ES2316696T3 - Dispositivo para recoger fluidos que escapan de una fuente submarina. - Google Patents
Dispositivo para recoger fluidos que escapan de una fuente submarina. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2316696T3 ES2316696T3 ES03103810T ES03103810T ES2316696T3 ES 2316696 T3 ES2316696 T3 ES 2316696T3 ES 03103810 T ES03103810 T ES 03103810T ES 03103810 T ES03103810 T ES 03103810T ES 2316696 T3 ES2316696 T3 ES 2316696T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- transfer tube
- submerged
- fluids
- collection means
- regulation tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
- B63C7/006—Emptying the contents of sunken, stranded, or disabled vessels, e.g. by engaging the vessel; Underwater collecting of buoyant contents, such as liquid, particulate or gaseous contents, escaping from sunken vessels, e.g. using funnels, or tents for recovery of escaping hydrocarbons
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/0122—Collecting oil or the like from a submerged leakage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Dispositivo para recoger fluidos que escapan de una fuente submarina, teniendo dichos fluidos una densidad específica inferior a la del agua circundante, comprendiendo dicho dispositivo: unos medios de recogida (16) situados sobre dicha fuente submarina (12) para recoger dichos fluidos (14) que se elevan desde dicha fuente submarina (12) debido a la gravedad; y un tubo de transferencia (18) que presenta un extremo inferior (20) en comunicación con dichos medios de recogida (16) para transferir los fluidos recogidos hacia la superficie; un depósito de regulación sumergido (24) mantenido a una profundidad predeterminada bajo la superficie, estando dicho depósito de regulación sumergido (24) en comunicación con un extremo superior (26) de dicho tubo de transferencia (18) para recibir dichos fluidos recogidos; caracterizado porque dicho depósito de regulación sumergido (24) comprende una cámara (30) con un fondo abierto; y porque dicho tubo de transferencia (18) se abre a dicha cámara (30) con su extremo superior (26).
Description
Dispositivo para recoger fluidos que escapan de
una fuente submarina.
La presente invención se refiere en general a un
dispositivo para recoger fluidos más ligeros que el agua que
escapan de una fuente submarina. El dispositivo es particularmente
útil para recoger contaminantes fluidos, tales como, por ejemplo,
petróleo, productos petrolíferos o productos químicos, que se fugan
de buques cisterna hundidos.
Hay muchos restos de naufragios que reposan
sobre el lecho del mar o del océano en todo el mundo, conteniendo
muchos de ellos cantidades más pequeñas o más grandes de
contaminantes fluidos (por ejemplo, petróleo, productos
petrolíferos, productos químicos o similares) atrapados en sus
tanques. Cada uno de estos restos constituye, dependiendo de los
contaminantes atrapados, de la estabilidad estructural del resto y
de las condiciones del agua, una seria amenaza para el medio
ambiente a corto o largo plazo. Desastres marítimos recientes, que
han conducido a una importante contaminación medioambiental, tales
como los creados por el hundimiento del petrolero "PESTRIGE"
en noviembre de 2002 o el "ERIKA" en diciembre de 1999, han
demostrado las dificultades para recoger el petróleo que escapa de
dichos restos, en particular cuando reposan a profundidades de
varios miles de metros. Así, la necesidad de sistemas mejorados
para recoger fluidos contaminantes atrapados o que escapan es más
que nunca una cuestión de gran actualidad.
Se han propuesto diversos métodos para alcanzar
este objetivo. Una primera propuesta convencional consiste en
bombear los contaminantes atrapados hasta la superficie. El
documento EP 0 550 682 propone asignar a cada tanque de un barco un
dispositivo de recuperación con un cuerpo flotante externo conectado
a una manguera de transporte que está enrollada sobre un tambor. El
cuerpo flotante externo está situado en la cubierta del barco
equipado con éste. Un primer extremo de la manguera está conectado a
un tanque que contiene el fluido a recoger. El segundo extremo
libre de la manguera está conectado al cuerpo flotante externo. Este
último se mantiene en la cubierta del barco de tal manera que,
cuando la cubierta llega a estar bajo el agua, el cuerpo flotante
externo se moverá hacia arriba debido a su flotabilidad. La manguera
enrollada se desenrollará progresivamente a medida que el primer
extremo de la manguera se hunda cada vez más profundamente con el
barco. Este dispositivo proporciona información puntual a la
tripulación de rescate sobre la posición de un buque cisterna
hundido y sobre el tipo/cantidad de petróleo u otros productos
químicos. Para recuperar el petróleo/productos químicos atrapados
en lo tanques, basta con conectar el barco de rescate al segundo
extremo de la manguera sujeto al cuerpo flotante externo, y bombear
el petróleo/productos químicos. Desafortunadamente, este dispositivo
pierde su interés si el buque cisterna se hunde a una profundidad
que sea mayor que la longitud de la manguera. Además, este concepto
tiene un considerable impacto en el coste, puesto que se requiere un
dispositivo de esta clase por tanque. Otro inconveniente de este
concepto es que no permitirá la recuperación de fluidos que escapen
de un tanque abierto reventado, lo que puede tener lugar cuando, por
ejemplo, un barco se rompe en varias partes como el
"PRESTIGE".
