IT201800007206A1

IT201800007206A1 - Sistema di controllo e di sicurezza per circuiti di convogliamento di fluidi in pressione

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Publication number: IT201800007206A1
Application number: IT102018000007206A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-16
Also published as: EP3824192A1; WO2020016697A1; EP3824192B1

Description

SISTEMA DI CONTROLLO E DI SICUREZZA PER CI RCUITI DI CONVOGLIAMENTO DI FLUIDI IN PRESSIONE

DESCRIZIONE

Settore Tecnico dell’Invenzione

La presente invenzione è relativa a un sistema di controllo e di sicurezza idoneo a circuiti di convogliamento di fluidi in pressione.

Infatti, durante l’operatività di tali circuiti, uno dei rischi maggiori si verifica allorquando almeno una parte del circuito di processo possa trovarsi in condizioni di sovra-pressione, con il conseguente cedimento strutturale di una parte di tale circuito e la fuoriuscita del fluido di processo. Per questo motivo, la presente invenzione si pone come obiettivo primario quello verificare il circuito e i componenti adibiti all’attuazione di contromisure atte di evitare l’insorgere di tali problematiche.

Tecnica Nota

Nel tempo, sono stati messi a punto svariati sistem i di sicurezza per evitare la fuoriuscita di un fluido di processo da un circuito in pressione, allorquando si verifichi un’anomala sovra-pressione che metta a repentaglio l’integrità del circuito medesimo.

Un primo sistema prevede l’apertura di uno scarico alternativo per il fluido di processo qualora la pressione sia oltre i limiti di sicurezza. In tali circostanze il fluido viene scaricato e rimosso dalla linea del circuito, evitando i problemi sopra menzionati ma aggiungendo complicanze legate a come trattare il flusso di processo in scarico.

Secondo altri sistemi e metodologie note, si preferisce invece bloccare il fluido in porzioni dell’impianto adeguatamente progettate, ovvero in grado di contenere elevate pressioni ed evitare così il danneggiamento delle altre parti dell’installazione. I n tali sistemi vengono dunque impiegate valvole di processo che fungono da barriera tra le zone progettate per l’alta pressione e quelle non idonee al contenimento di alte pressioni. Tali valvole e la strumentazione di corredo utilizzata prendono il nome di HI PPS, acronimo per “High I ntegrity Pressure Protection System”.

Data la funzione di sicurezza che devono svolgere, tali valvole di processo sono mantenute costantemente aperte al fine di permettere il continuo flussaggio del fluido di processo e vengono chiuse qualora insorgano problem i di sovra-pressione, effettuando in tal modo la manovra di emergenza, ovvero esercitando la funzione di sicurezza. Per tale motivo vengono spesso utilizzati dispositivi di amplificazione necessari al raggiungimento della funzione di sicurezza in tempi adeguati, normalmente dell’ordine di qualche secondo. Durante la vita utile dell’impianto può però risultare utile constatare il corretto funzionamento di tali valvole di processo svolgendo una manovra di parziale chiusura della valvola stessa in previsione di un possibile impiego futuro. Tale manovra, tipicamente chiamata “partial stroke test” (nel seguito, anche “manovra a corsa parziale”) , risulta chiaramente più efficace qualora verifichi il corretto funzionamento della completa accessoristica di corredo della valvola in questione, senza escludere nessuna parte della logica circuitale utile alla movimentazione della valvola. Risulta inoltre evidente come minimizzare il tempo di esecuzione di tale manovra possa portare a dei vantaggi, sia economici che tecnici, in quanto il processo risulterebbe alterato per un inferiore lasso di tempo. Inoltre eseguire il test con velocità paragonabili alla manovra di emergenza ipotetica risulta maggiormente probante poiché si avvicina alle condizioni reali di emergenza.

