Tubo flexible que tiene una capa blindada resistente a la presión y componentes del mismo.

Una cinta compuesta alargada para formar al menos una capa enrollada helicoidalmente de espiras entrelazadasen un cuerpo de tubo flexible para el transporte fluido de producción,

estando configurada la cinta para entrelazarespiras adyacentes en la capa de cinta mediante la anidación de una región en forma de gancho de una espira enuna región de recepción en forma de gancho de una espira adyacente, en el que la cinta compuesta comprende:un elemento de cinta alargado (12) y

un elemento de soporte del elemento de cinta (14) que comprende una primera porción (32) configuradapara retener una espira determinada del elemento de cinta alargado (12) y una segunda porción en formade gancho (34) configurada para acoplarse a una espira adyacente del elemento de cinta alargado (12),en el que el elemento de cinta (12) comprende un cuerpo que tiene una superficie de base (20), unasuperficie superior (22) opuesta a la superficie de base (20) y una primera y segunda paredes lateralesopuestas (24, 26) que se extienden entre la superficie de base (20) y la superficie superior (22),donde la primera porción (32) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) comprende una banda debase (36) dispuesta en relación enfrentada con la superficie de base (20) del elemento de cinta (12) y unaprimera y segunda bandas laterales opuestas (38, 40) que se extienden desde los márgenes lateralesopuestos de la banda de base (36) y dispuestos en relación enfrentada con las respectivas primera ysegunda paredes laterales (24, 26) del elemento de cinta (12),

caracterizada porque el elemento de cinta (12) también incluye un rebaje (28), y porque la primera paredlateral (24) del elemento de cinta (12) incluye dicho rebaje (28) que está dimensionado y configurado pararecibir la primera banda lateral (32) del elemento de soporte del elemento de cinta (14).

Tubo flexible que tiene una capa blindada resistente a la presión y componentes del mismo La presente invención se refiere a tubos flexibles que se pueden usar para transportar fluidos, tales como fluidos de producción. En particular, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a un cuerpo de tubo flexible y a un procedimiento para fabricar un cuerpo de tubo flexible que tiene una capa formada mediante espiras adyacentes de cinta enrollada helicoidalmente que se entrelazan entre sí. La invención también se refiere a cintas para formar una capa de este tipo.

Tradicionalmente, un tubo flexible se utiliza para el transporte de fluidos de producción, tales como aceite y/o gas y/o agua, desde una posición a otra. Un tubo flexible es particularmente útil en la conexión de una posición submarina a otra posición submarina o una posición al nivel del mar. Un tubo flexible está formado generalmente como un conjunto de una longitud de cuerpo de tubo flexible y uno o más accesorios en los extremos. El cuerpo del tubo está formado típicamente como un compuesto de capas tubulares de material que forman un conducto que contiene fluido y presión. La estructura del tubo permite grandes deflexiones sin provocar esfuerzos de flexión que afecten a la funcionalidad del tubo durante toda una vida deseada. El cuerpo del tubo está construido generalmente, pero no necesariamente, como una estructura compuesta que incluye capas metálicas y de polímero. El tubo flexible se puede utilizar como una línea de flujo sobre el suelo y/o en una posición submarina. El tubo flexible también puede ser utilizado como un puente o tubo de subida.

En muchos tubos flexibles conocidos anteriores de este tipo, se utiliza una "capa de blindaje resistente a la presión" para ayudar a reforzar una funda de presión interna, tal como una barrera o revestimiento de fluido y que evita la expansión radial y la rotura debidas a las condiciones de presión diferencial que actúan a través del tubo. La capa de blindaje resistente a la presión es, por lo tanto, importante para la capacidad de contención de la presión del tubo flexible. La capa de blindaje resistente a la presión también puede actuar como una capa de refuerzo principal que proporcione resistencia al colapso.

Típicamente, la capa de blindaje resistente a la presión que actúa como una capa de resistencia tangencial está formada mediante el enrollado helicoidal de una o más cintas sobre una capa subyacente mediante, con lo cual las espiras de cinta adyacente quedan entrelazadas entre sí, con una garra o gancho en un borde de una espira de cinta que se entrelaza con un rebaje o región de valle correspondiente en un borde opuesto de una espira adyacente.

