ES2347893T3

ES2347893T3 - Sistema y procedimiento para sellar en un conducto un espacio entre una pared interior del conducto y al menos una tubería o un cable que extienden a traves del conducto.

Info

Publication number: ES2347893T3
Application number: ES07820827T
Authority: ES
Inventors: Johannes Alfred Beele
Original assignee: Beele Engineering BV
Current assignee: Beele Engineering BV
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2010-11-22
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: CN101617158A; ATE475836T1; NO340625B1; JP4975830B2; JP2010519490A; BRPI0721406A2; US8360437B2; GB0703886D0; KR101209590B1; EP2126438B1; CN101617158B; DE602007008149D1; KR20100005053A; NO20093068L; WO2008104237A1; US20100164176A1; BRPI0721406B1; EP2126438A1

Abstract

Un sistema para sellar en un conducto (1) un espacio entre una pared interior (3) del conducto y al menos una tubería (2) o un cable que se extienden a través del conducto (1), en el cual el sistema comprende: al menos un elemento (4) de goma para proporcionar en el conducto (1) una estructura de soporte que puede fijarse por presión entre la pared interior (3) y la al menos una tubería (2) o cable; y un sellante (5) para aplicar en la estructura de soporte y para sellar al menos un extremo (6) del conducto (1) entre la pared interior (3) y la al menos una tubería (2) o cable, caracterizado porque cada elemento (4) de goma está hecho de goma vulcanizada resistente al fuego y de un tipo sustancialmente no termoexpansible, y en el cual el sellante (5) está hecho de un polímero resistente al fuego que puede vulcanizar a la temperatura ambiente bajo la exposición a la humedad y que también es de un tipo sustancialmente no termoexpansible, en el cual la goma o el polímero del tipo sustancialmente no termoexpansible comprende una goma o un polímero que están respectivamente libres de componentes que al calentarse provoquen que la goma o el polímero se expandan respectivamente a un grado superior que el grado al cual se expandirían, respectivamente, la goma o el polímero al calentarse, en el cual el elemento (4) de goma es un elemento longitudinal y el elemento de goma longitudinal es un elemento tubular, o en el cual varios elementos tubulares juntos pueden formar un elemento tubular.

Description

Introducción

La invención trata sobre un sistema y un procedimiento para sellar en un conducto un espacio entre una pared interior del conducto y al menos una tubería o un cable que se extiendan a través del conducto.

Antecedentes de la Invención

En un conducto incorporado a un elemento constructivo, que divida, por ejemplo, dos compartimentos, se aplica usualmente un sistema de sellado. Una tubería o un cable pueden extenderse a través del conducto desde uno de los dos compartimentos hasta el otro. Tal conducto está normalmente presente a bordo de buques o de otras aplicaciones situadas en plataformas continentales, tales como torres de perforación. Estos conductos a menudo son denominados tuberías o cables de penetración, o sistemas de transición. Estas penetraciones son a menudo consideradas como materiales innecesarios en tales construcciones. Las tuberías para, por ejemplo, sistemas de distribución de agua y de salida de aguas, sistemas de aire acondicionado, controles hidráulicos y neumáticos, aspersores, etc., pero también para el transporte de gas, o aceite, necesitan extenderse a través de tales construcciones, incluso cuando esto supone la creación de “puntos débiles” en la separación de los compartimentos. Los cables podrían ser cables eléctricos.

Tales puntos débiles no se manifiestan de manera significativa en la resistencia mecánica de la construcción sino en el transporte no deseado de fenómenos físicos a través de la estructura. Uno de dichos fenómenos físicos es el transcurso de un incendio que necesita ser confinado en una única área durante el mayor tiempo posible, no sólo para poder controlar y extinguir el incendio, sino también para proporcionar el tiempo necesario al personal presente en los compartimentos cercanos al incendio para alcanzar una distancia segura con respecto al mismo, antes de que se extienda. Para evitar que el humo y/o el fuego pasen a través del conducto desde un compartimento a otro, el conducto está normalmente provisto de un material que cierra el conducto, al menos durante un tiempo, cuando el conducto queda expuesto al calor debido a un incendio.

Aunque anteriormente se ha hecho referencia a un elemento constructivo con un conducto y que divide dos compartimentos, también es posible que el elemento constructivo actúe como una separación entre un compartimento y el medio ambiental. Por lo tanto es posible que el elemento constructivo esté expuesto a las condiciones atmosféricas.

Se observará que una tubería que se extiende a través de un conducto, el propio conducto y el elemento constructivo en el cual está incorporado el conducto, están hechos usualmente de un material termo conductor, por ejemplo aluminio o acero. Aún en estas circunstancias normalmente se da el caso de que el calor sólo alcanza el manguito del conducto a través de la tubería o tuberías que se extienden desde el lado expuesto al fuego hacia el conducto. Esto es debido a que la entrada de calor a través del material del cual está hecho el conducto a menudo queda inhibida por un recubrimiento aislante térmico, del cual están provistos la pared exterior del conducto y el elemento constructivo en el cual está incorporado el conducto.

