ES2326187T3 - Buque con sistema de amarre, y sistema de amarre. - Google Patents
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Abstract
Buque (1) con sistema de amarre que comprende una torreta (3) adaptada para anclarse al fondo marino y una cubierta de torreta (5) separada del buque, en donde la torreta y la cubierta de torreta están interconectadas por medio de un elemento conector (6) que comprende un dispositivo de cojinetes (7) y en donde el elemento conector tiene un primer extremo conectado a la cubierta de torreta y un segundo extremo opuesto conectado a la torreta, elemento conector que está colocado de tal manera que experimenta fuerzas de tracción, en donde la torreta (3) ejerce una carga hacia abajo sobre la cubierta de torreta (5) y en donde el primer extremo del elemento de conexión (6) está situado en un nivel más alto que el segundo extremo del mismo, caracterizado porque el elemento conector (6) determina un cuerpo sustancialmente en forma de cono con un primer extremo más ancho en su parte superior y un segundo extremo más estrecho en su parte inferior.
Description
Buque con sistema de amarre, y sistema de
amarre.
La invención se refiere en primer lugar a un
buque con sistema de amarre, que comprende una torreta adaptada
para poder anclarse al lecho del mar y una cubierta de torreta que
es parte del buque, en donde la torreta y la cubierta de la torreta
se conectan entre ellas por medio de un elemento conector que
comprende un dispositivo de cojinetes y en donde el elemento
conector tiene un primer extremo conectado a la cubierta de la
torreta y un segundo extremo opuesto, conectado a la torreta como
se define en el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1
y 2.
El documento US 5 266 061, que se considera la
técnica anterior más cercana, revela un buque con este sistema de
amarre.
Ha de tenerse en cuenta que, aunque en la
presente descripción se utiliza el término "buque", esta
expresión no restringe el alcance de la presente invención a barcos
o embarcaciones, sino que se extiende a una amplia variedad de
dispositivos que flotan sobre la superficie del mar, tales como por
ejemplo boyas o instalaciones de producción flotantes.
El sistema de amarre se utiliza para amarrar el
buque permitiendo mientras tanto su rotación, de forma que el buque
pueda girar para adoptar una posición en la que se minimicen las
cargas sobre el sistema de amarre (y también sobre el buque).
La torreta es una parte sustancialmente
geostática que, por ejemplo, puede ser anclada al fondo marino
usando líneas de anclaje. La cubierta de la torreta, que a menudo
(en caso de un sistema de amarre interno) está integrada en un
denominado pozo central en la parte delantera del buque (aunque
también podría ser parte de un arbotante que se extienda más allá
del casco de un buque y determinar así un sistema de amarre externo)
es una parte del buque que se moverá con él, y por tanto, en
relación a la torreta (geostática). La conexión entre la torreta y
la cubierta de la torreta se establece, así, mediante un elemento
conector que comprende un conjunto de cojinete que proporciona
dicha conexión giratoria entre la cubierta de la torreta y la
torreta.
Para un funcionamiento apropiado del sistema de
amarre es necesario que el conjunto de cojinete mantenga su función
(i.e. permita una rotación relativa entre la torreta y la cubierta
de la torreta) bajo cualquier circunstancia. Así, es importante
evitar que las deformaciones del casco del buque (como puede o es
muy probable que ocurra por influencia, por ejemplo, de las olas)
se transfieran al dispositivo de cojinetes (o, en la dirección
opuesta, evitar que deformaciones de la torreta se transfieran al
dispositivo de cojinetes), previniendo así una deformación
perjudicial para el dispositivo de cojinetes (que pueda llevar al
bloqueo del mismo).
Debe observarse que, aunque aquí se menciona la
prevención de deformaciones, debería tenerse en cuenta que
fundamentalmente sólo es necesario limitar las deformaciones hasta
un nivel en el que el funcionamiento del dispositivo de cojinetes
no se vea afectado negativamente.
Para prevenir una deformación no deseada del
conjunto de cojinete básicamente se conocen hasta la fecha dos
tipos de diseños. En primer lugar, está el diseño de tipo "caja de
torsión", que utiliza una estructura muy rígida (caja de
torsión) alrededor del cojinete (por ejemplo, integrada en el casco
o en la cubierta de la torreta de un buque cuando el dispositivo de
cojinetes está posicionado en el extremo del elemento conector). De
este modo, las deformaciones del casco de un buque no pueden o
difícilmente pueden transferirse al conjunto de cojinetes (tampoco
las deformaciones de la torreta) debido a que la caja de torsión no
puede deformarse o bien lo hace difícilmente. En segundo lugar,
está el diseño de tipo "cono", que utiliza como elemento
conector una construcción relativamente flexible en forma de cono
truncado la cual está ligada al buque (i.e. a la cubierta de la
torreta) por su base más ancha y cuyo extremo más estrecho sostiene
el dispositivo de cojinetes que está conectado a la torreta.
