PT2801539E - Dispositivo de cobertura e manto para cobrir superfícies líquidas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO DE COBERTURA E MANTO PARA COBRIR SUPERFÍCIES LÍQUIDAS" A invenção diz respeito a um dispositivo de cobertura próprio para cobrir particularmente superfícies líquidas abertas, tais como tanques, lagos ou pequenos lagos, tendo um invólucro que define uma cavidade interior, e a cavidade interior é destinada a ser cheia pelo menos parcialmente com um líquido. A invenção também diz respeito a um manto constituído por vários dispositivos de cobertura de acordo com a invenção formada sobre a superfície de um tanque ou de um pequeno lago.

Diferentes tipos de tanques industriais ao ar livre precisam de ser cobertos para impedir, por exemplo, a penetração da luz solar e a consequente formação de algas ou o crescimento de ervas daninhas, a perda de líquido por evaporação, para manter a temperatura da água mais alta no inverno, ou a morte de aves aquáticas tanto no caso de tanques nos quais se acham armazenados líquidos perigosos como de tanques de água para combate a incêndios que se acham situados perto das pistas de aviação e que atraem aves na vizinhança de aviões prestes a descolar. Uma solução muito convencional tem sido o uso de redes. A patente US 2012285106 (Al) divulga um dissuasor de aves próprio para impedir as aves de voar em direcção a uma superfície reflectora, por exemplo uma superfície de vidro, que compreende uma rede que tem uma primeira porção e uma segunda porção, uma primeira e uma segunda vigas de suporte ligadas à primeira e à segunda porção, respectivamente; um primeiro e um segundo conjuntos de ventosas acoplados à primeira e à segunda vigas de suporte, respectivamente; e em que o primeiro e o segundo conjuntos de ventosas estão acoplados de forma deslizante à primeira e à segunda vigas de suporte, respectivamente, e são configurados para serem fixados de forma amovivel a uma superfície de vidro. No entanto, é evidente que a utilização desta solução no caso de uma grande superfície líquida, tal como um tanque ou um pequeno lago, é muito dispendiosa tanto sob o ponto de vista da sua construção como sob o ponto de vista da sua manutenção e irá obviamente ser danificada por tempestades de inverno, e ainda assim não consegue camuflar a superfície líquida contra a investida de aves aquáticas. 0 modelo de utilidade chinês CN 202555020 divulga um dispositivo do tipo cobertura, cuja parte superior é totalmente resguardada contra a passagem de luz, para um tanque de armazenagem de lamas. Este dispositivo resolve principalmente o problema de que um tanque de armazenagem de lamas já existente não poder funcionar normalmente devido ao congelamento no inverno e ser caracterizado por as vigas da parte superior estarem ligadas à parte de cima de uma coluna vertical, por as vigas da parte superior em forma de arco serem paralelas umas às outras, distribuídas de maneira uniforme e ligadas por meio de vigas transversais, e por as superfícies exteriores das vigas da parte superior estarem cobertas por placas contra a passagem de luz solar. Apesar deste dispositivo do tipo coberta para um tanque de armazenagem de lamas cuja parte superior é totalmente resguardada contra a passagem de luz ser forte no que diz respeito à sua capacidade de resistência ao frio, ele é muito dispendioso de implementar e também não oferece uma solução ideal como isolamento térmico e como repelente de aves.

