IT202000026717A1 - Struttura di sostegno e collegamento per un serbatoio ed impianto di collaudo idrostatico - Google Patents
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Description
Struttura di sostegno e collegamento per un serbatoio ed impianto di collaudo idrostatico
DESCRIZIONE
La presente invenzione si colloca nel settore dei test di prova per il collaudo idrostatico di un serbatoio, ad esempio i test di tenuta in pressione di un recipiente, una bombola, un vessel o un contenitore; in particolare, forma oggetto della presente invenzione una struttura di sostegno e collegamento adatta a supportare un serbatoio durante una prova di collaudo idrostatico ed un impianto di collaudo idrostatico.
Come ? noto, le prove di collaudo eseguite secondo lo stato dell?arte prevedono che un serbatoio sia alloggiato all?interno di un telaio esterno di tenuta, in modo tale da creare un?intercapedine tra il serbatoio e il telaio. Il test di tenuta in pressione viene eseguito pompando un fluido di prova, ad esempio acqua, sia nell?intercapedine sia all?interno del serbatoio. In particolare, la pressione del fluido di prova all?interno del serbatoio ? di circa 1050 bar, mentre nell?intercapedine il fluido di prova ? alla pressione atmosferica, ossia circa 1 bar. Operativamente, a seguito della pressurizzazione del fluido di prova all?interno del serbatoio, una parte del fluido di prova contenuto nell?intercapedine fuoriesce dal telaio esterno di tenuta attraverso un?apertura di scarico. In particolare, la quantit? di fluido di prova che fuoriesce inizialmente dal telaio, ossia immediatamente dopo aver pressurizzato il fluido di prova, ? proporzionale alla deformazione elastica. Dopo aver mantenuto il serbatoio in pressione per un tempo di prova predefinito, il serbatoio viene depressurizzato ed il fluido di prova viene scaricato. Il serbatoio recupera la deformazione elastica che aveva provocato la fuoriuscita iniziale del fluido di prova e rimane la deformazione plastica permanente.
La deformazione che subisce il serbatoio durante la prova di collaudo idrostatico viene misurata per il tramite di almeno un dispositivo di misura deformazione, ad esempio un cilindro graduato o un cilindro di espansione. Tale dispositivo di misura ? operativamente collegato alla parete esterna del telaio esterno di tenuta in modo tale da rilevare la deformazione del serbatoio durante la prova di collaudo. Depurando il valore di deformazione misurato dalla deformazione elastica, si ottiene il valore di deformazione plastica residua, ossia permanente.
Svantaggiosamente, lo stato dell?arte prevede che il collegamento tra il serbatoio ed una linea di alimentazione del fluido di prova sia realizzato per il tramite di giunti di tenuta da avvitare sia al serbatoio che alla linea di alimentazione. Appare ovvio al tecnico del settore come l?allestimento della prova di collaudo idrostatico richieda tempo e particolare attenzione, al fine che non si verifichino perdite tali da falsare il risultato della prova.
Scopo della presente invenzione ? quello di proporre una struttura di sostegno e collegamento per il supporto di un serbatoio ed un impianto di collaudo idrostatico in grado di ovviare almeno in parte agli inconvenienti sopra lamentati in relazione alla tecnica nota.
Detto scopo ? conseguito con una struttura di sostegno e collegamento secondo la rivendicazione 1 e con un impianto di collaudo idrostatico secondo la rivendicazione 12. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell?invenzione.
Le caratteristiche e i vantaggi della struttura di sostegno e collegamento, e dell?impianto di collaudo idrostatico secondo l?invenzione risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui: - la figura 1 ? una vista prospettica di un impianto di collaudo idrostatico in una forma di realizzazione; - la figura 1a ? una sezione assiale dell?impianto di collaudo idrostatico di figura 1;
- la figura 2 ? una vista prospettica in sezione di una porzione inferiore dell?impianto di collaudo idrostatico di figura 1;
- la figura 3 ? una vista dall?alto di una struttura di sostegno e collegamento;
- la figura 4 ? una vista laterale in sezione della porzione inferiore dell?impianto di collaudo idrostatico; - la figura 4a ? una vista ingrandita di dettaglio del riquadro IV di figura 4;
- la figura 5 ? una vista prospettica a componenti separate della struttura di sostegno e collegamento;
- la figura 6 ? una vista prospettica a componenti separate di un giunto di tenuta in una forma di realizzazione;
- la figura 7 ? una vista prospettica dal basso dell?impianto di collaudo idrostatico in un?ulteriore forma di realizzazione;
- la figura 8 ? una vista laterale in sezione del giunto di tenuta;
- la figura 8a ? una vista laterale in sezione del giunto di tenuta in una ulteriore forma di realizzazione, e - la figura 9 ? uno schema generale dell?impianto di collaudo idrostatico.