Gracias a la flexibilidad inherente de este cono truncado, este
diseño evita sustancialmente que las deformaciones del casco del
buque se transmitan al conjunto de cojinete (en vez de esto, será
el propio cono el que se deforme, mientras que el conjunto de
cojinete mantendrá su forma circular original). No obstante, existe
un dilema al utilizar este cono. Por una parte, el cono debería ser
suficientemente flexible para que pueda deformarse tras una
deformación del casco del buque. Por otra parte, sin embargo, el
cono debería ser suficientemente resistente (rígido) como para no
doblarse (combarse) ante las considerables cargas (principalmente,
cargas verticales como las cargas de amarre y ascendente y el peso
de la torreta con todos sus componentes) que son ejercidas sobre su
parte superior (a través del conjunto de
cojinete).
cojinete).
El estado de la técnica más cercano es el
definido en el documento US-A-5 266
061, en donde el elemento conector experimenta fuerzas de
tracción.
Las fuerzas de tracción pueden acomodarse
fácilmente sin necesidad de una construcción extremadamente
resistente (rígida) del elemento conector. Más bien, el elemento
conector puede ser suficientemente flexible para evitar de forma
sustancial (o completamente) que las deformaciones del casco del
buque (o, según el caso, de la torreta) se transmitan al conjunto
de cojinete (específicamente, estas deformaciones serán absorbidas
sustancialmente por el elemento conector). La flexibilidad del
elemento conector permite además una fácil compensación de la
desalineación de la torreta con respecto a la cubierta de la
torreta. De este modo, el elemento conector no sólo experimentará
fuerzas de tracción, sino, en algunos casos, también fuerzas de
curvatura o de otro tipo (que pueden ser, aparte, resultado de muy
diversas causas).
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Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un buque mejorado con un sistema de amarre del tipo
mencionado anteriormente.
En una primera realización del buque según la
presente invención, la disposición del sistema de amarre es de tal
manera que la torreta ejerce una carga hacia abajo sobre la cubierta
de la torreta. Esta es la situación más común. Después, el primer
extremo del elemento conector se coloca en un nivel más alto que su
segundo extremo.
Como el primer extremo del elemento conector
(que está unido al buque) está situado en un nivel más alto que el
segundo extremo del elemento conector (que lleva la torreta y todos
sus componentes), las cargas sobre el elemento conector serán
fuerzas de tracción que pueden ser acomodadas sin necesidad de una
construcción resistente (rígida) del elemento conector. Por tanto,
el elemento conector puede ser suficientemente flexible para evitar
que las deformaciones del casco del buque (o de la torreta) se
transfieran al conjunto de cojinete (dichas deformaciones serán
absorbidas, específicamente, por el elemento conector).
De acuerdo con la presente invención, el
elemento conector es un cuerpo sustancialmente en forma de cono con
un primer extremo más ancho en la parte superior y un segundo
extremo más estrecho en la parte inferior.
La forma de cono de este cuerpo colabora a un
posicionamiento estable del segundo extremo, más estrecho, del
elemento conector (y, con ello, a la torreta) como resultado de los
componentes radiales de la carga generados por la forma de
cono.
Debe tenerse en cuenta que la expresión
"cuerpo en forma de cono" intenta indicar meramente el contorno
general del elemento conector. No se pretende limitar su alcance a
un elemento conector en el que el cuerpo en forma de cono comprenda
una pared continua. De modo que dentro del significado de esta
expresión se incluye también un cuerpo en forma de cono delimitado
por una serie de miembros separados (por ejemplo, varillas de
tensión que se extiendan longitudinalmente a lo largo del
"cuerpo" en forma de cono).
En otra realización independiente del buque
según la invención, la configuración del sistema de amarre es de
tal manera que la torreta ejerce una carga hacia arriba sobre la
cubierta de la torreta (por ejemplo, cuando la torreta es un cuerpo
boyante con gran flotabilidad). En este caso, el primer extremo del
elemento conector está colocado en un nivel más bajo que el segundo
extremo. De acuerdo con la presente invención, por tanto, el
elemento conector define un cuerpo sustancialmente en forma de cono
con un primer extremo más ancho en su parte inferior y un segundo
extremo más estrecho en su parte superior.
Preferiblemente, el cuerpo en forma de cono del
elemento conector está delimitado por un material laminar de pared
delgada. Efectivamente, en esta realización el cuerpo en forma de
cono tiene una pared continua que permite utilizar un material
considerablemente flexible (el cual, por decirlo de alguna manera,
actuará como una membrana) manteniendo al mismo tiempo suficiente
capacidad para llevar las cargas (verticales). Obsérvese que "de
pared delgada" debe entenderse dentro del contexto de los buques
y puede definir, por ejemplo, un material de varios centímetros de
grosor.
Por ejemplo, el material en lámina puede ser una
placa de acero. No obstante, dependiendo de la aplicación
específica, también podrían utilizarse otros materiales.
La posición del dispositivo de cojinetes puede
variar. Por ejemplo, el dispositivo de cojinetes puede estar
colocado en el segundo extremo del elemento conector (cerca de o en
la torreta). Esta realización es especialmente apropiada para
evitar que las deformaciones del casco del buque se transfieran al
dispositivo de cojinetes.
No obstante, también es posible ubicar el
dispositivo de cojinetes en el primer extremo del elemento conector
(cerca de o en la cubierta de la torreta). En este caso es posible
prevenir tal transmisión de las deformaciones desde la torreta
hacia el dispositivo de cojinetes (en este caso la cubierta de la
torreta puede estar provista de una caja de torsión como la
descrita arriba).
Para combinar estos efectos es posible colocar
el dispositivo de cojinetes entre el primer y el segundo extremo
del elemento conector.
Esta invención se refiere en segundo lugar a un
sistema de amarre que presenta todas las características del
sistema de amarre revelado aquí y que por tanto está realizado y
destinado evidentemente para el uso en un buque según la presente
invención.
De aquí en adelante, la invención será explicada
haciendo referencia a la página de dibujos, en donde las figuras
muestran muy esquemáticamente posibles realizaciones del buque con
sistema de amarre de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 1 muestra una sección transversal de una
primera realización del buque en la posición de un sistema de
amarre;
\global\parskip1.000000\baselineskip
las Figs. 2-4 muestran
esquemáticamente realizaciones del buque con el dispositivo de
cojinetes en diferentes posiciones;
la Fig. 5 muestra una realización alternativa
con una posición alternativa del elemento conector; y
la Fig. 6 muestra una realización con una
posición alternativa del sistema de amarre.
Refiriéndonos primeramente a la figura 1, en
ella se ilustra una realización de un buque 1 provisto de un
sistema de amarre de acuerdo con la presente invención. El buque 1
comprende un conducto 2 que pasa a través del buque, el denominado
pozo central, que recibe la torreta 3. Esta torreta 3 está anclada
al fondo marino (no representado) de una forma conocida, por
ejemplo, por medio de líneas de amarre 4. No obstante, debe tenerse
en cuenta que las líneas 4 podrían también o adicionalmente ser
líneas de producción (por ejemplo, para gas o petróleo) que sirvan
además para anclar la torreta 3.
En la figura 1, esta torreta 3 se ilustra de
forma esquemática como un tubo. Sin embargo, debe entenderse que
tal torreta, como es conocida de por sí y por tanto no necesita de
ulterior explicación, tendrá una estructura mucho más compleja,
incluyendo una serie de componentes que no se muestran aquí.
El buque 1 dispone además de una cubierta de
torreta 5 conectada al buque 1 y que delimita la circunferencia del
conducto 2. De una manera conocida de por sí y no ilustrada en
detalle aquí, esta cubierta de torreta 5 puede comprender elementos
constructivos específicos para reforzar el buque 1 de forma local.
Como puede apreciarse claramente en la figura 1, la torreta 3 y la
cubierta de torreta 5 están interconectadas de forma rotatoria por
medio de un elemento conector 6 y un dispositivo de cojinetes 7.
Como resultado, cuando el buque 1 está conectado a la torreta 3 a
través del elemento conector 6 y el dispositivo de cojinetes 7, el
buque está libre para virar (girar) alrededor de la torreta 3 (la
cual, básicamente, tiene una posición geostática) de modo que pueda
asumir una posición en la que se minimicen las cargas que actúan
sobre el buque 1 (y, con ello, sobre la torreta 3 y las líneas de
amarre 4).
