ES2303716T3 - Sistema de amarre desconectable para una embarcacion. - Google Patents

Abstract

Un sistema de amarre desconectable para una embarcación (1), que comprende un miembro boya de amarre (2) y una estructura de torreta (3) montada en una abertura de la cubierta (4) de la embarcación (1), anclado el miembro boya de amarre al lecho marino y teniendo una pluralidad de pasajes (6) adaptado cada uno de ellos para recibir un elevador (7), teniendo la estructura de torreta un receptáculo (20) para recibir el miembro boya y medios de fijación (31) para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo, acomodando la estructura de torreta una pluralidad de conductos (22) para ser conectados a los elevadores instalados en los pasajes del miembro boya, en el que la estructura de torreta está sostenida de manera rotatoria en la abertura de la cubierta de la embarcación mediante al menos un conjunto de sustentación (16) montado sobre el nivel del mar, caracterizado porque el miembro boya (2) está provisto de una cubierta cónica externa (8) y el receptáculo (20) de la estructura de torreta (3) tiene una configuración cónica en correspondencia con la cubierta cónica externa del miembro boya, comprendiendo la estructura de torreta una plataforma giratoria (21) que porta los conductos (22) a ser conectados a los elevadores (7), en el que la plataforma giratoria está sostenida sobre el conjunto de sustentación (16) de una manera rotatoria con respecto a la estructura de torreta (3) para alinear los conductos con los elevadores cuando el miembro boya se recibe e inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

Description

Sistema de amarre desconectable para una embarcación.

La presente invención se refiere a un sistema de amarre desconectable para una embarcación, que comprende un miembro boya de amarre y una estructura de torreta montada en una abertura de la cubierta de la embarcación, estando anclado el miembro boya de amarre en el fondo marino y teniendo una pluralidad de pasajes adaptado cada uno de ellos para recibir un elevador, teniendo la estructura de torreta un receptáculo para recibir el miembro boya de amarre y medios de fijación para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo, acomodando la estructura de torreta una pluralidad de conductos para ser conectados a los elevadores instalados en los pasajes del miembro boya de amarre, en el que la estructura de torreta está sostenida de manera rotatoria en la abertura de la cubierta de la embarcación mediante al menos un conjunto de sustentación montado sobre el nivel del mar.

Un sistema de amarre desconectable de este tipo se presenta en la Patente de Gran Bretaña A 2285028. En este sistema de amarre conocido, el miembro boya de amarre está provisto de un saliente de cimbra que es recibido en una entrada receptora del receptáculo de la estructura de torreta. Esta construcción requiere un preposicionamiento relativamente preciso del miembro boya y del receptáculo durante una operación de amarre o de conexión. Además, los conductos acomodados en la estructura de torreta deben estar alineados con los elevadores del miembro boya antes de inmovilizar el miembro boya en el receptáculo. Los conductos terminan en el receptáculo mediante manguitos móviles que pueden retraerse dentro del receptáculo para proteger los anillos de sellado durante la conexión o desconexión de la boya. Los manguitos móviles deben sellarse con respecto a los conductos estacionarios, resultando en una construcción más compleja y vulnerable.

En el sistema de amarre desconectable, según la Patente de Gran Bretaña A 285028, el receptáculo de la estructura de torreta está ubicado en el nivel de la quilla de la embarcación, donde todas las superficies de empalme de conductos, receptáculo, elevadores y miembro boya están situadas fuera de la estructura de torreta. La inspección de las superficies de empalme y los sellos es imposible cuando el miembro boya está en su sitio en el receptáculo.

La Patente de EE.UU. A 4604961 presenta un sistema de amarre desconectable para una embarcación, en el que el miembro boya está provisto de una cubierta cónica externa que se recibe en una estructura de torreta con una configuración cónica correspondiente. Este sistema conocido de amarre sólo permite la conexión de un elevador central con un conducto central montado en la abertura de la cubierta de la embarcación. El conjunto de sustentación que sostiene de manera rotatoria la estructura de torreta en la abertura de la cubierta está situado por debajo del nivel del mar. Además, el miembro boya sostiene el medio de fijación para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo. Esto implica que el conjunto de sustentación y el medio de fijación con su mecanismo de operación estén expuestos continuamente al agua marina.

El objeto de la presente invención reside en brindar un sistema mejorado de amarre que pueda desconectarse, del tipo antes mencionado.

Según la presente invención el sistema de amarre desconectable se caracteriza porque el miembro boya está provisto de una cubierta cónica externa y el receptáculo de la estructura de torreta tiene una configuración cónica que corresponde a la cubierta cónica externa del miembro boya, comprendiendo la estructura de torreta una plataforma giratoria que porta los conductos a ser conectados a los elevadores, en el que la plataforma giratoria está sostenida sobre el conjunto de sustentación de manera que permita la rotación con respecto a la estructura de torreta para alinear los conductos con los elevadores cuando el miembro boya se recibe y se inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

De esta manera se obtiene un sistema de amarre desconectable, en el que la operación de amarre es relativamente simple ya que la cubierta cónica externa del miembro boya permite un posicionamiento fácil y gradual del miembro boya en la configuración cónica del receptáculo de la estructura de torreta. Como la plataforma giratoria sostiene los conductos, el miembro boya puede inmovilizarse en el receptáculo y los conductos pueden alinearse con los elevadores mediante la rotación de la plataforma giratoria. Con el sistema de amarre que puede desconectarse, la operación de amarre de la embarcación al miembro boya requiere de poco tiempo.

