ES2901976T3 - Sistema de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado - Google Patents

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Abstract

Un sistema (S) de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión neumáticamente que comprende un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) (1) dispuesto cuando está en uso en una línea (32) de suministro de fluido para transportar fluidos peligrosos, dicho acoplamiento (1) de liberación de emergencia impulsado que comprende un par de miembros (10, 11) de acoplamiento provistos de caras (10A, 11A) coincidentes para enganche sellado de los miembros (10, 11) de acoplamiento y la formación de una cámara (12) presurizable entre dichos miembros (10, 11) de acoplamiento, comprendiendo dicho sistema (S) una línea (7) de accionamiento conectada por un extremo a la cámara (12) presurizable y por el otro extremo a una fuente (C) de medio gaseoso a alta presión (GH), preferiblemente gas nitrógeno a alta presión, un primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento dispuesto en la línea (7) de accionamiento, caracterizado por que dicho sistema (S) proporciona un medio gaseoso a un nivel de presión piloto a dicha cámara (12) presurizable y a dicha línea (7) de accionamiento en una posición aguas abajo del primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento o mediante dicha cámara (12) presurizable para la detección de cualquier fuga de gas en el sistema (S) de control y monitorización, siendo dicho medio gaseoso a presión piloto preferiblemente gas nitrógeno a baja presión.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión neumáticamente que comprende un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) dispuesto en una línea de suministro de fluido para transportar fluidos peligrosos, dicho acoplamiento de liberación de emergencia impulsado, que comprende un par de miembros de acoplamiento provistos de caras coincidentes para enganche sellado de los miembros de acoplamiento y la formación de una cámara presurizable entre dichos miembros de acoplamiento, una línea de accionamiento conectada en un extremo a la cámara presurizable y en su otro extremo a una fuente de medios gaseosos a alta presión, preferiblemente gas nitrógeno a alta presión, un primer dispositivo de accionamiento dispuesto en la línea de accionamiento. La invención se refiere además a un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) por gas a alta presión neumáticamente y a un método de control y monitorización para tal sistema.
Estado de la técnica
Los acoplamientos de ruptura (BAC) y los acoplamientos de liberación de emergencia (ERC) aseguran una transferencia segura de fluidos líquidos y gaseosos cortando la transferencia de fluido con una fuerza aplicada predefinida. El acoplamiento se activa mediante pernos de ruptura (BAC) o mediante un mecanismo (ERC) de liberación de cuello mecánico, neumático o hidráulico. Los BAC y ERC se pueden usar en muchos tipos de aplicaciones de carga, por ejemplo, carga de barco a barco, carga criogénica, carga de barco a tierra y carga de productos químicos peligrosos.
Estos acoplamientos evitan derrames y daños al equipo cuando la manguera se expone a una carga alta resultante rápidamente, como si el conductor se fuera durante la carga o descarga. Sin una válvula de ruptura de manguera, las consecuencias de tales eventos pueden ser muy graves. Los acoplamientos tienen un punto de ruptura desviado que se romperá a una carga de ruptura determinada, después de lo cual las válvulas internas se cerrarán automáticamente en ambos lados y el flujo se detendrá inmediatamente. Esto no solo garantiza la seguridad de los empleados. Se evita la contaminación ambiental y los costosos daños de los sistemas de carga y se reduce el tiempo de inactividad.
El documento US 4.921.000 describe un dispositivo de acoplamiento de ruptura para usar con una línea o tubería para transportar fluidos peligrosos. El acoplamiento comprende miembros de acoplamiento de forma generalmente tubular para la conexión en sus extremos exteriores a una línea de manguera, tubería u otro suministro de fluido o punto de entrega de fluido, y provistos en sus extremos interiores de caras complementarias que se mantienen en enganche sellado mediante conectores frangibles. Los miembros de acoplamiento tienen asientos de válvula y miembros de válvula que se empujan hacia el enganche de cierre con dichos asientos, pero normalmente se mantienen contra los resortes y se desenganchan con los asientos hasta que los miembros de acoplamiento se separan al romperse los conectores. Se proporciona un pistón separador anular para aplicar presión entre los miembros de acoplamiento que romperán los conectores y separarán los miembros de acoplamiento, después de lo cual los miembros de válvula se asentarán bajo la acción del resorte y minimizarán el derrame del fluido que se transporta.
El documento US 5.699.822 describe un dispositivo de acoplamiento de ruptura y un método para desconectar hidráulicamente el acoplamiento de ruptura. Los medios para desconectar el cuerpo de la válvula macho del cuerpo de la válvula hembra comprenden un sistema de control que comprende un acumulador precargado con nitrógeno, una válvula de asiento neumática conectada al acumulador, un suministro de aire controlado manualmente que se conecta a la válvula de asiento neumática, una bomba hidráulica que carga el acumulador con aceite y un cilindro hidráulico que es activado por el acumulador. Alternativamente, el dispositivo de acoplamiento de ruptura se puede separar manualmente.
