Válvula de acometida con hidrófono e instalación de conexión de un conducto de derivación en una canalización principal.

Válvula (1) de acometida para la conexión de un conducto (4) de derivación en una canalización

(2) principal de agua, comprendiendo dicha válvula un cuerpo (23) de válvula con un orificio aguas arriba (15.1) destinado a ser conectado a la canalización (2) principal, un orificio aguas abajo (17.1) destinado a ser conectado al conducto (4) de derivación y unos medios de maniobra (8, 20, 20') de la válvula que comprenden una esfera (20, 20') dispuesta en una cámara (16) de maniobra dispuesta en el cuerpo (23) de la válvula (1) entre los dos orificios, y estando la cámara (16) de maniobra conectada al orificio aguas arriba (15.1) mediante un canal aguas arriba (21) de una boquilla aguas arriba (15) del cuerpo, permitiendo los medios de maniobra, por un lado, el paso de una herramienta (26) de perforación de la canalización (2) principal y, por otro lado, el control de la rotación de la esfera (20; 20') para la puesta en comunicación entre el orificio aguas arriba y el orificio aguas abajo para la apertura de la válvula o la supresión de la comunicación para el cierre de la válvula y, en particular, para el cierre de la válvula tras la perforación con el fin de poder retirar la herramienta (26) de perforación sin escape mientras la canalización principal está bajo carga,

caracterizada por que la válvula comprende unos medios de detección de escape que comprenden un hidrófono (9) fijado al cuerpo (23) de la válvula, un cable (10) de conexión y un módulo (12) de monitorización electrónico, estando el hidrófono fijado a la válvula atravesando la pared de dicha válvula de manera estanca, comprendiendo el hidrófono (9) un extremo de captación sonora dispuesto dentro de la válvula en contacto con el agua y, opuesto, un extremo de conexión colocado en el exterior de la válvula, recibiendo el extremo de conexión de manera estanca un extremo del cable (10) de conexión que presenta un conector (11) en su otro extremo, estando dicho conector (11) conectado al módulo (12) de monitorización electrónico, estando dicho extremo de captación sonora del hidrófono colocado de manera que no interfiera mecánicamente con la esfera y, durante la instalación de la válvula de acometida en la canalización (2) principal, de manera que no interfiera mecánicamente con el paso de la herramienta (26) de perforación durante la perforación de la canalización (2) principal, y

por que el hidrófono (9) atraviesa la pared de la cámara (16) de maniobra, desembocando el extremo de captación sonora de dicho hidrófono en una parte (19) de alojamiento de la cámara (16) de maniobra, poniéndose esta parte (19) de alojamiento de la cámara de maniobra en comunicación hídrica con el canal aguas arriba (21) de la válvula por lo menos cuando los medios de maniobra (8, 20; 20') están en configuración de apertura.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12306449.

Solicitante: SAINTE LIZAIGNE SA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 47 RUE DE L'USINE 36260 SAINTE LIZAIGNE FRANCIA.

Inventor/es: VERHEE,DAMIEN, BECCAVIN,VINCENT, SCHUBERTH,HARALD, STOCKMAN,CHRISTOPHE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA... > Tubos de ramificación; Uniones de tubos a las paredes... > F16L41/06 (utilizando medios de fijación que rodean el tubo)

PDF original: ES-2549537_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Válvula de acometida con hidrófono e instalación de conexión de un conducto de derivación en una canalización principal.

La presente invención se refiere a una válvula de acometida con hidrófono para la detección de escapes en una red de distribución de agua así como a una instalación de conexión de un conducto de derivación en una canalización principal. Presenta aplicaciones en el campo de la distribución de agua y de la gestión y mantenimiento de las redes de distribución de agua.

El mantenimiento de las redes de distribución de agua constituye una cuestión importante para los distribuidores de agua, ya sean privados o servicios públicos. La inaccesibilidad de la red debido al hecho de que está enterrada hace que la monitorización de este bien sea muy difícil. Además de los problemas de funcionamiento de los equipos (bloqueo de válvulas de compuerta...) los principales fallos observados en las redes se traducen en escapes.