Los perfiles de blindaje resistentes a la presión conocidos anteriormente son numerosos y muchos tienen una forma de Zeta o S. Un ejemplo de ello se ilustra en la solicitud de patente europea que tiene el número de publicación EP 0929767. Este documento divulga un conducto flexible formado con una banda enrollada helicoidalmente de metal para proporcionar resistencia a la presión de rotura. La banda tiene un labio o gancho de borde delantero y un gancho de borde trasero que se acoplan y entrelazan cuando la banda se enrolla helicoidalmente. La sección transversal de la banda tiene un perfil asimétrico en forma de Z con una sección de cuerpo principal entre los bordes de los extremos de la banda. Sin embargo, se observa que la manipulación de dicha espira a través de fabricación puede ser difícil debido a la asimetría del alambre. Efectivamente, el alambre tiende a enrollarse sobre su lado durante la fabricación. También el perfil del alambre de la capa de blindaje resistente a la presión limita la relación entre la altura y la anchura del alambre de tal manera que es difícil conseguir un perfil que tenga una altura relativamente grande. La restricción a la relación entre la altura y la anchura del alambre limita las presiones internas y/o externas que el tubo es capaz de soportar.

El documento de patente GB 1910 22 719A divulga un cinta compuesta alargada según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un objetivo de la presente invención es al menos mitigar en parte los problemas anteriormente mencionados.

Es un objetivo de las realizaciones de la presente invención proporcionar un cuerpo de tubo flexible que incluya una capa de blindaje resistente a la presión que sea relativamente sencilla de fabricar en relación con las capas de blindaje conocidas anteriormente.

Es un objetivo de las realizaciones de la presente invención proporcionar una capa de blindaje resistente a la presión que pueda incluirse en el cuerpo del tubo flexible para mejorar la resistencia a la rotura y la resistencia al colapso, y que está formado a partir de una o más cintas enrolladas helicoidalmente con una estabilidad mejorada respecto a la cinta alternativa conocida anteriormente.

Es un objetivo de las realizaciones de la presente invención proporcionar una capa de blindaje resistente a la presión en la que el perfil en sección transversal de la cinta enrollada en una forma entrelazada para proporcionar la capa de blindaje resistente a la presión, proporcione una capa más gruesa que las capas formadas a través de las técnicas conocidas anteriormente.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una cinta compuesta alargada tal como se describe en la reivindicación 1.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de tubo flexible, como se describe en la reivindicación 20.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de tubo flexible, como se describe en la reivindicación 21.

Ciertas realizaciones de la presente invención pueden proporcionar un aumento del espesor global del perfil de las espiras en una capa de blindaje resistente a la presión en comparación con las técnicas conocidas anteriormente. Esto permite que la capa de blindaje resistente a la presión sea más gruesa respecto a una capa convencional, permitiendo así que el tubo resista altas presiones de ruptura y una presión hidrostática externa aumentada, que de otra manera es posible con las capas de blindaje resistentes a la presión conocidas anteriormente.

Ciertas realizaciones de la presente invención proporcionan una cinta que se coloca de manera estable sobre un tubo que mejora el manejo de la cinta a través de los procesos de fabricación del tubo y permite un aumento en un espesor total de la capa de cinta sin aumentar en gran medida el ancho total de la cinta.

Ciertas realizaciones de la presente invención también incluyen características capaces de reducir las tensiones locales en la formación de la cinta y durante la envoltura de la cinta alrededor de una capa interior. Estas características incluyen, pero no se limitan a, el aumento de los radios de las esquina en posiciones específicas.

Ciertas realizaciones de la presente invención separan las funciones de las capas entrelazadas conocidas anteriormente. Estas funciones separadas se realizan mediante respectivas partes de una cinta compuesta. Una parte de la cinta compuesta es una espira sustancialmente a modo de bloque que tiene una relación de la altura respecto a la anchura relativamente alta. Esta parte puede fabricarse a partir de un tipo particular de material seleccionado de un intervalo preferible de materiales para mejorar el rendimiento de resistencia a la presión. La otra parte de la cinta compuesta realiza una función de entrelazado. Esto puede proporcionarse mediante una cinta preformada que tiene una porción convexa y cóncava, en la que las espiras de la primera parte de la cinta compuesta se mantienen juntas o, alternativamente, se pueden formar durante el inicio de la fabricación con una cinta plana que alcanza una forma de entrelazado cuando se genera la capa de blindaje resistente a la presión durante la fabricación. Esta segunda parte de la cinta compuesta se puede hacer otra vez a partir de materiales particularmente bien adecuados para el propósito particular de entrelazado. Este material puede ser el mismo o diferente del material utilizado para la primera parte de la cinta compuesta.

Una capa en el tubo flexible puede formarse mediante el enrollado de una cinta compuesta preformada o enrollando simultáneamente una cinta y el soporte de la cinta.