Otro enfoque propone el sellado de los restos
del naufragio en un sarcófago o en una clase de cúpula que
confinaría, con un poco de suerte para siempre, los contaminantes
fugados cerca del lecho marino. Resulta evidente que dichas clases
de soluciones no pueden garantizar la contención para siempre,
siendo todavía el resto del naufragio hundido una amenaza para el
medio ambiente.
Por último, otro enfoque propone la canalización
de flujos contaminantes fugados hasta la superficie del mar, en
donde se acumula el contaminante, por ejemplo en un recipiente de
recogida o en una plataforma flotante.
En este sentido, la patente US nº 4.643.612
describe una barcaza flotante que tiene un fondo cóncavo. La barcaza
está adaptada para anclarse en la superficie del mar sobre un pozo
o conducto submarino que está perdiendo petróleo. Unos faldones
enrollables flexibles se extienden hasta el fondo del océano. Esto
impide que las corrientes desplacen el petróleo fuera del canal así
definido. El petróleo es atrapado debajo de la barcaza y puede
bombearse desde allí a través de una tubería situada en el vértice
del fondo cóncavo. Desafortunadamente, una barcaza de este tipo no
puede usarse en casos de desastres marítimos en donde los restos del
naufragio reposan a grandes profundidades. Además, el bajo caudal
del flujo inducido por la gravedad de un fluido viscoso, tal como
petróleo pesado, hacia la superficie requeriría que la barcaza
permaneciera estable en su sitio durante meses, siendo toda la
operación muy dependiente de las condiciones meteorológicas de la
superficie.
El documento WO 00/58564 describe un dispositivo
para recoger petróleo que escapa de un resto de naufragio, que
comprende unos medios de recogida en forma de una lona estirada
sobre dicho resto de naufragio. La lona tiene una forma general de
un tejado a dos aguas que define un tejado sobre el resto del
naufragio y está amarrado al fondo del mar. El petróleo que se fuga
del resto de naufragio sube bajo el tejado y se desliza hasta un
punto muy alto donde está dispuesta una salida. Por encima de esta
salida está dispuesto un saco sumergido que se llena y puede
cerrarse atándolo sobre su tubo de entrada que conecta la salida de
la lona al saco.
Por tanto, existe la necesidad de un sistema
mejorado para recoger petróleo y otros fluidos que escapan de una
fuente submarina. Esto se alcanza con un dispositivo para recoger
fluidos según la reivindicación 1.
Según la invención, se propone un dispositivo
para recoger fluidos que tienen una densidad específica inferior a
la del agua circundante y que escapan de una fuente submarina. El
dispositivo comprende unos medios de recogida situados sobre la
fuente submarina para recoger los fluidos que salen de la fuente y
que se elevan desde allí debido a la gravedad. Un tubo de
transferencia presenta un extremo inferior en comunicación con los
medios de recogida para transferir los fluidos recogidos hacia la
superficie. Según un aspecto importante de la invención, un
depósito de regulación sumergido se mantiene a una profundidad
predeterminada debajo de la superficie, estando el depósito de
regulación sumergido en comunicación con un extremo superior del
tubo de transferencia para recibir los fluidos recogidos.
Por tanto, el fluido escapado recogido se
transfiere a un depósito de regulación sumergido y no directamente
a la superficie. El depósito de regulación almacenará así el fluido
hasta que sea vaciado, por ejemplo por un barco lanzadera. Como el
fluido recogido es almacenado bajo el agua, el procedimiento de
recuperación de fluido es totalmente independiente de las
condiciones climatológicas. Además, no hay necesidad de que una
plataforma de superficie o un barco de bombeo se instale
permanentemente en la vertical del resto de naufragio para el
procedimiento de recogida.
Ventajosamente, el presente dispositivo está
diseñado de tal modo que los fluidos recogidos son transferidos de
los medios de recogida al depósito de regulación sumergido a través
del tubo de transferencia debido a la gravedad. Dicha transferencia
no requiere energía externa. Así, el dispositivo de la invención
puede estar compuesto por piezas relativamente simples y no
móviles. Se desprende de esto que no se requieren componentes como
motores, bombas o recipientes de presión para transferir los fluidos
recogidos al depósito de regulación, lo que ahorra costes e
incrementa la fiabilidad del dispositivo.
Preferentemente, los medios de recogida
comprenden un elemento en forma de cúpula de modo que los fluidos
recogidos converjan hacia su vértice. Esto permite recoger los
fluidos escapados ascendentes sobre un área grande y confinarlos en
una zona reducida. Dicho elemento en forma de cúpula puede estar
configurado, por ejemplo, como un embudo invertido, es decir, un
embudo dispuesto con su abertura pequeña por encima de su abertura
grande.
En una forma de realización preferida, el
elemento en forma de cúpula presenta alrededor de su vértice una
abertura a la que está conectado el extremo inferior del tubo de
transferencia. La abertura está situada así en el área en la que
convergen los fluidos recogidos debido a la forma de cúpula de los
medios de recogida. De nuevo, esto permite transferir los fluidos
recogidos al tubo de transferencia a través de la abertura
simplemente por el efecto de la gravedad.
Preferentemente, la parte inferior del elemento
en forma de cúpula está posicionada cerca de la fuente submarina.