El elemento conector 6 tiene una flexibilidad
tal que las deformaciones del casco del buque 1 no se transmitirán
o lo harán difícilmente al dispositivo de cojinetes 7, el cual, si
no, se deformaría y se bloquearía e impediría al buque girar con el
viento (o bien, si el viraje fuera posible, aumentaría el desgaste
del dispositivo de cojinetes). En otras palabras, el elemento
conector sirve para aislar el dispositivo de cojinetes 7 de la
ovalación del buque. Por lo tanto, es fundamental que el elemento
de conexión 6 tenga suficiente flexibilidad.
Ha de tenerse en cuenta que el sistema de amarre
también podría comprender medios para permitir una desconexión
rápida del buque y la torreta. Estos medios no han sido
representados aquí.
Como refleja la figura 1, en la realización
ilustrada, el elemento conector 6 define un cuerpo sustancialmente
en forma de cono con un primer extremo más ancho en la parte
superior que está conectado a la cubierta de torreta 5 y un segundo
extremo más estrecho en la parte inferior que está conectado a la
torreta 3 (en la presente realización a través del dispositivo de
cojinetes 7). Así, el primer extremo del elemento conector 6 que
establece la conexión con el buque 1 está situado en un nivel más
alto que el segundo extremo del mismo, que establece la conexión
con la torreta 3 (a través del dispositivo de cojinetes 7). Como
resultado, las cargas en el elemento conector 6 serán
principalmente fuerzas de tracción y momentos de flexión que pueden
ser acomodados fácilmente sin necesidad de diseñar el elemento
conector 6 como una construcción pesada y rígida. De este modo, el
elemento conector 6 puede ser flexible, como se requiere para aislar
(sustancialmente) las deformaciones del buque 1 del dispositivo de
cojinetes 7, sin riesgo, sin embargo, de doblarse a causa de las
cargas que actúan sobre el elemento de conexión 6 (entre las cuales
se cuentan las cargas de amarre y ascendente y el peso de la
torreta 3 con todos sus componente, la mayoría de los cuales no se
han ilustrado aquí, si bien son evidentes para los expertos en este
campo).
Preferentemente, y como se ilustra de forma
esquemática en la figura 1, el cuerpo en forma de cono del elemento
conector 6 está delimitado por un material laminar continuo de pared
delgada. Como resultado, el elemento conector actuará en general
como una membrana que ofrece la flexibilidad requerida pero es al
mismo tiempo suficientemente resistente para acomodar las fuerzas
de tracción. Por ejemplo el material laminar puede ser una placa de
acero.
Refiriéndonos brevemente a las figuras
2-4, en ellas se ilustran de forma esquemática tres
realizaciones del buque mostrando diferentes posiciones del
dispositivo de cojinetes 7. La situación según la figura 4 se
corresponde con la figura 1 y está destinada principalmente a aislar
de forma sustancial las deformaciones del buque 1 del dispositivo
de cojinetes 7. La figura 2 muestra una situación en la que el
dispositivo de cojinetes 7 está colocado cerca de o en la cubierta
de la torreta 5, y esta realización podría utilizarse para aislar
las deformaciones de la torreta 3 del dispositivo de cojinetes 7
(que además, en esta situación, posiblemente podría estar rodeado
por una estructura de caja de torsión como se ha mencionado antes,
de forma que se evite que las deformaciones del casco del buque
afecten al dispositivo de cojinetes). Por último, la figura 3
refleja una situación en la que el dispositivo de cojinetes 7 está
colocado entre medias de la cubierta de torreta 5 y la torreta 3 de
tal modo que ni las deformaciones del buque 1 ni las deformaciones
de la torreta 3 puedan afectar de forma negativa al funcionamiento
del dispositivo de cojinetes.
En la figura 5 se ilustra esquemáticamente una
realización en la que la torreta 3 ejerce una carga hacia arriba
sobre la cubierta de la torreta 5 (por ejemplo cuando la torreta
comprende un cuerpo de boya con gran flotabilidad). Nuevamente, el
elemento conector 6 será entonces cargado con fuerzas principalmente
de tracción. Ha de observarse que esta realización es
sustancialmente equivalente a la realización según la figura 4,
siempre que se considere la torreta 3 como buque, y el buque 1 como
la torreta (si bien, puede verse luego que no es estrictamente
necesario que la cubierta de torreta rodee a la torreta; la torreta
puede estar rodeada también por la cubierta de torreta).