La disminución de los escapes en las redes de agua es un objetivo muy importante para los distribuidores de agua, hasta tal punto que el rendimiento de una red se mide por su tasa de escape.

Las consecuencias de los escapes en las redes pueden ser numerosas y enormemente perjudiciales. La pérdida de agua potable y el agotamiento del recurso es lo que sucede en primer lugar. Los escapes también conllevan una pérdida de presión y por tanto la necesidad de sobredimensionar las instalaciones, concretamente para los sobrecompresores, así como la capacidad de las instalaciones de tratamiento de la agua. También se desprende de ello el aumento del consumo de energía asociado.

Los escapes de agua también pueden generar daños indirectos tales como la desestabilización de los suelos y las consecuencias que esto puede tener sobre las estructuras instaladas en las proximidades (vivienda, red de carreteras, ...) .

Los distribuidores de agua disponen actualmente de diferentes medios de búsqueda de escapes. Entre ellos, puede mencionarse la detección de escapes mediante inyección de gas o mediante correlación acústica. El primer medio consiste en inyectar un gas raro en la canalización y buscar su presencia a nivel del suelo con un detector u "olfateador" en la zona supuesta del escape. En efecto, el gas sale de la canalización por el lugar del escape y sube, en la medida de las posibilidades físicas, a la superficie. Este sistema es particularmente adecuado para la búsqueda de escapes muy importantes que generan con frecuencia una señal acústica muy baja. No obstante, este sistema supone haber prelocalizado el escape y se desconoce el trayecto recorrido por el escape de gas antes de subir a la superficie (por ejemplo, en zona urbana (presencia de un ducto) o terreno arcilloso o terreno congelado, el gas puede efectuar un trayecto diferente de la vertical) . También debe poderse encontrar un punto de inyección del gas. Finalmente, esto puede conllevar alteraciones asociadas con la presencia del gas en la red con deterioro de los contadores, perturbaciones para el abonado, ...

El segundo medio pone en práctica prelocalizadores que son dispositivos acústicos pasivos de escucha instalados en puntos de escucha que pueden ser válvulas, válvulas de compuerta... Este dispositivo prelocalizador se presenta generalmente en forma de un cilindro que comprende un sensor acústico, una tarjeta electrónica, una batería y un imán en la parte inferior del sensor que permite garantizar un contacto estable con el cuerpo de la válvula o una parte de esta última, por ejemplo con una parte de los medios de maniobra de la válvula. La prelocalización consiste en registrar las vibraciones acústicas en la red de agua, generalmente por la noche, cuando el suministro es bajo o inexistente y la circulación viaria es baja. No obstante, hay una pérdida y una modificación de la señal acústica transportada por el agua y el conducto ya que esta señal debe atravesar la brida de apriete de la válvula, la válvula y su junta de estanqueidad con el conducto, la discontinuidad entre la válvula y el dispositivo prelocalizador antes de registrarse por este último. Además, la presencia de impurezas entre la válvula y el prelocalizador puede poner en peligro la transmisión sonora y por tanto las medidas. Además, según la naturaleza del conducto, la transmisión de la señal acústica puede ser mejor o peor. Finalmente, el prelocalizador se fija mediante imantación a los medios de maniobra (en la práctica, al área de gestión/cabezal de maniobra de estos medios de maniobra) y la presencia de un prelocalizador en una válvula o una válvula de compuerta hace por tanto que su maniobra sea inaccesible.

La puesta en práctica de la prelocalización es una operación relativamente compleja ya que la instalación del dispositivo se realiza generalmente por zona de estudio en una o varias noches. Por tanto, los equipos deben instalarse y después colocarse sucesivamente por zonas. Esto impone problemas de accesibilidad y de seguridad, ya que las arquetas para llave de paso que dan acceso a las válvulas están generalmente en las calzadas de circulación. Además, los prelocalizadores se desplazan generalmente en las zonas estudiadas de manera periódica permaneciendo en un emplazamiento dado veinticuatro horas o sus múltiplos, por lo que la monitorización de la red es local y a lo largo de un periodo de tiempo muy reducido, sin base de comparación de la señal registrada, lo que corresponde de hecho a un nivel muy bajo de monitorización de la red.

