ITUD20090005A1 - Apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, o nei quali si possono verificare sovrappressioni o depressioni, e relativo procedimento di rilevazione - Google Patents

Description

"APPARECCHIATURA DI RILEVAZIONE PER UN DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER AMBIENTI POTENZIALMENTE ESPLOSIVI, 0 NEI QUALI SI POSSONO VERIFICARE SOVRAPPRESSIONI 0 DEPRESSIONI, E RELATIVO PROCEDIMENTO DI RILEVAZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un'apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza, o pannello di rottura, installabile in ambienti che possono essere potenzialmente esplosivi, a causa dei materiali che contengono, o nei quali si possono verificare particolari condizioni di sovrappressione, o di depressione, della pressione di lavoro rapportata alla pressione atmosferica esterna alla struttura. In particolare, l'apparecchiatura secondo il presente trovato comprende almeno un organo sensore, predisposto per cooperare con un elemento indicatore del dispositivo di sicurezza, in modo da rilevare l'attivazione di quest'ultimo ed attivare, eventualmente, una predeterminata procedura di segnalazione o di allarme.

STATO DELLA TECNICA

Negli ambienti chiusi, come ad esempio i sili di stoccaggio, i vagli oscillanti, i dispositivi a ciclone per il trattamento di materiali da separare, le torri di decantazione, i locali in cui sono contenuti prodotti a pressione diversa da quella atmosferica, le tubazioni, ed altro, si possono sviluppare polveri, gas, nebbie o vapori, che potrebbero creare una miscela infiammabile a contatto con l'aria. La combustione di tale miscela può essere molto veloce e causare un aumento di pressione abnorme ed improvviso all'interno della struttura di contenimento, la quale normalmente non è predisposta per resistere a tale aumento di pressione, per cui la struttura stessa potrebbe esplodere.

Per evitare che, al verificarsi di uno dei suddetti fenomeni, avvenga il collasso dell'intera struttura di contenimento, con notevoli danni economici, sono stati finora proposti diversi dispositivi di sicurezza, composti prevalentemente da un elemento a membrana, montato su una cornice di contenimento, ed atti ad essere installati in corrispondenza di un'apertura praticata nella struttura da preservare. Quando la differenza di pressione fra l'interno e l'esterno di quest'ultima supera un determinato valore di soglia, per effetto di opportune feritoie passanti allineate e intervallate fra loro per definire una sezione di minima resistenza alla rottura, l'elemento a membrana si stacca, almeno parzialmente, dalla cornice. In questo modo, la suddetta apertura si apre verso la zona di minor pressione, permettendo così alla pressione interna di riequilibrarsi automaticamente con quella esterna. In tale modo, si evita che si danneggi l'intera struttura di contenimento.

Di norma, nei dispositivi di sicurezza noti, all'elemento a membrana è associato un elemento indicatore, predisposto per cooperare con un sensore di rilevazione, in modo da rilevare la rottura dell'elemento a membrana, e quindi comandare una determinata procedura di segnalazione o di allarme.

L'elemento indicatore è, di norma, costituito da una piastrina metallica solidale all'elemento a membrana in prossimità degli intagli.

II sensore di rilevazione, di tipo induttivo e a forma cilindrica, è montato sulla cornice in prossimità della piastrina metallica in modo che una sua base risulti affacciata, in maniera sostanzialmente parallela, alla superficie di indicazione della piastrina metallica.

In caso di rottura dell'elemento a membrana, avviene un allontanamento reciproco fra la superficie di indicazione della piastrina metallica e la base del sensore induttivo, così da determinare una variazione diretta o indiretta di una grandezza elettrica del sensore di rilevazione, in modo da attivare una predeterminata procedura di segnalazione o di allarme. Un inconveniente di tali dispositivi noti è che il sensore di rilevazione non è in grado di distinguere una movimentazione in allontanamento della piastrina metallica dovuta alla rottura dell'elemento a membrana, da uno scostamento laterale della stessa dovuto, ad esempio, a cause accidentali quali urti, accumuli di materiale od altri.

Pertanto, con la tecnica nota, possono verificarsi false segnalazioni di allarme che possono comportare, in alcuni casi, anche lunghe interruzioni operative o l'evacuazione di aree lavorative, senza un reale pericolo per gli operatori.

Inoltre, la sensibilità di rilevazione della rottura è strettamente dipendente dalla precisione con cui sono reciprocamente posizionati, e restano reciprocamente posizionati nel tempo, l'elemento indicatore ed il sensore di rilevazione.

