ES2963584T3 - Dispositivo de trasvase de un fluido desde un tanque de alimentación a un tanque receptor - Google Patents

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Abstract

Título de la invención: Dispositivo para transferir un fluido desde un tanque de suministro a un tanque receptor. Dispositivo (0) para transferir un fluido desde un tanque de suministro (10) a un tanque receptor (20), comprendiendo el dispositivo de transferencia al menos un conducto (3) para cargar el tanque receptor (20) con líquido y al menos un conducto (4) para el retorno del gas, el conducto de retorno de gas (4) que permite transferir el gas contenido en el tanque receptor (20) a una presión próxima o significativamente diferente de la presión del tanque de suministro (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de trasvase de un fluido desde un tanque de alimentación a un tanque receptor
La presente invención se refiere a un dispositivo de trasvase de un fluido y, más en particular, se refiere al trasvase de líquido entre una primera estructura y una segunda estructura.
Se conocer utilizar una barcaza para alimentar gas natural líquido (GNL) a un buque dispuesto en muelle o en el mar. Esta barcaza se comporta entonces como un buque nodriza que proporciona este GNL, en particular cuando este GNL es utilizado como combustible para la propulsión del buque. Así pues, esta barcaza comprende tanques de almacenamiento de GNL, en particular tanques de membrana que permiten almacenar el GNL a presión atmosférica y a -163 °C.
La barcaza convencionalmente incluye un dispositivo de trasvase de un fluido que incluye una tubería de carga de líquido conectada al tanque del buque para el trasvase del fluido en estado líquido, así como una tubería de retorno del gas que permite, por una parte, evacuar la fase gaseosa presente en el tanque del buque durante la carga de la fase líquida y, por otra, inyectar esta fase gaseosa en el tanque de la barcaza con el fin de mantener una presión estable en el interior de este último. Un sistema de este tipo se describe en el documento US2006254676.
Se da un problema cuando se observan diferencias de presión entre la presión en el tanque del buque y la presión que puede soportar el tanque de la barcaza. En efecto, el tanque de la barcaza almacena el GNL a una presión sensiblemente atmosférica. Por su parte, el tanque del buque puede almacenar el GNL a presión atmosférica, en particular en un tanque de membrana, o a una presión más elevada, en particular en un tanque llamado esférico o cilíndrico. En el caso del empleo de un tanque de barcaza de membrana para cargar un tanque esférico de un buque, la toma de un retorno de gas puede revelarse complicada, e incluso prohibirse, ya que una presión demasiado elevada puede dañar el tanque de membrana de la barcaza.
La invención tiene, pues, por finalidad proporcionar un dispositivo de trasvase de fluido que puede ser utilizado para la carga de GNL a la vez en buques con tanques sometidos a una alta presión y en buques con tanques a presión atmosférica. Por lo tanto, la invención cubre un dispositivo de trasvase de un gas licuado desde un tanque de alimentación de una primera estructura a un tanque receptor de una segunda estructura, siendo flotante al menos una de las estructuras, comprendiendo el dispositivo de trasvase al menos una tubería de carga de líquido al tanque receptor y al menos una tubería de retorno del gas presente en el tanque receptor hacia el tanque de alimentación, caracterizado porque la tubería de retorno del gas comprende al menos un sistema de regulación de presión que comprende al menos un primer ramal equipado con un órgano de expansión del gas y un segundo ramal dispuesto en paralelo al órgano de expansión y equipado con una válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal.
El tanque de alimentación puede ser en particular un tanque de una estructura flotante tal como una barcaza y el tanque receptor puede ser un tanque de un buque de transporte de gas licuado utilizado como depósito de combustible para el suministro de este combustible a un órgano consumidor en el buque, por ejemplo, el sistema de propulsión. El tanque de alimentación constituye entonces el tanque del que se toma el fluido que va a trasvasarse para llenar el tanque receptor. El tanque de alimentación o el tanque receptor puede ser, asimismo, el de una estructura terrestre, tal como un tanque o un convoy terrestre de carga de gas líquido o un tanque o un convoy terrestre de recepción de gas licuado conducido por vía marítima.
El gas líquido trasegado desde el tanque de alimentación al tanque receptor puede ser gas natural licuado (GNL), en cuyo caso una fase gaseosa del GNL recorre la tubería de retorno. El dispositivo de trasvase de fluido permite entonces el trasvase del GNL desde el tanque de alimentación hacia el tanque receptor, pasando por la tubería de carga de líquido.
Al cargar el tanque receptor, es necesario ir evacuando gas según se va llenando, con el fin de que durante la etapa de llenado no se eleve la presión del mismo, elevación de presión que ocasiona la ralentización del llenado del tanque receptor al ejercer una contrapresión. Semejante elevación de presión podría dañar el tanque receptor en caso de ser este tanque un tanque receptor de membrana.
Igualmente, durante esta operación de llenado del tanque receptor, es necesario estabilizar la presión del tanque de alimentación para evitar una generación de presión negativa en el mismo. El dispositivo de trasvase según la invención evita esta situación al permitir que el gas vuelva hacia el tanque de alimentación a caudal y presión compatibles con el llenado. Esta es la misión de la tubería de retorno del gas que enlaza el tanque receptor con el tanque de alimentación, la cual permite entonces trasvasar el gas desde el tanque receptor hacia el tanque de alimentación.
Los tanques pueden presentar presiones similares o presiones significativamente distintas, requiriendo este último supuesto una adecuación de la presión del gas antes de su entrada en el tanque de alimentación. Entonces, un sistema de regulación de presión permite esta adecuación de presión, acondicionando pasos diferentes en caso de presiones similares o de presiones distintas.
El primer ramal comprende entonces el órgano de expansión del gas, en tanto que el segundo ramal comprende la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal. El órgano de expansión genera una pérdida de carga en el gas que llega desde el tanque de alimentación, en tanto que la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal es una válvula de todo o nada en el sentido de que se utiliza abierta o cerrada, pero nunca entre ambos. En lo sucesivo, daremos el nombre de primera válvula a esta válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal. Entonces, dicha primera válvula permite el paso del gas que llega desde el tanque receptor sin pérdida de carga. Por lo tanto, esta primera válvula permite un retorno más rápido de los gases, puesto que no genera pérdida de carga. Así, el caudal de gas circulante por el ramal portador de la primera válvula es superior al que circula por el ramal portador del órgano de expansión.
Según una característica de la invención, un dispositivo de mando comanda la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal en función de una primera presión medida en la tubería de retorno del gas.
La primera presión puede medirse, por ejemplo, aguas abajo del sistema de regulación de presión.
Los términos aguas abajo - aguas arriba se definen con respecto al sentido de circulación del gas por la tubería de retorno del gas. Los términos aguas abajo - aguas arriba también pueden utilizarse para designar la ubicación de elementos a lo largo de la tubería de retorno del gas, en función del sentido de circulación del gas por la tubería de retorno del gas, es decir, desde el tanque receptor hasta el tanque de alimentación.
El dispositivo de mando está constituido en particular a partir de un dispositivo de medición que permite medir la primera presión del tanque de alimentación y de un órgano de mando neumático o hidráulico que permite abrir o cerrar la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal, en función de la presión medida por el dispositivo de medición.
Según una característica alternativa de la invención, la primera presión puede medirse aguas arriba del sistema de regulación de presión. Por aguas arriba, se comprende que la presión se mide a la salida del tanque receptor y antes del sistema de regulación de presión.
