ES2882199T3 - Dispositivo de inundación de emergencia para un submarino - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de inundación de emergencia (10) para un tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de inundación de emergencia (10) puede introducirse en la abertura del lado de a bordo de un tubo de lanzamiento (80), en donde la abertura del lado de a bordo del tubo de lanzamiento (80) está dispuesta dentro del casco de presión, en donde el dispositivo de inundación de emergencia (10) puede separarse del tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de inundación de emergencia presenta un dispositivo de sujeción (20) y un dispositivo de apertura (30), en donde el dispositivo de sujeción (20) puede unirse en arrastre de fuerza al tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de sujeción (20) presenta una abertura, en donde la abertura del dispositivo de sujeción (20) puede cerrarse con el dispositivo de apertura (30), en donde el área de la sección transversal de la abertura del dispositivo de sujeción (20) es menor que el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento (80).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de inundación de emergencia para un submarino
La invención se refiere a un dispositivo de inundación de emergencia para un submarino.
Se sabe que se puede inundar un submarino abriendo las barreras de a bordo del casco de presión, por ejemplo, para igualar la presión en caso de una avería y permitir de este modo que la tripulación salga del submarino. Aquí hay intereses contrapuestos. Es deseable una rápida compensación de la presión para que el tiempo de la tripulación sea corto. Por otro lado, un aumento demasiado rápido de la presión puede ser extremadamente peligroso para la salud.
Para conducir ahora el agua al interior de la embarcación con objeto de igualar la presión, se pueden usar varias barreras de a bordo en el casco de presión. Las mayores conducciones del casco a presión son los tubos de lanzamiento. Sin embargo, en el caso de un tubo de lanzamiento normal con un diámetro de más de 500 mm, presenta unas dimensiones tales que el agua penetra tan rápido que la salud de la tripulación puede estar en peligro. La apertura de otras barreras de a bordo, con el fin de inundar la embarcación, requiere un esfuerzo considerable, ya que para ello hay que romper las tuberías y, si es necesario, retirar los accesorios. En total, sin embargo, solo se genera un flujo de agua relativamente pequeño, lo que conlleva tiempos de compensación de la presión comparativamente largos.
Hay que tener en cuenta que las fuerzas que se producen durante la inundación debido a la entrada de agua pueden ser comparativamente altas, ya que la presión ambiental aumenta en función de la profundidad de inmersión. Esto hace que sea más difícil dirigir de forma selectiva el agua que va penetrando y supone un peligro adicional para la tripulación.
En el documento US 1215 387 A se conoce un tubo de lanzamiento.
En el documento US 3643 615 A se conoce otro tubo de lanzamiento.
Del documento GB 2 498 545 A se conocen disposiciones de válvulas de control de inundación, así como vehículos marinos que tienen disposiciones de válvulas de control de inundación. Por ejemplo, pueden usarse como disposiciones de válvulas de control de inundación de compensación de profundidad para controlar automáticamente la velocidad de inundación de la cámara de escape de un submarino.
El objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo de inundación de emergencia que permita inundar un submarino o una sección de un submarino, por ejemplo separados por medio de mamparos resistentes a la presión, lo más rápidamente posible pero sin poner en peligro a la tripulación.
Este objetivo se consigue por medio de un dispositivo de inundación de emergencia con las características dadas en la reivindicación 1, así como mediante el procedimiento para inundar al menos una zona parcial de un submarino con las características dadas en la reivindicación 9. De las reivindicaciones dependientes, de la siguiente descripción y de los dibujos resultan perfeccionamientos ventajosos.
El dispositivo de inundación de emergencia para un tubo de lanzamiento según la invención se puede incorporar en la abertura del lado de a bordo de un tubo de lanzamiento. La abertura del lado de a bordo del tubo de lanzamiento está dispuesta dentro del casco de presión. El dispositivo de inundación de emergencia se puede desmontar del tubo de lanzamiento. El dispositivo de inundación de emergencia comprende un dispositivo de sujeción y un dispositivo de apertura. El dispositivo de sujeción puede estar conectado al tubo de lanzamiento en arrastre de fuerza. El dispositivo de sujeción comprende una abertura, pudiéndose cerrar la abertura del dispositivo de sujeción con el dispositivo de apertura. El área de la sección transversal de la abertura del dispositivo de sujeción es menor que el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento.
