Método de unir dos porciones de una tubería submarina para conducir fluidos y/o gas.

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

comprendiendo el método las etapas de:

• unir un manguito telescópico (39; 78), que tiene un primer cabezal de acoplamiento (40; 79), a un primerextremo (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; 78), y el primer cabezal de acoplamiento (40; 79)en una primera posición dada en el lecho de la masa de agua (3);

• unir un segundo cabezal 10 de acoplamiento (42; 80) a un segundo extremo (36) de una segunda porción detubería (32) por encima de la masa de agua (3);

• colocar el segundo extremo (36) y el segundo cabezal de acoplamiento (42; 80) en una segunda posicióndada, cerca del primer cabezal de acoplamiento (40; 79), en el lecho de la masa de agua (3); y

• conectar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42; 79, 80) herméticamente entre sí en el lechode la masa de agua (3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2010/001076.

Solicitante: SAIPEM S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Martiri di Cefalonia, 67 San Donato Milanese ITALIA.

Inventor/es: FONTOLAN,MASSIMO, BRANDI,ROBERTO, MICHELAZZO,LUCA, ROSA,BRUNO.

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-2446350_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método de unir dos porciones de una tubería submarina para conducir fluidos y/o gas

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

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, petróleo.

Una tubería submarina del tipo descrito cubre distancias de cientos de kilómetros, se compone de tubos unidos entre sí en un buque 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 para formar 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 línea 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 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 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 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 de la masa de 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 con un primer y segundo extremos 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 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 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; tender 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 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) .

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 complejos y 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 lechos en pendiente y/o desiguales.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de unión de dos porciones de una tubería submarina para conducir fluido y/o gas en el lecho de una masa de agua; 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 una primera posición 45 dada 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 una segunda posición dada, cerca del primer cabezal de acoplamiento, en el lecho de la masa de agua; y ! conectar el primer y segundo cabezales de acoplamiento herméticamente entre sí en el lecho de la masa de agua.

La presente invención hace que la etapa de alineación sea relativamente fácil, al solo tener que alinear el primer y segundo cabezales de acoplamiento en la masa de agua, realizándose todas las demás conexiones por encima del

agua.

Otro objeto de la presente invención es... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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

! unir un manguito telescópico (39; 78) , que tiene un primer cabezal de acoplamiento (40; 79) , 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; 78) , y el primer cabezal de acoplamiento (40; 79) en una primera posición dada en el lecho de la masa de agua (3) ;

! unir un segundo cabezal de acoplamiento (42; 80) 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; 80) en una segunda posición dada, cerca del primer cabezal de acoplamiento (40; 79) , en el lecho de la masa de agua (3) ; y ! conectar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42; 79, 80) herméticamente entre sí en el lecho de la masa de agua (3) .

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, y que comprende la etapa de colocar el segundo cabezal de acoplamiento (42; 80) en una cuna (71; 83) para orientar el segundo cabezal de acoplamiento (42; 80) en la segunda posición dada.

3. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende la etapa de colocar el primer extremo (35) y el primer cabezal de acoplamiento (40) en una cuna (71) para orientar el primer cabezal de acoplamiento (40) en la primera posición dada.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, y que comprende las etapas de conectar una cuna (83) al manguito telescópico (78) por encima de la masa de agua (3) ; y tender la cuna (83) , el primer extremo (35) , el manguito telescópico (78) , y el primer cabezal de acoplamiento (79) sobre el lecho (2) de la masa de agua (3) .

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, y que comprende la etapa de alinear el eje longitudinal de la cuna 30 (83) y el eje (A3) del manguito telescópico (78) .

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, donde la cuna (83) está definida por media carcasa tubular.

7. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de conectar el primer

y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42; 79, 80) herméticamente comprende mover el primer y segundo cabezales de acoplamiento uno hacia el otro por medio de un dispositivo de accionamiento (74) que comprende un primer yugo (76) para acoplar el primer cabezal de acoplamiento (40; 79) , un segundo yugo (75) para acoplar el segundo cabezal de acoplamiento (42; 80) , y los actuadores (77) que conectan el primer y segundo yugos (76, 75) .

8. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de conectar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (79, 80) herméticamente comprende insertar el primer cabezal de acoplamiento (79) dentro del segundo cabezal de acoplamiento (80) ; y expandir el primer cabezal de acoplamiento (79) contra el segundo cabezal de acoplamiento (80) , preferentemente por medio de una operación de hidroconformación. 45

9. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende la etapa de bloquear el manguito telescópico (39; 78) en el lecho de la masa de agua (3) , después de conectar el primer y segundo cabezales de acoplamiento (40, 42; 79, 80) herméticamente sobre el lecho de la masa de agua (3) ; estando el manguito telescópico (39, 78) preferentemente bloqueado por medio de una operación de hidroconformación.

10. Un método de reparación de una tubería submarina, comprendiendo el método comprende las etapas de cortar y retirar una 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 55 porciones de una tubería submarina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. 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 respectivas (P1, P2) por medio de dos buque 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 9.


 

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