Tem-se tentado resolver estes problemas por meio de mantos de esferas flutuantes, como divulgado nos documentos da técnica anterior WO 2011/161675 A2, EP 2 354 377 A2 e FR 2 758 356 Al, proporcionando uma solução altamente eficaz para os difíceis problemas aqui ante-riormente referidos de armazenagem de líquidos principalmente na indústria petroquímica, nas indústrias de tratamento de metais e de transporte aéreo (ver: www.euro-matic.com). Através da colocação de uma suficiente quantidade de esferas de plástico ocas sobre a superfície de um líquido, as esferas dispõem-se automaticamente por si próprias numa formação compacta encostadas umas às outras. Numa única camada sobre a superfície líquida vão cobrir praticamente mais de 91% da área da superfície, reduzindo grandemente a penetração da luz solar, e por conseguinte a evaporação do líquido. As qualidades de isolamento térmico dessas esferas também ajudam na manutenção das temperaturas de funcionamento da água no inverno. Uma cobertura de superfície de qualidade assim tão alta proporciona uma bar reira extremamente eficaz e reduz significativamente os mecanismos de transferência de massa e de calor que operam entre o liquido e o meio ambiente circundante. Uma barreira de isolamento térmico é obtida através do ar contido no interior de cada esfera e da baixa condutibilidade térmica do material plástico. As bolsas de ar entre as esferas, apesar de não serem seladas, também contribuem para esse sistema de isolamento celular que reduz drasticamente as perdas de calor. A reduzida área de superfície de líquido exposta à atmosfera reduz drasticamente a perda de líquido através de evaporação, a libertação de odores para a atmosfera e inversamente também evita a absorção de oxigénio através da superfície.

Além disso, um manto de esferas não apresenta nenhum impedimento contra o mergulho de produtos ou de equipamentos que tenham que passar através da superfície de líquido; as esferas são obrigadas a afastar-se umas das outras, mas rapidamente voltam a refazer a sua cobertura à medida que o equipamento se move para diante ou os produtos são retirados do tanque. As esferas sobem e descem com o nivel de liquido dentro de tanques ou depósitos de armazenagem, e também proporcionam uma cobertura constante sobre líquidos contidos em reservatórios com lados inclinados. Se o nível de líquido desce, fazendo com que a área da superfície vá encolher, as esferas simplesmente empilham-se numa dupla camada; elas espalham-se automaticamente, por si próprias, novamente numa única camada quando o nível volta a subir.

No entanto, este manto de esferas de cobertura tem alguns inconvenientes. Em quase todas as aplicações industriais ao ar livre, as esferas de que é constituído o manto de cobertura podem ir à deriva para uma zona de superfície limitada do tanque devido a ventos fortes ou até mesmo de tempestade, ou também podem ser sopradas para fora do tanque. Este fenómeno pode ser eliminado por meio da aplicação de esferas parcialmente cheias com um líquido, por exemplo água, mas tanto a produção como o transporte de esferas cheias, pelo menos parcialmente, com água dão origem a custos aumentados.

Por conseguinte, o objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uns meios ou um dispositivo de cobertura de cobertura próprio para cobrir, em particular, mas não exclusivamente, tanques industriais ao ar livre, que seja capaz de superar os inconvenientes das soluções de acordo com o estado da arte, isto é, quando o referido dispositivo faz parte de um manto de cobertura aplicado sobre a superfície de um líquido contido num tanque ou num pequeno lago, o referido dispositivo não vá ir à deriva para uma zona de superfície limitada, ou seja soprado para fora do tanque ou do pequeno lago em caso de ventos fortes ou tempestuosos, e não precise de ser produzido e transportado num estado em que se ache pelo menos parcialmente cheio com um líquido, por exemplo, água, mas que seja simples de transportar e de instalar, bem como não necessite de manutenção .

Este objectivo foi alcançado proporcionando um dispositivo de cobertura próprio para cobrir superfícies líquidas abertas, tais como tanques, lagos ou pequenos lagos, tendo um invólucro que define uma cavidade interior, e a cavidade interior é destinada a ser cheia pelo menos parcialmente com líquido, em que a cavidade interior está dividida em pelo menos duas câmaras por uns meios de separação, e uma das câmaras se acha dotada de pelo menos uma abertura formada no invólucro, e na abertura formada no referido invólucro se acha disposto um elemento de peso que se acha dotado de um furo de passagem. A câmara acha-se vantajosamente dotada de pelo menos uma outra abertura formada no invólucro. A câmara acha-se de preferência dotada de várias outras aberturas formadas no invólucro.

