Instalación para la transferencia de un fluido entre un buque cisterna y una estructura fija.

Instalación (16) de transferencia de un fluido entre un buque (12) de transporte y un depósito de fluido sobre una estructura fija (18),

del tipo que comprenda:

- un conducto (34) de transporte de fluido hacia la estructura fija (18), sumergida al menos parcialmente en una extensión de agua (14);

- un dispositivo (65, 48) de transporte de fluido entre el buque (12) y el conducto de transporte (34), empalmado a un extremo de empalme (59) del conducto de transporte (34); y

- un muelle flotante (42) de amarre del buque (12), situado cerca del extremo de empalme (59), y localmente móvil en la extensión de agua (14), del muelle flotante (42) comprende:

• una estructura portadora (60) destinada a ser parcialmente sumergida en la extensión de agua (14), la estructura portadora (60) comprende un enrejado calado (66) que delimite los espacios interiores (68) de circulación de agua destinados a desembocar en la extensión de agua (14);

• líneas flexibles (64) de anclaje de la estructura al fondo (20) de la extensión de agua (14);

• medios (62) de fijación de líneas de amarre (28) del buque a la estructura portadora (60);

caracterizada porque la relación entre el volumen de los espacios interiores (68) y la suma del volumen del enrejado calado (66) y el volumen de los espacios interiores (68) es superior a 0, 9.

Instalación para la transferencia de un fluido entre un buque cisterna y una estructura fija.

La presente invención se refiere a una instalación para la transferencia de un fluido entre un buque cisterna y un depósito de fluido sobre una estructura fija según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención se aplica particularmente en la transferencia de hidrocarburos líquidos como gases licuados, como por ejemplo el gas natural licuado (GNL) o el gas licuado de petróleo (GLP) , entre un buque cisterna y una estructura fija. Dicha estructura fija es, por ejemplo, una unidad de licuado o un terminal de regasificación durante la carga del buque, o un depósito de fluido durante su descarga.

Teniendo en cuenta ciertas restricciones de seguridad y el desplazamiento de los buques, es preferible realizar las operaciones de transferencia de fluido manteniendo el buque fuera del puerto, en aguas más profundas, por ejemplo a unos centenares de metros de la costa.

Para realizar tales operaciones en alta mar, son especialmente conocidos los puestos de carga y descarga de buques que comprenden una plataforma de transferencia de fluidos fijada en el fondo marino, denominada "jacket". Dicha plataforma sostiene unos brazos articulados para la transferencia de fluidos, destinados a estar conectados a unos sistemas transversales del buque denominados "manifolds" (colectores) .

Los puestos de carga conocidos comprenden además un conjunto de amarraderos (generalmente conocidos por el término inglés "dolphins") para absorber la energía de atracamiento del buque y amarrarlo tras el atracamiento. Dichos amarraderos están también fijados en el fondo marino mediante pilares metálicos rígidos.

La plataforma de transferencia de fluidos está conectada a un depósito ubicado en la costa o sobre una plataforma fija en el mar mediante un conducto flexible o un conducto sumergido de modo parcial o total.

Este tipo de poste de transferencia requiere una profundidad del agua suficiente para el calado del buque. Sin embargo, cuando el buque se encuentra amarrado en el amarradero, no puede orientarse hacia los elementos. Además, sin una protección adecuada contra la marejada, que suele ser proporcionada por un dique, los movimientos relativos entre el buque y el puesto de carga son muy significativos. Por tanto, los esfuerzos aplicados sobre las líneas de amarre entre el buque y los amarraderos son importantes, lo que implica que el puesto de transferencia debe estar ubicado en un lugar resguardado.

Para paliar este problema, el documento de patente US 2004/0216485 describe una instalación de transferencia del tipo mencionado anteriormente, en la que los amarres han sido reemplazados por conjuntos calados parcialmente sumergibles, anclados en el fondo marino mediante líneas de anclaje flexibles.

Dichos conjuntos parcialmente sumergibles se ubican a cierta distancia de la plataforma de carga, a ambos lados de ésta por el amarre respectivo de la parte delantera y trasera del buque. Dichas estructuras portadoras son macizas ya que comprenden pilares de aproximadamente 10 metros de diámetro, y montantes que presentan una superficie de contacto con el agua muy importante en relación con el volumen global de la estructura.

Así pues, cuando las estructuras portadoras están acopladas al buque mediante las líneas de amarre, presentan una importante inercia, de manera que el conjunto formado por la estructura y el buque absorbe la marejada en poco tiempo.

Sin embargo, dicha instalación no es plenamente satisfactoria. De hecho, debido a que la estructura portadora es dinámicamente pesada, puede presentar una inercia no despreciable en relación con la inercia del buque que se encuentra amarrado a ella, teniendo en cuenta la elevada masa del agua que la lastra, y la gran superficie de contacto con la extensión de agua sobre la que flota. Por tanto, se siguen aplicando importantes restricciones sobre las líneas de amarre entre el buque y las estructuras portadoras.