Según la presente invención cada conducto puede comprender una parte inferior móvil con respecto a la estructura de torreta para alinear la parte inferior con el elevador correspondiente. Esta realización permite compensar posibles tolerancias respecto al espaciado y posición radial de los elevadores y de los conductos. Como alternativa, esta realización puede utilizarse sin plataforma giratoria. En ese caso se utilizará un preposicionamiento aproximado de la estructura de torreta y de la plataforma giratoria con respecto a la boya. La exactitud del preposicionamiento dependerá de los límites dentro de los cuales puedan desplazarse los conductos respecto a los elevadores.

Según una realización favorable de la presente invención el miembro boya comprende un extremo superior con un saliente anular de fijación adaptado para cooperar con el medio de fijación de la estructura de torreta, comprendiendo dicho medio de fijación una pluralidad de dediles de fijación distribuidos alrededor del saliente anular de fijación, siendo cada anillo de fijación movible mediante un mecanismo de funcionamiento hidráulico entre una posición de fijación empalmando en el saliente anular de fijación y una posición de descanso en la cual el saliente anular de fijación puede pasar por los dediles de fijación, en la que dicho mecanismo de funcionamiento está montado preferiblemente en la estructura de torreta. De esta manera el mecanismo de funcionamiento hidráulico queda protegido del agua marina cuando el miembro boya se recibe y se inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

Según una realización preferida cada elevador es sostenido en el miembro boya mediante un soporte que se desplaza hacia arriba y hacia abajo entre una posición de descanso y una posición de trabajo, en la que cada elevador está provisto de una pestaña de conexión situada debajo del extremo superior del miembro boya en la posición de descanso del soporte y se proyecta fuera del extremo superior del miembro boya en la posición de trabajo del soporte. De esta manera las pestañas de conexión de los elevadores quedan protegidas por el extremo superior del miembro boya durante una operación de conexión/desconexión.

En una realización ventajosa de la presente invención se proporciona un medio de sellado entre el miembro boya y el cono del receptáculo de la estructura de torreta para sellar la parte interior de la estructura de torreta contra el ingreso de agua marina cuando el miembro boya se recibe y se inmoviliza en el cono del receptáculo, en la que los pasajes y los elevadores instalados están situados dentro del medio de sellado y son accesibles a través de la estructura de torreta, cuando el miembro boya se recibe e inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta. Esta realización permite el acceso a los elevadores y a los conductos situados en la estructura de torreta, de manera que las pestañas de conexión puedan prepararse para acoplarse garantizando un acople totalmente sellado. Es más, en el caso que los pasajes estén aún disponibles para una instalación futura de los elevadores, estos dispositivos pueden instalarse mientras se mantiene el miembro boya en la posición de inmovilización en el receptáculo de la estructura de torreta de manera que no tenga que interrumpirse la producción a través de los elevadores ya instalados.

La presente invención provee además una estructura de torreta y boya para usarse en el sistema de amarre descontectable de la presente invención.

Además, la presente invención proporciona una embarcación que comprende tal estructura de torreta.

Finalmente, la invención se refiere a un método para conectar una embarcación a un miembro boya de amarre, comprendiendo la embarcación una estructura de torreta que tiene un receptáculo para recibir el miembro boya y el medio de fijación para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo, anclando el miembro boya al fondo marino y teniendo una pluralidad de pasajes adaptado cada uno de ellos para recibir un elevador, acomodando la estructura de torreta una pluralidad de conductos para conectarlos a los elevadores instalados en los pasajes del miembro boya, en el que el miembro boya es recobrado dentro del cono del receptáculo y el medio de fijación se activa para inmovilizar el miembro boya en el cono del receptáculo. Según la invención este método se caracteriza porque, después de inmovilizar el miembro boya en el cono del receptáculo, los conductos se alinean con los elevadores correspondientes haciendo rotar una plataforma giratoria que porta los conductos.

La invención será explicada ahora en mayor detalle con referencia a los dibujos que muestran esquemáticamente dos realizaciones del sistema de amarre desconectable según la presente invención.

La Figura 1 muestra una sección transversal de una embarcación que comprende una primera realización del sistema de amarre desconectable de la presente invención, en la que el miembro boya de amarre se recibe y se inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

La Figura 2 muestra la embarcación con el sistema de amarre desconectable de la Figura 1, en la que el miembro boya de amarre se desconecta del receptáculo de la estructura de torreta.

Las Figuras 3A y 3B muestran el detalle III de la Figura 1 a una escala mayor con la cadena de izamiento en diferentes posiciones.

La Figura 4 muestra el detalle IV de la Figura 1 a una escala mayor.

Las Figuras 5A-5E muestran el detalle V de la Figura 1 a una escala mayor para explicar el funcionamiento de los medios de fijación.

La Figura 6 muestra el detalle VI de la Figura 1 a una escala mayor en una manera muy esquemática.

Las Figuras 7A y 7B muestran el detalle VII de la Figura 1 a una escala mayor con el elevador en su posición de descanso y de trabajo, respectivamente.

La Figura 8 muestra una sección transversal de una embarcación que comprende una segunda realización del sistema de amarre desconectable de la presente invención, en la que el miembro boya de amarre se recibe e inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

La Figura 9 es una sección transversal mostrada esquemáticamente en correspondencia con la línea IX-IX de la Figura 8.

