ITBO20130346A1 - SYSTEM AND METHOD TO PERFORM IN SAFETY INSTALLATION, REPAIR AND MAINTENANCE ON GAS NETWORKS - Google Patents

Description

SISTEMA E METODO PER ESEGUIRE IN SICUREZZA INTERVENTI DI INSTALLAZIONE, RIPARAZIONE, MANUTENZIONE SULLE TUBAZIONI DELLE RETI GAS SYSTEM AND METHOD FOR CARRYING OUT INSTALLATION, REPAIR AND MAINTENANCE OPERATIONS ON THE GAS NETWORK PIPES IN SAFETY

Descrizione Description

La presente invenzione si riferisce al settore tecnico riguardante interventi di installazione, manutenzione, riparazione di tubazioni delle reti di trasporto del gas, in genere gas metano, in particolare aventi un diametro nominale fino ad 12” ed operanti in media pressione. (tecnicamente definite come tubazioni di V-IV-III-II specie). The present invention refers to the technical sector concerning installation, maintenance, repair of pipelines of gas transport networks, generally methane gas, in particular having a nominal diameter up to 12 "and operating at medium pressure. (technically defined as pipes of V-IV-III-II species).

In maggiore dettaglio, la presente invenzione concerne un sistema ed un metodo per eseguire gli interventi anzidetti con lo scopo di garantire la massima sicurezza possibile per gli addetti all'esecuzione di tali interventi, in particolare rispetto a possibili deflagrazioni ed incendi, data la natura infiammabile ed esplosiva del materiale trasportato da tali tubazioni. In greater detail, the present invention relates to a system and a method for carrying out the aforementioned interventions with the aim of guaranteeing the maximum possible safety for those involved in carrying out such interventions, in particular with respect to possible explosions and fires, given the flammable nature. and explosive of the material transported by these pipes.

Come noto, qualsiasi intervento effettuato sulla rete gas in esercizio che preveda il taglio della tubazione, generalmente in acciaio, e la successiva giunzione mediante saldatura, obbliga l’operatore a bloccare il flusso del gas. As is known, any intervention carried out on the gas network in operation that involves cutting the pipe, generally in steel, and the subsequent joint by welding, obliges the operator to block the flow of gas.

Tale operazione d blocco viene attuata mediante l'impiego di apposite macchine tamponatrici, che sono da tempo disponibili in commercio. This blocking operation is carried out through the use of special buffering machines, which have been commercially available for some time.

Tuttavia, alcuni rischi residui di incendio ed esplosione nascono dal fatto che attraverso le tamponature eseguite si manifestano, nella grande maggioranza dei casi, dei “trafilamenti” di metano, dovuti alla non perfetta aderenza del tampone alla superficie interna del tubo. However, some residual risks of fire and explosion arise from the fact that methane "leaks" occur in the vast majority of cases through the infill, due to the non-perfect adherence of the plug to the internal surface of the pipe.

Tale imperfetta aderenza può essere causata, ad esempio, dalla presenza del cordone di saldatura longitudinale all’interno del tubo, oppure dalla non perfetta circolarità della sua sezione, oppure ancora dalla presenza di scorie o residui all’interno della tubazione. Such imperfect adherence can be caused, for example, by the presence of the longitudinal weld seam inside the pipe, or by the imperfect circularity of its section, or by the presence of slag or residues inside the pipe.

I suddetti trafilamenti di metano (generalmente di entità variabile e non quantificabile a priori) possono creare all’interno della tubazione, nella zona compresa fra la tamponatura e l’intervento, delle miscele esplosive composte di metano ed aria. The aforementioned methane leaks (generally of variable entity and not quantifiable a priori) can create explosive mixtures composed of methane and air inside the pipeline, in the area between the infill and the intervention.

Gli interventi eseguiti dal personale addetto, che comprendono spesso operazioni di saldatura, in presenza di tali miscele ad alto rischio di infiammabilità, costituiscono un innesco che rappresenta un pericolo reale e consistente. The interventions carried out by the staff, which often include welding operations, in the presence of such high-risk flammability mixtures, constitute a trigger that represents a real and substantial danger.

Pertanto, al fine di ridurre il pericolo derivante dalla presenza di metano nella zona di intervento, di norma si ricorre a due principali metodologie. Therefore, in order to reduce the danger deriving from the presence of methane in the intervention area, two main methods are normally used.

La prima prevede l’interposizione di ulteriori organi di blocco del flusso (in pratica dei palloni otturatori) collocati a monte della zona di intervento al fine di rendere minima la quantità di gas che può raggiungere la zona di intervento a causa dei trafilamenti. The first involves the interposition of additional flow blocking devices (in practice of the obturator balloons) located upstream of the intervention area in order to minimize the amount of gas that can reach the intervention area due to leaks.

Appare evidente che seppure la tenuta generale risulta in tal modo migliorata per la maggiore adattabilità dei palloni al profilo interno della tubazione, questo metodo non rappresenta la soluzione ottimale, dato che si può ancora verificare un seppur ridotto trafilamento del gas, soprattutto quando, a seguito del trafilamento principale, nella zona tra tamponatura ed il pallone aggiuntivo la pressione sale. It appears evident that even if the general tightness is thus improved due to the greater adaptability of the balloons to the internal profile of the pipeline, this method is not the optimal solution, given that even a reduced leakage of the gas can still occur, especially when, following of the main leakage, in the area between the infill and the additional balloon the pressure rises.

La seconda metodologia di riduzione del rischio prevede l’immissione di azoto all’interno della tubazione, allo scopo di rendere inerte l’eventuale miscela aria-metano. The second risk reduction methodology involves the introduction of nitrogen into the pipeline, in order to render any air-methane mixture inert.

