ES3030933T3

ES3030933T3 - System for multiple pressure relief device activation

Info

Publication number: ES3030933T3
Application number: ES21161273T
Authority: ES
Inventors: Michael Hawkins; Chad Cederberg
Original assignee: Hexagon Technology AS
Current assignee: Hexagon Technology AS
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2019-02-11
Publication date: 2025-07-02
Anticipated expiration: 2039-02-11
Also published as: PL3869084T3; JP7138715B2; BR112020016625B1; EP3869084A1; US20210157343A1; KR102563665B1; WO2019160803A1; JP2021513041A; EP3869084C0; PL3714202T3; US20190250650A1; US11169551B2; ES2887928T3; EP3714202B1; BR112020016625A2; CA3086548A1; EP3714202A1; EP3869084B1; KR20200121290A; US10942533B2

Abstract

Un sistema (32) incluye una primera válvula (10a) conectada fluidamente a un primer recipiente (30a) y una segunda válvula (10b) conectada fluidamente a un segundo recipiente (30b). La primera válvula (10a) incluye un cuerpo (12) y un pistón (18). El cuerpo (12) incluye un primer (20) y un segundo (22) puerto, y un orificio (14) con un eje longitudinal (16). El primer puerto (20) está en comunicación con el orificio (14) y el interior del primer recipiente (30a). El segundo puerto (22) está en comunicación con el orificio (14), la segunda válvula (10b) y una atmósfera (52) exterior al primer recipiente (30a). El pistón (18) se mueve a lo largo del eje longitudinal (16) del orificio (14). Una primera posición (Fig. 1) del pistón (18) bloquea el primer puerto (20); Una segunda posición (Fig. 2) del pistón (18) permite la comunicación fluida (36) entre el primer (20) y el segundo (22) puerto. La primera válvula (10a) está configurada de modo que la presión del fluido (34) de la segunda válvula (10b), que se comunica a través del segundo puerto (22), impulsa el pistón (18) a la segunda posición (Fig. 2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para la activación de múltiples dispositivos de alivio de presión

ANTECEDENTES

En los conjuntos de depósitos de alta presión, son necesarios sistemas de evacuación eficaces en caso de emergencia, como un incendio, por ejemplo. Los conjuntos de depósitos de alta presión están constituidos por recipientes a presión con devanado compuesto que están conectados entre sí con tuberías para actuar como un gran depósito de combustible. Dichos sistemas de depósitos pueden ser estacionarios o móviles, autónomos como almacenamiento para una estación de servicio o parte de un sistema de combustible de un vehículo para impulsar un vehículo. Los sistemas de evacuación son los medios por los cuales el contenido de los recipientes a presión se puede expulsar y despresurizar en una emergencia para evitar que los recipientes a presión se rompan cuando se sobrecalientan (como en un incendio) o se exponen a otras condiciones o eventos adversos.

El documento WO2004014683 describe un dispositivo de seguridad para vehículos con motores alimentados con gas comprimido cargado en al menos un cilindro a bordo del vehículo, y en donde el cilindro está equipado con una válvula que aloja un fusible para abrir un conducto de descarga de gas. El dispositivo incluye al menos un sistema de calentamiento eléctrico alimentado por un circuito normalmente abierto y sensores de temperatura, ubicados en al menos algunas zonas del vehículo. Cada uno de ellos suministra una señal que indica la temperatura en la zona respectiva del vehículo y provoca el cierre del circuito eléctrico del elemento calefactor para causar la fusión del fusible y abrir el conducto de descarga de gas cuando al menos una de las señales alcanza el límite de seguridad preestablecido. El documento US 2072577A describe un sistema para la descarga de fluidos desde recipientes.

COMPENDIO

La presente invención proporciona un sistema y un método, tal como se describe en las reivindicaciones.

