Sistema de desconexión de emergencia.

Sistema (1) de desconexión de emergencia, concretamente para un brazo de carga de fluido,

del tipo quepresenta dos válvulas juntadas con ayuda de un collar (300) de apertura controlada, un accionador (400) dotado deun vástago (401) único, y una cinemática monoaxial tal que un desplazamiento del vástago (401) en un primer tramode su carrera cierra las dos válvulas y en el resto de su carrera abre el collar (300), comprendiendo el accionadorunos medios apropiados para garantizar el desplazamiento del vástago (401) por estos dos tramos de carrera y queactúan coaxialmente o de manera sensiblemente coaxial, caracterizado porque estos medios se controlanindependientemente en cada uno de dichos tramos durante un procedimiento de desconexión de emergencia.

Sistema de desconexión de emergencia.

La presente invención se refiere a los sistemas de desconexión de emergencia para sistemas de carga, en particular para brazos de carga/descarga, por ejemplo para la transferencia de gas natural licuado.

Más precisamente, la invención se refiere a un sistema de desconexión de emergencia de brazos de carga por medio de dos válvulas mantenidas juntas entre sí con ayuda de un collar.

Tales sistemas de desconexión se conocen perfectamente a partir del estado de la técnica, y existen diversas variantes, descritas por ejemplo en los documentos EP 0 748 429 B1 y US 4 335 747.

En un sistema de este tipo, el procedimiento de desconexión se produce en dos etapas: en un primer momento, se procede al cierre de las válvulas, y a continuación a la apertura del collar de retención.

El cierre de las válvulas y la apertura del collar se disparan por uno o varios accionadores. Un accionador es un conjunto mecánico destinado a hacer funcionar los mecanismos de cierre de las válvulas y de apertura del collar. Estos accionadores deben presentar un dispositivo para evitar la apertura del collar antes de que las válvulas se hayan cerrado completamente, ya que esto podría tener consecuencias graves (pérdida de una parte de la carga, contaminación, etc.) . Este dispositivo se denomina “interlock” (interbloqueo) en el campo técnico de la invención definido anteriormente.

Un primer tipo de sistema de desconexión de emergencia comprende un primer accionador para el cierre de las válvulas y un segundo accionador (generalmente, un gato hidráulico) para la apertura del collar. La apertura del collar se permite mediante un tope hidráulico cuando las válvulas están cerradas. Por tanto, la seguridad de la apertura se gestiona por un “interlock” hidráulico. Este tipo de “interlock” presenta varios inconvenientes: gripaje del tope debido a la corrosión provocada por el aire marino, desajuste del tope en el transcurso de la utilización.

Si el tope hidráulico no está operativo debido a uno de esos problemas, la apertura del collar no puede producirse y el sistema de desconexión de emergencia se vuelve entonces ineficaz, lo que puede resultar peligroso.

Por otro lado, el cierre de las válvulas y la apertura del collar y se controlan por dos electroválvulas disociadas, lo que permite cerrar las válvulas sin abrir necesariamente el collar, y volver a abrir las válvulas dado el caso.

Este sistema permite por tanto realizar una secuencia de desconexión en dos etapas controladas independientemente: cierre de las válvulas, después apertura del collar.

Otros tipos de sistema de desconexión comprenden dos gatos separados pero integrados en un mismo accionador: un primer gato para hacer funcionar las válvulas y un segundo para la apertura del collar. Estos dos gatos forman íntegramente parte del accionador. Este tipo de accionador presenta un “interlock” mecánico realizado con levas, por ejemplo. Por tanto, es imposible hacer funcionar el gato que abre el collar mientras las válvulas no estén completamente cerradas. Como en el sistema anterior, el cierre de las válvulas y la apertura del collar se gestionan por dos electroválvulas disociadas, lo que permite seguir una secuencia de desconexión de emergencia en dos etapas controladas independientemente.

Este sistema presenta inconvenientes críticos para desconexión de emergencia, concretamente el peso del sistema elevado, y lo que es más importante, que se encuentra en el extremo del brazo de carga. Además, en determinados modos de realización, este sistema presenta el inconveniente de una relativa lentitud de accionamiento de los dos gatos separados.

