ITRM20000272A1

ITRM20000272A1 - SAFETY SYSTEM FOR GAS DISTRIBUTION SYSTEMS.

Info

Publication number: ITRM20000272A1
Application number: IT2000RM000272A
Authority: IT
Inventors: Paolo Pecora
Original assignee: Paolo Pecora
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-19
Also published as: ITRM20000272A0; IT1315932B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:

"Sistema di sicurezza per impianti di erogazione di gas" "Safety system for gas supply systems"

La presente invenzione riguarda un sistema di sicurezza per impianti di erogazione di gas. The present invention relates to a safety system for gas supply systems.

Più dettagliatamente, l'invenzione si riferisce ad un sistema del tipo detto appositamente studiato per impedire che la quantità di gas che si disperde nell'ambiente sia tale da causare esplosioni. More in detail, the invention relates to a system of the aforementioned type specifically designed to prevent the quantity of gas that is dispersed into the environment from causing explosions.

Nel seguito, la descrizione verrà riferita in particolare a impianti di erogazione di gas GPL, ma è bene evidente come la soluzione secondo la presente invenzione possa essere utilizzata anche per impianti di erogazione di altri gas. In the following, the description will refer in particular to LPG gas delivery systems, but it is well evident that the solution according to the present invention can also be used for other gas delivery systems.

Come è ben noto, molti sono gli incidenti, spesso anche con conseguenze estremamente gravi, che scaturiscono da fughe di gas, dette fughe essendo dovute a malfunzionamento o a guasti dell'impianto. As is well known, there are many accidents, often even with extremely serious consequences, which arise from gas leaks, said leaks being due to malfunctioning or breakdowns of the system.

In particolare, gli incidenti sono dovuti alla esplosione del gas che si è disperso nell'ambiente, e non alla esplosione del contenitore del gas stesso. In particular, accidents are due to the explosion of the gas that has dispersed into the environment, and not to the explosion of the gas container itself.

In altre parole, le situazioni pericolose, e spesso drammatiche, scaturiscono da una certa concentrazione di gas disperso nell'aria. In other words, dangerous and often dramatic situations arise from a certain concentration of gas dispersed in the air.

Infatti, se la quantità di gas libera di miscelarsi all'aria è esigua, essa non è sufficiente per incendiarsi e quindi esplodere. In fact, if the quantity of gas free to mix with the air is small, it is not enough to ignite and therefore explode.

Una bombola di gas GPL per uso domestico contiene una quantità di gas tale che, se lasciato libero di spandersi nell'ambiente, può causare esplosioni la cui forza è in grado di provocare il crollo di un intero edificio. An LPG gas cylinder for domestic use contains such a quantity of gas that, if left free to spread into the environment, it can cause explosions whose force is capable of causing the collapse of an entire building.

Ovviamente, ancora più drammatiche sono le conseguenze di fughe di gas quando quest'ultimo è conservato all'interno di grossi serbatoi condominiali oppure è alimentato dalla linea di distribuzione del gas di città. Obviously, the consequences of gas leaks are even more dramatic when the latter is stored in large condominium tanks or is fed by the city gas distribution line.

Come già detto, in ogni caso non è mai la bombola o il serbatoio in sé ad esplodere, quanto la miscela gas-aria che si forma nel momento in cui una fuga consistente di GPL satura l'ambiente. As already mentioned, in any case it is never the cylinder or the tank itself that explodes, but the gas-air mixture that is formed when a large leak of LPG saturates the environment.

Attualmente, al fine di limitare la quantità di gas che potenzialmente può disperdersi nell'ambiente in caso di avarie o disattenzione, è indispensabile mantenere all'esterno dell'abitazione bombole o serbatoi di gas, ovvero non collegare direttamente la bombola, il serbatoio o la linea gas di città all'apparecchio utilizzatore (caldaia, stufa, cucina) ma frapporre un apparato in grado di impedire fughe superiori al limite massimo di sicurezza. Currently, in order to limit the amount of gas that can potentially escape into the environment in the event of breakdowns or inattention, it is essential to keep gas cylinders or tanks outside the home, or not to connect the cylinder, tank or tank directly. town gas line to the user appliance (boiler, stove, cooker) but place an apparatus capable of preventing leaks exceeding the maximum safety limit.