Las Figuras 1 y 2 muestran esquemáticamente una sección transversal de una embarcación flotante 1, en las que la Figura 1 muestra el sistema de amarre en su condición conectada y la Figura 2 muestra el sistema de amarre en estado desconectado. En esta realización la embarcación flotante 1 es un FPSO (por las siglas de su expresión inglesa, Floating Production Storage of Loading, Almacén de Producción Flotante de Carga). Sin embargo, se entenderá que el sistema de amarre desconectable puede utilizarse en otros tipos de objetos flotantes F(P)SO.

El sistema de amarre desconectable comprende un miembro boya de amarre 2 y una estructura de torreta 3 montada en una abertura de la cubierta 4 de la embarcación 1. El miembro boya 2 está diseñado para mantener un equilibrio flotante sumergido a un nivel predeterminado por debajo del nivel del mar, en el que la capacidad de flotación del miembro boya 2 es suficiente como para acomodar la carga de los elevadores y de las líneas de amarre conectadas a la boya. El miembro boya 2 está anclado al fondo marino de manera usual mediante líneas de amarre 5, dos de las cuales se muestran en las Figuras 1 y 2. Además, el miembro boya de amarre 2 está provisto de una pluralidad de pasajes 6, cada uno de los cuales está adaptado para recibir un elevador 7. En aras de ganar en claridad se muestran sólo dos elevadores 7 en las Figuras 1 y 2. Cada elevador 7 puede ser un elevador de cualquier fluido o de gas o un elevador umbilical. Cada pasaje 6 con o sin el elevador 7 está sellado por medio de elementos de sellado o elementos de cierre para evitar que el agua marina ingrese en la estructura de torreta cuando el miembro boya se recibe e inmoviliza en la estructura de torreta.

El miembro boya 2 comprende una cubierta cónica externa 8 y un cilindro central 9 que acomoda los pasajes 6 y los elevadores instalados 7. El cilindro central 9 se proyecta hacia arriba con respecto a la cubierta externa 8 y sostiene un anillo de fijación 10 con un saliente de fijación 11 en su extremo superior. El anillo de fijación 10 y el saliente de fijación 11 se muestran en más detalle en la Figura 4. Además el cilindro central 9 incluye una plancha de conexión del elevador 12 en su lado superior. Esta plancha 12 está situada por debajo del anillo de fijación y sostiene a los elevadores instalados 7. Se hace notar que se proporciona una pluralidad de compartimientos de lastre dentro de la cubierta externa 8 del miembro boya 2, cuyos compartimientos pueden utilizarse con el objeto de lastre y de ajuste para compensar los elevadores instalados, las cargas excéntricas resultantes de los elevadores, y cualesquiera otras cargas asimétricas. Debe notarse además que la plancha de conexión del elevador 12 no está situada necesariamente en la mitad superior del miembro boya 2 tal como sucede en la realización que se muestra.

Se proporciona la abertura de la cubierta 4 mediante una cubierta 13 montada en la embarcación 1, por ejemplo en su porción de proa. Como muestran las Figuras 1 y 2, la cubierta 13 comprende un eje cilíndrico 14 y un cono 15. Por supuesto que la cubierta 13 puede tener una construcción diferente. A manera de ejemplo debe notarse que el eje cilíndrico puede extenderse del nivel de la quilla hasta aproximadamente 18 m sobre el nivel de la quilla, y el cono puede tener una altura de 6,5 m. En el extremo superior del cono 15 se sostiene un conjunto de sustentación principal 16, que será descrito más adelante. La ventilación de la escotilla en cubierta 4 se obtiene mediante una pluralidad de conductos de ventilación 17, uno de los cuales se muestra esquemáticamente en las Figuras 1 y 2.

La estructura de torreta 3 comprende una sección superior 18, una sección cilíndrica central 19 y una sección inferior 20 construida como un cono del receptáculo. La configuración del cono del receptáculo 20 se corresponde con la configuración cónica de la cubierta externa 8 del miembro boya 2 de manera que el miembro boya 2 pueda recibirse de manera ajustada dentro del cono del receptáculo 20 de la estructura de torreta 3. De esta manera el miembro boya 2 se alineará con el eje de la estructura de torreta 3 durante la operación de conexión tal como se describirá más adelante.

En la realización mostrada, la estructura de torreta 3 comprende además una plataforma giratoria multi-plancha 21 que porta un número de conductos 22 que se extienden hacia abajo desde la plataforma giratoria en dirección a la estructura de torreta 3. Como una alternativa la plataforma giratoria puede comprender una plancha individual solamente. Los conductos 22 están dispuestos de manera tal que su espaciado y distancia radial desde el eje de la estructura de torreta 3 se correspondan a las de los pasajes 6 y las de los elevadores 7. En el extremo inferior los conductos 22 terminan mediante estructuras de terminación incluyendo una pestaña de conexión. Un torniquete 21A está montado sobre la plataforma giratoria 21 conectando al menos algunos de los conductos 22 a tuberías de la embarcación 1 que no se muestran. Algunos conductos 22 pueden estar entremezclados antes de entrar al torniquete 21A. La plataforma giratoria 21 está sostenida sobre el conjunto de sustentación principal 16 de manera que permita la rotación con respecto a la estructura de torreta 3. De esta manera, los conductos 22 pueden alinearse con los elevadores instalados 7 o los pasajes 6 cuando el miembro boya 2 se recibe e inmoviliza en el cono del receptáculo 20 de la estructura de torreta 3.