En un aspecto, un sistema incluye determinado número de válvulas configuradas para permitir que el fluido salga de los cilindros en respuesta a condiciones de emergencia. En aras de esta descripción, se considerará que un sistema tiene al menos dos válvulas configuradas para cubrir dos recipientes por separado. Un recipiente puede incluir múltiples cilindros individuales siempre que los cilindros estén en comunicación fluida a través de un conducto de ventilación compartido para la evacuación. La primera válvula está conectada de forma fluida a un primer recipiente y la segunda válvula está conectada de forma fluida a un segundo recipiente. La primera válvula incluye un primer puerto y un segundo puerto, y un mecanismo que separa la comunicación entre los dos puertos (como un pistón en un ejemplo). El primer puerto está en comunicación fluida con el interior del primer recipiente. El segundo puerto está en comunicación fluida con la segunda válvula y en comunicación fluida con una atmósfera exterior al primer recipiente. En un ejemplo, el mecanismo de separación es un pistón con movimiento físico, aunque se pueden utilizar otros mecanismos. El pistón está dispuesto dentro de la perforación y se puede mover a lo largo del eje longitudinal. Una primera posición del pistón bloquea el primer puerto y una segunda posición del pistón permite la comunicación fluida entre el primer puerto y el segundo puerto. En un ejemplo, la primera válvula está configurada de modo que la presión del fluido de la segunda válvula que se comunica a través del segundo puerto empuja el pistón a la segunda posición.

En otro aspecto, se describe un procedimiento para la apertura favorable de una primera válvula con presión de fluido desde una segunda válvula. En un sistema que incluye la primera válvula y la segunda válvula, la primera válvula está conectada de forma fluida a un primer recipiente y la segunda válvula está conectada de forma fluida a un segundo recipiente. La primera válvula puede incluir un cuerpo y un pistón. El cuerpo incluye un primer puerto y un segundo puerto. El primer puerto está en comunicación fluida con el primer recipiente. El segundo puerto está en comunicación fluida con la segunda válvula y en comunicación fluida con una atmósfera exterior al primer recipiente. Una primera posición del pistón bloquea el primer puerto y una segunda posición del pistón permite la comunicación fluida entre el primer puerto y el segundo puerto. El procedimiento incluye empujar el pistón a la segunda posición cuando la segunda válvula está abierta. Este movimiento del pistón se puede lograr comunicando la presión del fluido de la segunda válvula a través del segundo puerto de la primera válvula, provocando el movimiento mecánico del pistón. Este movimiento del pistón también puede proceder de una señal eléctrica que se pasa a la primera válvula al abrir la segunda, y que provoca el movimiento mecánico del pistón.

Este compendio se proporciona para presentar conceptos en forma simplificada que se describen más adelante a continuación en la Descripción Detallada. Este compendio no pretende identificar rasgos característicos clave o rasgos característicos esenciales de la materia objeto divulgada o reivindicada y no pretende describir cada realización divulgada o cada implementación de la materia objeto divulgada o reivindicada. Específicamente, los rasgos característicos descritos en la presente memoria con respecto a una realización pueden ser igualmente aplicables a otra. Además, este compendio no pretende ser utilizado como ayuda para determinar el alcance de la materia objeto reivindicada. Muchas otras ventajas, rasgos característicos y relaciones novedosas se harán evidentes a medida que avance esta descripción. Las figuras y la descripción que siguen a continuación ejemplifican más en particular las realizaciones ilustrativas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La materia objeto descrita se explicará adicionalmente en referencia a las figuras adjuntas, en las que la estructura o los elementos similares del sistema se denominan números de referencia similares en las diversas vistas. Se contempla que todas las descripciones sean aplicables a estructuras similares y análogas a lo largo de las diversas realizaciones.

La FIG. 1 es una vista en sección transversal esquemática de un dispositivo ejemplar de liberación de presión adecuado para su uso con el sistema descrito. El dispositivo de liberación de presión que se muestra en la FIG. 1 se muestra en una configuración cerrada.

La FIG. 2 es similar a la FIG. 1 pero muestra el dispositivo de liberación de presión en una configuración abierta.

La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un sistema ejemplar en donde los dispositivos de liberación de presión están cerrados.