La prima metodologia, molto usata, pur riducendo le probabilità di rischio non le annulla mai, per i medesimi motivi detti in precedenza. Inoltre si hanno consistenti aumenti dei costi di intervento per la necessità di adeguare gli scavi ed i lavori ad un maggior numero di strumenti da istallare sulla tubazione. The first methodology, widely used, while reducing the risk probabilities, never cancels them, for the same reasons mentioned above. Furthermore, there are substantial increases in intervention costs due to the need to adapt excavations and works to a greater number of instruments to be installed on the pipeline.

La seconda, se ben gestita, annulla le probabilità di rischio perché impedisce il crearsi delle condizioni di incendio o esplosione, senza significativi aumenti dei costi di intervento. D’altra parte, nella normale prassi, non viene però effettuata una misura quantitativa e continuativa dell’entità delle perdite di metano attraverso le tamponature, e la determinazione della quantità di azoto da immettere viene, pertanto, affidata esclusivamente alla perizia ed all’esperienza degli operatori. The second, if well managed, cancels the probability of risk because it prevents the creation of fire or explosion conditions, without significant increases in intervention costs. On the other hand, in normal practice, however, a quantitative and continuous measurement of the extent of methane losses through the infills is not carried out, and the determination of the quantity of nitrogen to be introduced is therefore entrusted exclusively to expertise and experience. of operators.

Questa prassi empirica di determinare la quantità di azoto necessaria comporta quindi il rischio di una possibile sottovalutazione del problema (cosa che causa un insufficiente apporto di azoto) ricostituendo in realtà delle condizioni di operatività in situazione di pericolo, ancora con potenziale esplosività. This empirical practice of determining the quantity of nitrogen necessary therefore entails the risk of a possible underestimation of the problem (which causes an insufficient supply of nitrogen), actually restoring operating conditions in a dangerous situation, still with potential explosiveness.

In altro caso, la determinazione empirica e basata sull'esperienza della quantità di azoto da introdurre può comportare un risultato gravato da una sopravvalutazione (apporto di azoto ampiamente sovradimensionato), ed in questo caso può verificarsi un rapido esaurimento delle scorte di azoto disponibili nel cantiere. In another case, the empirical and experience-based determination of the quantity of nitrogen to be introduced may lead to a result burdened by an overestimation (greatly oversized nitrogen supply), and in this case a rapid depletion of the nitrogen stocks available on the construction site may occur. .

Esiste quindi l'esigenza, sia per motivi di sicurezza che per motivi di economia, di eliminare entrambi gli inconvenienti appena citati, derivanti dall'applicazione di conoscenze empiriche, e di predisporre delle tecniche più precise ed affidabili per la determinazione della quantità di gas azoto da utilizzare. There is therefore the need, both for safety and economic reasons, to eliminate both the aforementioned drawbacks, deriving from the application of empirical knowledge, and to prepare more precise and reliable techniques for determining the quantity of nitrogen gas. to use.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di fornire un sistema e un metodo per la determinazione della quantità di gas inerte da impiegare durante l'esecuzione di interventi di installazione, riparazione, manutenzione sulle tubazioni delle reti gas. The aim of the present invention is therefore to provide a system and a method for determining the quantity of inert gas to be used during the execution of installation, repair and maintenance operations on the pipes of the gas networks.

Il sistema ed il metodo proposti devono essere in grado di determinare tale quantità senza provocare carenza o sovrabbondanza di gas inerte nella zona di intervento, quindi limitando al massimo i rischi di esplosione e, allo stesso tempo, gli sprechi di gas. The proposed system and method must be able to determine this quantity without causing a shortage or overabundance of inert gas in the area of intervention, thus limiting the risk of explosion and, at the same time, waste of gas as much as possible.

Altro scopo dell'invenzione è quello di proporre un metodo ed un sistema che siano di semplice realizzazione, di affidabile e sicuro, e che non incida negativamente sui costi di produzione e di esercizio dei complessi di attrezzature utilizzate per gli interventi di installazione, riparazione, manutenzione sulle tubazioni delle reti gas. Another purpose of the invention is to propose a method and a system which are simple to implement, reliable and safe, and which does not negatively affect the production and operating costs of the equipment complexes used for installation, repair, maintenance on gas network pipes.

Questi ed altri scopi dell'invenzione vengono ottenuti mediante il sistema ed il metodo descritti nelle rivendicazioni rispettivamente 1 e 8. These and other objects of the invention are achieved by means of the system and method described in claims 1 and 8 respectively.

Ulteriori dettagli e varianti di realizzazione risulteranno evidenti dalla rivendicazioni subordinate. Further details and variants of embodiments will become evident from the subordinate claims.

I particolari dell'invenzione che non emergono da quanto sin qui detto, possono essere defunti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione esemplificativa del sistema e del metodo in oggetto, in combinazione con l'esame dei disegni allegati, nei quali: The details of the invention which do not emerge from what has been said so far, can be defined by the following detailed description of an exemplary embodiment of the system and method in question, in combination with the examination of the attached drawings, in which:

la figura 1 illustra schematicamente ed in via esemplificativa, una sezione di tubazione in corrispondenza della quale si sta predisponendo un intervento di manutenzione; Figure 1 schematically illustrates and by way of example, a section of piping in correspondence with which a maintenance intervention is being prepared;

la figura 2 illustra uno schema a blocchi semplificato del sistema oggetto della presente invenzione; Figure 2 illustrates a simplified block diagram of the system object of the present invention;

la figura 3 illustra un diagramma di flusso semplificato, che traccia il funzionamento del sistema in oggetto. Figure 3 illustrates a simplified flow chart, which traces the operation of the system in question.