Il Richiedente, sulla base di queste considerazioni, ha pensato di realizzare un sistema che consente di ridurre la quantità di gas che si può disperdere nell'ambiente in caso di guasto o malfunzionamento dell'impianto di erogazione di gas. The Applicant, on the basis of these considerations, has thought of realizing a system that allows to reduce the quantity of gas that can be dispersed into the environment in the event of a breakdown or malfunction of the gas supply system.

Questi ed altri risultati sono ottenuti, secondo l'invenzione, proponendo un sistema di sicurezza che prevede la realizzazione di un polmone di gas tra l'alimentazione del gas stesso e l'apparecchio utilizzatore, in maniera tale per cui la quantità di gas eventualmente immessa nell'ambiente in caso di fughe o malfunzionamento sia tale da non causare l'esplosione . These and other results are obtained, according to the invention, by proposing a safety system which provides for the creation of a gas buffer between the gas supply and the user device, in such a way that the quantity of gas eventually introduced in the environment in case of leaks or malfunction is such as not to cause an explosion.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un sistema di sicurezza per impianti di erogazione di gas comprendente una centralina elettronica, mezzi di controllo e comando, accoppiati a detta centralina elettronica, un serbatoio polmone di gas, disposto sulla linea di alimentazione del gas dalla fonte all'apparecchio utilizzatore, una prima elettrovalvola, disposta su detta linea di alimentazione a monte di detto serbatoio polmone, una seconda elettrovalvola, disposta su detta linea di alimentazione a valle di detto serbatoio polmone, un sensore di pressione a monte di detta prima elettrovalvola e un sensore di pressione tra detto serbatoio polmone e detta linea di alimentazione, un regolatore di pressione a monte dell'apparecchio utilizzatore del gas, detti mezzi dì controllo e comando consentendo l'accensione del sistema, il comando della apertura e chiusura di dette prima e seconda elettrovalvola, e la ricarica di detto serbatoio polmone. Therefore, the specific object of the present invention is a safety system for gas supply systems comprising an electronic control unit, control and command means, coupled to said electronic control unit, a gas buffer tank, arranged on the gas supply line from the source to the user apparatus, a first solenoid valve, arranged on said supply line upstream of said buffer tank, a second solenoid valve, arranged on said supply line downstream of said buffer tank, a pressure sensor upstream of said first solenoid valve and a pressure sensor between said buffer tank and said supply line, a pressure regulator upstream of the gas user device, said control and command means allowing the system to be switched on, the opening and closing command of said first and second solenoid valve, and the refilling of said buffer tank.

Preferibilmente, secondo l'invenzione, detto serbatoio polmone è accoppiato al sistema tramite raccordo rapido, al fine di poterlo sostituire con un serbatoio polmone di dimensioni differenti. Preferably, according to the invention, said buffer tank is coupled to the system by means of a quick coupling, in order to be able to replace it with a buffer tank of different dimensions.

Sempre secondo l'invenzione, detta centralina elettronica può essere alimentata con l'energia elettrica di rete, potendo essere prevista una batteria tampone che alimenta il sistema di sicurezza in caso di mancanza di corrente di rete per avarie o interruzioni di varia natura. Always according to the invention, said electronic control unit can be supplied with mains electricity, a buffer battery can be provided which powers the safety system in the event of a mains power failure due to various types of faults or interruptions.

Ancora secondo l'invenzione, detti mezzi di comando e controllo possono essere costituiti da un pannello di controllo provvisto di interruttore di accensione e spegnimento, di un pulsante di utilizzo del gas, di due pulsanti di ricarica del polmone e di spie indicatrici del funzionamento delle varie componenti del sistema. Still according to the invention, said command and control means can consist of a control panel provided with an on and off switch, a gas use button, two lung refill buttons and indicator lights indicating the operation of the various system components.

Ulteriormente, secondo l'invenzione, possono essere previsti mezzi avvisatori acustici del malfunzionamento e/o del funzionamento del sistema. Furthermore, according to the invention, acoustic warning means can be provided for the malfunction and / or operation of the system.

Inoltre, secondo l'invenzione, dette prima e seconda elettrovalvola sono del tipo normalmente chiusa . Furthermore, according to the invention, said first and second solenoid valves are of the normally closed type.