Gracias a los registros de los prelocalizadores es posible localizar la posición de un punto de escape mediante correlación de las señales registradas en dos puntos. El escape emite una señal sonora y el tiempo de llegada a los

puntos de adquisición varía en función de la distancia del escape a los dos puntos de medición respectivos y de la velocidad de propagación del sonido en el medio. Esta técnica permite localizar de manera bastante precisa un escape. No obstante, este sistema supone haber prelocalizado el escape y no se trata de un sistema de monitorización, sino de un sistema de localización de un escape conocido.

En la práctica, los sistemas basados en la escucha de las vibraciones sonoras permiten, cuando el escape es audible, una detección fiable y una localización del escape con precisión. La calidad de los resultados de estos sistemas depende no obstante de la calidad acústica del punto de acceso y la calidad de posicionamiento del dispositivo de escucha.

La presente invención propone una válvula (o válvula de compuerta) que comprende un sensor acústico que está en contacto directo con el agua. Las mediciones acústicas utilizan por tanto plenamente la energía acústica transportada por el agua.

Por tanto, la invención se refiere a una válvula de acometida para la conexión de un conducto de derivación en una canalización principal de agua, comprendiendo dicha válvula un cuerpo de válvula con un orificio aguas arriba destinado a ser conectado a la canalización principal, un orificio aguas abajo destinado a ser conectado al conducto de derivación y medios de maniobra de la válvula que comprenden una esfera dispuesta en una cámara de maniobra dispuesta en el cuerpo de la válvula entre los dos orificios, y estando la cámara de maniobra conectada al orificio aguas arriba mediante un canal aguas arriba de una boquilla aguas arriba del cuerpo, permitiendo los medios de maniobra, por un lado, el paso de una herramienta de perforación de la canalización principal y, por otro lado, el control de la rotación de la esfera para la puesta en comunicación entre el orificio aguas arriba y el orificio aguas abajo para la apertura de la válvula o la supresión de la comunicación para el cierre de la válvula... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Válvula (1) de acometida para la conexión de un conducto (4) de derivación en una canalización (2) principal de agua, comprendiendo dicha válvula un cuerpo (23) de válvula con un orificio aguas arriba (15.1) destinado a ser conectado a la canalización (2) principal, un orificio aguas abajo (17.1) destinado a ser conectado al conducto (4) de derivación y unos medios de maniobra (8, 20, 20) de la válvula que comprenden una esfera (20, 20) dispuesta en una cámara (16) de maniobra dispuesta en el cuerpo (23) de la válvula (1) entre los dos orificios, y estando la cámara (16) de maniobra conectada al orificio aguas arriba (15.1) mediante un canal aguas arriba (21) de una boquilla aguas arriba (15) del cuerpo, permitiendo los medios de maniobra, por un lado, el paso de una herramienta (26) de perforación de la canalización (2) principal y, por otro lado, el control de la rotación de la esfera (20; 20) para la puesta en comunicación entre el orificio aguas arriba y el orificio aguas abajo para la apertura de la válvula o la supresión de la comunicación para el cierre de la válvula y, en particular, para el cierre de la válvula tras la perforación con el fin de poder retirar la herramienta (26) de perforación sin escape mientras la canalización principal está bajo carga, caracterizada por que la válvula comprende unos medios de detección de escape que comprenden un hidrófono