Los fluidos fugados y escapados son recogidos así cerca de la
fuente, lo que evita que las corrientes de agua desplacen los
fluidos hacia el exterior de los medios de recogida.
El depósito de regulación sumergido comprende
una cámara con un fondo abierto. El tubo de transferencia se abre
hacia la cámara con su extremo superior. En uso, el fluido recogido
se eleva hacia el interior del tubo y penetra en la cámara, donde
se acumula. Dependiendo de las cantidades de fluido que se fugan de
la fuente submarina, el flujo de fluido hacia el depósito de
regulación puede ser continuo o no. Así, a medida que se acumula el
fluido en la cámara, éste sustituye también gradualmente al
contenido inicial de agua más pesada de la cámara, el cual es
expulsado a través del fondo abierto. En la cámara del depósito de
regulación sumergido, el agua se separará del fluido debido a la
diferencia de peso específico, de modo que el depósito de regulación
sumergido actúa también como un separador que concentra los fluidos
en la parte superior del depósito de regulación sumergido.
Ventajosamente, el tubo penetra dentro de la
cámara a través del fondo abierto. De esta manera, el fluido que
sale del extremo superior del tubo de transferencia no está expuesto
a corrientes que pudieran desplazarlo fuera del área de captura del
fondo abierto. Esto proporciona un suministro muy fácil del fluido
recogido desde el tubo de transferencia hasta el depósito de
regulación sumergido.
El depósito de regulación sumergido está
diseñado también preferentemente para cumplir la función de una boya
terminal. Debido a su flotabilidad, mantiene al tubo de
transferencia bajo tensión. El depósito de regulación sumergido
comprende ventajosamente una lumbrera de drenaje a través de la cual
puede vaciarse la cámara. Un barco lanzadera puede conectarse, por
ejemplo, a esta lumbrera de drenaje utilizando un equipo estándar y
bombear el fluido almacenado desde la cámara hacia sus propios
tanques.
El depósito de regulación sumergido puede
mantenerse a una profundidad comprendida típicamente entre 30 y 50
m. Esto se considera suficiente para que el depósito de regulación
sumergido no se vea afectado por las condiciones del mar inducidas
por la climatología. El depósito de regulación está también
normalmente a una profundidad suficiente para evitar una colisión
con barcos que naveguen en el área, mientras que es todavía
fácilmente accesible para recuperar el fluido almacenado.
Preferentemente, una pluralidad de medios de
anclaje para anclar a tierra los medios de recogida está distribuida
en la periferia de dichos medios de recogida. Los medios de anclaje
permiten mantener los medios de recogida sobre la fuente submarina
en una posición predeterminada que permita una buena recuperación de
fluido. Para repartir el esfuerzo de tensionado alrededor del
conjunto de los medios de recogida, los medios de anclaje están
ventajosamente distribuidos regularmente en su periferia. Cada uno
de los medios de anclaje puede comprender un anclaje de succión y
un cable asociado que une el anclaje de succión a los medios de
recogida. Los anclajes de succión permiten fuerzas de anclaje muy
grandes y están unidos a los medios de recogida mediante, por
ejemplo, cables o cadenas de acero.
Ventajosamente, una pluralidad de anillos de
tensionado está fijados al tubo de transferencia y distribuidos a
lo largo de éste, teniendo los anillos de tensionado una
flotabilidad predeterminada. Los anillos de tensionado son
preferentemente rígidos y están fijados en posiciones
predeterminadas a lo largo del tubo de transferencia con el fin de
mantener su forma y sección transversal. Debido a su flotabilidad,
los anillos de tensionado permiten también realizar un ajuste fino
del pretensionado del tubo de transferencia y, en consecuencia, de
los medios de recogida. Como resultado, el tubo de transferencia
permanecerá recto y principalmente vertical. A este respecto, los
medios de recogida y/o el tubo de transferencia tendrán
preferentemente una flotabilidad casi neutra para incrementar la
estabilidad del dispositivo. Los anillos de tensionado pueden estar
espaciados, por ejemplo, en 5 a 20 m, dependiendo de las corrientes
predominantes a través de la longitud del tubo de transferencia.
En una forma de realización preferida, los
cables de los medios de anclaje unen además los medios de recogida
al depósito de regulación sumergido y son guiados preferentemente a
lo largo del tubo de transferencia entre los anillos de tensionado
y el tubo de transferencia.
El tubo de transferencia tiene preferentemente
un diámetro entre 1 y 3 m, más preferentemente entre 1,5 y 2,5 m.
Se prefieren dichos diámetros para transferir caudales de fuga de
grandes petroleros hundidos tales como los petroleros "ERIKA"
o "PRESTIGE". Además, con diámetros de aproximadamente 1,5 a 2
m, no deberán surgir problemas de obstrucción debido a la alta
viscosidad del petróleo.
Si se desea, pueden disponerse unos medios de
calentamiento en la proximidad del extremo inferior del tubo de
transferencia. Esta medición es de particular interés cuando los
fluidos tengan una alta viscosidad y sean susceptibles de pegarse a
las paredes interiores del tubo de transferencia. El calor
proporcionado localmente aumenta el diferencial de presión a lo
largo del tubo, provocando así un efecto de bombeo.