Per poter meglio comprendere come si svolge, secondo tecnica nota, il “partial stroke test” e quali sono i limiti attuali che l’invenzione si propone d superare, è necessaria una spiegazione accurata e per questo faremo riferimento alla figura 1 allegata (che rappresenta quindi lo stato della tecnica odierno) .

Come mostrato in tale figura, un sistema con attuatore on-off a singolo effetto, configurato per manovre di corsa parziale è tipicamente costituito da:

- un riduttore di pressione 1 ,

una elettrovalvola 2,

una valvola a tre vie a pilota pneumatico/idraulico 4,

una valvola a tre vie a pilota manuale 7,

una valvola a tre vie a pilota meccanico 9,

- tre valvole di controllo 3, 6, 8,

due valvole a scarico rapido 5, 10, e

un attuatore on-off a singolo effetto 11 .

Tale sistema può essere suddiviso in due circuiti: il primo, circuito A, utile per il normale funzionamento dell’attuatore, il secondo, circuito B, necessario per effettuare la manovra di corsa parziale (partial stroke test) .

Considerando il circuito A, nell’esempio mostrato in figura 1 , la camera inferiore 12 dell’attuatore 1 1 è la camera da pressurizzare al fine di aprire la valvola di processo (non mostrata in figura 1 ) sulla quale l’attuatore a singolo effetto 1 1 è montato. Nelle condizioni di normale funzionamento della valvola, quest’ultima deve essere mantenuta totalmente aperta, e pertanto la camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 1 1 deve essere mantenuta in pressione. Per tale motivo la camera inferiore 12 è collegata alla linea di alimentazione del fluido di lavoro secondo il circuito A. La linea di alimentazione del fluido di lavoro (indicata in figura 1 come “FLUID SUPPLY’) è collegata all’elettrovalvola 2 e alla valvola di controllo 3 tramite il riduttore di pressione 1. L’elettrovalvola 2 comanda il pilota della valvola a tre vie a pilota pneumatico/idraulico 4 mentre la valvola di controllo 3 ne regola l'alimentazione. L’uscita della valvola a tre vie a pilota pneumatico/idraulico 4 è collegata alla valvola a scarico rapido 5. Quest’ultima agisce secondo due modalità: può mettere in comunicazione la linea di alimentazione del fluido di lavoro con la camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 1 1 (e in tal caso si parla di azione di carico dell’attuatore) , oppure può mettere in comunicazione la camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 11 con la valvola di controllo 6 (in questo secondo caso si parla di azione di scarico dell’attuatore) . La valvola di controllo 6 com unica con l’ambiente esterno o circuito di convogliamento dedicato, permettendo lo scarico del fluido. Lo stato della valvola a scarico rapido 5, e quindi la modalità con cui agisce, è definito dalle pressioni instauratesi a monte della stessa valvola a scarico rapido 5. Agendo sull'elettrovalvola 2, sulla valvola di controllo 3 (per la regolazione della portata in fase di carico della camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 1 1 ) e sulla valvola di controllo 6 (per la regolazione della portata in fase di scarico della camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 11 ) , tale circuito è dunque in grado di gestire la movimentazione dell’attuatore a singolo effetto 1 1 , permettendo la chiusura o l’apertura della valvola di processo sulla quale è montato. I n condizioni di normale funzionamento la valvola è completamente aperta, dunque l'elettrovalvola 2 è mantenuta eccitata (segnale elettrico SI GNAL) al fine di garantire la com unicazione tra la linea di alimentazione del fluido di lavoro e la camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 11. I n condizioni di emergenza, allorquando è necessaria la chiusura rapida della valvola di processo, si provvederà a diseccitare l'elettrovalvola 2. Ciò m uterà lo stato della valvola a scarico rapido 5 e di conseguenza si metterà in comunicazione la camera inferiore 12 dell’attuatore a singolo effetto 1 1 con la valvola di controllo 6.