Según una característica de la invención, el sistema de regulación de presión está configurado para mantener cerrada la válvula configurada a su vez para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal, cuando la primera presión medida en la tubería de retorno del gas es superior a un primer umbral de seguridad, con el gas recorriendo el órgano de expansión. Dicho de otro modo, el sistema impone un paso del gas de retorno a través del órgano de expansión cuando la presión medida en la tubería de retorno del gas está por encima del primer umbral de seguridad. El primer umbral de seguridad está fijado, por ejemplo, a 0,63 barg.
Según una característica de la invención, el sistema de regulación de presión está configurado para mantener abierta la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal cuando la primera presión medida en la tubería de retorno del gas es igual o inferior a un primer umbral de seguridad. En esta situación, se saca partido de la primera válvula que no genera pérdidas de carga, comparada con el órgano de expansión. Así, el caudal de gas se puede mantener a un nivel elevado, lo cual reduce el tiempo de llenado del tanque receptor. El primer umbral de seguridad es idéntico al anteriormente apuntado y está fijado, por ejemplo, a 0,63 barg.
Según una característica de la invención, el órgano de expansión es de actuación mecánica. Incluye entonces el órgano de expansión un elemento que un operario puede accionar manualmente directamente sobre el órgano de expansión, como, por ejemplo, un grifo, permitiendo un elemento mecánico de este tipo graduar la presión aguas abajo del órgano de expansión.
Según una característica de la invención, el órgano de expansión permite en particular generar una pérdida de carga mínima de 0,250 bar en los gases circulantes por la tubería de retorno del gas, siendo graduable, por otro lado, tal pérdida de carga mediante el mando mecánico del órgano de expansión.
Según una característica de la invención, el tanque de alimentación está configurado para operar a una presión comprendida entre 0,05 barg y 0,700 barg, en tanto que el tanque receptor está configurado para operar a una presión comprendida entre 0,05 barg y 10 barg.
Dicho de otro modo, el tanque de alimentación presenta la configuración de un tanque de membrana, en tanto que el tanque receptor puede ser un tanque de cualquier tipo, como, por ejemplo, un tanque de tipo B o C.
La presión aguas abajo, correspondiente a la primera presión medida en el tanque de alimentación y la presión aguas arriba del sistema de regulación de presión puede graduarse entre estos dos extremos gracias al mando mecánico del órgano de expansión.
Por lo que antecede se comprende que, cuando la presión medida por el dispositivo de mando, y en particular por su dispositivo de medición dispuesto aguas abajo del sistema de regulación de presión, es superior al primer umbral de seguridad, la primera válvula se cierra bajo la acción del órgano de mando neumático o hidráulico del dispositivo de mando. Tal configuración obliga los gases a pasar por el primer ramal de la tubería de retorno del gas, es decir, por el órgano de expansión, que permite disminuir la presión del gas por pérdida de carga antes de su entrada en el tanque de alimentación.
En el caso en que la presión medida por el dispositivo de medición aguas abajo del sistema de regulación de presión es igual o inferior al primer umbral de seguridad, el órgano de mando neumático o hidráulico mantiene abierta la primera válvula. Tal configuración permite al gas atravesar la primera válvula del segundo ramal de la tubería de retorno de gas sin pérdida de carga, lo cual permite aumentar el retorno de gas y, con ello, disminuir el tiempo necesario para llenar un tanque receptor.
Un primer órgano de medición de presión permite medir la primera presión que reina en el tanque de alimentación y la compara con un cuarto umbral de seguridad correspondiente a un máximo valor de presión definido por el operario. Este cuarto umbral de seguridad puede fijarse a 0,63 barg y su superación activa un primer órgano de respuesta. Entonces, el primer órgano de respuesta responde a esta superación de cuarto umbral de seguridad, medida por el primer órgano de medición, cerrando la válvula de control de presión mediante el envío de una señal.
Un segundo órgano de medición de presión permite medir la primera presión que reina en el tanque de alimentación y la compara con un quinto umbral de seguridad correspondiente a un máximo valor de presión definido por el operario. Este quinto umbral de seguridad puede fijarse a 0,65 barg y su superación activa un segundo órgano de respuesta. Entonces, el segundo órgano de respuesta permite enviar una señal a la válvula de control de presión para que se cierre.
El segundo órgano de medición de presión se comunica asimismo con un tercer órgano de respuesta. El tercer órgano de respuesta es activado entonces por el segundo órgano de medición cuando la primera presión medida por este último rebasa un sexto umbral de seguridad igual a 0,67 barg. Entonces, el tercer órgano de respuesta envía una señal a la válvula de control de presión para que la misma permanezca cerrada, y una señal asimismo a una válvula de liberación dispuesta al final de la tubería de retorno del gas, señal que abre dicha válvula de liberación. La apertura de la válvula de liberación permite evacuar gas del tanque de alimentación afuera del mismo, es decir, a la atmósfera, por intermedio de un tubo de venteo. Así, la evacuación del gas fuera del tanque de alimentación permite reducir la presión reinante en dicho tanque de alimentación.
Según una característica de la invención, el órgano de expansión está configurado para manejar una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre un primer valor y un segundo valor y para fijar una presión de salida de gas cuyo margen de valores está comprendido entre un tercer valor y un cuarto valor.
El primer valor puede ser, por ejemplo, de 0,05 barg y el segundo valor puede ser de 9 barg. El segundo valor corresponde a un valor máximo de presión del gas que puede manejar el órgano de expansión. El tercer valor puede ser, por ejemplo, de 0,05 barg y el cuarto valor puede ser de 0,8 barg.
Por lo que antecede, se comprende que el órgano de expansión genera una pérdida de carga de la presión del gas circulante por el primer ramal.
Según una característica de la invención, la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal permite una circulación de gas por el segundo ramal hasta un quinto valor de presión del gas, siendo el quinto valor superior al primer valor e inferior al cuarto valor.
El quinto valor puede ser igual a 0,63 barg y superior al primer valor, a la vez que es estrictamente inferior al cuarto valor correspondiente al valor máximo de la presión saliente del órgano de expansión del primer ramal. Entonces, el quinto valor es similar a la primera presión que reina en el tanque de alimentación. Se comprende que la primera válvula permite el paso del gas cuya presión es sensiblemente igual al quinto valor de 0,63 barg, sin permitir la primera válvula generar una pérdida de carga del gas circulante en la tubería de retorno del gas, antes de su entrada en el tanque de alimentación.
Según una característica de la invención, la tubería de retorno del gas comprende una válvula de control de presión dispuesta entre el sistema de regulación de presión y el tanque de alimentación.
La válvula de control de presión es un elemento de expansión configurado para operar una expansión del gas circulante por la tubería de retorno del gas con el fin de estabilizar la presión a la entrada del tanque de alimentación. Más concretamente, la válvula de control de presión permite generar una pérdida de carga del gas a la salida del sistema de regulación de presión. Para este fin, la válvula de control de presión comprende una interfaz de mando comandada eléctricamente por un operario del buque, quien define la presión de entrada aceptable en el tanque de alimentación. Así pues, la válvula de control de presión tiene una misión de seguridad de cara al sistema de regulación de presión, por ejemplo, en caso de mal funcionamiento del dispositivo de mando del sistema de regulación de presión, o cuando la pérdida de carga del gas a la salida del sistema de regulación de presión resulta ser insuficiente para su entrada en el tanque de alimentación. Entonces, la válvula de control de presión puede comprender tres órganos de medición de presión, dispuestos todos ellos aguas abajo del sistema de regulación de presión, en diferentes puntos del dispositivo de trasvase de fluido.