Además, aunque las estructuras portadoras permiten, debido a su peso, absorber la marejada en poco tiempo, siguen siendo, a causa de la gran superficie de contacto con el agua, muy sensibles al oleaje y a la marejada en la extensión de agua en condiciones climatológicas muy adversas, particularmente cuando la marejada provoca olas superiores a seis metros de altura. Como resultado, las líneas de amarre de las estructuras portadoras deben estar sobredimensionadas para soportar una marejada en el caso de que haga mal tiempo.

El documento US 2005/0145154 describe una instalación de amarre de un buque flotante que comprende una estructura calada.

Un objetivo de la presente invención es obtener una instalación de transferencia que pueda utilizarse fácilmente a cierta distancia de la costa, limitando los esfuerzos dinámicos empleados en atracar, las restricciones de amarre entre el buque y la estructura portadora y que, sin embargo, pueda soportar olas de gran altura en condiciones extremas.

A tal efecto, la presente invención tiene como objetivo una instalación según la reivindicación 1. La instalación según la presente invención puede comprender una o más características de las reivindicaciones dependientes 2 a 11.

La presente invención tiene como objetivo un conjunto de transporte según la reivindicación 12.

El conjunto de transporte puede comprender una o más características de las reivindicaciones 13 y 14.

La presente invención tiene asimismo como objetivo un proceso de transferencia según la reivindicación 15.

La presente invención se comprenderá mejor tras la lectura de la descripción ofrecida a continuación, únicamente a título de ejemplo, y realizada en referencia a los dibujos anexos, en los que:

- la Figura 1 es una vista esquemática de la parte superior de una primera instalación de transferencia según la presente invención, antes del atracamiento de un buque de transporte de hidrocarburos;

- la Figura 2 es una vista análoga a la Figura 1 tras el atracamiento del buque;

- la Figura 3 es una vista transversal, realizada según un plano transversal de la instalación de la Figura 2 durante una transferencia de hidrocarburos entre la instalación y el buque;

- la Figura 4 es una vista análoga a la Figura 1 de una segunda instalación de transferencia según la presente invención;

- la Figura 5 es una vista análoga a la Figura 3 de una tercera instalación de transferencia según la presente invención; y

- la Figura 6 es una vista análoga a la figura 3 de una cuarta instalación según la presente invención.

En el texto a continuación, los términos "longitudinal" y "transversal" se entienden con respecto a la dirección alargada: de un buque o de una estructura portadora. Los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se entienden con respecto al sentido de circulación de un fluido durante la descarga de dicho fluido desde el buque hacia la instalación de transferencia.

Las Figuras 1 a 4 ilustran un primer conjunto 10 de transporte de hidrocarburos líquidos según la presente invención.

Dicho conjunto 10 se aplica al transporte y a la transferencia de hidrocarburos licuados, particularmente de gas licuado, como por ejemplo gas natural licuado (GNL) , gas licuado de petróleo (GLP) , o cualquier otro tipo de gas licuado.

El conjunto de transporte comprende un buque de transporte 12, que flota sobre una extensión de agua 14, una instalación 16 de transferencia de fluidos dispuesta en dicha extensión de agua 14 para recibir el buque 12, y una estructura fija o terminal 18 situada en la costa a cierta distancia de la instalación de transferencia 16 para recibir el fluido descargado por dicha instalación de transferencia 16, o para producir o almacenar el fluido destinado a cargarse en el buque 12 mediante la instalación de transferencia 16.

En el texto a continuación, se podrá comprender con facilidad que el conjunto de transporte 10 es completamente reversible, es decir, que la instalación de transferencia 16 puede utilizarse tanto para cargar un fluido en el buque 12 que haya sido producido o almacenado en el terminal 18, como para descargar un fluido desde el buque 12 hacia el terminal 18. Este último caso se describe únicamente a título de ejemplo en el texto a continuación.

La extensión de agua 14 es una extensión de agua salada como un mar o un océano, o una extensión de agua dulce... [Seguir leyendo]

1. Instalación (16) de transferencia de un fluido entre un buque (12) de transporte y un depósito de fluido sobre una estructura fija (18) , del tipo que comprenda:

- un conducto (34) de transporte de fluido hacia la estructura fija (18) , sumergida al menos parcialmente en una extensión de agua (14) ;

- un dispositivo (65, 48) de transporte de fluido entre el buque (12) y el conducto de transporte (34) , empalmado a un extremo de empalme (59) del conducto de transporte (34) ; y

- un muelle flotante (42) de amarre del buque (12) , situado cerca del extremo de empalme (59) , y localmente móvil en la extensión de agua (14) , del muelle flotante (42) comprende:

• una estructura portadora (60) destinada a ser parcialmente sumergida en la extensión de agua (14) , la estructura portadora (60) comprende un enrejado calado (66) que delimite los espacios interiores (68) de circulación de agua destinados a desembocar en la extensión de agua (14) ;

• líneas flexibles (64) de anclaje de la estructura al fondo (20) de la extensión de agua (14) ;

• medios (62) de fijación de líneas de amarre (28) del buque a la estructura portadora (60) ;

caracterizada porque la relación entre el volumen de los espacios interiores (68) y la suma del volumen del enrejado calado (66) y el volumen de los espacios interiores (68) es superior a 0, 9.