As áreas das secções transversais das aberturas formadas no invólucro são de preferência diferentes. A abertura está disposta em alinhamento com o eixo do dispositivo que passa através da abertura e dos meios de separação, e a área da secção transversal de uma abertura formada mais próximo da abertura formada no invólucro é menor do que a área da secção transversal de uma abertura formada mais longe da abertura formada no invólucro . 0 dispositivo tem substancialmente a forma de uma esfera, e a área dos meios de separação, quando medida perpendicularmente ao eixo, é menor do que a maior área da secção transversal interna de qualquer câmara, quando medida perpendicularmente ao eixo.

Os meios de separação são ocos e estão em comunicação fluidica com a câmara, e têm uma abertura formada num local adjacente à câmara.

De preferência, pelo menos numa abertura da câmara acham-se dispostas válvulas de retenção. 0 aqui anteriormente referido objectivo também foi alcançado proporcionando um manto compósito formado sobre a superfície de um reservatório de armazenagem contendo um líquido, sendo o referido manto constituído por vários dispositivos de cobertura de acordo com a invenção em pelo menos uma camada formada por vários dispositivos de cobertura de acordo com a invenção. 0 dispositivo de cobertura de acordo com a invenção irá ser a seguir descrito de uma maneira pormenorizada com referência aos desenhos anexos, em que: a Fig. 1 é uma vista em corte de uma forma de um dispositivo de cobertura de enchimento automático conhecido da técnica anterior, a Fig. 2 é uma vista em corte de um modo de realização preferido de um dispositivo de cobertura de enchimento automático de acordo com a presente invenção, a Fig. 3 é uma vista em corte de um outro modo de realização preferido de um dispositivo de cobertura de enchimento automático de acordo com a presente invenção, a Fig. 4 é uma vista em corte de um modo de realização vantajoso de um dispositivo de cobertura de enchimento automático de acordo com a presente invenção,

Fig. 5 mostra um outro modo de realização preferido da invenção (elemento de peso não representado), e a Fig. 6 é uma vista em corte de camadas formadas pelos dispositivos de acordo com a invenção dispostas na superfície de um tanque cheio com um líquido. A Fig. 1 é uma vista em corte de um dispositivo de cobertura de enchimento automático exemplificativo 1 de acordo com a técnica anterior. 0 dispositivo 1 que neste modo de realização tem a forma, por exemplo, de uma esfera, é constituído por um invólucro 2 cuja cavidade interior está dividida em duas câmaras 3, 4 por uns meios de separação 5, por exemplo uma parede. A câmara 3 é vedada de forma estanque aos gases com respeito ao meio ambiente, e contém qualquer gás, geralmente ar. A câmara 4 contém ar à pressão ambiente, por causa da presença de pelo menos uma abertura 6 formada no invólucro 2, que comunica com a cavidade interior da câmara 4. 0 invólucro 2 pode ser feito de preferência, por exemplo, em polietileno de alta densidade (HDPE) estabilizado contra radiações UV ou em qualquer outro material adequado, tal como PP ou PVDF, portanto também pode ser produzido em muitos tipos de polímeros ou de copolíme-ros. Para algumas outras aplicações especiais, o invólucro 2 do dispositivo 1 pode ser produzido sob a forma de um compósito por dois ou mais tipos de material. É evidente que um dispositivo tendo uma tal estrutura flutua sobre a superfície de um líquido que tenha um peso específico maior do que o "peso específico" de toda a estrutura do dispositivo 1. Quando um dispositivo 1 está situado sobre a superfície de um líquido, este último começa mais cedo ou mais tarde a penetrar na cavidade interior da câmara 4 através da abertura 6 enquanto o dispositivo 1 vai rodando sobre a superfície devido a diferentes efeitos ambientais tais como o vento soprar ou a ligeira ondulação da superfície do líquido, e a abertura 6 aproxima-se da superfície do líquido e depois passa para baixo da superfície do líquido permitindo que o líquido passe para dentro do dispositivo. No entanto, também é evidente que um elemento do peso 8 montado de preferência na proximidade da abertura 6 irá fazer com que o dispositivo 1 vá ter tendência a ocupar uma posição em que a abertura 6 vai ficar situada abaixo da superfície do líquido. De acordo com a invenção, o elemento do peso 8 acha-se dotado de um furo de passagem 8a e é disposto na abertura 6, a fim de obter o melhor efeito. Portanto, a câmara 4 irá encher-se com liquido até um nivel em que a pressão interna do ar no interior da câmara 4 se torna igual à pressão de água que penetra por debaixo através da abertura 6, e o dispositivo 1 começa a flutuar com um eixo A sendo substancialmente vertical ou perpendicular à superfície do líquido. A fim de acelerar o aqui anteriormente referido processo de enchimento e para fazer com que este se torne menos aleatório, e para aumentar o nível do líquido que penetra na câmara 4, a fim de melhorar a estabilidade do dispositivo 1, no invólucro 2 pode ser disposta pelo menos uma outra abertura 7, como se pode ver na Fig. 2 na qual se acha representado um segundo modo de realização preferido do dispositivo 1 de acordo com a invenção. Esta abertura 7 é formada num local adjacente aos meios de separação 5, por exemplo uma parede, a fim de permitir que o ar contido na câmara 4 se possa escapar o máximo possível. Portanto, a abertura 6 serve apenas para a entrada do líquido para dentro da câmara 4, e a abertura 7 serve para deixar que o ar se possa escapar para fora da mesma.