Infatti, nel caso in cui si realizzi una rottura parziale dell'elemento a membrana, con conseguente sollevamento parziale dell'elemento indicatore, può accadere che la superficie di indicazione dell'elemento indicatore non si sposti rispetto al sensore di posizione in maniera sufficiente a consentire la rilevazione della suddetta grandezza elettrica.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, che sia semplice, affidabile ed economico, e che garantisca, sostanzialmente in qualsiasi condizione operativa, la corretta segnalazione dell'azionamento del dispositivo di sicurezza, evitando falsi allarmi o segnalazioni.

Altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura di rilevazione che sia in grado di rilevare con un'elevata precisione anche azionamenti parziali del dispositivo di sicurezza.

Altro scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento per la rilevazione degli azionamenti di un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi che garantisca, sostanzialmente in qualsiasi condizione operativa, la corretta segnalazione dell'azionamento del dispositivo di sicurezza, anche con azionamenti parziali, evitando falsi allarmi o segnalazioni.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un'apparecchiatura di rilevazione secondo il presente trovato si applica ad un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, il quale dispositivo di sicurezza comprende almeno una cornice associata ad un elemento a membrana conformato per staccarsi, almeno parzialmente, dalla cornice in caso di determinate variazioni di pressione, ed un elemento indicatore solidale all'elemento a membrana.

L'apparecchiatura di rilevazione secondo il presente trovato comprende almeno un organo sensore, ad esempio di tipo induttivo o capacitivo, fissato sulla cornice e posizionato in cooperazione con l'elemento indicatore, per rilevare un movimento di quest'ultimo ed attivare, eventualmente, una procedura di segnalazione o di allarme.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, l'organo sensore comprende almeno una porzione sensibile disposta a cavallo dell'elemento indicatore e conformata in modo da rilevare la movimentazione di quest'ultimo, prevalentemente lungo una direzione concorde alla normale direzione di movimentazione dell'elemento a membrana in caso di rottura, anche parziale.

In questo modo, l'organo sensore, rilevando la movimentazione dell'elemento indicatore prevalentemente nella direzione di rottura dell'elemento a membrana, anche se l'elemento indicatore viene sollecitato accidentalmente in altre direzioni, non determina la rilevazione del movimento, escludendo la possibilità di false segnalazioni o di falsi allarmi.

Inoltre, la porzione sensibile, essendo disposta a cavallo dell'elemento indicatore, impedisce anche fisicamente movimenti laterali dell'elemento indicatore, prevenendo così accidentali movimenti dell'elemento indicatore stesso rispetto all'organo sensore.

Questo vantaggio permette una maggiore precisione della rilevazione di movimentazione effettuata con l'apparecchiatura secondo il presente trovato, potendo segnalare rotture parziali dell'elemento a membrana, anche di piccola entità.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig.l illustra una vista assonometrica dell'apparecchiatura di rilevazione applicata ad un dispositivo di sicurezza - la fig. 2 illustra una vista assonometrica in esploso dell'apparecchiatura di rilevazione e del dispositivo di sicurezza di fig. 1;

- la fig. 3 illustra un particolare dell'apparecchiatura di rilevazione di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI REALIZZA¬

ZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un'apparecchiatura di rilevazione 10 secondo il presente trovato si applica ad un dispositivo di sicurezza, nella fattispecie un pannello di rottura 11, del tipo provvisto di almeno una cornice 12 disposta perimetralmente ad una membrana metallica 13. In particolare, la membrana metallica 13 presenta, in prossimità della zona di cooperazione con la cornice 12 una pluralità di feritoie passanti 15 atte a definire relativi lati di rottura preferenziale .

In questo modo, applicando una determinata spinta sulla superficie della membrana metallica 13, ad esempio causata da un'esplosione, questa tende a rompersi lungo le feritoie passanti 15 muovendosi rispetto alla cornice 12.

Sulla membrana metallica 13 è inoltre disposta solidale una piastrina metallica 16, sostanzialmente perpendicolare alla superficie della membrana metallica 13, ed atta a muoversi unitamente ad essa nel caso di rottura.

L'apparecchiatura di rilevazione 10 secondo il presente trovato comprende un sensore induttivo 17 ed una base di supporto 19, mediante la quale il sensore induttivo 17 viene fissato alla cornice 12, in prossimità della piastrina metallica 16.

La base di supporto 19 comprende una lamiera metallica, opportunamente sagomata e provvista lateralmente di aperture asolate 21 mediante le quali la stessa base di supporto 19 viene fissata, ad esempio mediante viti, in modo regolabile, alla cornice 12. Tale regolabilità permette una maggiore precisione di posizionamento del sensore induttivo 17 in cooperazione con la piastrina metallica 16.

Il sensore induttivo 17 comprende una porzione elettronica 18 di collegamento con un'unità di comando e controllo, di tipo sostanzialmente noto e non illustrata nei disegni, ed una porzione sensibile 20 atta a cooperare con la piastrina metallica 16 per rilevarne la movimentazione.

