ES2360919T3 - Procedimiento de instalación de un conducto tubular submarino. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de instalación de un conducto tubular submarino de transporte de hidrocarburos entre un fondo marino y una superficie, presentando dicho conducto submarino una parte ascendente (16), una parte de conexión (18) en la superficie y una parte intermedia (20) entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, siendo dicho procedimiento del tipo según el que se dispone un flotador (14) adaptado para flotar en la proximidad de dicha superficie para enganchar juntas dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18) en suspensión, de tal modo que dicha parte intermedia (20) se mantenga curvada en forma de cuello de cisne entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, caracterizado porque comprende las etapas siguientes: - se almacena dicho conducto tubular submarino en un buque flotante (68) en dicha superficie; - se dispone un dispositivo de enganche deformable (10) para unir dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18), prácticamente en sentido paralelo a dicha parte intermedia (20), comprendiendo dicho dispositivo de enganche (10) una primera parte longitudinal (24) y una segunda parte (25) enlazadas en una zona de enganche (37) de dicha primera parte (24) mediante una unión pivotante; - se une dicho flotador (14) y dicha zona de enganche (37) de dicha primera parte longitudinal (24) mientras se sumerge dicha parte intermedia (20) y dicho dispositivo de enganche (10) colgando de dicha parte ascendente (16); y - se desenrolla dicha parte ascendente (16) hacia dicho fondo, de manera que dicha parte de conexión (18) quede retenida por dicho flotador (14) mediante dicha segunda parte (25), y dicha parte ascendente (16) bascula hacia dicho fondo arrastrando mediante pivotamiento alrededor de dicha zona de enganche (37) dicha primera parte (24) curvando dicha parte intermedia (20), quedando retenida dicha parte ascendente (16) suspendida de dicho flotador (14) mediante dicha primera parte (24).
Description
La presente invención se refiere a un procedimiento de instalación de un conducto tubular submarino y a la instalación submarina correspondiente, que permite transportar hidrocarburos entre un fondo submarino y una superficie.
La explotación de los campos petrolíferos submarinos requiere instalaciones particulares que son relativamente complejas de realizar. El medio marino tiene como particularidad que presenta un fondo recubierto de una altura de agua más o menos importante delimitada por una superficie en la que no se puede evolucionar libremente. Generalmente, es necesario disponer de robots controlados a distancia para instalar los diferentes elementos de las instalaciones entre el fondo y la superficie.
Estas instalaciones comprenden habitualmente un conducto tubular submarino flexible, o bien rígido, y un flotador adaptado para flotar en las proximidades de dicha superficie para mantener el conducto en suspensión dentro del agua mediante un dispositivo de enganche. El conducto submarino presenta una parte ascendente que se extiende desde el fondo marino hasta una posición próxima a la superficie, por debajo de una zona relativamente agitada; una parte de conexión que permite enlazar el conducto ascendente a las instalaciones de la superficie adecuadas para almacenar un hidrocarburo; y una parte intermedia curvada en forma de cuello de cisne entre la parte ascendente prácticamente vertical y la parte de conexión que se prolonga en forma de catenaria hasta la superficie. El dispositivo de conexión permite asimismo conectar juntas dicha parte ascendente y dicha parte de conexión en suspensión y mantener dicha parte intermedia, curvada en cuello de cisne, entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión. Dicha parte intermedia curvada, generalmente es rígida y está instalada habitualmente en un bastidor de recepción. Podrá hacerse referencia en particular al documento FR 2 809 136 que describe una instalación de este tipo.
Este tipo de instalación ha de estar instalada, por lo menos parcialmente, por debajo de la zona de turbulencias. En efecto, es imposible desenrollar desde un buque en la superficie y a través de su pozo de trabajo el conducto tubular equipado con el dispositivo de enganche ya que es muy voluminoso. De este modo, se desenrolla primero la parte ascendente y se mantiene después suspendida dentro del agua; a continuación se engancha el dispositivo de enganche para enlazar la boya y el conducto ascendente, después se engancha la parte de conexión guiándola desde la superficie. Estas operaciones son relativamente largas y en consecuencia los costes de instalación son considerables.
Un problema que se plantea entonces y que la presente invención trata de resolver, es proporcionar un procedimiento de instalación más económico que permita instalar el conducto más rápidamente y con los medios habituales.