Alternativamente, pueden usarse agentes químicos para reducir la
viscosidad del fluido y/o su peso específico, facilitando así su
subida en el tubo de transferencia.
Preferentemente, la superficie interior del tubo
de transferencia está realizada en un material elegido con el fin
de evitar el pegado a la pared y la obstrucción por los fluidos.
Esta es otra medida para tratar con fluidos muy viscosos y
pegajosos y para mejorar la operación de transferencia.
Haciendo referencia más particularmente al
depósito de regulación sumergido, su cámara puede tener una
capacidad de 500 a 2.000 t de petróleo, preferentemente entre 1.000
y 1.500 t. Para contar con una resistencia incrementada, el
depósito de regulación tiene preferentemente un casco exterior
realizado en acero.
En una forma de realización preferida, los
medios de recogida y/o el tubo de transferencia están realizados en
tejido. Mantienen su ubicación y su forma debido a que se sujetan a
los cables tensionados y a los anillos de tensionado.
Como ya se ha mencionado, el presente
dispositivo es particularmente adecuado para recoger contaminantes
fluidos tales como petróleos, productos petroleros o productos
químicos que se escapan de buques cisterna hundidos. El dispositivo
resulta también ventajoso para recoger fluidos procedentes de una
variedad de fuentes, tales como barcos hundidos, pero también
conductos o pozos. El dispositivo es así de aplicabilidad muy
general, siempre que el peso específico de los fluidos sea inferior
al del agua circundante y si éstos no se disuelven generalmente en
agua. Se desprende de esto que el dispositivo de la invención
presenta las mejores probabilidades de eliminar una amenaza de
polución de una manera rápida, flexible y económica.
Según otro aspecto de la invención, se propone
un método para recoger fluidos que escapen de una fuente submarina
y que tengan una densidad específica menor que la del agua
circundante. En el método, los fluidos fugados son recogidos por
medios de recogida situados sobre la fuente submarina y transferidos
hacia la superficie por un tubo de transferencia en comunicación
con los medios de recogida. Se apreciará que los fluidos recogidos
son suministrados por el tubo de transferencia a un depósito de
regulación sumergido. El uso de un depósito de regulación sumergido
permite recuperar fluidos (tales como petróleo, productos
petrolíferos u otros productos químicos) que se fuguen de una
fuente submarina con independencia de la condición climatológica
predominante.
La presente invención se describirá ahora, a
modo de ejemplo, haciendo referencia al dibujo adjunto, en el
que:
la figura 1 es un croquis que ilustra una forma
de realización preferida del dispositivo de acuerdo con la
invención, en la que el dispositivo es empleado para recoger
petróleo que escapa de un petrolero hundido.
La figura 1 muestra una forma de realización
preferida de un dispositivo 10 para recoger fluidos de acuerdo con
la invención. La referencia numérica 12 designa un petrolero hundido
que reposa sobre el lecho marino y que tiene una pluralidad de
orificios en su casco y/o en sus tanques. Los trazos gruesos negros
14 de la figura 1 representan el petróleo ascendente que escapa del
petrolero naufragado 12.
El dispositivo 10 comprende unos medios de
recogida, preferentemente en forma de un elemento a modo de cúpula
16, y un tubo de transferencia 18 que presenta un primer extremo
inferior 20 en comunicación con los medios de recogida para
canalizar el petróleo fugado hacia la superficie 22 del mar. Se
apreciará que el dispositivo 10 comprende un depósito de regulación
sumergido 24 que se mantiene a una profundidad predeterminada bajo
la superficie y por encima de los medios de recogida. El depósito de
regulación sumergido 24 está en comunicación con el segundo extremo
superior 26 del tubo de transferencia 18 para recibir el petróleo
recogido.
Por tanto, en el presente dispositivo 10, el
petróleo recogido no es canalizado directamente hacia la superficie
como se hace convencionalmente, sino que es almacenado en el
depósito de regulación sumergido 24 a una profundidad dada, por
ejemplo de 30 a 50 m por debajo de la superficie del mar. La
recuperación del petróleo fugado no se ve afectada así por las
condiciones climatológicas y, en particular, no se ve afectada por
una climatología dura, lo que, en caso contrario, dificultaría el
procedimiento de recuperación de petróleo.
Como se muestra en la figura 1, el elemento en
forma de cúpula 16 es preferentemente como un embudo invertido, es
decir, su abertura pequeña está dispuesta por encima de su abertura
grande, de modo que cubre el resto del naufragio como un paraguas.
El embudo invertido 16 es anclado al lecho marino alrededor del
resto de naufragio en diversos puntos utilizando unos medios de
anclaje (descritos con mayor detalle a continuación).
Ventajosamente, el fondo del embudo invertido 16 está próximo al
resto de naufragio 12, por ejemplo alrededor de 20 m, para recoger
el petróleo que escapa cerca de la fuente y evitar así que el
petróleo sea desplazado por corrientes de agua hacia el exterior de
los medios de recogida 12. El embudo invertido 16 deberá adaptarse
preferentemente al tamaño del resto de naufragio 12 y puede tener,
por ejemplo, un fondo tan grande como 50 m de diámetro.
El petróleo que se fuga del resto del naufragio
se eleva en el agua debido a la diferencia de peso específico.