La metodologia di funzionamento del sistema oggetto dell'invenzione si basa sull’immissione controllata di azoto nella zona di lavoro determinata a seguito di un’analisi della percentuale in volume di metano presente all’interno della tubazione, in particolare fra il tampone e la zona di intervento, mediante un apposito dispositivo di misurazione specifico per il metano. The method of operation of the system object of the invention is based on the controlled introduction of nitrogen into the work area determined following an analysis of the percentage by volume of methane present inside the pipe, in particular between the buffer and the area intervention, by means of a special measuring device specific for methane.

Con riferimento alle suddette figure, e in particolare alla figura 1, è stata illustrata una sezione di una tubazione per il trasporto di gas metano, sulla quale si intende effettuare un intervento di manutenzione, ad esempio la sostituzione di un suo tratto. With reference to the aforesaid figures, and in particular to figure 1, a section of a pipe for the transport of methane gas has been illustrated, on which maintenance is to be carried out, for example the replacement of a section thereof.

Per l'esecuzione dell'intervento in sicurezza si utilizza un sistema di sicurezza con il quale, secondo modalità note, il flusso del gas viene interrotto mediante tamponamento a monte e a valle della zona di intervento 2 della tubazione 1, e nel tratto compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 viene introdotto un gas inerte atto a prevenire la formazione di miscele esplosive. To carry out the intervention in safety, a safety system is used with which, according to known methods, the gas flow is interrupted by plugging upstream and downstream of the intervention zone 2 of pipe 1, and in the section between two buffer points 3, 4 an inert gas is introduced to prevent the formation of explosive mixtures.

In accordo con l'invenzione, gli utensili 16 ad azionamento elettrico (in particolare le saldatrici) sono collegati alle fonti di alimentazione tramite un teleruttore 15 azionato dal sistema, che è composto e che funziona come nel seguito descritto. In accordance with the invention, the electrically operated tools 16 (in particular the welding machines) are connected to the power sources by means of a remote control switch 15 operated by the system, which is composed and which functions as described below.

Si precisa che nella seguente descrizione saranno omessi tutti quegli elementi e componenti (interruttori, cavi e tubi di collegamento, pressostati, mezzi di regolazione, ecc.) necessari al regolare funzionamento del sistema ma facilmente desumibili, per i tecnici esperti del settore, da quanto descritto, e che, in quanto sottointesi, non sono determinanti ai fini della comprensione della composizione e del funzionamento del sistema nel suo complesso. It should be noted that in the following description all those elements and components (switches, cables and connection pipes, pressure switches, adjustment means, etc.) necessary for the regular functioning of the system but easily deducible, for technicians skilled in the sector, will be omitted from what described, and which, as implications, are not decisive for the understanding of the composition and functioning of the system as a whole.

Alla tubazione 1 viene applicato un gruppo misuratore 8, in grado di misurare, tramite un dispositivo sensore di gas metano 12, la quantità in volume in percentuale di metano rispetto ad una miscela che lo contiene. A measuring unit 8 is applied to the pipe 1, capable of measuring, by means of a methane gas sensor device 12, the quantity by volume as a percentage of methane with respect to a mixture that contains it.

Il sensore è alloggiato all’interno di un apposito contenitore montato sul gruppo misuratore 8, il quale è unito alla tubazione tramite un raccordo 13, a più vie, nel quale è prevista una corrispondente valvola 14. The sensor is housed inside a special container mounted on the meter unit 8, which is joined to the pipeline via a multi-way connector 13, in which a corresponding valve 14 is provided.

La valvola utilizzata deve essere di tipo idoneo, per esempio, e non in via limitativa, una di quelle utilizzate normalmente nel settore e denominate in gergo tecnico "valvole piatte". The valve used must be of a suitable type, for example, and not limitedly, one of those normally used in the sector and referred to in technical jargon as "flat valves".

Al raccordo 13, sul lato opposto al lato unito a detta tubazione 1, è anche unito un tubo di sfiato 6, che ha la funzione di lasciare uscire dalla tubazione 1 il gas in eccesso, soprattutto quando viene introdotto il gas inerte. A vent pipe 6 is also joined to the fitting 13, on the side opposite to the side connected to said pipe 1, which has the function of letting the excess gas out of the pipe 1, especially when the inert gas is introduced.

Il gas inerte, ad esempio azoto, viene prelevato da un serbatoio 11 ed immesso nella tubazione 1 tramite un condotto di immissione 5, collegato al raccordo 13 a vie multiple sul lato unito alla tubazione 1. I mezzi di prelievo e convogliamento dell'azoto dal serbatoio 11 al raccordo 13 non sono stati illustrati e non verranno descritti in quanto di tipo noto ed alla portata del tecnico del settore. The inert gas, for example nitrogen, is withdrawn from a tank 11 and introduced into the pipe 1 through an inlet pipe 5, connected to the multi-way fitting 13 on the side connected to the pipe 1. The means for collecting and conveying the nitrogen from the tank 11 to connector 13 have not been illustrated and will not be described as they are of a known type and within the reach of those skilled in the art.

Occorre tuttavia precisare che, in posizione idonea, lungo il collegamento tra il serbatoio 11 ed il raccordo in pratica associati al condotto di immissione 5, sono previsti mezzi di dosaggio 20, 21 del gas inerte, costituiti da elettrovalvole del tipo ON/OFF 20, per l'introduzione di gas inerte in grandi quantità ed elevate portate, e da elettrovalvole PWM 21 atte a consentire l'introduzione di quantità modulate di azoto. However, it should be noted that, in a suitable position, along the connection between the tank 11 and the fitting in practice associated with the inlet duct 5, metering means 20, 21 of the inert gas are provided, consisting of solenoid valves of the ON / OFF type 20, for the introduction of inert gas in large quantities and high flow rates, and from PWM 21 solenoid valves designed to allow the introduction of modulated quantities of nitrogen.