Según una característica de la invención, la válvula de control de presión maneja una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor y el cuarto valor y fija una presión de salida de gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor y un sexto valor, inferior al cuarto valor.
El sexto valor puede ser, por ejemplo, igual a 0,4 barg. Se comprende entonces que la válvula de control de presión permite una última adecuación de la presión del gas circulante por la tubería de retorno del gas, al salir del sistema de regulación de presión. La presión comprendida entre el tercer valor y el sexto valor es la presión aceptable por el tanque de alimentación.
Según una característica de la invención, la tubería de retorno del gas comprende un dispositivo de seguridad dispuesto entre el tanque receptor y el sistema de regulación de presión y configurado para interrumpir la circulación del gas por la tubería de retorno del gas cuando la presión del gas medida entre la válvula de control de presión y el tanque de alimentación rebasa un segundo umbral de seguridad de valor superior al sexto valor.
Según una característica de la invención, el dispositivo de seguridad está configurado para interrumpir la circulación del gas por la tubería de retorno del gas cuando la presión del gas medida entre el tanque receptor y el dispositivo de seguridad rebasa un tercer umbral de seguridad de valor superior al segundo valor.
El dispositivo de seguridad comprende un primer elemento de medición de la presión dispuesto entre el sistema de regulación de presión y el tanque de alimentación. Entonces, el primer elemento de medición de la presión está configurado para medir la presión del gas circulante por la tubería de retorno del gas, y en particular la presión reinante en el tanque de alimentación, y compararla con el segundo umbral de seguridad correspondiente al séptimo valor. El séptimo valor, entonces, puede ser igual a 0,66 barg.
El dispositivo de seguridad comprende un segundo elemento de medición de la presión dispuesto entre el tanque receptor y el sistema de regulación de presión. Entonces, el segundo elemento de medición de la presión está configurado para medir la presión del gas circulante por la tubería de retorno del gas y compararla con el tercer umbral de seguridad correspondiente al segundo valor, igual a 9 barg.
Así pues, el dispositivo de seguridad puede comprender dos elementos de medición, cuyo primer elemento de medición de la presión aguas abajo del sistema de regulación de presión permite, en caso de que la presión medida alcance un segundo umbral de seguridad fijado al séptimo valor, cerrar una válvula de seguridad posicionada a la salida del tanque receptor. El segundo elemento de medición de la presión aguas arriba del sistema de regulación de presión, es decir, en la tubería de retorno a la salida del tanque receptor, permite, en caso de medición de una presión superior al tercer umbral de seguridad correspondiente al segundo valor, cerrar la válvula de seguridad posicionada a la salida del tanque receptor. Definimos entonces el tercer umbral de seguridad como superior al primer umbral de seguridad. Más concretamente, el tercer umbral de seguridad corresponde a una presión según el segundo valor que ya no puede ser manejada por el órgano de expansión, el cual ya no está en condiciones de rebajar la presión al nivel aceptado por el tanque de alimentación.
El dispositivo de trasvase puede comprender al menos una válvula de aislamiento dispuesta en la tubería de retorno del gas.
La válvula de aislamiento es una válvula de actuación manual, que tiene una función de seguridad final. Se cierra bajo la acción manual del operario, en particular en caso de mal funcionamiento de los demás sistemas de seguridad de la tubería de retorno del gas anteriormente apuntados.
Asimismo, la invención cubre una estructura que comprende al menos un dispositivo de trasvase de un fluido que comprende cualquiera de las características anteriores y al menos un tanque destinado a contener gas en estado líquido, ventajosamente gas natural en estado líquido. El tanque puede ser el tanque de alimentación o el tanque receptor de la estructura y el dispositivo de trasvase de fluido según la invención ventajosamente se halla dispuesto sobre la estructura flotante.
La estructura flotante puede ser, en particular, una barcaza que comprende el tanque de alimentación que sirve para repostar combustible a los buques de un puerto tales como metaneros, portacontenedores, buques de carga a granel o buques de cruceros. En tal caso, el tanque receptor puede ser un depósito de combustible para la propulsión de la estructura flotante.
La invención también cubre un sistema para cargar un gas natural líquido, que combina al menos una estructura que comprende el tanque receptor destinado a contener gas natural líquido y al menos una estructura según la característica anterior y que comprende al menos el tanque de alimentación, siendo flotante al menos una de estas estructuras.
Asimismo, la invención trata de un procedimiento de trasvase de un gas natural líquido desde un tanque de alimentación hacia un tanque receptor, que pone en práctica un dispositivo de trasvase de fluido según cualquiera de las características anteriores referentes al dispositivo de trasvase.
Según una característica del procedimiento de trasvase, se mantiene cerrada la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal cuando la primera presión medida en la tubería de retorno del gas, por ejemplo, aguas arriba o aguas abajo del sistema de regulación de presión, es superior a un primer umbral de seguridad, con el gas recorriendo entonces el órgano de expansión, o se mantiene abierta la válvula configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal cuando la primera presión medida en la tubería de retorno del gas, por ejemplo, aguas arriba o aguas abajo del sistema de regulación de presión, es igual o inferior al primer umbral de seguridad.
Otras características, detalles y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto con la lectura, por una parte, de la descripción que sigue y, por otra, de varios ejemplos de realización dados con carácter indicativo y no limitativo con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una vista esquemática de un dispositivo de trasvase de un fluido según la invención;
La Fig. 2 es una vista esquemática de un sistema de regulación de presión constitutivo del dispositivo de trasvase de fluido de la figura 1 según una primera configuración;
La Fig. 3 es una vista esquemática del sistema de regulación de presión constitutivo del dispositivo de trasvase de fluido según la invención según una segunda configuración;
La Fig. 4 es una vista esquemática del conjunto de la tubería de retorno del gas del dispositivo de trasvase de fluido según la invención;
Las características, variantes y las diferentes realizaciones de la invención pueden asociarse unas con otras, según combinaciones diversas, en tanto no sean incompatibles o exclusivas entre sí. En particular, cabrá imaginar variantes de la invención que solo comprendan una selección de características descritas más adelante aisladamente de las demás características descritas, si esta selección de características es suficiente para conferir una ventaja técnica o para diferenciar la invención con respecto al estado de la técnica anterior.
La figura 1 ilustra una primera estructura 1 que comprende un tanque de alimentación 10 y una segunda estructura 2 que comprende un tanque receptor 20. En el ejemplo ilustrado, la primera estructura 1 es flotante y puede ser en particular una barcaza. La segunda estructura 2 también es flotante y puede ser, por ejemplo, un buque de tipo metanero, de carga a granel, portacontenedores o buque de cruceros. Alternativamente, al menos una de las dos estructuras puede ser terrestre.