Nel prosieguo della descrizione, elementi comuni alle varie forme di realizzazione rappresentate nei disegni sono indicati con gli stessi numeri di riferimento.
In detti disegni, con 1 ? stata indicata una struttura di sostegno e collegamento e con 10 ? stato indicato un impianto di collaudo idrostatico secondo l?invenzione nel suo complesso.
In una forma generale di realizzazione, la struttura di sostegno e collegamento 1 ? adatta a supportare un serbatoio 2 durante una prova di collaudo idrostatico ed ? adatta a collegare tale serbatoio con una linea di alimentazione 3 di un fluido di prova, ad esempio acqua. La struttura di sostegno e collegamento 1 comprende una base di supporto e alloggiamento 4 per il serbatoio 2 ed un giunto di tenuta 5.
Il giunto di tenuta 5 ha uno sviluppo assiale lungo un asse G ed uno sviluppo circonferenziale perpendicolare a tale asse G. Tale giunto di tenuta 5 ? configurato per collegare la base di supporto e alloggiamento 4 con il serbatoio 2. Nel giunto di tenuta 5 ? ricavato un condotto di alimentazione 50 assialmente passante per il collegamento fluidico tra la linea di alimentazione 3 e l?interno del serbatoio.
La base di supporto e alloggiamento 4 comprende una morsa 40 formata da almeno una coppia di ganasce 40a, 40b configurate per passare da una posizione di disimpegno ad una posizione di supporto del giunto di tenuta 5 lungo lo sviluppo circonferenziale, e del serbatoio 2 lungo l?asse G. Inoltre, nella base di supporto e alloggiamento 4 sono ricavati una sede di alloggiamento giunto 41 ed un condotto di raccordo 42 per il collegamento della linea di alimentazione 3 con il condotto di alimentazione 50.
Il giunto di tenuta 5 comprende un nipplo di raccordo 52 ed un elemento di impegno base 51 impegnabile a tenuta con la base di supporto e alloggiamento 4.
L?elemento di impegno base 51 comprende una porzione di centraggio 510 ed una testa 511 che sormonta in successione assiale detta porzione di centraggio 510. La porzione di centraggio 510 ? impegnabile nella sede di alloggiamento giunto 41 con accoppiamento di forma e/o di forza. La testa 511 ha un ingombro circonferenziale maggiore di quello della porzione di centraggio 510, e nella testa ? inoltre ricavato un foro di impegno nipplo 512 configurato per impegnare il nipplo di raccordo 52.
Il nipplo di raccordo 52 si estende tra una prima estremit? 52? impegnabile nel foro di impegno nipplo 512, ed una seconda estremit? 52? almeno parzialmente filettata esternamente in modo da essere impegnabile in un rispettivo foro 20 filettato ricavato nel serbatoio 2.
In una forma di realizzazione, la prima estremit? 52? ? impegnabile con accoppiamento di forma e/o di forza nel foro di impegno nipplo 512. In particolare, tale prima estremit? 52? ? almeno parzialmente filetta in modo da avvitarsi nel foro di impegno nipplo 512 che ? a sua volta filettato internamente.
In accordo con una forma di attuazione dell?invenzione, il condotto di alimentazione 50 ? coassiale all?asse G. Opzionalmente, anche il condotto di raccordo 42 ? coassiale all?asse G. Quando il condotto di alimentazione 50 ? allineato al condotto di raccordo 42, e loro volta risultano allineati all?asse G, la struttura di sostegno e collegamento 1 ? a simmetria assiale rispetto a tale asse G. In altre parole, la struttura di sostegno e collegamento 1 ? assialsimmetrica.
Secondo una forma di realizzazione, la porzione di centraggio 510 ? di forma troncoconica lungo detto asse G in allontanamento dal serbatoio, e la sede di alloggiamento giunto 41 ? contro-sagomata rispetto a tale porzione di centraggio. In altre parole, la porzione di centraggio 510 ? di forma troncoconica rovesciata.
In una forma di realizzazione, una superficie sopratesta 513 della testa 511 ha una forma svasata convergente verso l?asse G, in modo tale che la superficie sopratesta 513 forma con un piano immaginario I ortogonale all?asse G un angolo convesso ? con un?ampiezza compresa tra 2 e 15 gradi sessagesimali. Preferibilmente, l?ampiezza dell?angolo convesso ? ? compresa tra 3? e 10?. Ancor pi? preferibilmente, l?ampiezza dell?angolo convesso ? ? esattamente 5?.