Infine, sono previsti mezzi di prelievo 7 della miscela di gas presente nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4, e tali mezzi di prelievo sono costituiti da un condotto di prelievo 7 collegato anch'esso al raccordo 13 a più vie, sul suo lato unito alla tubazione 1. Finally, sampling means 7 are provided for the gas mixture present in the section 10 between the two buffer points 3, 4, and these sampling means consist of a sampling duct 7 also connected to the multi-way fitting 13 , on its side joined to pipe 1.

Il dispositivo sensore di gas 12, le elettrovalvole ON/OFF 20 e PWM 21, e il teleruttore 15 sono tutti collegati con una centralina di controllo 9 per la gestione del sistema. The gas sensor device 12, the ON / OFF solenoid valves 20 and PWM 21, and the remote control switch 15 are all connected to a control unit 9 for managing the system.

La centralina 9 è in grado di calcolare, in base alla misura della quantità di gas metano presente nella miscela di gas prelevata dall'interno della tubazione 1 tramite il condotto di prelievo 7, la quantità ottimale di gas inerte da introdurre nella tubazione attraverso il condotto di immissione 5. The control unit 9 is able to calculate, on the basis of the measurement of the quantity of methane gas present in the gas mixture taken from inside the pipe 1 through the sampling pipe 7, the optimal quantity of inert gas to be introduced into the pipe through the pipe input 5.

Con riferimento allo schema a blocchi di figura 2, e come già detto, nel sistema è previsto un teleruttore 15 a cui sono collegati gli utensili elettrici 16 utilizzati nel corso dell'intervento. Il teleruttore 15 viene comandato dalla centralina di controllo 9, in modo da interrompere il funzionamento degli utensili 16 quando la quantità di metano presente nella miscela prelevata nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 supera un livello di soglia di pericolo. With reference to the block diagram of Figure 2, and as already mentioned, a remote control switch 15 is provided in the system to which the electric tools 16 used during the intervention are connected. The remote control switch 15 is controlled by the control unit 9, so as to interrupt the operation of the tools 16 when the quantity of methane present in the mixture withdrawn in the section 10 between the two buffer points 3, 4 exceeds a danger threshold level.

Per rendere più funzionale il sistema, e per permettere la programmazione della centralina 9, sono previsti un display 22 ed una tastiera 23, operanti secondo modalità note. Il display 22 può riportare informazioni sulle misurazioni effettuate e sulle condizioni operative, in particolare nelle situazioni di pericolo. To make the system more functional, and to allow programming of the control unit 9, a display 22 and a keyboard 23 are provided, operating in known modes. The display 22 can report information on the measurements made and on the operating conditions, particularly in dangerous situations.

E' anche previsto un avvisatore acustico e/o luminoso per emettere un segnale d'allarme nei casi di pericolo. An acoustic and / or light warning is also provided to emit an alarm signal in cases of danger.

E' anche possibile prevedere un sensore di pressione 19, che ha la funzione di verificare la pressione nel serbatoio di gas inerte, comunicando alla centralina 9 l'eventuale necessità di approvvigionamento. Sulla base delle informazioni ricevute dal sensore di pressione 19, la centralina 9 può decidere di interrompere il funzionamento degli utensili 16, al fine di evitare situazioni di pericolo dovute alla mancanza di gas. It is also possible to provide a pressure sensor 19, which has the function of verifying the pressure in the inert gas tank, communicating to the control unit 9 the possible need for supply. On the basis of the information received from the pressure sensor 19, the control unit 9 can decide to interrupt the operation of the tools 16, in order to avoid dangerous situations due to the lack of gas.

In accordo con una forma di realizzazione più completa, è previsto l'impiego di uno o più dispositivi, noti come dispositivi esplosimetri 17, che indossati dagli operatori hanno la funzione di rilevare la presenza di quantità di gas metano nelle vicinanze di essi. Lo scopo è di evitare situazioni di pericolo nella zona circostante gli operatori stessi. In accordance with a more complete embodiment, the use of one or more devices, known as explosimeter devices 17, is provided which, when worn by the operators, have the function of detecting the presence of quantities of methane gas in the vicinity thereof. The aim is to avoid dangerous situations in the area surrounding the operators themselves.

Gli esplosimetri vengono collegati con connessione wireless alla centralina 9, la quale dovrà essere dotata di un dispositivo di comunicazione RF 24 (figura 2). In base alle informazioni ricevute dagli esplosimetri 17, la centralina 9 può decidere di arrestare il funzionamento degli utensili 16 disabilitando il teleruttore 15. The explosometers are connected wirelessly to the control unit 9, which must be equipped with an RF communication device 24 (figure 2). On the basis of the information received from the explosometers 17, the control unit 9 can decide to stop the operation of the tools 16 by disabling the contactor 15.

Per mantenere situazioni di sicurezza sia nella sezione a monte che nella sezione a valle della zona di intervento 2, si provvede normalmente ad installare due gruppi misuratori 8 con relativi mezzi di immissione 5 e di prelievo 7, rispettivamente a monte e a valle della zona di intervento 2, come ben visibile nella figura 1. I due gruppi misuratori 8, sostanzialmente identici tra loro, potranno essere eventualmente collegati ad una sola centralina 9, in grado di gestire i due gruppi. To maintain safety situations both in the upstream section and in the downstream section of the intervention zone 2, two measuring units 8 are normally installed with relative input 5 and withdrawal means 7, respectively upstream and downstream of the intervention zone. 2, as clearly visible in Figure 1. The two measuring groups 8, substantially identical to each other, may possibly be connected to a single control unit 9, capable of managing the two groups.

