MÉTODO Y APARATO DE FIJACIÓN DE UN CONDUCTO A UNA ESTRUCTURA.

Método y aparato de fijación de un conducto a una estructura Esta invención se refiere a un método y a un aparato de fijación de un conducto a una estructura. De forma típica, la estructura contiene fluidos que serán extraídos a través del conducto. Algunas realizaciones pueden resultar útiles para estructuras en cuyo interior los fluidos serán inyectados a través del conducto. Realizaciones de la invención son especialmente útiles para unir conductos, tales como tubos, a estructuras que son relativamente inaccesibles, por ejemplo, depósitos y otras estructuras que están sumergidas en agua y que solamente permiten acceder a una cara del depósito. Algunas realizaciones son útiles para unir tubos para la extracción de petróleo y otros fluidos dañinos para el medio ambiente de barcos sumergidos. Muchas estructuras sumergidas, tales como barcos hundidos, etc., contienen grandes cantidades de petróleo u otros fluidos que pueden ser dañinos para el medio ambiente si son liberados al entorno de manera incontrolada. De forma típica, para evitar una liberación incontrolada de los fluidos desde la estructura, el petróleo u otro fluido es extraído de la estructura de manera controlada y, de forma tradicional, unos conductos, tales como tubos, se fijan a los depósitos de los barcos hundidos con el objetivo de vaciar el petróleo contenido en el interior del depósito. 15 En la actualidad, unos tubos con bordes se fijan a los depósitos por soldadura si es posible, en otro caso, los mismos pueden fijarse mediante elementos de fijación, tales como tornillos o remaches. En algunos casos, cuando ambos lados del depósito son accesibles, el tubo puede ser embutido en un orificio practicado previamente usando una herramienta de embutición de tubos.   El método tradicional para extraer líquido o gas (o contenidos) de un naufragio o estructura sumergida ha consistido en usar buceadores o vehículos de control remoto (ROV) para perforar y empalmar orificios en la estructura a efectos de montar un tubo con bordes, mediante el uso de tornillos que pasan a través de los bordes. Con frecuencia, los bordes se mantienen dispuestos contra la estructura mediante soportes de perforación magnéticos mientras son perforados y fijados a la estructura. Normalmente, el tubo con bordes está dotado previamente de una válvula y el orificio final en las estructuras es perforado a través de la válvula abierta, en el interior del hueco del tubo unido, a efectos de contener el petróleo en el interior del tubo cuando se retira el taladro. El proceso actual puede resultar peligroso si el líquido o el gas contenido en el depósito está bajo presión o es inflamable o tóxico, y consume tiempo y es difícil, siendo por lo tanto caro en términos de tiempos de inmersión y nivel de habilidad necesarios. La duración y los costes se ven agravados por el hecho de que, con frecuencia, el petróleo se escapa del depósito o de espacios para la maquinaria en la mayor parte de naufragios, y parte del mismo permanece retenido en el interior de otras partes de la estructura del barco. Por lo tanto, el petróleo debe ser extraído de diferentes partes del naufragio, lo que, de forma típica, requiere la unión de un gran número de tubos en diferentes posiciones para la extracción controlada de todo el petróleo. GB2217801 y US4284110 describen métodos previos de conexión de conductos a estructuras. Según la presente invención, se da a conocer un método de unión de un conducto a una estructura según la reivindicación 18. De forma típica, la estructura es plana y tiene una primera cara y una segunda cara opuesta. Por ejemplo, la estructura puede comprender un depósito que tiene una (primera) cara exterior y una (segunda) cara interior. En algunas realizaciones, una parte del conducto se hace pasar a través de un orificio en la (primera) cara de la estructura hasta que el cuello pasa totalmente a través del orificio y se extiende más allá de la segunda cara (interior) de la estructura, en el extremo opuesto del orificio. De forma típica, el conducto tiene un reborde o borde u otro mecanismo de tope en la superficie exterior del conducto para limitar una introducción excesiva del conducto en el orificio, de modo que, cuando el reborde contacta con la cara exterior de la estructura y evita un movimiento axial adicional de introducción del conducto en el orificio, el cuello se extiende solamente una distancia reducida desde la cara interior opuesta de la estructura. En algunas realizaciones, el cuello puede tener una limitación en el diámetro interior, aunque en otras realizaciones, el diámetro interno del cuello puede estar alineado con el diámetro interior del conducto. La invención también da a conocer un aparato de transferencia de fluidos a una estructura o desde la misma según la reivindicación 1. De forma típica, el cuello es maleable, de modo que el mismo puede ser deformado por el paso del dispositivo extensor de una primera configuración, en la que el mismo permite el paso del cuello a través del orificio antes de que el dispositivo extensor pase a través del paso interno, a una segunda configuración, en la que el mismo evita o limita el paso del cuello a través del orificio después de la extensión del cuello por el movimiento del dispositivo extensor a través del paso interno. De forma típica, el cuello está conformado en el extremo distal del conducto que se introduce en el orificio de la estructura. En algunas realizaciones, las