Secondo il trovato, la porzione sensibile 20 è solidale alla porzione elettronica 18, è conformata sostanzialmente ad "U" ed è disposta a cavallo della piastrina metallica 16, in modo da contenerla lateralmente e poterne rilevare, prevalentemente, la sola movimentazione lungo una direzione sostanzialmente parallela alla direzione di movimentazione della membrana metallica 13 in caso di rottura.

Nella fattispecie, il pannello di rottura 11 ha forma sostanzialmente rettangolare e la piastrina metallica 16 ed il sensore induttivo 17 sono posizionati in corrispondenza di una zona mediana del lato lungo su cui sono ricavate le feritoie passanti 15. Tale punto risulta, infatti, essere quello soggetto principalmente, e inizialmente, alla movimentazione della membrana metallica 13 durante la rottura.

In questo modo, il sensore induttivo 17 è in grado di individuare con accuratezza anche rotture parziali o minime della membrana metallica 13.

L'apparecchiatura di rilevazione 10 secondo il presente trovato, una volta rilevata la movimentazione della membrana metallica 13, con la porzione sensibile 20 del sensore induttivo 17, invia con la sua porzione elettronica 18 il segnale captato all'unità di comando e controllo la quale, in funzione di un predeterminato, o predeterminabile protocollo operativo, attiva una procedura di segnalazione o di allarme. È chiaro che all'apparecchiatura di rilevazione 10 ed al relativo procedimento fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, o di fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Rientra ad esempio nell'ambito del presente trovato prevedere che l'organo sensore 17 è di tipo capacitivo anziché induttivo.

E anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, o nei quali si possono verificare sovrappressioni o depressioni, e relativo procedimento di rilevazione, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza (11) per ambienti potenzialmente esplosivi, il quale dispositivo di sicurezza (11) comprende almeno una cornice (12) associata ad un elemento a membrana (13) conformato per staccarsi, almeno parzialmente, da detta cornice (12) in caso di determinate variazioni di pressione, ed un elemento indicatore (16) solidale a detto elemento a membrana (13), detta apparecchiatura di rilevazione comprendendo almeno un organo sensore (17) atto ad essere fissato su detta cornice (12) e ad essere posizionato in cooperazione con detto elemento indicatore (16) per rilevarne la movimentazione ed attivare, eventualmente, una procedura di segnalazione o di allarme, caratterizzata dal fatto che detto organo sensore (17) comprende almeno una porzione sensibile (20) disposta a cavallo di detto elemento indicatore (16) e conformata in modo da rilevarne la movimentazione, prevalentemente lungo una direzione concorde alla normale direzione di movimentazione di detto elemento a membrana (13), in caso di rottura, anche parziale.
2. 2. Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto organo sensore (17) è di tipo induttivo.
3. 3. Apparecchiatura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto organo sensore (17) è di tipo capacitivo.
4. 4. Apparecchiatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione sensibile (20) è conformata sostanzialmente a "U".
5. 5. Apparecchiatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto organo sensore (17) comprende inoltre una porzione elettronica (18) solidale alla porzione sensibile (20) e collegata ad un'unità di comando e controllo.
6. 6. Apparecchiatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una base di supporto (19) comprendente una lamiera metallica provvista di aperture asolate (21) atte a permettere il fissaggio regolabile della base di supporto (19) stessa alla cornice (12).
7. 7. Procedimento di rilevazione per un dispositivo di sicurezza (11) per ambienti potenzialmente esplosivi, il quale dispositivo di sicurezza (11) comprende almeno una cornice (12) associata ad un elemento a membrana (13) conformato per staccarsi, almeno parzialmente, da detta cornice (12) in caso di determinate variazioni di pressione, ed un elemento indicatore (16) solidale a detto elemento a membrana (13), detto procedimento prevedendo di utilizzare un'apparecchiatura di rilevazione comprendente almeno un organo sensore (17) che viene fissato su detta cornice (12) e posizionato in cooperazione con detto elemento indicatore (16) per rilevarne la movimentazione ed attivare, eventualmente, una procedura di segnalazione o di allarme, caratterizzato dal fatto che prevede almeno una fase di rilevazione in cui, mediante una porzione sensibile (20) di detto organo sensore (17) disposta a cavallo di detto elemento indicatore (16), viene rilevata la movimentazione di detto elemento indicatore (16), prevalentemente lungo una direzione concorde alla normale direzione di movimentazione di detto elemento a membrana (13), in caso di rottura, anche parziale.
8. 8. Apparecchiatura di rilevazione per un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, o nei quali si possono verificare sovrappressioni o depressioni, e relativo procedimento di rilevazione, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni,