ESTRUCTURA DE TUBO Y METODOS DE COLOCACION Y USO DE UNA CONDUCCION INCLUYENDO DICHA ESTRUCTURA DE TUBO.

Una estructura de conductos adecuada para colocarse en el mar,

comprendiendo la estructura un conducto interno (2) para llevar un fluido que va a transportarse a lo largo de la estructura de conductos y un conducto externo (3) alrededor del conducto interno (2) y que soporta al conducto interno (2) con un espacio entre el conducto interno y el conducto externo, donde el conducto interno (2) está montado dentro del conducto externo (3) sobre soportes (4), permitiendo al menos a algunos de los soportes (4) un movimiento deslizante longitudinal del conducto interno (2) con respecto al conducto externo (3), caracterizada porque el conducto externo (3) presenta orificios (7, 8) que permiten al agua fluir primero hacia el espacio entre el conducto interno (2) y el conducto externo (3) y fluir después hacia fuera del espacio

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2006/002191.

Solicitante: SAIPEM UK LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: SAIPEM HOUSE STATION ROAD MOTSPUR PARK NEW MALDEN, SURREY KT3 6JJ REINO UNIDO.

Inventor/es: MCCARTHY, VINCENT GEORGE, HARRISON,RICHARD, NALYWAJKO,DMYTRO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 15 de Junio de 2006.

Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16L1/12A
  • F16L1/16 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16L TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA TUBERIAS; SOPORTES PARA TUBOS, CABLES O CONDUCTOS PROTECTORES; MEDIOS DE AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16L 1/00 Colocación o recuperación de tubos; Reparación o montaje de los tubos sobre o bajo el agua. › sobre el fondo.
  • F16L53/00 F16L […] › Calentamiento de tuberías o de sistemas de tuberías; Refrigeración de tuberías o de sistemas de tuberías.
  • F16L9/18 F16L […] › F16L 9/00 Tubos rígidos. › Tubos de doble pared; Tubos de canales múltiples o montajes de tubos.

Clasificación PCT:

  • F16L1/12 F16L 1/00 […] › Colocación o recuperación de tubos sobre o bajo el agua.
  • F16L53/00 F16L […] › Calentamiento de tuberías o de sistemas de tuberías; Refrigeración de tuberías o de sistemas de tuberías.
  • F16L9/18 F16L 9/00 […] › Tubos de doble pared; Tubos de canales múltiples o montajes de tubos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

ESTRUCTURA DE TUBO Y METODOS DE COLOCACION Y USO DE UNA CONDUCCION INCLUYENDO DICHA ESTRUCTURA DE TUBO.

Fragmento de la descripción:

Esta invención se refiere a una estructura de conductos adecuada para tenderse desde una embarcación en el mar, a una tubería que incluye una estructura de conductos de este tipo y a procedimientos para colocar y utilizar una tubería que incluye una estructura de conductos de este tipo.

Tal y como se sabe ampliamente, en la industria del petróleo y del gas en alta mar existe la necesidad de una tubería que pueda colocarse en el lecho marino y que esté aislada de manera que los fluidos en bruto extraídos de un pozo puedan transportarse a través de la tubería sin un cambio de temperatura excesivo de estos fluidos. Como resultado, se han desarrollado muchas propuestas de estructuras de conductos adecuadas para utilizarse en tales tuberías. En tales propuestas, una estructura común comprende un conducto interno para llevar el fluido que va a transportarse, material aislante alrededor del conducto interno y un conducto externo alrededor del material aislante. El material aislante proporciona aislamiento térmico al conducto interno y está protegido contra la pérdida de sus propiedades aislantes como resultado de la entrada de agua por el conducto externo.

El documento GB 908926 desvela una estructura de conductos de este tipo, en la que un conducto interno está soportado por soportes de conducto dentro de un conducto externo de tal manera que el conducto interno puede expandirse cuando se calienta, estando presente un material aislante entre el conducto interno y el conducto externo.

En algunas situaciones no es deseable aislar la tubería e impedir cualquier intercambio de calor del mar circundante con el fluido que pasa a lo largo de la tubería, sino promover el intercambio de calor con el mar circundante. Normalmente, esto tiene la finalidad de enfriar el fluido de la tubería, aunque puede tener la finalidad de calentar el fluido (si la temperatura del mar es superior a la temperatura del fluido).

En una propuesta para enfriar el fluido que pasa por una tubería, un canal de hormigón, formado por una pluralidad de secciones dispuestas en serie, está colocado en el lecho marino sobre una trayectoria a lo largo de la cual va a colocarse una tubería, y una tubería se coloca después en el canal de hormigón. El canal de hormigón eleva la tubería con respecto al lecho marino y está formado con tubos de refrigeración a través de los cuales el agua del mar fluye cuando la tubería se está utilizando, estando favorecido el flujo de agua de mar por las corrientes de convención generadas como resultado de la diferencia de temperatura entre el fluido transportado a lo largo de la tubería y el agua de mar circundante.

Se ha observado que es difícil poner las secciones del canal de hormigón en la posición correcta sobre el lecho marino y después colocar correctamente la tubería en el canal de hormigón. Además, las secciones del canal de hormigón pueden estar descentradas entre sí después de que la tubería se haya colocado. Además, al final de la vida útil de la tubería, las secciones del canal de hormigón tienen que recogerse por separado salvo que vayan van a dejarse sobre el lecho marino.

Según la invención, se proporciona una estructura de conductos adecuada para colocarse en el mar, comprendiendo la estructura un conducto interno para llevar un fluido que va a transportarse por la estructura de conductos y un conducto externo alrededor del conducto interno y que soporta el conducto interno con un espacio entre el conducto interno y el conducto externo, donde el conducto interno está montado dentro del conducto externo sobre soportes, permitiendo al menos algunos de los soportes un movimiento deslizante longitudinal del conducto interno con respecto al conducto externo, caracterizada porque el conducto externo presenta orificios que permiten al agua fluir primero hacia el espacio entre el conducto interno y el conducto externo y fluir después hacia fuera del espacio.

Normalmente, la estructura de conductos se colocará en el lecho marino, pero en casos especiales puede ser deseable que la tubería esté situada por encima del lecho marino. Por ejemplo, la estructura de conductos puede estar suspendida por encima del lecho marino.

Adoptando para la estructura de conductos una configuración de conducto dentro del conducto pero proporcionando después de manera deliberada pasos de agua a través del conducto externo al conducto interno, se ha observado que es posible proporcionar una estructura de conductos que permita un buen intercambio de calor con el fluido transportado, durante su utilización, a lo largo del conducto interno, que pueda estar elevada por encima del lecho marino y que también pueda colocarse desde una embarcación como parte del proceso global de colocación de conductos. Además, una disposición de este tipo permite diferentes cantidades de expansión o contracción térmicas del conducto interno con respecto al conducto externo.

El conducto interno y el conducto externo pueden ser cuadrados, rectangulares o tener otras secciones transversales, pero normalmente será conveniente que tengan una sección transversal circular. Aunque está dentro del alcance de la invención que la pared del conducto interno esté colocada de manera excéntrica dentro del conducto externo e incluso haciendo contacto con y fijado al mismo, por ejemplo mediante soldadura si los conductos están hechos de metal, generalmente se prefiere que el conducto interno esté colocado aproximadamente en el centro del conducto externo. Más preferentemente, el conducto interno y el conducto externo tienen una sección transversal sustancialmente circular y son concéntricos.

El conducto interno está montado dentro del conducto externo sobre soportes. Preferentemente, al menos hay dos soportes.

Al menos algunos de los soportes, preferentemente cada uno, incluyen un manguito respectivo en el que el conducto interno puede deslizarse. Los manguitos pueden estar sujetos en una posición fija dentro del conducto externo mediante puntales que se extienden entre los manguitos y el conducto externo. Cada manguito puede incluir un revestimiento de

baja fricción en el que el conducto interno puede deslizarse.

Preferentemente, el espacio entre el conducto interno y el conducto externo es principalmente un espacio abierto. Esto permite un flujo libre de agua entre los conductos. Tal y como se ha descrito anteriormente, los soportes pueden estar dispuestos entre el conducto externo y el conducto interno de manera que el espacio no es completamente abierto, pero aun así es preferible que el espacio permanezca sustancialmente abierto.

Los orificios del conducto externo pueden adoptar cualquiera de una amplia variedad de formas. Por ejemplo, una parte del conducto externo puede omitirse a lo largo de toda su longitud o una pluralidad de pequeñas perforaciones puede estar prevista por todo el conducto externo. Sin embargo, se prefiere que los orificios del conducto externo se formen mediante aberturas en la pared del conducto. Preferentemente, las aberturas de la pared del conducto presentan áreas de sección transversal superiores a 50 mm 2 y, más preferentemente, superiores a 2000 mm 2. Debe entenderse que también pueden proporcionarse otras aberturas más pequeñas pero, proporcionando algunas aberturas de un tamaño considerable, se reduce la obstrucción al flujo de agua a través de las aberturas. También se prefiere que las aberturas de la pared del conducto presenten áreas de sección transversal inferiores a 200.000 mm2 y, más preferentemente, inferiores a 100.000 mm2. Aberturas indebidamente grandes reducen la resistencia estructural del conducto externo. Las aberturas son preferentemente circulares, pero pueden tener otras formas. Todas las aberturas pueden tener el mismo tamaño, pero en una realización de la invención descrita posteriormente hay dos tamaños de abertura.

Las aberturas pueden estar distribuidas en el conducto externo de muchas maneras diferentes. En una disposición preferida, las aberturas incluyen algunas aberturas en una primera región circunferencial del conducto externo y otras aberturas en una segunda región circunferencial del conducto externo, estando separadas la primera y la segunda región circunferencial en más de 90 grados y, más preferentemente, las aberturas incluyen algunas aberturas adicionales en una tercera región circunferencial del conducto externo, estando separadas entre sí la primera, la segunda y la tercera región circunferencial en más de 90 grados. En una realización ilustrada de la invención descrita posteriormente, tres regiones son...

 


Reivindicaciones:

1. Una estructura de conductos adecuada para colocarse en el mar, comprendiendo la estructura un conducto interno (2) para llevar un fluido que va a transportarse a lo largo de la estructura de conductos y un conducto externo (3) alrededor del conducto interno (2) y que soporta al conducto interno (2) con un espacio entre el conducto interno y el conducto externo, donde el conducto interno (2) está montado dentro del conducto externo (3) sobre soportes (4), permitiendo al menos a algunos de los soportes (4) un movimiento deslizante longitudinal del conducto interno (2) con respecto al conducto externo (3), caracterizada porque el conducto externo (3) presenta orificios (7, 8) que permiten al agua fluir primero hacia el espacio entre el conducto interno (2) y el conducto externo (3) y fluir después hacia fuera del espacio.

2. Una estructura de conductos según la reivindicación 1, en la que el conducto interno y el conducto externo tienen una sección transversal sustancialmente circular y son concéntricos.

3. Una estructura de conductos según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que al menos algunos de los soportes (4) incluyen cada uno un manguito respectivo en el que puede deslizarse el conducto interno.

4. Una estructura de conductos según la reivindicación 3, en la que los manguitos se mantienen en una posición fija dentro del conducto externo (3) mediante puntales que se extienden entre los manguitos y el conducto externo.

5. Una estructura de conductos según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en la que cada manguito incluye un revestimiento de baja fricción en el que puede deslizarse el conducto interno.

6. Una estructura de conductos según cualquier reivindicación anterior, en la que los orificios (7, 8) del conducto externo se forman mediante aberturas en la pared del conducto.

