Dispositivo de transporte de una sustancia provisto de un detector óptico de fugas.

Dispositivo de transporte de una sustancia que comprende:

- Una primera tubería (1) destinada a contener la sustancia;

- Caracterizado porque comprende además:

- una fibra óptica (5) solidaria de la primera tubería (5) y que seextiende a lo largo de dicha tubería, presentando la fibra óptica (5)varios elementos de detección (71, 75) colocados en toda su longitud,cada uno de los cuales presenta un espectro de reflexión distinto quevaría en función de la presencia de la sustancia a detectar;

- un dispositivo de control que presenta una fuente luminosa aptapara emitir una luz en el espectro de reflexión de cada elemento dedetección, un receptor luminoso apto para detectar la amplitud de unaluz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección, y unmódulo de análisis apto para determinar la presencia de una fuga dela sustancia en función de la amplitud luminosa facilitada por elreceptor luminoso.

DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE UNA SUSTANCIA PROVISTO DE UN DETECTOR ÓPTICO DE FUGAS

La invención se refiere a los dispositivos de transporte de sustancias y en particular a los dispositivos de detección de fugas en una tubería de transporte de gas o de líquido.

Una tubería de gas ya conocida está provista con detectores de temperatura repartidos en toda su longitud y colocados en el exterior de la tubería. Al ser la temperatura del gas en el interior de la tubería del orden de -160ºC, cuando un detector de temperatura sufre un repentino descenso de temperatura, se determina la existencia de una fuga en la tubería cercana.

Dicha tubería presenta el inconveniente de no detectar o localizar correctamente las pequeñas fugas o fugas que presenten un recorrido complicado. En tal caso,

la variación de temperatura a nivel de los detectores puede resultar insuficiente para la detección de la fuga.

El documento US2003/052256 divulga una tubería de gas equipada con elementos de detección mediante una fibra óptica apta para dar una señal cuando se encuentra sometida a un problema mecánico provocado por una fuga, mientras que el documento US2004/067003 divulga una simple fibra óptica que presenta las mismas propiedades.

Además, ante el desarrollo en curso de las redes de transporte de gas, se hace necesario incrementar el control de seguridad en las tuberías. Existe principalmente una necesidad de detectar toda fuga de gas o toda variación sospechosa de la temperatura a lo largo de la tubería. Estos medios de control deben permitir poder vigilar las fugas en una tubería con una longitud que puede alcanzar varios kilómetros. También existe la necesidad de localizar las fugas, lo que resulta particularmente ventajoso para intervenir en tuberías de grandes longitudes.

La invención pretende resolver uno o varios de dichos inconvenientes. La invención se refiere por lo tanto a un dispositivo de transporte de una sustancia que comprende:

-una primera tubería destinada a contener la sustancia;

-una fibra óptica solidaria de la primera tubería que se extiende a lo largo de dicha tubería, presentando la fibra óptica varios elementos de detección espaciados en toda su longitud, cada uno de los cuales presenta un espectro de reflexión distinto, que varía en función de la presencia de la sustancia a detectar;

-un dispositivo de control que presenta una fuente luminosa apta para emitir una luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección, un receptor luminoso apto para detectar la amplitud de una luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección y un módulo de análisis apto para determinar la presencia de una fuga de la sustancia en función de la amplitud luminosa facilitada por el receptor luminoso.

Según una variante, el dispositivo comprende:

-un paso que comunica con los diferentes elementos de detección;

-un dispositivo de bombeo apto para generar un flujo de gas en dicho paso.

Según otra variante, el dispositivo comprende:

-una vaina de aislamiento térmico que envuelve la primera tubería y que es atravesada por la fibra óptica;

-una segunda tubería que envuelve la vaina de aislamiento, formando junto con la vaina el paso de comunicación con los elementos de detección;

-un dispositivo de bombeo, apto para hacer circular un flujo de gas inerte en el paso.

Según otra variante, el dispositivo comprende al menos un detector de temperatura asociado a un elemento de detección colocado sensiblemente al mismo nivel según el eje de la primera tubería, estando el detector de temperatura conectado al dispositivo de control, y siendo el dispositivo de control apto para determinar la presencia de la sustancia en un elemento de detección teniendo en cuenta la temperatura medida por su detector asociado.