(9) fijado al cuerpo (23) de la válvula, un cable (10) de conexión y un módulo (12) de monitorización electrónico, estando el hidrófono fijado a la válvula atravesando la pared de dicha válvula de manera estanca, comprendiendo el hidrófono (9) un extremo de captación sonora dispuesto dentro de la válvula en contacto con el agua y, opuesto, un extremo de conexión colocado en el exterior de la válvula, recibiendo el extremo de conexión de manera estanca un extremo del cable (10) de conexión que presenta un conector (11) en su otro extremo, estando dicho conector (11) conectado al módulo (12) de monitorización electrónico, estando dicho extremo de captación sonora del hidrófono colocado de manera que no interfiera mecánicamente con la esfera y, durante la instalación de la válvula de acometida en la canalización (2) principal, de manera que no interfiera mecánicamente con el paso de la herramienta (26) de perforación durante la perforación de la canalización (2) principal, y

por que el hidrófono (9) atraviesa la pared de la cámara (16) de maniobra, desembocando el extremo de captación sonora de dicho hidrófono en una parte (19) de alojamiento de la cámara (16) de maniobra, poniéndose esta parte

(19) de alojamiento de la cámara de maniobra en comunicación hídrica con el canal aguas arriba (21) de la válvula por lo menos cuando los medios de maniobra (8, 20; 20) están en configuración de apertura.

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada por que una perforación en T (18) está dispuesta en la esfera (20) para poner en comunicación hídrica la parte (19) de alojamiento de la cámara (16) de maniobra con el canal aguas arriba (21) de la válvula (1) , cuando los medios de maniobra (8, 20) están en configuración de apertura.

3. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada por que una doble perforación en T (18; 18) está dispuesta en la esfera (20) para poner en comunicación hídrica la parte (19) de alojamiento de la cámara (16) de maniobra con el canal aguas arriba (21) de la válvula (1) , tanto cuando los medios de maniobra (8; 20) están en configuración de apertura, como cuando están en configuración de cierre (18; 18) .

4. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un medio de tope que limita la introducción del extremo de captación sonora del hidrófono (9) en la válvula.

5. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende unos medios que permiten colocar, a discreción, el conducto (4) de derivación sobre el eje (25) de perforación de la canalización (2) principal o de manera perpendicular al eje (25) de perforación del conducto principal.

6. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sensor del hidrófono está además en contacto acústico con la pared de la válvula, con el fin de poder medir igualmente las vibraciones acústicas transmitidas por la pared de la válvula.

7. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una boquilla suplementaria conectada a la cámara de maniobra, pudiendo dicha boquilla suplementaria recibir el hidrófono o, en otra configuración de instalación, pudiendo servir para la conexión del conducto de derivación o, incluso, pudiendo recibir los medios de maniobra, recibiendo entonces la boquilla aguas abajo el hidrófono en lugar de dicho conducto de derivación.

8. Válvula según la reivindicación 7, caracterizada por que comprende cuatro boquillas, de las cuales una de ellas es una boquilla aguas arriba en el lado de la canalización principal, siendo las otras tres boquillas estructuralmente idénticas y estando configuradas para recibir cada una uno de entre los siguientes elementos: los medios de maniobra, el hidrófono, el conducto de derivación, con el fin de poder realizar una acometida por la parte superior, por el lado derecho o por el lado izquierdo con dicha misma válvula con hidrófono.

9. Instalación de conexión de un conducto de derivación en una canalización principal mediante una válvula (1) de acometida que comprende unos medios de maniobra (8, 20; 20) , estando la instalación de conexión enterrada en un suelo, siendo los medios de maniobra de la válvula accesibles a distancia desde la superficie del suelo en el extremo

inferior de un tubo (6) de boca con llave que desemboca en la superficie del suelo, caracterizada por que la válvula es una válvula de acometida con hidrófono (9) , cable (10) de conexión y módulo (12) de monitorización electrónico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y por que el hidrófono comprende un cable de conexión que comprende en su extremo libre un conector (11) y dicho cable de conexión sube a lo largo del tubo de boca con llave hacia un receptáculo (13, 14) accesible desde la superficie del suelo, estando dispuesto el conector (11) con el módulo (12) de monitorización electrónico en dicho receptáculo.

10. Instalación según la reivindicación 9, caracterizada por que el receptáculo es una carcasa solidaria con el tubo de boca con llave y está dispuesto hacia el extremo superior de dicho tubo de boca con llave. 10