Sin embargo, hoy en día, no siempre se proporciona un recubrimiento aislante térmico alrededor del conducto y consecuentemente el material del conducto puede conducir el calor desde una superficie exterior hasta una superficie interior del mismo. Como consecuencia, el calor puede transmitirse a través de al menos dos rutas hasta el espacio interior del conducto. La primera ruta de transmisión de calor es a través de las tuberías que se extienden hasta el conducto y la segunda de transmisión de calor es a través del espacio interior del conducto mediante el material conductor térmico del cual está hecho el conducto. Dado que el calor puede transmitirse a través de dos rutas, puede transmitirse muy rápidamente hasta el espacio interior del manguito conductor. Estas condiciones se presentan frecuentemente en construcciones en plataformas continentales y en buques, en donde los materiales constructivos están de hecho fabricados con metal, es decir un material termo conductor. En construcciones distintas a las construcciones en plataformas continentales y en buques, como por ejemplo las construcciones en tierra firme, la entrada de calor a través de la segunda ruta ocurre mucho menos a menudo, si es que se produce en absoluto.

El documento WO 2006/097290 describe un sistema que es, hasta cierto punto, adecuado para su colocación en un conducto como el descrito anteriormente. El sistema comprende unos manguitos de goma que se expanden con el calor. Se logra que la goma sea termoexpansible incorporando en dicha goma un grafito termoexpansible. El sistema comprende adicionalmente un sellante resistente al fuego y/o estanco al agua para sellar ambos extremos del conducto. Cuando está expuesto a un fuego cercano, el calor transferido hasta el conducto provoca la expansión de los manguitos y por lo tanto el sellado del conducto al formarse una masa blanda, casi tipo polvo, que no ofrece estabilidad mecánica al sellado. La expansión puede provocar la rotura de la capa del sellante. Esta rotura no es en sí misma un problema, ya que los manguitos expandidos han sellado el conducto antes de que la capa del sellante se rompa. A veces, también se fabrica el sellante de manera que sea termoexpansible.

Para permitir una expansión térmica rápida y desinhibida, se mantienen juntos los componentes de los manguitos de goma dentro de las dimensiones del manguito, pero asegurándose de que no queden encerrados en una estructura interna rígida. Consecuentemente, los manguitos son bastante blandos. Como nunca se sabe cuánto calor se va a transmitir hasta el sistema de sellado, y para asegurarse de que haya una respuesta a tiempo y suficiente, el sistema es tal que incluso cuando únicamente experimenta un aumento de temperatura relativamente pequeño una porción del sistema se expande, y se produce el cierre del conducto. En otras palabras, debido a la incertidumbre en la cantidad de calor que afectará al sistema, el sistema está construido para que resulte muy sensible. Un “exceso” de calor resulta consecuentemente en una expansión excesiva, expandiéndose incluso hacia afuera del conducto.

El documento WO 2006/097290 A1 describe un sistema de transición para su incorporación en un elemento constructivo, el cual divide dos compartimentos y comprende un conducto a través del cual se extiende al menos una tubería desde uno de los compartimentos hasta el otro de los dos compartimentos, y hasta la que puede transmitirse calor, en el cual una pared interior sustancialmente continua define un volumen transversal interior que está compuesto de una parte libre de tuberías, la cual no está ocupada por la al menos una tubería, y una parte ocupada por tuberías, la cual está ocupada por la al menos una tubería, comprendiendo adicionalmente el sistema de transición una pluralidad de miembros de goma similares, resistentes al fuego y expandibles al calor, de los cuales está llena la parte libre de tuberías del volumen transversal y los cuales están distribuidos en la totalidad de dicha parte, de manera que al menos una de las tuberías que se extienden a través del conducto no esté rodeada coaxialmente por ninguno de los miembros de goma. Se considera que este documento representa lo más cercano a una técnica anterior.

Aunque tales sistemas se usan satisfactoriamente y superan muchas de las pruebas de seguridad contra incendios, sigue siendo deseable un sistema alternativo e incluso mejorado, ya que en la práctica la seguridad a bordo de las construcciones situadas sobre plataformas continentales y/o a bordo de buques siempre supone un compromiso entre el coste y el tiempo durante el cual un elemento de penetración tiene que soportar un incendio que se esté produciendo a un lado del elemento de penetración.

Uno de los objetivos de la invención es el de proporcionar un sistema alternativo, y que resulte más adecuado para determinadas situaciones.

Resumen de la Invención

Se proporciona un sistema para sellar en un conducto un espacio entre una pared interior del conducto y al menos una tubería o un cable que se extiendan a través del conducto. El sistema comprende al menos un elemento de goma para proporcionar en el conducto una estructura de soporte, que pueda fijarse entre la pared interior y la al menos una tubería o cable; y un sellante para aplicar en la estructura de soporte y para sellar al menos un extremo del conducto entre la pared interior y la al menos una tubería o cable. Cada elemento de goma está hecho de una goma vulcanizada resistente al fuego que sea de un tipo sustancialmente no termoexpansible. El sellante está hecho de un polímero resistente al fuego que pueda vulcanizar a temperatura ambiente bajo la exposición a la humedad y que también sea del tipo sustancialmente no termoexpansible.

La goma o el polímero, del tipo sustancialmente no termoexpansible, comprenden respectivamente una goma o un polímero que estén libres de componentes que al calentarse provoquen que la goma o el polímero, respectivamente, se expandan a un nivel más elevado que el nivel al cual se expanden la propia goma o el polímero, respectivamente, al calentarse.

El elemento de goma es un elemento longitudinal. El elemento de goma longitudinal es un elemento tubular, o varios de los elementos longitudinales pueden formar entre sí al menos un elemento tubular.