In sostanza, e in definitiva, il sistema sin qui descritto mette in atto un metodo per eseguire in sicurezza interventi sulle tubazioni delle reti gas<prevedendo una serie principali di fasi, ossia:>Basically, and ultimately, the system described up to now implements a method to safely perform interventions on the piping of the gas networks <providing for a main series of phases, namely:>

• il prelievo di un'aliquota della miscela di gas presente nel tratto 10<compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4;>• the withdrawal of an aliquot of the gas mixture present in section 10 <between the two buffer points 3, 4;>

• la misurazione della quantità di gas metano presente nella miscela di<gas;>• measurement of the quantity of methane gas present in the <gas;> mixture

• il calcolo, in base alla misura della quantità di gas riscontrata della<quantità ottimale di gas inerte da introdurre nella tubazione 1; e>• the calculation, based on the measurement of the quantity of gas found, of the <optimal quantity of inert gas to be introduced into pipe 1; and>

• l'introduzione della quantità di gas inerte calcolata nella tubazione 1. Quando la quantità di metano presente nella miscela prelevata nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 oppure in prossimità degli operatori supera un livello di soglia di pericolo, si prevede il blocco dell'alimentazione elettrica degli utensili 16 utilizzati nel corso dell'intervento e l'attivazione di un allarme. • introduction of the quantity of inert gas calculated into pipeline 1. When the quantity of methane present in the mixture withdrawn in section 10 between the two buffer points 3, 4 or near the operators exceeds a danger threshold level, provides for the blocking of the power supply of the tools 16 used during the intervention and the activation of an alarm.

L'introduzione del gas inerte avviene tramite il controllo di elettrovalvole del tipo ON/OFF 20, per l'introduzione di gas inerte in grandi quantità ed elevate portate, e di elettrovalvole PWM 21 per l'introduzione di quantità modulate di gas inerte. The introduction of the inert gas takes place through the control of ON / OFF 20 type solenoid valves, for the introduction of inert gas in large quantities and high flow rates, and PWM 21 solenoid valves for the introduction of modulated quantities of inert gas.

Con riferimento al diagramma di flusso semplificato di figura 3, viene illustrato in sintesi il funzionamento del sistema, secondo il metodo rivendicato, ad esempio rispetto ad un intervento di sostituzione di un tratto di tubazione. With reference to the simplified flow diagram of Figure 3, the operation of the system is briefly illustrated, according to the claimed method, for example with respect to a replacement operation of a pipe section.

Una volta effettuata la tamponatura sulla tubazione 1 da entrambi i lati della zona di intervento 2 e montate le valvole piatte 14, viene dapprima evacuato il metano all’interno della tubazione ed effettuato il taglio del tratto di tubazione da sostituire. Once the plugging on the pipeline 1 has been carried out on both sides of the intervention area 2 and the flat valves 14 are mounted, the methane is first evacuated inside the pipeline and the section of pipeline to be replaced is cut.

All'avvio del sistema, tramite la tastiera 23 ed il display 22 si sceglie con quale modalità operativa il sistema dovrà lavorare: When the system is started, using the keypad 23 and the display 22 you choose which operating mode the system will work with:

1- Solo sensori 12 fissi 1- Only 12 fixed sensors

2- Solo sensori portatili (esplosimetri 17) 2- Only portable sensors (explosometers 17)

3- Sensori fissi 12 e sensori portatili (esplosimetri 17). 3- Fixed sensors 12 and portable sensors (explosometers 17).

Successivamente, si procede con l’attivazione dei gruppi misuratori 8 (inserimento dei tubi flessibili di aspirazione 7 della miscela interna al tubo e di immissione 5 di azoto, collegamenti elettrici fra centralina 9 e sensori 12, collegamento tubi adduzione azoto fra centralina e gruppi misuratori 8). Subsequently, the metering units 8 are activated (insertion of the flexible suction hoses 7 of the mixture inside the hose and of the nitrogen injection 5, electrical connections between the control unit 9 and the sensors 12, connection of the nitrogen supply pipes between the control unit and the metering units 8).

La centralina elettronica viene quindi attivata, e, se presenti, si procede all’associazione di ogni esplosimetro 17 con il sistema. Prima dell’inizio delle operazioni la centralina effettua, in automatico, un controllo di funzionalità delle apparecchiature presenti (misuratori di metano, sensore di pressione del serbatoio di azoto). The electronic control unit is then activated, and, if present, each explosimeter 17 is associated with the system. Before starting operations, the control unit automatically checks the functionality of the equipment present (methane meters, pressure sensor of the nitrogen tank).

Trascorso il tempo di “warm-up” (avvio) dei misuratori (circa un minuto) il dispositivo inizia a funzionare. After the “warm-up” time (about one minute) of the meters, the device starts working.

La centralina elettronica 9 acquisisce periodicamente e visualizza sul display 22 le misure della concentrazione (%VOL) di metano presente all’interno della tubazione ( tramite i sensori 12) ed aziona proporzionalmente l’apertura dei due gruppi di elettrovalvole PWM 21 che regolano l’immissione dell’azoto nella zona di intervento 2 in modo da garantire l’inertizzazione della miscela aria-metano ivi presente. The electronic control unit 9 periodically acquires and displays on the display 22 the measurements of the concentration (% VOL) of methane present inside the pipe (through the sensors 12) and proportionally activates the opening of the two sets of PWM solenoid valves 21 which regulate the introduction of nitrogen into the intervention zone 2 in order to guarantee the inertization of the air-methane mixture present therein.

