METODO Y APARATO PARA MONITOREAR DE MANERA CONTINUA REGIONES INTERSTICIALES EN TUBERIAS E INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO DE GASOLINA.

Un sistema de almacenamiento subterráneo (10) que consta de:

una unidad de contención primaria;

una unidad de contención secundaria (18) preparada para contener de manera sellada la unidad de contención primaria;

un sistema de detección de fugas adaptado para probar la presión dentro de la unidad de contención secundaria (18), donde el sistema de detección de fugas está adaptado para detectar fugas de fluidos en la unidad de contención primaria y en la unidad de contención secundaria (18);

una válvula de orificio de fuga (40) conectada de manera fluido-comunicante a la unidad de contención secundaria (18);

una unidad de control (34) con un procesador (36) adaptado para ejecutar una rutina de autocalibración (50), donde la rutina de autocalibración (50) está adaptada para medir una primera tasa de cambio de nivel de vacío durante la evacuación de la unidad de contención secundaria (18) y una segunda tasa de cambio de nivel de vacío durante una fuga controlada creada por la válvula de orificio de fuga (40) en la unidad de contención secundaria (18) basada en la presión probada por el sistema de detección de fugas

Método y aparato para monitorear de manera continua regiones intersticiales en tuberías e instalaciones de almacenamiento de gasolina.

La presente invención hace referencia a un sistema de almacenamiento subterráneo y a un método para monitorear un espacio intersticial de un sistema de almacenamiento subterráneo.

Antecedentes

El estado del arte actual y de las propuestas y regulaciones federales requieren que los tanques de almacenamiento subterráneo utilizados para el almacenamiento de sustancias peligrosas cumplan con ciertos requisitos de seguridad ambiental. En particular, estas regulaciones ambientales exigen que los sistemas de almacenamiento subterráneo incluyan una unidad de contención primaria y una unidad de contención secundaria. Además, las unidades de contención primarias y secundarias deben cumplir con los estándares ambientales que exigen que los tanques de almacenamiento subterráneo sean herméticos. El término "hermético", a efecto de estas regulaciones ambientales, suele ser definido como impermeable a la sustancia contenida para evitar la infiltración de la sustancia desde la unidad de contención primaria. Además, para que un tanque sea hermético, el tanque no puede estar sujeto al deterioro físico o químico por la sustancia contenida durante la vida útil del tanque. Adicionalmente, estas regulaciones requieren que los propietarios u operadores de sistemas de tanques de almacenamiento subterráneo con un componente de una sola pared ubicados dentro de 0,3 km (1.000 pies) de un pozo público de agua potable implementen un programa de detección o monitoreo mejorado de fugas.

Un método conocido para el monitoreo de fugas es revelado en la Patente estadounidense Nº 6,489,824, titulada "Leak Detection Device for Double Wall Pipeline Systems and Container Systems" ("Dispositivo de detección de fugas para sistemas de tuberías y sistemas de contenedores de doble pared"), el cual emplea un detector de fugas con una bomba de vacío que incluye un interruptor sensible a la presión y un dispositivo de alarma para detectar fugas en un sistema de tuberías o contenedores de doble pared. El detector de fugas revelado es adaptado para monitorear de forma simultánea distintos contenedores conectados a una tubería principal colectora y a una bomba de vacío por medio de tuberías de vacío. Cada contenedor monitoreado incorpora un conector o válvula de vacío para conectar de manera fluido-comunicante un espacio de control con el detector de fugas. Cada tubería de vacío tiene una primera esclusa de líquido en el conector de vacío para bloquear el líquido que se ha fugado o filtrado hacia el interior de las tuberías de vacío desde un contenedor con fugas y evitar así que penetre en los espacios de control de los contenedores libres de fuga. Se coloca una segunda esclusa de líquido en la tubería principal colectora para evitar que el líquido entre a la bomba de vacío. Aunque este método puede detectar fugas dentro del espacio de control de un contenedor, es un sistema mecánicamente complejo que requiere de una cantidad considerable de materiales y un prolongado tiempo de instalación.