Todavía debido a la gravedad, las emisiones de petróleo que entran
en el embudo invertido 16 convergerán necesariamente hacia su
vértice. En su vértice, el embudo invertido 16 está provisto de una
abertura 28 a la que está conectado el extremo inferior 20 del tubo
de transferencia 18. Como se muestra en la figura 1, el tubo de
transferencia 18 está dispuesto preferentemente verticalmente por
encima del vértice del embudo invertido 16, de modo que el petróleo
recogido, después de converger hacia el vértice, será guiado hacia
el tubo de trasferencia 18 y se elevará en éste, todavía bajo el
efecto de la gravedad y sin necesidad así de ninguna energía
adicional.
Haciendo referencia ahora más específicamente a
la estructura del depósito de regulación 24, este último comprende
preferentemente una cámara central cilíndrica 30 con un fondo
abierto y un casco exterior en forma de campana. El depósito de
regulación está diseñado también ventajosamente para cumplir con la
función de boya terminal con el fin de controlar la tensión en el
tubo de transferencia 18. Esto se consigue con el espacio anular 34
entre la envolvente exterior y la cámara 30, que puede servir así
como depósito de lastre para regular la tensión del tubo de
transferencia y permitirá también que se aloje en el mismo un equipo
auxiliar, si se desea.
Como se muestra en la figura 1, el tubo de
transferencia 18 penetra en la cámara 30 a través del fondo abierto
de modo que su extremo superior 26 se abra en la cámara 30. El
petróleo recogido saldrá así del tubo 18 y se acumulará en la
cámara 30 debido a la gravedad, como se representa en el dibujo. El
petróleo fugado canalizado penetra así en el depósito de regulación
sumergido 24 a través de su fondo abierto de una manera muy simple,
sin exponerse a corrientes de agua laterales. A medida que se
acumula petróleo en la cámara 30, éste sustituye al contenido
inicial de agua de mar de la cámara 30, el cual es forzado a salir a
través del fondo abierto. Así, progresivamente, el petróleo es
separado del agua, ocupando la parte superior del depósito de
regulación sumergido. Se entenderá también que, si subiera una
mezcla de petróleo/agua en el tubo 88 y llegara a la cámara 30,
esta mezcla se separará en la cámara 30 debido a la gravedad. Como
resultado, el depósito de regulación sumergido 24 no sólo actúa
como tanque de almacenamiento, sino también como separador.
El depósito de regulación sumergido está
provisto ventajosamente, en su parte superior, de una lumbrera de
drenaje (no mostrada) para su conexión a, por ejemplo, un petrolero
lanzadera 44 a fin de vaciar la cámara 30. La lumbrera de drenaje
puede comprender un equipo estándar a través del cual el petrolero
lanzadera, si la climatología lo permite, pueda recuperar
rápidamente el petróleo almacenado utilizando un equipo y métodos
de descarga estándar en alta mar, típicamente por bombeo. La
frecuencia de las operaciones de vaciado dependerá de la
climatología y corrientes predominantes y de la velocidad de fuga
del petróleo. En la práctica, el dispositivo 10 se mantiene
normalmente en su sitio hasta que todos los tanques del resto de
naufragio 12 estén vacíos y se elimine la amenaza de contaminación.
Una vez que el dispositivo 10 está en su sitio y recoge el petróleo
fugado sin ningún problema, toda la operación puede acelerarse
abriendo simplemente más orificios en los tanques del resto del
naufragio.
Las dimensiones del tubo de transferencia 18 y
el depósito de regulación sumergido 24 dependen típicamente de la
máxima velocidad de fuga esperada, la climatología esperada y los
patrones de corrientes marinas esperados.
Para contar con una resistencia incrementada, el
depósito de regulación sumergido está realizado preferentemente en
acero. Tendrá una capacidad comprendida entre 500 y 2.000 t de
petróleo, preferentemente, entre 1.000 y 1.500 t. Esto requeriría
una cámara con un volumen de aproximadamente 1.500 m^{3}.
Ventajosamente, el tubo de transferencia 28 está
provisto externamente de anillos de tensionado 40 distribuidos a lo
largo de su longitud y, preferentemente, regularmente espaciados
(por ejemplo, cada 10 m). Los anillos de tensionado son
preferentemente rígidos con el fin de mantener la forma y la sección
transversal del tubo de transferencia 28. Debido a su flotabilidad,
los anillos de tensionado 40 permiten controlar la tensión del tubo
de transferencia 28. Los anillos de tensionado 40 pueden tener todos
ellos la misma flotabilidad, pero el recurso de variar su
flotabilidad en función de su posición a lo largo del tubo de
transferencia es una forma de realizar un ajuste fino de la tensión
del tubo 28 a lo largo de su longitud. El tubo de transferencia 28
y el embudo invertido 16 pueden estar realizados en tejido y tener
preferentemente una flotabilidad casi neutra por razones de
estabilidad.