A seconda dei valori in %VOL di metano misurati, inizia l’immissione dell’azoto nell’area di intervento 2 con intensità tale da garantire l’inertizzazione della miscela aria-metano. Il gas o la miscela di gas in eccesso all'interno della tubazione 1 viene evacuato tramite il tubo di sfiato 6. Depending on the values in% VOL of methane measured, nitrogen is introduced into the intervention area 2 with such intensity as to ensure the inertization of the air-methane mixture. Excess gas or gas mixture inside pipe 1 is evacuated via vent pipe 6.

Qualora il trafilamento di gas metano da una delle zone di tamponamento 3, 4 sia di entità tale da dare luogo ad una misurazione superiore al 4%VOL metano, la centralina provvede ad interrompere il funzionamento degli utensili 16, in particolare della saldatrice fino ad un minuto dopo il ripristino di un tenore di metano inferiore al 4%VOL (tale valore è da considerarsi di sicurezza essendo il limite Inferiore di esplosività del metano in aria pari al 5%VOL). If the leakage of methane gas from one of the buffer zones 3, 4 is of such an extent as to give rise to a measurement greater than 4% methane VOL, the control unit interrupts the operation of the tools 16, in particular of the welding machine, up to a minute after the restoration of a methane content lower than 4% VOL (this value is to be considered safe as the lower explosive limit of methane in air is equal to 5% VOL).

In dettaglio ed in via esemplificativa e non limitativa, il dispositivo prevede 4 soglie d’intervento: In detail and by way of non-limiting example, the device provides 4 intervention thresholds:

- SOGLIA MINIMA DI INTERVENTO: al di sotto di questo livello l'elettrovalvola PWM 21 rimane chiusa, mentre al di sopra di questo livello essa comincia ad intervenire in modo proporzionale, ad esempio pari alla soglia minima del 30%. - MINIMUM INTERVENTION THRESHOLD: below this level the PWM 21 solenoid valve remains closed, while above this level it begins to intervene in a proportional way, for example equal to the minimum threshold of 30%.

- SOGLIA MASSIMA DI INTERVENTO: al di sopra di questo livello l’elettrovalvola PWM 21 rimane comunque aperta al massimo (100%) e apre in aggiunta, per aumentare la portata, anche le elettrovalvole ON/OFF 20. - MAXIMUM INTERVENTION THRESHOLD: above this level, the PWM 21 solenoid valve remains open to the maximum (100%) and also opens the ON / OFF solenoid valves 20 to increase the flow rate.

- SOGLIA DI PREALLARME: raggiunto questo livello si attiva un avvisatore acustico/luminoso 25 ma gli utensili 16 (saldatrice) rimangono sempre attivi. - PRE-ALARM THRESHOLD: once this level is reached, an acoustic / luminous alarm 25 is activated but the tools 16 (welding machine) always remain active.

- SOGLIA DI ALLARME: raggiunto questo livello rimane attivo l'avvisatore acustico/luminoso 25 ma vengono anche disattivati gli utensili 16 (saldatrice) tramite la disabilitazione del teleruttore 15. Nel caso in cui si abbia una misura superiore al 4,5%VOL la centralina effettua un lavaggio della tubazione 1 mediante un getto di azoto ad 8 bar. - ALARM THRESHOLD: once this level is reached, the acoustic / light alarm 25 remains active but the tools 16 (welding machine) are also deactivated by disabling the remote control switch 15. In the event that the measurement is greater than 4.5% VOL, the The control unit cleans the pipe 1 by means of a jet of nitrogen at 8 bar.

Se si utilizzano anche gli esplosimetri17, allora tramite la connessione RF la centralina ottiene informazioni anche sulla presenza di metano in atmosfera, quindi sui livelli di infiammabilità nell’immediata vicinanza delle persone che li indossano. If explosometers17 are also used, then through the RF connection the control unit also obtains information on the presence of methane in the atmosphere, therefore on the flammability levels in the immediate vicinity of the people who wear them.

Il comportamento del sistema terrà conto anche di queste informazioni per determinare lo stato di allarme. The behavior of the system will also take this information into account to determine the alarm status.

Se si utilizza la procedura con solo gli esplosimetri 17, la centralina 9 si occuperà solamente della gestione degli utensili 16 (saldatrice) a lei collegate e degli allarmi. If the procedure is used with only the explosometers 17, the control unit 9 will only deal with the management of the tools 16 (welding machine) connected to it and with the alarms.

La misurazione, e di conseguenza la regolazione dell’azoto, viene effettuata in continua per tutta la durata dell’intervento, tenendo quindi conto anche di eventuali variazioni dell’entità del trafilamento che possono verificarsi in corso d’opera e mantenendo in modo continuativo la condizione di sicurezza. The measurement, and consequently the regulation of nitrogen, is carried out continuously for the entire duration of the intervention, therefore also taking into account any variations in the extent of the leakage that may occur during construction and continuously maintaining the safety condition.

La centralina è in grado di gestire in modo indipendente i segnali provenienti dai due misuratori consentendo quindi una regolazione dell’azoto differenziata fra i due lati dell’impianto per tenere conto delle differenti condizioni di trafilamento. The control unit is able to independently manage the signals from the two meters thus allowing a differentiated nitrogen adjustment between the two sides of the system to take into account the different leakage conditions.