dimensiones internas del paso interno pueden variar a lo largo de la longitud del paso 2 E08701946 16-11-2011   interno. Por ejemplo, el cuello puede tener forma de escalón o labio en la superficie interna del conducto, por ejemplo, un reborde, saliente o anillo interior que se extiende radialmente en el interior del paso interno, de forma típica, en el interior del hueco del paso interno, y separado del extremo del paso por cierta distancia. El escalón o labio puede ser continuo alrededor de toda la circunferencia de la superficie interior del cuello o puede estar formado por partes separadas que son discontinuas. En algunas realizaciones, las dimensiones internas iniciales del paso interno pueden ser sustancialmente constantes a lo largo de su longitud y el cuello puede estar situado en un extremo del paso, y la superficie externa puede ser deformada hasta una forma de embudo por el movimiento del dispositivo extensor a través del paso. Es suficiente que el diámetro externo sea deformado hasta una forma asimétrica para retener el cuello en el orificio, ya que, de forma típica, el dispositivo extensor extenderá el paso interno hasta una dimensión interna uniforme. El labio puede estar conformado a partir de un escalón mecanizado, cortado o moldeado en la superficie interior del hueco del conducto. En algunas realizaciones, el labio puede ser conformado por separado y ser unido posteriormente, por ejemplo, soldando o pegando un saliente, tal como un anillo anular o semianular, a la superficie interior. En algunas realizaciones de la invención, el labio puede comprender una estructura de soldadura o residuo de soldadura conformado en la superficie interior del hueco del conducto. De forma típica, el mecanismo de accionamiento está adaptado para accionar el conducto a través del orificio en la estructura. El aparato también puede incluir un mecanismo de unión que comprende opcionalmente un mecanismo de sujeción para conectar temporalmente el conducto a la estructura antes de que el dispositivo extensor sea accionado a través del conducto. El conducto puede ser cilíndrico, con una superficie interior que tiene una sección transversal en forma de arco. En algunas realizaciones, el conducto puede ser cuadrado y la superficie interior del conducto puede tener una sección transversal con otras formas, tal como una sección transversal rectangular. De forma típica, el mecanismo de tope comprende un reborde o borde que se extiende radialmente desde el conducto, en perpendicular con respecto al eje del conducto. Algunas realizaciones tienen un mecanismo de sujeción para retener temporalmente el conducto en su posición durante su unión y, de forma típica, puede comprender dispositivos magnéticos adaptados para conectar el borde a la estructura antes de conformar el orificio, de forma típica, a la cara exterior de la estructura. En algunas realizaciones, los medios de tope pueden incluir un anillo elástico, tal como un aro o anillo de muelle. La broca de corte puede ser desplazada por un mecanismo de accionamiento de broca, tal como una unidad de cilindro y émbolo hidráulico. Opcionalmente, es posible usar esta misma unidad de cilindro y émbolo hidráulico para accionar el conducto en contacto con la estructura. Opcionalmente, es posible usar el mismo mecanismo de accionamiento para accionar el movimiento del dispositivo extensor, aunque el mismo puede... [Seguir leyendo]

1. Aparato de transferencia de fluidos a una estructura (S) o desde la misma, teniendo el aparato: un conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) que tiene un paso interno con un cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n), estando adaptada una parte del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) para quedar alojada en el interior de un orificio en la estructura; un dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) adaptado para quedar alojado en el interior del paso interno del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) y que tiene al menos una parte que tiene una dimensión más grande que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) del paso interno; y un mecanismo (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de accionamiento adaptado para accionar el dispositivo extensor a través del paso interno del conducto y para extender el cuello del conducto, caracterizado porque: el aparato tiene un mecanismo de perforación que comprende un vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación; el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) comprende una abertura para permitir el paso del vástago de perforación; el mecanismo de perforación tiene una broca (6, 16, 26, 36, 46, 56, 76) de corte adaptada para conformar el orificio en la estructura (S), y; la broca (6, 16, 26, 36, 46, 56, 76) de corte está montada en el extremo del vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación. 2. Aparato según la reivindicación 1, que tiene un mecanismo de tope que se extiende radialmente desde el conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71), en perpendicular con respecto al eje del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71), en forma de anillo elástico (86) desviado radialmente hacia fuera desde una ranura en la superficie exterior del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71). 3. Aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) comprende un saliente que se extiende interior y radialmente en la superficie interna del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71), en el interior del hueco del paso interno y separado del extremo del paso, en el que el saliente es un anillo anular continuo alrededor de la circunferencia interior del conducto. 4. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el mecanismo (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de accionamiento para el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) acciona el conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) axialmente a través del orificio en la estructura (S). 5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que incluye un mecanismo de unión para conectar temporalmente el conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) a la estructura (S) antes de que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) sea accionado a través del conducto. 6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el mecanismo de perforación comprende un taladro que desplaza axialmente la broca (6, 16, 26, 36, 46, 56, 76) de corte mediante un mecanismo de accionamiento de broca que comprende una unidad (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de cilindro y émbolo hidráulico. 7. Aparato según la reivindicación 6, en el que la unidad (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de cilindro y émbolo hidráulico acciona el conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) en contacto con la estructura (S) y acciona el movimiento del dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) a través del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n). 8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) está estrechado, siendo una parte más ancha que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) y siendo una parte 40 más estrecha que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n).   9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que el propio dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) está adaptado para cambiar su configuración entre una configuración extendida y una configuración retraída. 10. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) incorpora cojinetes en la abertura para aislar el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) de par aplicado a través del giro del vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación. 11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que tiene una unidad de guía que aloja el conducto con el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n), y que tiene un borde para facilitar su conexión temporal a la estructura antes de que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) sea accionado a través del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71). 17 E08701946 16-11-2011   12. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) está conectado de forma liberable al vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación y está adaptado para desconectarse del mismo cuando el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) pasa a través del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n). 13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la broca de corte está conectada de forma liberable al vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación y está adaptada para desconectarse del vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación cuando el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) pasa a través del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n). 14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura (S) tiene una doble capa, cada una con una superficie exterior e interior (S1, S2), y el conducto está adaptado para pasar a través de las superficies exterior e interior (S1, S2) de la estructura antes de que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) se extienda, de modo que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) se extiende cuando una parte del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) está situada en la superficie interior (S2) de la estructura (S) o más allá de la misma. 15. Aparato según la reivindicación 14, que incorpora un dispositivo (86) de bloqueo elástico situado en la superficie exterior del conducto, manteniéndose el dispositivo (86) de bloqueo elástico en una primera configuración comprimida radialmente durante el paso del dispositivo de bloqueo a través de la superficie exterior (S1) y estando adaptado para cambiar su configuración después de pasar a través de la superficie exterior (S1) a una configuración extendida radialmente que ofrece resistencia a su paso a través de la superficie interior (S2) después del cambio de configuración. 16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de accionamiento está fijado a la estructura (S). 17. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de accionamiento tiene un bastidor de soporte que comprende varillas alargadas que se extienden en paralelo con respecto al conducto y conectadas al conducto a través de brazos de palanca que se acoplan y desacoplan con respecto al conducto. 