Considerando ora il Circuito B, in aggiunta a quanto sopra descritto, tale circuito presenta ulteriori componenti, utili per effettuare la manovra di corsa parziale. Come mostrato in figura 1 , la camera inferiore 12 è infatti collegata alla camera superiore 13 tram ite più componenti posti in serie. Più precisamente e partendo dalla camera inferiore 12 tali componenti sono: la valvola di controllo 8, la valvola a tre vie a pilota manuale 7, la valvola a tre vie a pilota meccanico 9 e la valvola a scarico rapido 10. Quest’ultima può mettere in comunicazione la camera superiore 13 dell’attuatore a singolo effetto 11 con la valvola a tre vie a pilota meccanico 9, oppure la camera superiore 13 dell’attuatore a singolo effetto 11 con l’ambiente esterno o circuito di convogliamento dedicato. I l pilota meccanico della valvola a tre vie 9 è inoltre collegato al cinematismo 11 ’ dell’attuatore a singolo effetto 11 , cinematismo rappresentante quindi il grado di apertura della valvola di processo sulla quale è montato l’attuatore a singolo effetto 1 1 .

L’utilità di tale circuito è quella di permettere la comunicazione tra la camera inferiore 12 e la camera superiore 13 dell’attuatore a singolo effetto 1 1 nel caso in cui la valvola si trovi in un prefissato range di corsa e nel momento in cui vi sia la richiesta da parte di un operatore. I n particolare, se la valvola si trova tra la totale apertura ed una determ inata posizione intermedia, la valvola a tre vie a pilota meccanico 9 risulta deenergizzata. La posizione intermedia viene definita dalla posizione del cinematismo 11 ’ dell’attuatore 1 1. Poiché in condizioni di normale funzionamento la valvola è completamente aperta, la valvola a tre vie a pilota meccanico 9 risulta dunque de-energizzata. I n tali condizioni, l’unica discriminante per poter creare il by-pass tra le camere 12 e 13 ed effettuare il partial stroke test è lo stato della valvola a tre vie a pilota manuale 7. Qualora vi sia la necessità, un operatore può quindi eccitare tale valvola a tre vie 7, dando inizio alla manovra di corsa parziale. I nfatti:

energizzando la valvola a tre vie a pilota manuale 7 si mettono in com unicazione le camere 12 e 13 dell’attuatore 11 , con conseguente aumento di pressione nella camera superiore 13 e inizio della fase di chiusura della valvola. Raggiunta la percentuale di corsa prefissata, la valvola a tre vie a pilota meccanico 9 viene energizzata in quanto pilotata dal collegamento meccanico settato sul cinematismo 11 ’ dell’attuatore 11 . In tali condizioni la valvola a scarico rapido 10 viene de-energizzata, ponendo in collegamento diretto la camera superiore 13 con l’ambiente esterno o circuito di convogliamento dedicato. Il conseguente decremento di pressione della camera superiore 13 comporta dunque una tendenza da parte dell’attuatore a singolo effetto 11 ad aprire nuovamente la valvola di processo, grazie anche alla spinta data da un mezzo elastico, tipicamente una molla 14. I n tali circostanze il collegamento meccanico settato sul cinematismo 11 ’ dell’attuatore 1 1 causerà un ulteriore cambio di stato della valvola a tre vie a pilota meccanico 9, riportandola allo stato deenergizzato. L’effetto finale è dunque la modulazione della pressione nelle camere 12 e 13 tram ite la valvola a tre vie a pilota meccanico 9, con conseguente mantenimento della valvola di processo nella posizione associata alla posizione intermedia definita dal cinematismo 11 ’ dell’attuatore 1 1. Tale posizione è quella relativa alla manovra di corsa parziale;

de-energizzando successivamente la valvola a tre vie a pilota manuale 7 si esclude totalmente l’alimentazione alla camera superiore 13, uscendo così dalla manovra di corsa parziale. I n condizioni di normale funzionamento, il circuito A provvederà quindi ad alimentare la camera inferiore 12 riportando la valvola nello stato di completa apertura.