In particolare, la superficie sopratesta 513 ? la superficie superiore della testa 511 ed il piano immaginario I ? un generico piano che taglia la testa 511 ortogonalmente all?asse.
Ai fini della presente trattazione, i termini superiore, inferiore e rispettivi derivati sono da intendersi riferiti alla struttura di sostegno e collegamento in configurazione di collaudo, ossia poggiante su un piano di base B per il tramite di un telaio di supporto 7 eventualmente provvisto di quattro gambe 70.
Analogamente, il termine prossimale e rispettivi derivati identificano un elemento pi? prossimo, ossia pi? vicino, al piano di base B rispetto ad un altro elemento. Contrariamente, il termine distale e rispettivi derivati identificano un elemento pi? distante, ossia pi? lontano, dal piano di base B rispetto ad un altro elemento.
Secondo una forma di realizzazione, la testa 511 ? un disco con un diametro trasversale D1 maggiore di un diametro massimo D2 della porzione di centraggio 510. Il diametro trasversale D1 ed il diametro massimo D2 sono misurati ortogonalmente all?asse G.
In una forma di realizzazione, la morsa 40 ? azionata per il tramite di un cinematismo a ginocchiera 8 comprendente almeno una coppia di cilindri 80, in cui ciascun cilindro di detta coppia di cilindri 80 movimenta una staffa 81 alla cui estremit? libera sono incernierate una coppia di bielle 82a, 82b. Una prima biella 82a di detta coppia di bielle ? fissata rotazionalmente ad un supporto rigido 83, all?estremit? opposta a quella incernierata alla staffa 81. Una seconda biella 82b di detta coppia di bielle ? fissata rotazionalmente, all?estremit? opposta a quella incernierata alla staffa 81, ad un puntone 84 che spinge su una rispettiva ganascia 40a; 40b, in modo da provocare il bloccaggio trasversale del giunto di tenuta 5. Il puntone 84 ? vincolato a scorrere all?interno di un manicotto 85 in modo da effettuare un movimento di traslazione rettilineo. La seconda biella 82b ? formata da due bracci inclinati tra loro in modo da formare un angolo convesso di seconda biella compreso tra 90 e 180 gradi sessagesimali. Nell?allegata figura 2, si osserva il cinematismo a ginocchiera 8 in posizione di disimpegno con le ganasce 40a, 40b aperte. Invece, in figura 3, si pu? osservare il cinematismo a ginocchiera 8 in posizione di supporto con le ganasce 40a, 40b chiuse.
In accordo con una forma di realizzazione, l?elemento di impegno base 51 comprende inoltre un collare 514 sporgente dalla testa 511 in direzione opposta rispetto alla porzione di centraggio 510 e parallelamente all?asse G. Nel collare 514 ? almeno parzialmente ricavato il foro di impegno nipplo 512. In altre parole, il foro di impegno nipplo 512 pu? sopravanzare l?estensione assiale del collare 514 e andare ad interessare una parte della testa 511.
Secondo una forma di realizzazione, tra la prima estremit? 52? e la seconda estremit? 52? ? ricavata una porzione intermedia di presa 520 per la movimentazione del nipplo di raccordo 52 e/o del giunto di tenuta 5. In altre parole, la movimentazione del giunto di tenuta 5 per il tramite della porzione intermedia di presa 520, avviene quando l?elemento di impegno base 51 ed il nipplo di raccordo 52 sono assemblati tra loro, ossia impegnati e resi solidali l?uno all?altro.
In particolare, la porzione intermedia di presa 520 ? adatta ad essere afferrata da un utensile per l?avvitamento del nipplo di raccordo 52 nel foro di impegno nipplo 512 e/o nel foro 20 filettato del serbatoio. Ad esempio, la porzione intermedia di presa 520 ha una superficie laterale a sezione esagonale per essere afferrata da una chiave meccanica oppure da una chiave inglese.