Cuando uno, o varios, de los elementos de goma vulcanizada están fijados en el conducto, presentan una estabilidad mecánica elevada. Debido a esto, al ser aplicado sobre la estructura, el sellante no sólo forma una barrera contra los olores y el humo, sino también contra el agua.

Ante la exposición a un incendio cercano, el sellante, al estar soportado por la estructura de soporte, puede soportar fácilmente una presión de 7 bar sin que se produzca un abultamiento del sellante hacia el conducto situado en el lado opuesto. Adicionalmente, el sello resulta ser un aislante térmico. Se ha observado adicionalmente que, en uso y durante la exposición a un incendio cercano, tal sistema experimenta una expansión térmica tan baja que la estructura de soporte proporcionada por el elemento de goma, o por los diversos elementos de goma fijados en el conducto, así como el sello de goma proporcionado por el sellante, permanecen en su lugar y siguen proporcionando un sellado adecuado. Tras la exposición a un incendio cercano, una gran parte del sello se mantiene intacta, actuando aún hasta cierto punto como elemento de sellado.

Una gran ventaja del sistema de acuerdo con la presente invención es que la suficiencia del sello puede ser fácilmente evaluada “en el terreno” por cualquier trabajador que esté instalando el sistema. Previamente a la instalación, no es necesario efectuar un diseño, en una oficina usando un ordenador, en base a las consideraciones de gestión térmica y/o las consideraciones de expansión térmica, es decir los factores que determinan la ejecución de un sistema de sellado bajo un modelo de incendio. Una vez que la estabilidad del sistema de sellado ha sido establecida, de acuerdo con la invención, de manera previa a la exposición a un incendio cercano, es decir durante la instalación del sello, la estabilidad resultante durante la exposición a un incendio cercano apenas presenta cambios. En otras palabras, la estabilidad mecánica y el aislamiento térmico se mantienen en gran parte durante la exposición a un incendio cercano. El sistema de sellado permanece en su lugar y sigue actuando como un sistema de sellado. Ninguna parte del sistema de sellado se desprende del conducto.

Resulta muy sencillo colocar un elemento de goma longitudinal en el conducto, lo cual permite construir la estructura de soporte de manera sencilla. Al fin y al cabo, el elemento longitudinal puede ser colocado en paralelo a la tubería que se extiende a través del conducto. Al colocar todos estos elementos longitudinales de manera que queden orientados a lo largo de la tubería, se obtiene en el conducto una estructura de soporte conveniente. Mediante el añadido de un mayor número de dichos elementos en el conducto, lo cual no resulta difícil debido a la estructura ya formada y a la forma de los elementos adicionales, la estructura quedará fijada al conducto.

La característica tubular de tales elementos ofrece la ventaja de que el sistema de sellado resulta más ligero, y de que los elementos pueden deformarse en una dirección transversal. También permite una fijación firme de los elementos al conducto, aumentando adicionalmente la estabilidad de la estructura de soporte, resultando en una estabilidad adicional de la capa del sellante. Las partes de los elementos de goma que están fijadas entre sí inhiben el movimiento relativo de estas partes, debido a las fuerzas de rozamiento semi-elevadas y elevadas en los puntos de contacto. Esto también es aplicable al contacto entre los elementos de goma y la tubería o el cable, o la pared interior del conducto. Esto también contribuye al “fijado” de la estructura de soporte en el conducto. La estructura de soporte también puede proporcionar soporte a las tuberías o cables que se extienden a través del conducto. Otra ventaja de los elementos tubulares es que una cierta cantidad de aire quedará atrapado en los mismos, proporcionando, en uso, un aislamiento térmico óptimo del sistema de sellado.

Tal como se desarrollará adicionalmente en la descripción de los ejemplos, el sistema de acuerdo con la invención es también aplicable a situaciones en las que no se haya aplicado un aislante térmico en el conducto o en el elemento constructivo en el cual está incorporado el conducto. El sistema de sellado resulta soportar temperaturas muy elevadas.

En una realización, la goma tiene una dureza en el rango de entre 70 y 78 Shore A, preferiblemente de unos 74 Shore A. Se ha comprobado que tal dureza proporciona a los elementos de goma unas propiedades mecánicas muy positivas, pero aún así permite la deformación de los elementos de goma, y por lo tanto contribuye a la formación de una estructura de soporte estable en el conducto.

En una realización, la pared de la envuelta exterior está cerrada sobre sí misma, es decir no está hendida, y preferiblemente tiene un grosor de unos 2-5 mm, o incluso mayor, preferiblemente de unos 3-4 mm. Esto asegura una estabilidad en la forma del elemento de goma.

En una realización, cada elemento del al menos un elemento de goma y/o el sellante tienen un color que contrasta con el negro. Tal como se describirá adicionalmente durante una descripción de las realizaciones preferidas, los elementos de goma no se consumen cuando quedan expuestos a un incendio cercano. Aunque normalmente todo queda ennegrecido cuando es expuesto a un fuego cercano, los elementos de goma y el sellante, en particular los que están situados en el lado no expuesto del conducto, no cambiarán su color durante la exposición del conducto a un fuego cercano, y por lo tanto indicarán rápidamente el estado del sellado durante y posteriormente a un incendio. Esto permite una rápida comprensión de los fenómenos que tuvieron lugar durante el incendio. Esto aumentará adicionalmente las regulaciones de seguridad contra incendios a bordo de los buques y de otras construcciones en plataformas continentales.