El tanque de alimentación 10 presenta un primer volumen interno V1 que contiene una carga líquida, en particular gas natural en estado líquido, a una primera presión P1 comprendida entre 0,05 barg y 0,700 barg y a una temperatura comprendida entre -163 °C y - 155 °C. Para conseguir esto, el tanque de alimentación 10 incluye una pared de tanque de alimentación 10 que comprende al menos una capa de aislamiento y una membrana. La membrana constituye entonces la parte en contacto con la carga líquida, y puede presentar ondulaciones con el fin de resistir mejor los choques mecánicos de la carga líquida contra la pared de tanque. Según la invención, el tanque de alimentación 10 es un tanque de membrana, es decir, constituido a partir de una capa primaria y de una capa secundaria, comprendiendo cada capa una membrana que asegura de la estanqueidad y un espesor de un material termoaislante, en orden a aislar el contenido del tanque de alimentación 10 del ambiente exterior al mismo.
El tanque receptor 20 presenta un segundo volumen interno V2 que contiene una carga líquida, en particular gas natural en estado líquido, a una segunda presión P2 y a una temperatura comprendida entre -163 °C y -130 °C. La segunda presión P2 puede ser una presión cercana a la primera presión P1 que reina en el tanque de alimentación 10. Entonces, el tanque receptor 20 comprende una pared de tanque receptor 20 que puede ser de tecnología similar a la del tanque de alimentación 10, es decir, de membrana, con una presión de hasta 0,700 barg. Alternativamente, y en esto reside el interés de la invención, el tanque receptor 20 puede estar realizado según una tecnología de tipo B o C, es decir, tanques de paredes autosoportadas capaces de resistir presiones comprendidas entre 1 barg y 10 barg. Estos tanques son reconocibles por adoptar la forma de una esfera o de un prisma.
La finalidad de la primera estructura 1 flotante es la de abastecer gas natural líquido al tanque receptor 20 de la segunda estructura 2 flotante. Para conseguir esto, entre el tanque receptor 20 y el tanque de alimentación 10 se dispone un dispositivo de trasvase 0 de fluido, de manera tal que los enlace. El dispositivo de trasvase 0 de fluido se compone de al menos una tubería 3 de carga de líquido y de una tubería 4 de retorno del gas.
La tubería 3 de carga de líquido se materializa en un tubo por el que circula la carga líquida con el fin de pasar del tanque de alimentación 10 de la primera estructura 1 flotante al tanque receptor 20 de la segunda estructura 2 flotante. Este trasvase del fluido en estado líquido se opera por medio de una bomba 2. En un trasvase de este tipo, el gas natural licuado extraído del tanque de alimentación 10 libera el primer volumen interno V1 de este último, en tanto que el gas natural licuado que llega al tanque receptor 20 llena el segundo volumen interno V2 de este tanque receptor 20.
En correspondencia con el tanque de alimentación 10, la descarga del gas natural licuado conlleva variaciones de presión que es preciso estabilizar, para no dañar la pared del tanque de alimentación 10. En correspondencia con el tanque receptor 20, la carga de este último aumenta la segunda presión P2 dentro del segundo volumen interno V2. Tal aumento de la segunda presión P2 dentro del segundo volumen interno V2, al mismo tiempo, puede dañar el tanque receptor 20, pero también dañar unas bombas de trasvase (no representadas), las cuales deberían ejercer entonces un esfuerzo de empuje superior para contrarrestar una contrapresión dentro del segundo volumen interno V2. Es necesario, por tanto, evacuar el gas a la par del repostaje de combustible al tanque receptor 20 con el fin de bajar esta presión dentro del segundo volumen interno V2.
Por su parte, la tubería 4 de retorno del gas se dispone entre el tanque receptor 20 y el tanque de alimentación 10, de manera tal que los enlace.
La tubería 4 de retorno del gas permite, al repostar combustible al tanque receptor 20, trasvasar el gas del segundo volumen interno V2 al primer volumen interno V1 del tanque de alimentación 10. En otras palabras, el gas del segundo volumen interno V2 que debe ser evacuado fuera del tanque receptor 20, para evitar la elevación de su presión con su llenado, se inyecta en el primer volumen interno V1 del tanque de alimentación 10 con el fin de estabilizar la primera presión P1 del primer volumen interno V1.
El interés de tal dispositivo de trasvase está especialmente en evitar la expulsión del gas a la atmósfera y también en mantener una presión estable en el tanque de alimentación 10 de la primera estructura 1.
Como se ha apuntado anteriormente, el tanque de alimentación 10 almacena el gas natural licuado y presenta una bóveda de gases a la primera presión P1, en tanto que el tanque receptor 20 contiene el gas natural licuado y una bóveda gases a la segunda presión P2. La finalidad de la tubería 4 de retorno del gas es principalmente la de conservar constante la primera presión P1 en el tanque de alimentación 10 durante la operación de repostaje de combustible.
La segunda presión P2 del tanque receptor 20 puede ser cercana a la primera presión P1, pero también puede ser significativamente distinta si el tanque receptor 20 de la segunda estructura 2 es de paredes portantes, es decir, capaz de resistir una presión de 10 barg. Se comprende entonces que se plantea un problema cuando la primera presión P1 y la segunda presión P2 son diferentes. En efecto, el retorno de gas desde el tanque de alimentación 10 con gas de presión superior podría dañarlo.
Así pues, según la invención, la tubería 4 de retorno del gas incluye un sistema de regulación de presión 5. El sistema de regulación de presión 5 se configura en un sistema que comprende un primer ramal 51 de paso del gas y un segundo ramal 52 de paso del gas. El primer ramal 51 incluye un órgano de expansión 510 del gas, en tanto que el segundo ramal 52 incluye una válvula 520 configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal.
El órgano de expansión 510 del gas se materializa en un órgano de actuación mecánica, es decir, el mismo comprende un elemento que puede ser accionado por un operario, por ejemplo, un grifo. Entonces, el órgano de expansión 510 tiene como función la de disminuir la presión del gas pasante por el primer ramal 51. En cambio, la válvula 520 configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal es una válvula de todo o nada, en el sentido de que se utiliza, bien abierta, o bien cerrada, pero nunca entre ambos. En aras de facilitar la lectura, más adelante en la descripción detallada, daremos el nombre de primera válvula a la válvula 520 configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal. La primera válvula 520 permite el paso del gas por el segundo ramal 52 sin modificación significativa de su presión. Por lo tanto, la primera válvula 520 es una alternativa al órgano de expansión 510 del gas del primer ramal 51, cuando la presión aguas abajo del sistema de regulación 5 permanece por debajo de un umbral de presión determinado.
Por lo que antecede, se comprende que la tubería 4 de retorno del gas a la vez permite la utilización del gas del tanque receptor 20 cuando la segunda presión P2 es cercana a la primera presión P1, pero también cuando las presiones P1, P2 son significativamente distintas.
A continuación se pasa a describir con mayor detalle el sistema de regulación de presión 5 por medio de la figura 2, que muestra una primera configuración del dispositivo de trasvase de fluido, y la figura 3, que muestra una segunda configuración del dispositivo de trasvase de fluido. Conviene considerar que la tubería 4 de retorno del gas comprende otros elementos distintos al sistema de regulación de presión 5 y que estos se detallarán más adelante en la descripción en la figura 4. Asimismo, más adelante en la descripción se van a exponer seis umbrales de seguridad y siete valores distintos, todo ello de forma no lineal, sin que la numeración refleje en absoluto un orden de importancia de los umbrales de seguridad ni de los valores distintos.
La figura 2 ilustra el sistema de regulación de presión 5 de la tubería 4 de retorno del gas con, en particular, el primer ramal 51 que comprende el órgano de expansión 510 del gas y el segundo ramal 52 que comprende la primera válvula 520.