Operativamente, il nipplo di raccordo 51 ? impegnato nel foro di impegno nipplo 512 e reso solidale all?elemento di impegno base 51, in modo da ottenere il giunto di tenuta 5 assemblato. Dopo aver assemblato il giunto di tenuta 5, esso viene avvitato nel foro 20 filettato del serbatoio 2. In una forma di realizzazione, in una superficie superiore di collare 515 del collare 514 ? ricavata una gola 516 adatta ad accogliere un primo elemento a tenuta di fluido 517, ad esempio una rondella. Tale primo elemento a tenuta di fluido 517 ? assialmente compresso all?interno della gola 516 dalla porzione intermedia di presa 520 quando la prima estremit? 52? impegna il foro di impegno nipplo 512. In dettaglio, la superficie superiore di collare 515 ? ortogonale all?asse G e distale rispetto alla testa 511. Secondo una forma di realizzazione, la porzione intermedia di presa 520 ha una larghezza trasversale maggiore di quella della prima e della seconda estremit? 52?, 52?, in modo da formare uno spallamento inferiore 521 ed uno spallamento superiore 522. Sullo spallamento superiore 522 ? posizionato un secondo elemento a tenuta di fluido 523 adatto ad interporsi tra lo spallamento superiore 522 ed il serbatoio 2 per impedire la fuoriuscita del fluido di prova dal serbatoio durante la prova di collaudo idrostatico. In altre parole, durante la prova di collaudo idrostatico il serbatoio 2 ? operativamente connesso alla struttura di supporto e collegamento 1, in modo tale che lo spallamento superiore 522 ? adatto ad affacciarsi al serbatoio 2 con l?interposizione del secondo elemento a tenuta di fluido 523 (figura 8a).
In accordo con la forma di realizzazione di figura 8, la porzione intermedia di presa 520 ? delimitata superiormente da un risalto anulare 524 sporgente radialmente verso l?esterno. Tale risalto anulare 524 forma lo spallamento superiore 522 adatto ad andare a riscontro con una estremit? inferiore 21? di una parete di foro 21 del foro 20 filettato del serbatoio 2.
In accordo con una forma di realizzazione, la sede di alloggiamento giunto 41 ? delimitata inferiormente da una parete di fondo 410 in cui ? ricavata una prima sede di tenuta 411 dove alloggiare amovibilmente una prima guarnizione a tenuta di fluido 412, ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la porzione di centraggio 510 e la sede di alloggiamento giunto 41.
Secondo una forma di realizzazione, nella parete di fondo 410 ? ricavato il condotto di raccordo 42.
In una forma di realizzazione rappresentata in figura 8, la porzione di centraggio 510 ? delimitata inferiormente da una base 518 in cui ? ricavata una prima sede di tenuta 411? dove alloggiare amovibilmente una prima guarnizione a tenuta di fluido 412?, ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la porzione di centraggio 510 e la sede di alloggiamento giunto 41.
Secondo una forma di attuazione dell?invenzione, la base di supporto e alloggiamento 4 comprende una superficie di riscontro 43 per la battuta con una superficie sottotesta 519 della testa 511, in cui ? ricavata una seconda sede di tenuta 430 dove alloggiare amovibilmente una seconda guarnizione a tenuta di fluido 431, ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la testa 511 e la base di supporto e alloggiamento 4. In particolare, la superficie di riscontro 43 ? rialzata e delimita circonferenzialmente superiormente la sede di alloggiamento giunto 41.
In accordo con una forma di realizzazione non rappresentata in figura, in una superficie sottotesta 519 della testa 511 ? ricavata una seconda sede di tenuta dove alloggiare amovibilmente una seconda guarnizione a tenuta di fluido, ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la testa 511 e la base di supporto e alloggiamento 4.
Secondo una forma di realizzazione, il giunto di tenuta 5 ? realizzato di pezzo. In altre parole, l?elemento di impegno base 51 ? integrale con il nipplo di raccordo 52. In una forma generale di realizzazione, l?impianto di collaudo idrostatico 10 ? adatto a testare la resistenza alla pressione idrostatica di un serbatoio e comprende una struttura di sostegno e collegamento 1, un serbatoio 2, una pompa di bassa pressione 11, una pompa di alta pressione 11?, un sensore di portata 13, un sensore di pressione 15, un gruppo di regolazione e acquisizione dati 16, almeno un dispositivo di misura deformazione 18 ed una sorgente di fluido 19.
Il serbatoio 2 ? operativamente connesso alla struttura di sostegno e collegamento 1.
La pompa di bassa pressione 11 ? adatta a pompare il fluido di prova in modo da riempire sia il serbatoio 2 sia l?intercapedine 60. In dettaglio, la pompa di bassa pressione 11 regola l?afflusso del fluido di prova finch? la pressione del fluido di prova nel serbatoio 2 e nell?intercapedine 60 ? uguale alla pressione atmosferica. La pompa di alta pressione 11? ? adatta a pressurizzare il serbatoio 2. Ad esempio, la pompa di alta pressione 11? consente al fluido di prova di raggiungere una pressione pari a 1,5 volte la pressione nominale del serbatoio.