A continuación se describirán algunas ventajas adicionales del sistema, de acuerdo con la invención, en base a los niveles ejemplares con referencia a los dibujos, en los cuales se muestra:

En la Fig. 1, esquemáticamente y en sección transversal, una realización de un sistema de acuerdo con la invención;

En la Fig. 2, esquemáticamente y en sección transversal, una realización de un sistema de acuerdo con la invención;

En la Fig. 3, en una vista en perspectiva y semi-despiezada, parte de una realización de un sistema de acuerdo con la invención durante la instalación del sistema;

En la Fig. 4, en una vista en perspectiva, un sistema de acuerdo con la invención durante la instalación del sistema;

En la Fig. 5, en una vista en perspectiva, una realización de un sistema de acuerdo con la invención en una fase final de la instalación del sistema;

En la Fig. 6, en una vista en perspectiva y parcialmente despiezada, una realización de un sistema de acuerdo con la invención cuando ya está instalado;

En la Fig. 7, esquemáticamente y en sección transversal, una realización de un sistema de acuerdo con la invención; y

En la Fig. 8, esquemáticamente y en sección transversal, una realización de un sistema de acuerdo con la invención.

En los dibujos, las mismas partes están provistas de las mismas referencias.

Descripción de realizaciones preferidas

La Fig. 1 muestra esquemáticamente un ejemplo en sección transversal de un sistema de transición TS en el cual, tal como se muestra, puede aplicarse un sistema de acuerdo con la invención. El sistema de transición TS está usualmente incorporado en un elemento constructivo P, metálico y sustancialmente con forma de placa. Este elemento constructivo P con forma de placa puede estar situado entre dos espacios SI, SII, separados por el elemento constructivo P. El elemento constructivo con forma de placa puede, por ejemplo, ser parte de un mamparo, una pared o un puente situados en, o sobre, un barco u otra construcción que esté construida sustancialmente con un metal, tal como por ejemplo el acero. El sistema de transición TS comprende un conducto 1, hecho de un material que en el ejemplo es un conductor térmico. El conducto 1 puede estar soldado en una abertura del elemento constructivo P. Aunque en este ejemplo se muestra el conducto 1 incorporado en un elemento constructivo P, metálico y sustancialmente con forma de placa, también es posible que el conducto 1 esté incorporado por ejemplo en una pared de hormigón o en un tabique hecho de cualquier otro material.

A través del conducto 1 se extiende una tubería 2. Tal como se comentará más adelante, también es posible que a través de la abertura se extiendan uno o más cables, en vez de una tubería 2. La tubería 2 puede estar hecha de acero, de cobre, o de una aleación de cobre y níquel, o por ejemplo de un plástico reforzado con fibra de vidrio, en cuyo caso se denomina tubería GRP. El sistema, instalado en el conducto 1 en un espacio (usualmente un espacio anular) entre una pared interior 3 del conducto 1 y la tubería 2, comprende al menos un elemento 4 de goma para proporcionar una estructura en el conducto 1. El uno o más elementos 4 de goma pueden fijarse entre la pared interior 3 y la tubería 2. En la práctica, por lo tanto, la estructura de soporte está fijada al conducto 1. Cada uno de los elementos 4 de goma está fijado, y todos forman parte de la estructura de soporte. El sistema comprende adicionalmente un sellante 5 para su aplicación sobre la estructura de soporte y para sellar al menos un extremo 6 del conducto 1 entre la pared interior 3 y la tubería 2. Tal como se muestra, preferiblemente ambos extremos 6 están sellados por el sellante 5.

Cada elemento 4 de goma está hecho de una goma vulcanizada resistente al fuego que no sea de un tipo sustancialmente termoexpansible. La goma es preferiblemente una goma con base de silicio. Esta goma puede fabricarse mediante los procesos estándar conocidos por los expertos en la técnica, en base a los componentes ampliamente disponibles comercialmente. El sellante 5 está hecho de un polímero resistente al fuego que pueda vulcanizar a temperatura ambiente bajo la exposición a la humedad y que tampoco sea de un tipo termoexpansible. El polímero es preferiblemente un polímero con base de silicio. Tal sellante puede también estar fabricado mediante un proceso estándar conocido por los expertos en la técnica y en base a los componentes que están ampliamente disponibles comercialmente. La goma de un tipo que no sea sustancialmente termoexpansible comprende una goma que esté libre de componentes que al calentarse hagan que la goma se expanda a un grado mayor que el grado al cual se expande la propia goma al calentarse. De la misma manera, un polímero de un tipo que no sea sustancialmente termoexpansible comprende un polímero que esté libre de componentes que al calentarse hagan que el polímero se expanda a un grado mayor que el grado al cual se expande la propia goma al calentarse.

Cada elemento 4 de goma es un elemento longitudinal. Esto permite una fácil colocación de dicho elemento en el conducto 1, y en paralelo a la tubería 2. Cuando el sistema de sellado comprenda un elemento de goma, éste podría ser un elemento sustancialmente anular provisto de una ranura longitudinal para permitir una colocación coaxial a la tubería 2. Sin embargo, también es posible que el elemento de goma sea un elemento que pueda enrollarse alrededor de la tubería 2 y empujarse en la dirección longitudinal de la tubería 2 y del conducto 1, hacia el espacio situado entre la pared interior 3 y la tubería 2. Los elementos 4 de goma longitudinales, alineados tal como se muestra en la Fig. 1, proporcionan una estructura sobre la cual puede aplicarse el sellante 5. Cuando se aplica presión en la dirección longitudinal del conducto 1 y de la tubería 2, la estructura de soporte proporcionada por el uno o más elementos 4 de goma ofrece un buen soporte al sellante 5.