A fin de resolver este problema, la presente invención propone, según un primer aspecto, un procedimiento de instalación de un conducto tubular submarino para el transporte de hidrocarburos entre un fondo marino y una superficie, presentando dicho conducto tubular submarino una parte ascendente, una parte de conexión en la superficie y una parte intermedia entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, siendo dicho procedimiento del tipo según el que se dispone un flotador adaptado para flotar en las proximidades de dicha superficie para enganchar juntas dicha parte ascendente y dicha parte de conexión en suspensión, de tal modo que dicha parte intermedia se mantenga curvada en forma de cuello de cisne entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión; según la presente invención, comprende las etapas siguientes: se deposita dicho conducto tubular submarino en un buque que flota en dicha superficie; se dispone un dispositivo de enganche deformable para enlazar dicha parte ascendente y dicha parte de conexión prácticamente paralela a dicha parte intermedia, comprendiendo dicho dispositivo una primera parte longitudinal y una segunda parte enlazada a una zona de enganche de dicha primera parte mediante una unión pivotante; se enlaza dicho flotador y dicha zona de enganche de dicha primera parte longitudinal mientras se sumerge dicha parte intermedia y dicho dispositivo de enganche colgados de dicha parte ascendente; y por último se desenrolla dicha parte ascendente hacia dicho fondo, de tal modo que dicha parte de conexión quede retenida por dicho flotador mediante dicha segunda parte, y que dicha parte ascendente bascule hacia dicho fondo arrastrando, girando alrededor de dicha zona de enganche, dicha primera parte curvando dicha parte intermedia, estando retenida dicha parte ascendente suspendida de dicho flotador mediante dicha primera parte.
De este modo, una característica de la presente invención se basa en la realización de un dispositivo de enganche deformable, apto para instalarse plegado a lo largo del conducto tubular y, en consecuencia, que se puede desenrollar desde el buque de superficie a través de un sistema de guiado para desplegarse inmediatamente cuando se encuentra dentro del agua. Asimismo, el conducto tubular se puede instalar rápidamente desde el buque de superficie. En particular, la parte intermedia del conducto que ahora es flexible, contrariamente a lo descrito en la técnica anterior, se puede instalar inicialmente entre la parte de conexión y la parte ascendente, en su prolongación. A continuación, una vez dentro del agua, la parte intermedia se curva para formar un cuello de cisne. A fin de evitar que esta parte intermedia flexible se doble cuando la segunda parte gira, lo que dañaría el conducto, se mantienen ventajosamente dichas dos partes del dispositivo de enganche inclinadas una con respecto a la otra, en posición fija. De este modo, dicha parte intermedia curvada se mantiene según un radio de curvatura superior a un radio de curvatura límite. Este radio de curvatura quedará entonces determinado con exactitud por la inclinación de las dos partes del dispositivo de enganche, una con relación a la otra. Además, de forma complementaria o como sustitución, se definen los segmentos de dicha parte intermedia y se limita el pivotamiento de dichos segmentos, unos con relación a los otros, de manera que se limita el radio de curvatura de dicha parte intermedia.
Según una forma de realización particular de la presente invención, en un lado de dicho buque de la superficie se almacena dicha parte de conexión unida a dicha parte intermedia y, en el otro lado, dicha parte ascendente libre. De este modo, tal como se describirá posteriormente de un modo más detallado, la parte de conexión y la parte intermedia constituyen una sola pieza, y la parte ascendente forma otra pieza. Generalmente, esta última es más rígida que las dos anteriores. De este modo se enrollan de forma diferente sobre el buque de la superficie y en lugares distintos. De este modo, preferentemente, se enganchan juntas dicha parte intermedia y dicha primera parte longitudinal a un cable tractor que se extiende formando un bucle por debajo del buque de la superficie entre los dos lados citados anteriormente, mientras que dicha segunda parte y dicha parte intermedia se enganchan juntas y se suspenden de dicha parte de conexión; y se desenrolla dicha parte de conexión de uno de dichos lados mientras se enrolla de nuevo dicho cable de tracción de dicho otro lado formando un bucle bajo dicho buque de la superficie, de tal modo que llegan a conectarse dicha parte intermedia y dicha primera parte longitudinal enganchadas juntas a dicha parte ascendente sobre dicho buque de la superficie.
Además, durante la instalación, se aleja dicho flotador de dicho buque de la superficie después de haber enlazado dicho flotador a dicha zona de enganche de dicha primera parte longitudinal y haber sumergido dicha parte intermedia y dicho dispositivo de enganche deformable, de tal modo que dicha parte ascendente y dicha parte longitudinal del dispositivo de enganche se extiendan en forma de catenaria. De este modo, se inicia el giro de la primera parte longitudinal del dispositivo de enganche cuando se aleja el flotador y se realiza a continuación progresivamente cuando se desenrolla el conducto ascendente.
Por último, se alarga dicha parte ascendente hacia dicho fondo tras haber desenrollado totalmente dicha parte ascendente que ha llegado entonces al fondo, de tal modo que sumerge dicho flotador bajo dicha superficie para alinear y mantener en tensión, prácticamente en sentido vertical, dicha parte ascendente y dicha primera parte. De este modo, al estar orientada la primera parte prácticamente en sentido vertical, la segunda parte del dispositivo de enganche se inclina con respecto a la vertical y retiene la parte de conexión y, por consiguiente, la parte intermedia del conducto en su posición de curvatura mínima.