Sia la pompa di bassa pressione 11 che la pompa di alta pressione 11? prelevano il fluido di prova dalla sorgente di fluido 19.
La sorgente di fluido 19 consente non solo il prelievo del fluido di prova in fase di riempimento e pressurizzazione del serbatoio, ma consente anche di ricevere il fluido di prova scaricato in fase di depressurizzazione e svuotamento del serbatoio.
Ai fini della presente trattazione, si parla di ?riempimento del serbatoio? finch? il fluido di prova ? alla pressione atmosferica. Invece, si usa il termine ?pressurizzazione del serbatoio? quando il fluido di prova viene pressurizzato fino a raggiungere un valore pari a 1,5 volte la pressione nominale del serbatoio. Ad esempio, il fluido di prova pu? essere pressurizzato fino a 1050 bar.
Analogamente, si parla di ?depressurizzazione del serbatoio? quando il fluido di prova viene fatto defluire verso l?esterno del serbatoio finch? il fluido di prova all?interno del serbatoio non ritorna alla pressione atmosferica. Invece, si parla di ?svuotamento del serbatoio?, quando viene fatto defluire, ossia scaricato all?esterno, il fluido di prova alla pressione atmosferica.
Il sensore di portata 13, ad esempio un conta-litri, ? posizionato lungo la linea di alimentazione 3, preferibilmente in prossimit? del condotto di raccordo 42, in modo da misurare la quantit? di fluido di prova in ingresso e in uscita dal serbatoio 2.
Opzionalmente, l?impianto di collaudo idrostatico 10 comprende anche un tappo degasatore adatto all?evacuazione dell?aria dal serbatoio 2.
Il sensore di pressione 15, ad esempio un manometro, ? adatto alla misura della pressione del fluido di prova all?interno del serbatoio 2. In dettaglio, il sensore di pressione 15 permette di misurare che il fluido di prova raggiunga il valore prestabilito di pressione per il test di collaudo, ad esempio un valore di 1,5 volte la pressione nominale del serbatoio.
Il gruppo di regolazione e acquisizione dati 16, ad esempio un PLC, ? adatto ad acquisire e memorizzare i dati di prova, ad esempio numero di litri di fluido di prova impiegati, pressione e temperatura del fluido di prova. Tale gruppo di regolazione e acquisizione dati 16 ? configurato per regolare il valore della pressione del fluido di prova quando il sensore di pressione 15 rileva un valore che fuoriesce dal range di pressione prestabilito per il collaudo.
L?almeno un dispositivo di misura deformazione 18, ad esempio un cilindro graduato o un cilindro di espansione, ? operativamente collegato alla parete esterna del telaio esterno di tenuta 6 e permette di misurare la deformazione del serbatoio durante la prova di collaudo idrostatico. Il valore di misurazione ottenuto, depurato del valore di deformazione elastica, consente di ottenere il valore di deformazione plastica residua del serbatoio.
Il metodo per l?esecuzione della prova di collaudo idrostatico prevede le seguenti fasi:
- riempimento a pressione atmosferica del serbatoio 2 e dell?intercapedine 60 per il tramite della pompa di bassa pressione 11 che preleva il fluido di prova dalla sorgente di fluido 19;
- pressurizzazione del serbatoio per il tramite della pompa di alta pressione 11? che preleva il fluido di prova dalla sorgente di fluido 19;
- controllo del valore della pressione del fluido di prova per il tramite del sensore di pressione 15;
- regolazione del valore della pressione del fluido di prova per il tramite del gruppo di regolazione e acquisizione dati 16;
- acquisizione e memorizzazione dei dati di prova da parte del gruppo di regolazione e acquisizione dati 16;
- misurazione della deformazione del serbatoio durante la prova di collaudo idrostatico mediante l?almeno un dispositivo di misura deformazione 18;
- depressurizzazione e svuotamento del serbatoio;
- misurazione della deformazione plastica residua, ottenuta sottraendo al valore della deformazione del serbatoio, misurata dal dispositivo di misura deformazione 18, la deformazione elastica che provoca la fuoriuscita inziale dell?acqua dall?intercapedine a seguito della pressurizzazione del fluido di prova nel serbatoio.
In una forma di esecuzione del metodo, ? altres? possibile avere una misura della deformazione plastica residua attraverso il sensore di portata 13. In particolare, il sensore di portata 13 misura la quantit? di fluido di prova utilizzato per portare il serbatoio dalla pressione atmosferica alla pressione di prova, ossia 1,5 volte la pressione nominale del serbatoio. Inoltre, tale sensore di portata 13 misura anche la quantit? di fluido di prova per la depressurizzazione del serbatoio, ossia la quantit? di fluido che viene scaricata per riportare il serbatoio a pressione atmosferica. La differenza tra la quantit? di fluido di prova per la pressurizzazione del serbatoio e la quantit? di fluido di prova per la depressurizzazione del serbatoio ? proporzionale alla deformazione plastica residua.
Vantaggiosamente ? possibile un doppio controllo per la misurazione della deformazione plastica residua. Tale doppio controllo ? realizzato con il dispositivo di misura deformazione 18 e con il sensore di portata 13.
Appare chiaro al tecnico del settore che nel caso in cui la quantit? del fluido di prova per la pressurizzazione ? uguale alla quantit? di fluido di prova per la depressurizzazione del serbatoio, allora la deformazione plastica residua ? nulla. Se la quantit? di fluido di prova per la pressurizzazione ? maggiore della quantit? di fluido di prova per la depressurizzazione, sul serbatoio si sono prodotte delle deformazioni plastiche permanenti.
Un metodo generale per il funzionamento dell?impianto di collaudo idrostatico prevede che il nipplo di raccordo sia impegnato e reso solidale all?elemento di impegno base in modo da ottenere il giunto di tenuta assemblato. Tale giunto di tenuta viene avvitato nel foro filettato del serbatoio e poi inserito nella sede di alloggiamento giunto.
La pompa di bassa pressione 11 avvia la fase di riempimento del serbatoio prelevando il fluido di prova dalla sorgente di fluido 19. Completato il riempimento del serbatoio comincia la fase di pressurizzazione del serbatoio in cui la pompa ad alta pressione 11? preleva il fluido di prova dalla sorgente di fluido 19 fino al raggiungimento del valore massimo della pressione per l?esecuzione della prova di collaudo.
Completato il test, ha inizio la fase di depressurizzazione del serbatoio, in cui viene scaricato il fluido di prova dal serbatoio attraverso una valvola di depressurizzazione finch? il fluido di prova all?interno del serbatoio non ritorna alla pressione atmosferica.
Segue la fase di svuotamento del serbatoio, in cui il fluido di prova alla pressione atmosferica viene scaricato all?esterno e riportato alla sorgente di fluido 19.
Innovativamente, la struttura di sostegno e collegamento, e l?impianto di collaudo idrostatico assolvono allo scopo preposto. In particolare, ? sufficiente inserire il giunto di tenuta, preventivamente avvitato al serbatoio, nella sede di alloggiamento giunto per garantire la tenuta. In altre parole, non ? pi? necessario avvitare il giunto di tenuta alla linea di alimentazione.
Vantaggiosamente, la struttura di sostegno e collegamento permette di automatizzare e rendere pi? veloce l?allestimento della prova di collaudo idrostatico, in quanto dopo aver avvitato il giunto di tenuta al serbatoio ? sufficiente alloggiare il giunto nella rispettiva sede di alloggiamento giunto per poter avviare la prova. Pertanto, non sono pi? richieste operazioni di avvitamento del giunto di tenuta alla linea di alimentazione.
Vantaggiosamente, la struttura di sostegno e collegamento ? facilmente assemblabile, in quanto la porzione di centraggio troncoconica permette un agevole posizionamento del giunto di tenuta nella sede di alloggiamento giunto, che ? controsagomata rispetto alla porzione di centraggio. Secondo un aspetto vantaggio, la struttura di sostegno e collegamento ? di facile manutenzione, infatti il nipplo di raccordo ? facilmente sostituibile senza il ricambio completo del giunto di tenuta. In particolare, la seconda estremit? del nipplo, che si avvita all?interno del foro filettato del serbatoio, ? la parte che pi? tende ad usurarsi, pertanto ? possibile sostituire solo il nipplo di raccordo e mantenere l?elemento di impegno base.
Secondo un aspetto vantaggioso ancora ulteriore, l?impianto di collaudo idrostatico permette una misura pi? precisa e affidabile della deformazione plastica residua, in quanto tale misura ? ottenuta per il tramite del dispositivo di misura deformazione e viene poi controllata mediante i dati raccolti dal sensore di portata. In altre parole, l?impianto di collaudo idrostatico consente di fatto un doppio controllo del valore misurato di deformazione plastica residua, e tale doppio controllo ? realizzato per il tramite del dispositivo di misura deformazione e del sensore di portata.