El tanque de alimentación 10 comprende el gas natural líquido y una bóveda de tanque, es decir, la bóveda de gases a la primera presión P1 igual a 0,4 barg. En esta primera configuración del dispositivo de trasvase de fluido, el tanque receptor 20 contiene el gas natural líquido y su bóveda de gases a la segunda presión P2 cercana a la primera presión P1, es decir, en torno a 0,4 barg. Por lo tanto, esta primera configuración del dispositivo de trasvase de fluido corresponde a la situación en la que el tanque de alimentación 10 y el tanque receptor 20 son, ambos, tanques de membrana.
Un dispositivo de mando 54 del sistema de regulación de presión 5 está posicionado en paralelo con dicho sistema de regulación de presión 5. En particular, comprende el dispositivo de mando 54 un dispositivo de medición 540 y un órgano de mando neumático o hidráulico 542. El dispositivo de medición 540 permite medir, en la tubería 4 de retorno del gas, la primera presión P1, es decir, la primera presión P1 del tanque de alimentación 10. Más concretamente, la primera presión P1 se mide aguas abajo del sistema de regulación de presión 5. Entonces, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 permite actuar sobre la primera válvula 520, en particular, cerrándola. Más concretamente, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 actúa sobre la primera válvula 520 en función de la primera presión P1 medida por el dispositivo de medición 540 del dispositivo de mando 54. En el caso en que la primera presión P1 supera un primer umbral de seguridad, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 cierra la primera válvula 520. Este primer umbral de seguridad puede ser, por ejemplo, de un quinto valor E igual a 0,63 barg. Dicho en otras palabras, la primera válvula 520 maneja una presión de entrada del gas igual al quinto valor E y fija una presión de salida del gas igual al quinto valor E, es decir, sin pérdida de carga.
En el repostaje de combustible al tanque receptor 20, la primera presión P1 del tanque de alimentación 10 debe permanecer estable e inferior a 0,63 barg, con el fin de no dañarlo. Para este fin, el primer umbral de seguridad fijado a 0,63 barg permite, en caso de superación de dicho valor, cerrar la primera válvula 520. Más concretamente, cuando la primera presión P1 medida por el dispositivo de medición 540 supera el primer umbral de seguridad igual al quinto valor E fijado a 0,63 barg, este último envía una señal al órgano de mando neumático o hidráulico 542 para que cierre la primera válvula 520.
En esta primera configuración del dispositivo de trasvase de fluido, el tanque de alimentación 10 y el tanque receptor 20 comprenden ambos bóvedas de gases a una primera presión P1 y una segunda presión P2 cercanas, pero diferentes. Una diferencia de presión del orden de 0,100 a 0,150 bar en general permite el flujo libre del gas desde el tanque receptor 20 al tanque de alimentación 10. Se comprende entonces que la presión a lo largo de la tubería de retorno del gas 4 solo debe experimentar una pequeña variación y que, de este modo, la primera presión P1 medida por el dispositivo de medición 540 no supera el primer umbral de seguridad igual al quinto valor E fijado a 0,63 barg.
Cuando la primera presión P1 medida por el dispositivo de medición 540 no supera el primer umbral de seguridad, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 no cierra la primera válvula 520, de manera tal que el gas pasa mayoritariamente por el segundo ramal 52 del sistema de regulación de presión 5. En efecto, el gas pasa naturalmente por la vía más fácil, cosa que es, en el caso que nos ocupa, el paso sin pérdida de carga, por la primera válvula 520. Con todo, conviene considerar que una parte mínima del gas que circula por la tubería 4 de retorno del gas también pasa por el primer ramal 51 cuando la primera válvula 520 está abierta.
Una válvula de control de presión 40 se encuentra dispuesta aguas abajo del dispositivo de mando 54 y comprende al menos un órgano de medición y un órgano de respuesta, en el caso presente, un primer órgano de medición 401a y un primer órgano de respuesta 402a. La válvula de control de presión 40, más exactamente, es un elemento de expansión controlado eléctricamente por un sistema de control a bordo de la estructura flotante que porta el tanque de alimentación 10. La válvula de control de presión 40 está posicionada aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 para que controle y adecúe la presión del gas que circula por la tubería 4 de retorno del gas, en particular a la salida del sistema de regulación de presión 5. Más concretamente, la válvula de control de presión 40 permite una pérdida de carga del gas que circula por la tubería 4 de retorno del gas, siendo esta pérdida de carga inferior a la efectuada por el órgano de expansión 510, pero suficiente para la entrada del gas en el tanque de alimentación 10.
Según un ejemplo no limitativo, la válvula de control de presión 40 maneja una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre un tercer valor C y un cuarto valor D y fija una presión de salida del gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor C y un sexto valor F.
Entonces, el tercer valor C y el cuarto valor D pueden ser respectivamente iguales a 0,05 barg y 0,8 barg, en tanto que la presión de salida del gas comprendida entre el tercer valor C y el sexto valor F es respectivamente igual a 0,05 barg y 0,4 barg. Se advierte a partir de estos valores, tomados a modo de ejemplo, que la válvula de control de presión 40 puede ocasionar una pérdida de carga de la presión del gas del orden de 0,700 barg, pero también puede ser atravesada por el gas sin que el mismo experimente una pérdida de carga relevante.
Entonces, un operario define un cuarto umbral de seguridad en el primer órgano de medición 401a, correspondiente a una presión que puede soportar el tanque de alimentación 10. El primer órgano de medición 401a, entonces, permite asegurarse de que se cumple la presión fijada por el operario, en particular, de que la válvula de control de presión ha efectuado una pérdida de carga suficiente en el gas circulante por la tubería 4 de retorno de gas, aguas abajo del sistema de regulación de presión 5.
En el caso en que la primera presión P1 medida por el primer órgano de medición 401a supera el cuarto umbral de seguridad fijado por el operario, aquel envía una señal al primer órgano de respuesta 402a. Entonces, el primer órgano de respuesta 402a actúa sobre la válvula de control de presión 40, cerrándola, lo que permite aislar el tanque de alimentación 10 del tanque receptor 20 por lo que se refiere al retorno de gas.
Por lo tanto, la válvula de control de presión 40 está dispuesta aguas abajo del dispositivo de mando 54 con el fin de cumplir una misión de seguridad en caso de mal funcionamiento de este último, pero también con el fin de efectúar una última pérdida de carga sobre el gas saliente del sistema de regulación de presión 5, antes de su entrada en el tanque de alimentación 10.
Se pasa a describir ahora, con la figura 3, una segunda configuración del dispositivo de trasvase de fluido. Conviene considerar que las características estructurales y funcionales de los componentes de la tubería 4 de retorno del gas y del sistema de regulación de presión 5 expuestas anteriormente son de aplicación en la segunda configuración del dispositivo de trasvase de fluido. Para los elementos ya descritos, convendrá remitirse a las figuras 1 y 2 y a la descripción de que acaban de ser objeto.
En esta segunda configuración del dispositivo de trasvase de fluido, el gas natural líquido se almacena en el tanque receptor 20 y este comprende una bóveda de gases a una segunda presión P2 superior a la primera presión P1 del orden de 0,4 barg, siendo esta segunda presión P2 superior a 0,63 barg y, por ejemplo, de entre 0,700 barg y 10 barg. Por lo tanto, esta segunda configuración del dispositivo de trasvase de fluido corresponde a la situación en la que el tanque de alimentación 10 es un tanque de membrana y el tanque receptor 20 es un tanque de tipo B o de tipo C.
