SISTEMA Y MÉTODO DE PREVENCIÓN Y DETECCIÓN DE ESCAPE EN UN DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE.

Un sistema para detectar un escape en un depósito (10) de almacenamiento de combustible de doble pared que tiene un espacio intersticial (14) en el entorno de una estación de servicio,

que comprende: una unidad de detección (46), que comprende: una tubería de vacío (52) que está acoplada al espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible; un sensor de presión (50) que está acoplado a dicha tubería de vacío (52) para detectar el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible; y un controlador (48) de la unidad de detección que está acoplado a dicho sensor de presión para determinar el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible; y una bomba de turbina sumergible (15) que está acoplada en relación de circulación de fluido al combustible del depósito de almacenamiento de combustible, para retirar combustible del depósito de almacenamiento de combustible, caracterizado porque dicha bomba de turbina sumergible (15) está acoplada a dicha tubería de vacío (52); y dicha bomba de turbina sumergible (15) crea un nivel de vacío en dicha tubería de vacío (52) para crear un nivel de vacío en el espacio intersticial (14) del depósito (10) de almacenamiento del combustible en el que dicho controlador (48) de unidad de detección vigila el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento del combustible

Campo del invento

El presente invento se refiere a la detección de un escape o grieta en un depósito de almacenamien-to de combustible y/o en el espacio intersticial de un depósito de almacenamiento, y particularmente en de-pósitos de almacenamiento de combustible usados para contener el combustible en el entorno de una esta-5 ción de servicio al por menor.

Antecedentes del Invento

En el entorno de una estación de servicio, el combustible es entregado a dispensadores (surtidores) de combustible desde los depósitos de almacenamiento de combustible. Los depósitos de almacenamiento de combustible son grandes recipientes situados por debajo del terreno que contienen combustible. Un de-10 pósito de almacenamiento de combustible separado está previsto para cada tipo de combustible, tal como gasolina de bajo octanaje, gasolina de alto octanaje, y diesel. Con el fin de entregar el combustible desde los depósitos de almacenamiento de combustible a los dispensadores de combustible, hay prevista una bomba de turbina sumergible que bombea el combustible fuera del depósito de almacenamiento de combustible y entrega el combustible a través de un conducto de tubería de combustible principal que discurre por debajo 15 del terreno en la estación de servicio.

Debido a los requisitos reglamentarios que gobiernan las estaciones de servicio, los depósitos de almacenamiento de combustible se requiere que estén encerrados en una segunda envolvente exterior de tal manera que el depósito de almacenamiento de combustible contiene dos paredes. Estos depósitos son algu-nas veces denominados como "depósitos de doble pared". Un depósito de doble pared está comprendido de 20 un recipiente interior que contiene el combustible líquido rodeado por una envolvente exterior. Un espacio anular, también llamado un "espacio intersticial", está formado entre el recipiente interior y la envolvente exte-rior. Cualquier escape o fuga de combustible que ocurre debido a una grieta del recipiente interior es captura-do dentro del espacio intersticial en vez de perderse al terreno siempre y cuando no haya grietas en la envol-vente exterior. La envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible sirve como una medida 25 de protección adicional para impedir que el combustible que se ha escapado alcance el terreno. Un ejemplo de depósito de almacenamiento de combustible de doble pared está descrito en la patente norteamericana núm. 5.115.936.

Es posible que la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible de doble pa-red pudiera tener un escape o grieta. En este caso, si el combustible se escapa del recipiente interior al espa-30 cio intersticial, este combustible puede escapar al terreno a través de la grieta de la envolvente exterior. Por ello, es deseable determinar si hay una grieta o escape en la envolvente exterior del depósito de almacena-miento de combustible tan pronto como sea posible antes de que ocurra un escape de combustible de tal manera que la grieta pueda ser paliada antes de que cualquier combustible que haya escapado desde el recipiente interior pueda alcanzar el terreno. 35

Los sistemas de detección de escapes conocidos anteriormente están descritos en las patentes nor-teamericanas núms. 4.676.093 y 4.672.366. Estas patentes describen unos sistemas de detección de esca-pes "en seco" y "en húmedo" los cuales tienen inconvenientes. El sistema "en seco" consiste de colocar de-tectores sensibles a la presencia de fluido en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de com-bustible. Un sensor detecta un escape en el espacio intersticial, pero este escape alcanzaría el terreno si 40 existiera también un escape en la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible ya que una grieta en la envolvente exterior no es detectada en este sistema.