La FIG. 4 es similar a la FIG. 3, pero muestra todos los dispositivos de liberación de presión del sistema en una configuración abierta, donde una apertura de un segundo dispositivo de liberación de presión se ha disparado favorablemente por la presión del fluido que se comunica a través del primer dispositivo de liberación de presión.

La FIG. 5 es similar a las FIG. 3 y 4, pero muestra todas las líneas como presurizadas (representadas por líneas discontinuas cortas) para proporcionar la ventilación del sistema.

Si bien las figuras identificadas anteriormente exponen una o más realizaciones de la materia objeto descrita, también se contemplan otras realizaciones, como se indica en la descripción. En todos los casos, esta descripción presenta la materia objeto descrita a modo de representación y no de limitación. Debe entenderse que los expertos en la técnica pueden idear otras numerosas modificaciones y realizaciones que se encuentran dentro del alcance de los principios de esta descripción.

Las figuras pueden no estar dibujadas a escala. En particular, algunos rasgos característicos pueden ampliarse en relación con otros rasgos característicos para una mayor claridad. Además, cuando se utilicen términos como arriba, abajo, sobre, debajo, parte superior, parte inferior, lateral, derecha, izquierda, vertical, horizontal, etc., se ha de entender que se utilizan únicamente para facilitar la comprensión de la descripción. Se contempla que las estructuras se puedan orientar de otra manera.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Esta descripción describe un sistema de evacuación más fiable y eficaz que permite que los dispositivos de liberación de presión (PRD) en el sistema se disparen, además de su respuesta primaria a una condición de emergencia, como resultado de una reacción a los PRD complementarios que actúan eficazmente de un modo favorable a otro.

El concepto descrito se refiere a un sistema de actuadores o válvulas de un dispositivo de alivio de presión o dispositivo de liberación de presión (PRD) que pueden ventilar un recipiente a presión como resultado del sobrecalentamiento de ese recipiente a presión en particular, así como de un modo favorable en donde múltiples recipientes a presión conectados se ventilan simultáneamente en respuesta al sobrecalentamiento de uno cualquiera de los recipientes a presión que están conectados en el sistema.

Un recipiente a presión individual tiene un puerto motor de alta presión en comunicación selectiva con un puerto de ventilación. En una realización ejemplar, un elemento de disparo del PRD está ubicado a lo largo de una superficie exterior del recipiente a presión. Para el propósito de ejemplo únicamente, los elementos de disparador de los PRD representados en las figuras incluyen una aleación con memoria de forma (SMA). El enfoque de esta descripción está en el disparo favorable de los PRD y no en el diseño específico del elemento de disparo. En un ejemplo en donde el elemento de disparo es un cable SMA, si la temperatura en las inmediaciones de cualquier recipiente a presión aumenta más allá de su temperatura de transición, el elemento de disparo permite desplazar el pistón de un actuador de alivio de presión (a la derecha como se ilustra en las FIG. 1 y 2), abriendo así la comunicación entre el puerto motor de alta presión y la línea de ventilación. Por tanto, en un modo, el PRD se acciona mediante un mecanismo de disparo, como un solenoide activado por calor, un cable de aleación con memoria de forma o un elemento fusible.

En una realización ejemplar, las líneas de ventilación de los múltiples recipientes a presión del sistema están conectadas de modo que el aumento de presión en la línea de ventilación (provocado por la ventilación de los contenidos de alta presión de un recipiente a presión) también puede empujar el pistón de otros PRD conectados al sistema hacia la derecha, ventilando así todos los demás recipientes a presión conectados en el sistema. Por consiguiente, un segundo mecanismo de actuación es a través de la activación favorable por contrapresión de todos los PRD conectados a los recipientes a presión en el sistema, en respuesta a la activación de uno cualquiera de los PRD como consecuencia del elevado calor. Si bien se describe un mecanismo de actuación particular del PRD ejemplar, se contempla que las enseñanzas de la activación favorable por contrapresión descritas en la presente memoria también se pueden aplicar a otros actuadores que tienen mecanismos diferentes a los descritos específicamente.