Según otra variante, el dispositivo comprende:

-otra fibra óptica solidaria de la primera tubería, que se extiende a lo largo de la primera tubería;

-un dispositivo que inyecta una luz en esta otra fibra óptica y que determina la temperatura en función de la variación de las propiedades de dicha otra fibra en la luz inyectada.

Según una variante, los elementos de detección comprenden una red de Bragg englobada en un material que absorbe un gas específico a detectar.

Según otra variante, dicho material que engloba la red de Bragg absorbe el metano.

Según otra variante, el módulo de análisis es apto para determinar la presencia de una fuga de la sustancia en función del desfase de longitud de onda de una luz cuya amplitud es facilitada por el receptor luminoso.

La invención se refiere igualmente a un procedimiento de detección de una fuga en una tubería de transporte de una sustancia, que comprende las etapas siguientes:

-inyectar mediante impulsiones sucesivas una luz en una fibra óptica que se extiende a lo largo de la tubería y que presenta varios elementos de detección colocados en toda la longitud, presentando cada elemento de detección un espectro de reflexión distinto que varía en función de la presencia de una sustancia a detectar, y cubriendo las impulsiones sucesivas de luz el espectro de reflexión de cada elemento de detección;

-detectar la amplitud de luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección; -determinar la presencia de una fuga de la sustancia a detectar en función de la amplitud luminosa detectada.

Según una variante, la etapa de determinación de la presencia de una fuga de la sustancia es función de la detección de un desfase de la longitud de onda de la luz detectada.

Otras características y ventajas de la invención surgirán con mayor claridad en la descripción que se encuentra a continuación a título indicativo y de ningún modo limitativo, referida a los dibujos adjuntos en los cuales:

-la figura 1 ilustra una vista en corte axial de una tubería según la invención; -la figura 2 ilustra una vista en corte de la tubería de la figura 1 perpendicularmente a su eje;

-la figura 3 ilustra una vista en corte de una primera variante de un elemento de detección, utilizado con la tubería de las figuras 1y 2;

-la figura 4 ilustra una vista en corte de una segunda variante de un elemento de detección;

-las figuras 5 a 8 ilustran diferentes diagramas a la entrada o a la salida de la fibra que permiten determinar la presencia de una fuga en la tubería.

Las figuras 1 y 2 ilustran un ejemplo de realización de un dispositivo de transporte de gas al cual se aplica la invención. Dicho dispositivo comprende una primera tubería 1 que forma un volumen interior 2 destinado a contener y dejar pasar gas. La primera tubería puede ser una tubería rígida y estar realizada en un material tal como Invar. La primera tubería 1 está envuelta en una vaina de aislamiento térmico 3, realizada con un material sintético tal como el que se comercializa bajo la denominación de Aerogel. Con gases como el metano líquido, que circula a veces a temperaturas del orden de -165ºC, tal vaina de aislamiento 3 entre la primera tubería 1 y su entorno puede resultar necesaria. La vaina 3 está rodeada por una segunda tubería 4. Dicha tubería 4 puede estar formada en un material tal como el acero al carbono o el acero inoxidable. Dicha tubería 4 se utiliza particularmente si existen normas que imponen una doble estructura de confinamiento.

Una fibra óptica 5 es solidaria de la primera tubería 1 y se extiende a lo largo de dicha tubería. La fibra óptica 5 presenta elementos de detección de fuga colocados en toda su longitud, es decir los elementos de detección 71 y 75.