En el sistema "en húmedo", el espacio intersticial se llena con un líquido, tal como etilenglicol, agua o una solución salina. Cuando el recipiente interior o la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustibles es perforado o de desarrolla de otro modo un escape, al menos parte del líquido contenido en el 45 espacio intersticial fluirá a través de tal escape dando como resultado una reducción del volumen de la solu-ción. Sin embargo estos sistemas sólo detectan un escape cuando el escape ya ha ocurrido en el entorno.

Otro sistema de detección de escapes que incorpora vigilancia de la presión está descrito en la pa-tente norteamericana núm. 3.828.765. Esta patente describe la vigilancia de la presión en el espacio intersti-cial del depósito de almacenamiento de combustible como un método para determinar si existe una grieta. Si 50 tiene lugar una cierta caída del valor de la presión, ello indicaría que se habría producido una grieta o escape en la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible que tendría como consecuencia una fuga de combustible al entorno si en la pared interior del depósito de almacenamiento combustible apare-ciese una grieta. Este sistema tiene la ventaja de detectar posiblemente una grieta en la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible antes de que ocurra un escape, de manera que puedan 55 generarse medidas de prevención y alarmas antes de que cualquier escape de combustible alcance el entor-no. Sin embargo, un inconveniente principal de este sistema es que requiere un generador de vacío para poner a presión el espacio intersticial, de manera que pueda vigilarse la caída de presión en el espacio inters-

ticial, si se produce. Sin embargo, prever un generador de vacío para poner a presión el espacio intersticial añade costes sustanciales tanto al coste del generador de vacío como a sus costes de instalación y manteni-miento haciendo por ello tal sistema extremadamente prohibitivo en cuanto a su coste.

Otro sistema de la técnica anterior es conocido por la patente norteamericana 5.586.586 que descri-be un sistema para detectar un escape en un depósito de almacenamiento de combustible de doble pared 5 que comprende una tubería de vacío acoplada al espacio intersticial del almacenamiento de combustible, un sensor de presión acoplado a dicho conducto para detectar el nivel de vacío en el espacio intersticial, un controlador de unidad de detección acoplado a dicho sensor de presión para determinar el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible, y una bomba de turbina sumergible para extraer combustible del depósito de almacenamiento de combustible. 10

El presente invento implica el uso de la vigilancia del nivel de vacío del espacio intersticial de un de-pósito de almacenamiento de combustible de doble pared para determinar si existe una grieta o escape en la envolvente exterior del depósito ya que esta técnica tiene la ventaja de detectar una grieta posiblemente antes de que ocurra realmente un escape. Sin embargo, el presente invento, de modo diferente a los sistemas de vigilancia de presión anteriores, elimina el coste adicional de un generador de vacío adicional para poner a 15 presión el espacio intersticial haciendo por ello que este sistema sea mucho más factible de llevar a la prácti-ca.

Sumario del invento

El presente invento se refiere también a una unidad de detección y un monitor de depósito que vigile el nivel de vacío en el espacio intersticial de un depósito de almacenamiento de combustible de doble pared 20 para determinar si existe una grieta o escape en la envolvente exterior del depósito de almacenamiento de combustible. Si el espacio intersticial no puede mantener un nivel de vacío y durante un período de tiempo dado después de ser puesto a presión, ello es indicativo de que la envolvente exterior del depósito de alma-cenamiento de combustible contiene una grieta o escape. Si el recipiente interior del depósito de almacena-miento de combustible llegase a desarrollar una grieta o escape de tal manera que el combustible alcanzara 25 el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible, este mismo combustible podría tam-bién, potencialmente, alcanzar el terreno a través de la grieta en la envolvente exterior.

De acuerdo con el presente invento se ha proporcionado un sistema para detectar un escape en un depósito de almacenamiento de combustible de doble pared que tiene un espacio intersticial en un entorno de la estación de servicio, de acuerdo con la reivindicación 1 y un método, de acuerdo con la reivindicación 28, 30 que usa tal sistema.