La FIG. 1 es una vista esquemática de una sección transversal de un dispositivo de liberación de presión o dispositivo de alivio de presión (PRD) ejemplar que se puede usar en un sistema como se describe. Si bien el PRD 10 ejemplar ilustrado se activa por calor, se contempla que el sistema descrito se pueda usar con PRD que se accionan por otros medios, incluidos, por ejemplo, solenoides y válvulas activados eléctricamente que responden a la actuación manual y automática en respuesta a disparadores que incluyen temperatura, presión, concentración química y otras condiciones y operaciones.

Como se muestra en la FIG. 1, en una realización ejemplar, la válvula PRD 10 incluye un cuerpo 12 que tiene una perforación o cavidad 14 en el mismo. La perforación 14 tiene un eje 16 longitudinal a lo largo de la cual el pistón o lanzadera 18 se puede mover de forma deslizante. La perforación 14 está en comunicación fluida con el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación. En la FIG. 1, el PRD 10 se muestra en una configuración cerrada, en la que la lanzadera 18 cierra la comunicación entre el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación. El puerto 20 de alta presión está configurado para la comunicación fluida con una fuente de fluido 38 presurizado (que se muestra en las FIG. 3-5), tal como un recipiente a presión o un cilindro de presión, por ejemplo. El puerto 22 de ventilación está configurado para comunicarse con una atmósfera fuera del sistema, así como con otras válvulas 10 en el sistema 32.

Para abrir el PRD 10, la lanzadera 18 se mueve hacia la derecha en las FIG. 1 y 2 del dibujo, en la dirección 24, mediante mecanismos principales y secundarios en una realización ejemplar. El mecanismo principal es el uso de un elemento de disparo; que se muestra por ejemplo como un cable 28 SMA. El mecanismo principal no se limita a un diseño SMA, sino que es cualquier elemento de disparo que pueda desplazar el pistón a través de la entrada de temperatura. En una realización ejemplar, como se muestra en los diagramas de sistema de las FIG. 3-5, el elemento 28a SMA se sitúa a lo largo del recipiente 30a a presión. En una realización ejemplar, el elemento 28a SMA se sitúa a lo largo del recipiente 30a a presión en una vía controlada mediante el uso de canales, tubos, poleas, otros medios o una combinación de los mismos y luego se ancla cerca de su extremo 29. Si la SMA 28 se expone a una temperatura mayor que su temperatura de transición, se acorta, tirando así de la lanzadera 18 en la dirección 24. Por lo tanto, en el sistema 32, si cualquier recipiente 30a a presión o 30b está expuesto a una temperatura superior a la temperatura de transición de la s Ma 28, se espera que la alta temperatura acorte la SMA 28a o 28b correspondiente hasta un punto que empuje la lanzadera 18 a una configuración abierta del PRD 10a o 10b.

El mecanismo secundario es lo que se denomina disparador favorable. Tiene lugar en respuesta al disparo de cualquier PRD en el sistema, más que en respuesta a la exposición directa al calor. Como primer ejemplo, cuando se dispara un PRD 10 individual, se contempla que en el sistema 32, la apertura de la comunicación de fluido entre un puerto 20 de alta presión conectado a un recipiente 30 a presión particular y su puerto 22 de ventilación asociado presurizará las líneas de fluido en comunicación con otros PRD 10 conectados, de modo que un PRD 10 también es accionado por el fluido presurizado que fluye a través del puerto 22 de ventilación en la dirección 34 (marcada en la FIG. 1). Por lo tanto, en un modo de actuación favorable, el fluido presurizado que fluye desde un recipiente 30 a presión diferente, en la dirección 34, servirá para empujar la lanzadera 18 hacia la derecha en la dirección 24, abriendo así una vía de ventilación entre el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación. Después de abrir la vía de ventilación, el fluido presurizado puede fluir en la dirección 36 (marcada en la FIG. 2).