Como se muestra en mayor detalle en la Figura 6 el conjunto de sustentación principal 16 comprende primeras, segundas y terceras partes mutuamente móviles 24, 25 y 26. La primera parte móvil está conectada al cono 15 de la cubierta 13, mientras que la segunda parte móvil 25 está conectada a la plataforma giratoria 21. La tercera parte móvil 26 está conectada a la sección superior 18 de la estructura de torreta 3. Se entenderá que el conjunto de sustentación principal 16 con las tres partes mutuamente móviles se muestra sólo a manera de ejemplo de una forma muy esquemática en la Figura 6. El conjunto de sustentación 16 puede construirse por ejemplo, como un conjunto de sustentación de rodillo tridireccional de doble rotación, axial/radial. Sin embargo, pueden utilizarse otros tipos de conjunto de sustentación. En la práctica, cada parte móvil 24-26 puede estar compuesta por varias secciones de conjunto de sustentación interconectadas para lograr la parte móvil respectiva.

La plataforma giratoria 21 sostiene un motor 27 como medio de accionamiento para hacer girar la plataforma giratoria con respecto a la estructura de torreta 3. Este motor acciona un piñón 28 que engrana en una rueda dentada 29 que está montada en la parte interior de la tercera parte móvil 26 del conjunto de sustentación principal 16. En el extremo inferior la estructura de torreta 3 está sostenida mediante un conjunto de sustentación inferior radial deslizante 30. Además se proporcionan medios de freno y fijación (no se muestran) para inmovilizar la plataforma giratoria 21 con respecto a la estructura de torreta 3 durante la operación normal de la embarcación 1. Durante la operación normal la embarcación puede cabecear alrededor de la estructura de torreta 3 anclada al lecho marino a través del miembro boya 2.

El miembro boya 2 está inmovilizado dentro del cono del receptáculo 20 mediante el anillo de fijación 10 con su saliente anular de fijación 11 a través de la cooperación con el medio de fijación 31 montado en la sección cilíndrica central 19 de la estructura de torreta. Estos medios de fijación 31 se muestran esquemáticamente en mayor detalle en la Figura 5A-5E. Como se muestra, los medios de fijación 31 comprenden una pluralidad de dediles de fijación 32 distribuidos regularmente alrededor del saliente anular de fijación 11de el miembro boya 2. Cada dedil de fijación 32 está sostenido de manera rotatoria en la sección cilíndrica central 19 y puede desplazarse entre la posición de fijación mostrada en la Figura 5A, y una posición de descanso mostrada en la Figura 5B. En la posición de fijación, los dediles de fijación 32 empalman en el saliente anular de fijación 11 y en la posición de descanso, el saliente anular de fijación 11 puede pasar por los dediles de fijación. Cada dedil de fijación 32 se acciona mediante una varilla de empuje 33 provista de un mecanismo de funcionamiento hidráulico 34 montado en su extremo superior. Son posibles construcciones alternativas con varillas de empuje o recobro.

Este mecanismo de funcionamiento hidráulico 34 se muestra en mayor detalle en las Figuras 5D y 5E a manera de ejemplo. Una parte del pistón 35 se conecta por su parte superior a un mecanismo de seguridad 36 que permite el movimiento de los dediles de fijación 32 desde la posición de fijación de la Figura 5A a la posición de descanso en caso que el mecanismo 34 tenga un fallo en su operación. En ese caso un pistón de cilindro 37 libera una aldaba 38 de manera que los dediles de fijación 32 puedan rotar hacia la posición de descanso de la Figura 5C debido a las fuerzas descendentes ejercidas sobre el miembro boya 2.

Como se muestra en la Figura 5, el mecanismo de funcionamiento hidráulico 34 comprende un miembro de fijación de funcionamiento hidráulico 39 mostrado en detalle en las Figuras 5D y 5E. En la Figura 5E el mecanismo de funcionamiento hidráulico 34 está en su posición en la cual los dediles de fijación 32 empalman en el saliente anular de fijación 11. En esta posición del pistón el miembro de fijación 39 puede desplazarse desde su posición de descanso de la Figura 5D a la posición de fijación de la Figura 5E, pudiendo eliminarse después la presión hidráulica del mecanismo de funcionamiento hidráulico 34.

El sistema de amarre desconectable antes descrito se utiliza de la manera siguiente para amarrar la embarcación 1. El miembro boya de amarre 2 está flotando a una profundidad de equilibrio predeterminada bajo el nivel del mar con todas las líneas de amarre 5 plenamente instaladas. Antes del arribo de la embarcación 1, todos o algunos de los elevadores 7 están instalados, de manera que el miembro boya 2 esté lista para introducirse en la embarcación 1 a su llegada. A la llegada de la embarcación 1 al sitio del miembro boya sumergida 2, la embarcación 1 cobra de manera apropiada, una cadena de izamiento 40. Como es sabido per se, la cadena de izamiento 40 se conecta mediante un cable apropiado a un flotador que no se muestra, para cobrar la cadena de izamiento. Cuando ha sido cobrada, la cadena de izamiento 40 se conecta a un sistema de tensionado o cabrestante 41, montado en la plataforma giratoria 21. Esta situación se muestra esquemáticamente en la Figura 2.