Num terceiro modo de realização preferido do dispositivo de acordo com a invenção, como se pode ver na Fig. 3, o dispositivo 1 é formado por duas partes 9, 10, em vez de por uma parte separada por uns meios de separação internos 5, por exemplo uma parede. Neste modo de realização, as duas partes 9, 10 estão ligadas uma à outra por uma porção central inteiriça tipo gargalo 51 que separa as câmaras 3, 4. Esta forma permite que o dispositivo 1 de acordo com a invenção seja mais estável, uma fez que o dispositivo "fica pendurado" sobre a superfície S do líquido, indo este último exercer uma força de impulsão directamente sobre uma superfície inferior 21 do invólucro 2 que delimita a câmara superior 3. Além disso, neste modo de realização existem várias aberturas 7 formadas no invólucro 2 que delimita a câmara inferior 4.

Chama-se a atenção para o facto de que apesar do número e do diâmetro ou dimensão adequada - como a área da secção transversal - das aberturas 7 poderem ser escolhidos arbitrariamente, quanto maior for o número de aberturas 7 mais rápida será a entrada do líquido para dentro da câmara 4. Mas a escolha de diâmetros maiores no caso de aberturas 7 posicionadas mais perto do bordo externo 41 da parte inferior 10 ao longo da superfície do dispositivo 1, e por conseguinte mais perto da superfície do líquido, aumenta o risco de instabilidade em caso de forte ondulação do liquido quando o dispositivo balança e as aberturas 7 posicionadas mais perto do bordo 41 podem ficar posicionadas acima da superfície, porque estas aberturas 7 nessa posição permitem que o ar possa entrar para dentro da câmara 4, ao mesmo tempo que um igual volume de líquido pode ser rapidamente removido para fora da câmara 4 através da abertura oposta 7 profundamente submersa. Por conseguinte, num modo de realização vantajoso da invenção, o diâmetro - ou uma adequada dimensão ou área da secção transversal - de cada uma das aberturas 7 é diferente e diminui à medida que se aproxima do bordo 41 da parte inferior 10, como se pode ver na Fig. 4. Isto é, quando a abertura 6 está disposta em alinhamento com o eixo A do dispositivo 1 no ponto mais baixo do dispositivo 1, e o referido eixo A é perpendicular aos meios de separação 5, por exemplo uma parede, a área da secção transversal de uma abertura 7 formada mais próximo da abertura 6 praticada no invólucro 2 é menor do que a área da secção transversal de uma abertura 7 formada mais longe da abertura 6 praticada no invólucro 2. Neste modo de realização, o dispositivo tem substancialmente a forma de uma esfera, e a área dos meios de separação 51, por exemplo uma porção tipo gargalo que separa as câmaras 3, 4 é menor, quando medida perpendicularmente ao eixo A, do que a maior área da secção transversal interna de qualquer câmara 3, 4 quando medida perpendicularmente ao eixo A.