Terminato l’intervento, tramite la centralina si arresta il flusso di azoto, si scollegano i cavi elettrici ed i tubi di adduzione dell’azoto, si sfilano condotti flessibili di immissione dell’azoto e di aspirazione dalla tubazione, si fa sfiatare l’azoto residuo nella tubazione, si chiudono le valvole piatte e si procede con le normali operazioni previste (controllo delle saldature, rimozione delle tamponature, ecc.). At the end of the intervention, the nitrogen flow is stopped through the control unit, the electrical cables and the nitrogen supply pipes are disconnected, the flexible nitrogen inlet and suction pipes are removed from the pipe, the nitrogen is vented residue in the pipeline, close the flat valves and proceed with the normal operations envisaged (checking the welds, removing the cladding, etc.).

Sono evidenti i vantaggi derivanti dall'adozione del sistema e del metodo oggetto della presente invenzione. La somministrazione di gas inerte, in particolare azoto, nella zona di intervento rimane sempre adeguata alla presenza di metano. In tal modo la determinazione delle quantità di gas viene eseguita metodicamente e non empiricamente, evitando sprechi e assicurando sempre una quantità adeguata di azoto. The advantages deriving from the adoption of the system and of the method object of the present invention are evident. The administration of inert gas, in particular nitrogen, in the intervention area always remains adequate to the presence of methane. In this way the determination of the quantities of gas is carried out methodically and not empirically, avoiding waste and always ensuring an adequate quantity of nitrogen.