Según un segundo aspecto, la presente invención da a conocer una instalación submarina de transporte de hidrocarburos entre un fondo marino y una superficie, comprendiendo un conducto tubular submarino, un flotador adaptado para flotar en las proximidades de dicha superficie y un dispositivo de enganche para enganchar dicho conducto a dicho flotador, presentando dicho conducto tubular submarino una parte ascendente, una parte de conexión en la superficie y una parte intermedia entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, permitiendo dicho dispositivo de enganche enganchar juntas dicha parte ascendente y dicha parte de conexión suspendida y mantener dicha parte intermedia curvada en forma de cuello de cisne entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión; según la presente invención, dicho dispositivo de enganche comprende una primera parte longitudinal y una segunda parte enlazada en una zona de enganche de dicha primera parte mediante una unión pivotante, de tal modo que enlaza juntas dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, sustancialmente en sentido paralelo a dicha parte intermedia, estando adaptadas dicha zona de enganche de dicha primera parte longitudinal y dicho flotador para ser enlazados entre sí; y dicha primera parte está adaptada para pivotar alrededor de dicha zona de enganche curvando dicha parte intermedia en forma de cuello de cisne cuando dicha parte ascendente se ha desenrollado y bascula hacia dicho fondo, mientras que dicha parte de conexión está retenida por dicho flotador mediante dicha segunda parte, y dicha parte ascendente está retenida suspendida de dicho flotador mediante dicha primera parte. La primera parte longitudinal se encuentra entonces enlazada a la parte ascendente, mientras que la segunda parte se encuentra enlazada a la parte de conexión del conducto.
Ventajosamente, según una forma de realización particular, dicha primera parte longitudinal comprende dos montantes sustancialmente paralelos y dos tirantes opuestos entre sí para mantener de un modo rígido dichos montantes separados entre sí; estando destinado un primer tirante a recibir dicha parte ascendente y un segundo tirante define dicha zona de enganche, mientras que dicha parte intermedia del conducto es apta para extenderse libremente entre dichos montantes, de tal modo que puede curvarse libremente durante el giro de la primera parte del dispositivo de enganche.
Además, dicha segunda parte comprende ventajosamente dos uniones flexibles montadas sobre dicho segundo tirante, respectivamente frente a dichos montantes, de tal modo que permite el movimiento de la parte intermedia del conducto entre las dos uniones durante el basculamiento de la parte ascendente. Además, las dos uniones garantizan la simetría en la recuperación de los esfuerzos que se ejercen entre la parte de conexión y el flotador.
Concretamente, y a fin de respetar esta simetría en la recuperación de los esfuerzos, dicha segunda parte comprende además un anillo de retención apto para recibir dicha parte de conexión, presentando dicho anillo de retención dos semiejes salientes, diametralmente opuestos, estando enlazadas respectivamente dichas dos uniones flexibles a los dos semiejes.
Por lo demás, dicho dispositivo de enganche comprende además y de forma preferentemente un brazo de bloqueo para mantener dichas dos partes del dispositivo de enganche inclinadas una con respecto a la otra en posición fija, de manera que dicha parte intermedia del conducto se mantenga curvada según un radio de curvatura superior a un radio de curvatura límite. Según una forma de realización particular, dicho brazo de bloqueo es telescópico para poder bordear dicha parte intermedia extendida en una posición alargada de dicho brazo. De este modo, cuando gira la primera parte del dispositivo de enganche, el brazo telescópico se acorta hasta una longitud determinada que condiciona el radio de curvatura de la parte intermedia del conducto una vez instalado el conducto. Además, según una forma de realización preferida, el dispositivo de enganche está equipado con dos brazos telescópicos paralelos, montados respectivamente sobre el primer tirante y sobre los semiejes. Los dos brazos telescópicos de bloqueo están entonces separados uno del otro, de tal modo que permiten el paso de la parte intermedia del conducto durante el giro de la primera parte del dispositivo de enganche.
Por lo demás, dicha parte intermedia, que ventajosamente es la prolongación de la parte de conexión, se aloja en el interior de una camisa con articulaciones, de tal modo que limitan el radio de curvatura de dicha parte intermedia cuando está curvada.