As câmaras 3, 4 do dispositivo 1 podem ser espaçadas entre si por meio da utilização de uma porção tipo gargalo 52 como meios de separação que interligam as paredes 5 das câmaras 3, 4 de um dispositivo 1, 11 de acordo com a invenção, como representado na Fig. 5 que mostra um outro modo de realização preferido da invenção. No caso do dispositivo se destinar a fins de isolamento térmico, pelo menos duas, mas até mesmo várias, camadas formadas por dispositivos 1 em estreita proximidade umas com as outras podem ser dispostas sobre a superfície S de um tanque cheio com um líquido. No entanto, os dispositivos 1 situados na segunda e nas subsequentes camadas colocadas acima da pri meira camada só podem ser enchidos com o líquido se a sua câmara inferior 4 estiver pelo menos parcialmente abaixo da superfície S do líquido. Para esse efeito, neste modo de realização o comprimento dos meios de separação 51, por exemplo uma porção tipo gargalo, é prolongado, dando origem a uns meios de separação 52 mais longos, por exemplo uma haste que interliga os respectivos invólucros 2 das câmaras 3, 4.0 comprimento dos meios de separação 52, por exemplo uma haste, é determinado pela camada destinada a conter um dispositivo 1 de acordo com a invenção. Na primeira camada dos dispositivos 1 de acordo com a invenção, que é a camada disposta directamente sobre a superfície do líquido contido num tanque, podem ser adequadamente usados os dispositivos 1 de acordo com qualquer modo de realização representado nas Figs. 1, 2, 3 ou 4. Numa camada subsequente, ou segunda camada, que é uma camada constituída pelos dispositivos 1 dispostos sobre a primeira camada, podem ser usados dispositivos 11 de acordo com o modo de realização representado na Fig. 5. Num modo de realização preferido da invenção, os meios de separação 52 são ocos e estão em comunicação fluí-dica com a câmara 4 através de um furo 54, e têm uma abertura 71 formada num local adjacente à câmara 3. A Fig. 6 é uma vista em corte de camadas formadas pelos dispositivos 1, 11 de acordo com a invenção dispostas sobre a superfície de um tanque cheio com um líquido e mostra duas camadas subsequentes de dispositivos 1, 11 dispostas uma acima da outra. No entanto, podem ser igualmente usados dispositivos 11 numa primeira camada directamente disposta sobre a superfície S.

No caso de desastres ambientais provocados por exemplo por naufrágios de petroleiros que fazem com que sobre a superfície do mar se vão espalhar várias toneladas de óleo, sobre a superfície da água pode ser lançado um manto formado pelos dispositivos 1 de acordo com a invenção, as aberturas 6, 7 formadas no invólucro 2 da câmara 4 podem ser formadas sob a forma de válvulas de retenção conhecidas em si mesmo pelos especialistas na matéria, por exemplo, válvulas de charneira formadas cortando parcialmente de forma redonda o material do reservatório 2 ao formar as aberturas 6, 7, para reter o liquido a ser removido juntamente com os dispositivos 1 e/ou 11 a partir do meio ambiente. Num modo de realização preferido mais adequado para este efeito, a câmara 4 pode ser cheia, pelo menos parcialmente, com um material higroscópico capaz de recolher petróleo ou outros contaminantes.

Através da colocação de uma quantidade suficiente de dispositivos de cobertura 1, em material plástico, ocos, de acordo com a invenção, sobre a superfície de um líquido, os dispositivos 1 dispõem-se automaticamente por si próprios sob a forma de uma formação compacta criando um manto compósito sobre a superfície de um reservatório de armazenagem contendo líquido. No entanto, é evidente que a forma geométrica do dispositivo 1, 11 pode ser diferente de uma esfera ou de esferas separadas por uma haste 52, apesar do dispositivo ter sido divulgado sob esta forma, mas apenas de uma maneira exemplificativa, por exemplo um cubo ou um octaedro, etc.