El...

1. Un sistema para detectar un escape en un depósito (10) de almacenamiento de combustible de doble pared que tiene un espacio intersticial (14) en el entorno de una estación de servicio, que comprende: una unidad de detección (46), que comprende: una tubería de vacío (52) que está acoplada al espacio inters-ticial del depósito de almacenamiento de combustible; un sensor de presión (50) que está acoplado a dicha 5 tubería de vacío (52) para detectar el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible; y un controlador (48) de la unidad de detección que está acoplado a dicho sensor de presión para determinar el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible; y una bomba de turbina sumergible (15) que está acoplada en relación de circulación de fluido al combustible del depósito de almacenamiento de combustible, para retirar combustible del depósito de almacenamiento de 10 combustible, caracterizado porque dicha bomba de turbina sumergible (15) está acoplada a dicha tubería de vacío (52); y dicha bomba de turbina sumergible (15) crea un nivel de vacío en dicha tubería de vacío (52) para crear un nivel de vacío en el espacio intersticial (14) del depósito (10) de almacenamiento del combusti-ble en el que dicho controlador (48) de unidad de detección vigila el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento del combustible. 15

2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un monitor (42) del depósito que está acoplado eléctricamente a dicha bomba de turbina sumergible (15) en el que dicha bomba de turbina sumer-gible crea un nivel de vacío de umbral inicial definido en el espacio intersticial (14) después de recibir una señal de iniciación de prueba desde dicho monitor del depósito.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que dicho monitor (42) del depósito genera una alarma de 20 detección de escape catastrófico si dicha bomba de turbina sumergible (15) no puede crear dicho nivel de vacío de umbral inicial definido en el espacio intersticial (14).

4. El sistema de la reivindicación 2, en el que dicho monitor (42) del depósito está acoplado eléctri-camente a dicho controlador (48) de unidad de detección para recibir el nivel de vacío en el espacio intersticial del depósito de almacenamiento de combustible. 25

5. El sistema de la reivindicación 4, en el que dicho monitor (42) del depósito determina si el nivel de vacío del espacio intersticial (14) ha caído a un nivel de vacío de umbral catastrófico desde dicho nivel de vacío de umbral inicial definido.

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que dicho monitor (42) del depósito activa dicha bomba de turbina sumergible (15) para intentar reducir el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) de nuevo hasta 30 dicho nivel de vacío de umbral inicial definido si el nivel de vacío en el espacio intersticial cae a dicho nivel de vacío de umbral catastrófico.

7. El sistema de la reivindicación 6, en el que dicho monitor (42) del depósito determina si el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) baja a dicho nivel de vacío de umbral inicial definido dentro de un período de tiempo definido. 35

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que dicho monitor (42) del depósito genera una alarma de detección de escape catastrófico si el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) no baja a dicho nivel de vacío de umbral inicial definido dentro de dicho período de tiempo definido.

9. El sistema de la reivindicación 4, en el que dicho monitor (42) del depósito determina si existe un escape en el depósito (10) de almacenamiento de combustible determinando si el nivel de vacío en el espacio 40 intersticial (14) cae hasta un nivel de vacío de umbral en un período de tiempo predeterminado.

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que dicho nivel de vacío de umbral es un nivel de vacío de umbral de precisión.

11. El sistema de la reivindicación 4, que comprende además un sensor (60) de detección de líquido situado en cualquier parte en el conducto de líquido (58), estando acoplado dicho conducto de líquido al es-45 pacio intersticial (14), en el que dicho sensor de detección de líquido está acoplado a dicho controlador (48) de unidad de detección y en el que dicho sensor de detección de líquido detecta si está presente líquido en el espacio intersticial (14).

12. El sistema de la reivindicación 11, en el que dicho controlador (48) de unidad de detección co-munica una detección de líquido por dicho sensor (60) de detección de líquido a dicho monitor (42) del de-50 pósito.

13. El sistema de la reivindicación 12, en el que dicho monitor (42) del depósito genera una alarma de detección de escape cuando dicha detección de líquido es comunicada desde dicho controlador de unidad de detección.

14. El sistema de la reivindicación 11, en el que dicho monitor (42) del depósito inhabilita a dicha 55

bomba de turbina sumergible (15) cuando dicha detección de líquido es comunicada desde dicho controlador de unidad de detección.