Dall’esempio descritto, secondo tecnica nota, si evince che:

la chiusura in emergenza della valvola di processo (quindi il compimento della sua funzione di sicurezza) è effettuata da un attuatore e dal rispettivo circuito di controllo (circuito A, nell’esempio illustrato), tale circuito non è però coinvolto durante il partial stroke test in quanto tale funzione viene svolta da un circuito di test dedicato (circuito B), in grado di verificare esclusivamente il corretto funzionamento del solo sistema attuatore-valvola.

In tal modo la copertura diagnostica del test risulta essere marginale in quanto esclude il circuito di controllo dell’attuatore utile per effettuare la manovra di emergenza.

Esiste pertanto l’esigenza di definire un nuovo sistema di controllo e di sicurezza idoneo a circuiti di convogliamento di fluidi in pressione che superi gli inconvenienti descritti.

Sintesi dell’Invenzione

Lo scopo primario della presente invenzione è ottenuto grazie alla definizione di un sistema circuitale in grado di svolgere sia la manovra di corsa parziale, sia la manovra di emergenza. In questo modo, la presente invenzione sopperisce ai limiti della tecnica nota, in quanto, durante la manovra di corsa parziale, consente di verificare l’intero sistema attuatore-circuito-valvola di processo, garantendo dunque una copertura diagnostica totale che coinvolge tutta la componentistica utile per svolgere la funzione di sicurezza, in condizioni di emergenza. Inoltre, il circuito di controllo è progettato in modo tale da effettuare la manovra di corsa parziale in tempi inferiori rispetto a quanto impiegato dai sistemi secondo la tecnica nota, nel contempo tempi analoghi alla manovra effettiva, sfruttando al tempo stesso la componentistica già impiegata per la manovra di emergenza dell’attuatore e senza implementare circuiti dedicati.

Questi ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo l’invenzione, da un sistema di controllo e di sicurezza idoneo a circuiti di convogliamento di fluidi in pressione avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente annessa.

Ulteriori modi di realizzazione dell’invenzione, preferiti e/o particolarmente vantaggiosi, sono descritti secondo le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni dipendenti annesse.

Breve Descrizione dei Disegni

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non lim itativo, in cui :

la figura 1 è uno schema circuitale di un sistema di controllo e di sicurezza per un circuito di convogliamento di fluidi in pressione, secondo la tecnica nota,

la figura 2 è uno schema circuitale di un sistema di controllo e di sicurezza per un circuito di convogliamento di fluidi in pressione, secondo un modo di attuazione della presente invenzione, e

la figura 3 è uno schema circuitale di un sistema di controllo e di sicurezza per un circuito di convogliamento di fluidi in pressione, secondo un modo di attuazione alternativo, privo di comando elettrico, della presente invenzione.

Descrizione Dettagliata

Facendo ora riferimento alla figura 2, il sistema di controllo e di sicurezza per un circuito di convogliamento di fluidi in pressione, secondo un modo di attuazione della presente invenzione è impiegato per eseguire la manovra di corsa parziale su attuatori on-off a singolo effetto. Tale sistema 100 comprende:

un riduttore di pressione 16,

- una elettrovalvola di controllo 17,

una elettrovalvola secondaria 18,

un interruttore di pressione 19,

una valvola a scarico rapido 20,

una valvola amplificatore di flusso 21 , e

- un attuatore singolo effetto 22.

Il sistema 100 per mezzo del circuito che verrà ora descritto risulta idoneo sia per effettuare la manovra di corsa parziale, sia per movimentare l’attuatore a singolo effetto 22 in normali condizioni di funzionamento e in situazioni di emergenza (chiusura rapida della valvola di processo. Tale circuito raggruppa dunque entrambe le funzioni svolte dal circuito A e dal circuito B di figura 1 , utilizzando i medesim i organi circuitali per svolgere sia la manovra di corsa parziale, sia la manovra di emergenza, con caratteristiche di risposta sovrapponibili. Durante la manovra di corsa parziale è pertanto coinvolto l’intero circuito di controllo, garantendo una copertura diagnostica completa del sistema attuatorecircuito-valvola.