Breve descripción de la invención
Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de control y monitorización mejorado en conexión con un acoplamiento de ruptura. Esto se obtiene con un sistema de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión/neumáticamente según la reivindicación 1. El sistema se caracteriza porque se proporciona medio gaseoso a un nivel de presión piloto a la cámara presurizable y a la línea de accionamiento en una posición aguas abajo del primer dispositivo de accionamiento o mediante dicha cámara presurizable para la detección de cualquier fuga de gas en el sistema de control y monitorización. El medio gaseoso a presión piloto es preferiblemente gas nitrógeno a baja presión.
Gracias a la invención, se puede asegurar que haya suficiente presión en el sistema de control y monitorización para que los acoplamientos de ruptura (BAC) y los acoplamientos de liberación de emergencia (ERC) usados con una línea o tubería para transportar fluidos peligrosos puedan separarse neumáticamente en caso de emergencia.
Para suministrar al sistema medios gaseosos, es suficiente una sola fuente de medios gaseosos a alta presión. Si es conveniente, se pueden utilizar tanques de presión separados que pueden estar ubicados colectivamente o en ubicaciones separadas.
Si el sistema utiliza un tanque de presión separado para la provisión de medios gaseosos de presión piloto, se puede ubicar en conexión con el acoplamiento de ruptura (PERC) y se puede conectar una línea de monitorización separada a la cámara presurizable del acoplamiento de ruptura. Esto es conveniente ya que el operador puede entonces controlar, a través de un indicador de presión en la línea de monitorización, que el sistema es estanco y verificar el acoplamiento y la línea de accionamiento si es necesario.
En el caso de un tanque de presión separado para el medio gaseoso de presión piloto, el medio gaseoso fluirá a la línea de accionamiento a través de la cámara presurizable, lo que da como resultado un sistema simple y fiable con pocos componentes.
Gracias al acoplamiento según la invención, en donde un par de sellos anulares, preferiblemente sellos de labio están dispuestos en lados opuestos de un miembro de soporte de sello anular dispuesto en conexión con la cámara presurizable, se obtiene una protección mejorada de la penetración de los medios circundantes como el agua., humedad, aire, suciedad o polvo en el acoplamiento. De este modo se obtiene una funcionalidad más fiable ya que se evita o al menos se minimiza el hielo dentro del acoplamiento. También se minimiza el riesgo de fuga del fluido transportado en el acoplamiento hacia el exterior.
En caso de que se desee un sistema simple que sea independiente de la electricidad, el dispositivo/dispositivos de accionamiento pueden regularse neumáticamente. El sistema puede tener entonces un segundo regulador de presión dispuesto aguas arriba del primer regulador de presión, para reducir el medio gaseoso de alta presión desde la fuente de alta presión a un nivel de presión de maniobra entre el nivel de alta presión y el nivel de presión piloto. Alternativamente, el nivel de presión piloto está a un nivel de presión suficiente para actuar como presión de maniobra en donde no se requiere el segundo regulador de presión.
Se divulga, además, estando fuera de la invención, proporcionar un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) por gas a alta presión, neumáticamente que comprende un par de miembros de acoplamiento generalmente tubulares provistos de caras coincidentes para el enganche sellado de los miembros de acoplamiento. El PERC se caracteriza porque el primero de dichos miembros de acoplamiento está provisto de un canal anular que tiene una pared interior y una pared exterior que se extiende en una dirección axial de dicho acoplamiento, y una pared inferior que conecta las dos paredes laterales. Un segundo de dichos miembros de acoplamiento comprende un miembro de soporte de sello anular que está dispuesto para insertarse en dicho canal anular tras la conexión de los dos miembros de acoplamiento para la formación de la cámara presurizable anular entre las caras coincidentes. El miembro de soporte del sello comprende una cabezal distal y ranuras anulares que forman una parte de cintura axialmente dentro del cabezal distal. Un par de sellos anulares, preferiblemente un primer sello de labio y un segundo sello de labio, se sujetan entre dicha parte de cintura y la pared interior y la pared exterior de dicho canal anular, respectivamente. Entre la cara del extremo del cabezal distal y el fondo de dicho canal anular hay un hueco. El medio gaseoso presurizado se suministra a través de un orificio que se abre en el hueco y, gracias al hueco, el medio gaseoso presurizado se puede distribuir alrededor del cabezal distal dentro del canal anular. Como la cámara presurizable también se suministra con medios gaseosos al nivel de presión piloto antes y durante la operación de repostaje de combustible, se puede evitar la penetración de suciedad, polvo y humedad en el PERC y se obtiene una mayor seguridad contra fugas de medios de repostaje desde el interior del PERC. En una variante de la invención, la línea de monitorización está conectada directamente a la cámara presurizable a través de una entrada separada. La cámara presurizable actuará entonces como canal de comunicación para la provisión del gas de presión piloto a la línea de accionamiento para la detección de cualquier fuga de gas en el sistema de control y monitorización.
Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un método de control y monitorización según la reivindicación 9 para un sistema de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) por gas a alta presión neumáticamente en donde el método comprende las etapas de:
a) proporcionar a la línea de accionamiento un medio gaseoso a presión piloto, preferiblemente gas nitrógeno a baja presión,
b) proporcionar a la cámara presurizable un medio gaseoso a presión piloto,
c) detectar y controlar dicha presión piloto, y
d) alertar si dicha presión piloto está por debajo de un nivel predeterminado.
Gracias a la invención se proporciona un método en el que es posible detectar cualquier fuga como medida preventiva antes de que se inicie cualquier repostaje. Además, es posible asegurarse de que el sistema sea capaz de liberar el PERC en caso de una situación de emergencia.
Breve descripción de las figuras
A continuación, se describirá la invención con mayor detalle haciendo referencia a las figuras adjuntas de los dibujos, en las que:
La Fig. 1 ilustra una vista general del sistema de control y monitorización del acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión/neumáticamente según la invención.
La Fig. 2 ilustra una vista general del sistema de control y monitorización del acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión/neumáticamente según partes de una primera realización de la invención.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de circuito según partes de una segunda realización preferida de la invención, y
La Fig. 4 ilustra un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) según la invención.
La Fig. 5 ilustra un detalle de un PERC que se puede utilizar en la invención.
Descripción detallada de las figuras
La siguiente descripción detallada, y los ejemplos contenidos en la misma, se proporcionan con el propósito de describir e ilustrar ciertas realizaciones de la invención únicamente y no pretenden limitar el alcance de la invención de ninguna manera.
La Fig. 1 ilustra una operación de repostaje de combustible de gas natural licuado (GNL) y una vista esquemática de un sistema S de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) 1 neumáticamente/por gas a alta presión según la invención. El GNL desde un tanque 30 de almacenamiento se suministra a un buque 40 cisterna en el muelle, o viceversa, a través de una tubería 31 que tiene una manguera 32 de transferencia de g Nl en su extremo remoto para acoplarla al buque 40 cisterna. Una válvula 1 PERC está dispuesta para el acoplamiento entre la manguera 32 de transferencia de GNL y el buque 40 cisterna a bordo del buque cisterna. La potencia de accionamiento para la válvula 1 PERC se suministra a través de una línea 7 de accionamiento. Preferiblemente se usa nitrógeno a alta presión. Un cilindro 2B de nitrógeno está contenido dentro de un armario 70 junto con otros componentes. Un dispositivo 33 de activación manual de PERC está acoplado a la línea 7 de accionamiento y está dispuesto para que sea de fácil acceso en el muelle. En una realización, varios dispositivos 33 de activación de PERC están ubicados en posiciones remotas entre sí. El sistema S comprende un armario 70 de acero inoxidable para el montaje independiente en el suelo.
La Fig. 2 ilustra una vista general del sistema de control y monitorización PERC de gas a alta presión neumático según una primera realización de la invención. El sistema comprende una línea 7 de accionamiento conectada en un extremo a una cámara 12 presurizable del PERC, ver Fig. 4, y en su otro extremo a una fuente C de medio gaseoso a alta presión Gh, preferiblemente gas nitrógeno a alta presión, aquí simbolizado con un cilindro 2 de gas a alta presión. Un primer dispositivo 4A de accionamiento está dispuesto en la línea 7 de accionamiento. El primer dispositivo 4A de accionamiento puede ser una válvula de bola que preferiblemente se controla automáticamente para abrirse en caso de el PERC debe liberarse en una situación de emergencia.
Una línea 8 de monitorización está dispuesta en paralelo con el primer dispositivo 4A de accionamiento. La línea 8 de monitorización está provista de un medio gaseoso a alta presión Gh desde la fuente C de gas a alta presión. En esta realización, la línea 8 de monitorización está separada de la línea 7 de accionamiento aguas arriba del primer dispositivo 4A de accionamiento. En la línea 8 de monitorización, un primer indicador PI1 de presión, para monitorizar el nivel del medio gaseoso a alta presión de la fuente C de gas, está dispuesto delante de un primer regulador R1 de presión, para reducir el medio gaseoso a alta presión Gh desde la fuente C de gas hasta el nivel de presión piloto, siendo dicho medio gaseoso de presión piloto preferiblemente gas nitrógeno a baja presión.
Si el primer dispositivo 4A de accionamiento es operado neumáticamente, el gas de funcionamiento al nivel de presión piloto se puede proporcionar desde la línea 8 de monitorización al accionador del primer dispositivo 4A de accionamiento a través de una línea 36 de instrumentos. En este caso, el nivel de presión piloto es algo más alto, p.ej. típicamente al menos 6 bar, de lo que se requiere en caso contrario. Para la provisión de gas de funcionamiento, la línea 8 de monitorización también puede estar equipada con un segundo regulador R2 de presión dispuesto aguas arriba del primer regulador R1 de presión según la realización descrita en relación con la Fig. 3.