Los elementos de detección 71 y 75 son de tipo discreto y presentan respectivamente partes 72 y 76 ópticamente sensibles al gas a detectar y partes ópticas de referencia 74 y 78 en el eje de la fibra óptica 5. Unos pasos 73 y 77 se encuentran en la vaina 3 para permitir un contacto gaseoso respectivamente entre las partes sensibles 72 y 76 y un gas ambiente. Por el contrario, las partes de referencia 74 y 78 están aisladas o son insensibles al gas ambiente. La figura 3 ilustra con mayor precisión el elemento de detección 71. De este modo, la parte sensible 72 se encuentra en contacto con el gas ambiente y se verá variar sus propiedades ópticas en función de la proporción de gas a la que es sensible, en dicho gas ambiente. La parte de referencia 74 se vuelve ópticamente insensible a dicho gas, ya sea por no utilizar un material sensible a dicho gas, o bien por estar aislada del gas ambiente. La parte de referencia 74 permite así determinar el desfase de las propiedades ópticas de la parte sensible 72. La utilización de la parte... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de transporte de una sustancia que comprende:

-Una primera tubería (1) destinada a contener la sustancia;

- Caracterizado porque comprende además:

-una fibra óptica (5) solidaria de la primera tubería (5) y que se extiende a lo largo de dicha tubería, presentando la fibra óptica (5) varios elementos de detección (71, 75) colocados en toda su longitud, cada uno de los cuales presenta un espectro de reflexión distinto que varía en función de la presencia de la sustancia a detectar;

-un dispositivo de control que presenta una fuente luminosa apta para emitir una luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección, un receptor luminoso apto para detectar la amplitud de una luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección, y un módulo de análisis apto para determinar la presencia de una fuga de la sustancia en función de la amplitud luminosa facilitada por el receptor luminoso.

2. Dispositivo de transporte de una sustancia según la reivindicación 1 que comprende:

-un paso (6) que comunica con los diferentes elementos de detección;

-un dispositivo de bombeo apto para generar un flujo de gas en dicho paso (6) .

3. Dispositivo de transporte de una sustancia según la reivindicación 2 que comprende:

-una vaina de aislamiento térmico (3) que envuelve la primera tubería y que es atravesada por la fibra óptica (5) ;

-una segunda tubería (4) que envuelve la vaina de aislamiento (3) , formando junto con la vaina el paso (6) que comunica con los elementos de detección;

-Un dispositivo de bombeo, apto para hacer circular un flujo de gas inerte en el paso.

4. Dispositivo de transporte de una sustancia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende al menos un detector de temperatura asociado a un elemento de detección colocado sensiblemente al mismo nivel según el eje de la primera tubería, estando el detector de temperatura conectado al dispositivo de control, y siendo el dispositivo de control apto para determinar la presencia de la sustancia en un elemento de detección teniendo en cuenta la temperatura medida por su detector asociado.

5. Dispositivo de transporte de una sustancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende:

-otra fibra óptica (8) solidaria de la primera tubería (1) y que se extiende a lo largo de la primera tubería;

-un dispositivo que inyecta una luz en esta otra fibra óptica y que determina la temperatura en función de la variación de las propiedades de dicha otra fibra en la luz inyectada.

6. Dispositivo de transporte de una sustancia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual los elementos de detección comprenden una red de Bragg englobada en un material que absorbe un gas específico a detectar.

7. Dispositivo de transporte de una sustancia según la reivindicación 6 en el cual dicho material que engloba la red de Bragg absorbe el metano.

8. Dispositivo de transporte de una sustancia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual el módulo de análisis es apto para determinar la presencia de una fuga de la sustancia en función del desfase de longitud de onda de una luz cuya amplitud está facilitada por el receptor luminoso.

9. Procedimiento de detección de una fuga de una tubería de transporte de

una sustancia, caracterizado porque comprende las etapas siguientes: -inyectar mediante impulsiones sucesivas una luz en una fibra óptica que se extiende a lo largo de la tubería y que presenta varios elementos de detección colocados en toda su longitud presentando, con cada elemento de detección un espectro de reflexión distinto que varía en función de la presencia de una sustancia a detectar, y cubriendo las impulsiones sucesivas de luz el espectro de reflexión de cada elemento de detección; -detectar la amplitud de luz en el espectro de reflexión de cada elemento de detección; -determinar la presencia de una fuga de la sustancia a detectar en función de la amplitud luminosa detectada.

10. Procedimiento de detección de una fuga de una tubería de gas según la reivindicación 9 en el cual la etapa de determinación de la presencia de una fuga de la sustancia es función de la detección de un desfase de la longitud de onda de la luz detectada.