ES2351226T3 - Perfil de protección para cables submarinos. - Google Patents

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Abstract

Objeto alargado para uso submarino, que comprende: - una tubería de calentamiento (1) y - un cable eléctrico (9) fijado la superficie del tubo de calentamiento (1), caracterizado porque - el cable eléctrico (9) tiene un elemento tubular protector (16) para rodear dicho cable eléctrico (9), estando dicho elemento tubular (16) compuesto de una serie de componentes de material plástico sintético alargados dispuestos de extremo a extremo, siendo cada componente un perfil hueco de tipo armazón compuesto (16a, 16b) adecuado para atenuar el impacto sobre una larga trayectoria de deformación; y - hay un espacio hueco (16c) dispuesto entre el cable eléctrico (9) y el elemento tubular protector (16), teniendo dicho espacio hueco (16c) dimensiones tales que permiten que el cable (9) se mueva dentro del elemento tubular protector (16) durante la expansión térmica de la tubería (1).

Description

La presente invención se refiere a un elemento tubular protector destinado a rodear un objeto alargado. Para el soporte de energía de dispositivos eléctricos en el fondo del mar, en el estado de la técnica se conocen cables submarinos que contienen uno o varios
5 conductores con una aislación y una vaina exterior. Por lo general, el cable está blindado de manera de quedar protegido contra el daño que puede ser ocasionado por fuerzas de impacto exteriores, por ejemplo, por equipamientos de pesca o por objetos caídos.
En el documento de patente de los EE. UU. de América N.º 6.147.457,
10 considerado como el estado más cercano de la técnica relacionada con la invención, se presenta una solución a este problema. En dicha patente se sugiere un cable eléctrico submarino con un conductor, una aislación y una vaina, comprendiendo la vaina dos capas de polímeros, teniendo la capa exterior de la vaina una dureza mecánica que es superior a la dureza de la aislación, siendo una dureza de una capa
15 interna de la vaina, inferior a una dureza de la aislación. La vaina tiene una hendidura paralela a una dirección longitudinal del cable. Este almohadillado o disposición de capas asegura que se eviten daños en la aislación aún si la capa externa se deforma debido a fuerzas externas. Otra solución es la que se presenta en la solicitud de patente de los EE. UU.
20 publicada N.º 2365941. Dicha publicación presenta un elemento tubular protector destinado a rodear un objeto alargado que debe ser protegido. Este elemento tubular está compuesto de una serie de componentes de material plástico sintético alargados cilíndricos dispuestos de extremo a extremo. Los componentes están unidos entre sí por medio de un interacoplamiento de porciones de espigas y perforaciones,
25 complementarias entre si, situadas en los extremos de componentes adyacentes y mediante bandas calzadas en ranuras exteriores a efectos de rodear las porciones de espiga y perforaciones, interacopladas entre si. Cada componente de elemento tubular esta compuesto de secciones individuales que son separables a lo largo de un plano radial o diametral con respecto al eje geométrico del componente, y las secciones
30 están conectadas entre sí mediante salientes alargadas calzadas ajustadamente en aberturas complementarias. El elemento tubular protector tiene por objeto rodear objetos alargados tales como mangueras, tuberías y cables para muchas aplicaciones, particularmente en instalaciones marinas, donde es deseable proveer un medio para proteger tales objetos contra los impactos y los daños.
Un objeto de la presente invención es el de proveer un objeto alargado destinado a utilizarse en un entorno submarino, que comprende una tubería de calentamiento y un cable eléctrico fijado a la superficie de la tubería de calentamiento, teniendo el cable eléctrico un elemento tubular protector adecuado para atenuar el
5 impacto sobre una prolongada trayectoria de deformación que se presente bajo el mar y para impedir una tensión de tracción en el cable eléctrico cuando la tubería de calentamiento se expande por calor.