La linea del fluido di lavoro è direttamente collegata alla valvola amplificatore di flusso 21 , all’elettrovalvola di controllo 17 e al riduttore di pressione 1 6. A valle di quest’ultimo è collegata l’elettrovalvola secondaria 18. L’elettrovalvola di controllo 17 e l’elettrovalvola secondaria 18 sono entrambe collegate alla valvola a scarico rapido 20, la quale gestisce la mandata di fluido di lavoro al pilota della valvola amplificatrice di flusso 21 . L’interruttore di pressione legge la pressione a valle dell'elettrovalvola secondaria 18 e a monte della valvola a scarico rapido 20. La valvola amplificatrice di flusso 21 è direttamente collegata all’attuatore a singolo effetto 22 ed ha la funzione di caricare o scaricare l’attuatore 22 in base al segnale di pressione che gli giunge al pilota.

Si considerino ora entrambe le elettrovalvole 17 e 18 nel loro stato de-energizzato. Nel caso in cui venga energizzata la sola elettrovalvola di controllo 17, il fluido di alimentazione andrà a pilotare la valvola amplificatrice di flusso 21 , passando dalla valvola a scarico rapido 20. L’effetto di ciò è l'alimentazione amplificata della camera inferiore 23 dell’attuatore singolo effetto 22, permessa dal collegamento diretto della valvola amplificatrice di flusso 21 con la linea del fluido di lavoro. In tali condizioni si ha il normale funzionamento della valvola, con la camera inferiore 23 pressurizzata e la valvola totalmente aperta. Agendo quindi sull'elettrovalvola secondaria 18 è possibile effettuare la manovra di corsa parziale, in particolare:

energizzando l'elettrovalvola secondaria 18 il fluido di alimentazione raggiunge la valvola a scarico rapido 20 con pressione pari al valore settato dal riduttore di pressione 16. L’interruttore di pressione 19 legge dunque l’aumento di pressione lungo la linea e modifica lo stato dell'elettrovalvola di controllo 17, la quale chiude l'alimentazione alla valvola a scarico rapido 20 e inizia a scaricare il fluido residuo nella linea comunicante con tale valvola 20. L’effetto simultaneo di pressurizzare la linea a valle dell’elettrovalvola secondaria 18 e di scaricare la linea a valle dell’elettrovalvola di controllo 17 si traduce in una riduzione della pressione del pilota della valvola amplificatrice di flusso 21 (e, di conseguenza, in uno scarico amplificato della camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22). Questo comportamento prosegue fino al raggiungimento di un determinato valore di pressione nella camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22, funzione della pressione instauratasi al pilota della valvola amplificatrice di flusso 21 , tale valore di pressione essendo uguale al valore di pressione settato al riduttore di pressione 16. Ciò significa che per differenti valori di settaggio del riduttore di pressione 16 è possibile definire differenti pressioni nella camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22, quindi una differente posizione dello stesso attuatore 22 e un diverso grado di apertura della valvola di processo sulla quale è montato l’attuatore medesimo. Il valore della corsa parziale, è pertanto imposto dal settaggio al riduttore di pressione 16;

de-energizzando successivamente l’elettrovalvola secondaria 18, essa chiude l’alimentazione alla valvola a scarico rapido 20 e scarica il fluido residuo nella linea comunicante con tale valvola 20. I l calo di pressione lungo tale linea comporta dunque il cambiamento di stato dell’elettrovalvola di controllo 17 tramite l'impulso dato dall’interruttore di pressione 19. Il fluido di alimentazione raggiunge dunque la valvola a scarico rapido 20 esclusivamente dalla linea relativa all'elettrovalvola di controllo 17, permettendone il passaggio verso il pilota della valvola amplificatrice di flusso 21. L’effetto di ciò è l'alimentazione amplificata della camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22 tramite la valvola amplificatrice di flusso 21 , dunque la completa apertura della valvola.

