Depósito submarino criogénico flexible.

Depósito submarino criogénico flexible, consistente en una o más cámaras (1) de almacenaje de fluido,

formadas por unas paredes flexibles criogénicas (3) elásticas, fijadas en sus extremos a unas paredes rígidas criogénicas (2) móviles.

Las cámaras criógenicas flexibles (1), al encontrarse sumergidas, son sometidas a la presión determinada por la profundidad de operación, transmitiéndose esta presión al fluido almacenado en las mismas por medio de las paredes flexibles criogénicas (3) de las mismas.

El volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) varia mediante el desplazamiento de sus paredes rígidas criogénicas (2), a través de un medio de guía (9). Este desplazamiento es producido por un medio mecánico o de presión. Se realiza la disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de descarga del fluido y el aumento de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de carga del fluido.

Depósito submarino criogénico flexible Objeto de la invención La invención se refiere a un nuevo tipo de depósito para el almacenamiento y transporte de fluidos bajo la superficie del mar.

Las principales características consisten en la regulación de su flotabilidad, no precisando una elevada cantidad de lastre al encontrarse vacío y en su capacidad de almacenar y transportar gases licuados a muy baja temperatura.

Campo de aplicación de la invención La invención se encuadra en los sectores de transporte marítimo y almacenaje de fluidos; y dentro de éstos, en el transporte y almacenamiento de gases licuados.

Antecedentes de la invención Actualmente en la industria existe como sistema para transportar elevadas cantidades de gases, la licuación de los mismos mediante baja temperatura y su almacenaje a presión atmosférica, en depósitos criogénicos instalados en embarcaciones de elevadas dimensiones. Estos gases licuados, una vez en su destino, son trasvasados a unos depósitos criogénicos situados en una instalación regasificadora costera. Esta instalación, por medio de intercambiadores de calor alimentados con agua marina, regasifica el gas licuado con el fin de enviarlo, una vez tratado convenientemente a través de gaseoducto s a sus consumidores. El gas sobre el que más se aplica este proceso es el gas natural, transportado en estado líquido a -160 oC en buques metaneros, con una capacidad de transporte de cientos de miles de metros cúbicos.

Este sistema de transporte y almacenaje, formado por los buques metaneros y los depósitos terrestres, tiene una serie de desventajas. La primera, consiste en el elevado coste de estos buques y depósitos, debido a las elevadas necesidades estructurales que aporten la rigidez necesaria a los depósitos, tanto en el barco como en tierra, con el objeto de resistir el elevado peso de la carga almacenada. La segunda, consiste en la exposición de los depósitos a la radiación solar, provocando la gasificación de parte del gas licuado almacenado, a pesar del aislamiento térmico de dichos depósitos. Este gas licuado gasificado es consumido por los motores del buque y en el caso del depósito terrestre, es enviado por gaseoductos. Por lo tanto, este gas licuado no puede ser almacenado sin evitar su gasificación. La tercera, consiste en la imposibilidad de presurizar los depósitos con el fin de evitar la gasificación del gas licuado almacenado. La cuarta consiste en la peligrosidad de la operación de descarga, debido a la fase gaseosa que sustituye al líquido descargado. Un escape de este gas puede producir un accidente.

Sería por lo tanto deseable encontrar un sistema de transporte y almacenaje que resolviera los problemas anteriormente reseñados. Primero, debería ser un sistema ligero estructuralmente y por lo tanto con un coste moderado. Segundo, debería estar aislado de la luz solar. Tercero, que posea la capacidad de presurización de la carga almacenada. Cuarto, en su operación de descarga debería anular la fase gaseosa.

P ara lo cual la presente invención aporta las siguientes características:

l° Emplea unas cámaras de almacenaje de gas licuado flexibles y ligeras que debido a la inmersión submarina de la invención son capaces de soportar el peso de la carga que contienen.

2° Al operar la invención sumergida, evita la acción de la radiación solar y minimiza la transmisión calorífica del entorno a su carga, debido a las bajas temperaturas reinantes en las profundidades.

3° Debido a las paredes flexibles de las cámaras criogénicas de almacenaje de la invención, al sumergir ésta a diferentes profundidades se consigue presurizar la carga almacenada a diferentes presiones.