En el repostaje de combustible, el gas contenido en el tanque receptor 20 a la segunda presión P2, en primera instancia, va a pasar mayoritariamente por la primera válvula 520 del segundo ramal 52, toda vez que se trata del camino más fácil según las razones apuntadas anteriormente. Al ser la segunda presión P2 superior a la primera presión P1, la presión aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 va a aumentar, es decir, a ser más elevada que la primera presión P1 fijada a 0,4 barg.
El dispositivo de mando 54 ubicado aguas abajo del sistema de regulación de presión 5, gracias a su dispositivo de medición 540, detecta una presión intermedia, siendo esta entonces superior al primer umbral de seguridad igual al quinto valor E fijado a 0,63 barg. Por presión intermedia, se entiende una presión del gas circulante por la tubería 4 de retorno de gas, entre el sistema de regulación de presión 5 y la válvula de control de presión 40. Como respuesta a este rebasamiento del primer umbral de seguridad, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 del dispositivo de mando 54 actúa sobre la primera válvula 520, cerrándola.
Entonces, el cierre de la primera válvula 520 impide que el gas pase por el segundo ramal 52 y lo fuerza a atravesar el órgano de expansión 510 del primer ramal 51. El órgano de expansión 510 maneja entonces una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre un primer valor A y un segundo valor B y fija una presión de salida del gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor C y el cuarto valor D. A título de ejemplo, el primer valor A y el segundo valor B pueden ser de 0,05 barg y 9 barg, respectivamente. Entonces, el órgano de expansión 510 permite que el gas sometido a la segunda presión P2 experimente una pérdida de carga de un mínimo de 0,250 barg.
Al igual que para la primera configuración expuesta en la figura 2, la válvula de control de presión 40 permite comprobar que la primera presión P1 del tanque de alimentación 10 está siempre por debajo del cuarto umbral de seguridad fijado por el operario, y actúa, en caso de una superación de dicho cuarto umbral de seguridad observada por el primer órgano de medición 401a, dando cierre a la válvula de control de presión 40 tal como se ha descrito anteriormente.
Asimismo, la válvula de control de presión 40 permite, en esta segunda configuración, generar una pérdida de carga del gas a la salida del sistema de regulación de presión 5 y, en el caso que nos ocupa, en caso de pérdida insuficiente de carga del gas efectuada por el órgano de expansión 510, para su entrada en el tanque de alimentación 10.
Por lo tanto, el sistema de regulación de presión 5 es un sistema que permite inyectar gas desde el tanque receptor 20 al tanque de alimentación 10 a la vez cuando la primera presión P1 y la segunda presión P2 son cercanas, siendo necesariamente una mayor que la otra para generar la circulación del flujo de gas, pero también cuando estas presiones P1, P2 son significativamente distintas, particularmente cuando la presión de retorno de gas en el tanque receptor 20 es superior a la presión del gas en el tanque de alimentación 10.
Se pasa a describir ahora la tubería 4 de retorno del gas en su contexto general, tal como se ilustra en la figura 4, con el sistema de regulación de presión 5 anteriormente expuesto en las figuras 2 y 3.
A los efectos de una comprensión de la subsiguiente descripción, conviene considerar, como se ha apuntado anteriormente, que el órgano de expansión 510 permite una pérdida de carga de un mínimo de 0,250 barg. Dicho en otras palabras, el órgano de expansión 510 actúa sobre la presión del gas proveniente del tanque receptor 20 únicamente cuando el mismo alcanza al menos un valor en torno a 0,8 barg, valor este que corresponde a la primera presión P1, igual a 0,63 barg, al que se suman los 0,250 barg como mínimo de pérdida de carga ocasionada por el órgano de expansión 510. Se comprende entonces que, en el caso de una segunda presión P2 del tanque receptor 20 comprendida entre 0,63 barg y 0,8 barg, el órgano de expansión 510 no tendrá repercusión sobre la misma. Asimismo, se comprende la necesidad de la válvula de control de presión 40 que, en el caso antes expuesto, permite generar una pérdida de carga complementaria en el gas saliente del órgano de expansión 510 antes de su entrada en el tanque de alimentación 10.
Un dispositivo de seguridad 42 se encuentra dispuesto a la salida del tanque receptor 20, es decir, aguas arriba del sistema de regulación de presión 5. El dispositivo de seguridad 42 se compone de una válvula de seguridad 420 de actuación eléctrica o neumática y de al menos un elemento de medición de presión. En el ejemplo ilustrado, el dispositivo de seguridad 42 comprende un primer elemento de medición de presión 421a posicionado aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 y un segundo elemento de medición de presión 421b posicionado aguas arriba del sistema de regulación de presión 5.
El primer elemento de medición 421a permite medir la primera presión P1 en la tubería 4 de retorno del gas y, más exactamente, la de aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 y, por tanto, la que reina en el tanque de alimentación 10. El primer elemento de medición 421a comprende un segundo umbral de seguridad de un séptimo valor G, fijado, por ejemplo, a 0,66 barg. Como se ha explicado anteriormente, el órgano de expansión 510 únicamente tiene una repercusión sobre la reducción de la presión cuando la segunda presión P2 es de un mínimo de 0,8 barg. Así pues, en el caso en que la segunda presión P2 está comprendida entre 0,63 barg y 0,8 barg, y en el caso en que la válvula de control de presión 40 falla y no efectúa la pérdida de carga complementaria en el gas a la salida del sistema de regulación de presión 5, dicha presión P2 tiende a incrementar una presión intermedia situada entre el sistema de regulación 5 y la válvula de control 40. Por lo tanto, el primer elemento de medición 421a tiene como función la de controlar que la primera presión P1 no alcance un séptimo valor fijado a 0,66 barg, en caso de inacción del órgano de expansión 510.
Por lo tanto, el primer elemento de medición 421a mide la primera presión P1 y la compara con el valor del segundo umbral de seguridad igual al séptimo valor G. En el caso en que la presión medida alcanza el séptimo valor G del segundo umbral de seguridad fijado a 0,66 barg, el primer elemento de medición 421a envía una señal eléctrica a un primer elemento de respuesta 422a con el fin de que este cierre la válvula de seguridad 420, impidiendo entonces toda entrada de retorno de gas en el tanque de alimentación 10.
Por su parte, el segundo elemento de medición 421b está posicionado aguas arriba del sistema de regulación de presión 5, es decir, mide la segunda presión P2 que reina en el tanque receptor 20. El segundo elemento de medición 421b presenta un tercer umbral de seguridad igual al segundo valor B fijado a 9 barg. Así pues, el segundo elemento de medición 421b mide la segunda presión P2 del gas directamente a la salida del tanque receptor 20 y la compara con el valor fijado por el tercer umbral de seguridad. En el caso en que la presión medida alcanza el segundo valor B del tercer umbral de seguridad, el segundo elemento de medición 421b envía una señal eléctrica a un segundo elemento de respuesta 422b, con el fin de que este cierre la válvula de seguridad 420, impidiendo entonces toda entrada de retorno de gas en el tanque de alimentación 10.