Con riferimento alla figura 3, si descrive ora una forma di attuazione alternativa del sistema di controllo e di sicurezza per un circuito di convogliamento di fluidi in pressione, secondo la presente invenzione.

Questo sistema 200 è analogo al sistema descritto precedentemente in figura 2, con la differenza che in quest’ultima configurazione non vi è alcun componente pilotato elettricamente. Tale alternativa può risultare di particolare interesse qualora non vi sia la possibilità di attivare il partial stroke test e/o la manovra di emergenza tram ite un segnale elettrico. Il sistema 200 comprende:

un riduttore di pressione 16,

- una valvola di pilotaggio a tre vie 24,

una valvola di controllo a tre vie 25,

una valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26,

una valvola a scarico rapido 20,

una valvola amplificatore di flusso 21 , e

- un attuatore singolo effetto 22.

In particolare, rispetto al sistema 100 di figura 2, nel sistema 200: l’elettrovalvola di controllo 17 è sostituita dalla valvola di controllo a tre vie 25,

l’elettrovalvola secondaria 18 è sostituita dalla valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26,

l’interruttore di pressione 19 è sostituito dalla valvola di pilotaggio a tre vie 24.

La linea del fluido di lavoro è direttamente collegata al riduttore di pressione 16, alla valvola amplificatrice di flusso 21 , alla valvola di controllo a tre vie 25 e alla valvola di pilotaggio a tre vie 24. A valle del riduttore di pressione 16 è collegata la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26. A valle della valvola di pilotaggio a tre vie 24 è collegata la valvola di controllo a tre vie 25. Sia la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26, sia la valvola di controllo a tre vie 25 sono collegate alla valvola di scarico rapido 20, la quale gestisce la mandata di fluido di lavoro al pilota della valvola amplificatrice di flusso 21. I l pilota della valvola di pilotaggio a tre vie 24 è inoltre collegato a valle della valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26 e a monte della valvola a scarico rapido 20. La valvola amplificatrice di flusso 21 è direttamente collegata all’attuatore a singolo effetto 22 ed ha la funzione di caricare o scaricare l’attuatore 22 in base al segnale di pressione che gli giunge al pilota.

Il funzionamento del sistema 200 è di seguito descritto. Si consideri la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26 nel suo stato de-energizzato. In tali condizioni la valvola di pilotaggio a tre vie 24 è deenergizzata e permette dunque il passaggio del fluido di lavoro verso il pilota della valvola di controllo a tre vie 25. Il fluido di alimentazione andrà a pilotare la valvola amplificatrice di flusso 21 , passando dalla valvola di controllo a tre vie 25 e dalla valvola a scarico rapido 20. L’effetto di ciò è l’alimentazione amplificata della camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22, permessa dal collegamento diretto della valvola amplificatrice di flusso 21 con la linea del fluido di lavoro. In tali condizioni si ha il normale funzionamento della valvola, con la camera inferiore 23 pressurizzata e la valvola totalmente aperta. Tale condizione è analoga al funzionamento descritto per il circuito di figura 2, quando viene energizzata la sola elettrovalvola di controllo 17.