La línea 8 de monitorización está conectada a la línea 7 de accionamiento en una posición aguas abajo del primer dispositivo 4A de accionamiento, para la provisión del medio gaseoso a nivel de presión piloto a dicha línea 7 de accionamiento. Una válvula 5 de retención está dispuesta en la línea 8 de monitorización antes de la conexión a la línea 7 de accionamiento. La válvula 5 de retención evita que el gas a alta presión Gh fluya en contracorriente en caso de que el primer dispositivo 4 de accionamiento esté abierto y protege el primer regulador R1 de presión y el accionador del primer dispositivo 4A de accionamiento del gas a alta presión de una manera conocida per se.
Un segundo indicador PI2 de presión está dispuesto, posiblemente a través de una línea 9 de instrumentos, en la línea 7 de accionamiento aguas abajo del primer dispositivo 4A de accionamiento para monitorizar el nivel de presión piloto.
Los dispositivos de protección de sobrecarga convencionales para el segundo indicador PI2 de presión están dispuestos en la línea 9 de instrumentos, p. ej. una válvula de aguja y una válvula de alivio.
A continuación, se describirá la función del sistema de control y monitorización según la primera realización de la invención.
Antes de que se inicie la operación de repostaje, se realiza un control de estanqueidad de la línea 7 de accionamiento, sus componentes asociados y el PERC 1. El gas nitrógeno a alta presión, típicamente 150-200 bar, desde el cilindro 2 de gas a alta presión se distribuye a la línea 7 de accionamiento y la línea 8 de monitorización. Antes y durante el funcionamiento normal, el dispositivo 4A de accionamiento se cierra para que el gas nitrógeno a alta presión no pase el dispositivo 4A de accionamiento hacia el PERC 1. En cambio, el gas nitrógeno a alta presión fluye hacia la línea 7 de monitorización donde un primer indicador PI1 de presión controla la presión real. Si la presión no fuera suficiente, es decir, inferior a la necesaria para separar el PERC 1 en caso de emergencia, se emite una señal que alerta al operador y/o impide que se inicie la operación de repostaje. A continuación, el primer regulador R1 de presión reduce el gas nitrógeno a alta presión al nivel de presión piloto, típicamente 2-4 bar. El gas nitrógeno a presión piloto se distribuye a la línea 7 de accionamiento en una posición aguas abajo del dispositivo 4A de accionamiento y presuriza la línea 7 de accionamiento entre el dispositivo 4A de accionamiento y el PERC 1, así como la cámara 12 presurizable en el PERC 1. El segundo indicador PI2 de presión dispuesto aguas abajo del dispositivo 4A de accionamiento en la línea 7 de accionamiento controla el nivel de presión piloto del gas nitrógeno. Si el nivel de presión piloto es menor que el nivel establecido, esto indica que hay una fuga en la línea 7 de accionamiento, sus componentes asociados o en el PERC 1. También aquí, se emite una señal que alerta al operador y/o evita que la operación de repostaje sea iniciada. Si no se detecta ninguna fuga, el operador puede iniciar la operación de repostaje.
En caso de una situación de emergencia durante el repostaje, la válvula 4A se abre y el gas nitrógeno a alta presión se transporta directamente desde el cilindro 2 de gas a alta presión a través de la línea 7 de accionamiento a la cámara 12 presurizable en el PERC 1 para la separación del PERC 1 e interrupción de la operación de repostaje. La válvula 5 de retención aguas abajo del primer regulador de presión en la línea de monitorización evita el reflujo de gas nitrógeno a alta presión en la línea 8 de monitorización que de otra manera correría el riesgo de sobrecargar/dañar el accionador neumático del dispositivo 4A de accionamiento y el primer regulador de presión.
Tanto el nivel de alta presión como el nivel de presión piloto del gas nitrógeno se monitorizan durante la operación de repostaje mediante el primer indicador PI1 de presión y el segundo indicador PI2 de presión, respectivamente. Si la presión cae por alguna razón, se emite una señal que alerta a un operador que puede detener la operación de repostaje y hacer una verificación del sistema S. Sin embargo, el operador también puede decidir continuar con la operación de repostaje ya que siempre existe la opción de separando el PERC por la fuerza de tiro. Sin embargo, el objetivo del sistema S de control y monitorización de la invención es evitar tener que separar el PERC 1 y en su lugar interrumpir una operación de repostaje en curso o desistir de comenzar.
El propósito principal del sistema S de control y monitorización según la invención es controlar que todo el sistema de presurización, desde la fuente C hasta la cámara 12 en el acoplamiento 1 de liberación de emergencia impulsado, no tenga fugas de gas. Por lo tanto, antes de que se inicie la operación de repostaje de combustible, se verifica el PERC contra cualquier fuga, incluida la verificación del sistema S de presurización. Se sigue preferiblemente una lista de verificación y, si todo está bien, se comienza el abastecimiento de combustible. Si el sistema S de control y monitorización alerta durante el proceso de abastecimiento de combustible que el sistema de presurización tiene una fuga, el abastecimiento de combustible se interrumpe preferiblemente ya que la función de liberación no funcionará si la presión del gas es insuficiente.