15. El sistema de la reivindicación 11, en el que dicho sensor (60) de detección de líquido compren-de un flotador.

16. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una válvula (56) de control de vacío 5 que está acoplada en línea con dicha tubería de vacío (52), entre dicha bomba de turbina sumergible (15) y dicho sensor de presión (50), en el que dicha válvula (56) está acoplada eléctricamente bajo control de dicho controlador (48) de unidad de detección.

17. El sistema de la reivindicación 16, en el que dicho controlador (48) de unidad de detección cierra dicha válvula (56) de control de vacío antes de vigilar el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) del de-10 pósito de almacenamiento de combustible para determinar si existe un escape en el depósito de almacena-miento de combustible, de manera que dicha bomba de turbina sumergible (15) sea aislada de dicho espacio intersticial.

18. El sistema de la reivindicación 4, que comprende además una válvula de aislamiento (54) situada en dicha tubería de vacío, entre dicha unidad de detección y el espacio intersticial (14), en el que al cerrar 15 dicha válvula de aislamiento (54) se aísla el espacio intersticial de la unidad de detección para permitir la verificación de un escape en el depósito (10) de almacenamiento de combustible sin aliviar el vacío en el espacio intersticial.

19. El sistema de la reivindicación 4, que comprende además una válvula de drenaje (68) dentro de dicha tubería de vacío (52) para drenar cualquier combustible que haya escapado de dicha tubería de vacío, 20 en el que dicho monitor (42) del depósito indica una condición de aprobada a una prueba de fuga de vacío cuando dicha válvula de drenaje es abierta manualmente y dicho monitor del depósito determina que el nivel de vacío en el espacio intersticial cae por debajo de un nivel de umbral de nivel de vacío en un período de tiempo predeterminado.

20. El sistema de la reivindicación 19, en el que dicha válvula de drenaje (68) está situada en el pun-25 to más bajo de dicha tubería de vacío (52).

21. El sistema de la reivindicación 11, en el que dicho monitor (42) del depósito indica una condición de aprobada para una prueba funcional de detección de escape de líquido cuando se pone líquido en dicho sensor de detección de líquido y dicho sensor de detección de líquido detecta líquido.

22. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una válvula de retención (53) situada 30 en dicha tubería de vacío (52), entre dicha bomba de turbina sumergible (15) y dicha unidad de detección, para impedir la entrada desde el espacio intersticial (14) a dicha bomba de turbina sumergible.

23. El sistema de la reivindicación 4, en el que el acoplamiento eléctrico entre dicho monitor (42) del depósito y dicha unidad (48) de detección usa cableado intrínsecamente seguro.

24. El sistema de la reivindicación 3, en el que dicho monitor (42) del depósito comunica dicha alar-35 ma de detección de escape catastrófico a un sistema comprendido en el grupo que consiste en un controla-dor de sitio (72) y un sistema remoto (76).

25. El sistema de la reivindicación 13, en el que dicho monitor (42) del depósito comunica dicha alarma de detección de escape a un sistema comprendido en el grupo que consiste en un controlador de sitio y un sistema remoto. 40

26. El sistema de la reivindicación 2, que comprende además un indicador de presión diferencial que está acoplado a dicha tubería de vacío (52) entre dicha bomba de turbina sumergible (15) y dicha unidad de detección (46), y está acoplado para mantener comunicación con dicho monitor (42) del depósito, en el que dicho monitor determina si dicha bomba de turbina sumergible está consiguiendo un nivel de vacío suficiente en dicha tubería de vacío. 45

27. El sistema de la reivindicación 26, en el que dicho monitor (42) del depósito genera una alarma si dicho indicador de presión diferencial indica que dicha bomba de turbina sumergible no está consiguiendo un nivel de vacío suficiente en dicha tubería de vacío.