La Fig. 2 muestra que un sistema de acuerdo con la invención también puede ser aplicado en un conducto 1 que esté situado asimétricamente con respecto al elemento constructivo P.

Las Figs. 3-5 muestran cómo un sistema de acuerdo con la invención puede instalarse en un conducto 1 a través del cual se extiende una tubería 2. En estas figuras se muestra que los elementos 4 de goma son elementos de goma longitudinales que tienen una forma tubular. Cada uno de los elementos 4 de goma comprende preferiblemente una camisa exterior. Cuando la camisa exterior está cerrada sobre sí misma, es decir no está dividida, la fuerza del elemento de goma tubular es mayor en comparación con una situación en la cual la camisa exterior está provista de una ranura longitudinal. El grosor de la camisa exterior preferiblemente se sitúa en el rango de unos 2-5 mm, siendo incluso mejor unos 3-4 mm. Aunque es posible proporcionar los elementos tubulares 4, por ejemplo, de manera que su sección transversal tenga forma de cuadrado, triángulo u otra forma angular diferente, también es posible que tengan una sección transversal más redondeada, tal como una sección transversal elíptica o circular. Preferiblemente, cada uno de los elementos de goma tiene una forma cilíndrica. Esta forma ayuda a que los elementos tubulares 4 sean igual de resistentes en todas las direcciones transversales. Una vez que el conducto 1 está lleno con tales elementos tubulares de goma, en forma de cilindro, la estructura de soporte formada con esos elementos 4 puede fijarse por sí misma al espacio entre la pared interior 3 del conducto 1 y la tubería 2. Esto aumenta la resistencia y la rigidez de la estructura de soporte. De esta manera, la estructura de soporte también puede soportar la tubería 2 que se extiende a través del conducto 1. Debido a la propia naturaleza del material usado para construir esta estructura de soporte, ésta puede absorber fácilmente un choque mecánico. Lo más probable es que las vibraciones, particularmente en una dirección transversal, sean completamente amortiguadas por la estructura de soporte. Al mismo tiempo, la resistencia ofrecida por la estructura de soporte en una dirección longitudinal es extremadamente elevada. El sistema de sellado de acuerdo con la invención también puede amortiguar el sonido, y por lo tanto absorberlo.

La resistencia aumenta adicionalmente en función del apriete con que los elementos 4 de goma sean fijados al espacio situado entre la pared interior 3 y la tubería 2. El movimiento relativo de los elementos 4 de goma en sus direcciones axiales queda inhibido por las fuerzas de rozamiento relativamente elevadas que se producen en sus superficies de contacto. Los elementos de goma también tienen una baja estabilidad de compresión, una propiedad relacionada con la deformación máxima que puede experimentar la goma, deformación de la cual puede recuperarse completamente hasta sus dimensiones originales. La estabilidad de compresión es relativamente baja, de un 40% aproximadamente, de manera que la fijación original puede mantenerse durante toda la vida útil del sistema de sellado.

Además de las propiedades mecánicas positivas de la estructura de soporte también debe apreciarse que dicha estructura comprende diversos canales que están aislados completamente entre sí, particularmente cuando el sellante 5 ha sido aplicado en ambos extremos 6 del conducto 1, el cual queda cerrado por ambos extremos, de manera que la estructura de soporte se convierte también en un aislante térmico excelente. Las cavidades de aire formadas por los canales, no conectados, también forman parte del elevado aislamiento térmico de la propia estructura de soporte.

Una estructura de soporte resulta óptima cuando varios de los elementos de goma con forma cilíndrica tienen un diámetro exterior en el rango de unos 16-30 mm. Dependiendo de este diámetro exterior, el diámetro interior está preferiblemente en el rango de unos 10-22 mm. La goma de silicona vulcanizada ignífuga tiene preferiblemente una dureza en el rango de unos 70-78 Shore A. Una dureza especialmente adecuada es de 74 Shore A. Para una fácil producción, pedido, almacenaje e instalación de estos elementos de goma, es preferible que todos los elementos tengan la misma forma. Sin embargo, es posible que los elementos comprendan dos tipos de elementos de goma. Todos los elementos pueden tener unas dimensiones similares en su dirección longitudinal, pero un miembro de uno de los dos tipos y un miembro del otro de los dos tipos pueden diferir en sus dimensiones transversales. Esto permite llenar el conducto con los elementos 4 de goma de una manera óptima, no sólo en lo que a una fácil instalación se refiere sino también en lo que se refiere a obtener una estructura de soporte que tenga unas propiedades óptimas.

Debe observarse que también puede conseguirse una estructura de soporte, que tenga unas propiedades estructurales como las que resultan del uso de elementos de goma tubulares, usando unos elementos longitudinales que tengan una forma como la representada, por ejemplo, en la Fig. 2 del documento WO 03/067136.

Tal como se muestra en la Fig. 4, una vez que el espacio entre la pared interior 3 y la tubería 2 está completamente lleno con elementos 4 de goma, el sellante 5 hecho de un polímero ignífugo, preferiblemente un polímero con base de silicona, y que pueda vulcanizar a la temperatura ambiente bajo la exposición a la humedad, es aplicado en el extremo 6 del conducto 1 entre la pared interior 3 y la tubería 2 y contra la estructura de soporte formada por los elementos 4 de goma.