La provisión de gas nitrógeno a presión piloto a la línea 7 de monitorización y la presurización a baja presión del PERC 1 y la línea 7 de accionamiento tiene la ventaja adicional de que se evita que entre agua, humedad, suciedad o polvo en el PERC que de otra manera correría el riesgo de congelarse y perturbar el funcionamiento del PERC.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de circuito según una segunda realización preferida de la invención. La fuente C de medio gaseoso a alta presión comprende un primer cilindro 2A de nitrógeno y un segundo cilindro 2B de nitrógeno. El primer cilindro 2A y el segundo cilindro 2B están conectados preferiblemente al sistema S de control y monitorización PERC de gas a alta presión/neumáticamente mediante mangueras 34 a alta presión con acoplamientos 35 de nitrógeno, para una fácil sustitución de los cilindros 2A, 2B.
El primer cilindro 2A de nitrógeno suministra gas nitrógeno a alta presión a la línea 8 de monitorización. En un primer regulador R1 de presión, el medio gaseoso a alta presión Gh de la fuente C reduce la presión a un medio gaseoso de presión piloto. Opcionalmente, un segundo regulador R2 de presión está dispuesto aguas arriba del primer regulador R1 de presión donde el medio gaseoso de alta presión GH de la fuente C reduce la presión a un nivel de presión de maniobra adecuado para accionadores neumáticos. El denominado gas nitrógeno de instrumentos así obtenido tiene un nivel de presión típicamente en el intervalo de 6-10 bar mientras que el nivel de presión piloto está típicamente en el intervalo de 2-4 bar.
La línea 8 de monitorización está conectada a la línea 7 de accionamiento, para controlar y monitorizar la estanqueidad de la línea 7 de accionamiento, sus componentes asociados y el PERC 1. Como se describe en conexión con la fig.
2, la línea 8 de monitorización está conectada a la línea de accionamiento en una posición aguas abajo del dispositivo 4A de accionamiento. Sin embargo, en una variante concebible, la línea 8 de monitorización está conectada directamente a la cámara 12 presurizable, que está indicada con la línea de puntos 8A. El gas de presión piloto se proporciona a continuación a la línea 7 de accionamiento a través de la cámara 12 presurizable para la detección de cualquier fuga de gas en el sistema S de control y monitorización.
El segundo cilindro 2B de nitrógeno suministra gas nitrógeno a alta presión a la línea 7 de accionamiento que está conectada a la cámara 12 presurizable del PERC 1. Para la potencia de accionamiento del PERC 1 en la realización preferida hay dos dispositivos de accionamiento, un primer dispositivo 4A de accionamiento y un segundo dispositivo 4B de accionamiento, que están dispuestos de forma redundante en paralelo, de manera convencional. La liberación del PERC 1 se realiza de forma remota mediante una señal eléctrica a los dispositivos 4A, 4B de accionamiento que se abren, preferiblemente de forma simultánea, dando como resultado que se transmita gas nitrógeno a alta presión al PERC 1 para su liberación. También hay una válvula 6 de liberación manual de emergencia PERC que se puede operar a través de un mango 60 desde el exterior del armario 70 dispuesta como una tercera seguridad de apertura en paralelo con los dos dispositivos 4A, 4B de accionamiento. Esta válvula está bloqueada por un eslabón débil en posición normal y se puede operar con una fuerza manual moderada. El propósito del eslabón débil es evitar un funcionamiento involuntario. Para la válvula 6 de liberación manual de emergencia PERC hay un disyuntor en el mango que da una señal a un sistema de control general. La descarga de GNL no será posible a menos que la válvula 6 esté en posición cerrada.
Como se muestra en el diagrama de circuito, el gas nitrógeno para instrumentos se distribuye desde la línea 8 de monitorización a través de una línea 36 de gas para instrumentos a los accionadores 40A, 40B neumáticos de los dos dispositivos 4A, 4B de accionamiento. Los accionadores neumáticos están conectados a una caja 3 de conexiones en el armario C que se comunica con un sistema de control general.