7. Una estructura de conductos según la reivindicación 6, en la que al menos algunas de las aberturas (7, 8) de la pared del conducto presentan áreas de sección transversal en el intervalo comprendido entre 50 mm2 y 200.000 mm2.

8. Una estructura de conductos según la reivindicación 6 ó 7, en la que las aberturas incluyen algunas aberturas en una primera región circunferencial del conducto externo (3) y otras aberturas en una segunda región circunferencial del conducto externo (3), estando separadas la primera y la segunda región circunferencial en más de 90 grados.

9. Una estructura de conductos según la reivindicación 8, en la que las aberturas incluyen algunas aberturas adicionales en una tercera región circunferencial del conducto externo (3), estando separadas entre sí la primera, la segunda y la tercera región circunferencial en más de 90 grados.

10. Una estructura de conductos según la reivindicación 9, en la que las aberturas de la primera región circunferencial son más grandes que las aberturas de la segunda y la tercera región circunferencial.

11. Una estructura de conductos según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en la que las aberturas están distribuidas a lo largo de la longitud de la estructura de conductos.

12. Una estructura de conductos según la reivindicación 11, en la que en cada una de una pluralidad de regiones a lo largo de la longitud de la estructura de conductos hay una abertura en una primera región circunferencial del conducto externo (3) y otra abertura en una segunda región circunferencial del conducto externo (3), estando separadas la primera y la segunda región circunferencial en más de 90 grados.

13. Una estructura de conductos según la reivindicación 12, en la que en cada una de la pluralidad de regiones a lo largo de la longitud de la estructura de conductos hay además una abertura adicional en una tercera región circunferencial del conducto externo (3), estando separadas entre sí la primera, la segunda y la tercera región circunferencial en más de 90 grados.

14. Una estructura de conductos según cualquier reivindicación anterior, en la que el área de sección transversal del interior del conducto interno está comprendido en el intervalo de 150 a 360.000 mm2.

15. Una estructura de conductos según cualquier reivindicación anterior, en la que el área de sección transversal del interior del conducto externo (3) es al menos dos

veces el área de sección transversal del exterior del conducto interno (2).

16. Una tubería que incluye una estructura de conductos según cualquier reivindicación anterior a lo largo de una parte de su longitud.

17. Una tubería según la reivindicación 16, que incluye una pluralidad de estructuras de conductos unidas entre sí en una relación de extremo a extremo, en la que algunas de las estructuras de conductos son según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

18. Un procedimiento para colocar una tubería desde una embarcación en el mar, en el que una estructura de conductos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 se coloca desde la embarcación como parte de la tubería.

19. Un procedimiento según la reivindicación 18, en el que la tubería comprende una pluralidad de estructuras de conductos unidas entre sí en una relación de extremo a extremo y algunas de las estructuras de conductos son según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

20. Un procedimiento según la reivindicación 19, en el que otras de las estructuras de conductos no son según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 pero se colocan mediante el mismo aparato de la embarcación que las estructuras de conductos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

21. Un procedimiento para usar una tubería que está colocada en el mar y que incluye a lo largo de su longitud una estructura de conductos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, incluyendo el procedimiento hacer pasar un fluido que está transportándose a lo largo de la tubería a través del conducto interno (2) de la estructura de conductos, siendo diferente la temperatura del fluido de la temperatura del agua en la región de la estructura de conductos, donde la diferencia de temperatura provoca al menos en parte que el agua fluya hacia el espacio entre el conducto interno (2) y el conducto externo (3), intercambie calor con el conducto interno y fluya hacia fuera del espacio entre el conducto interno y el conducto externo.

22. Un procedimiento según la reivindicación 21, en el que el agua fluye hacia el espacio entre el conducto interno y el conducto externo a través de regiones inferiores del conducto externo y fluye hacia fuera del espacio entre el conducto interno y el

- 11conducto externo a través de regiones superiores del conducto externo.

23. Un procedimiento según la reivindicación 22, en el que el agua fluye hacia fuera del espacio entre el conducto interno y el conducto externo a través de las regiones más superiores del conducto externo.

 

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