ES2373600A1 - Método y dispositivo para la reparación estructural de tuberías sumergidas en un fluido. - Google Patents
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Abstract
Método y dispositivo para la reparación estructural de tuberías sumergidas en un fluido.Se monta alrededor de la tubería (2) una carcasa con cierre estanco formando una cámara estanca (5), y se vacía el fluido del interior de la cámara (5) mediante inyección de aire en la cámara que impulsa el fluido al exterior a través de válvulas anti-retorno previstas en la carcasa. Se introduce una bobina (11) en la que está enrollada una lámina (24) de reparación de tuberías (2) en la cámara (5) en una posición paralela a la tubería y se desenrolla un tramo de la lámina (24) hasta posicionarse sobre la tubería (2). Se actúa un rodillo (13) que presiona sobre la tubería (2) y que gira alrededor de su eje (17) y de la tubería (2) para desenrollar la lámina (24) alrededor de la tubería (2) al desplazarse el rodillo alrededor de la tubería, reparándose la misma por la disposición de la lámina (24).
Description
Método y dispositivo para la reparación
estructural de tuberías sumergidas en un fluido.
La invención tiene por objeto proporcionar un
método y un dispositivo que permitan efectuar la reparación de
tuberías que se encuentran sumergidas en un fluido, por ejemplo para
reparar fugas.
Es otro objeto de la invención el permitir
reforzar estructuralmente tuberías, cuando así se requiera, por
ejemplo cuando éstas se encuentren deterioradas.
La invención es aplicable en cualquier tipo de
tubería que se encuentre sumergida en un fluido, como por ejemplo
las tuberías submarinas.
En el estado de la técnica es conocida la
reparación estructural de tuberías mediante la aplicación de láminas
de fibras de carbón, vidrio u otras, que están pretratadas o no
químicamente, con la finalidad de formar un composite o laminado en
torno a la tubería.
Esta aplicación se realiza de forma manual en
superficie.
Además, en el estado de la técnica es conocida
la realización de reparaciones estructurales de tuberías submarinas
mediante la fabricación de dos piezas de acero que definen una
camisa que ha de soldarse a la tubería para que la abracen, y de
esta manera se garantice la sujeción y contención. Además en esta
reparación se suele inyectar un tipo de resina que rellena la
cavidad existente entre las camisas y la tubería. De esta forma
queda perfectamente sellada la fuga o el posible defecto que
presente la tubería.
Esta solución estructural requiere el uso de
instrumentos de soldadura que contaminan el fluido y que presentan
riesgos importantes de seguridad, aparte de que existe la
posibilidad de provocar fisuras y otros daños a las tuberías durante
la fase de soldadura.
Además los tiempos de entrega de las dos piezas
que forman la camisa, son dilatados, al ser piezas de gran tamaño y
muy pesadas, las cuales han de fabricarse con mucha precisión. Tras
la fabricación de la camisa, éstas deben ser transportadas hasta el
lugar en el que se requiere efectuar la reparación, lo que retrasa
la reparación de la tubería.
Por otra parte, el hecho de que hayan de
efectuarse soldaduras, obliga a un equipo de submarinistas ha de
permanecer durante largas horas de actividad debajo del agua. En
otros muchos casos se da la situación de que las camisas no se
ajustan a las medidas de la tubería, lo que requiere su devolución y
la fabricación de unas nuevas camisas que se adapten a la tubería a
reparar.
Las demoras señaladas en la reparación de la
tubería, pueden significar peligrosos problemas de producción,
seguridad y posible contaminación, en el caso de fugas.
Otros inconvenientes de las camisas de acero es
que son extremadamente pesadas, lo que supone aumentar las cargas
sobre la tubería, por lo que es necesario en la mayoría de los casos
estudios de análisis de elementos finitos. Esto limita mucho el
número de camisas que se pueden instalar en un segmento de
tubería.
Para conseguir los objetivos y resolver los
inconvenientes anteriormente indicados, la invención proporciona un
método y un dispositivo estanco que permite realizar la reparación
estructural de las tuberías sumergidas en un fluido a partir de las
láminas de fibras que convencionalmente se utilizan en superficie.
Estas láminas se disponen enrolladas en una bobina para su
aplicación sobre la superficie de las tuberías.