Las posiciones alternativas del dispositivo de
cojinetes según las figuras 2-4 también podrían
aplicarse a la realización según la figura 5.
Por último, la figura 6 ilustra una posición
alternativa del sistema de amarre en un arbotante 8 que está
conectado y se extiende a partir del casco del buque 1.
Esta invención no está limitada a la realización
descrita anteriormente, la cual puede variar ampliamente dentro del
alcance de la invención como está definida en las reivindicaciones
adjuntas. Por ejemplo, no es estrictamente necesario que el
elemento conector 6 tenga forma de cono. También se contempla, por
ejemplo, que esta forma sea sustancialmente cilíndrica. Además
también podrían lograrse los efectos ventajosos de la invención con
un elemento conector en forma de cono cuyo extremo superior (si está
unido al buque) sea más estrecho que el extremo inferior, si bien
en general esto complicaría el diseño. Debe tenerse en cuenta
también que no es estrictamente necesario que el elemento conector
incluya una pared continua (tal como el material laminar mencionado
arriba). Además los efectos ventajosos que se persiguen con la
presente invención podrían proveerse mediante un elemento conector
definido por miembros separados (por ejemplo, varillas de tensión)
que establezcan una pared imaginaria y se extiendan ahí desde el
extremo inferior del elemento conector hasta el extremo superior
del mismo. Finalmente, la conexión entre el extremo superior del
elemento conector y el buque puede proveerse con medios que puedan
usarse para alinear correctamente la torreta dentro del pozo central
del buque (por ejemplo conjuntos de pistones y cilindros
hidráulicos), especialmente durante el montaje del elemento
conector 6 en el buque 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\bullet US 5266061 A
Claims (8)
1. Buque (1) con sistema de amarre que comprende
una torreta (3) adaptada para anclarse al fondo marino y una
cubierta de torreta (5) separada del buque, en donde la torreta y la
cubierta de torreta están interconectadas por medio de un elemento
conector (6) que comprende un dispositivo de cojinetes (7) y en
donde el elemento conector tiene un primer extremo conectado a la
cubierta de torreta y un segundo extremo opuesto conectado a la
torreta, elemento conector que está colocado de tal manera que
experimenta fuerzas de tracción, en donde la torreta (3) ejerce una
carga hacia abajo sobre la cubierta de torreta (5) y en donde el
primer extremo del elemento de conexión (6) está situado en un
nivel más alto que el segundo extremo del mismo,
caracterizado porque el elemento conector (6) determina un
cuerpo sustancialmente en forma de cono con un primer extremo más
ancho en su parte superior y un segundo extremo más estrecho en su
parte inferior.
2. Buque (1) con sistema de amarre, que
comprende una torreta (3) adaptada para ser anclada al fondo marino
y una cubierta de torreta (5) que es parte del buque, en donde la
torreta y la cubierta de torreta están interconectadas por medio de
un elemento conector (6) que comprende un dispositivo de cojinetes
(7) y en donde el elemento conector tiene un primer extremo
conectado a la cubierta de torreta y un segundo extremo opuesto
conectado a la torreta, elemento conector que está colocado de tal
manera que experimenta fuerzas de tracción, en donde la torreta (3)
ejerce una carga hacia arriba sobre la cubierta de torreta (5) y en
donde el primer extremo del elemento conector (6) está situado en
un nivel más bajo que el segundo extremo del mismo,
caracterizado porque el elemento conector (6) determina un
cuerpo sustancialmente en forma de cono con un primer extremo más
ancho en su parte inferior y un segundo extremo más estrecho en su
parte superior.
3. Buque de acuerdo con cualquier de las
reivindicaciones precedentes, en donde el cuerpo del elemento
conector (6) está delimitado por un material laminar continuo de
pared delgada.
4. Buque de acuerdo con la reivindicación 3, en
donde el material laminar es una placa de acero.
5. Buque de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo de cojinetes
(7) está situado en el segundo extremo de elemento conector (6).
6. Buque de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, en donde el dispositivo de
cojinetes (7) está situado en el primer extremo del elemento de
conexión (6).
7. Buque de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, en donde el dispositivo de
cojinetes (7) está situado entre el primer y el segundo extremo del
elemento conector (6).
8. Sistema de amarre que presenta todas las
características del sistema de amarre revelado en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes y está, por tanto, construido y
destinado evidentemente para utilizarse en un buque como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
Applications Claiming Priority (1)
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