De forma alternativa o adicional, el disparador favorable puede manipularse eléctricamente mediante la actuación de un solenoide 26 que empuja la lanzadera 18 en la dirección 24. Dicho solenoide 26 en una realización ejemplar se activa mediante la comunicación con un controlador asociado conectado a uno o más sensores que monitorizan el disparador principal del sistema como, por ejemplo, el aumento de temperatura, presión, concentración química u otras condiciones detectadas. Si los sensores asociados con el solenoide 26 detectan un disparador principal, el solenoide 26 se activa y, por lo tanto, empuja la lanzadera 18 hacia la derecha en la dirección 24, hasta un grado suficiente para abrir una vía de comunicación fluida entre el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación, como se muestra en FIG. 2. Sin embargo, se contempla que se puedan utilizar otros mecanismos para abrir el PRD 10, incluidos otros mecanismos que pueden ser accionados por otros medios mecánicos y/o eléctricos.

Como se muestra en la FIG. 2, la evacuación de fluido presurizado desde un cilindro conectado o recipiente a presión se consigue mediante un flujo del fluido presurizado desde el recipiente a presión a través del puerto 20 de alta presión y hacia el puerto 22 de ventilación en la dirección 36. Si bien las estructuras y funciones particulares de los componentes del PRD 10 se ilustran en una realización ejemplar, se contempla que el sistema 32 se pueda usar con los PRD de otras estructuras y configuraciones.

La FIG. 3 es una vista esquemática de un sistema 32 ejemplar, que tiene dos conjuntos, designados "a" y "b", de una fuente 38 de fluido presurizado, un recipiente 30 de presión, un elemento 28 de disparo, un PRD 10 y los conductos y conectores asociados. Si bien se describen dos conjuntos respectivos de estos elementos, se contempla que se puedan usar muchos más conjuntos análogos en un sistema similar. Cuando nos referimos a un elemento en general en esta descripción, y no a un elemento en particular de un conjunto en particular, usaremos la designación numérica para un elemento en particular, sin la "a" o la "b". Además, aunque en el sistema ejemplar se ilustran configuraciones y conexiones particulares de los elementos, se contempla que los elementos puedan disponerse de manera diferente, y las enseñanzas del sistema se pueden aplicar a sistemas que utilicen más o menos elementos, incluidos componentes que no se describen. Además, un sistema puede combinar elementos, como usar una única fuente 38 de fluido presurizado para ambos recipientes a presión 30a, 30b, por ejemplo.

En las FIG. 3-5, los conductos presurizados están representados por líneas discontinuas cortas y los conductos no presurizados están representados por líneas continuas. La línea 40 conecta la fuente 38 de fluido presurizado a su respectivo recipiente 30 a presión. Obsérvese que en la FIG. 3, en el uso rutinario del sistema 32, un conducto 40 presurizado comunica fluido a alta presión desde la fuente 38 de fluido presurizado al recipiente 30 a presión. El fluido a alta presión se comunica a través del conducto presurizado 42 al PRD 10. En funcionamiento normal, el PRD 10 está cerrado, como se muestra en la FIG. 1, de modo que no haya comunicación fluida entre el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación. Por consiguiente, el conducto 50 de ventilación no está presurizado, como se representa con la línea continua.

El conducto 42 conecta cada dispositivo de liberación de presión 10 a su respectivo recipiente 30 a presión, tal como en el puerto 20 de alta presión del PRD 10. La FIG. 3 representa el sistema 32 en un estado de funcionamiento normal, en donde el recipiente 30 a presión contiene fluido a una presión elevada en comparación con la presión atmosférica, dicho fluido presurizado que se suministra desde la fuente 38 de fluido presurizado. El puerto 20 de alta presión de cada PRD 10 está cerrado por la lanzadera 18 (como en la FIG. 1). Por consiguiente, aunque el conducto 42 entre el PRD 10 y el recipiente 30 a presión está presurizado por el fluido desde el recipiente 30 a presión conectado, el conducto 44 conectado al puerto 22 de ventilación no está presurizado por el mismo. El conducto 44 se ramifica en la conexión en T 46 hacia el conducto 48 de disparo y el conducto 50 de ventilación. Cada conducto 50 de ventilación termina en la ventilación 52, que puede ser una salida a la atmósfera.