El armario 70 es una protección contra la intemperie ventilada diseñada para estar independiente en el exterior, sin embargo, puede diseñarse de manera diferente a la descrita aquí. Los componentes también pueden disponerse junto con otros componentes en otro armario, o en el interior, aunque es preferible que el armario se coloque en conexión con el muelle para facilitar el acceso y la supervisión durante la conexión del PERC 1. Para una fácil inspección visual de las diferentes presiones, los manómetros se colocan en el armario C, preferiblemente visual desde el exterior. Un primer manómetro PI1 está dispuesto en la primera parte de la línea 8 de monitorización para la supervisión de la presión del gas nitrógeno entrante del primer cilindro 2A, el segundo manómetro PI2 también está dispuesto en la primera parte de la línea 7 de accionamiento para la supervisión de la presión del gas nitrógeno entrante del segundo cilindro 2B. En el ejemplo descrito, la presión es de 200 bares en ambos depósitos. Se dispone un tercer manómetro PI3 para supervisar la presión del gas de instrumentos, es decir, después del primer regulador R1 de presión. Un cuarto manómetro PI4 está dispuesto para controlar la presión de la salida de presión a la válvula 1 PERC. Un quinto manómetro PI5 está dispuesto para supervisar la presión piloto después del segundo regulador R2 de presión, actuando la presión piloto sobre la cámara 12 presurizable en la válvula 1 PERC. Los manómetros primero a cuarto están conectados a la caja 3 de conexiones en el armario C. El sistema S está conectado preferiblemente a un sistema de control general para la supervisión y control de la función de liberación. El equipo eléctrico está conectado a una caja de conexiones en el armario. Para el acceso del cableado eléctrico a la caja de conexiones, hay una abertura en la parte inferior del armario. La conexión para la línea 7 de accionamiento de PERC está en la parte trasera y la válvula 6 de liberación manual de emergencia de PERC está ubicada en el lado derecho del armario. Las conexiones son tres transmisores (EXd) de presión para supervisión y dos electroválvulas (también EXd) para accionamiento. El equipo eléctrico está conectado a la caja 3 de conexiones en el armario C. Las conexiones de monitorización son a cuatro transmisores de presión para la supervisión de las dos botellas (PT1 y PT2). Instrumento de presión N2 (PT3), presión piloto (PT4) y dos electroválvulas de accionamiento. Las tuberías y los accesorios se fabrican preferiblemente en material de acero inoxidable 316, y sometidos a prueba de presión como conjunto final.
La Figura 4 muestra una sección transversal de un PERC 1 según la invención. El PERC 1 es una válvula de disco cargada por resorte que se abre al acoplar para permitir que pase el fluido y se cierra al separarse de una manera conocida per se para las válvulas PERC. Los pernos 26 de ruptura están dispuestos en las bridas 100, 110 de montaje que se romperán a una fuerza de tracción predeterminada que se ejerce sobre la válvula, ya sea tirando de la manguera 32 de transferencia o aplicando gas a alta presión a la cámara 12 presurizada de una manera conocida per se. Sin embargo, se pueden seleccionar otros tipos de válvulas PERC cargadas por resorte que funcionan de manera similar. Por lo tanto, el mecanismo interior y la disposición de los pernos de ruptura no se describirán con más detalle ya que no es esencial para el concepto inventivo.
El PERC 1 comprende un primer miembro 10 de acoplamiento generalmente tubular y un segundo miembro 11 de acoplamiento generalmente tubular que están provistos de bridas 100, 110 de montaje radiales que tienen caras 10A, 11A coincidentes para el enganche sellado de los miembros 10, 11 de acoplamiento. El primer miembro 10 de acoplamiento comprende un canal 15 anular y el segundo miembro de acoplamiento comprende un miembro 16 de soporte de sello anular que está dispuesto para insertarse en el canal 15 anular al conectar dichos miembros 10, 11 de acoplamiento para la formación de una cámara 12 anular presurizable entre dichas caras 10A, 11A coincidentes. Para el suministro de gas presurizado a la cámara 12 presurizable, se dispone un orificio 24 en la parte inferior del canal 15 anular que se abre a una boquilla 50 en el exterior de la brida 100 de montaje para acoplar la línea 7 de accionamiento al PERC 1. En el caso de la variante en la que la línea 8 de monitorización está conectada por separado a la cámara 12 presurizada, una segunda boquilla 51 está dispuesta en un segundo orificio (no mostrado) de manera similar. A continuación, se permite que el gas de presión piloto de la línea 8 de monitorización fluya hacia la cámara 12 presurizable y se distribuya a la línea 7 de accionamiento a través de la cámara 12 presurizada, permitiendo así el control y monitorización de la estanqueidad según el concepto inventivo. La cámara 12 presurizable se describe en detalle en relación con la figura 5.
En la figura 5 se muestra la vista en detalle A de un PERC 1 según la invención en un estado acoplado. El detalle A muestra una sección transversal de las bridas 100, 110 de montaje donde un perno 26 de ruptura (uno de varios pernos de ruptura) sujeta las mitades 10, 11 de acoplamiento acopladas mediante agujeros de montaje en las bridas 100, 110 de montaje. Radialmente dentro del perno 26 de ruptura hay un canal 15 anular, que está dispuesto en la primera brida 100 de montaje del primer miembro 10 de acoplamiento, y el miembro 16 de soporte del sello, que está dispuesto en la segunda brida 110 de montaje del segundo miembro 11 de acoplamiento. La cámara 12 presurizable se forma en el estado acoplado cuando el miembro 16 de soporte del sello se coloca dentro del canal 15 anular.