Haciendo referencia ahora más específicamente a
los medios de anclaje, éstos comprenden preferentemente una
pluralidad de anclajes de succión 36 distribuidos alrededor del
embudo invertido 16, estando unido cada anclaje al embudo por un
respectivo cable 38 (normalmente un cable de acero). Un anclaje de
succión es un medio de anclaje estándar de la industria de mar
adentro y consiste típicamente en un gran cubo invertido introducido
profundamente en el lecho del océano por bombeo del agua hacia el
exterior. Preferentemente, los cables 38 unen también el depósito
de regulación sumergido 24 a los anclajes 36. En la presente forma
de realización, cada cable 38 se extiende a lo largo del embudo
invertido 16 y a lo largo del tubo de transferencia 18 hasta el
lado del fondo del depósito de regulación 24, al que se fija
sólidamente dicho cable. Por tanto, además de su función de
tensionado, los anillos de tensionado 40 mantienen también los
cables 38 en su sitio a lo largo del tubo de transferencia 28,
impidiendo así cualquier enredamiento de los mismos durante su
despliegue y funcionamiento. El número y el dimensionamiento de los
cables 38, así como el número y la flotabilidad de los anillos de
tensionado 40 permiten la regulación no sólo de la resistencia, sino
también de la rigidez (por pretensionado) del tubo de transferencia
18. La boya terminal 34 (depósito de regulación) ayuda también a
mantener toda la tubería en tensión.
Si se desea, los cables pueden sujetarse a los
anillos de tensionado. El dispositivo 10 puede anclarse en tantos
puntos adicionales como sea necesario, utilizando, por ejemplo,
técnicas estándar y el saber hacer de la industria de mar adentro.
El factor principal para especificar el número y la resistencia de
los anclajes 26, el tubo de transferencia 28 y los cables 34 es el
patrón de las corrientes marinas esperadas y la tracción estática y
dinámicamente inducida resultante.
Se debe observar que el fluido a recoger puede
tener una viscosidad alta, lo que, en sistemas convencionales,
provoca frecuentemente el pegado a la pared y/u obstrucción. Cuando
se implementa para recoger fluidos altamente viscosos, tales como
petróleo, el tubo de transferencia 18 del presente dispositivo tiene
preferentemente un diámetro de alrededor de 2 m. Dicho diámetro
deberá permitir que se absorban diariamente sin problemas flujos
escapados de 1.000 t de mezcla de petróleo/agua (por ejemplo, 10% de
fluidos - 90% de agua). El flujo a través del tubo de transferencia
28 puede mejorarse de forma ventajosa con medios relativamente
simples, por ejemplo instalando una fuente de calor (no mostrada)
en la proximidad de la conexión entre el tubo de transferencia 18 y
el embudo 16, para provocar un efecto de bombeo elevando el
diferencial de presión a lo largo del tubo de transferencia. Pueden
inyectarse también agentes químicos en el mismo punto con el fin de
reducir la viscosidad y/o el peso específico del fluido.
Todavía con el fin de aliviar problemas de
pegado y/u obstrucción, el embudo invertido 16 y el tubo de
transferencia 18 están realizados preferentemente en un tejido al
cual es difícil la adherencia, tales como los utilizados comúnmente
en la industria petrolera. El uso de tejido hace que el dispositivo
sea fácilmente transportable y desplegable, ya que la única parte
sólida del sistema es el regulador de almacenamiento 24. En la
práctica, los cables 38 pueden desplegarse, por ejemplo, de manera
síncrona, cada uno de ellos a partir de su propio tambor,
extendiéndose a lo largo del tubo de transferencia 18, mientras que
los anillos de tensionado 40 sujetarían los cables 38 a distancias
regulares. El tubo de transferencia 18 podría formarse también a pie
de obra.
El dispositivo 10 es así de construcción simple
y manejable y puede usarse para recuperar una variedad de fluidos,
en particular petróleo y productos químicos. Como se ha explicado
anteriormente, el dispositivo es particularmente adecuado para
recuperar petróleo de petroleros que se han ido a pique y permite
una intervención rápida y económica en caso de catástrofes
similares al ERIKA o al PRESTIGE. De hecho, es de aplicabilidad
general en tanto el contaminante no se disuelva generalmente y sea
de menor densidad específica que el agua del mar.
El dispositivo 10 presenta muchas ventajas
significativas. En primer lugar, es muy simple y no requiere
manipulaciones u operaciones precisas o elaboradas para su
fabricación o despliegue in situ. Muchos de sus componentes
pueden ser fabricados y montados por astilleros no especializados.
La configuración de tubo de transferencia puede implementarse a
través de un diseño modular, añadiendo flexibilidad operacional y
reduciendo el coste. El dispositivo puede ser maniobrado
completamente por personal no especializado. Es completamente
pasivo: el flujo de petróleo es inducido por la gravedad. Si fuera
necesario, puede reforzarse con medios simples (es decir, a través
de una fuente de calor o medios de bombeo). Una vez en su sitio, no
requiere operaciones ni vigilancia regulares en mar profundo. La
presencia del depósito de regulación sumergido hace que las
operaciones soporten las duras condiciones climatológicas en la
superficie. El dispositivo es altamente configurable, puesto que
pueden optimizarse tanto el tubo de transferencia como el depósito
de regulación (parámetros de anclaje, dimensiones del tubo y del
depósito de regulación, tensionado de tubo/cable, profundidad del
depósito de regulación, eventuales boyas intermedias, etc.). Por
último, pero no por ello menos importante, debido a su flexibilidad
de funcionamiento, el dispositivo puede instalarse rápidamente en
mar profundo o en aguas más someras y, por tanto, puede ser
ventajosamente una herramienta en procedimientos generales de
intervención para impedir contaminaciones de grandes
proporciones.