En el funcionamiento del sistema 32, el PRD 10a asociado con el recipiente 30a a presión, puede abrirse mediante la activación principal de 1) el elemento 28 de disparo como consecuencia de temperaturas elevadas por encima de la temperatura deseada en las inmediaciones del recipiente 30a a presión; y/o 2) la activación de un solenoide 26 como consecuencia de las temperaturas elevadas en los sensores conectados. Además, el PRD 10a puede abrirse mediante la actuación secundaria favorable como se explica a continuación. Una temperatura umbral sobre la cual se abre el PRD 10 puede calibrarse mediante la selección de parámetros de control para el solenoide 26, y/o las dimensiones y materiales del elemento 24 SMA, y/o la calibración de una fuerza de presión requerida en la dirección 34 para mover la lanzadera 18, por ejemplo. Además, aunque los PRD como se describen responden a una temperatura umbral, se contempla que el sistema también puede activarse en respuesta a otras condiciones ambientales, que incluyen, entre otras, la presión o la concentración detectada de determinados componentes del aire.

En una realización ejemplar en la que se utiliza la presión como disparador secundario favorable, cada conector 46 en T está configurado para dirigir preferentemente el flujo de fluido presurizado preferentemente a través del conducto 48 de disparo en lugar del conducto 50 de ventilación. Por tanto, como se muestra en la FIG. 4, si cualquiera de los PRD 10 se activa de modo que se permita la comunicación de fluido entre el puerto 20 de alta presión y el puerto 22 de ventilación, dicho flujo presuriza el conducto 44 conectado al puerto 22 de ventilación. Este fluido presurizado fluye a través del conector 46 en T para luego presurizar el conducto 48 de disparo, como se muestra en la FIG. 4. Dicha presión de fluido en el conducto 48 de disparo entra entonces en el puerto 22 de ventilación de todos los demás PRD 10 conectados en el sistema 32, para abrir esos otros PRD 10 mediante la presión del fluido que empuja las lanzaderas 18 en la dirección 34, como se muestra en la FIG. 1. Por tanto, todos los PRD 10 en el sistema 32 se abrirán automáticamente de un modo favorable tras el disparo de al menos un PRD 10. Cada PRD 10 se abrirá según uno o más de los mecanismos principales y secundarios analizados anteriormente; concretamente, en primer lugar, el desplazamiento de la lanzadera 18 mediante la actuación de un elemento 28 de disparo o la activación del solenoide 26 a partir de sensores conectados tales como sensores de temperatura; en segundo lugar, el desplazamiento de la lanzadera 18 en la dirección 24 como consecuencia de la actuación favorable por contrapresión a través del puerto 22 de ventilación desde la ventilación de otros recipientes 30 a presión en el sistema 32 conectado o la activación favorable del solenoide.

Como se muestra en la FIG. 5, después de que todos los PRD 10 conectados en el sistema 32 se hayan abierto, el exceso de fluido presurizado del recipiente 30 a presión y/o las fuentes 38 de fluido presurizado se dirigen mediante la conexión en T 46 a las líneas 50 de ventilación, para en última instancia expulsarse a la atmósfera (o en una cámara adecuada receptora de escape) en la ventilación 52. Si bien el conducto 44a se ilustra como que conecta el puerto 22 de ventilación y el conector 46 en T, se contempla que en una realización diferente, una división para el conducto 48 de disparo y el conducto 50 de ventilación se puede conectar o construir directamente en el PRD 10.

El sistema 32 descrito proporciona la activación automática y favorable de todos los PRD 10 en el sistema 32, en respuesta a la apertura de uno cualquiera de los PRD 10 conectados. Este diseño reduce el tiempo necesario para el disparo mecánico e individual de los PRD en un sistema. Además, se puede aumentar el caudal de ventilación del sistema haciendo que todos los PRD 10 conectados se abran casi simultáneamente. Por lo tanto, el sistema 32 es más sencillo y más fiable en situaciones de emergencia que los sistemas que meramente utilizan los mecanismos principales.