Agendo invece sulla valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26 è possibile effettuare la manovra di corsa parziale. In particolare:

energizzando la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26 il fluido di alimentazione andrà a pilotare la valvola di pilotaggio a tre vie 24, la quale scarica il fluido residuo al pilota della valvola di controllo a tre vie 25. La valvola di controllo a tre vie 25 viene dunque de-energizzata, scaricando in questo modo il fluido residuo tra la valvola di controllo a tre vie 25 e il pilota della valvola a scarico rapido 20. Analogamente a quanto precedentemente descritto per il sistema 100 di figura 2, l’effetto simultaneo della valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26 e della valvola di controllo a tre vie 25 si traduce in uno scarico amplificato della camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22. I n particolare, per differenti valori di settaggio del riduttore di pressione 16 è possibile definire differenti pressioni nella camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22, quindi una differente posizione dello stesso attuatore 22 e un diverso grado di apertura della valvola sulla quale è montato l’attuatore a singolo effetto 22. I l valore della corsa parziale, così come per il modo di attuazione di figura 2, è pertanto imposto dal settaggio al riduttore 16;

- de-energizzando successivamente la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale 26, essa chiude l’alimentazione alla valvola a scarico rapido 20 e inizia a scaricare il fluido residuo nella linea comunicante con la medesima valvola a scarico rapido 20. La valvola di pilotaggio a tre vie 24 cambia il suo stato e permette nuovamente il passaggio del fluido di lavoro verso il pilota della valvola di controllo a tre vie 25. Il fluido di alimentazione raggiunge dunque la valvola a scarico rapido 20 esclusivamente dalla linea relativa alla valvola di controllo a tre vie 25, permettendone il passaggio verso il pilota della valvola amplificatrice di flusso 21 . L’effetto di ciò è l’alimentazione amplificata della camera inferiore 23 dell’attuatore a singolo effetto 22 tramite la valvola amplificatrice di flusso 21 , quindi la completa apertura della valvola.