2. Instalación (16) según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de transporte (65, 48) comprende un conjunto (65) de transferencia de fluido montado sobre el enrejado calado (66) , y el conjunto de transferencia (65) comprende al menos un conducto flexible (104) aguas arriba de transferencia de fluido, destinado a ser conectado al buque (12) .

3. Instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque comprende una plataforma fija (40) de soporte, que comprende al menos un pilar (46) fijado en el fondo de la extensión de agua (141) , y el dispositivo de transporte (65, 48) que comprende un conjunto de empalme (48) al conducto (34) de transporte, llevado por la plataforma de soporte (40) , y el extremo de empalme (59) del conducto de transporte (34) que está conectado al conjunto de empalme (48) sobre la plataforma de soporte (40) .

4. Instalación (16) según la reivindicación 3, en combinación con la reivindicación 2, caracterizada porque el conjunto de transferencia (65) comprende al menos un conducto flexible (122) aguas abajo de transferencia de fluido destinado a conectarse al conjunto de empalme (48) sobre la plataforma de soporte (40) .

5. Instalación (16) según la reivindicación 4, caracterizada porque la plataforma de apoyo (40) y la estructura portadora (60) delimitan entre sí un espacio intermedio (124) , en el que cada conducto flexible (122) aguas abajo está provisto de medios (126) de desconexión de emergencia que se extienden frente al espacio intermedio.

6. Instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque la estructura portadora (60) presenta una forma alargada siguiendo un eje (Y-Y') que delimita una superficie lateral (80) de atracamiento del buque y una superficie lateral opuesta (82) , extendiéndose dichas superficies laterales (80, 82) entre los dos extremos de la estructura portadora (60) , estando la plataforma de soporte (40) situada en frente de la superficie opuesta (82) entre dichos extremos o en la prolongación axial de la estructura portadora (60) en frente de uno de dichos extremos.

7. Instalación según la reivindicación 2, caracterizada porque el dispositivo de transporte (65, 48) comprende un conjunto de empalme (48) al conducto de transporte (34) llevado por la estructura portadora (60) , estando el extremo de empalme (59) conectado al conjunto de empalme (48) sobre la estructura portadora (60) .

8. Instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque el (o cada) conducto flexible (104) aguas arriba puede formar un saliente al menos parcialmente, a cierta distancia de la estructura portadora (60) hacia el buque (12) , estando el (o cada) conducto flexible (104) aguas arriba provisto de medios de desconexión de emergencia.

9. Instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la relación entre el volumen de los espacios interiores (68) y la suma del volumen del rejado calado (66) y el volumen de los espacios interiores (68) está comprendida entre 0, 95 y 0, 99.

10. Instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el rejado calado comprende una pluralidad de vigas tubulares (70, 72, 74) empalmadas entre sí, siendo el perímetro de la estructura portadora (60) , proyectado en un plano horizontal, superior a al menos cincuenta veces el diámetro máximo de las vigas (70, 72, 74) .

11. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el enrejado presenta una sección horizontal notablemente constante en toda su altura.

12. Conjunto (10; 140) de transporte de un fluido, caracterizado porque comprende:

- un buque (12) de transporte del fluido; y

- una instalación (16) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

estando el buque (12) amarrado al muelle flotante (42) mediante líneas de amarre (28) fijadas a los medios de fijación de líneas de amarre (62) para que el buque (12) se desplace verticalmente en conjunción con el muelle flotante (42) .

13. Conjunto (10; 140) según la reivindicación 12, caracterizado porque el peso de la estructura portadora (60) es inferior al 5% del peso del buque (12) .

14. Conjunto (10; 140) según cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque la instalación (16) comprende un muelle flotante único (42) de amarre del buque (12) , estando dicho buque (12) amarrado exclusivamente al muelle flotante de amarre único (42) .

15. Proceso de transferencia de un fluido en un conjunto de transporte (10; 140) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- desplazamiento del buque (12) hacia el muelle flotante (42) para realizar el atracamiento frente a una superficie de atracamiento (80) de la estructura portadora (60) ;

- colocación de las líneas de amarre (28) para enganchar el buque (12) a la estructura portadora (60) , pudiendo entonces dicha estructura portadora (60) desplazarse verticalmente en conjunción con el buque;

- empalme hidráulico entre un depósito (26) de fluido traído por el buque y el extremo de empalme del conducto de transporte (34) mediante el dispositivo de transporte (65, 48) a través, o por encima, del muelle flotante (42) .

- transferencia de fluido entre el buque (12) y el conducto de transporte del fluido (34) .