Dispositivo para facilitar información sobre el posicionamiento de un acoplamiento móvil de un sistema de carga de fluido marino.

Dispositivo (1) para facilitar información sobre el posicionamiento de por lo menos un acoplamiento móvil (26) deun sistema de carga marina (2),

comprendiendo el sistema por lo menos una línea de transferencia de fluido quepresenta un extremo de línea fijado a una base (21), y un extremo de línea móvil provisto de un acoplamiento (26)adaptado para conectarse con un conducto objetivo, caracterizado porque el dispositivo comprende por lo menosunos primeros medios (33) para facilitar información sobre el posicionamiento del acoplamiento para colocar en elacoplamiento o en un elemento inmediatamente adyacente al acoplamiento, que incluyen un dispositivo o unsistema de posicionamiento global, en particular de tipo GPS, y permiten de ese modo proporcionar informaciónsobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento en el espacio,

Dispositivo para facilitar información sobre el posicionamiento de un acoplamiento móvil de un sistema de carga de fluido marino.

La presente invención se refiere en general a los sistemas de carga y/o descarga de fluidos para buques, denominados comúnmente sistemas de carga marina. Estos sistemas se utilizan para transferir un producto fluido entre un buque y un muelle o entre dos buques, tales como los que se dan a conocer, por ejemplo, en el documento GB 2 008 287.

Por "producto fluido" se entiende un producto líquido o gaseoso.

Más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo para facilitar información sobre el posicionamiento de un acoplamiento y para emitir alarmas, para el movimiento de dicho sistema de carga y/o descarga.

Por lo general, los sistemas de carga marina presentan un extremo de línea de transferencia de fluido que está fijado a una base y conectado a un depósito del fluido que se va a transferir, y un extremo de línea opuesto que es móvil y está provisto de un acoplamiento adaptado para conectarse a un conducto objetivo, conectado a su vez a un depósito de fluido.

Los accionadores, controlados por un dispositivo de control diseñado para su uso por un operador, controlan el movimiento del acoplamiento móvil.

Cuando el acoplamiento se aleja demasiado de la base, existe el riesgo de causar daños al sistema, en particular, debido a rupturas o interferencias. Cuando el acoplamiento se aleja demasiado de la base durante la extensión, se corre el riesgo de ruptura del sistema. Cuando se hace girar el acoplamiento con respecto a la base, en particular, cuando hay varios sistemas de carga dispuestos en paralelo en un muelle, se corre el riesgo de colisión con los sistemas de carga adyacentes, utilizándose en este caso el término "daños por interferencia". Además, también se corre el riesgo de ruptura durante la rotación.

Para evitar el daño o la ruptura del sistema de carga marina, se han incorporado dispositivos de alarma a ciertos tipos de dispositivos de carga.

En términos generales, la presente invención tiene por objetivo perfeccionar estos dispositivos de alarma de los dispositivos de carga de fluido para buques.

Se conocen dos familias de sistemas de carga de fluido para buques, que se distinguen por su estructura: los sistemas de transferencia mediante tubos rígidos y los sistemas de transferencia mediante tubos flexibles.

En la familia de sistemas de transferencia mediante tubos rígidos, cabe diferenciar los sistemas de brazo de carga y los sistemas de pantógrafo.

El brazo de carga es una disposición de tubos articulada, que presenta una base, conectada a un depósito de fluido, donde está instalado un primer tubo, designado "tubo interno", por medio de una parte de tubo con una curvatura de 90° que permite la rotación de uno de sus extremos alrededor de un eje vertical y del otro extremo alrededor de un eje horizontal. En el extremo opuesto del tubo interno, se halla un segundo tubo, designado "tubo externo", que puede girar alrededor de un eje horizontal. En el extremo del tubo externo, está instalado un acoplamiento. Un gato o un motor hidráulico controlan cada una de las tres rotaciones.

En el caso de los brazos de carga, es conocido el uso de detectores de proximidad para la activación de alarmas. Los detectores de proximidad se colocan en la base para las alarmas relativas a la rotación del tubo interno con respecto a la base, y en el tubo interno y el tubo externo para activar alarmas durante la extensión del brazo de carga. En la práctica, el funcionamiento de dichos detectores de proximidad es simple: una leva, instalada en un elemento del brazo de carga, pasa por delante de un correspondiente detector de proximidad que, por su parte, está unido a otro elemento del brazo de carga, que activa una o más alarmas. Según el posicionamiento de los sensores, la alarma se activa, por ejemplo, cuando el sistema está demasiado extendido o forma un ángulo demasiado elevado con respecto a la base.

Este tipo de detector solo ofrece información de tipo todo o nada, es decir, que las alarmas se activan cuando el operador hace que el brazo de carga salga de una zona predefinida, designada "zona de trabajo". Dicho de otro modo, se avisa al operario con una alarma solo cuando este abandona la zona de trabajo, pero no cuando se halla dentro de dicha zona de trabajo o cerca del límite de la zona de trabajo.