Realizaciones de la presente invención se describirán ahora a continuación, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra un cuerpo de tubo flexible;

La figura 2 ilustra un tubo de subida,... [Seguir leyendo]

1. Una cinta compuesta alargada para formar al menos una capa enrollada helicoidalmente de espiras entrelazadas en un cuerpo de tubo flexible para el transporte fluido de producción, estando configurada la cinta para entrelazar espiras adyacentes en la capa de cinta mediante la anidación de una región en forma de gancho de una espira en una región de recepción en forma de gancho de una espira adyacente, en el que la cinta compuesta comprende:

un elemento de cinta alargado (12) y

un elemento de soporte del elemento de cinta (14) que comprende una primera porción (32) configurada para retener una espira determinada del elemento de cinta alargado (12) y una segunda porción en forma de gancho (34) configurada para acoplarse a una espira adyacente del elemento de cinta alargado (12) ,

en el que el elemento de cinta (12) comprende un cuerpo que tiene una superficie de base (20) , una superficie superior (22) opuesta a la superficie de base (20) y una primera y segunda paredes laterales opuestas (24, 26) que se extienden entre la superficie de base (20) y la superficie superior (22) ,

donde la primera porción (32) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) comprende una banda de base (36) dispuesta en relación enfrentada con la superficie de base (20) del elemento de cinta (12) y una primera y segunda bandas laterales opuestas (38, 40) que se extienden desde los márgenes laterales opuestos de la banda de base (36) y dispuestos en relación enfrentada con las respectivas primera y segunda paredes laterales (24, 26) del elemento de cinta (12) ,

caracterizada porque el elemento de cinta (12) también incluye un rebaje (28) , y porque la primera pared lateral (24) del elemento de cinta (12) incluye dicho rebaje (28) que está dimensionado y configurado para recibir la primera banda lateral (32) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) .

2. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 1, donde la segunda porción (34) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) está configurada para extenderse completamente sobre la espira adyacente del elemento de cinta alargado (12) .

3. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 2, donde el elemento de cinta alargada (12) es monolítico.

4. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 3, donde las bandas laterales (38, 40) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) se extienden sustancialmente de forma perpendicular respecto a la banda de base (36) .

5. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 4, donde la segunda porción (34) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) incluye una banda de cubierta (42) que se extiende desde la segunda banda lateral (40) y una tercera banda lateral (44) que se extiende desde un margen lateral distal de la banda de cubierta

(42) y configurada para colocarse en uso en relación enfrentada con una pared lateral distal del elemento de cinta

(12) de una espira adyacente anterior.

6. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 5, donde la tercera banda lateral (44) es sustancialmente paralela a la segunda banda lateral (40) .

7. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, donde la banda de cubierta (42) es sustancialmente paralela a la banda de base (36) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) .

8. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde la segunda pared lateral (20) del elemento de cinta (12) incluye un rebaje adicional (30) , dimensionado y configurado para recibir, en uso, la tercera banda lateral (44) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) una espira adyacente posterior.

9. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 5 ó6a8, donde la segunda banda lateral (40) y el elemento de cinta (12) están dimensionados de manera que, cuando está en uso, la superficie de base (20) del elemento de cinta (12) de una espira dada está en relación de contacto con la superficie interior (36a) de la banda de base (36) , la superficie superior (22) del elemento de cinta de una espira adyacente está en relación de contacto con la superficie interior (42b) de una banda de cubierta (42) de la espira adyacente.

10. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, donde la dimensión del elemento de cinta (12) entre las paredes laterales (24, 26) es menor que la dimensión correspondiente del elemento de soporte del elemento de cinta (14) entre la primera y segunda bandas laterales (38, 40) .

11. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, donde la dimensión del elemento de cinta (12) de la espira adyacente es menor que la dimensión correspondiente del elemento de soporte

del elemento de cinta (14) entre la segunda y tercera bandas laterales (40, 44) .

12. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, donde la primera banda lateral (38) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) se extiende no más que aproximadamente la mitad de la altura del elemento de cinta (12) , medida entre la superficie de base (20) y la superficie superior (22) .

13. Una cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 5 o cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12 cuando dependen de la reivindicación 5, donde la tercera banda lateral (44) del elemento de soporte del elemento de cinta (14) se extiende no más de aproximadamente la mitad de la altura del elemento de cinta (42) , medida entre la superficie de base (20) y la superficie superior (22) .

14. La cinta compuesta alargada de acuerdo con la reivindicación 1, donde:

una sección transversal de dicho elemento de cinta alargado (12) es rotacionalmente simétrica respecto a un punto central imaginario.

15. La cinta compuesta alargada de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 u 8, donde:

los rebajes (28, 30) comprenden, respectivamente, una región de la primera pared lateral (24) entre la superficie de la base (20) y una región superior escalonada hacia el exterior de la primera pared lateral (24) y/o una región de la segunda pared lateral (26) entre la superficie superior (22) y una región inferior escalonada hacia el exterior de la segunda pared lateral (26) .