Preferibilmente, la fonte di alimentazione è prevista all'esterno. Preferably, the power source is provided outside.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, con particolare riferimento alla figura del disegno allegato che mostra uno schema dell'impianto secondo l'invenzione. The present invention will now be described, by way of illustration, but not of limitation, according to a preferred embodiment thereof, with particular reference to the figure of the attached drawing which shows a diagram of the plant according to the invention.

Osservando ora in dettaglio la figura allegata, si può notare come il sistema secondo l'invenzione comprenda tre gruppi, e in particolare un gruppo elettrico o scheda elettronica di comando 1, un gruppo polmone 2, con relative elettrovalvole 3 e 4, e un pannello 5 remoto di comando e controllo del sistema. Looking now in detail at the attached figure, it can be seen that the system according to the invention comprises three groups, and in particular an electric group or electronic control card 1, a buffer group 2, with relative solenoid valves 3 and 4, and a panel 5 remote command and control of the system.

In particolare, il sistema secondo l'invenzione è alimentato mediante la rete 6 (220 V), ma è anche prevista una batteria 7 tampone che ne garantisce il funzionamento per un tempo ragionevolmente lungo anche in mancanza di corrente elettrica dalla rete 6. In particular, the system according to the invention is powered by the network 6 (220 V), but a buffer battery 7 is also provided which guarantees its operation for a reasonably long time even in the absence of electricity from the network 6.

Preferibilmente, ma non..esclusivamente, il pannello di comando e controllo verrà installato in prossimità dell'apparecchio utilizzatore (non mostrato). Preferably, but not exclusively, the command and control panel will be installed near the user device (not shown).

Detto pannello di comando prevede un interruttore generale 8, un pulsante 9 "Utilizzo del gas", e due pulsanti 10, 11 di "Ricarica del polmone" 2. Said control panel provides a general switch 8, a button 9 "Use of gas", and two buttons 10, 11 for "Recharge of the lung" 2.

Tramite l'interruttore 8 generale sarà possibile accendere il sistema. Quando si trova in posizione "OFF", entrambe le elettrovalvole 3 e 4 sono chiuse, impedendo quindi il passaggio del gas lungo la linea di alimentazione 12 in qualunque direzione. By means of the main switch 8 it will be possible to switch on the system. When it is in the "OFF" position, both solenoid valves 3 and 4 are closed, thus preventing the passage of gas along the supply line 12 in any direction.

Detta linea di alimentazione è provvista di ingresso 13 del gas dall'alimentazione (non mostrata), e di uscita 14 verso l'apparecchio utilizzatore. Said supply line is provided with gas inlet 13 from the supply (not shown), and outlet 14 towards the user device.

Sono inoltre previsti un sensore di pressione 15 a monte della elettrovalvola 3 sulla linea di alimentazione 12, e un sensore di pressione 16 in ingresso del polmone 2. A pressure sensor 15 is also provided upstream of the solenoid valve 3 on the supply line 12, and a pressure sensor 16 at the inlet of the lung 2.

Portando l'interruttore generale 8 in posizione "ON", è possibile invece effettuare diverse operazioni, e precisamente: By turning the main switch 8 to the "ON" position, it is possible to carry out various operations, namely:

premere il pulsante "Utilizzo Gas" 9, per cui l'elettrovalvola 3 rimane chiusa, mentre si apre l'elettrovalvola 4: in questa condizione, il gas fluisce dal polmone 2 verso l'utilizzatore, attra-verso il regolatore di pressione 15 posto a monte dell'apparecchiatura di utilizzo. Premendo una ulteriore volta il pulsante 9 si ottiene la chiusura dell'elettrovalvola 4 e quindi l'interruzione dell'erogazione di gas dal polmone 2 verso l'utilizzatore; press the "Gas Use" button 9, so that the solenoid valve 3 remains closed, while the solenoid valve 4 opens: in this condition, the gas flows from the lung 2 towards the user, through the pressure regulator 15 located upstream of the equipment used. By pressing the button 9 once more, the solenoid valve 4 closes and therefore the gas supply from the lung 2 to the user is interrupted;

