro como tramo concéntrico (11).
4. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el tramo concéntrico (5, 11) está formado por un material buen conductor del calor.
5. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque dentro de la sección transversal de paso del flujo (2) están previstos varios tramos con forma anular como tramos concéntricos (5), a los que siguen en dirección radial respectivas estructuras de bloqueo de la llama (4) con intersticios de paso.
6. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el tramo concéntrico (5, 11) está formado por una banda de metal plana (42) enrollada estrechamente con forma de espiral.
7. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego,
caracterizado porque los intersticios de paso de la sección de paso del flujo (2) están formados por una banda de metal ondulada (41) enrollada con forma de espiral junto con una banda de metal plana (42).
8. Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque la sección de paso del flujo (2) presenta una forma anular.
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