Entonces, el valor del tercer umbral de seguridad corresponde a una presión que ya no puede ser manejada por el órgano de expansión 510, es decir, una presión que ya no está en condiciones de rebajar al nivel esperado en el tanque de alimentación 10.
Como se ha apuntado anteriormente, la válvula de control de presión 40 comprende el primer órgano de medición 401a. En la realización ilustrada en esta figura 4, la válvula de control de presión 40 también comprende un segundo órgano de medición 401b que está posicionado entre el primer órgano de medición 401a y el primer elemento de medición 421a del dispositivo de seguridad 42. Entonces, un operario puede definir un quinto umbral de seguridad que puede ser, por ejemplo, de 0,65 barg. Entonces, el segundo órgano de medición 401b permite comparar la primera presión P1 medida en la tubería 4 de retorno de gas con el valor del quinto umbral de seguridad. En el caso en que la primera presión P1 medida por el segundo órgano de medición 401b alcanza el quinto umbral de seguridad, este último envía una señal a un segundo órgano de respuesta 402b, que cierra la válvula de control de presión 40.
El segundo órgano de medición 401b se comunica asimismo con un tercer órgano de respuesta 402c. Entonces, el tercer órgano de respuesta 402c comprende un sexto umbral de seguridad correspondiente a un valor de 0,67 barg, medido por el segundo órgano de medición 401b. Cuando la primera presión P1 medida por el segundo órgano de medición 401 b alcanza el valor del sexto umbral de seguridad, el tercer órgano de respuesta 402c envía una señal a la válvula de control de presión 40 para imponerle que se quede cerrada, pero también una señal a una válvula de liberación 403. Esta última es una válvula de actuación eléctrica posicionada al final de la tubería 4 de retorno del gas, es decir, aguas abajo del primer elemento de medición de presión 421a. La apertura de este tipo de válvula de liberación 403 permite mantener la presión en el tanque de alimentación 10 en un nivel aceptable, es decir, inferior a 0,63 barg, por intermedio de una aireación mediante un tubo de venteo 404.
Se comprende entonces que el dispositivo de trasvase de fluido incluye un conjunto de medios de refuerzo de la seguridad de su tubería de retorno del gas 4. Estos medios de refuerzo de la seguridad funcionan según la presión medida a lo largo de la tubería 4 de retorno del gas, en particular, en función de la primera presión P1 reinante en el tanque de alimentación 10 o de la segunda presión P2 reinante en el tanque receptor 20.
Cuando la primera presión P1 medida por el dispositivo de medición 540 es igual o inferior al valor de su primer umbral de seguridad fijado a 0,63 barg, el órgano de mando neumático o hidráulico 542 con el que se comunica deja abierta la primera válvula 520, con el fin de que el gas circule por el segundo ramal 52 sin pérdida de carga.
El primer órgano de medición de presión 401a que se comunica con el primer órgano de respuesta 402a permite reforzar la seguridad del dispositivo de mando 54 del sistema de regulación de presión 5, es decir, da cierre a la válvula de control 40 posicionada directamente aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 cuando la primera presión P1 medida o estimada alcanza el cuarto umbral de seguridad fijado por el operario. Este cuarto umbral de seguridad habitualmente se fija a 0,63 barg.
En el caso en que la segunda presión P2 en el tanque receptor 20 está comprendida entre 0,63 barg y 0,8 barg, este aumenta la primera presión P1 que reina en el tanque de alimentación 10. Este aumento de la primera presión P1 lo detecta entonces el dispositivo de mando 54, el cual, entonces, da cierre a la primera válvula 520. Entonces, el gas toma el primer ramal 51 y atraviesa el órgano de expansión 510. Sin embargo, el órgano de expansión 510 carece de acción sobre la reducción de esta presión, según las razones expuestas anteriormente. De este modo, el gas contenido en el tanque receptor 20 a la segunda presión P2 comprendida entre 0,63 barg y 0,80 barg aumenta la primera presión P1 que reina en el tanque de alimentación 10 en el caso en que la válvula de control de presión 40 está defectuosa en lo referente a la pérdida de carga complementaria en el gas a la salida del órgano de expansión 510.
En el caso en que el primer órgano de medición de presión 401a está defectuoso, tal aumento de la primera presión P1 lo detecta entonces el segundo órgano de medición de presión 401b, el cual, mediante comunicación con el segundo órgano de respuesta 402b, da cierre a la válvula de control de presión 40 aguas abajo del sistema de regulación de presión 5 cuando la primera presión P1 medida alcanza el quinto umbral de seguridad fijado a 0,65 barg. Sin embargo, el cierre de esta válvula de control de presión 40 no impide la salida del gas directamente desde el tanque receptor 20.
Así pues, en caso de proseguirse el llenado del primer volumen interno V1 por motivo de cierre incompleto de la válvula de control de presión 40, el primer elemento de medición 421a, que se comunica con el primer elemento de respuesta 422a, da cierre a la válvula de seguridad 420, del dispositivo de seguridad 42, posicionada a la salida del tanque receptor 20 cuando la primera presión P1 medida alcanza el séptimo valor G igual a 0,66 barg, correspondiente al segundo umbral de seguridad.
En el caso de un fallo del primer elemento de medición 421a y del primer elemento de respuesta 422a, el segundo órgano de medición 401 b, en comunicación con el tercer órgano de respuesta 402c, permite cerrar la válvula de control de presión 40 y abrir la válvula de liberación 403. Tal apertura de la válvula de liberación 403 permite que el gas escape a la atmósfera por intermedio del tubo venteo 404. Esta acción se efectúa cuando la primera presión P1 medida por el segundo órgano de medición 401b alcanza el sexto umbral de seguridad fijado a 0,67 barg.
En el caso en que la segunda presión P2 que reina en el tanque receptor 20 es superior a 0,8 barg, este tiende a aumentar la primera presión P1 del tanque de alimentación 10 por encima de 0,63 barg. Este aumento de la primera presión P1 lo detecta entonces el dispositivo de medición 540, cuyo primer umbral de seguridad está fijado a 0,63 barg y que, en combinación con el órgano de mando neumático o hidráulico 542, da cierre a la primera válvula 520. Entonces, el cierre de la primera válvula 520 obliga al gas a pasar por el órgano de expansión 510 del primer ramal 51 del sistema de regulación de presión 5 con el fin de que experimente una pérdida de carga de un mínimo de 0,250 barg antes de su entrada en el tanque de alimentación 10.
La válvula de control de presión 40, como consecuencia del paso del gas por el órgano de expansión 510, permite efectuar una segunda pérdida de carga de la presión del gas antes de su entrada en el tanque de alimentación 10.
Finalmente, en el caso en que la presión a la salida del tanque receptor 20, medida por el segundo elemento de medición 421b del dispositivo de seguridad 42, alcanza el tercer umbral de seguridad de segundo valor B, por ejemplo, fijado a 9 barg, se envía una señal mediante el segundo elemento de respuesta 422b para dar cierre a la válvula de seguridad 420. Esta acción impide la llegada del gas contenido en el tanque receptor 20 hacia el tanque de alimentación 10, toda vez que tal segunda presión P2 ya no puede ser manejada por el órgano de expansión 510.
En el recorrido de la tubería 4 de retorno del gas, puede disponerse al menos una válvula de aislamiento 44a, 44b, 44c. En el ejemplo ilustrado, la tubería 4 de retorno del gas comprende cuatro válvulas de aislamiento 44a, 44b, 44c.