Con la lectura de la descripción realizada a continuación de una forma de realización particular de la presente invención, se pondrán de manifiesto otras particularidades y ventajas de la presente invención, facilitada a título indicativo pero no limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
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- la Figura 1 es una vista esquemática parcial, en perspectiva, que representa un elemento de la instalación submarina según la presente invención en una posición desplegada;
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- la Figura 2 es una vista esquemática parcial, de lado, que representa el elemento mostrado en la Figura 1 en una posición replegada;
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- la Figura 3 es una vista esquemática de conjunto, que representa el elemento mostrado en la Figura 2 en la posición replegada y otros elementos de la instalación submarina;
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- la Figura 4 es una vista esquemática del elemento representado en la Figura 2 en una primera posición parcial de despliegue;
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- la Figura 5 en una vista esquemática del elemento representado en la Figura 4 en una segunda posición parcial de despliegue;
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- la Figura 6 es una vista esquemática de conjunto que representa el elemento mostrado en la Figura 1 en la posición de despliegue y otros elementos de la instalación submarina; y
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- la Figura 7 es una vista esquemática de conjunto en una fase de instalación previa a la fase de instalación representada en la Figura 3 y según una forma de realización particular.
La Figura 1 representa un dispositivo de enganche 10 según la presente invención y en una posición desplegada en un medio marino, entre un fondo marino y una superficie. En primer lugar se describirá en detalle este dispositivo de enganche 10 en una posición de equilibrio y desplegado, para describir a continuación más concretamente su modo de instalación.
Este dispositivo de enganche 10 permite suspender un conducto tubular submarino 12 que en este caso es flexible, a un flotador 14. Además, el dispositivo de enganche 10 mantiene juntas tres partes del conducto, una parte ascendente 16 que se extiende en sentido prácticamente vertical para llegar al fondo marino, una parte de conexión 18 que se extiende en forma de catenaria para llegar a la superficie y una parte intermedia 20 curvada en forma de cuello de cisne que forma la unión entre la parte ascendente 16 y la parte de conexión 18. La parte ascendente 16 está conectada a un manguito de conexión 22 al que se conecta un extremo de la misma parte intermedia 20. Se observará que la parte ascendente del conducto 16 es flexible, según la forma de realización descrita en la presente memoria, pero asimismo se puede prever una parte ascendente rígida.
El dispositivo de enganche 10 comprende una primera parte longitudinal 24 y una segunda parte 25. La primera parte longitudinal 24 presenta dos montantes paralelos 26, 28 enlazados entre sí por sus extremos mediante dos tirantes opuestos 30, 32. De este modo, los dos montantes 26, 28 y los dos tirantes opuestos 30, 32 forman un marco rígido rectangular de una longitud comprendida entre cinco y veinte metros, por ejemplo, diez metros, y de una anchura comprendida entre uno y seis metros, por ejemplo, tres metros. Un primer tirante 32 se enlaza con la parte ascendente 16 a través del manguito de conexión 22. Este último, que permite la conexión de la parte ascendente 16 y de la parte intermedia 20, presenta dos primeros semiejes 34, 36 que se extienden hacia el exterior del manguito de conexión 22 en sentidos diametralmente opuestos. El primer tirante 32 está así formado por el manguito de conexión 22 y los dos semiejes que forman una sola pieza. Los montantes 26, 28 están montados de este modo con rotación, respectivamente sobre estos dos semiejes 34, 36. Se observará por otra parte que la parte intermedia 20, puede extenderse libremente entre los montantes 26, 28. En el extremo opuesto de la primera parte longitudinal 24, un segundo tirante 30 que une los dos montantes 26, 28 de manera rígida y que define una zona de enganche 37, presenta un órgano de enganche 38 que se extiende perpendicularmente al segundo tirante 30 prácticamente entre los montantes 26, 28 y en sentido opuesto. Este órgano de enganche 38 está asimismo enlazado con un cable 40 enganchado a un extremo del flotador 14. De este modo, la carga de la parte ascendente 16 que tiende a ejercer una fuerza F dirigida hacia el fondo, se recobra con el flotador 14 mediante la primera parte longitudinal 24 y del cable 40.
Antes de describir detalladamente la segunda parte 25 del dispositivo de enganche 10, se describirá la parte intermedia 20 y la parte de conexión 18 que no forma aquí en realidad más que un solo y mismo conducto. En efecto, la parte intermedia 20 está separada de la parte de conexión 18 mediante un anillo 44 que rodea el conducto. El conducto está entonces, en la parte intermedia 20, entre el manguito de conexión 22 y el anillo 44, dotado de una camisa con articulaciones 46 bien conocida, que permite limitar el radio de curvatura de la parte intermedia 20 por encima de un radio de curvatura límite, mientras que hacia la parte de conexión 18 el conducto está dotado de un manguito de refuerzo 48, por ejemplo en poliuretano, que permite conferir una cierta resistencia a la flexión a la parte de conexión 18 en las proximidades del anillo 44. El anillo 44 es asimismo solidario, a la vez del manguito de refuerzo 48 y de la camisa con articulaciones 46. Además, el anillo 44 presenta dos segundos semiejes 50, 52 que se extienden hacia el exterior del anillo 44 en direcciones diametralmente opuestas.
