Método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir fluidos y/o gas.

Un método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de aguapara conducir de fluido y/o gas,

comprendiendo el método las etapas de:

• unir un manguito telescópico (39), que tiene un primer cabezal de acoplamiento (40), a un primer extremo(35) de una primera porción de tubería (31) por encima de la masa de agua (3);

• colocar el primer extremo (35), el manguito telescópico (39), y el primer cabezal de acoplamiento (40) en ellecho (2) de la masa de agua (3);

• unir un segundo cabezal de acoplamiento (42) a un segundo extremo (36) de una segunda porción de tubería(32) por encima de la masa de agua (3);

• colocar el segundo extremo (36) y el segundo cabezal de acoplamiento (42) en el lecho (2) de la masa deagua (3), cerca del primer cabezal de acoplamiento (40);

• alinear más o menos el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) en la masa de agua (3); y• sujetar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) entre sí en la masa de agua (3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2010/001078.

Solicitante: SAIPEM S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Martiri di Cefalonia, 67 20097 San Donato Milanese (Milano) ITALIA.

Inventor/es: FONTOLAN,MASSIMO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16L1/16 SECCION F — 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 (soldadura con o sin fusión B23K; mecanismos de elevación o de toma de carga B66; instalaciones hidráulicas, drenaje del suelo E02B; excavaciones o construcciones bajo el agua E02D; máquinas para excavar zanjas y colocar simultáneamente los tubos E02F; colocación de canalizaciones de alcantarilla E03F 3/06; en el orificio de perforación o pozo E21B; fabricación de túneles E21D; colocación de cables eléctricos H02G; fabricación de empalmes especiales para tubos, véanse los grupos apropiados para los empalmes). › sobre el fondo.
  • F16L1/26 F16L 1/00 […] › Reparación o montaje de los tubos sobre o bajo el agua (mangas flotantes F16L 11/133; elementos de montaje de tubos en sí F16L 13/00 - F16L 49/00).
  • F16L55/16 F16L […] › F16L 55/00 Dispositivos o accesorios para utilizarlos con o en relación con los sistemas de tubos (F16L 1/00 - F16L 53/00, F16L 57/00, F16L 59/00 tienen prioridad; reparación o montaje de los tubos sobre o bajo el agua F16L 1/26; boquillas B05B; limpieza de tuberías B08B 9/02, p. ej. eliminación de obstrucciones B08B 9/027; dispositivos para evitar que revienten las canalizaciones por efecto del hielo E03B 7/10; para instalaciones de fontanería doméstica E03C 1/00; dispositivos para reparar las fugas de los tubos o canalizaciones de los aparatos cambiadores de calor F28F 11/00). › Dispositivos para evitar las fugas en los tubos o en las mangas.

PDF original: ES-2441555_T3.pdf

 

Método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir fluidos y/o gas.

Fragmento de la descripción:

Método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir fluidos y/o gas 5

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir fluido y/o gas.

Antecedentes de la técnica Para la finalidad de la presente invención, la expresión "tubería submarina" pretende generalmente significar una tubería tendida sobre el lecho de una masa de agua profundo uniforme para conducir gas y/o líquido, en particular el

petróleo.

Una tubería submarina del tipo descrito cubre distancias de cientos de kilómetros, se compone de tubos unidos entre sí en una embarcación de tendido, se lanza al agua fuera del buque de tendido, y se tiende sobre el lecho de la masa de agua a medida que se ensambla.

Cada tubo tiene normalmente una longitud unitaria de 12 metros, con un diámetro relativamente grande que oscila entre 0, 2 y 1, 5 metros, y comprende un cilindro de acero; una cubierta de protección de material polímero en contacto con el cilindro de acero para protegerla de la corrosión, y a veces una pesada cubierta de hormigón o Gunita en contacto con la cubierta de protección para sujetar el tubo con un peso hacia abajo.

Los tubos se unen en instalaciones en tierra en tubos de múltiples longitudes unitarias, y en buques de tendido en los que se unen los tubos de longitud unitaria o de múltiples longitudes unitarias forman la tubería, que se lanza después fuera del buque de tendido en el lecho de la masa de agua.

La tubería se ensambla y se lanza fuera del buque de tendido utilizando uno de dos métodos, dependiendo de la profundidad de la masa de agua.

En un primer método, la tubería se forma en una torre de lanzamiento que comprende una estación de montaje, y se lanza sustancialmente de forma vertical de modo que asume una configuración en forma de J entre el buque de tendido y el lecho de la masa de agua. Este método es particularmente adecuado para el tendido de tuberías en aguas muy profundas.