16. Un cuerpo de tubo flexible para el transporte de fluidos de producción, que comprende: al menos una capa enrollada helicoidalmente de la cinta compuesta alargada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, espiras adyacentes en la capa de cinta que está entrelazada mediante una región en forma de gancho (34) de una espira anidada en una región de recepción en forma de gancho (18) de una espira adyacente.

17. Un cuerpo de tubo flexible de acuerdo con la reivindicación 16, que también comprende una funda de presión interna (120) , donde dicha al menos una capa de cinta también comprende una capa de blindaje resistente a la presión (130) sobre la funda de presión interna (120) .

18. Un tubo flexible que comprende el cuerpo de tubo flexible de acuerdo con la reivindicación 16 ó 17, y que también comprende al menos un accesorio de extremo.

19. Un tubo ascendente, línea de flujo o puente (200) que comprende el tubo flexible de acuerdo con la reivindicación 18.

20. Un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de tubo flexible que comprende las etapas de:

enrollar helicoidalmente una cinta compuesta preformada sobre una capa subyacente que entrelaza espiras adyacentes de la cinta compuesta mediante la anidación de una región en forma de gancho de un elemento de soporte de la cinta (14) de la cinta compuesta en una espira adyacente de la cinta compuesta, donde la cinta compuesta comprende un elemento de cinta alargado (12) y el elemento de soporte de la cinta (14) , comprendiendo el elemento de soporte de la cinta (14) una primera porción (32) configurada para retener una espira dada del elemento de cinta alargado (12) y una segunda porción en forma de gancho (34) configurada para acoplarse a una espira adyacente del elemento de cinta alargado (12) , donde el elemento de cinta (12) también incluye un rebaje (28) que está dimensionado y configurado para recibir la primera banda lateral (38) del elemento de soporte de la cinta (14) , donde el elemento de cinta (12) comprende un cuerpo que tiene una superficie de base (20) , una superficie superior (22) opuesta a la superficie de base (20) y una primera y segunda paredes laterales opuestas (24, 26) que se extienden entre la superficie de la base (20) y la superficie superior (22)

donde la primera porción (32) del elemento de soporte de la cinta (14) comprende una banda de base (36) dispuesta en relación enfrentada con la superficie de base (20) del elemento de cinta (12) y opuesta a la primera y segunda bandas laterales (38, 40) que se extienden desde márgenes laterales opuestos de la banda de base (36) y dispuestos en relación enfrentada a las respectivas primera y segunda paredes laterales (24, 26) del elemento de cinta (12) ,

y, la primera pared lateral (24) del elemento de cinta (12) que incluye dicho rebaje (28) .

21. Un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de tubo flexible que comprende las etapas de:

simultáneamente enrollar helicoidalmente un elemento de cinta (2) de un elemento de soporte de la cinta (14) sobre una capa subyacente que entrelaza espiras adyacentes mediante la anidación de una región en forma de gancho del elemento de soporte de la cinta en una espira adyacente, donde el elemento de soporte de la cinta (14) comprende una primera porción (32) configurada para retener una espira dado del elemento de cinta (12) y una segunda porción de gancho (34) configurada para acoplarse a una espira adyacente del elemento de cinta (12) , donde el elemento de cinta (12) comprende un cuerpo que tiene un superficie de base (20) , una superficie superior (22) opuesta a la superficie de base (20) y una primera y segunda paredes laterales opuestas (24, 26) que se extienden entre la superficie de base (20) y la superficie superior (22)

donde la primera porción (32) del elemento de soporte de la cinta (14) comprende una banda de base (36) dispuesta en relación enfrentada con la superficie de base (20) del elemento de cinta (12) y opuesta a la primera y segunda bandas laterales (38, 40) que se extienden desde márgenes laterales opuestos de la banda de base (36) y están dispuestos en relación enfrentada con las respectivas primera y segunda paredes laterales (24, 26) del elemento de cinta (12) , donde el elemento de cinta (12) incluye un rebaje (28) que está dimensionado y configurado para recibir la primera banda lateral (38) del elemento de soporte de la cinta (14) , incluyendo la primera pared lateral (24) del elemento de cinta (12) dicho rebaje (28) .

22. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20 o la reivindicación 21, donde la región en forma de gancho del elemento de soporte de la cinta anida entre un rebaje adicional (30) de un elemento de cinta (12) de la espira adyacente y una banda lateral del elemento de soporte de la cinta (14) de la espira adyacente.

23. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 20 ó 21 cuando depende de la 20, donde el elemento de soporte de la cinta (14) tiene una sección transversal preformada, sustancialmente en forma de S.

24. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 21 ó 22 cuando depende de la 21, que comprende además las etapas de:

generar una sección transversal sustancialmente en forma de S para el elemento de soporte de la cinta (14) desde una sección transversal sustancialmente plana cuando se enrolla el elemento de soporte de la cinta (14) .