Además, en determinados modos de realización, el segundo gato funciona “a vacío” durante la operación de cierre de las válvulas realizada por el primer gato.

Un tercer tipo de sistema consiste en cerrar las válvulas y abrir el collar inmediatamente tras el cierre de estas últimas. Este tipo de sistema comprende un accionador con un gato único. La cinemática del sistema es tal que este gato cierra en un primer momento las válvulas y, al final de su carrera, permite abrir el collar. Por la cinemática de este accionador, es imposible abrir el collar sin que las válvulas estén completamente cerradas. El “interlock” está por tanto integrado en la propia cinemática de este sistema. Pero este tipo de accionador no permite la reapertura de las válvulas una vez que se ha iniciado el procedimiento de desconexión, y en este caso, el collar se abrirá obligatoriamente, ya que es imposible interrumpir la carrera del gato mientras no se haya completado, concretamente debido a la inercia y a la construcción del mismo. Este tipo de sistema se describe concretamente en el documento GB 2 162 270 A.

En este caso, la secuencia de desconexión se controla por una única electroválvula. Se conoce un sistema similar por el documento EP 0287046 A, que muestra un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.

Ahora bien, en la práctica, se dispara un primer umbral de alerta para la desconexión. Este primer umbral corresponde al cierre de las válvulas. En caso de riesgo más elevado, se alcanza un segundo umbral de alerta, y se dispara la apertura del collar. Si no se alcanza el segundo umbral, y se levanta la alerta, vuelven a abrirse las válvulas y se reinicia el procedimiento de carga.

Además, este tipo de sistema está asociado con un collar de dos sectores. Se hace pivotar un tirante, que conecta estos dos sectores de collar, mediante la acción del gato al final de la carrera, lo que permite liberar y abrir estos dos sectores. A partir de entonces, las válvulas ya no están ensambladas mecánicamente y se realiza la desconexión de emergencia. No obstante, este collar no presenta ningún dispositivo para romper el hielo que se habrá formado alrededor del collar durante un carga / descarga de productos criogénicos, tales como gas natural licuado a -165ºC aproximadamente, como es el caso en los collares tradicionales de cuatro sectores con apertura radial. Este hielo que se habrá formado alrededor del collar puede impedir que los dos sectores se abran completamente a pesar del pivotamiento del tirante que conecta los dos sectores bajo la acción del gato.

La invención pretende paliar estos inconvenientes.

Para ello, la invención propone un sistema de desconexión de emergencia, concretamente para un brazo de carga de fluido, del tipo que presenta dos válvulas juntadas con ayuda de un collar de apertura controlada, un accionador dotado de un vástago único, y una cinemática monoaxial tal que un desplazamiento del vástago por un primer tramo de su carrera cierra las dos válvulas y por el resto de su carrera abre el collar, comprendiendo el accionador medios apropiados para garantizar el desplazamiento del vástago por estos dos tramos de carrera y que actúan coaxialmente o de manera sensiblemente coaxial, caracterizado porque estos medios se controlan independientemente por cada uno de dichos tramos durante un procedimiento de desconexión de emergencia.

Este sistema permite hacer funcionar simultáneamente las dos válvulas, después abrir el collar en dos etapas diferenciadas, controladas independientemente, y todo ello mediante un único vástago. Una ventaja de este sistema también se encuentra en el hecho de que pueden hacerse funcionar las válvulas en ambos sentidos, apertura y cierre, sin abrir el collar. Así, pueden volver a abrirse las válvulas después del cierre, por ejemplo en el caso de un ensayo de funcionamiento o de un primer umbral de alarma, sin tener que continuar el procedimiento de desconexión hasta la apertura del collar. Además, la presente invención permite una gran simplificación del mecanismo, una ganancia de compacidad y una ganancia de peso significativa, siendo el peso de los elementos situados en el extremo del brazo crítico en este tipo de sistemas de carga.

Preferiblemente, el accionador comprende dos gatos imbricados uno en el otro, y por consiguiente dos carreras disociadas. La primera carrera corresponde al cierre de las válvulas y la segunda carrera al mando de la apertura del collar. Estas dos carreras se controlan mediante dos electroválvulas independientes. Por tanto, es posible cerrar las válvulas sin abrir el collar.

