ES2200296T3 - Sistema integrado para la implantacion automatica de tubos metalicos en lechos marinos sedimentarios. - Google Patents

Abstract

ESTE SISTEMA CONSTA DE UN MECANISMO CON MORDAZAS DE ENGANCHE (3, 4) QUE PUEDEN SOSTENER FIRMEMENTE UN TUBO METALICO (7) POR SU PARTE SUPERIOR, CON LA FINALIDAD DE LLEVARLO DESDE LA SUPERFICIE DEL MAR AL FONDO EN POSICION VERTICAL. LAS MORDAZAS (3, 4) SOSTIENEN TAMBIEN, A TRAVES DE UN CIERRE ESTANCO, LA PARTE INFERIOR DE UN TUBO FLEXIBLE PARA AGUA (8) CONECTADO AL TUBO METALICO. ACTIVANDO UNA BOMBA DE AGUA, SALE AGUA A PRESION POR EL EXTREMO INFERIOR DEL TUBO METALICO (7), ELIMINANDO ASI LAS PARTICULAS DEL SEDIMENTO Y CREANDO GRADUALMENTE UN ORIFICIO ESTRECHO QUE PERMITE EL DESCENSO DEL TUBO (7) HASTA LA PROFUNDIDAD DESEADA. ESTA PROFUNDIDAD SE CONTROLA POR MEDIO DE ZAPATAS QUE IMPIDEN LA PENETRACION ADICIONAL DEL TUBO METALICO CUANDO SE PONEN EN CONTACTO CON EL LECHO DEL MAR. CUANDO EL TUBO METALICO (7) ALCANZA LA PROFUNDIDAD DESEADA, SE ACTIVA UN MECANISMO ESPECIAL PARA SOLTAR EL TUBO, Y EL CUERPO PRINCIPAL DEL SISTEMA CON LAS MORDAZAS DE SUJECION (3, 4) Y LAS ZAPATAS, ASI COMO EL TUBO FLEXIBLE (8) SE DEVUELVEN A LA PLATAFORMA DE TRABAJO DEL BUQUE A FIN DE UTILIZARSE DE NUEVO PARA LA INSTALACION DE UN NUEVO TUBO. LA INSTALACION DE TUBOS METALICOS EN SUBSTRATOS DE FONDO BLANDO PUEDE OFRECER UN ELEVADO NIVEL DE PROTECCION PARA LOS LECHOS MARINOS CON ALGAS Y LOS TERRENOS DE REPRODUCCION DE CRIAS, IMPIDIENDO LA PESCA ILEGAL DE ARRASTRE, Y SER TAMBIEN UNA ALTERNATIVA A SISTEMAS CONVENCIONALES DE ATRAQUE (POR EJEMPLO, BLOQUES DE HORMIGON, SACOS DE ARENA, ANCLAS, ETC.).

Description

Sistema integrado para la implantación automática de tubos metálicos en lechos marinos sedimentarios.

La presente invención se refiere a un sistema integrado para la implantación de tubos metálicos en lechos marinos sedimentarios desde la superficie del mar. El sistema consiste en un mecanismo con agarres, que pueden sostener firmemente el tubo metálico por su parte superior, con la finalidad de llevarlo desde la superficie hasta el fondo en posición vertical. El guinche del buque de apoyo se utiliza para el despliegue. A través de un cierre estanco, los agarres sostienen al tubo metálico en la parte inferior de un tubo flexible para agua que se encuentra conectado a la parte superior del tubo metálico. El otro extremo del tubo flexible para agua está conectado a una bomba de agua autónoma ubicada en la plataforma de trabajo del buque de apoyo. Al activar la bomba, sale agua a presión desde el extremo inferior del tubo metálico, eliminando las partículas del sedimento y creando gradualmente un orificio estrecho que permite el descenso del tubo hasta la profundidad deseada. La profundidad final de penetración se controla mediante unas zapatas especiales unidas al cuerpo principal del mecanismo que evitan la penetración adicional del tubo metálico cuando entran en contacto con el lecho marino. Cuando el tubo metálico alcanza la profundidad deseada en el sedimento, se interrumpe el funcionamiento de la bomba y en el mecanismo de los agarres de sujeción se activa un sistema especial para soltar el tubo. Finalmente, el cuerpo principal del sistema con los agarres de sujeción y las zapatas, así como el tubo flexible, se devuelven a la plataforma de trabajo del buque con el fin de reutilizarlos en la implantación de un tubo nuevo.