De este modo, la segunda parte 25 del dispositivo de enganche 10 comprende dos uniones flexibles 54, 56 constituidas por cadenas de una longitud próxima a la longitud de dichos montantes 26, 28 y que enlazan de forma paralela, respectivamente, el segundo tirante 30 y los dos segundos semiejes 50, 52. Estas uniones flexibles 54, 56 están enganchadas al segundo tirante 30, respectivamente frente a los montantes 26, 28. Aquí están extendidos y forman respectivamente un ángulo con los montantes 26, 28 comprendido entre 50 y 70º, por ejemplo, 60º. Estas dos uniones flexibles 54, 56 permiten retener por tracción la parte de conexión 18.
Por otra parte, el anillo 44 se mantiene a una cierta distancia del primer tirante 32 mediante los brazos de bloqueo 58, 60 que unen en paralelo y respectivamente los primeros semiejes 34, 36 del manguito de conexión 22 y los segundos semiejes 50, 52 del anillo 44. De este modo, tal como se describirá posteriormente, los brazos de bloqueo 58, 60 son telescópicos y están bloqueados aquí en su posición retraída. Para hacerlo, los brazos de bloqueo 58, 60 se enlazan entre sí mediante una pieza de unión 59 en forma de arco que hace tope contra una parte de recepción 61 dispuesta sobre el manguito de conexión 22. De este modo, la tracción dirigida hacia el fondo, en el nivel del anillo 44 por la parte de conexión 18 que se extiende en forma de catenaria, se recupera mediante las uniones flexibles 54, 56 y también mediante los brazos de bloqueo 58, 60 que trabajan a compresión, de tal modo que la parte intermedia 20 del conducto se mantiene en su posición en forma de cuello de cisne, sin que su radio de curvatura pueda disminuir.
Se observará que los brazos de bloqueo 58, 60 en su posición retraída presentan una longitud próxima a la de los montantes 26, 28 y definen de este modo con las uniones flexibles 54, 56 extendidas y con los montantes 26, 28 dos triángulos sustancialmente isósceles.
El dispositivo de enganche 10, según la presente invención, además de permitir suspender el conducto flexible de un flotador 14 manteniendo la parte intermedia 20 curvada en forma de cuello de cisne, presenta la novedad de poder replegarse y desplegarse durante la instalación del conducto submarino.
De este modo, la Figura 2 representa el dispositivo de enganche 10 en una posición replegada y suspendido de la parte ascendente 16 que está, tal como se explicará posteriormente, desenrollada desde el buque de la superficie. Se observará que la parte intermedia 20 se extiende longitudinalmente en la prolongación de la parte ascendente 16. El dispositivo de enganche 10 se encuentra en una posición desplazada 180º con respecto a la posición representada en la Figura 1. Se encuentra entonces el manguito de conexión 22 sobre el que se montan de forma pivotante los montantes 26, 28, alrededor respectivamente de los primeros semiejes 34, 36, y la parte intermedia 20 dotada de su camisa con articulaciones 46 que retiene la parte de conexión 18 en su prolongación. Las uniones flexibles 54, 56 se pliegan sobre sí mismas ya que la parte intermedia 20 se prolonga longitudinalmente sustancialmente entre los montantes 26, 28 de la primera parte 24 y, por consiguiente, los dos segundos semiejes 50, 52 y los segundos tirantes 30 donde se unen, respectivamente, sustancialmente las uniones flexibles 54, 56, están en esta posición, próximos. Los brazos de bloqueo 58, 60 telescópicos se encuentran igualmente en una posición extendida en la que aparecen dos elementos 64, 66 acoplados mediante deslizamiento, uno en el interior del otro. Aparece entonces más claramente por una parte la pieza de unión que enlaza únicamente el elemento 64 de los dos brazos, en el que va a acoplarse el elemento 66 y, por otra parte, la parte de recepción 61 sobre el manguito de conexión 22.
De este modo, el dispositivo de enganche 10 en esta posición replegada ocupa evidentemente un espacio longitudinal mucho más reducido que el que ocupa en su posición desplegada y asimismo un espacio más reducido con respecto al dispositivo de enganche rígido según la técnica anterior.
De este modo, el conducto submarino flexible y el dispositivo de enganche 10, según la presente invención, se podrán instalar desde el buque de la superficie en una sola operación y con los medios clásicos de desenrollado del conducto. En particular, el dispositivo de enganche 10 plegado, podrá arrastrarse a través de un pozo de instalación dispuesto en el buque de la superficie.