En una realización ejemplar que utiliza el desequilibrio de presión como disparador secundario, el PRD 10 está diseñado para que se requiera un desequilibrio de presión relativamente pequeño (es decir, un diferencial entre la presión atmosférica y la presión del fluido que fluye en la dirección 34 del puerto 22 de ventilación) para mover la lanzadera 18 a la posición abierta que se muestra en la FIG. 2.

Una realización ejemplar, no limitante, del sistema 32 incluye la primera válvula 10a y la segunda válvula 10b. La primera válvula 10a está conectada de forma fluida a un primer recipiente 30a y la segunda válvula 10b está conectada de forma fluida a un segundo recipiente 30b. La primera válvula 10a incluye el cuerpo 12 y el pistón 18. El cuerpo 12 incluye una perforación 14 que tiene un eje 16 longitudinal, un primer puerto 20 y un segundo puerto 22. El primer puerto 20 está en comunicación fluida con la perforación 14 y un interior del primer recipiente 30a. El segundo puerto 22 está en comunicación fluida con la perforación 14, en comunicación fluida con la segunda válvula 10b y en comunicación fluida con una atmósfera 52 exterior al primer recipiente 30a. El pistón 18 está dispuesto dentro de la perforación 14 y se puede mover a lo largo del eje 16 longitudinal. Una primera posición del pistón 18 bloquea el primer puerto 20, como se muestra en la FIG. 1. Una segunda posición del pistón 18 permite la comunicación fluida entre el primer puerto 20 y el segundo puerto 22, como se muestra en la FIG. 2. La primera válvula 10a está configurada de modo que la presión del fluido de la segunda válvula 10b que se comunica a través del segundo puerto 22 empuja el pistón 18 a la segunda posición.

En una realización ejemplar, un elemento 28 de disparo tiene un primer extremo conectado al pistón 18. El elemento fusible 28 tiene una primera posición, en la que el pistón 18 está en su primera posición (cerrada), que se muestra en la FIG. 1. La exposición del elemento 28 de disparo a una condición umbral provoca que el elemento 28 de disparo empuje el pistón 18 a la segunda posición (abierta), que se muestra en la FIG. 2. En una realización ejemplar, el elemento 28 de disparo es un elemento de aleación con memoria de forma, y la condición umbral es una temperatura igual o superior a su temperatura de transformación. Como se muestra en las FIG. 3-5, al menos una porción del elemento 28a de disparo se sitúa a lo largo del primer recipiente 30a. En una realización ejemplar, el sistema 32 incluye además un solenoide 26, que está configurado para empujar el pistón 18 desde la primera posición (que se muestra en la FIG. 1) a la segunda posición (que se muestra en la FIG. 2) en la dirección 24. Este solenoide se puede utilizar como disparador principal o secundario.

En una realización ejemplar, el sistema 32 incluye un conducto 48 de disparo a través del cual la presión del fluido de la segunda válvula 10b se comunica al segundo puerto 22a de la primera válvula 10a. En una realización ejemplar, el sistema 32 incluye un conducto 50 de ventilación y un conector 46a entre el segundo puerto 22a, el conducto 48 de disparo y el conducto 50 de ventilación. El conector 46a abre la comunicación fluida entre el conducto 48 de disparo y el segundo puerto 22a hasta que se alcanza un nivel de presión umbral en el conducto 48 de disparo, provocando un disparo favorable secundario. El conector 46a abre la comunicación fluida entre el conducto 48 de disparo y el conducto 50 de ventilación cuando se excede el nivel de presión umbral en el conducto 48 de disparo. En una realización ejemplar, el conector 46a también abre la comunicación fluida entre el segundo puerto 22a y el conducto 50 de ventilación cuando se excede el nivel de presión umbral en el conducto 48 de disparo.