El sellante puede estar hecho de tal manera que una capa exterior 8 del mismo pueda curar bajo la exposición a la humedad atmosférica durante un periodo de tiempo de entre 1 y 2 horas aproximadamente. Cuando ha sido aplicado para sellar un extremo 6 del conducto 1, y ha estado vulcanizando bajo la exposición a la humedad atmosférica entre 1 y 2 horas, el sellante tiene una dureza de unos 40-45 Shore A.

Tal como se muestra en la Fig. 5, antes de que el sellante haya curado completamente, es decir, haya vulcanizado, es posible empujar manualmente el sellante 5 hacia el conducto 1, de manera que el material de sellado acabe situado dentro de los elementos tubulares 4 así como entre los mismos. Por supuesto el sellante 5 puede haber acabado dentro de las cavidades de la estructura de soporte cuando ha sido aplicado contra la estructura, en particular cuando se ha hecho uso de lo que se denomina un aplicador a alta presión para aplicar el sellante 5. Esto se muestra, hasta cierto punto, en la Fig. 6. Este empuje del sellante 5 hacia el conducto 1 puede seguir dándose hasta que el sellante 5 esté a nivel con un extremo exterior 6 del conducto 1. Tras la curación del sellante 5, la estructura de soporte y el sellante 5 pueden conformar una única estructura a nivel mecánico. La adhesión del sellante 5, tanto a los elementos 4 de goma que forman la estructura de soporte como a la pared interior 3 del conducto 1, es muy buena.

La ejecución del sistema de sellado es también muy positiva aún cuando un incendio, cercano a uno de los lados del conducto 1, esté exponiendo dicho lado del conducto a una cantidad enorme de calor. Para empezar, durante la primera hora de exposición a dicho fuego cercano, ninguna cantidad de humo atraviesa el sello desde el lado en el cual el incendio está en progreso. Lo mismo puede aplicarse a los olores. De hecho, durante la primera hora de exposición de uno de los lados del conducto a un fuego cercano, únicamente el color del conducto metálico 1 y del elemento constructivo P de acero, que están al rojo vivo, revela que hay un incendio en progreso al otro lado del conducto.

Transcurrida una hora, en el lado que no está expuesto al incendio, la temperatura en la parte media del sistema de sellado, entre la pared interior 3 del conducto 1 y la tubería 2 (ambos de acero), sólo habrá aumentado hasta unos 160ºC. Dado que la goma de silicona y el sellante son ignífugos hasta una temperatura de 400ºC o inferior, esta parte del sistema de sellado permanecerá completamente intacta. Tampoco la estabilidad mecánica del sellado se verá demasiado afectada por el incendio en progreso al otro lado del conducto. Cada uno de los elementos 4 de goma, así como el sellante, preferiblemente tienen un índice de oxígeno del 45% o superior. Bajo las condiciones descritas, dicha realización de un sistema de sellado de acuerdo con la invención no se consumirá durante la exposición a un incendio que esté cercano a cualquiera de los lados del conducto 1. Aún cuando no se haya aplicado ningún aislante en el conducto y/o en el elemento constructivo P (de manera que el calor puede introducirse en el conducto 1 a través del elemento constructivo P y la tubería 2), el sistema de sellado podrá soportar fácilmente un tiempo de exposición al fuego superior a una hora en uno de los extremos del conducto sin que el humo o el olor pasen a través del conducto 1, y sin que llama alguna penetre en el conducto 1 y pase hasta el extremo que no está expuesto. El tiempo durante el cual el sistema de sellado mantendrá dicho aislamiento excelentes podrá alargarse si se aplica un material aislante sobre el conducto y/o sobre el elemento constructivo P. En la Fig. 6, dicho material está representado con el número de referencia 8, y normalmente consiste en una forma de lana mineral. Sin embargo, el sistema ha sido inventado primordialmente para su uso en elementos P constructivo que no estén aislados. Si se tiene la certeza de que va a aplicarse un aislante, entonces el conducto 1 podrá ser más corto en su dirección longitudinal.

Preferiblemente, el sistema de sellado está construido de tal manera que los elementos 4 de goma y/o el sellante 5 tengan un color que haga contraste con el negro. Esto permitirá una rápida identificación del sistema de sellado tras la exposición de uno de los extremos del conducto 1 a un incendio cercano. A su vez permitirá valorar la gravedad del incendio, y valorar el tiempo durante el cual el sistema de sellado ha estado expuesto a unas temperaturas enormemente elevadas. En otras palabras, permitirá comprender lo que ha ocurrido durante el incendio en términos de exposición térmica. Preferiblemente, el color que contrastará con el negro será un marrón rojizo, algo así como un color terracota. Este color será fácilmente rastreable incluso en un compartimento que esté completamente ennegrecido y quemado.