4° Las cámaras criogénicas de almacenaje, debido a su flexibilidad, son capaces de disminuir su volumen en la operación de descarga, evitando la fase gaseosa de la carga dentro de las cámaras. Esta disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles es necesaria cuando éstas se encuentran vacías con el objeto de evitar la necesidad de lastre.

Por parte del solicitante se desconoce la existencia de alguna invención que reúna las novedosas características presentes en la invención aquí propuesta y cuyos elementos caracterizadores se detallan a continuación.

Descripción de la invención El depósito submarino criogénico flexible consiste en uno o más recintos o cámaras soportados por una estructura y sumergidos bajo el agua. Dichas cámaras tienen como función almacenar o transportar todo tipo de fluidos bajo la superficie del mar, lago o río, aunque principalmente transportan o almacenan gases licuados bajo el mar. Las paredes de las cámaras se encuentran aisladas térmicamente del exterior por un medio aislante, con el fin de mantener la baja temperatura del gas licuado almacenado y evitar la gasificación de dicho gas. Debido a la inmersión, la invención se encuentra aislada de la radiación solar y rodeada de un frío entorno, aumentando así el rendimiento del aislamiento térmico.

Las paredes de las cámaras criogénicas de almacenaje se componen de unas paredes flexibles, realizadas en un material flexible y elástico, con muy baja conductividad térmica. Estas paredes flexibles criogénicas tienen la capacidad de replegarse y desplegarse completamente. Cuando están totalmente desplegadas, si se les aplica una fuerza de estiramiento, aumentan su longitud creándose una fuerza elástica. Las paredes flexibles criogénicas se unen en su parte superior e inferior a unas paredes rígidas criogénicas móviles, aisladas del exterior por un medio no transmisor del calor. Un ejemplo de diseño de una cámara criogénica flexible sería de forma cilíndrica, en el que las bases las forman dos paredes rígidas criogénicas móviles planas y la pared cilíndrica está constituida por una pared criogénica flexible de forma cilíndrica.

La figura 2 y figura 3 muestra, con carácter ilustrativo y no limitativo, la sección longitudinal y transversal, respectivamente, de una posible realización de la invención con cámaras criogénicas flexibles cilíndricas.

La invención al operar sumergida bajo el agua, se encuentra sometida a una presión determinada por la profundidad de operación. Debido a la flexibilidad de las paredes flexibles criogénicas, la fuerza ejercida por esta presión se transmite a la carga almacenada en las cámaras criogénicas flexibles, sujetando la misma. Se consigue así almacenar un volumen elevado de carga, con una estructura de la invención ligera y por lo tanto de bajo coste. Esta es una de las características principales de la invención. La presión a la que se somete la carga, varia con la profundidad de operación de la invención. Esta característica es muy importante, en el caso de operar con gases licuados a baja temperatura, ya que al aumentar su presión su temperatura de gasificación se incrementa, no necesitando una temperatura muy baja para su operación.

La operación bajo el agua, conlleva como ventaja la ligereza y coste de los dispositivos de almacenaje y transporte. No obstante, una desventaja a tener en cuenta, es la necesidad de un lastre de elevado peso, con el objeto de compensar el aumento de flotabilidad al vaciarse los depósitos. La invención resuelve dicho desventaja, disminuyendo el volumen de las cámaras criogénicas flexibles mediante el desplazamiento de las paredes rígidas criogénicas, a través de un medio de guía. Este desplazamiento aproxima las parcdcs rígidas criogénicas, replegando las paredes flexibles criogénicas, ya que éstas se unen en sus extremos con las paredes rígidas criogénicas. El desplazamiento puede realizarse bien por un medio mecánico o bien utilizando la fuerza elástica almacenada en las paredes flexibles criogénicas. Dicha fuerza repliega las cámaras flexibles criogénicas a la vez que estas se vacían, evitando la formación de fase gaseosa en el fluido almacenado. Al cesar la fuerza elástica y el repliegue elástico, las cámaras criogénicas flexibles continúan replegándose debido a la presión del agua y al vacío creado en ellas al extraer su carga. El repliegue total de las cámaras criogénicas flexibles, se mantiene debido a la presión del agua. La separación de las paredes rígidas criogénicas (dirigido este desplazamiento por el medio de guía) y el consecuente despliegue de las paredes flexibles criogénicas, es producido bien mediante un medio mecánico o bien por un medio de presión. Este último medio puede ser el llenado de las cámaras criogénicas flexibles con aire comprimido o con la carga de fluido presurizada. Esta variacíón de volumen de las cámaras criogénicas es una...