Otros métodos de monitoreo de espacios secundarios o intersticiales son bien conocidos en el arte e incluyen la detección continua de fugas utilizando técnicas de monitoreo de presión o soluciones de salmuera para determinar la presencia o ausencia de fugas entre el sistema de almacenamiento y el ambiente circundante. No obstante, para calibrar de manera efectiva todos estos métodos y sistemas conocidos para su funcionamiento, se requiere de un prolongado tiempo de instalación y amplios conocimientos de estos sistemas. Específicamente, para configurar estos sistemas de monitoreo para su funcionamiento, el usuario debe ingresar el volumen del espacio secundario o intersticial a ser monitoreado, lo cual requiere conocimientos específicos sobre la disposición y configuración de los contenedores y sistemas de tuberías de doble pared utilizados en el sistema de almacenamiento subterráneo.

Resumen de la invención

Según la presente invención, se proporciona un sistema de almacenamiento subterráneo y un método para generar una curva característica de vacío de un espacio intersticial de un sistema de almacenamiento subterráneo, como se expone en las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos

Para una total comprensión del dispositivo revelado, es necesario hacer referencia a la siguiente descripción detallada y a los dibujos anexos en donde:

La Fig. 1 ilustra los componentes básicos de un sistema de monitoreo de vacío intersticial a modo de ejemplo;

La Fig. 2 ilustra un diagrama de flujo que detalla el funcionamiento de una rutina autoaprendida a modo de ejemplo;

La Fig. 3 ilustra una curva de vacío intersticial a modo de ejemplo; y La Fig. 4 ilustra un diagrama de flujo que detalla el funcionamiento de una rutina de monitoreo a modo de ejemplo.

Descripción detallada

La Fig. 1 ilustra un sistema de almacenamiento subterráneo a modo de ejemplo 10 que incluye un tanque de almacenamiento subterráneo (UST, por sus siglas en inglés) 12 construido para contener de manera segura un líquido 20 como gasolina, combustible diesel u otro hidrocarburo. El UST 12 es un tanque de almacenamiento de doble pared construido con una pared exterior 14, y una pared interior 16 separadas para definir un espacio intersticial 18. De esta manera, el UST 12 está dividido en una unidad de contención primaria y en una unidad de contención secundaria para proporcionarle al sistema de almacenamiento subterráneo 10 una doble protección contra fugas.

Una bomba de turbina sumergible (STP, por sus siglas en inglés) 22 como, por ejemplo, el modelo de STP número STP-75-VL2-7 fabricado por FE PETRO, INC®, proporciona un medio de bombeo del líquido 20 a un dispensador 24. El STP 22 puede estar montado de manera fija o removible al UST 12 para posicionar una boquilla de entrada 22a debajo de la superficie del líquido 20. La boquilla de entrada 22a, a su vez, proporciona una vía fluida para bombear el líquido 20 dentro de la unidad de contención primaria al dispensador 24.

Un tubo múltiple de bombeo 26, que puede ser un componente integral del STP 22 o un componente separado anexado de manera fija a éste, controla la distribución del líquido bombeado 20 al dispensador 24. El tubo múltiple de bombeo 26 incluye un puerto de sifón 28 adaptado para conectar de manera fluido-comunicante el espacio intersticial 18 (por ejemplo, la unidad de contención secundaria) con el vacío generado por el STP 22. De esta forma, cuando el STP 22 está activo (por ejemplo, produciendo un vacío) el puerto de sifón 28 proporciona una vía de vacío al espacio intersticial 18 para evacuar el líquido contenido allí. Una válvula de control 30 puede aislar el espacio intersticial 18 del puerto de sifón 28 para evitar una pérdida de vacío cuando el STP 22 está inactivo y expuesto a la presión atmosférica a través de la unidad de contención primaria.