La Fig. 7 muestra una realización alternativa de un sistema de sellado de acuerdo con la invención. En este caso, el sistema comprende adicionalmente un elemento 10 de un tipo sustancialmente termoexpansible. En uso, tal como se representa, este elemento 10 puede estar colocado coaxialmente alrededor de la tubería 2. Esto es particularmente adecuado en las situaciones en las cuales la tubería 2 sea una tubería de cobre provista de una capa aislante 9, por ejemplo una espuma aislante tal como Armaflex. Tales tuberías de cobre son usualmente “líneas de agua” refrigeradas. Por un lado, no es deseable retirar la capa aislante a lo largo de la parte que se extiende a través del conducto 1, ya que una parte de tubería que esté relativamente fría en el conducto 1 dará lugar a un aumento de la condensación, lo que a su vez puede iniciar la corrosión del conducto 1. Por otro lado, la capa aislante 9 supone un punto débil en el conducto 1 ya que cuando el calor de un incendio cercano se transfiera a través del cobre se producirá una reacción por parte de la misma. En la práctica, la espuma aislante arderá. El sistema de sellado de acuerdo con una realización tal como se muestra en la Fig. 7 está pensado para su uso en una aplicación que esté provista adicionalmente de un elemento 10, que es de un tipo sustancialmente termoexpansible, siendo en este caso un manguito10, o un dispositivo 10 de tipo manguito que comprende un tipo de goma termoexpansible, por ejemplo una goma de tipo EVA o EPDM que esté provista de grafito termoexpansible. Aún así, cuando se produzca un incendio cercano y la tubería de cobre transfiera el calor hacia el conducto, la espuma aislante 9 arderá, pero el manguito de goma termoexpansible se expandirá de forma radial. Debido a las fuerzas de sujeción de la estructura de soporte, la expansión se dirigirá radialmente hacia dentro. Debido al aislamiento térmico de la estructura de soporte, proporcionado por los elementos 4 de goma, se mantendrá la transferencia de calor a través de la tubería 2 y hacia el conducto situado cerca de la misma.

Es por esta misma razón que la expansión térmica del elemento 10 se dirigirá hacia dentro de forma radial, es decir, en dirección hacia donde se encuentran las temperaturas más elevadas.

En base a experimentos rutinarios, y al manual del fabricante de los materiales involucrados, los expertos serán capaces de encontrar un equilibrio correcto entre las dimensiones del elemento 10 de tipo sustancialmente termoexpansible, el diámetro de la tubería 2 y el tamaño del conducto 1.

Generalmente, el elemento 10, de tipo termoexpansible, será relativamente fino en comparación con el diámetro de la tubería 2. Aún así, la estructura de soporte, proporcionada por los elementos 4 de goma fijados a presión, será capaz de ejercer una presión sobre la tubería 2 de manera radial.

Para los expertos en la técnica resultará evidente que el elemento 10 también puede ser un elemento 10 con múltiples partes, que puede envolver una tubería si cada una de las partes de dicho elemento 10 es colocada adecuadamente.

Adicionalmente, resultará evidente que el elemento 10, de tipo sustancialmente termoexpansible, comprende un material que tiene unos componentes que, en caso de calentarse, harán que el material se expanda a un grado mayor al cual el material se expandiría por sí mismo al calentarse. Dicho componente puede ser, por ejemplo y tal como se ha mencionado, grafito termoexpansible.

Adicionalmente debe observarse que un sistema de acuerdo con la invención, tal como se muestra en la Fig. 7, puede ser igualmente útil para un conducto 1 a través del cual se extienda un cable eléctrico. Al fin y al cabo, tal cable suele tener un núcleo de cobre y una envoltura de plástico alrededor del mismo, de una manera similar a las líneas de agua refrigeradas que están provistas de un aislante.

La Fig. 8 muestra un conducto en otra realización de un sistema de sellado de acuerdo con la invención. El sistema de sellado es adecuado para “penetraciones múltiples”, es decir para un conducto 1 a través del cual se extienda más de una tubería (o cable). Por supuesto es posible que a través del conducto 1 se extiendan muchas más tuberías 2 o cables. Adicionalmente, los elementos 11, de tipo sustancialmente termoexpansible, son cortos en relación a la longitud de los elementos longitudinales 4, que están situados en el conducto de manera radial, más allá de una tubería (o cable) 2. En su sentido longitudinal los elementos 11 también están situados entre unos elementos 4’ de goma vulcanizada, que son más cortos que los elementos 4 de goma vulcanizada que están situados radialmente más allá de la tubería (o cable). Dado que durante el uso los elementos 4’ de goma vulcanizada, más cortos, están fijados por presión, estos elementos 4’ también contribuyen a la expansión radialmente hacia dentro de los elementos 11 termoexpansibles. Un sistema como el representado en la Fig. 8 es adecuado para un conducto a través del cual se extienda una tubería 2 de plástico. Cuando el plástico se debilita debido a la exposición al calor, los elementos 11 termoexpansibles también se expanden debido a la exposición al calor, aplastando la tubería 2 y cerrando la tubería 2. En caso de usar esta realización, también es aplicable el hecho de que los expertos, en base a

5 experimentos rutinarios y en base a las especificaciones de los materiales involucrados, serán capaces de encontrar un equilibrio correcto entre las respectivas dimensiones de todos los elementos involucrados. En general, el grosor del elemento 11 termoexpansible tendrá que ser relativamente elevado con respecto al diámetro de la tubería 2 de plástico.

Adicionalmente, debe observarse que las realizaciones de un sistema de sellado de acuerdo

10 con la invención no sólo son adecuadas para los conductos a través de los cuales se extienda una pluralidad de cables o tuberías, sino también para conductos a través de los cuales se extienda una combinación de tuberías y cables, y para conductos a través de los cuales se extiendan tuberías de diferentes materiales, tales como plástico y metal. La invención no está limitada a ninguna de las realizaciones descritas anteriormente en base

15 a las figuras y los dibujos. Son posibles múltiples modificaciones. En particular, los elementos 4 de goma pueden tener una forma diferente a la representada y descrita. Por ejemplo, es posible proporcionar un material laminar que pueda ser enrollado alrededor de la tubería. La lámina puede estar provista de unos separadores y aún así presentar unas cavidades en la estructura de soporte formada en el conducto. Es posible

20 proporcionar unos bloques que tengan una estructura predeterminada, tal como la que se obtendría al fijar por presión varios elementos tubulares entre sí, y recortar a partir de dichos bloques unos segmentos, de tamaño adecuado para su inserción en el conducto. Se entiende que tales variaciones están dentro del marco general de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

25

Claims

Reivindicaciones

1.