Aunque la materia de esta descripción se ha descrito en referencia a varias realizaciones, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden realizar cambios en la forma y los detalles sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Además, cualquier característica divulgada con respecto a una realización puede incorporarse en otra realización, y viceversa.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (32) que incluye:

una primera válvula (10a) conectada de forma fluida a un primer recipiente (30a) a presión; y

una segunda válvula (10b) conectada de forma fluida a un segundo recipiente (30b) a presión; en donde un conducto (48) de disparo conecta de forma fluida la primera válvula (10a) y la segunda válvula (10b). El conducto (48) de disparo está configurado para:

aceptar fluido al abrir una de las válvulas (10a) o (10b) mediante la activación de un elemento (28) de disparo que puede ser al menos un elemento de aleación con memoria de forma o un solenoide activado por calor (26); y comunicar la presión del fluido para abrir la otra válvula (10a) o (10b); y

el sistema que incluye un conducto (50) de ventilación conectado de forma fluida a al menos una de las válvulas primera (10a) y segunda (10b) y a una atmósfera exterior al primer recipiente (30a) a presión.

2. El sistema (32) según la reivindicación 1, en donde la primera válvula (10a) incluye:

una perforación (14);

un primer puerto (20) en comunicación fluida con la perforación (14) y el interior del primer recipiente (30a); y un segundo puerto (22) en comunicación fluida con la perforación (14) y un conector (46a) conectado de manera operativa al conducto (48) de disparo.

3. El sistema (32) según la reivindicación 2, en donde el conector (46a) está conectado de manera operativa al conducto (50) de ventilación.

4. El sistema (32) según la reivindicación 2 o 3 que incluye:

un pistón (18) dispuesto de forma móvil dentro de la perforación (14), en donde:

una primera posición del pistón (18) bloquea el primer puerto (20); y

una segunda posición del pistón (18) permite la comunicación fluida entre el primer puerto (20) y el segundo puerto (22).

5. El sistema (32) según la reivindicación 4 está configurado de modo que la apertura de la segunda válvula (10b) empuja el pistón (18) a la segunda posición.

6. El sistema (32) según la reivindicación 4 o 5, en donde el elemento (28) de disparo está conectado al pistón (18) y presenta dos estados, en donde:

el pistón (18) está en la primera posición cuando el elemento (28) de disparo está en un primer estado; y la exposición del elemento (28) de disparo a una condición umbral provoca que el elemento (28) de disparo empuje el pistón (18) a la segunda posición.

7. El sistema (32) según la reivindicación 6, en donde el elemento (28) de disparo es el elemento de aleación con memoria de forma, y en donde al menos una parte del elemento con memoria de forma está posicionada a lo largo del primer recipiente (30a).

8. El sistema (32) según la reivindicación 6 o 7, en donde el elemento (28) de disparo es el elemento de aleación con memoria de forma, y en donde la condición umbral es una temperatura igual o superior a la temperatura de transición del elemento de aleación con memoria de forma.

9. El sistema (32) según la reivindicación 6 o 7, en donde la condición umbral es una temperatura.

10. El sistema (32) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en donde el conector (46) establece la comunicación de fluido entre el conducto (48) de disparo y el conducto (50) de ventilación cuando se supera un nivel de presión umbral en el conducto (48) de disparo.

11. El sistema (32) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde el solenoide activado por calor (26) está configurado para empujar el pistón (18) desde la primera posición a la segunda posición.

12. Un método para abrir la primera válvula (10a) en el sistema (32) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, incluyendo el método comunicar la presión del fluido desde la segunda válvula (10b) a la primera válvula (10a) a través del conducto (48) de disparo.

13. El método según la reivindicación 12, que incluye tirar de un pistón (18) de la primera válvula (10a).

14. El método según la reivindicación 12, que incluye empujar un pistón (18) de la primera válvula (10a).

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que incluye:

establecer una presión umbral de fluido en el conducto (48) de disparo; y dirigir el fluido desde el conducto (48) de disparo al conducto (50) de ventilación cuando se supera la presión umbral de fluido.