Si intende che quanto sopra descritto ha funzione esemplificativa e non limitativa, per cui eventuali varianti e/o miglioramenti di carattere realizzativo/funzionale si intendono compresi nell'ambito dell'invenzione, come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that what has been described above has an exemplary and non-limiting function, therefore any variations and / or improvements of a constructive / functional nature are understood to be included within the scope of the invention, as described above and claimed hereinafter.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema per eseguire in sicurezza interventi di installazione, riparazione, manutenzione sulle tubazioni delle reti gas, nei quali interventi è prevista l'interruzione del flusso del gas mediante tamponamento a monte e a valle della zona di intervento 2 di una tubazione 1 e l'introduzione nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 di un gas inerte atto a prevenire la formazione di miscele esplosive, detto sistema comprendendo un serbatoio contenente gas inerte, un condotto di immissione 5 per l'introduzione di quantità controllate di gas inerte nella tubazione 1, e un tubo di sfiato 6 per la fuoriuscita della miscela di gas in eccesso nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4, detto sistema essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - mezzi di prelievo 7 della miscela di gas presente nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4; - almeno un gruppo misuratore 8 della quantità di gas metano presente in detta miscela di gas; - una centralina di controllo 9 e gestione del sistema, atta a calcolare in base alla misura della quantità di gas metano presente in detta miscela di gas la quantità ottimale di gas inerte da introdurre nella tubazione attraverso detto condotto di immissione 5 per l'introduzione di quantità controllate di gas inerte. CLAIMS 1. System for safely carrying out installation, repair and maintenance interventions on gas network pipes, in which interventions are foreseen to interrupt the gas flow by plugging upstream and downstream of the intervention zone 2 of a pipeline 1 and the introduction into the section 10 between the two buffer points 3, 4 of an inert gas designed to prevent the formation of explosive mixtures, said system comprising a tank containing inert gas, an inlet duct 5 for the introduction of controlled quantities of gas inert in the pipe 1, and a vent pipe 6 for the discharge of the excess gas mixture in the section 10 between the two infill points 3, 4, said system being characterized in that it further comprises: - means 7 for taking the gas mixture present in the section 10 between the two buffer points 3, 4; - at least one unit 8 for measuring the quantity of methane gas present in said gas mixture; - a control unit 9 and system management, suitable for calculating, on the basis of the measurement of the quantity of methane gas present in said gas mixture, the optimal quantity of inert gas to be introduced into the pipe through said inlet duct 5 for the introduction of controlled quantities of inert gas. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detto gruppo misuratore 8 comprende un dispositivo sensore di gas metano 12 collegato ad un raccordo 13 a più vie unito alla tubazione mediante una corrispondente valvola 14. 2. System according to claim 1, wherein said measuring unit 8 comprises a methane gas sensor device 12 connected to a multi-way fitting 13 joined to the pipeline by means of a corresponding valve 14. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di prelevo 7 della miscela di gas presente nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4, sono costituiti da un tubo collegato a detto raccordo 13 a più vie, il condotto di immissione 5 per l'introduzione di gas inerte fa capo a detto raccordo 13 a vie multiple sul lato unito a detta tubazione 1, e il tubo di sfiato 6 fa capo a detto raccordo 13 a vie multiple, sul lato opposto al lato unito a detta tubazione 1. 3. System according to claim 2, in which said means 7 for withdrawing the gas mixture present in the section 10 between the two infill points 3, 4, consist of a pipe connected to said multi-way fitting 13, the duct inlet 5 for the introduction of inert gas is connected to said multi-way fitting 13 on the side joined to said pipe 1, and the vent pipe 6 is connected to said multiple way fitting 13, on the side opposite to the side joined to said pipe 1. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui è previsto un teleruttore 15 a cui sono collegati gli utensili elettrici 16 utilizzati nel corso dell'intervento, detto teleruttore 15 essendo comandato da detta centralina di controllo 9, in modo da interrompere il funzionamento di detti utensili 16 quando la quantità di metano presente nella miscela prelevata nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 supera un livello di soglia di pericolo. 4. System according to claim 1, wherein a remote control switch 15 is provided to which the electric tools 16 used during the intervention are connected, said remote control switch 15 being controlled by said control unit 9, so as to interrupt the operation of said tools 16 when the quantity of methane present in the mixture withdrawn in the section 10 between the two buffer points 3, 4 exceeds a danger threshold level. 5. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui è previsto l'impiego di uno o più dispositivi esplosimetri 17 collegati con connessione wireless a detta centralina 9, atti a rilevare la presenza di quantità pericolose di metano in prossimità degli operatori e ad informare detta centralina 9 al fine di disabilitare il citato teleruttore 15 e disattivare detti utensili 16. 5. System according to claim 4, in which the use of one or more explosive devices 17 connected with wireless connection to said control unit 9 is envisaged, suitable for detecting the presence of dangerous quantities of methane in the vicinity of the operators and for informing said control unit 9 in order to disable the aforementioned contactor 15 and deactivate said tools 16. 6. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui a detto condotto di immissione 5 per l'introduzione di quantità controllate di gas inerte nella tubazione 1 sono associati mezzi di dosaggio 20, 21 del gas inerte comandati da detta centralina 9 e costituiti da elettrovalvole del tipo ON/OFF 20, per l'introduzione di gas inerte in grandi quantità ed elevate portate, e da elettrovalvole PWM 21 atte a consentire l'introduzione di quantità modulate di gas inerte. 6. System according to claim 1, in which said inlet duct 5 for introducing controlled quantities of inert gas into the pipe 1 is associated with metering means 20, 21 of the inert gas controlled by said control unit 9 and consisting of solenoid valves of the ON / OFF 20 type, for the introduction of inert gas in large quantities and high flow rates, and by PWM solenoid valves 21 suitable for allowing the introduction of modulated quantities of inert gas. 7. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui a detta centralina 9 sono collegati un display 22 ed una tastiera 23, rispettivamente per riportare informazioni sulle misurazioni effettuate e sulle condizioni operative del sistema e per la programmazione della centralina 9; essendo inoltre previsto un sensore di pressione 19, avente la funzione di verificare la pressione nel serbatoio di gas inerte e di comunicare informazioni corrispondenti a detta centralina 9, nonché un avvisatore acustico e/o luminoso 25 per emettere un segnale d'allarme nei casi di pericolo. 7. System according to one of claims 1 to 6, wherein a display 22 and a keyboard 23 are connected to said control unit 9, respectively for reporting information on the measurements made and on the operating conditions of the system and for programming the control unit 9; a pressure sensor 19 being also provided, having the function of verifying the pressure in the inert gas tank and communicating corresponding information to said control unit 9, as well as an acoustic and / or luminous warning device 25 to emit an alarm signal in the event of danger. 8. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui in cui sono previsti due gruppi misuratori 8 con relativi mezzi di prelievo 7, disposti rispettivamente a monte e a valle della zona di intervento 2. System according to one of claims 1 to 7, wherein two measuring units 8 are provided with relative sampling means 7, arranged respectively upstream and downstream of the intervention zone 2. 9. Metodo per eseguire in sicurezza interventi di installazione, riparazione, manutenzione sulle tubazioni delle reti gas, nei quali interventi è prevista l'interruzione del flusso del gas mediante tamponamento a monte e a valle della zona di intervento 2 di una tubazione 1 e l'introduzione nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 di un gas inerte atto a prevenire la formazione di miscele esplosive, detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di prevedere: - il prelievo di un'aliquota della miscela di gas presente nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4; - la misurazione della quantità di gas metano presente in detta miscela di gas; - il calcolo, in base alla misura della quantità di gas metano presente in detta miscela di gas, della quantità ottimale di gas inerte da introdurre nella tubazione 1; - l'introduzione della quantità di gas inerte calcolata in almeno un punto della tubazione 1, per realizzare una miscela di gas metano e gas inerte non esplosiva. 9. Method for safely carrying out installation, repair and maintenance interventions on gas network pipes, in which interventions are foreseen to interrupt the gas flow by plugging upstream and downstream of the intervention zone 2 of a pipeline 1 and the introduction into the section 10 between the two buffer points 3, 4 of an inert gas suitable for preventing the formation of explosive mixtures, said method being characterized by providing: - the withdrawal of an aliquot of the gas mixture present in the section 10 between the two buffer points 3, 4; - measuring the quantity of methane gas present in said gas mixture; - the calculation, on the basis of the measurement of the quantity of methane gas present in said gas mixture, of the optimal quantity of inert gas to be introduced into the pipe 1; - the introduction of the quantity of inert gas calculated in at least one point of the pipe 1, to create a non-explosive mixture of methane gas and inert gas. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in sui si prevede il blocco dell'alimentazione elettrica degli utensili 16 utilizzati nel corso dell'intervento quando la quantità di metano presente nella miscela prelevata nel tratto 10 compreso tra i due punti di tamponamento 3, 4 oppure in prossimità degli operatori supera un livello di soglia di pericolo. 10. Method according to claim 9, whereby the power supply of the tools 16 used during the operation is blocked when the quantity of methane present in the mixture withdrawn in the section 10 between the two buffer points 3, 4 or in the vicinity of the operators it exceeds a danger threshold level. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui il prelievo della miscela di gas e l'immissione del gas inerte avvengono in due punti, rispettivamente a monte e a valle della zona di intervento 2. Method according to claim 9 or 10, in which the withdrawal of the gas mixture and the introduction of the inert gas take place at two points, respectively upstream and downstream of the intervention zone 2. 12. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 10 a 11, in cui l'introduzione del gas inerte avviene tramite il controllo di elettrovalvole del tipo ON/OFF 20, per l'introduzione di gas inerte in grandi quantità ed elevate portate, e di elettrovalvole PWM 21 per l'introduzione di quantità modulate di gas inerte.Method according to one of claims 10 to 11, in which the introduction of the inert gas takes place through the control of solenoid valves of the ON / OFF 20 type, for the introduction of inert gas in large quantities and high flow rates, and of solenoid valves PWM 21 for the introduction of modulated quantities of inert gas.