La presente invención tiene por objetivo proteger los terrenos de pesca y habitats marinos sensibles contra el uso ilegal de artes de pesca de arrastre (arrastre de fondo). Los efectos adversos de las actividades de pesca de arrastre sobre los organismos marinos y la biota han sido ampliamente estudiados y documentados científicamente. Según una decisión reciente de la Unión Europea en el marco de la política pesquera común, (Reglamento del Consejo nº 1626/94 de 27 de junio de 1994) se prohibe la utilización de redes de arrastre de fondo dentro de tres millas náuticas desde la costa (o hasta 50 metros de profundidad de contorno) así como también por encima de las praderas de posidonia (lechos de Posidonia oceanica) (artículo 3). Desafortunadamente, no siempre es posible la implementación de controles eficaces y como resultado, en muchas áreas, los buques en el mar no están controlados a lo largo del periodo de pesca. La utilización de la pesca de arrastre de fondo ilegal causa un deterioro continuo y grave de los valiosos hábitats marinos naturales así como también la sobreexplotación de las reservas marinas. En muchos países mediterráneos los arrecifes artificiales, también conocidos en la literatura como arrecifes antiarrastre, se utilizan como simples obstáculos mecánicos para impedir el arrastre ilegal en zonas marinas protegidas. Desafortunadamente, parece que la utilización de arrecifes artificiales, es decir, grandes estructuras de hormigón, para la creación de zonas marinas protegidas presenta una serie de desventajas. Teniendo en cuenta el probado papel potenciador y agregante de los arrecifes artificiales en ausencia de medidas de control apropiadas, su despliegue puede tener el efecto de concentrar las actividades pesqueras y en consecuencia exacerbar aún más la sobrepesca. Entre otras desventajas también se incluyen los largos trámites burocráticos y los altos costes de la construcción de arrecifes artificiales, incluyendo la necesidad potencial de retirarlos.

La técnica anterior conocida por el solicitante incluye la patente U.S. nº 4.102.147 (JANSZ) que describe un aparato con martinete sumergible. Esta invención comprende el ensamblado de una estructura que define una guía de paso para una maza con el objetivo de mantener dicha maza en posición vertical o con un pequeño ángulo predefinido respecto a la posición vertical. Sin embargo, la presente invención muestra varias características estructurales y funcionales no comprendidos en el estado de la técnica. La estructura principal del sistema lleva agarres que sostienen firmemente el tubo metálico por su parte superior durante toda la operación de implantación. Por el contrario, en el aparato con martinete, los extremos externos de las barras de todos los cilindros actúan únicamente como guías, permitiendo así que la maza se mueva libremente a medida que se conduce hasta el terreno. El aparato con martinete empieza a funcionar solo cuando sus cojinetes están en contacto con el lecho marino, mientras que el sistema de implantación de tubos deja de funcionar cuando alcanza el lecho marino. Finalmente, la construcción del aparato con martinete está adaptada exclusivamente a soportar el funcionamiento de la maza del martinete.