De acuerdo con la invención, el objeto alargado destinado a ser utilizado bajo el mar, que comprende una tubería de calentamiento, y un cable eléctrico fijado a la 10 superficie de la tubería de calentamiento, teniendo el cable eléctrico un elemento tubular protector para rodear dicho cable eléctrico, estando dicho elemento tubular compuesto de una serie de componentes alargados de material plástico sintético dispuestos de extremo a extremo, siendo cada componente un perfil hueco de tipo marco compuesto, extruido, adecuado para atenuar el impacto sobre una prolongada
15 trayectoria de deformación, y habiendo un espacio hueco dispuesto entre el cable eléctrico y el elemento tubular protector, lo que permite que el cable se mueva dentro del elemento tubular protector. Los principales rasgos de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.
20 El elemento tubular protector propuesto es adecuado para un cable submarino, para su utilización en un sistema de calentamiento eléctrico para un tubo metálico aislado, especialmente un conducto, introduciéndose una corriente eléctrica a través del la pared del tubo. Es preferible que el tubo esté hecho de un material ferromagnético tal como acero, y que se lo caliente mediante una corriente alterna.
25 Los objetos, rasgos y ventajas precedentes además de otros, de la presente invención se pondrán en mayor evidencia en la siguiente descripción detallada de formas de realización preferidas que se ilustran en los dibujos adjuntos.
La Figura 1 ilustra un sistema de calentamiento con un cable eléctrico, provisto
30 de un elemento tubular protector de acuerdo con la invención. La Figura 2 muestra un objeto alargado de acuerdo con la invención. La Figura 3 muestra una sección transversal del objeto de la Figura 2. Las Figuras 4 y 5 muestran una vista ampliada del elemento tubular protector.
En la Figura 1 se ilustra un sistema para el calentamiento de un oleoducto que comprende un cable eléctrico. Un tubo metálico aislado 1 (es decir, el conducto) conecta un templado 2 situado sobre el lecho del mar, 3, con una unidad de procesamiento 4 instalada sobre una plataforma 5. El tubo 1 tiene un aislamiento
5 térmico externo que asegura que el petróleo bruto procedente del templado 2 tenga una viscosidad suficientemente baja hasta que llegue a la plataforma 5. Si se detiene el flujo de petróleo, tendrá lugar la formación de tampones de hidrato y deposiciones de cera que pueden bloquear el oleoducto cuando se reanude el transporte (bombeo) de petróleo. Para evitar este problema es posible calentar el tubo 1. Una o varias
10 secciones 6 del tubo 1 están conectadas a una unidad de suministro de energía eléctrica, 7, instalada sobre la plataforma 5, habiendo un cable montante 8 que contiene uno o más pares de conductores con un conductor aislado de alimentación y retorno. El cable montante 8 está protegido por un blindaje y una vaina externa. En el extremo inferior del cable montante 8, los cables conductores individuales, 9, 10,
15 conectan una sección 6 del tubo 1 a un par de conductores de alimentación y retorno en el cable montante 8. Para esta finalidad se proponen elementos de conexión 11, 12, 15. Los rebordes aislados 13,14, aíslan las secciones 6 de un oleoducto entre sí.
La unidad de suministro de energía eléctrica, 7, genera una corriente de corriente alterna que ocasiona un calentamiento del tubo 1, y asegura una viscosidad 20 suficientemente baja del material dentro del tubo 1.
La Figura 2 ilustra una vista de la sección 6. El cable conductor individual 9 está envuelto con un elemento tubular protector 16 que se describirá con mayor detenimiento junto con la Figura 3. El elemento tubular protector 16 comprende varias secciones dispuestas de extremo a extremo alrededor del cable conductor individual 9.
25 Las uniones entre los elementos tubulares 16a, 16b y 16d (Figura 3), están escalonadas. El cable conductor individual 9 y el elemento tubular protector 16 están fijados al conducto 1 mediante flejes 17 enrollados alrededor del conducto 1 del elemento tubular protector 16. Los flejes 17 consisten en material inoxidable, preferiblemente acero inoxidable.