Oltre ai modi di attuazione dell'invenzione, come sopra descritti, è da intendere che esistono numerose ulteriori varianti. Deve anche intendersi che detti modi di attuazione sono solo esemplificativi e non limitano l’oggetto dell’invenzione, né le sue applicazioni, né le sue configurazioni possibili. Al contrario, sebbene la descrizione sopra riportata rende possibile all’uomo di mestiere l’attuazione della presente invenzione almeno secondo una sua configurazione esemplificativa, si deve intendere che sono concepibili numerose variazioni dei componenti descritti, senza che per questo si fuoriesca dall’oggetto dell’invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate, interpretate letteralmente e/o secondo i loro equivalenti legali.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Un sistema (100, 200) di controllo e di sicurezza idoneo a circuiti di convogliamento di fluidi in pressione provvisti di almeno una valvola di processo, detto sistema comprendendo: - un riduttore di pressione (16) , una valvola di controllo (1 7, 25) , una valvola secondaria (18, 26) , un elemento di pilotaggio (19, 24) , una valvola a scarico rapido (20) , - una valvola amplificatore di flusso (21 ) , e un attuatore a singolo effetto (22) , il sistema (100, 200) essendo caratterizzato da un unico circuito in cui: una linea di alimentazione di un fluido di lavoro collega direttamente il riduttore di pressione (16) , alla valvola di controllo (17, 25) e alla valvola amplificatore di flusso (21 ) , a valle del riduttore di pressione (16) è collegata la valvola secondaria (18,26) , la valvola di controllo (17,25) e la valvola secondaria (18,26) sono entrambe collegate alla valvola a scarico rapido (20) , la quale gestisce la mandata di fluido di lavoro al pilota della valvola amplificatrice di flusso (21 ) , la valvola amplificatrice di flusso (21 ) collega l’attuatore a singolo effetto (22) alla linea di alimentazione del fluido di lavoro oppure ad una linea di scarico ed è configurata per caricare o scaricare l’attuatore (22) in base al segnale di pressione che giunge al pilota della valvola amplificatrice di flusso (21 ) ; il sistema (100, 200) essendo, inoltre, caratterizzato dal fatto di essere quindi configurato per simulare una manovra di corsa parziale della valvola di processo che si svolge nello stesso tempo o in tempi inferiori rispetto a quelli richiesti da una manovra reale di corsa parziale della valvola di processo e che coinvolge tutti i componenti utilizzati nel caso della manovra reale di corsa parziale.
2. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 1 , configurato in modo che energizzando la valvola di controllo (17,25) , il fluido di lavoro pilota la valvola amplificatrice di flusso (21 ) , passando dalla valvola a scarico rapido (20) , e amplifica l’alimentazione della camera inferiore (23) dell’attuatore a singolo effetto (22) .
3. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 1 , configurato in modo che energizzando la valvola secondaria (18,26) il fluido di lavoro raggiunge la valvola a scarico rapido (20) con pressione pari al valore settato dal riduttore di pressione (16) .
4. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 3, configurato in modo che per differenti valori di settaggio del riduttore di pressione (16) si definiscono differenti pressioni in una camera inferiore (23) dell’attuatore a singolo effetto (22) , quindi una differente posizione dello stesso attuatore (22) e un diverso grado di apertura della valvola di processo sulla quale è montato l’attuatore medesimo.
5. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 4, configurato in modo che la pressurizzazione della linea a valle della valvola secondaria (18, 26) e lo scarico della linea a valle della valvola di controllo (17, 25) causa una riduzione della pressione del pilota della valvola amplificatrice di flusso (21 ) e quindi uno scarico amplificato della camera inferiore (23) dell’attuatore a singolo effetto (22) .
6. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 1 , configurato in modo che de-energizzando la valvola secondaria (18, 26) , quest’ultima chiude l’alimentazione alla valvola a scarico rapido (20) e scarica il fluido residuo nella linea comunicante con tale valvola (20) .
7. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 6, configurato in modo che il calo di pressione lungo la linea provoca il cambiamento di stato della valvola di controllo (17, 25).
8. Il sistema (100, 200) secondo la rivendicazione 7, configurato in modo che il fluido di lavoro raggiunge la valvola a scarico rapido (20) esclusivamente dalla linea relativa alla valvola di controllo (17) , che permette il passaggio verso il pilota della valvola amplificatrice di flusso (21 ) e amplifica l’alimentazione della camera inferiore (23) dell’attuatore a singolo effetto (22) tram ite la valvola amplificatrice di flusso (21 ).
9. Il sistema (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, laddove la valvola di controllo è una elettrovalvola di controllo (17) , la valvola secondaria è un’elettrovalvola secondaria (18) , entrambe essendo alimentata da un segnale di pilotaggio elettrico, e l’elemento di pilotaggio è un interruttore di pressione (19) che legge la pressione a valle dell’elettrovalvola secondaria (18) e a monte della valvola a scarico rapido (20) .
10. Il sistema (100) secondo la rivendicazione 9, laddove l’interruttore di pressione (19) è configurato per leggere l’aumento di pressione lungo la linea di alimentazione e per modificare lo stato dell’elettrovalvola di controllo (17) , la quale chiude l'alimentazione alla valvola a scarico rapido (20) , ottenendosi lo scarico del fluido residuo nella linea com unicante con tale valvola a scarico rapido (20) .
1 1. Il sistema (200) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, laddove la valvola di controllo è una valvola di controllo a tre vie (25) , la valvola secondaria (18) è una valvola secondaria a tre vie a pilota manuale (26) , l’elemento di pilotaggio è una valvola di pilotaggio a tre vie (24), a valle della quale è collegata la valvola di controllo a tre vie (25) e la valvola a scarico rapido (20) .
12. Il sistema (200) secondo la rivendicazione 11 , configurato in modo che de-energizzando la valvola secondaria a tre vie a pilota manuale (26) il fluido di lavoro pilota la valvola di pilotaggio a tre vie (24), la quale scarica il fluido residuo al pilota della valvola di controllo a tre vie (25) , e detta valvola di controllo a tre vie (25) , risultando in tal modo deenergizzata, scarica il fluido di lavoro residuo tra la valvola di controllo a tre vie (25) e il pilota della valvola a scarico rapido (20) .