Durante una operación de recobro el sistema de tensionado 41 asegura que pueda recobrarse el miembro boya 2 contra el cono del receptáculo 20 de la estructura de torreta 3 mediante una carga de tensión predeterminada. Esta carga asegura que un medio de sellado 42 provisto en el miembro boya 2 se presione contra el cono del receptáculo 20 con una fuerza predeterminada de manera que la parte interior de la estructura de torreta 3 sobre el medio de sellado 42 quede sellada evitando el ingreso de agua marina. En la realización mostrada el medio de sellado 42 puede utilizarse más de una vez. Es más, se hace notar que el cono del receptáculo 20 puede estar provisto de un medio de sellado o ambos, tanto el miembro boya como el cono del receptáculo.

Una vez que el miembro boya 2 está en su posición dentro del cono del receptáculo 20, los mecanismos de funcionamiento hidráulico 34 de los dediles de fijación 32 se activan para inmovilizar el miembro boya 2 dentro del cono del receptáculo 20. Cuando todos los dediles de fijación 32 han empalmado en el saliente anular de fijación 11, los mecanismos de funcionamiento hidráulico 34 se cambian a modo pasivo de espera al llevar el miembro de fijación 39 a la posición de la Figura 5E. En ese momento el miembro boya 2 está plenamente inmovilizado dentro del cono del receptáculo 20 de la estructura de torreta 3 y todas las cargas de amarre se transfieren mediante la estructura de torreta 3 a través de los conjunto de sustentación 16, 30 al casco de la embarcación 1.

El miembro boya 2 está provisto de un tubo guía central 43 para albergar la cadena de izamiento y este tubo guía central está provisto de una pestaña anular 44 en su extremo inferior como se muestra en mayor detalle en las Figuras 3A y 3B. La cadena de izamiento 40 porta en su extremo inferior un plato de boza 45 con un anillo de sellado 46. La cadena de izamiento 40 está provista de un medio de sellado 47. En la Figura 3B, el plato de boza 45 está desacoplado de la pestaña anular 44 y durante una operación de recobro, el plato de boza 45 se desplazará de la posición de la Figura 3B a la posición de la Figura 3A en la que el anillo de sellado 46 del plato de boza 45 empalma sellando en la pestaña anular 44 del tubo guía 43. Además, el medio de sellado 47 empalmará sellando en el lado interior de una parte del tubo de acople 48. De esta manera, se evita el ingreso de agua marina a través del tubo guía central 43 a la parte interior de la estructura de torreta 3.

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Como puede verse en las Figuras 3A y 3B la pestaña anular 44 está conectada al tubo guía central 43 a través de un amortiguador 49. Este amortiguador 49 amortigua las cargas pico durante una operación de recobro.

Cuando el miembro boya 2 está plenamente inmovilizado en su posición en el cono del receptáculo 20, el agua marina atrapada dentro de la estructura de torreta 3 puede ser achicada mediante una bomba de achique (no se muestra), que está montada en la estructura de torreta. Puede proporcionarse una bomba adicional para el achique del agua marina que se filtra a través de los medio de sellado antes descritos.

Durante la operación de recobro, la cooperación entre la cubierta cónica externa 8 del miembro boya 2 y el cono del receptáculo 20 garantizará automáticamente una posición alineada axialmente del miembro boya 2 con respecto al eje de la estructura de torreta 3. Sin embargo, no es necesario alinear los pasajes 6 o los elevadores instalados 7 del miembro boya 2 con los conductos 22 acomodados en la estructura de torreta 3. El miembro boya 2 puede posicionarse al azar con respecto a los conductos 22. Cuando el miembro boya 2 se inmoviliza en el cono del receptáculo 20, los conductos 22 pueden alinearse con los pasajes 6 y cualesquiera elevadores instalados 7 haciendo rotar la plataforma giratoria 21 hasta que los conductos correspondientes 22 estén opuestos a los elevadores correspondientes 7. Después de alinear los conductos 22 y los elevadores 7, pueden llevarse a cabo las conexiones físicas entre las estructuras de terminación 50 y 51 de los conductos 22 y los elevadores 7 respectivamente. Estas estructuras de terminación pueden comprender válvulas para abrir y cerrar los conductos y los elevadores.

Como puede verse en la Figura 2, la estructura de terminación 51 de un elevador 7 incluye una pestaña de conexión 52 situada por debajo del extremo superior del anillo de fijación 10, de manera que las pestañas de conexión 52 estén protegidas por el anillo de fijación 10 durante las operaciones de conexión y desconexión. La rotación de la plataforma giratoria 21 con los conductos 22 es posible sin contacto alguno entre las pestañas de conexión 52 y las pestañas de conexión 53 de las estructuras de terminación 50 de los conductos 22.

Antes de efectuar las conexiones físicas entre los elevadores y los conductos, las pestañas de conexión 52, 53 pueden prepararse para garantizar una conexión completamente sellada. Cada elevador 7 está sostenido sobre la plancha de conexión del elevador 12 mediante un soporte 54 como se muestra en las Figuras 7A y 7B a mayor escala. Cada soporte 54 se desplaza hacia arriba y hacia abajo mediante un gato hidráulico 55 mostrado en la posición de descanso en la Figura 7A y en una posición de trabajo en la Figura 7B. Para efectuar las conexiones físicas, los soportes 54 se desplazan hacia arriba mediante los gatos hidráulicos 55. Cuando las pestañas de conexión 52 de las estructuras de terminación 51 están a la altura correcta, los soportes móviles 54 se fijan en su posición erecta al insertar elementos de fijación 55A, tales como segmentos anulares. Esto permite la liberación de la presión hidráulica sobre los gatos hidráulicos 55.