Un sensor de vacío 32 se comunica de manera fluido-comunicante con el espacio intersticial 18 y el puerto de sifón 28 para probar y medir los niveles de vacío allí dentro. El sensor de vacío 32 puede ser un sensor analógico continuo, un sensor digital discontinuo, un sensor de intercambio, o cualquier otro dispositivo configurado para probar el nivel de vacío dentro del espacio intersticial 18. El sensor de vacío 32 puede ser aislado por la válvula de control 30 para evitar las mediciones de presión atmosférica (es decir, las mediciones de vacío cero) cuando el STP 22 está inactivo. Sin embargo, cuando el STP 22 está activo y generando un vacío, la válvula de control 30 se abre para proporcionar una conexión fluido-comunicante entre el sensor de vacío 32, el espacio intersticial 18 y el puerto de sifón 28. De esta manera, el sensor de vacío 32 prueba y mide el cambio en el nivel de vacío dentro del espacio intersticial 18 generado por el STP 22.

Además, el sensor de vacío 32 puede conectarse comunicativamente a una unidad de control 34 con un procesador 36 y una memoria 38. La unidad de control 34 y la memoria 38 reciben y almacenan datos de vacío, información del sistema, datos de alarma, etc., del sensor de vacío 32 o de cualquier otro componente controlado. Las comunicaciones entre la unidad de control 34 y, por ejemplo, el sensor de vacío 32 y la válvula de control 30, pueden ser implementadas utilizando cualquier enlace de comunicación deseado, como una red de área local cableada, un enlace de comunicación inalámbrico, un enlace de comunicación...

1. Un sistema de almacenamiento subterráneo (10) que consta de:

una unidad de contención primaria;

una unidad de contención secundaria (18) preparada para contener de manera sellada la unidad de contención primaria;

un sistema de detección de fugas adaptado para probar la presión dentro de la unidad de contención secundaria (18), donde el sistema de detección de fugas está adaptado para detectar fugas de fluidos en la unidad de contención primaria y en la unidad de contención secundaria (18);

una válvula de orificio de fuga (40) conectada de manera fluido-comunicante a la unidad de contención secundaria (18);

una unidad de control (34) con un procesador (36) adaptado para ejecutar una rutina de autocalibración (50), donde la rutina de autocalibración (50) está adaptada para medir una primera tasa de cambio de nivel de vacío durante la evacuación de la unidad de contención secundaria (18) y una segunda tasa de cambio de nivel de vacío durante una fuga controlada creada por la válvula de orificio de fuga (40) en la unidad de contención secundaria (18) basada en la presión probada por el sistema de detección de fugas.

2. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde la válvula de orificio de fuga (40) está conectada de manera removible a la unidad de contención secundaria (18).

3. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde la unidad de contención secundaria (18) está conectada de manera fluido-comunicante a una bomba de vacío (22, 28) adaptada para evacuar la unidad de contención secundaria (18).

4. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde la unidad de contención secundaria (18) está conectada de manera fluido-comunicante a un sensor de vacío (32) adaptado para medir un nivel de vacío dentro de la unidad de contención secundaria (18).

5. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 4, donde el sensor de vacío (32) es un sensor seleccionado de entre el grupo que consta de un sensor analógico continuo, un sensor digital discontinuo, y un sensor de intercambio.

6. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde el sistema de detección de fugas es un sistema de detección de vacío.

7. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde el sistema de detección de fugas está conectado de manera fluido-comunicante a la unidad de contención secundaria (18) y la unidad de control (34) incluye una memoria que almacena la rutina de autocalibración (50).

8. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde la válvula de orificio de fuga (40) está conectada de manera fluido-comunicante a la unidad de contención secundaria (18) y a un sensor de vacío (32), donde la válvula de orificio de vacío (40) está adaptada para proporcionar una fuga controlada cuando se encuentra en una posición abierta; y la unidad de control (34) está conectada de forma comunicativa al sensor de vacío (32) y adaptada para recibir una señal de salida de vacío, donde la unidad de control (34) incluye una memoria para almacenar la rutina de autocalibración (50) y el procesador (36) está adaptado para ejecutar la rutina de autocalibración (50) basado en la señal de salida de vacío y en un intervalo de tiempo determinado por el procesador.

9. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, que consta adicionalmente de una válvula de control adaptada para aislar de manera fluido-comunicante la unidad de contención secundaria (18).

10. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, donde la válvula de orificio de fuga (40) es una válvula manual.

11. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, que consta adicionalmente de una vía de fluidos entre la unidad de contención secundaria (18) y una fuente de vacío cero.

12. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, donde la unidad de control (34) activa la rutina de autocalibración (50) basada en un criterio predeterminado.

13. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 12, donde la unidad de control (34) desactiva la rutina de autocalibración (50) cuando la presión probada es inferior al nivel de vacío mínimo deseado.

14. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, donde la rutina de autocalibración (50) está adaptada para desarrollar una curva característica de vacío que representa la primera y la segunda tasa de cambio de nivel de vacío en la unidad de contención secundaria (18).

15. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 8, donde la unidad de control (34) incluye adicionalmente una rutina de monitoreo continuo adaptada para ser ejecutada en el procesador (36).

16. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 1, donde el sistema de detección de fugas está adaptado para probar un diferencial de presión dentro de la unidad de contención secundaria (18) y la unidad de control (34) incluye la memoria (38) para almacenar la rutina de autocalibración (50).

17. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 16, donde la unidad de contención secundaria (18) está conectada de manera fluido-comunicante a una bomba.

18. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 17, donde la bomba está adaptada para presurizar la unidad de contención secundaria (18).

19. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 17, donde la bomba está adaptada para evacuar la unidad de contención secundaria (18).

20. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 16, donde la unidad de contención secundaria (18) está conectada de manera fluido-comunicante a un sensor (32) adaptado para medir el diferencial de presión dentro de la unidad de contención secundaria (18).

21. Un sistema de almacenamiento subterráneo según la reivindicación 20, donde el sensor (32) es un sensor seleccionado de entre el grupo que consta de un sensor analógico continuo, un sensor digital discontinuo, y un sensor de intercambio.

22. Un método para generar una curva característica de vacío de un espacio intersticial de un sistema almacenamiento subterráneo, donde el método consta de: generar un vacío dentro del espacio intersticial en respuesta a un criterio predeterminado; determinar una primera tasa de cambio de nivel de vacío dentro del espacio intersticial durante la evacuación; crear una fuga controlada dentro del espacio intersticial; y determinar una segunda tasa de cambio de nivel de vacío dentro del espacio intersticial durante la fuga controlada.

23. Un método según la reivindicación 22, donde generar un vacío incluye adicionalmente activar una bomba de vacío conectada de manera fluido-comunicante al espacio intersticial.

24. Un método según la reivindicación 23, donde generar un vacío incluye adicionalmente abrir una válvula de control para proporcionar una conexión fluido-comunicante entre la bomba de vacío y el espacio intersticial.

25. Un método según la reivindicación 22, donde generar un vacío incluye adicionalmente generar el vacío en respuesta a la detección de que el primer nivel de vacío se encuentra por debajo de un nivel mínimo de vacío.

26. Un método según la reivindicación 21, donde determinar una primera tasa de cambio de nivel de vacío incluye adicionalmente medir un nivel de vacío intersticial durante un intervalo de tiempo.

27. Un método según la reivindicación 26, donde determinar una primera tasa de cambio de nivel de vacío incluye adicionalmente medir de manera continua un nivel de vacío intersticial en un intervalo regular de tiempo.

28. Un método según la reivindicación 21, donde crear una fuga controlada incluye adicionalmente abrir una válvula de fuga.

29. Un método según la reivindicación 28, donde la apertura de una válvula de fuga ocurre cuando el nivel de vacío dentro del espacio intersticial es igual a un nivel de vacío máximo.