El sistema integrado para la implantación automática de tubos metálicos en sustratos de fondo blandos puede ofrecer una alta protección a los lechos marinos de posidonia y a los terrenos de cría contra la pesca de arrastre ilegal. El método se puede utilizar como una alternativa rentable al despliegue de arrecifes artificiales antiarrastre en áreas donde se precisa una acción urgente. Además, es mucho más económica, es reversible, permite la protección de grandes áreas, no produce la agregación de pescado y no afecta a las artes de pesca pasiva, además es simple y no requiere periodos largos de construcción. Los tubos metálicos se implantaran de forma que la mayor parte del tubo estará enterrada en el sedimento y únicamente la parte superior del tubo sobresaldrá por encima del lecho marino. La distancia entre los tubos metálicos está comprendida entre decenas y cientos de metros, dependiendo de la superficie de la zona que se preselecciona para la protección. Cuando una red de pesca de arrastre entra en contacto con el tubo metálico existen dos posibilidades: o bien se para la pesca o bien la cuerda del suelo de la red de arrastre pasa por encima del tubo metálico y, en consecuencia, la red de arrastre queda gravemente dañada. Otra aplicación de la invención consiste en el uso de tubos metálicos implantados como alternativa a sistemas convencionales de amarre en ambientes marinos y de agua dulce (p. ej., bloques de hormigón, sacos de arena, anclas, etc.).

Para la implantación automática de tubos metálicos se necesita una plataforma de trabajo (p.ej. un buque) equipada con un guinche hidráulico y una grúa. El cuerpo principal del sistema de implantación consiste en un estructura metálica que sostiene un par de agarres que pueden sostener firmemente un tubo metálico (p. ej., tubos estándar de acero o hierro galvanizado de 6 metros de longitud) por su parte superior con la finalidad de desplegarlo desde la superficie hasta el fondo en posición vertical. Para el despliegue del tubo metálico se utilizará el cable del guinche del buque conectado a la estructura metálica del sistema y a la grúa. A través de un cierre estanco, los agarres sostienen al tubo metálico en la parte inferior de un tubo flexible para agua que está conectado a la parte superior del tubo metálico. El otro extremo del tubo flexible para agua está conectado a una bomba de agua ubicada en la plataforma de trabajo. El mecanismo de sujeción de los agarres puede ser hidráulico, o mecánico (p. ej., muelles de retroceso) o de tipo mixto. Cuando la parte inferior del tubo metálico entra en contacto con el lecho marino, se activa la bomba de agua y como resultado sale agua a presión desde el extremo inferior del tubo metálico, eliminando las partículas del sedimento y creando gradualmente un orificio estrecho en el lecho marino. Este procedimiento permite el descenso del tubo hasta la profundidad deseada que se controla mediante zapatas metálicas especiales acopladas a la estructura metálica principal del sistema, que evitan la penetración adicional del tubo metálico cuando entran en contacto con el lecho marino. El acoplamiento de dichas zapatas a la estructura metálica principal del sistema se puede regular según la profundidad de penetración deseada. Como resultado, la parte superior del tubo implantado sobresale una distancia predefinida por encima del lecho marino. Finalmente se desacopla el mecanismo de sujeción del tubo (hidráulico y/o mecánico) y, como resultado, el sistema a excepción del tubo puede ser devuelto a la plataforma del buque para ser reutilizado en la implantación de un tubo nuevo.

Con el fin de proporcionar una comprensión completa de la presente invención, a continuación se describe una forma de realización preferida, haciendo referencia a las figuras adjuntas:

La figura 1A muestra una vista desde el aire del cuerpo principal del sistema con los dos agarres (3 y 4) que se encuentran conectados de forma estable, el primero (3,) a la estructura metálica principal del sistema (1) y el segundo (4) a la placa metálica que puede oscilar libremente en las guías cilíndricas (5), conectadas de forma estable a las caras internas de la estructura metálica principal (1). Un pistón hidráulico (6) que está alimentado por una bomba de aceite situada en el buque de apoyo, cuando se activa, mueve la placa metálica (2) y en consecuencia el agarre (4) que se encuentra conectado a ella de forma estable. Ambos agarres sostienen firmemente la parte superior del tubo metálico (7) y al mismo tiempo la parte inferior de un tubo flexible para agua (8) que al presentar un diámetro ligeramente superior, rodea la parte superior del tubo metálico a modo de carcasa externa. El movimiento de la placa metálica (2) hacia el agarre (3) crea la sujeción y el cierre de ambos tubos (7, 8), y también comprime los dos muelles de retroceso en espiral (9). La flecha indica la dirección del movimiento del pistón hidráulico (6).