Este accionador específico es por tanto un gato de doble efecto que permite volver a abrir las válvulas, y que está dotado de un segundo gato que garantiza una carrera complementaria. Este accionador comprende por tanto tres orificios de control:

-un orificio para el cierre de las válvulas,

- un orificio para la apertura... [Seguir leyendo]

1. Sistema (1) de desconexión de emergencia, concretamente para un brazo de carga de fluido, del tipo que presenta dos válvulas juntadas con ayuda de un collar (300) de apertura controlada, un accionador (400) dotado de un vástago (401) único, y una cinemática monoaxial tal que un desplazamiento del vástago (401) en un primer tramo de su carrera cierra las dos válvulas y en el resto de su carrera abre el collar (300) , comprendiendo el accionador unos medios apropiados para garantizar el desplazamiento del vástago (401) por estos dos tramos de carrera y que actúan coaxialmente o de manera sensiblemente coaxial, caracterizado porque estos medios se controlan independientemente en cada uno de dichos tramos durante un procedimiento de desconexión de emergencia.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios son apropiados para garantizar una reversibilidad de la operación de cierre de las válvulas antes de la apertura del collar.

3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dichos medios comprenden un gato de doble efecto asociado a un gato que garantiza una carrera complementaria, comprendiendo dichos gatos cada uno un pistón y estando dotados de tres orificios de control para controlar el movimiento de los pistones, y, por tanto, del vástago único, que es común a los dos gatos, sirviendo un orificio para el cierre de las válvulas, otro para la apertura del collar y el tercero para reintroducir completamente el vástago único y volver a abrir las válvulas.

4. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el accionador es del tipo que comprende dos gatos imbricados uno en el otro, y que controlan el vástago de accionador único, correspondiendo la carrera del primer gato a dicho primer tramo de carrera del vástago y la carrera del segundo gato al tramo de carrera restante, siendo cada uno de los gatos controlado por una electroválvula independiente.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el collar es del tipo de dos sectores conectados entre sí mediante tirantes, de los cuales uno permite la apertura de dicho collar y el otro permite el pivotamiento de un sector con respecto al otro, y porque dicho collar comprende unos medios elásticos que intervienen entre los sectores y los cuerpos de las válvulas para garantizar la apertura completa del collar.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer tramo de carrera correspondiente al control del cierre de las válvulas es al menos igual al correspondiente a la apertura del collar, de manera que, incluso si el mando de accionamiento del segundo tramo de carrera se dispara antes que el mando del primer tramo de carrera, las válvulas serán cerradas antes de la apertura de la abrazadera debido a la cinemática monoaxial de dicho sistema.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque los medios elásticos se presentan en forma de arandelas elásticas dispuestas en pozos previstos para ello en los sectores del collar, perpendicularmente al eje medio de los dos cuerpos de válvulas.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el primer cilindro es alimentado por dos orificios, entre los cuales está montado un pistón hueco que sirve de cilindro para un segundo pistón que forma el segundo gato y del cual sale el vástago de accionador, que atraviesa dichos gatos primero y segundo para desembocar fuera del accionador.

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho vástago comprende un ahuecamiento pasante que desemboca detrás del segundo pistón en el segundo gato para alimentar este último.

10. Sistema según una de las reivindicaciones 5 y 6 a 9, cuando dependen de la reivindicación 5, caracterizado porque el tirante que permite la apertura del collar está dotado de levas en cada uno de sus extremos en unión con los extremos correspondientes de cada uno de los sectores, estando una de las levas conformada a modo de índice que se apoya en el extremo del sector correspondiente, y porque este tirante se apoya en la posición cerrada sobre un tope previsto en dicho extremo de dicho sector del collar, estando ésta además solicitada por los medios elásticos con los que está equipada, de manera que el índice debe superar un punto muerto durante el pivotamiento del tirante bajo la acción del gato del accionador para abrir el collar.

11. Brazo de carga de fluido que comprende un acoplador hidráulico y un sistema de desconexión de emergencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y montado en el brazo aguas arriba del acoplador hidráulico.