Por meio dos dispositivos 1 de acordo com a invenção como definida pelas reivindicações anexas, sobre a superfície de tanques contendo qualquer líquido podem ser formados cobertores compósitos flutuantes, proporcionando uma solução altamente eficaz para os problemas de armazenagem de líquidos difíceis, por exemplo nas indústrias petroquímicas e de tratamento de metais. No caso presente o termo "compósito" diz respeito à característica de ser constituído por vários dispositivos de cobertura 1, 11. Apesar deste manto ser constituído por vários dispositivos 1, 11 de acordo com a invenção colocados lado a lado sobre a superfície líquida de um tanque ou de um pequeno lago, estes não vão ir à deriva para uma zona de superfície limitada trepando uns por cima dos outros, ou ser soprados para fora do tanque ou do pequeno lago, em caso de ventos fortes ou tempestuosos e não precisam de ser produzidos e transportados num estado de pelo menos parcialmente cheios com um líquido, por exemplo, água, sendo simples de transportar e de instalar, bem como não necessita de manutenção. 0 dispositivo 1, 11 de acordo com a invenção pode ser útil para remover petróleo, detergentes e poluentes tóxicos da água. 0 dispositivo 1, 11 pode ser aplicado por diferentes acti- vidades de protecção do meio ambiente, tais como o controlo do clima e da biologia aquática através do uso de sensores especiais montados no dispositivo 1, 11.

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo de cobertura próprio para cobrir a superfície de um líquido contido num tanque, tendo um invólucro (2) que define uma cavidade interior, e a cavidade interior é destinada a ser cheia pelo menos parcialmente com líquido, em que a cavidade interior está dividida em pelo menos duas câmaras (3, 4) por uns meios de separação (5, 51, 52), e uma das câmaras (4) se acha dotada de pelo menos uma abertura (6) formada no invólucro (2), e na proximidade da referida abertura (6) está disposto um elemento de peso (8), caracterizado por o referido elemento de peso (8) se achar dotado de um furo de passagem (8a) e se achar disposto na abertura (6) do referido invólucro (2).
2. 2. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a câmara (4) se achar dotada de pelo menos uma outra abertura (7) formada no invólucro (2) da câmara (4).
3. 3. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a câmara (4) se achar dotada de várias outras aberturas (7) formadas no invólucro (2) .
4. 4. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as áreas das secções transversais das aberturas (7) formadas no invólucro (2) serem diferentes.
5. 5. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a abertura (6) estar disposta em alinhamento com o eixo (A) do dispositivo (1) que passa através da abertura (6) e dos meios de separação (5, 51, 52), e por a área da secção transversal de uma abertura (7) formada mais próximo da abertura (6) formada no invólucro (2) ser menor do que a área da secção transversal de uma abertura (7) formada mais longe da abertura (6) formada no invólucro (2).
6. 6. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o dispositivo ter substancialmente a forma de uma esfera, e por a área dos meios de separação (51), quando medida perpendicularmente ao eixo (A) , ser menor do que a maior área da secção transversal interna de qualquer câmara (3, 4), quando medida perpendi cularmente ao eixo (A).
7. 7. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os meios de separação (52) serem ocos e estarem em comunicação fluidica com a câmara (4), e terem uma abertura (71) formada num local adjacente à câmara (3).
8. 8. Dispositivo de cobertura, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por pelo menos numa abertura (6, 7) da câmara (4) se acharem dispostas válvulas de retenção .
9. 9. Manto compósito formado sobre a superfície de um reservatório de armazenagem contendo um líquido, caracterizado por ser constituído por vários dispositivos de cobertura (1, 11) de acordo com qualquer uma das reivin dicações anteriores dispostos em pelo menos uma camada.