premere contemporaneamente i due pulsanti 10, 11 "Ricarica Polmone", per cui si ottiene l'apertura dell'elettrovalvola 3: in questa situazione il gas fluisce dalla alimentazione verso il polmone 2; nel caso in cui l'elettrovalvola 3 fosse già aperta, essa rimarrebbe in questa situazione senza che sia necessario interrompere l'uso del gas. L'aver previsto due pulsanti 10, 11 che devono essere premuti contemporaneamente elimina il rischio di operazioni di ricarica accidentali ed inoltre costituisce una garanzia contro eventuali avarie dei pulsanti stessi, essendo altamente improbabile . che due pulsanti si blocchino contemporaneamente. press at the same time the two buttons 10, 11 "Recharge lung", for which the opening of the solenoid valve 3 is obtained: in this situation the gas flows from the supply towards the lung 2; if the solenoid valve 3 were already open, it would remain in this situation without interrupting the use of the gas. The provision of two buttons 10, 11 which must be pressed simultaneously eliminates the risk of accidental reloading operations and also constitutes a guarantee against any breakdowns of the buttons themselves, as it is highly unlikely. that two buttons lock at the same time.

Quest'ultima operazione è automatizzata, per cui una volta premuti contemporaneamente i due pulsanti 10, 11 "Ricarica Polmone", l'elettrovalvola 3 rimarrà aperta solo per il tempo necessario affinché il polmone 2 si ricarichi completamente. This last operation is automated, so that once the two buttons 10, 11 "Recharge lung" have been pressed at the same time, the solenoid valve 3 will remain open only for the time necessary for the lung 2 to be completely recharged.

Infatti, la pressione del gas all'interno del polmone 2 sarà uguale a quella del gas contenuto nel serbatoio o nella bombola, o comunque nella rete di alimentazione. Anche mantenendo premuto il pulsante 10, 11 oltre il tempo necessario alla ricarica, l'elettrovalvola 3 si chiude ugualmente. In fact, the pressure of the gas inside the lung 2 will be equal to that of the gas contained in the tank or cylinder, or in any case in the supply network. Even if the button 10, 11 is kept pressed beyond the time required for recharging, the solenoid valve 3 closes in the same way.

Inoltre, se durante l'utilizzazione del sistema secondo l'invenzione, per un tempo predeterminato, non si effettuano ricariche del polmone 2, il sistema stesso avverte con un allarme sonoro ed ottico della necessità di operare una ricarica. Furthermore, if during the use of the system according to the invention, for a predetermined time, no refills of the lung 2 are carried out, the system itself warns with an audible and optical alarm of the need to recharge.

Qualora no si effettui tale ricarica, il sistema si spegne automaticamente chiudendo entrambe le elettrovalvole 3 e 4. If this is not done, the system switches off automatically by closing both solenoid valves 3 and 4.

L'esaurirsi della quantità di gas presente nel polmone 2, sarà preannunciata da un allarme acustico e dall'accensione di una apposita spia "Gas Polmone in Esaurimento" sul pannello di comando 5. in questo caso è necessario compiere la summenzionata operazione di ricarica per evitare lo spegnersi della fiamma dell'apparecchio utilizzatore. The exhaustion of the quantity of gas present in the lung 2 will be announced by an acoustic alarm and by the lighting of a special "Exhausted Lung Gas" light on the control panel 5. in this case it is necessary to carry out the aforementioned recharge operation to avoid extinguishing the flame of the user appliance.

L'esaurirsi del gas dall'alimentazione sarà annunciato preventivamente dall'allarme sonoro e dall'accensione di una ulteriore spia "FONTE IN ESAURIMENTO". In questo caso sarà necessario provvedere alla sostituzione della bombola con una piena o alla ricarica del serbatoio, dopo aver spento l'apparecchio utilizzatore ed aver portato in "OFF" l'interruttore principale 8 sul pannello di comando 5-Ovviamente, anche il sistema proposto secondo la presente invenzione è potenzialmente soggetto ad avarie dovute ad usura dei suoi componenti o a guasti di varia natura. The exhaustion of gas from the power supply will be announced in advance by the audible alarm and the lighting of an additional "SOURCE LOW" light. In this case it will be necessary to replace the cylinder with a full one or to refill the tank, after turning off the user device and turning the main switch 8 on the control panel to "OFF". 5-Obviously, also the proposed system according to the present invention it is potentially subject to failures due to wear of its components or to failures of various kinds.

Esso tuttavia è realizzato in maniera tale per cui qualunque malfunzionamento non è comunque in grado di provocare condizioni di pericolo. However, it is made in such a way that any malfunction is not in any case capable of causing dangerous conditions.

Infatti, entrambe le elettrovalvole 3, 4 sono di tipo "normalmente chiusa", per cui la mancanza di alimentazione elettrica porta ad una loro automatica chiusura: in questa situazione il gas non può sfuggire né dalla alimentazione né dal polmone 2. In fact, both solenoid valves 3, 4 are of the "normally closed" type, therefore the lack of electric power leads to their automatic closure: in this situation the gas cannot escape either from the power supply or from the lung 2.

In caso di guasto all'elettrovalvola 3, anche nel caso in cui essa rimanga in posizione di apertura, la potenziale fuga è comunque impedita dall'elettrovalvola 4. In the event of a fault in the solenoid valve 3, even if it remains in the open position, the potential leakage is in any case prevented by the solenoid valve 4.

Se invece si verifica un guasto all'elettrovalvola 4, e la stessa rimane in posizione di apertura, la quantità di gas che può disperdersi nell'ambiente è solo quella contenuta nel polmone 2, insufficiente comunque a provocare esplosioni. If, on the other hand, a fault occurs in the solenoid valve 4, and the same remains in the open position, the quantity of gas that can be dispersed into the environment is only that contained in the lung 2, however insufficient to cause explosions.

Solo in caso di guasto contemporaneo ad entrambe le elettrovalvole 3, 4 in posizione di apertura il gas potrebbe fluire liberamente dalla alimentazione all'ambiente . Only in the event of simultaneous failure of both solenoid valves 3, 4 in the open position could the gas flow freely from the supply to the environment.

Come è bene evidente, si tratta di una eventualità piuttosto remota, essendo necessario che si verifichino quattro condizioni contemporaneamente, ovverosia che entrambe le elettrovalvole 3, 4sono guaste ed entrambe sono in posizione di apertura. Si tratta di una eventualità altamente improbabile. As is well evident, this is a rather remote eventuality, since it is necessary for four conditions to occur at the same time, namely that both the solenoid valves 3, 4 are faulty and both are in the open position. This is a highly unlikely eventuality.

Inoltre, oltre a ciò, è necessario anche che si verifichi anche la condizione di fuga del gas, dovuta ad esempio allo spegnimento della fiamma o all'usura dell'apparecchio utilizzatore. Furthermore, in addition to this, it is also necessary that the gas leakage condition occurs, due for example to the extinguishing of the flame or wear of the user device.

In ogni caso, entrambe le elettrovalvole 3, 4 sono monitorate da due spie sul pannello di controllo 8 che forniscono costantemente informazioni relative al loro stato rimanendo accese per lo stesso tempo di apertura delle elettrovalvole 3, 4. In any case, both solenoid valves 3, 4 are monitored by two indicator lights on the control panel 8 which constantly provide information relating to their status by remaining on for the same opening time as the solenoid valves 3, 4.

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described for illustrative, but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, but it is to be understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection, as defined from the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Safety system for gas supply systems characterized in that it comprises an electronic control unit, control and command means, coupled to said electronic control unit, a gas buffer tank, arranged on the gas supply line from the source to the appliance user, a first solenoid valve, arranged on said supply line upstream of said buffer tank, a second solenoid valve, arranged on said supply line downstream of said buffer tank, a pressure sensor upstream of said first solenoid valve and a pressure sensor pressure between said buffer tank and said supply line, a pressure regulator upstream of the gas user device, said control and command means allowing the system to be switched on, the opening and closing command of said first and second solenoid valves, and refilling said buffer tank.

2. Safety system for gas supply systems according to claim 1, characterized in that said buffer tank is coupled to the system by means of a quick coupling, in order to be able to replace it with a buffer tank of different dimensions.

3. Safety system for gas supply systems according to one of the preceding claims, characterized in that said electronic control unit is powered by the mains electricity, a buffer battery can be provided.

4. Safety system for gas supply systems according to one of the preceding claims, characterized in that said command and control means consist of a control panel equipped with an on / off switch, a gas use button, two lung refill buttons and indicator lights indicating the operation of the various system components.

5. Safety system for gas supply systems according to one of the preceding claims, characterized in that acoustic warning means are provided for the malfunction and / or operation of the system.

6. Safety system for gas supply systems according to one of the preceding claims, characterized in that said first and second solenoid valves are of the normally closed type,

7. Safety system for gas supply systems according to one of the preceding claims, characterized in that the power source is provided outside.

8. Safety system for gas supply systems according to any one of the preceding claims, substantially as illustrated and described.