En el segundo método, la tubería se forma en una cadena de montaje sustancialmente horizontal, y se lanza desde una rampa de tendido que, en la configuración de trabajo, sirve para orientar y apoyar la tubería a lo largo de una trayectoria curva que tiene una primera porción sobre el agua, y una segunda porción en el agua. Las tuberías tendidas utilizando este método asumen una configuración en forma de S entre el buque de tendido y el lecho de la masa de agua.

Cerca de las costas y en aguas poco profundas, las tuberías son normalmente enterradas en el lecho para 45 protegerse contra el estrés hidrodinámico, cambios en la temperatura, y daños causados por cuerpos extraños.

Enterrar tuberías submarinas en el lecho es una práctica común en aguas poco profundas, pero es difícil de hacer y económicamente inviable en aguas profundas. Como resultado, las tuberías que simplemente están tendidas sobre el lecho en aguas profundas se exponen objetos contundentes, tales como anclas inadvertidamente remolcadas, que literalmente "aran" el lecho y pueden dañar la tubería, incluso hasta el punto de que rasgarla. Incidentes de este tipo son relativamente raros, pero el daño causado por los mismos es enorme, tanto en términos de contaminación como el hecho de que muchos países dependen casi por completo de tales tuberías para el suministro de energía.

Por lo tanto, cuando se producen, se deben tomar medidas de inmediato para reparar, sellar y restaurar las 55 características mecánicas de la tubería.

Diversos métodos para hacer esto se han propuesto, algunos de los cuales ofrecen realizar todo el trabajo de reparación en la masa de agua, y otros realizar parte del trabajo de reparación por encima del agua, y parte en la masa de agua.

Un método de reparación que se describe en la patente US 5.437.517 comprende las etapas de cortar la longitud dañada de la tubería para formar una primera y segunda porciones de tubería que tiene un primer y segundo extremo respectivamente; unir un primer cabezal de acoplamiento a la primera porción de tubería en la masa de agua; unir un segundo cabezal de acoplamiento a la segunda porción de tubería en la masa de agua; colocar un 65 manguito telescópico, que tiene un tercer y cuarto cabezales de acoplamiento, en la masa de agua, entre el primer y el segundo cabezales de acoplamiento; alinear la primera porción de tubería, la segunda porción de tubería, y el

manguito telescópico en la masa de agua; ajustar la longitud del manguito telescópico en la masa de agua, y unir el manguito telescópico al primer y segundo cabezales de acoplamiento en la masa de agua. El manguito telescópico, que comprende dos tubos de deslizamiento, se bloquea en su posición. Todas las operaciones anteriores se realizan en la masa de agua utilizando equipos subacuáticos controlados por ROV (Vehículos Operados a Distancia)

conectados por cable (umbilical) a un buque de tendido.

Una de las partes más críticas del método anterior es alinear la primera y segunda porciones de tubería y el manguito telescópico; y mientras más profunda es el agua, más difícil se vuelve la alineación. Ajustar la longitud del manguito telescópico también es una operación delicada, teniendo que ser realizada sin mover el manguito fuera de la línea con respecto al primer y segundo cabezales de acoplamiento.

Un método de reparación de tuberías submarinas que se describe en la patente US 4.304.505 comprende las etapas de cortar la longitud dañada de la tubería para formar una primera y segunda porciones de tubería con un primer y segundo extremos respectivamente; elevar el primer extremo sobre un buque de tendido; unir un primer cabezal de acoplamiento a la primera porción de tubería; colocar el primer extremo y el primer cabezal de acoplamiento sobre el lecho de la masa de agua; elevar el segundo extremo sobre el buque de tendido; unir un segundo cabezal de acoplamiento a la segunda porción de tubería; colocar el segundo extremo y el segundo cabezal de acoplamiento sobre el lecho; colocar una sección de tubo, que tiene un tercer y cuarto cabezales de acoplamiento, en la masa de agua, entre el primer y segundo cabezales de acoplamiento; alinear la primera porción de tubería, la segunda porción de tubería, y la sección de tubo en la masa de agua; y unir la sección de tubo al primer y segundo cabezales de acoplamiento en la masa de agua.

Este método implica también una etapa de alineación crítica, que es vital para lograr conexiones capaces de restaurar las características mecánicas y de sellado estanco a fluidos entre la sección de tubo y la primera y

segunda porciones de tubería.

Para alinear con precisión la primera y segunda porciones de tubería y el manguito telescópico o sección de tubo se necesita el uso de un dispositivo de alineación extremadamente voluminoso, pesado diseñado para acoplar y alinear la primera y segunda porciones de tubería y el manguito telescópico (o sección de tubo, en el caso del método descrito en el documento US 4.304.505) . Sin embargo, el dispositivo de alineación solo puede operar en un lecho relativamente plana capaz de soportar establemente el peso del dispositivo.