Como una alternativa, los extremos inferiores de los conductos 22 pueden desplazarse hacia arriba y hacia abajo entre una posición de descanso y una posición de trabajo para permitir el acople de las pestañas de conexión 52, 53. Como una alternativa adicional es posible que una o ambas estructuras de terminación 50, 51 comprendan un conector de línea que puede operarse de manera remota. Tal conector de línea proporciona una movilidad de las pestañas de conexión 52 y/o 53 hacia arriba y hacia abajo. Los conectores de línea pueden construirse como conectores de línea de flujo o conectores de línea electro hidráulicos en dependencia del tipo de elevador correspondiente. Es más, el conector de línea puede incluir válvulas de apagado operadas automáticamente o mediante control remoto. Debe notarse que los conectores de línea pueden operarse individualmente o como un grupo.

Sin embargo, tal construcción requiere de una parte móvil sellada con respecto al elevador o conducto transportador de fluido o de gas. Por tanto, se prefiere el desplazamiento del elevador completo 7 o del extremo inferior del conducto. En una alternativa de una realización adicional aún, los elevadores 7 y/o los extremos inferiores de los conductos pueden desplazarse hacia arriba o hacia abajo en grupos de elevadores o conductos o todos juntos para efectuar las conexiones físicas entre las pestañas de conexión 52, 53.

Se hace notar que la parte interior de la estructura de torreta puede hacerse inerte mediante gas nitrógeno y/o ventilación mecánica para evitar riesgos de explosión en cualquier forma deseada conocida per se. Como puede verse en la Figura 1, todas las estructuras de terminación 50, 51 son totalmente accesibles a través de la estructura de torreta 3 cuando el miembro boya 2 está en su posición de inmovilización en el cono del receptáculo 20. Debido al soporte móvil en cada pasaje 6, la construcción del sistema de amarre desconectable permite la instalación de elevadores 7 en una etapa posterior mientras se mantiene la posición de inmovilización del miembro boya 2 dentro del cono del receptáculo 20. Esto significa que la instalación de elevadores posteriores en el futuro es posible sin la desconexión del miembro boya 2.

Para desconectar el miembro boya 2 de la estructura de torreta 3, debe detenerse la producción y en caso que las estructuras de terminación 50, 51, incluyan válvulas, estas válvulas deben cerrarse. Cualesquiera fluidos o gases que puedan liberarse después de la desconexión tienen que ser drenados de forma anticipada. Los gatos hidráulicos 55 se accionan para descender los elevadores 7 a su posición de descanso de la Figura 7A. Adicionalmente, los mecanismos de funcionamiento hidráulico 34 se accionan para desplazar los dediles de fijación 32 de la posición de fijación de la Figura 5A a la posición de descanso de la Figura 5B. Antes de liberar los dediles de fijación 32 se compensa la diferencia de presión entre el lado interior de la estructura de torreta 3 y la abertura de la cubierta 4 inundando la parte interior de la estructura de torreta 3 con agua marina a un nivel tal que exista una ligera sobrepresión para garantizar una operación de desconexión fluida. Después de llevar los dediles de fijación 32 a su posición de descanso, el miembro boya 2 se desciende a su profundidad de equilibrio de flotación mediante el sistema de tensionado 41 y cuando el extremo superior de la cadena de izamiento 40 ha llegado al sistema de tensionado, el flotador se conecta a la cadena de izamiento y también al plato de boza (no se muestra) para sostener la cadena de izamiento sobre el extremo superior del tubo guía central 43.

Para permitir el descenso del miembro boya 2 mediante el sistema de tensionado 41, los dediles de fijación 32 pueden también abrirse mediante el mecanismo de seguridad 36 como se describió anteriormente. En caso de condiciones imprevistas el miembro boya 2 puede descenderse en una manera no controlada, en la que no se utilice el sistema de tensionado 41.

La Figura 8 muestra esquemáticamente una realización del sistema de amarre desconectable descrito, que corresponde principalmente a la realización mostrada en las Figuras 1 y 2. Las partes correspondientes se indican mediante los mismos números de referencia. En este caso los conductos 22 están provistos cada uno de una parte inferior 56 que porta la estructura de terminación 50, cuya parte inferior 56 es móvil al menos en un plano horizontal. Esta parte inferior móvil 56 permite una alineación individual de cada estructura de terminación 50 con respecto a la estructura de terminación 51 del elevador 7 correspondiente. De esta manera las tolerancias de construcción en espaciado y posición radial de los pasajes 6 y de los conductos 22 pueden compensarse fácilmente. Es más, en esta realización la estructura de torreta 3 y la plataforma giratoria 21 pueden construirse como un conjunto rotatorio sostenido en la escotilla de cubierta 4 mediante un conjunto de sustentación principal que puede construirse con dos partes mutuamente móviles. Una parte de este conjunto de sustentación principal porta el conjunto plataforma giratoria/torreta y la otra parte está montada en el extremo superior de la cubierta 13. La rotación del conjunto plataforma giratoria/torreta es posible mediante un medio de accionamiento que hace rotar este conjunto con respecto a la embarcación 1. Además un freno o medio de fijación estará provisto para inmovilizar temporalmente el conjunto plataforma giratoria/torreta con respecto a la embarcación 1. Este medio de accionamiento y freno se desacopla normalmente de manera que la embarcación pueda cabecear alrededor de la estructura de torreta anclada al lecho marino a través del miembro
boya 2.