1. Depósito submarino criogénico flexible, del tipo que consta de uno o más recintos o cámaras (1) , aisladas sus paredes (2) y (3) térmicamente del exterior por un medio que impide la transmisión de calor al interior de las cámaras (1) , las cuales contienen un fluido con el fin de almacenarlo o transportarlo, caracterizado por el hecho de que las cámaras (1) de almacenaje del fluido están formadas por unas paredes flexibles criogénicas (3) realizadas en un material flexible y/o elástico, fijadas en sus extremos a unas paredes rígidas criogénicas (2) móviles que cierran las cámaras criogénicas flexibles (1) , que al estar sumergidas y sometidas a la presión determinada por la profundidad de operación, se transmite esta presión al fluido almacenado en las cámaras criogénicas flexibles (1) por medio de las paredes flexibles criogénicas (3) de las mismas; y porque las cámaras criogénicas flexibles (1) varían su volumen mediante el desplazamiento de sus paredes rígidas criogénicas (2) a través de un medio de guía (9) , provocando este desplazamiento el estiramiento o plegado de las paredes flexibles criogénicas (3) , produciendo la fuerza necesaria para la separación y aproximación de las paredes rígidas criogénicas (2) un medio mecánico o de presión y realizándose la disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de descarga del fluido y el aumento de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de carga del fluido.

2. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el estiramiento de las paredes flexibles criogénicas (3) se prolonga hasta que éstas producen una fuerza elástica, que es utilizada con el fin de mantener el fluido almacenado a una presión, la cual es determinada por el grado de estiramiento elástico producido en las paredes flexibles criogénicas (3) , permitiendo esta presión producida reducir la profundidad de establecimiento de las cámaras criogénicas flexibles (1) .

3. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que las cámaras criogénicas flexibles (1) aumentan su volumen mediante la inyección en las mismas de aire comprimido procedente de unas tuberías-guía (9) situadas en el exterior de las cámaras criogénicas flexibles (1) y que sirven de guía a las paredes rígidas criogénicas (2) , siendo éstas guiadas también por una tubería de líquido (13) , que suministra fluido líquido a las cámaras criogénicas flexibles (1) , la cual atraviesa las cámaras criogénicas flexibles (1) y está unida solidamente junto con las tuberías-guía (9) de aire comprimido a unas paredes estructurales (12) fijas, que separan las cámaras criogénicas flexibles (1) , constituyendo las paredes estructurales (12) fijas, tuberías-guía (9) de aire comprimido y la tubería de líquido (13) una sólida estructura que soporta las cámaras criogénicas flexibles (1) y demás componentes; porque las paredes rígidas criogénicas (2) son inmovilizadas en su desplazamiento mediante unos medios de bloqueo (14) situados en las mismas; y porque su flotabilidad es regulada mediante la relación de agua y aire almacenados en unos depósitos de flotabilidad (23) .

4. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1, 2 y 3, caracterizado por el hecho de que durante su operación de descarga del gas licuado que contiene, se liberan los medios de bloqueo (14) y la fuerza elástica de las paredes flexibles criogénicas (3) , impulsa el gas licuado hacia el exterior de las cámaras criogénicas flexibles (1) , reduciendo el volumen de éstas progresivamente y compensando su variación de flotabilidad mediante la evacuación o incorporación de agua en los depósitos de flotabilidad (23) .

5. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1 y 3, caracterizado por el hecho de que en su operación transportando o almacenando un gas licuado, el gas licuado gasificado en las cámaras criogénicas flexibles

(1) es evacuado a través del sistema de tuberías de aire comprimido hacia el exterior, compensando el aumento de flotabilidad producido con una reducción de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) ; y porque en su