Un sistema para sellar en un conducto (1) un espacio entre una pared interior (3) del conducto y al menos una tubería (2) o un cable que se extienden a través del conducto (1), en el cual el sistema comprende:

al menos un elemento (4) de goma para proporcionar en el conducto (1) una estructura de soporte que puede fijarse por presión entre la pared interior (3) y la al menos una tubería (2) o cable; y un sellante (5) para aplicar en la estructura de soporte y para sellar al menos un extremo (6) del conducto (1) entre la pared interior (3) y la al menos una tubería (2) o cable, caracterizado porque cada elemento (4) de goma está hecho de goma vulcanizada resistente al fuego y de un tipo sustancialmente no termoexpansible, y en el cual el sellante (5) está hecho de un polímero resistente al fuego que puede vulcanizar a la temperatura ambiente bajo la exposición a la humedad y que también es de un tipo sustancialmente no termoexpansible, en el cual la goma o el polímero del tipo sustancialmente no termoexpansible comprende una goma o un polímero que están respectivamente libres de componentes que al calentarse provoquen que la goma o el polímero se expandan respectivamente a un grado superior que el grado al cual se expandirían, respectivamente, la goma o el polímero al calentarse, en el cual el elemento (4) de goma es un elemento longitudinal y el elemento de goma longitudinal es un elemento tubular, o en el cual varios elementos tubulares juntos pueden formar un elemento tubular.
2.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 1, en el cual la goma comprende una goma con base de silicio.
3.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, en el cual el polímero comprende un polímero con base de silicio.
4.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el cual la goma tiene una dureza en el rango de entre 70 y 78 Shore A, preferiblemente de unos 74 A.
5.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el elemento (4) de goma comprende una camisa exterior.
6.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 5, en el cual la camisa exterior está cerrada sobre sí misma.
7.

Sistema de acuerdo con las Reivindicaciones 5 ó 6, en el cual la camisa exterior tiene un grosor en el rango de entre 2 y 5 mm, preferiblemente entre 3 y 4 mm.
8.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el al menos un elemento (4) de goma comprende unos elementos (4) de goma que tienen todos la misma forma.
9.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el al menos un elemento (4) de goma comprende dos tipos de elementos (4) de goma.
10.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 9, en el cual un miembro de uno de los dos tipos y un miembro del otro de los dos tipos difieren en sus dimensiones transversales.
11.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual todos los elementos (4) de goma del al menos un elemento (4) tienen dimensiones similares en dirección longitudinal.
12.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el elemento (4) de goma tiene forma cilíndrica.
13.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 12, en el cual el elemento (4) de goma con forma de cilindro tiene un diámetro exterior en el rango de entre 16 mm y 30 mm.
14.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 12 ó 13, en el cual el elemento (4) de goma con forma de cilindro es un elemento tubular que tiene un diámetro interior en el rango de entre 10 mm y 22 mm.
15.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el sellante tiene una dureza en el rango de 30-35 Shore A, preferiblemente 40-45 Shore A cuando es aplicado para sellar al menos un extremo de un conducto.
16.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual cada uno de los elementos (4) de goma y/o el sellante (5) son ignífugos a una temperatura de hasta 400ºC.
17.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual cada elemento (4) de goma y/o el sellante (5) tienen un índice de oxígeno de un 45% o superior.
18.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual cada elemento (4) de goma y/o el sellante (5) tienen un color que contrasta con el negro.
19.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 18, en el cual el color es un marrón rojizo.
20.

Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones previas, en el cual el sistema comprende adicionalmente un elemento (10) de un tipo sustancialmente termoexpansible para algunos de los al menos una tubería (2) o cable, pudiendo colocarse el elemento (10) coaxialmente alrededor de la tubería (2) o cable.
21.

Sistema de acuerdo con la reivindicación 20, en el cual el elemento (10) del tipo sustancialmente termoexpansible comprende un material que tiene unos componentes que, en caso de calentarse, harían que el material se expandiera a un nivel mayor del cual el material se expande por sí mismo al calentarse.
22.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 21, en el cual el material es goma EVA o EPDM.
23.

Sistema de acuerdo con la Reivindicación 21 ó 22, en el cual el componente es grafito termoexpansible.
24.

Conducto (1) provisto de Sistema como el descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-23.
25.

Procedimiento para sellar un espacio en un conducto (1) entre una pared interior (3) del conducto y al menos una tubería (2) o un cable que se extiendan a través del conducto, en el cual el procedimiento comprende colocar en el conducto (1) el al menos un

elemento (4) de goma como el descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-12 y sellar al menos un extremo (6) del conducto (1) con un sellante (5) como el descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-19.
26.

Procedimiento para sellar de acuerdo con la Reivindicación 25, en el cual el procedimiento comprende adicionalmente colocar un elemento (10) de un tipo sustancialmente termoexpansible coaxialmente alrededor de la tubería (2) o cable.