Otro sistema conocido para un brazo de carga comprende unos sensores de ángulo dispuestos en diferentes elementos móviles del brazo de carga. Esto permite conocer en cualquier momento los ángulos relativos de cada elemento del brazo de carga con respecto a un elemento adyacente o con respecto a la vertical, mediante unos sensores de péndulo, y determinar de ese modo la posición del acoplamiento con respecto a la base y, a partir de esta, determinar si es necesario activar una alarma o no.

Estos dispositivos de alarma permiten activar una alarma con un mayor o menor grado de alerta y, además, en ciertos casos, activar secuencias de emergencia. Por otra parte, estos dispositivos permiten activar con antelación alarmas o secuencias de emergencia cuando el brazo de carga se acerca al límite de la zona de trabajo a una velocidad superior a una velocidad predeterminada.

Los sistemas de pantógrafo, como los brazos de carga, presentan una base conectada a un depósito. En esa base, se instala una grúa que puede girar. La grúa presenta una pluma que sostiene un tubo para el fluido. En el extremo de la pluma, se halla un pantógrafo que se compone de tubos articulados para el fluido y que permite el movimiento del acoplamiento instalado en el extremo libre del pantógrafo. La inclinación del pantógrafo se controla mediante una rotación en el extremo de la pluma. Unos motores hidráulicos y un gato controlan el movimiento de rotación del pantógrafo en la base.

En el caso de los sistemas de pantógrafo, es conocido el uso de los sistemas activados por sensores de proximidad para la rotación con respecto a la base y por sensores de hilos o incrementales para la longitud de la pluma y la longitud del pantógrafo desplegado.

Por lo general, los dispositivos de alarma para sistemas de carga con tubos rígidos presentan otros inconvenientes.

El sistema de carga debe estar obligatoriamente provisto de una estructura de características cinemáticas precisas conocidas de antemano para poder situar correctamente los sensores de ángulo y posición y/o los sensores de desbordamiento.

Es necesario ubicar los sensores entre cada elemento articulado desde la base hasta el acoplamiento para obtener información acerca del posicionamiento del acoplamiento con respecto a la base. Los sensores, pues, dependen de la estructura del sistema de carga. El error acumulado de esta "cadena" de sensores incide negativamente en la precisión del posicionamiento del acoplamiento.

Por último, los sistemas de tubos flexibles presentan por lo general una línea a través de la cual se transfiere el producto fluido y un sistema mecánico que permite maniobrar la línea. Existen varios tipos de sistemas de maniobra, pero en todos los casos estos comprenden una grúa o estructura de manipulación que sostiene el acoplamiento para conectar los tubos flexibles.

Hasta la fecha, no se dispone de ningún sistema de medición de distancia que permita activar alarmas para los sistemas con tubos flexibles.

En términos generales, la presente invención se refiere a la provisión de un perfeccionamiento para un dispositivo para facilitar información sobre el posicionamiento de un acoplamiento de un sistema de carga marina que puede moverse con respecto a su base, a fin de aumentar la precisión de la información de posicionamiento y simplificar los dispositivos conocidos, y se refiere además a la provisión de un dispositivo para facilitar información sobre el posicionamiento de un acoplamiento móvil capaz de adaptarse a cualquier tipo de sistema de carga marina que no esté provisto de este, cualquiera que sea su estructura, con tubos rígidos o flexibles.

Con este propósito, se ofrece un dispositivo según la reivindicación 1.

Convenientemente, la presente invención utiliza unos medios para permitir la provisión de información sobre el posicionamiento del acoplamiento directamente con respecto a la base, o por medio de la recopilación de información sobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento y, a continuación, el cálculo de la distancia relativa del acoplamiento directamente con respecto a la base.

En ambos casos, de forma conveniente, las mediciones ya no se basan en el posicionamiento relativo de los elementos del sistema... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para facilitar información sobre el posicionamiento de por lo menos un acoplamiento móvil (26) de un sistema de carga marina (2) , comprendiendo el sistema por lo menos una línea de transferencia de fluido que presenta un extremo de línea fijado a una base (21) , y un extremo de línea móvil provisto de un acoplamiento (26) adaptado para conectarse con un conducto objetivo, caracterizado porque el dispositivo comprende por lo menos unos primeros medios (33) para facilitar información sobre el posicionamiento del acoplamiento para colocar en el acoplamiento o en un elemento inmediatamente adyacente al acoplamiento, que incluyen un dispositivo o un sistema de posicionamiento global, en particular de tipo GPS, y permiten de ese modo proporcionar información sobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento en el espacio,

comprendiendo el dispositivo o unos medios (34) adicionales adaptados para cooperar directamente con los primeros medios para facilitar información sobre el posicionamiento de la base, dispuestos en la base o en un elemento inmediatamente adyacente a la base, para facilitar información sobre el posicionamiento relativo del acoplamiento directamente con respecto a la base, basándose en la información sobre el posicionamiento de la base,

o estando los primeros medios adaptados para facilitar información sobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento (26) en el espacio, presentando la base una posición fija en el espacio, y comprendiendo el dispositivo unos medios de cálculo que permiten calcular información sobre el posicionamiento relativo del acoplamiento directamente con respecto a la base, basándose en la información sobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento y los datos sobre el posicionamiento de la base fija en el espacio.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende unos medios de cálculo (41) adaptados para:

- calcular, en tiempo real, la información sobre el posicionamiento del acoplamiento con respecto a la base, y presentando los medios de cálculo unos datos que definen por lo menos una zona de posicionamiento autorizada para el acoplamiento,

-comprobar, en tiempo real, si el acoplamiento está situado dentro de la zona autorizada,

-emitir una alarma específica cuando el acoplamiento sale de la correspondiente zona autorizada.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de cálculo (41) están adaptados para calcular en tiempo real la velocidad del movimiento del acoplamiento y para activar una alarma con antelación cuando el acoplamiento (26) se acerca al límite de la correspondiente zona autorizada a una velocidad superior a una velocidad predeterminada

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios para facilitar información sobre el posicionamiento de la base (34) incluyen un dispositivo de un sistema de posicionamiento global, en particular, de tipo GPS, que permite proporcionar información sobre el posicionamiento absoluto de la base, estando adaptados los medios de cálculo para calcular el posicionamiento relativo del acoplamiento con respecto a la base, basándose en la información sobre el posicionamiento absoluto del acoplamiento y de la base.

5. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado porque los dispositivos de posicionamiento global, en particular, los de tipo GPS (33, 34) , son dispositivos diseñados para comunicarse entre sí, para facilitar directamente información sobre la posición relativa del acoplamiento con referencia a la base a los medios de cálculo.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque uno de los medios para facilitar información sobre el posicionamiento del acoplamiento o de la base incluye un dispositivo óptico, adaptado para cooperar con la base o el acoplamiento, respectivamente, o un objetivo que es fijo con respecto a la base o con respecto al acoplamiento, respectivamente, emitiendo un haz luminoso (32) , tal como un haz de rayos láser, hacia la base o el acoplamiento o un objetivo que es fijo con respecto a la base o al acoplamiento, respectivamente, y para detectar el haz reflejado y medir el tiempo de desplazamiento del haz y deducir a partir de este información sobre el posicionamiento relativo del acoplamiento directamente con respecto a la base.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque uno de los medios para facilitar información sobre el posicionamiento del acoplamiento o de la base es una cámara óptica, adaptada para facilitar, a los medios de cálculo, una imagen de la base o del acoplamiento, respectivamente, o de un objetivo que es fijo con respecto a la base o al acoplamiento, respectivamente, estando adaptados los medios de cálculo para procesar la imagen facilitada por la cámara para calcular el posicionamiento relativo del acoplamiento con respecto a la base.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque dichos por lo menos unos medios para facilitar información sobre el posicionamiento del acoplamiento o de la base incluyen por lo menos un cable (75) , tensado mediante una bobina (72) situada entre el acoplamiento y la base, y por lo menos un sensor de

ángulo (74) y/o por lo menos un sensor de longitud (73) de cable desenrollado en la bobina, seleccionados de tal forma que faciliten, a los medios de cálculo, información que permita calcular el posicionamiento relativo del acoplamiento con respecto a la base.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque comprende unos medios de cálculo (41) adaptados para,

cuando el sistema de carga comprende varias líneas, sus bases están dispuestas en el mismo muelle y los correspondientes acoplamientos conectados a unos conductos objetivos dispuestos en el mismo buque,

calcular las distancias entre los acoplamientos inmediatamente después de la conexión del conjunto de acoplamientos con los correspondientes conductos objetivos, basándose en la información sobre el posicionamiento de los acoplamientos,

almacenar dichas distancias como distancias de referencia,

calcular, en tiempo real, las distancias entre los acoplamientos, basándose en la información sobre el posicionamiento de los acoplamientos,

comparar, en tiempo real, las distancias calculadas con las distancias de referencia,

emitir una alarma cuando la variación de las distancias calculadas varían con respecto a las distancias de referencia más allá de un umbral predefinido.

10. Procedimiento para unos medios de cálculo (41) , que proporcionan un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, que comprende las etapas de cálculo siguientes:

-calcular, en tiempo real, la información sobre el posicionamiento del acoplamiento con respecto a la base, y

presentando los medios de cálculo unos datos que definen por lo menos una zona de posicionamiento 30 autorizada para el acoplamiento,

-comprobar, en tiempo real, si el acoplamiento está situado en la zona autorizada,

-emitir una alarma específica cuando el acoplamiento abandona la correspondiente zona autorizada. 35

11. Calculadora (41) para un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, adaptada para:

-calcular, en tiempo real, la información sobre el posicionamiento del acoplamiento con respecto a la base, y

presentando los medios de cálculo de unos datos que definen por lo menos una zona de posicionamiento 40 autorizada para el acoplamiento,

-comprobar, en tiempo real, si el acoplamiento está situado en la zona autorizada,

-emitir una alarma específica cuando el acoplamiento abandona la correspondiente zona autorizada. 45

12. Sistema de carga marina (2) , que comprende por lo menos una línea de transferencia de fluido que presenta un extremo de línea fijado a una base (21) y un extremo de línea móvil provisto de un acoplamiento (26) adaptado para conectarse con un conducto objetivo, y un dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.