En la Figura 3 aparece asimismo un buque de superficie 68 que flota en la superficie en las proximidades de donde flota también el flotador 14. La parte ascendente 16 del conducto submarino flexible 12 está inicialmente almacenada y enrollada sobre el buque 68 en la superficie, al igual que el dispositivo de enganche 10, la parte de conexión 18 y la parte intermedia 20 que enlaza la parte ascendente 16 y la parte de conexión 18. De este modo, durante la instalación del conducto submarino se cuelga el dispositivo de enganche 10 de la parte ascendente 16 que inicialmente está enrollada sobre el buque de la superficie 68 y se sumergen en principio verticalmente la parte de conexión 18 y el dispositivo de enganche 10 bajo la superficie. El dispositivo de enganche 10 se encuentra entonces en una posición totalmente idéntica a la que aparece en detalle en la Figura 2. De este modo, la carga del dispositivo de enganche 10 y de la parte de conexión 18 se absorbe integralmente mediante la parte ascendente 18 en el nivel del manguito de conexión 22. En dicha posición, el órgano de enganche 38 y el extremo del flotador 14 están enganchados juntos mediante el cable 40.
A partir de esta posición representada en la Figura 3, se desenrolla un primer largo de la parte ascendente 16 según la flecha D a medida que el flotador 14 se separa en un sentido E del buque 68 de la superficie hasta una distancia dada. En cuanto a la parte ascendente del conducto denominada “rígida”, dicha parte presenta por lo menos una cierta flexibilidad que permite enrollarla y desenrollarla desde el buque de la superficie. En todo caso, el radio de curvatura mínimo de un conducto rígido es superior al de un conducto flexible, de tal modo que el dispositivo de desenrollado sobre el buque de la superficie debe estar adaptado y, especialmente, inclinado con respecto a la superficie.
En la Figura 4 se encuentra el dispositivo de enganche 10 una vez que el flotador 14 ha sido separado de este modo del buque 68 de la superficie y que el primer largo ha sido desenrollado. El cable 40 y el primer largo de la parte ascendente 16 se mantienen bajo carga mediante la primera parte longitudinal 24 del dispositivo de enganche 10 que están extendidos en forma de catenaria. De este modo, con relación al dispositivo de enganche 10 representado en la Figura 2, el cable 40 ha ejercido a través del flotador 14 una tracción T lateral sobre el segundo tirante 30 mientras que el primer tirante 32 queda retenido por la parte ascendente 16 que se extiende de manera prácticamente horizontal a nivel del manguito de conexión 22. De este modo, la primera parte longitudinal 24 se ha arrastrado mediante pivotamiento y se extiende igualmente, sustancialmente en sentido horizontal, mientras que las uniones flexibles 56, 54 de la segunda parte 25 están extendidas longitudinalmente. Por el mismo motivo, la parte intermedia 20 está curvada ya que la parte de conexión ha conservado su posición vertical inicial. Por otra parte, el primer tirante 32, al haberse acercado al anillo 44 que delimita la parte intermedia 20 de la parte de conexión 18, los brazos telescópicos 58, 60 se han retraído.
A continuación, a medida que la parte ascendente 16 va siendo desenrollada ejerce, no solo una fuerza cada vez más importante dirigida hacia el fondo marino sobre el segundo tirante 32, sino también se extiende en el nivel del manguito de conexión 22 según una dirección cada vez más vertical. En la Figura 5 aparece entonces una situación intermedia en la que el peso de la parte ascendente 16 se absorbe mediante el flotador 14 no representado, a través de la primera parte longitudinal 24 del dispositivo de enganche 10 y del cable 40. La inclinación de la parte ascendente 16 que se realiza de un modo continuo y relativamente lento a medida que se va desenrollando, tiende por sí misma a hacer pivotar la primera parte longitudinal 24 hacia una posición vertical. Además, a medida que la tracción va siendo absorbida por el cable 40 solidario del flotador 14, los brazos telescópicos 58, 60 se retraen a sus posiciones de acortamiento máximo y mantienen a distancia el anillo 44 y el segundo tirante 32. De este modo, la parte intermedia 20 se curva en forma de cuello de cisne. Se evitan los pliegues que la dañarían gracias a la camisa con articulaciones 46 y más aún de manera más segura gracias a los brazos telescópicos 58, 60 que mantienen a distancia el segundo tirante 32 y el anillo 44.
Siguiendo con la instalación del conducto submarino, tal como aparece en la Figura 6, el flotador 14 vuelve a absorber la totalidad de la carga de la parte ascendente 16 que se extiende entonces en sentido sustancialmente vertical. Aparece entonces el dispositivo de enganche 10 en una posición análoga a la que presenta en la Figura 1. Además, la parte intermedia 20 se mantiene curvada en forma de cuello de cisne gracias a la segunda parte 25 del dispositivo de enganche 10 y a los brazos de bloqueo 58, 60. Además, la parte de conexión 18 cuelga sustancialmente paralela a la parte ascendente 16 y podrá recuperarse para conectarse en la superficie a una instalación de almacenamiento al estar extendida en forma de catenaria.