Divulgación de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un método directo de unión de dos porciones de una tubería submarina, sin necesidad de equipos particularmente voluminosos.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método de unión de dos porciones de una tubería submarina que se pueda implementar en pendiente y/o en lechos desiguales.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir fluido y/o gas; comprendiendo el método las etapas de:

! unir un manguito telescópico, que tiene una primer cabezal de acoplamiento, a un primer extremo de una primera porción de tubería por encima de la masa de agua; ! colocar el primer extremo, el manguito telescópico, y el primer cabezal de acoplamiento en el lecho de la masa de agua; ! unir un segundo cabezal de acoplamiento a un segundo extremo de una segunda porción de tubería por encima de la masa de agua; ! colocar el segundo extremo y el segundo cabezal de acoplamiento en el lecho de la masa de agua, cerca del primer cabezal de acoplamiento; ! alinear más o menos el primer y segundo cabezales de acoplamiento en la masa de agua; y ! sujetar el primer y segundo cabezales de acoplamiento entre sí en la masa de agua.

La presente invención hace... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de unión de dos porciones de una tubería submarina tendida sobre el lecho de una masa de agua para conducir de fluido y/o gas, comprendiendo el método las etapas de:

! unir un manguito telescópico (39) , que tiene un primer cabezal de acoplamiento (40) , a un primer extremo (35) de una primera porción de tubería (31) por encima de la masa de agua (3) ; ! colocar el primer extremo (35) , el manguito telescópico (39) , y el primer cabezal de acoplamiento (40) en el lecho (2) de la masa de agua (3) ;

! unir un segundo cabezal de acoplamiento (42) a un segundo extremo (36) de una segunda porción de tubería (32) por encima de la masa de agua (3) ; ! colocar el segundo extremo (36) y el segundo cabezal de acoplamiento (42) en el lecho (2) de la masa de agua (3) , cerca del primer cabezal de acoplamiento (40) ; ! alinear más o menos el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) en la masa de agua (3) ; y

! sujetar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) entre sí en la masa de agua (3) .

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, y que comprende la etapa de alinear con precisión el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) sujetando el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) en la masa de agua (3) .

3. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) forman parte de un conjunto de conexión auto-centrante (44) diseñado para alinear con precisión la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) .

4. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende las etapas de determinar la distancia entre el primer y segundo extremos (35, 36) en la masa de agua (3) ; y ajustar más o menos la longitud del manguito telescópico (39) por encima de la masa de agua (3) , a fin de dejar un hueco entre el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40; 42) cuando el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40; 42) están colocados uno orientado hacia el otro en la masa de agua (3) ; siendo dicho hueco preferentemente uno de más o menos unos pocos decímetros.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, y que comprende la etapa de ajustar automáticamente la longitud del manguito telescópico (39) por medio de la tracción ejercida por un conjunto de conexión auto-centrante (44) cuando se sujetan el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) .

6. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende la etapa de bloquear el manguito telescópico (39) en la masa de agua (3) después de la etapa de sujeción del primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42) en la masa de agua; estando el manguito telescópico (39) bloqueado preferentemente por una operación de hidroformación.

7. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) comprenden cada una un cilindro de metal (27) , y al menos una cubierta (28; 29) sobre el cilindro de metal (27) ; comprendiendo el método las etapas de retirar la cubierta (28; 29) del cilindro de metal (27) en el primer y segundo extremos (35, 36) de la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) por encima de la 45 masa de agua (3) .

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, y que comprende las etapas de biselar los bordes del primer y segundo extremos (35, 36) de la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) por encima de la masa de agua (3) .

9. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de unir el manguito telescópico (39) al primer extremo (35) de la primera porción de tubería (31) comprende la etapa de soldar el manguito telescópico (39) al primer extremo (35) .

10. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de unión del segundo cabezal de acoplamiento (42) al segundo extremo (36) de la segunda porción de tubería (32) comprende la etapa de soldar el segundo cabezal de acoplamiento (42) al segundo extremo (36) .

11. Un método de reparación de una tubería submarina, comprendiendo el método las etapas de cortar y retirar una 60 sección de tubería (30) de la tubería (1) en una masa de agua (3) para formar una primera y segunda porciones de tubería (31, 32) ; elevar la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) parcialmente por encima de la masa de agua (3) , y unir la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) utilizando el método de unión de dos porciones de una tubería submarina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. Un método de tendido de una tubería submarina, comprendiendo el método las etapas de tender una primera y segunda porciones de tubería (31, 32) a lo largo de dos trayectorias convergentes (P1, P2) respectivas por medio de dos buques de tendido (5; 68) respectivos; y unir la primera y segunda porciones de tubería (31, 32) utilizando el método de unión de dos porciones de una tubería submarina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.


 

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