El dispositivo de inundación de emergencia sirve precisamente para disminuir el área de la sección transversal a través de la cual fluye el agua si el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento conduce a una inundación demasiado rápida debido a su gran tamaño, y por lo tanto a un aumento de la presión peligrosamente rápido para la tripulación. Por lo tanto, el dispositivo de inundación de emergencia solo se usa en el tubo de lanzamiento en caso de inundación de emergencia y sirve para controlar la velocidad de entrada del agua, que depende de la presión externa y, por lo tanto, de la profundidad de inmersión.
Por supuesto, para inundar un submarino, el tubo de lanzamiento debe conectar el agua exterior, circundante, con el casco de presión. Por lo tanto, la abertura del tubo de lanzamiento debe estar situada dentro del casco de presión.
Durante el funcionamiento normal del submarino, no es necesario el dispositivo de inundación de emergencia y, por lo tanto, se separa y se retira del tubo de lanzamiento. Si el dispositivo de inundación de emergencia se
integrara directamente en el tubo de lanzamiento y su cierre en el lado de a bordo, existiría el riesgo de una inundación de emergencia involuntaria del submarino.
El área de la sección transversal de la abertura tiene preferentemente al menos 0,2 veces, más preferentemente al menos 0,3 veces, el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento.
El área de la sección transversal de la abertura tiene preferentemente como máximo 0,8 veces, preferentemente como máximo 0,6 veces, más preferentemente como máximo 0,5 veces el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento.
Preferentemente, la abertura está dispuesta en el centro del dispositivo de sujeción, y más preferentemente, la abertura está situada en el centro del dispositivo de sujeción.
Preferentemente, la abertura tiene una sección transversal circular.
Preferentemente, el dispositivo de sujeción y el dispositivo de apertura están conectados entre sí mediante articulacións.
Preferentemente, el dispositivo de sujeción presenta agarraderos para su introducción en el tubo de lanzamiento.
En otra forma de realización de la invención, el dispositivo de apertura puede mantenerse en una posición cerrada por medio de un elemento de seguridad, pudiéndose mover el elemento de seguridad preferentemente de manera hidráulica. El elemento de seguridad sirve para garantizar que el dispositivo de inundación de emergencia cierre el tubo de lanzamiento de forma estanca al agua y a la presión, de modo que la tripulación pueda iniciar la inundación de forma selectiva. Preferentemente, el elemento de seguridad tiene la forma de un perno.
En otra forma de realización de la invención, el elemento de seguridad se puede mover por medio de una bomba manual hidráulica a través de una línea hidráulica, estando la bomba manual hidráulica separada del dispositivo de inundación de emergencia. Debido a la elevada presión de inmersión, pueden ejercerse grandes fuerzas sobre el elemento de seguridad, lo cual hace imposible el desbloqueo manual. Por lo tanto, una liberación hidráulica es ventajosa. Para garantizar que esta liberación sea posible desde una distancia segura, tiene sentido una liberación a través de una línea hidráulica. El uso de una bomba manual permite la activación, incluso en caso de fallo del sistema de alimentación de a bordo, algo que puede ser probable en caso de una inundación de emergencia.
En otra forma de realización de la invención, al lado del dispositivo de sujeción que da al tubo de lanzamiento se puede acoplar un dispositivo de cierre, estando el dispositivo de cierre dispuesto para cerrar parcialmente la apertura del dispositivo de sujeción. Mediante el dispositivo de cierre, es posible adaptar el uso del dispositivo de inundación de emergencia a las condiciones existentes. En este caso, los dos parámetros más importantes son, en primer lugar, la profundidad a la que se usa, ya que la profundidad influye en la presión y, por tanto, en la velocidad de flujo del agua, y, en segundo lugar, el tamaño de la zona que se va a inundar. Si se quiere inundar todo el submarino, debe entrar más agua en el mismo tiempo. Si solo hay que inundar una zona parcial, por ejemplo el espacio detrás de los tubos de lanzamiento hasta el primer mamparo, debe penetrar comparativamente menos agua en el mismo tiempo.
Preferentemente, el dispositivo de cierre sirve para reducir el tamaño de la abertura en al menos un 10 % del área de la sección transversal, preferentemente en al menos un 25 %, más preferentemente en al menos un 45 %.
Preferentemente, el dispositivo de cierre sirve para reducir el tamaño de la abertura en un 90 % como máximo del área de la sección transversal, preferentemente en un 75 % como máximo, más preferentemente en un 55 %.
En otra forma de realización de la invención, el dispositivo de cierre tiene una anchura variable. La cobertura variable de la abertura permite un ajuste preciso a las condiciones existentes. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el dispositivo de cierre debe ser capaz de soportar la máxima presión a la máxima profundidad de inserción en cualquier posición.
En otra forma de realización de la invención, el dispositivo de cierre presenta diferentes cubiertas, en donde cada una de las diferentes cubiertas deja abierta un área de flujo de diferente tamaño. Por lo tanto, las cubiertas están previstas para diferentes zonas de profundidad o para la inundación de áreas (parciales) de diferente tamaño, en las que las cubiertas dejan abierta un área de flujo menor con el aumento de la profundidad o un área de flujo mayor con un área mayor a inundar.
En otra forma de realización de la invención, el dispositivo de inundación de emergencia está parcial o totalmente hecho de un material de alta resistencia.
En otra forma de realización de la invención, el dispositivo de inundación de emergencia está parcial o totalmente hecho de titanio y/o de aluminio.
En otro aspecto, la invención se refiere a un tubo de lanzamiento con un dispositivo de inundación de emergencia según la invención.
En otro aspecto, la invención se refiere a un submarino que tiene un tubo de lanzamiento y un dispositivo de inundación de emergencia según la invención.
En otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de inundación de al menos una sección parcial de un submarino, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
a) introducción de un dispositivo de inundación de emergencia según la invención en un tubo de lanzamiento,
b) cierre del dispositivo de inundación de emergencia,
c) inundación del tubo de lanzamiento y apertura de la boca de la trampilla,
d) apertura del dispositivo de apertura del dispositivo de inundación de emergencia,
(e) esperar a que la presión se iguale entre la sección parcial del submarino y la zona circundante.
En otra forma de realización de la invención, el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura y la compensación de la presión no es inferior a 5 minutos y el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura y la compensación de la presión no es superior a 25 minutos, preferentemente de no más de 15 minutos, más preferentemente de no más de 10 minutos.
Esta ventana de tiempo ha demostrado ser la óptima entre una inundación lo más rápida posible y un estrés excesivo para la tripulación en el submarino.
En otra forma de realización de la invención, en el paso a), primero se introduce el dispositivo de sujeción, seguido del dispositivo de apertura. Al introducirlas por separado, ambas partes pueden llevarse por separado, lo que facilita el trabajo. Para ello, el dispositivo de sujeción y el de apertura deben poder unirse de manera desmontable entre ellas.
En otra forma de realización de la invención, en el paso d) la apertura del dispositivo de apertura se lleva a cabo desde una distancia segura por medio de una bomba manual hidráulica.
En otra forma de realización de la invención, en el paso a), en un paso aa), basándose en la profundidad de inmersión actual, se determina si la apertura del dispositivo de sujeción, debido al tamaño y a la presión ambiental, conduce a una velocidad de inundación demasiado alta en el paso c), y si este es el caso, en el paso ab), se dispone un dispositivo de cierre en el lado del dispositivo de sujeción que da al tubo de lanzamiento para reducir el área de la sección transversal a través de la cual puede fluir el agua.
En otra forma de realización de la invención, en el paso aa) se calcula la reducción necesaria del área de la sección transversal a través de la cual puede fluir el agua y a partir de ahí se selecciona el tamaño del dispositivo de cierre.
A continuación, con referencia a una realización a modo de ejemplo mostrada en los dibujos, se explicará con más detalle el dispositivo de inundación de emergencia según la invención .