Según una forma particular de instalación del conducto flexible representada en la Figura 7 y en una fase previa a la que aparece en la Figura 3, la parte de conexión 18 y la parte intermedia 20 que forman una sola parte del conducto tal como se ha descrito anteriormente, se han enrollado previamente en un lado de la instalación de la superficie 68, por ejemplo, sobre un primer torno 70, mientras que la parte ascendente del conducto 16 está enrollada en otro lado sobre un segundo torno 72. Por otra parte, el dispositivo de enganche 10 está instalado en la parte de conexión 18 y se mantiene suspendido. Además, el manguito de conexión 22 que inicialmente está libre del conducto ascendente 16, se une a un cable de tracción 74 que está extendido en forma de bucle bajo el buque de la superficie 68 para volver del lado donde está enrollada la parte ascendente 16 sobre el buque de la superficie 68 y en particular en el nivel del segundo torno 72. Se desenrolla entonces la parte de conexión 18 hacia el fondo marino mientras se enrolla el cable de tracción 74 sobre el buque de la superficie 68 para arrastrar el dispositivo de enganche 10 bajo el buque de la superficie 68 y para llevarlo encima, en el nivel del segundo torno 72 sobre el que se enrolla la parte ascendente 16. El dispositivo de enganche 10 está entonces conectado a la parte ascendente 16 y, por consiguiente, a la parte intermedia 20, mientras que la parte de conexión 18 está suelta desde dicho lado de la instalación de la superficie 68. Los elementos de la instalación se encuentran entonces en el estado en que aparecen en la Figura 3.
REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN
La lista de referencias citadas por el solicitante se proporciona únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha tenido un gran cuidado en la recopilación de las referencias, 5 no pueden excluirse errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes diclina cualquier responsabilidad en este sentido.
Documentos de patentes citadas en la descripción 10 FR 2809136 [0003]
Claims (14)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento de instalación de un conducto tubular submarino de transporte de hidrocarburos entre un fondo marino y una superficie, presentando dicho conducto submarino una parte ascendente (16), una parte de conexión(18) en la superficie y una parte intermedia (20) entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, siendo dicho procedimiento del tipo según el que se dispone un flotador (14) adaptado para flotar en la proximidad de dicha superficie para enganchar juntas dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18) en suspensión, de tal modo que dicha parte intermedia (20) se mantenga curvada en forma de cuello de cisne entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
- -
- se almacena dicho conducto tubular submarino en un buque flotante (68) en dicha superficie;
- -
- se dispone un dispositivo de enganche deformable (10) para unir dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18), prácticamente en sentido paralelo a dicha parte intermedia (20), comprendiendo dicho dispositivo de enganche (10) una primera parte longitudinal (24) y una segunda parte (25) enlazadas en una zona de enganche (37) de dicha primera parte (24) mediante una unión pivotante;
- -
- se une dicho flotador (14) y dicha zona de enganche (37) de dicha primera parte longitudinal (24) mientras se sumerge dicha parte intermedia (20) y dicho dispositivo de enganche (10) colgando de dicha parte ascendente (16); y
- -
- se desenrolla dicha parte ascendente (16) hacia dicho fondo, de manera que dicha parte de conexión
- (18)
- quede retenida por dicho flotador (14) mediante dicha segunda parte (25), y dicha parte ascendente
- (16)
- bascula hacia dicho fondo arrastrando mediante pivotamiento alrededor de dicha zona de enganche
- (37)
- dicha primera parte (24) curvando dicha parte intermedia (20), quedando retenida dicha parte ascendente (16) suspendida de dicho flotador (14) mediante dicha primera parte (24).
- 2. Procedimiento de instalación según la reivindicación 1, caracterizado porque se mantienen dichas dos partes (24),(25) del dispositivo de enganche (10) inclinadas una con respecto a la otra en posición fija para mantener dicha parte intermedia (20) curvada según un radio de curvatura superior a un radio de curvatura límite.
-
- 3.
- Procedimiento de instalación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se definen segmentos de dicha parte intermedia y porque se limita el pivotamiento de dichos segmentos unos con respecto a los otros, de manera que se limita el radio de curvatura de dicha parte intermedia (20).
-
- 4.
- Procedimiento de instalación, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha parte de conexión (18) unida a dicha parte intermedia (20) se almacena en un lado de dicho buque de la superficie
(68) y, en el otro lado, dicha parte ascendente (16) libre. - 5. Procedimiento de instalación según la reivindicación 4, caracterizado porque se enganchan juntas dicha parte intermedia (20) y dicha primera parte longitudinal (24) a un cable de tracción (74) mientras que dicha segunda parte(25) y dicha parte intermedia (20) están enganchadas juntas y suspendidas de dicha parte de conexión (18); y porque se desenrolla dicha parte de conexión (18) de uno de dichos lados mientras se enrolla dicho cable de tracción (74) en otro de dichos lados, formando un bucle debajo de dicho buque de la superficie (68), de tal modo que llegan a conectarse dicha primera parte intermedia (20) y dicha primera parte longitudinal (24) enganchadas ambas a dicha parte ascendente (16) sobre dicho buque de la superficie.