El canal 15 anular tiene una pared 19 lateral interior y una pared 20 lateral exterior que se extienden en una dirección axial de dicho acoplamiento 1. Además, tiene una pared 21 inferior que conecta las dos paredes 19, 20 laterales. El miembro 16 de soporte de sello anular tiene la forma de una pared cilíndrica que se extiende en una dirección axial del PERC 1. La pared 16 cilíndrica está dispuesta para insertarse en dicho canal 15 anular tras la conexión de dichos miembros 10, 11 de acoplamiento para la formación de una cámara 12 presurizable anular entre las caras 10A, 11A coincidentes de las bridas 100, 110 de montaje. La pared 16 cilíndrica comprende un cabezal 17 distal y ranuras 18A, 18B anulares dispuestas en el lado opuesto de la pared 16, formando dichas ranuras 18A, 18B una parte 18 de cintura axialmente en el interior del cabezal 17 distal. Un par de sellos 13, 14 anulares, preferiblemente un primer sello 13 de labio y un segundo sello 14 de labio, están dispuestos en las ranuras 18A, 18B anulares y se sujetan entre dicha parte 18 de cintura y la pared 19 interior y la pared 20 exterior de dicha cámara 12 presurizable respectivamente. La longitud del miembro 16 de soporte del sello es menor que la profundidad del canal 15 anular para permitir que se forme un hueco 22 entre la cara 23 terminal del cabezal 17 distal y la pared 21 inferior del canal 15 anular. El cabezal 17 distal tiene además una anchura menor que la anchura del canal 15 anular con el fin de facilitar la introducción del miembro 16 de soporte del sello en el canal anular. De este modo se forma un espacio alrededor del cabezal 17 distal, espacio que se extiende entre los sellos 13,14 de labio interior y exterior dentro del canal 15 anular. Este espacio constituye el canal 12 presurizable que se presuriza con gas a alta presión en una situación de emergencia para la separación del PERC 1 y con gas presurizado a un nivel de presión piloto antes de comenzar el repostaje y también durante el funcionamiento normal para controlar y monitorizar la estanqueidad. Además de estos efectos, la disposición con los dos sellos 13, 14 de labio proporciona los efectos sinérgicos de una seguridad adicional contra la penetración de humedad, suciedad o polvo desde el exterior hacia el interior del PERC y se obtiene una seguridad adicional contra la fuga del medio alimentado por combustible desde el interior del PERC al exterior. La cámara 12 presurizable actúa además para la comunicación entre la línea 7 de accionamiento y la línea 8 de monitorización en la variante con una línea 8 de monitorización separada.
La invención comprende además un método de control y monitorización para un sistema S de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) 1 por gas a alta presión neumáticamente que comprende las etapas de:
a) proporcionar a la línea 7 de accionamiento un medio gaseoso a presión piloto, preferiblemente gas nitrógeno a baja presión,
b) proporcionar a la cámara 12 presurizable un medio gaseoso a presión piloto,
c) detectar y controlar dicha presión piloto, y
d) alertar si dicha presión piloto está por debajo de un nivel predeterminado, y opcionalmente
e) proporcionar a la cámara 12 presurizable medios gaseosos de alta presión Gh activando dicho dispositivo 4A, 4B de accionamiento, en dicha línea 7 de accionamiento para la liberación del acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) 1,
por lo que es posible detectar cualquier fuga como medida preventiva antes de comenzar con el repostaje. Además, es posible asegurarse de que el sistema sea capaz de liberar el PERC en caso de una situación de emergencia.
El método comprende además losa etapas de:
f) reducir la presión del medio gaseoso a alta presión GH desde la fuente C de medios gaseosos a alta presión en un primer regulador R1 de presión a un medio gaseoso de presión piloto, y opcionalmente
g) reducir la presión del medio gaseoso a alta presión GH desde la fuente C de medios gaseosos a alta presión en un segundo regulador R2 de presión dispuesto aguas arriba del primer regulador R1 de presión hasta un nivel de presión de maniobra entre el nivel de alta presión y el nivel de presión piloto,
por lo que es suficiente con una sola fuente de medio gaseoso presurizado para suministrar al sistema gas presurizado a niveles de presión adecuados.
El método comprende además las etapas de:
h) proporcionar el medio gaseoso de presión piloto desde la línea de monitorización a la línea 7 de accionamiento a través de dicha cámara 12 presurizable o en paralelo con el primer dispositivo 4A, 4B de accionamiento.
Realizaciones alternativas
La invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente, sino que se puede variar dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones de patente. Por ejemplo, se comprende que los dispositivos 4A, 4B de accionamiento pueden ser automáticos o manuales y que los dispositivos de maniobra pueden ser neumáticos o eléctricos.