En la realización mostrada la movilidad de las partes inferiores 56 se obtiene mediante una parte intermedia que comprende dos articulaciones giratorias 57 y dos partes plegables 58. Se entenderá que son posibles otras construcciones para obtener la flexibilidad de los conductos requerida. Como se indica en la sección transversal de la Figura IX la parte inferior puede desplazarse a lo largo de un ángulo de aproximadamente 45º a la izquierda (líneas continuas) y derecha (líneas discontinuas) desde su posición alineada con las partes superiores del conducto. Este ángulo es solo un ejemplo y son posibles por supuesto otros niveles de movilidad.

En caso de una realización en la que la plataforma giratoria y la estructura de torreta sean un conjunto, es necesario un preposicionamiento aproximado de la estructura de torreta con respecto al miembro boya 2 durante la operación de amarre. Este preposicionamiento es posible orientando la embarcación 1 con respecto al miembro boya 2 y/o haciendo rotar la estructura de torreta 3 y la plataforma giratoria 21 mediante el medio de accionamiento con respecto a la embarcación 1. Cuando el miembro boya 2 se recibe e inmoviliza en el cono del receptáculo 20, se obtiene una alineación final al desplazar las partes inferiores 56.

Se hace notar que las características del sistema de amarre desconectable descritas pueden aplicarse independientemente en diferentes sistemas de amarre. Por ejemplo, el soporte móvil de los elevadores puede aplicarse con independencia del uso de una plataforma giratoria y/o de los medios de fijación y/o de la disposición de las estructuras de terminación en la estructura de torreta.

La presente invención no se limita a la realización tal como se describió anteriormente, la cual puede variarse de muchas maneras dentro del alcance que abarca la presente invención tal como se define en las reivindicaciones.

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Referencias citadas en la descripción

Este listado de referencias citadas por el solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier responsabilidad en este sentido.

Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet GB 2285028 A

\bullet US 4604961 A

Claims (23)

1. Un sistema de amarre desconectable para una embarcación (1), que comprende un miembro boya de amarre (2) y una estructura de torreta (3) montada en una abertura de la cubierta (4) de la embarcación (1), anclado el miembro boya de amarre al lecho marino y teniendo una pluralidad de pasajes (6) adaptado cada uno de ellos para recibir un elevador (7), teniendo la estructura de torreta un receptáculo (20) para recibir el miembro boya y medios de fijación (31) para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo, acomodando la estructura de torreta una pluralidad de conductos (22) para ser conectados a los elevadores instalados en los pasajes del miembro boya, en el que la estructura de torreta está sostenida de manera rotatoria en la abertura de la cubierta de la embarcación mediante al menos un conjunto de sustentación (16) montado sobre el nivel del mar, caracterizado porque el miembro boya (2) está provisto de una cubierta cónica externa (8) y el receptáculo (20) de la estructura de torreta (3) tiene una configuración cónica en correspondencia con la cubierta cónica externa del miembro boya, comprendiendo la estructura de torreta una plataforma giratoria (21) que porta los conductos (22) a ser conectados a los elevadores (7), en el que la plataforma giratoria está sostenida sobre el conjunto de sustentación (16) de una manera rotatoria con respecto a la estructura de torreta (3) para alinear los conductos con los elevadores cuando el miembro boya se recibe e inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

2. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de sustentación (16) comprende primeras, segundas y terceras partes mutuamente móviles (24, 25, 26), en el que la primera parte móvil (24) está conectada a la embarcación (1), la segunda parte móvil (25) está conectada a la plataforma giratoria (21), y la tercera parte móvil (26) está conectada a la estructura de torreta (3).

3. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 2, en el que la plataforma giratoria (21) sostiene un medio de accionamiento (27) para hacer rotar la plataforma giratoria con respecto a la estructura de torreta (3), siendo dicho medio de accionamiento preferiblemente un motor de accionamiento fijado a la plataforma giratoria y que engrana en una rueda dentada (29) proporcionada en la tercera parte móvil (26) del conjunto de sustentación (16).

4. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada conducto (22) comprende una parte inferior (56) móvil con respecto a la estructura de torreta (3) para alinear la parte inferior con el elevador correspondiente (7).

5. El sistema de amarre desconectable según el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro boya (2) está provisto de una cubierta cónica externa (8) y el receptáculo (20) de la estructura de torreta (3) tiene una configuración cónica en correspondencia con la cubierta cónica externa del miembro boya, en el que cada conducto (22) comprende una parte inferior (56) móvil con respecto a la estructura de torreta (3) para alinear la parte inferior con el elevador correspondiente (7).

6. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 5, en el que la plataforma giratoria (21) sostiene un medio de accionamiento (27) para hacer rotar la plataforma y la estructura de torreta (3) con respecto a la embarcación (1).

7. El sistema de amarre desconectable según las reivindicaciones 4, 5, ó 6, en el que la parte inferior (56) de cada conducto (22) está conectado a su parte superior a través de una parte intermedia flexible (57, 58), comprendiendo preferiblemente una pluralidad de articulaciones giratorias (57) y partes plegables (58).

8. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el miembro boya (2) comprende un extremo superior (10) con un saliente anular de fijación (11) adaptado para cooperar con el medio de fijación (31) de la torreta (3), comprendiendo dicho medio de fijación una pluralidad de dediles de fijación (32) distribuidos alrededor del saliente anular de fijación, siendo cada dedil de fijación movible mediante un mecanismo de funcionamiento hidráulico (34) entre una posición de fijación empalmando el saliente anular de fijación y una posición de descanso en la cual el saliente anular de fijación puede pasar por los dediles de fijación, en el que dicho mecanismo de funcionamiento está montado preferiblemente en la estructura de torreta (3).

9. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 8, en el que cada mecanismo de funcionamiento hidráulico (34) comprende un miembro de fijación (39) para fijar el mecanismo de funcionamiento en la posición de fijación para mantener la posición de fijación sin la activación hidráulica del mecanismo de funcionamiento.

10. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 8 o 9, en el que cada mecanismo de funcionamiento hidráulico (34) comprende un sistema de seguridad (36) para liberar los dediles de fijación (32).

11. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporcionan medios para desplazar cada conducto (22) o un grupo de conductos con respecto al(os) elevador(es) correspondiente(s) (7) hacia arriba y hacia abajo entre una posición de descanso y una posición de trabajo, en el que cada elevador (7) está provisto de una pestaña de conexión (52) que está situada por debajo del extremo superior (10) del miembro boya (2) y por encima de una plancha de conexión (12) del elevador de la boya.

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12. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que cada elevador (7) y cada conducto (22) están provistos de una estructura de terminación (51, 50) en su extremo superior e inferior, respectivamente, en el que al menos una estructura de terminación (51, 50) de un elevador correspondiente o conducto comprende un conector de línea que puede ser accionado para desplazar una pestaña de conexión (52) del elevador o conducto hacia arriba y hacia abajo.

13. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que cada elevador (7) o grupo de elevadores es sostenido en el miembro boya (2) mediante un soporte (54) que puede desplazarse hacia arriba y hacia abajo entre una posición de descanso y una posición de trabajo, en el que cada elevador está provisto de una pestaña de conexión (52) que está situada por debajo del extremo superior (10) del miembro boya y sobre una plancha de conexión (12) del elevador del miembro boya en la posición de sostén de descanso y se proyecta fuera del extremo superior del miembro boya en la posición de sostén de trabajo.

14. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que está provisto un medio de sellado (42) entre el miembro boya (2) y el cono del receptáculo (20) de la estructura de torreta (3) para sellar el lado interior de la estructura de torreta contra el ingreso de agua marina cuando el miembro boya se recibe y se inmoviliza en el cono del receptáculo, en el que los pasajes (6) y los elevadores instalados (7) están situados dentro de los medios de sellado y son accesibles a través de la estructura de torreta cuando el miembro boya se recibe e inmoviliza en el receptáculo de la estructura de torreta.

15. El sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el miembro boya (2) comprende un elemento de izamiento (40) y un tubo guía central (43) para el elemento de izamiento, teniendo el tubo guía central una pestaña anular (44) en su extremo inferior y portando el elemento de izamiento en su extremo inferior un plato de boza (45) adaptado para empalmar sellando la pestaña anular, estando adaptado el elemento de izamiento en su otro extremo para recobrarlo mediante un sistema de tensionado (41) de la embarcación (1).

16. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 15, en el que el elemento de izamiento (40) está provisto de un medio de sellado (47) que coopera sellando con el lado interior del tubo guía central (43) cuando el elemento de izamiento es recobrado y el plato de boza (45) empalma con la pestaña anular (44).

17. El sistema de amarre desconectable según la reivindicación 15 ó 16, en el que la pestaña anular (44) está conectada al tubo guía central (43) a través de un amortiguador (49).

18. La estructura de torreta (3) a utilizar en un sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

19. El miembro boya (2) a utilizar en un sistema de amarre desconectable según una cualquiera de las reivindicaciones 1-17.

20. La embarcación (1) que comprende una estructura de torreta según la reivindicación 18.

21. Método para conectar una embarcación (1) a un miembro boya de amarre (2), comprendiendo la embarcación una estructura de torreta (3) que tiene un receptáculo (20) para recibir el miembro boya y medios de fijación (31) para inmovilizar el miembro boya en el receptáculo, estando el miembro boya de amarre anclado al lecho marino y teniendo una pluralidad de pasajes (6) cada uno de ellos adaptado para recibir un elevador (7), acomodando la estructura de torreta una pluralidad de conductos (22) para conectarlos a los elevadores instalados en los pasajes del miembro boya, en el que el miembro boya es recobrado dentro del cono del receptáculo y los medios de fijación se activan para inmovilizar el miembro boya en el cono del receptáculo, caracterizado porque, después de inmovilizar el miembro boya (2) en el cono del receptáculo (20), los conductos (22) se alinean con los elevadores correspondientes (7) al hacer rotar la plataforma giratoria (21) que porta los conductos.

22. Método según al menos el preámbulo de la reivindicación 21, en el que los conductos (22) están alineados con los elevadores correspondientes (7) al desplazar una parte inferior (56) de cada conducto con respecto a su parte superior correspondiente.

23. Método según la reivindicación 21 ó 22, en el que después de alinear los conductos (22) con los elevadores (7), los elevadores se desplazan con respecto a los conductos para conectar los conductos con los elevadores correspondientes.