Claims (23)
1. Dispositivo para recoger fluidos que escapan
de una fuente submarina, teniendo dichos fluidos una densidad
específica inferior a la del agua circundante, comprendiendo dicho
dispositivo:
unos medios de recogida (16) situados sobre
dicha fuente submarina (12) para recoger dichos fluidos (14) que se
elevan desde dicha fuente submarina (12) debido a la gravedad; y
un tubo de transferencia (18) que presenta un
extremo inferior (20) en comunicación con dichos medios de recogida
(16) para transferir los fluidos recogidos hacia la superficie;
un depósito de regulación sumergido (24)
mantenido a una profundidad predeterminada bajo la superficie,
estando dicho depósito de regulación sumergido (24) en comunicación
con un extremo superior (26) de dicho tubo de transferencia (18)
para recibir dichos fluidos recogidos;
caracterizado porque
dicho depósito de regulación sumergido (24)
comprende una cámara (30) con un fondo abierto; y porque dicho tubo
de transferencia (18) se abre a dicha cámara (30) con su extremo
superior (26).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque está diseñado de tal modo que dichos
fluidos recogidos son transferidos de dichos medios de recogida
(16) a dicho depósito de regulación sumergido (24), a través de
dicho tubo de transferencia (18), debido a la gravedad.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dichos medios de recogida (16)
comprenden un elemento en forma de cúpula (16) de modo que dichos
fluidos recogidos converjan hacia su vértice.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho elemento en forma de cúpula (16)
presenta alrededor de su vértice una abertura (28) a la que está
conectado dicho extremo inferior (20) de dicho tubo de
transferencia (18).
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque el fondo de dicho elemento en forma de
cúpula (16) está situado cerca de dicha fuente submarina (12).
6. Dispositivo según la reivindicaciones 3, 4 ó
5, caracterizado porque dicho elemento en forma de cúpula
(16) está conformado como un embudo invertido.
7. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho tubo de transferencia (18) penetra
en dicha cámara (30) a través de dicho fondo abierto.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
depósito de regulación sumergido (24) está diseñado para actuar
como una boya terminal (34).
9. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
depósito de regulación sumergido (24) comprende una lumbrera de
drenaje a través de la cual puede vaciarse dicha cámara (30) por
bombeo.
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
dicho depósito de regulación sumergido (24) se mantiene a una
profundidad comprendida entre 30 y 50 m.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por una pluralidad
de medios de anclaje destinados a anclar a tierra dichos medios de
recogida (16) y distribuidos en la periferia de dichos medios de
recogida (16).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque cada uno de dichos medios de anclaje
comprende un anclaje de succión (36) y un cable asociado (38) que
une dicho anclaje de succión (36) a dichos medios de recogida
(16).
13. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
una pluralidad de anillos de tensionado (40) fijados a dicho tubo
de transferencia (18) y distribuidos a lo largo de éste,
presentando dichos anillos de tensionado (40) una flotabilidad
predeterminada.
14. Dispositivo según las reivindicaciones 12 y
13, caracterizado porque dichos cables (38) de dichos medios
de anclaje unen además dichos medios de recogida a dicho depósito de
regulación sumergido (24) y son guiados preferentemente a lo largo
de dicho tubo de transferencia (18) entre dichos anillos de
tensionado (40) y dicho tubo de transferencia (18).
15. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
medios de recogida (16) y/o dicho tubo de transferencia (18)
presenta(n) una flotabilidad casi neutra.
16. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
anillos de tensionado (40) están separados por 5 a 20 m,
preferentemente 10 m.
17. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho tubo
de transferencia (18) tiene un diámetro comprendido entre 1 y 3 m,
preferentemente entre 1,5 y 2 m.
18. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
cámara (30) de dicho depósito de regulación sumergido (24) tiene
una capacidad de 500 a 2.000 t de petróleo, preferentemente entre
1.000 y 1.500 t.
19. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
unos medios de calentamiento en la proximidad de dicho extremo
inferior de dicho tubo de transferencia (18).
20. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
superficie interior de dicho tubo de transferencia (18) está
realizada en un material elegido para evitar el pegado a la pared y
la obstrucción por dichos fluidos.
21. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
medios de recogida (16) y/o dicho tubo de transferencia (18) están
realizados en tejido.
22. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
depósito de regulación sumergido (24) está realizado en acero.
23. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
fluidos son contaminantes tales como petróleo o productos químicos,
y/o dicha fuente submarina (12) es un barco naufragado.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03103810A EP1524186B1 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Device for collecting fluids escaping from an underwater source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2316696T3 true ES2316696T3 (es) | 2009-04-16 |
Family
ID=34354589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03103810T Expired - Lifetime ES2316696T3 (es) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Dispositivo para recoger fluidos que escapan de una fuente submarina. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1524186B1 (es) |
| AT (1) | ATE417783T1 (es) |
| CY (1) | CY1109927T1 (es) |
| DE (1) | DE60325366D1 (es) |
| DK (1) | DK1524186T3 (es) |
| ES (1) | ES2316696T3 (es) |
| PT (1) | PT1524186E (es) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010022650A1 (de) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Uwe ROHDE | Vorrichtung zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials und Verfahren |
| GB201009544D0 (en) * | 2010-06-08 | 2010-07-21 | Burns Family Invest Ltd | Apparatus and method for containment of underwater hydrocarbon emissions |
| DE102010025700B4 (de) * | 2010-06-30 | 2012-05-24 | Manfred Schaefer | Vorrichtung zum Verhindern eines Durchtritts einer Flüssigkeit |
| EP2570340A1 (en) | 2011-09-16 | 2013-03-20 | The European Union, represented by the European Commission | Device for collecting and temporarily storing fluids from an underwater source |
| CN111810161B (zh) * | 2020-07-21 | 2021-11-23 | 上海交通大学 | 一种环保型海底矿产资源开发装置和开发方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2368581A1 (fr) * | 1976-10-25 | 1978-05-19 | Keruzore Francois | Dispositif permettant de recueillir les hydrocarbures echappes des petroliers naufrages |
| FR2391906A1 (fr) * | 1976-11-12 | 1978-12-22 | Coflexip | Dispositif de collecte de produits, notamment d'hydrocarbures, se repandant accidentellement au voisinage du fond sous-marin |
| US4395157A (en) * | 1981-07-09 | 1983-07-26 | Cunningham Byron H | Safety off-shore drilling and pumping platform |
| US4643612A (en) * | 1984-12-17 | 1987-02-17 | Shell Offshore Inc. | Oil cleanup barge |
| GB2317153B (en) * | 1996-09-11 | 2000-12-06 | Karel Karal | A subsea mooring |
| JP4172560B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2008-10-29 | 日本サルヴ▲ヱ▼ージ株式会社 | 液体物質回収方法、および液体物質回収装置 |
| NO991282D0 (no) * | 1999-03-17 | 1999-03-17 | Bj Rn Grinde | FremgangsmÕte og anordning for oppsamling av olje fra utslipp under vann |
| FR2804935B1 (fr) * | 2000-02-11 | 2002-06-07 | Bouygues Offshore | Procede et installation de recuperation d'effluents en mer |
-
2003
- 2003-10-15 DK DK03103810T patent/DK1524186T3/da active
- 2003-10-15 PT PT03103810T patent/PT1524186E/pt unknown
- 2003-10-15 ES ES03103810T patent/ES2316696T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-15 DE DE60325366T patent/DE60325366D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-15 EP EP03103810A patent/EP1524186B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-15 AT AT03103810T patent/ATE417783T1/de not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-25 CY CY20091100210T patent/CY1109927T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1524186B1 (en) | 2008-12-17 |
| ATE417783T1 (de) | 2009-01-15 |
| CY1109927T1 (el) | 2014-09-10 |
| PT1524186E (pt) | 2009-02-27 |
| DE60325366D1 (de) | 2009-01-29 |
| EP1524186A1 (en) | 2005-04-20 |
| DK1524186T3 (da) | 2009-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4047390A (en) | Sea tent | |
| US8517632B2 (en) | Systems and methods for collecting crude oil from leaking underwater oil wells | |
| US20090314725A1 (en) | Apparatus and method for collecting a target fluid submerged in a higher density carrier fluid | |
| US5080783A (en) | Apparatus for recovering, separating, and storing fluid floating on the surface of another fluid | |
| US8926219B2 (en) | Device for collecting and temporarily storing fluids from an underwater source | |
| ES2312066T3 (es) | Estacion de amarre para un buque. | |
| CN113329937A (zh) | 流体置换系统 | |
| MX2012013123A (es) | Dispositivo y metodo para remediar fugas submarinas. | |
| FI73276C (fi) | Laensa. | |
| US5385427A (en) | Method and apparatus for containment of oil and other pollutants | |
| NO308027B1 (no) | System for lasting til sjøs | |
| ES2316696T3 (es) | Dispositivo para recoger fluidos que escapan de una fuente submarina. | |
| ES2250859T3 (es) | Procedimiento e instalacion de recuperacion de efluentes en el mar con la ayuda de un deposito de lanzadera. | |
| US3408971A (en) | Submerged oil storage vessel and oil loading facility for offshore wells | |
| ES2369445A1 (es) | Método de instalación de una cerca para barrera contenedora de hidrocarburo presentando una configuración en espiral. | |
| US10100480B2 (en) | Subsea booming system and method for deploying a subsea booming system | |
| EP0595932B1 (en) | Pollutant containment boom | |
| ES2222094B1 (es) | Sistema de extraccion y recogida de fluidos en buques hundidos. | |
| KR20090085233A (ko) | 기름회수 및 선체인양이 용이한 유조선 및 상기 유조선의기름회수 및 인양방법 | |
| GB2482470A (en) | Underwater oil storage system | |
| ES2330822B1 (es) | Dispositivo para la recogida de contaminantes. | |
| ES2241417B2 (es) | Recuperador de liquidos mas ligeros que el agua, en grandes profundidades. | |
| WO2003000996A1 (en) | Spill containment boom | |
| GB2396335A (en) | Flexible shipwreck cover | |
| ES2239494B1 (es) | Sistema de cupula para recuperar o evitar la dispersion de una carga contaminante de un buque hundido. |