Las válvulas de aislamiento 44 son válvulas de actuación manual controladas por la acción de un operario, en particular, en caso de serio mal funcionamiento de los sistemas de seguridad de actuación eléctrica de la tubería 4 de retorno del gas apuntados anteriormente. Estas válvulas de aislamiento 44 permiten bloquear toda circulación del gas desde el tanque receptor 20 y hacia el tanque de alimentación 10.
Una primera válvula de aislamiento 44a se encuentra dispuesta aguas arriba del sistema de regulación de presión 5. Una segunda válvula de aislamiento 44b, una tercera válvula de aislamiento 44c y una cuarta válvula de aislamiento 44d se encuentran dispuestas aguas abajo del sistema de regulación de presión 5.
Más concretamente, la segunda válvula de aislamiento 44b está posicionada aguas abajo de la válvula de control de presión 40 y aguas arriba del segundo órgano de medición de presión 401b.
La tercera válvula de aislamiento 44c está posicionada aguas arriba de la válvula de liberación 403 y aguas abajo del primer elemento de medición 421a, de manera tal que impide toda circulación de gas desde la tubería 4 de retorno del gas hacia el tubo de ventilación 404, en particular, en caso de rotura de la válvula de liberación 403 o de mal funcionamiento de su sistema de cierre mandado eléctricamente.
Finalmente, la cuarta válvula de aislamiento 44d está posicionada en la entrada del tanque de alimentación 10, entre esta entrada y el primer elemento de medición 421 a. Entonces, esta cuarta válvula de aislamiento 44d se abre durante el repostaje de combustible al tanque receptor 20 y se cierra durante un mal funcionamiento de una de las válvulas de actuación eléctrica posicionadas aguas arriba.
Por supuesto, la invención no está limitada a los ejemplos que acaban de describirse y se pueden introducir multitud de arreglos en estos ejemplos sin salir del ámbito de la invención.
La invención, tal y como se acaba de describir, alcanza perfectamente el objetivo que se había fijado y permite proponer un sistema de regulación de la presión de retorno de tanque, que permite el llenado de tanque de una estructura flotante equipada con tanques de membrana o con tanques autosoportados, a partir de otra estructura flotante equipada con al menos un tanque de membrana. Se podrían implementar variantes que aquí no se describen sin salir del contexto de la invención, siempre que, de acuerdo con la invención, comprendan un dispositivo de trasvase de fluido conforme a la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    iDispositivo de trasvase (0) de un gas licuado desde un tanque de alimentación (10) de una primera estructura (1) a un tanque receptor (20) de una segunda estructura (2), siendo flotante al menos una de las estructuras (1, 2), comprendiendo el dispositivo de trasvase (0) al menos una tubería (3) de carga de líquido al tanque receptor (20) y al menos una tubería (4) de retorno del gas presente en el tanque receptor (20) hacia el tanque de alimentación (10),caracterizado porquela tubería (4) de retorno del gas comprende al menos un sistema de regulación de presión (5) que comprende al menos un primer ramal (51) equipado con un órgano de expansión (510) del gas y un segundo ramal (52) dispuesto en paralelo al órgano de expansión (510) y equipado con una válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52).
  2. 2. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación anterior, que comprende un dispositivo de mando (54) que comanda la válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52), en función de una primera presión medida en la tubería (4) de retorno del gas.
  3. 3. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación 2, en donde el sistema de regulación de presión (5) está configurado para mantener cerrada la válvula (520) configurada a su vez para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52) cuando la primera presión (P1) medida en la tubería (4) de retorno del gas es superior a un primer umbral de seguridad, con el gas recorriendo el órgano de expansión (510).
  4. 4 Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación 2 o 3, en donde el sistema de regulación de presión (5) está configurado para mantener abierta la válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52) cuando la primera presión (P1) medida en la tubería (4) de retorno del gas es igual o inferior a un primer umbral de seguridad.
  5. 5 Dispositivo de trasvase (0) de fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el órgano de expansión (510) es de actuación mecánica.
  6. 6. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el órgano de expansión (510) está configurado para manejar una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre un primer valor (A) y un segundo valor (B) y para fijar una presión de salida de gas cuyo margen de valores está comprendido entre un tercer valor (C) y un cuarto valor (D).
  7. 7. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52) permite una circulación de gas por el segundo ramal (52) hasta un quinto valor (E) de presión del gas, siendo el quinto valor (E) superior al primer valor (A) e inferior al cuarto valor (D).
  8. 8. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tubería (4) de retorno del gas comprende una válvula de control de presión (40) dispuesta entre el sistema de regulación de presión (5) y el tanque de alimentación (10).
  9. 9. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación anterior, en donde la válvula de control de presión (40) maneja una presión de entrada del gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor (C) y el cuarto valor (D) y fija una presión de salida de gas cuyo margen de valores está comprendido entre el tercer valor (C) y un sexto valor (F), inferior al cuarto valor (D).
  10. 10. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación anterior, en donde la tubería (4) de retorno del gas comprende un dispositivo de seguridad (42) dispuesto entre el tanque receptor (20) y el sistema de regulación de presión (5) y configurado para interrumpir la circulación del gas por la tubería (4) de retorno del gas cuando la presión del gas medida entre la válvula de control de presión (40) y el tanque de alimentación (10) rebasa un segundo umbral de seguridad de valor superior al sexto valor (F).
  11. 11. Dispositivo de trasvase (0) de fluido según la reivindicación anterior, en donde el dispositivo de seguridad (42) está configurado para interrumpir la circulación del gas por la tubería (4) de retorno del gas cuando la presión del gas medida entre el tanque receptor (20) y el dispositivo de seguridad (42) rebasa un tercer umbral de seguridad de valor superior al segundo valor (B).
  12. 12. Estructura (1,2) que comprende al menos un dispositivo de trasvase (0) de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y al menos un tanque de alimentación (10) destinado a contener gas en estado líquido o un tanque receptor (20) destinado a contener gas en estado líquido.
  13. 13. Sistema para cargar un gas natural líquido, que combina al menos una estructura (2) que comprende el tanque receptor (20) destinado a contener gas natural líquido y al menos una estructura (1) según la reivindicación anterior y que comprende al menos el tanque de alimentación (10), siendo flotante al menos una de estas estructuras (1,2).
  14. 14. Sistema según la reivindicación anterior, en donde el tanque de alimentación (10) está configurado para operar a una presión comprendida entre 0,05 barg y 0,700 barg, en tanto que el tanque receptor (20) está configurado para operar a una presión comprendida entre 0,05 barg y 10 barg.
  15. 15 Procedimiento de trasvase de un gas natural líquido desde un tanque de alimentación (10) hacia un tanque receptor (20), que pone en práctica un dispositivo de trasvase (0) de fluido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  16. 16. Procedimiento de trasvase según la reivindicación anterior, a lo largo del cual se mantiene cerrada la válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52) cuando la primera presión (P1) medida en la tubería (4) de retorno del gas es superior a un primer umbral de seguridad, con el gas recorriendo entonces el órgano de expansión (510), o se mantiene abierta la válvula (520) configurada para permitir o interrumpir una circulación del gas por el segundo ramal (52) cuando la primera presión (P1) medida en la tubería (4) de retorno del gas es igual o inferior al primer umbral de seguridad.
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