En la figura 1B, la flecha muestra la dirección de retirada de la placa metálica (2) hacia la cara de la estructura que lleva el pistón hidráulico (6). Esta retirada es causada por la expansión de los dos muelles (10) cuando se desactiva el pistón hidráulico (6). La energía dinámica de los dos muelles mueve la placa metálica (2) hacia atrás y en consecuencia el agarre (4), liberando finalmente tanto el tubo metálico como el flexible (7, 8).

En la figura 2 se muestra una vista elevada ampliada de una de las dos zapatas que se encuentran unidas de forma estable a las caras externas de la estructura metálica principal del sistema. Ésta consiste en una plataforma (11), cuya superficie inferior de la cual entra en contacto con el lecho marino, un brazo vertical (12) conectado de forma estable a la plataforma y un brazo horizontal (13) que se encuentra conectado semipermanentemente con el brazo vertical (12) y desde la otra cara se encuentra conectado de forma estable a la cara externa de la estructura metálica del
sistema (14).

En las figuras 3A, 3B y 3C se muestra una presentación en forma de diagrama de tres fases de funcionamiento sucesivas de la implantación de un tubo. En la figura 3A se representa una vista lateral de la estructura metálica (1) y las dos zapatas del sistema (11) así como también el tubo metálico (7), el tubo flexible para agua (8) y el tubo para el suministro de aceite (16) al sistema del pistón hidráulico. La estructura metálica principal se despliega mediante un cable (15) desde el guinche del buque de apoyo. Tan pronto como la parte inferior del tubo metálico entra en contacto con el lecho marino (17), se activa una bomba de agua ubicada en el buque de apoyo y se bombea agua a presión a través del tubo flexible (8) y el tubo metálico (7), eliminando el sedimento y creando gradualmente un orificio estrecho (18) que permite el descenso del tubo metálico en el lecho marino.

En la figura 3B, la mayor parte del tubo metálico ya se encuentra enterrada en el lecho marino y se evita un despliegue adicional mediante las dos zapatas del sistema. Se interrumpe el suministro de agua a presión y el orificio estrecho empieza a llenarse de sedimento.

En la figura 3C se ha interrumpido el suministro de aceite por parte de la bomba hidráulica y, como resultado de ello, el sistema se separa del tubo. El tubo metálico (7) permanece implantado en el lecho marino y el sistema, que incluye tanto el tubo para el suministro de aceite como el tubo flexible para agua (no mostrado), se retira hacia la plataforma con el fin de reutilizarlo para una nueva implantación.

Claims (3)

1. Sistema integrado para la implantación automática de tubos metálicos en lechos marinos sedimentarios desde la superficie del mar, que comprende un estructura metálica (1) que sostiene un pistón hidráulico, unos agarres de presión (3, 4) que pueden sostener firmemente la parte superior de un tubo metálico (7) para hacerlo descender en posición vertical hasta el lecho marino, permitiendo el pistón hidráulico (6), al ser desactivado, la abertura de los agarres de presión (3, 4) causada por unos muelles de expansión (10) con el objeto de soltar el tubo metálico (7), sosteniendo además dichos agarres de presión (3, 4), mediante un cierre estanco, el extremo inferior de un tubo flexible para agua (8) que está adaptado para suministrar agua a presión al tubo metálico (7) para eliminar el sedimento, creando así un orificio estrecho que permite el descenso del tubo metálico (7) hasta la profundidad deseada, sosteniendo dicha estructura metálica (1) también unos brazos externos (12, 13) con plataformas (11) en sus extremos inferiores, estando las plataformas adaptadas para que cuando entren en contacto con el lecho marino impidan la penetración adicional del tubo metálico (7) a una profundidad superior a la deseada.

2. Sistema integrado según la reivindicación 1, en el que tanto el mecanismo de cierre como el mecanismo de abertura de los agarres están asistidos por un pistón hidráulico. (6).

3. Sistema integrado según la reivindicación 1, en el que tanto el mecanismo de sujeción como el mecanismo de abertura de los agarres están asistidos por muelles de expansión (9, 10).