- 6. Procedimiento de instalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se aleja dicho flotador (14) de dicho buque de la superficie (68) después de haber unido dicho flotador a dicha zona de enganche(37) de dicha primera parte longitudinal (24) y haber sumergido dicha parte intermedia (20) y dicho dispositivo de enganche deformable (10), de tal modo que dicha parte ascendente (16) y dicha primera parte (24) se extienden en forma de catenaria.
-
- 7.
- Procedimiento de instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se tira de dicha parte ascendente (16) hacia dicho fondo después de haber desenrollado dicha parte ascendente, de tal modo que se sumerge dicho flotador (14) bajo dicha superficie para alinear y mantener en tensión, prácticamente en sentido vertical, dicha parte ascendente y dicha primera parte (24).
-
- 8.
- Instalación submarina de transporte de hidrocarburos entre un fondo marino y una superficie, que comprende un conducto tubular submarino, un flotador (14) adaptado para flotar en las proximidades de dicha superficie y un dispositivo de enganche (10) para enganchar dicho conducto a dicho flotador, presentando dicho conducto tubular submarino una parte ascendente (16), una parte de conexión en la superficie (18) y una parte intermedia (20) entre dicha parte ascendente y dicha parte de conexión en suspensión, permitiendo dicho dispositivo de enganche (10) enganchar juntas dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18) en suspensión y mantener dicha parte intermedia (20) curvada en forma de cuello de cisne entre dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18), caracterizada porque dicho dispositivo de enganche (10) comprende una primera parte longitudinal (24) y una segunda parte (25) enlazada en una zona de enganche (37) de dicha primera parte (24) mediante una unión pivotante, de tal modo que enlaza dicha parte ascendente (16) y dicha parte de conexión (18) de forma
sustancialmente paralela a dicha parte intermedia (20), estando adaptada dicha zona de enganche (37) de dicha primera parte longitudinal y dicho flotador (14) para enlazarse entre sí; y porque dicha primera parte (24) está adaptada para pivotar alrededor de dicha zona de enganche (37), curvando dicha parte intermedia (20) cuando dicha parte ascendente (16) se desenrolla y bascula hacia dicho fondo, mientras que dicha parte de conexión (18) está retenida por dicho flotador (14) mediante dicha segunda parte (25) y porque dicha parte ascendente (16) está retenida suspendida de dicho flotador (14) mediante dicha primera parte (24). -
- 9.
- Instalación submarina según la reivindicación 8, caracterizada porque dicha primera parte longitudinal (24) comprende dos montantes (26, 28) prácticamente paralelos, y dos tirantes opuestos (30, 32) uno al otro, para mantener dichos montantes (26, 28) separados entre sí, estando destinado un primer tirante (32) a recibir dicha parte ascendente (16) y un segundo tirante define dicha zona de enganche (37), mientras que dicha parte intermedia
(20) es apta para extenderse libremente entre dichos montantes (26, 28). -
- 10.
- Instalación submarina según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha segunda parte (25) comprende dos uniones flexibles (54, 56) montadas en dicho segundo tirante (30) respectivamente frente a dichos montantes (26, 28).
-
- 11.
- Instalación submarina según la reivindicación 10, caracterizada porque dicha segunda parte (25) comprende además un anillo de retención (44) adecuado para recibir dicha parte de conexión (18), presentando dicho anillo de retención dos semiejes (50, 52) hacia el exterior, diametralmente opuestos, estando unidas dichas dos uniones flexibles (54, 56) respectivamente a los dos semiejes.
-
- 12.
- Instalación submarina según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque dicho dispositivo de enganche (10) comprende además un brazo de bloqueo (58; 60) para mantener dichas dos partes (24, 25) del dispositivo de enganche inclinadas una con respecto a la otra en posición fija, para mantener dicha parte intermedia (20) curvada según un radio de curvatura superior a un radio de curvatura límite.
-
- 13.
- Instalación submarina según la reivindicación 12, caracterizada porque dicho brazo de bloqueo (58; 60) es telescópico y porque es apto para bordear dicha parte intermedia (20) extendida en una posición estirada.
-
- 14.
- Instalación submarina según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizada porque dicha parte intermedia (20) está alojada en el interior de una camisa con articulaciones (46), de tal modo que se limita el radio de curvatura de dicha parte intermedia (20).
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