Figura 1 Dispositivo de inundación de emergencia
Figura 2 Dispositivo de inundación de emergencia
Figura 3 Tubo de lanzamiento con el dispositivo de inundación de emergencia cerrado
Figura 4 Tubo de lanzamiento con dispositivo de inundación de emergencia abierto
Figura 5 Diagrama de flujo del proceso
En la Fig. 1, se muestra un dispositivo de inundación de emergencia 10. El dispositivo de inundación de emergencia 10 comprende un dispositivo de sujeción 20, presentando el dispositivo de sujeción 20 una forma circular para su introducción en un tubo de lanzamiento 80. Para ser introducido en él por arrastre de fuerza, el dispositivo de sujeción 20 presenta elementos de retención 22. El dispositivo de sujeción 20 tiene una abertura que se cierra con el dispositivo de apertura 30. Para poder introducir fácilmente el dispositivo de sujeción 20 en el tubo de lanzamiento 80, el dispositivo de sujeción 20 presenta unos agarraderos 40. El dispositivo de sujeción 20 y el dispositivo de apertura 30 están unidos entre sí mediante una articulación 70 de modo que se pueden acoplar y separar. Para facilitar la introducción del dispositivo de inundación de emergencia 10 en el
tubo de lanzamiento 80, la separación en la articulación 70 es ventajosa, ya que permite introducir el dispositivo de sujeción 20 y el dispositivo de apertura 30 por separado, lo que reduce el peso que debe llevar la tripulación. El dispositivo de apertura 30 se mantiene en posición cerrada por medio del elemento de seguridad 50. El elemento de seguridad 50 puede liberarse sin presión mediante un desbloqueo manual 52, abriendo así el dispositivo de apertura 30. Cuando está totalmente presurizado, la liberación manual es improbable. Por lo tanto, el dispositivo de inundación de emergencia 10 comprende un desbloqueo hidráulico 56. Para activar el desbloqueo hidráulico 56 y abrir así el dispositivo de apertura 30, se puede conectar una línea hidráulica 90 a través de una conexión hidráulica 54. Por ejemplo, se puede conectar una bomba manual a la línea hidráulica.
Observando el dispositivo de inundación de emergencia 10 desde el lado interior del tubo de lanzamiento 80, tal como se muestra en la Fig. 2, se puede ver una junta 100 que evita que el agua entre en el interior de la embarcación prematuramente. Para regular el caudal del agua, por ejemplo para poder realizar la inundación a mayor profundidad o solo para un espacio más reducido, se puede emplear un dispositivo de cierre 60. El dispositivo de cierre 60 tiene unos refuerzos 62 para poder soportar bien la presión del agua que fluye a su alrededor y, al mismo tiempo, para que sea de construcción ligera.
La Fig. 3 muestra un tubo de lanzamiento 80 con un dispositivo de inundación de emergencia 10 introducido en el estado cerrado. El cierre 82 del tubo de lanzamiento 80 está abierto, y el dispositivo de inundación de emergencia 10 está introducido en su dispositivo de cierre. Para su activación hay una línea hidráulica conectada. Después de la activación del elemento de bloqueo 50, el dispositivo de apertura 30 se abre bruscamente debido a la presión del agua, tal como se muestra en la Fig. 4.
El procedimiento se ilustra en la Fig. 5.
En primer lugar, en A, se introduce un dispositivo de inundación de emergencia 10 en el tubo de lanzamiento 80. Para ello, es ventajoso que se introduzca primero el dispositivo de sujeción 20, seguido del dispositivo de apertura 30. Opcionalmente, se puede disponer un dispositivo de cierre 60 en el lado del dispositivo de sujeción 20 dirigido hacia el tubo de lanzamiento 80 para adaptar el dispositivo de inundación de emergencia 10 a diferentes profundidades.
En B, se produce el cierre del dispositivo de inundación de emergencia 10.
En C, se produce la inundación del tubo de lanzamiento 80.
En D, se produce la apertura del dispositivo de apertura 30 del dispositivo de inundación de emergencia 10. Preferentemente, la apertura del dispositivo de apertura 30 se lleva a cabo desde una distancia segura mediante una bomba manual hidráulica.
Por último, en E, se espera que tenga lugar una compensación de la presión entre una zona parcial del submarino, o todo el submarino, y el entorno, en donde el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura 30 y la compensación de la presión no es inferior a 5 minutos y en donde el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura 30 y la compensación de la presión no es superior a 25 minutos, preferentemente de no más de 15 minutos, particularmente preferentemente de no más de 10 minutos.