Se comprende además que los niveles de presión indicados en el presente documento son solo a modo de ejemplo y que los niveles de presión se eligen dependiendo del campo de aplicación real. El nivel de presión del instrumento y el nivel de presión del piloto pueden ser iguales y se pueden variar en los intervalos que se regulan en los aspectos de seguridad personal.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (S) de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado por gas a alta presión neumáticamente que comprende un acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) (1) dispuesto cuando está en uso en una línea (32) de suministro de fluido para transportar fluidos peligrosos, dicho acoplamiento (1) de liberación de emergencia impulsado que comprende un par de miembros (10, 11) de acoplamiento provistos de caras (10A, 11A) coincidentes para enganche sellado de los miembros (10, 11) de acoplamiento y la formación de una cámara (12) presurizable entre dichos miembros (10, 11) de acoplamiento,
comprendiendo dicho sistema (S) una línea (7) de accionamiento conectada por un extremo a la cámara (12) presurizable y por el otro extremo a una fuente (C) de medio gaseoso a alta presión (GH), preferiblemente gas nitrógeno a alta presión,
un primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento dispuesto en la línea (7) de accionamiento,
caracterizado por que dicho sistema (S) proporciona un medio gaseoso a un nivel de presión piloto a dicha cámara (12) presurizable y a dicha línea (7) de accionamiento en una posición aguas abajo del primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento o mediante dicha cámara (12) presurizable para la detección de cualquier fuga de gas en el sistema (S) de control y monitorización, siendo dicho medio gaseoso a presión piloto preferiblemente gas nitrógeno a baja presión.
2. Un sistema (S) según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una línea (8) de monitorización de monitorización que comprende un primer regulador (R1) de presión, para reducir el medio gaseoso a alta presión (Gh) desde la fuente (C) de alta presión hasta el nivel de presión piloto, y un indicador (PI5) de presión, para controlar el nivel de la presión piloto,
opcionalmente el sistema (S) comprende un segundo regulador (R2) de presión dispuesto aguas arriba del primer regulador (R1) de presión, para reducir el medio gaseoso a alta presión (Gh) desde la fuente (C) de alta presión hasta un nivel de presión de maniobra entre el nivel de alta presión y el nivel de presión piloto.
3. Un sistema (S) según la reivindicación 2, caracterizado por que dicha línea (8) de monitorización está en comunicación de fluidos con una primera fuente (C) de medio gaseoso a alta presión (Gh) y la cámara (12) presurizable, y en esa dicha línea (7) de accionamiento está en comunicación de fluidos con una segunda fuente (C) de medio gaseoso a alta presión (Gh) y la cámara (12) presurizable, dicha línea (8) de monitorización y dicha línea (7) de accionamiento están en comunicación de fluidos entre sí a través de dicha cámara (12) presurizable.
4. Un sistema (S) según la reivindicación 2, caracterizado por que dicha línea (8) de monitorización está dispuesta en paralelo con el primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento.
5. Un sistema (S) según la reivindicación 1, caracterizado por que la activación de dicho primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento se inicia mediante una señal de inicio de un dispositivo (33) de activación de PERC ubicado en una posición remota con respecto al dispositivo (4A, 4B) de accionamiento.
6. Un sistema (S) según la reivindicación 5, caracterizado por que comprende varios dispositivos (33) de activación PERC ubicados en posiciones remotas entre sí.
7. Un sistema (S) según la reivindicación 1, caracterizado por que un segundo dispositivo (6) de accionamiento provisto de un mango (60) manual está dispuesto en paralelo con el primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento.
8. Un sistema (S) según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento está regulado neumáticamente.
9. Un método de control y monitorización para un sistema (S) de control y monitorización de acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) (1) por gas a alta presión neumáticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que comprende las etapas de:
a) proporcionar a la línea (7) de accionamiento de un medio gaseoso a presión piloto, preferiblemente gas nitrógeno a baja presión,
b) proporcionar a la cámara (12) presurizable un medio gaseoso a presión piloto,
c) detectar y controlar dicha presión piloto, y
d) alertar si dicha presión piloto está por debajo de un nivel predeterminado, y opcionalmente
e) proporcionar a la cámara (12) presurizable medios gaseosos a alta presión (Gh) activando dicho dispositivo (4A, 4B) de accionamiento en dicha línea (7) de accionamiento para la liberación del acoplamiento de liberación de emergencia impulsado (PERC) (1).
10. Un método de control y monitorización según la reivindicación 9, caracterizado por que además comprende las etapas de:
f) reducir la presión del medio gaseoso a alta presión (Gh) desde la fuente (C) de medio gaseoso a alta presión en un primer regulador (R1) de presión a un medio gaseoso de presión piloto, y opcionalmente
g) reducir la presión del medio gaseoso a alta presión (Gh) desde la fuente (C) de medio gaseoso a alta presión en un segundo regulador (R2) de presión dispuesto aguas arriba del primer regulador (R1) de presión hasta un nivel de presión de maniobra entre el nivel de alta presión y el nivel de presión piloto.
11. Un método de control y monitorización según la reivindicación 10, caracterizado por que además comprende las etapas de:
h) proporcionar el medio gaseoso a presión piloto desde la línea (8) de monitorización a la línea (7) de accionamiento a través de dicha cámara (12) presurizable o en paralelo con el primer dispositivo (4A, 4B) de accionamiento.
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