18. Método de unión de un conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) a una estructura (S), comprendiendo el método las etapas de disponer un conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) con un paso interno que tiene un cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n); conformar un orificio a través de una cara de la estructura (S) para permitir el paso de una parte del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) a través del orificio; hacer pasar una parte del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) a través del orificio en la estructura (S), de modo que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) del conducto pasa a través del orificio en la estructura; disponer un dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) adaptado para encajar de forma restringida en el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n); disponer un mecanismo (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73) de accionamiento adaptado para accionar el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) a través del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n); y accionar el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) a través de una parte del conducto, de modo que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) ensancha una parte del paso interno del conducto en la región del cuello; caracterizado por: disponer un mecanismo de perforación que tiene un vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación, montar una broca de corte en el extremo del vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación, disponer una abertura en el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) y montar el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) en el vástago de perforación haciendo pasar el vástago de perforación a través de la abertura en el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77), y desplazar axialmente el vástago de perforación hacia la estructura para conformar el orificio y para accionar el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) a través del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71). 19. Método según la reivindicación 18, en el que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) pasa a través del orificio y se extiende más allá de la estructura (S) en el extremo opuesto del orificio. 20. Método según la reivindicación 18 o la reivindicación 19, en el que un mecanismo de tope en la superficie exterior del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71) limita el movimiento axial del conducto en el interior del orificio. 21. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 18-20, en el que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) es deformado por el paso del dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) de una primera configuración, en la que el mismo permite el paso del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) a través del orificio antes de que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) pase a través del paso interno, a una segunda configuración, en la que el mismo limita el paso del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) a través del orificio después de la extensión del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) por el movimiento del dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) a 18 E08701946 16-11-2011   través del paso interno. 22. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 18-21, en el que el dispositivo extensor es accionado a través del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71), pasando el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n), hasta que el mismo se cae del extremo distal del conducto. 23. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 18-22, en el que la broca (6, 16, 26, 36, 46, 56, 76) de corte se conecta de forma liberable al vástago (5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75) de perforación y se desconecta del vástago de perforación cuando el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) pasa a través del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n). 24. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 18-23, en el que el dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) se monta debajo del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n), en el extremo distal del paso interno del conducto (1, 11, 21, 31, 41, 51, 71), y se estira del dispositivo extensor (7, 17, 27, 37, 47, 57, 77) desde el extremo distal a través del conducto para extender el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n). 25. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 18-24, en el que la estructura (S) tiene una doble capa, cada una con una superficie exterior e interior (S1, S2), y el conducto se hace pasar a través de las superficies exterior e interior (S1, S2) de la estructura (S) antes de que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) se extienda, de modo que el cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) se extiende cuando una parte del cuello (1n, 11n, 21n, 31n, 41n, 51n, 71n) está situada en la superficie interior (S2) de la estructura (S) o más allá de la misma. 19 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   21 E08701946 16-11-2011   22 E08701946 16-11-2011   23 E08701946 16-11-2011   24 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   26 E08701946 16-11-2011   27 E08701946 16-11-2011   28 E08701946 16-11-2011   29 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   31 E08701946 16-11-2011   32 E08701946 16-11-2011   33 E08701946 16-11-2011   34 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   36 E08701946 16-11-2011   37 E08701946 16-11-2011   38 E08701946 16-11-2011   39 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   41 E08701946 16-11-2011   42 E08701946 16-11-2011   43 E08701946 16-11-2011   44 E08701946 16-11-2011   E08701946 16-11-2011   46 E08701946 16-11-2011