Símbolos de referencia
10 Dispositivo de inundación emergencia
20 Dispositivo de sujeción
22 Elementos de retención
30 Dispositivo de apertura
40 Agarradero
50 Elemento de seguridad
52 Desbloqueo manual
54 Conexión hidráulica
56 Desbloqueo hidráulico
60 Dispositivo de cierre
62 Refuerzo
70 Articulación
80 Tubo de lanzamiento
82 Cierre
90 Línea hidráulica
100 Junta
Claims (14)
1. Dispositivo de inundación de emergencia (10) para un tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de inundación de emergencia (10) puede introducirse en la abertura del lado de a bordo de un tubo de lanzamiento (80), en donde la abertura del lado de a bordo del tubo de lanzamiento (80) está dispuesta dentro del casco de presión, en donde el dispositivo de inundación de emergencia (10) puede separarse del tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de inundación de emergencia presenta un dispositivo de sujeción (20) y un dispositivo de apertura (30), en donde el dispositivo de sujeción (20) puede unirse en arrastre de fuerza al tubo de lanzamiento (80), en donde el dispositivo de sujeción (20) presenta una abertura, en donde la abertura del dispositivo de sujeción (20) puede cerrarse con el dispositivo de apertura (30), en donde el área de la sección transversal de la abertura del dispositivo de sujeción (20) es menor que el área de la sección transversal del tubo de lanzamiento (80).
2. Dispositivo de inundación de emergencia (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de apertura (30) puede mantenerse en la posición de cierre mediante un elemento de seguridad (50), pudiéndose mover hidráulicamente el elemento de seguridad (50) .
3. Dispositivo de inundación de emergencia (10) según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de seguridad (50) se puede mover por medio de una bomba manual hidráulica a través de una línea hidráulica (90), estando la bomba manual hidráulica separada del dispositivo de inundación de emergencia.
4. Dispositivo de inundación de emergencia (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el lado del dispositivo de sujeción (20) que está orientado hacia el tubo de lanzamiento (80) se puede fijar un dispositivo de cierre (60), estando el dispositivo de cierre (60) dispuesto para cerrar parcialmente la abertura del dispositivo de sujeción (20).
5. Dispositivo de inundación de emergencia (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de cierre (60) tiene una anchura variable.
6. Dispositivo de inundación de emergencia (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de inundación de emergencia (10) está parcial o totalmente hecho de un material de alta resistencia, en particular titanio y/o aluminio.
7. Tubo de lanzamiento con un dispositivo de inundación de emergencia (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
8. Submarino con un tubo de lanzamiento según la reivindicación 7 con un dispositivo de inundación de emergencia (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
9. Procedimiento para inundar al menos una sección parcial de un submarino, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos:
a) introducir un dispositivo de inundación de emergencia (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en un tubo de lanzamiento (80),
b) cerrar el dispositivo de inundación de emergencia (10),
c) inundar el tubo de lanzamiento (80) y abrir de la boca de la trampilla,
d) abrir el dispositivo de apertura (30) del dispositivo de inundación de emergencia (10), e) esperar a la compensación de la presión entre la al menos una sección parcial del submarino y el entorno.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura (30) y la compensación de la presión no es inferior a 5 minutos y en donde el tiempo entre la apertura del dispositivo de apertura (30) y la compensación de la presión no es superior a 25 minutos, preferentemente de no más de 15 minutos, particularmente preferentemente de no más de 10 minutos.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque en el paso a) se usa primero el dispositivo de sujeción (20) y después el dispositivo de apertura (30).
12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque en el paso d) el dispositivo de apertura (30) se abre desde una distancia segura mediante una bomba manual hidráulica.
13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque en el paso a) en un paso aa) se determina, basándose en la profundidad de inmersión actual, si la apertura del dispositivo de sujeción (20) conduce a una velocidad de inundación demasiado alta en el paso c) debido al tamaño y a la presión ambiental y si este es el caso, en el paso ab) se dispone un dispositivo de cierre (60) en el lado del
dispositivo de sujeción (20) orientado hacia el tubo de lanzamiento (80) para disminuir el área de la sección transversal a través de la cual puede fluir el agua.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque en el paso aa) se calcula la reducción necesaria del área de la sección transversal a través de la cual puede fluir el agua y, a continuación, se selecciona el tamaño del dispositivo de cierre (60).
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