28. Un método que usa un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 para detectar un escape en un depósito (10) de almacenamiento de combustible de doble pared que tiene un espacio intersticial (14) en un 50 entorno de estación de servicio, caracterizado por las operaciones de: crear un nivel de vacío de umbral inicial definido en una tubería de vacío (52) acoplada en comunicación de fluido con el espacio intersticial (14) usando una bomba de turbina sumergible (15) que está acoplada también en comunicación de fluido con el combustible del depósito de almacenamiento de combustible para retirar combustible del depósito de alma-cenamiento de combustible; detectar el nivel de vacío en el espacio intersticial utilizando un sensor de presión 55

(50); comunicar el nivel de vacío en el espacio intersticial a un monitor (42) del depósito; y vigilar el nivel de vacío en el espacio intersticial para determinar si existe un escape en el depósito de almacenamiento de combustible.

29. El método de la reivindicación 28, que comprende además la operación de enviar una señal de iniciación de prueba a dicha bomba de turbina sumergible (15) antes de realizar dicha operación de creación 5 de un nivel de vacío.

30. El método de la reivindicación 29, en el que dicha operación de vigilancia comprende, además, determinar si el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) ha caído hasta un nivel de vacío de umbral ca-tastrófico desde dicho nivel de vacío de umbral inicial definido.

31. El método de la reivindicación 30, en el que dicha operación de vigilancia comprende, además, 10 activar dicha bomba de turbina sumergible (15) para intentar reducir el nivel de vacío en el espacio intersticial de nuevo hasta dicho nivel de vacío de umbral inicial definido si el nivel de vacío en el espacio intersticial cae hasta dicho nivel de vacío de umbral catastrófico.

32. El método de la reivindicación 31, en el que dicha operación de vigilancia comprende, además, determinar si el nivel de vacío en el espacio intersticial (14) cae hasta dicho nivel de vacío de umbral inicial 15 definido dentro de un período de tiempo definido.

33. El método de la reivindicación 32, en el que dicha operación de vigilancia comprende, además, generar una alarma de detección de escape catastrófico si el nivel de vacío en el espacio intersticial no des-ciende hasta dicho nivel de vacío de umbral inicial definido en dicho período de tiempo definido.

34. El método de la reivindicación 29, en el que dicha operación de vigilancia comprende, además, 20 determinar si existe un escape en el depósito de almacenamiento de combustible determinando si el nivel de vacío en el espacio intersticial cae hasta un nivel de vacío de umbral en un período de tiempo predetermina-do.

35. El método de la reivindicación 34, en el que dicho nivel de vacío de umbral es un nivel de vacío de umbral de precisión. 25

36. El método de la reivindicación 28, que comprende además la operación de detectar si está pre-sente fluido en el espacio intersticial (14) utilizando un sensor (60) de detección de líquido.

37. El método de la reivindicación 36, que comprende además generar una alarma de detección de escape de líquido si dicho sensor (60) de detección de líquido detecta líquido en el espacio intersticial.

38. El método de la reivindicación 36, que comprende además inhabilitar dicha bomba de turbina 30 sumergible si dicho sensor (60) de detección de líquido detecta líquido en el espacio intersticial.

39. El método de la reivindicación 28, que comprende además cerrar una válvula de control de vacío (56) para aislar dicha bomba de turbina sumergible (15) del espacio intersticial (14) antes de realizar dicha operación de vigilancia del nivel de vacío en el espacio intersticial.

40. El método de la reivindicación 28, que comprende además verificar la existencia de un escape en 35 el espacio intersticial cerrando una válvula de aislamiento (54) en dicha tubería de vacío (52) que aísle el espacio intersticial de dicha bomba de turbina sumergible.

41. El método de la reivindicación 28, que comprende además impedir la entrada desde el espacio intersticial a dicha bomba de turbina sumergible (15).

42. El método de la reivindicación 33, que comprende además comunicar dicha alarma de detección 40 de escape catastrófico a un sistema comprendido en el grupo que consiste en un controlador de sitio (72) y un sistema remoto (76).

43. El método de la reivindicación 37, que comprende además comunicar dicha alarma de detección de escape de líquido a un sistema comprendido en el grupo que consiste en un controlador de sitio y un sis-tema remoto. 45

44. El método de la reivindicación 28, que comprende además determinar si dicha bomba de turbina sumergible (15) está consiguiendo un nivel de vacío suficiente en el espacio intersticial.

45. El método de la reivindicación 44, que comprende además generar una alarma si dicha bomba de turbina sumergible (15) no está consiguiendo un nivel de vacío suficiente en el espacio intersticial.