30 La Figura 3 ilustra una sección transversal de la disposición mostrada en la Figura 2. El conducto 1 comprende un conducto metálico 1 que está rodeado por una vaina extruida 1b de un material polimérico tal como polietileno, polipropileno u otro material resistente. El elemento tubular protector 16 está hecho de dos secciones, 16a
35 y 16b, que están unidas entre sí con lo cual se forma un espacio hueco 16c en el cual está situado el cable conductor individual 9. El diámetro del cable 9 es inferior al diámetro interior del elemento tubular protector 16. Una de las superficies de la sección 16a tiene una configuración que es complementaria con respecto a la superficie de los conductos 1.
5 Un elemento 16d, que puentea las uniones de las secciones 16b, forma parte de la sección 16b.
Las secciones 16a y 16b son perfiles huecos extruidos de tipo marco compuesto, ventajosamente hecho de polipropileno. El marco compuesto permite atenuar un impacto sobre una prolongada trayectoria de deformación, y protege el
10 cable conductor individual 9 en caso de un impacto serio. La Figura 4 ilustra las secciones 16a, 16b y 16d antes de que hayan sido unidas entre sí por el elemento tubular protector 16. La Figura 5 ilustra el elemento tubular protector 16 después de la unión de las secciones 16a, 16b y 16d.
15 Las secciones 16a, 16b y 16d pueden ser extruidas en grandes longitudes y enrolladas en un carretel para cables. Los carreteles para cables (no se representan) se transportan a un navío, y las secciones 16a, 16b y 16d se recortan de las longitudes continuas con una longitud de aproximadamente 3 m, y se las coloca alrededor del cable conductor individual 9, desenrollado de un tambor de cables.
20 El espacio hueco 16c permite que el cable sea tendido en una forma de “S” o en una configuración de hélice. Esto tiene por objeto impedir una tensión de tracción en el cable conductor individual 9 cuando el conducto 1 se expande debido al calor.
El cable conductor individual 9 con el elemento tubular protector 16 puede hacerse en longitudes continuas de hasta 6.000 metros y más. 25 El elemento tubular protector 18 resiste impactos de hasta 7,5 KJ y más, causados por equipamientos de pesca y embarcaciones pesqueras de arrastre. El elemento tubular protector permite determinada circulación del agua alrededor de cable conductor individual, de manera de refrigerar el cable.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Objeto alargado para uso submarino, que comprende:
    5 -una tubería de calentamiento (1) y -un cable eléctrico (9) fijado la superficie del tubo de calentamiento (1),
    caracterizado porque
    10 -el cable eléctrico (9) tiene un elemento tubular protector (16) para rodear dicho cable eléctrico (9), estando dicho elemento tubular (16) compuesto de una serie de componentes de material plástico sintético alargados dispuestos de extremo a extremo, siendo cada componente un perfil hueco de tipo armazón compuesto (16a, 16b) adecuado para atenuar el impacto sobre una
    15 larga trayectoria de deformación; y -hay un espacio hueco (16c) dispuesto entre el cable eléctrico (9) y el elemento tubular protector (16), teniendo dicho espacio hueco (16c) dimensiones tales que permiten que el cable (9) se mueva dentro del elemento tubular protector (16) durante la expansión térmica de la tubería (1).
    20
  2. 2. Objeto alargado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes (16a, 16b) consisten en un material plástico sintético.
  3. 3. Objeto alargado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que los 25 componentes (16a, 16b) consisten en polipropileno.
  4. 4. Objeto alargado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los componentes (16a, 16b) están fijados de manera removible al objeto alargado (9).
    30
  5. 5.
    Objeto alargado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los componentes (16a, 16b) están fijados al objeto alargado (9) mediante medios de bloqueo en los bordes longitudinales de los componentes (16a, 16b).
  6. 6.
    Objeto alargado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el cable eléctrico (9) provisto con el elemento tubular protector (16) está fijo a la tubería (1) mediante flejes (17), que están enrolladas alrededor de la tubería (1) así como también el elemento tubular protector (16) en espacios uniformes o no
    5 uniformes.
  7. 7. Objeto alargado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los flejes (17) consisten en metal inoxidable tal como acero inoxidable o una aleación de cobre resistente al agua de mar.
    10
  8. 8. Objeto alargado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que una superficie del elemento tubular protector (16) está configurado de manera de complementarse con la superficie de la tubería (1).
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