Alle forme di realizzazione della struttura di sostegno e collegamento, e dell?impianto di collaudo idrostatico secondo l?invenzione, un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potr? apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito di tutela delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione pu? essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.
Claims (13)
1. Struttura di sostegno e collegamento (1) adatta a supportare un serbatoio (2) durante una prova di collaudo idrostatico e adatta a collegare il serbatoio con una linea di alimentazione (3) di un fluido di prova, detta struttura comprendendo:
- una base di supporto e alloggiamento (4) per il serbatoio (2);
- un giunto di tenuta (5) con uno sviluppo assiale lungo un asse (G) ed uno sviluppo circonferenziale perpendicolarmente a detto asse (G), configurato per collegare la base di supporto e alloggiamento (4) con il serbatoio (2), in detto giunto di tenuta (5) essendo ricavato un condotto di alimentazione (50) assialmente passante per il collegamento fluidico tra la linea di alimentazione (3) e l?interno del serbatoio,
in cui la base di supporto e alloggiamento (4) comprende una morsa (40) formata da almeno una coppia di ganasce (40a, 40b) configurate per passare da una posizione di disimpegno ad una posizione di supporto del giunto di tenuta (5) lungo detto sviluppo circonferenziale e del serbatoio (2) lungo detto asse (G), nella base di supporto e alloggiamento (4) essendo inoltre ricavati una sede di alloggiamento giunto (41) ed un condotto di raccordo (42) per il collegamento della linea di alimentazione (3) con il condotto di alimentazione (50),
caratterizzata dal fatto che
il giunto di tenuta (5) comprende un elemento di impegno base (51) impegnabile a tenuta con la base di supporto e alloggiamento (4), ed un nipplo di raccordo (52), l?elemento di impegno base (51) comprendendo una porzione di centraggio (510) ed una testa (511) che sormonta in successione assiale detta porzione di centraggio (510), in cui
i) la porzione di centraggio (510) ? impegnabile nella sede di alloggiamento giunto (41) con accoppiamento di forma e/o di forza,
ii) la testa (511) ha un ingombro circonferenziale maggiore di quello della porzione di centraggio (510), nella testa essendo inoltre ricavato un foro di impegno nipplo (512) configurato per impegnare il nipplo di raccordo (52),
il nipplo di raccordo (52) estendendosi tra una prima estremit? (52?) impegnabile nel foro di impegno nipplo (512), ed una seconda estremit? (52?) almeno parzialmente filettata esternamente in modo da essere impegnabile in un rispettivo foro (20) filettato ricavato nel serbatoio (2).
2. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un cinematismo a ginocchiera (8) per l?azionamento della morsa (40), detto cinematismo a ginocchiera (8) essendo provvisto di almeno una coppia di cilindri (80), in cui ciascun cilindro di detta coppia di cilindri (80) movimenta una staffa (81) alla cui estremit? libera sono incernierate una prima biella (82a) ed una seconda biella (82b),
la prima biella (82a), all?estremit? opposta a quella incernierata alla staffa (81), essendo fissata rotazionalmente ad un supporto rigido (83),
la seconda biella (82b), all?estremit? opposta a quella incernierata alla staffa (81), essendo fissata rotazionalmente ad un puntone (84) che spinge su una rispettiva ganascia (40a; 40b), in modo da provocare il bloccaggio trasversale del giunto di tenuta (5).
3. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione di centraggio (510) ? di forma troncoconica lungo detto asse (G) in allontanamento dal serbatoio e la sede di alloggiamento giunto (41) ? contro-sagomata rispetto a detta porzione di centraggio.
4. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui una superficie sopratesta (513) della testa (511) ha una forma svasata convergente verso l?asse (G), in modo tale che la superficie sopratesta (513) forma con un piano immaginario (I) ortogonale all?asse (G) un angolo convesso (?) con un?ampiezza compresa tra 2? e 15?, preferibilmente tra 3? e 10?, ancor pi? preferibilmente esattamente 5?.
5. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento di impegno base (51) comprende inoltre un collare (514) sporgente dalla testa (511) in direzione opposta rispetto alla porzione di centraggio (510) e parallelamente all?asse (G), in detto collare (514) essendo almeno parzialmente ricavato il foro di impegno nipplo (512).
6. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo le rivendicazioni 4 e 5, in cui in una superficie superiore di collare (515) del collare (514) ? ricavata una gola (516) adatta ad accogliere un primo elemento a tenuta di fluido (517), ad esempio una rondella, dove detto primo elemento a tenuta di fluido (517) ? assialmente compresso all?interno della gola (516) da una porzione intermedia di presa (520) quando la prima estremit? (52?) impegna il foro di impegno nipplo (512), detta porzione intermedia di presa (520) essendo posizionata tra la prima estremit? (52?) e la seconda estremit? (52?).
7. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la porzione intermedia di presa (520) ha una larghezza trasversale maggiore di quella della prima (52?) e della seconda estremit? (52?), in modo da formare uno spallamento inferiore (521) ed uno spallamento superiore (522), su detto spallamento superiore (522) essendo posizionato un secondo elemento a tenuta di fluido (523) adatto ad interporsi tra lo spallamento superiore (522) ed il serbatoio (2) per impedire la fuoriuscita del fluido di prova dal serbatoio durante la prova di collaudo idrostatico.
8. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la sede di alloggiamento giunto (41) ? delimitata inferiormente da una parete di fondo (410) in cui ? ricavata una prima sede di tenuta (411) dove alloggiare amovibilmente una prima guarnizione a tenuta di fluido (412), ad esempio un oring, per realizzare la tenuta tra la porzione di centraggio (510) e la sede di alloggiamento giunto (41).
9. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la porzione di centraggio (510) ? delimitata inferiormente da una base (518) in cui ? ricavata una prima sede di tenuta (411?) dove alloggiare amovibilmente una prima guarnizione a tenuta di fluido (412?), ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la porzione di centraggio (510) e la sede di alloggiamento giunto (41).
10. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la base di supporto e alloggiamento (4) comprende una superficie di riscontro (43) per la battuta con una superficie sottotesta (519) della testa (511), in cui ? ricavata una seconda sede di tenuta (430) dove alloggiare amovibilmente una seconda guarnizione a tenuta di fluido (431), ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la testa (511) e la base di supporto e alloggiamento (4).
11. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui in una superficie sottotesta (519) della testa (511) ? ricavata una seconda sede di tenuta dove alloggiare amovibilmente una seconda guarnizione a tenuta di fluido, ad esempio un o-ring, per realizzare la tenuta tra la testa (511) e la base di supporto e alloggiamento (4).
12. Struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il giunto di tenuta (5) ? realizzato di pezzo.
13. Impianto di collaudo idrostatico (10) adatto a testare la resistenza alla pressione idrostatica di un serbatoio, comprendente:
- una struttura di sostegno e collegamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti;
- un serbatoio (2) operativamente connesso alla struttura di sostegno e collegamento (1);
- una pompa di bassa pressione (11) per il pompaggio del fluido di prova in modo da riempire sia il serbatoio (2) sia un?intercapedine (60) definita tra detto serbatoio e un telaio esterno di tenuta (6);
- - una pompa di alta pressione (11?) per il pompaggio del fluido di prova in modo da pressurizzare il serbatoio (2); - un sensore di portata (13), ad esempio un conta-litri, posizionato lungo la linea di alimentazione (3), preferibilmente in prossimit? del condotto di raccordo (42), in modo da misurare la quantit? di fluido di prova in ingresso e in uscita dal serbatoio (2);
- un sensore di pressione (15), ad esempio un manometro, per la misura della pressione del fluido di prova all?interno del serbatoio (2);
- un gruppo di regolazione e acquisizione dati (16), per l?acquisizione e la memorizzazione dei dati di prova, ad esempio numero di litri di fluido di prova impiegati, pressione e temperatura del fluido di prova, detto gruppo di regolazione e acquisizione dati (16) essendo configurato per regolare il valore della pressione del fluido di prova quando il sensore di pressione (15) rileva un valore che fuoriesce dal range di pressione prestabilito per il collaudo;
- almeno un dispositivo di misura deformazione (18), ad esempio un cilindro graduato o un cilindro di espansione, per la misurazione della deformazione del serbatoio (2), detto dispositivo di misura deformazione (18) essendo operativamente collegato alla parete esterna del telaio esterno di tenuta (6);
- una sorgente di fluido (19) configurata per fornire il fluido di prova in fase di riempimento e pressurizzazione del serbatoio, ed anche per ricevere il fluido di prova scaricato in fase di depressurizzazione e svuotamento del serbatoio.
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| US4667506A (en) * | 1985-12-02 | 1987-05-26 | Crown Cork & Seal Canada Inc. | High pressure container tester |
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2021
- 2021-11-03 EP EP21206232.7A patent/EP3995729B1/en active Active
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