El método de la invención se caracteriza porque
comprende montar alrededor de la tubería una carcasa con cierre
estanco, de forma que se obtiene una cámara estanca entre la carcasa
y la tubería, y a continuación se efectúa el vaciado del agua que
queda alojada en el interior de la cámara, tras el montaje de la
carcasa, para lo que se inyecta aire al interior de la cámara, el
cual provoca la evacuación del agua a través de válvulas
anti-retorno previstas en la carcasa. A continuación
se introduce de forma estanca en la cámara estanca una bobina en la
que está enrollada una lámina a base de fibras de carbón, vidrio, u
otras que pueden estar o no pretratadas químicamente, que son
conocidas en el estado de la técnica para realizar la reparación
manual de la tubería en el exterior del agua. La bobina se introduce
en una posición que queda paralela a la tubería, y simultáneamente
se efectúa el desenrollado de un tramo de la bobina hasta que su
extremo se ubica sobre la superficie de la tubería. A continuación
se actúa un rodillo situado sobre la superficie de la tubería y
presionando contra la misma, efectuando su giro alrededor, tanto de
su eje como alrededor de la tubería, para en primera instancia
retener el extremo de la lámina de la bobina entre el rodillo y la
tubería y a continuación producir el desenrollado de la lámina de la
bobina alrededor de la tubería mediante dicho desplazamiento del
rodillo alrededor de la misma.
En una realización de la invención, el enrollado
de la lámina alrededor de la tubería comprende una fase en la que se
efectúa la inyección de un fluido que se aplica a la lámina para
producir una reacción química que produce la adherencia de la lámina
sobre la tubería y el posterior endurecimiento de la lámina sobre la
tubería.
El fluido que se aplica es del estado de la
técnica y varía en función del tipo de fibra que se emplee y de que
éstas se encuentren tratadas o no químicamente.
En una realización de la invención se prevé que
para conseguir una mejor adherencia y solidificación de la lámina
sobre la tubería, se realice el calentamiento previo de la tubería,
para lo que se prevé una fase en la que se efectúa el calentamiento
de la cámara estanca en la que está instalada la carcasa, cuyo
calentamiento produce el calentamiento de la tubería.
El procedimiento se repite con una nueva bobina
que se enrolla en la tubería sobre la lámina anteriormente adherida
y se vuelve a repetir este proceso hasta disponer un número de
láminas adecuado para realizar la reparación/refuerzo estructural de
la tubería.
Este procedimiento permite realizar la
reparación/refuerzo estructural de tuberías con la máxima rapidez y
eficacia y reduce drásticamente los tiempos de reparación que se
requieren en el estado de la técnica.
Además resuelve problemas de contaminación del
medio fluido en el que se encuentra instalada la tubería, así como
cuestiones relativas a seguridad, al no tener que realizar ningún
tipo de soldaduras en el fluido en el que se encuentra instalada la
tubería.
También la invención permite realizar un número
ilimitado de reparaciones a lo largo de un mismo segmento tubería,
ya que no aporta cargas adicionales importantes a la misma, que
puedan afectar a la seguridad.
Además, la invención proporciona un dispositivo
que permite efectuar la reparación de las tuberías de acuerdo con el
método descrito anteriormente, que se caracteriza porque comprende
una carcasa de configuración tubular que incluye dos porciones que
se unen entre sí y se fijan a la tubería mediante bridas extremas
que están dotadas de un borde inferior que se adapta a la
configuración de la tubería mediante una junta estanca. La carcasa
presenta una longitud superior a la zona a reparar de la tubería y
un contorno que envuelve a la tubería, estableciendo una cámara
estanca entre la carcasa y la tubería.
El dispositivo comprende medios de inyección de
aire en la cámara estanca, para vaciar el agua de la cámara estanca
a través de válvulas anti-retorno que se encuentran
previstas en la carcasa.
La bobina citada en el método está dotada de un
elemento de tracción para traccionar de su eje en el sentido de
desenrollado de la bobina en su tramo inicial de desenrollado, es
decir el elemento de tracción, una vez que actúa, realiza el
desenrollado del tramo inicial de desenrollado de la lámina de la
bobina.
Además el dispositivo de la invención incluye
dos discos giratorios que están dispuestos paralelos a las bridas, y
que están dotados de alojamientos de los extremos del eje de la
bobina, de forma que los discos giratorios están relacionados con
una corona dentada, para que al provocar el giro de la corona
dentada, se efectúe el giro de los mismos.
El dispositivo además comprende un rodillo que
puede girar sobre su eje, y uno de cuyos extremos se soporta en la
superficie lateral de la corona dentada, para ubicar el rodillo
sobre la superficie del tubo presionando contra la misma. El otro
extremo del eje del rodillo está dispuesto en un disco
giratorio.
Otro de los elementos esenciales de la invención
lo constituye un motor que engrana con la corona dentada para
producir el giro del rodillo sobre la superficie de la tubería, que
al presionar sobre ésta, también produce el giro sobre su eje.
También es un elemento esencial del dispositivo
de la invención, un cargador estanco de bobinas que se encuentra
dispuesto longitudinalmente en una de las porciones de la carcasa la
cual incluye medios de cierre estanco de introducción de las bobinas
en la cámara. El cargador está dotado de un elemento de retención de
la bobina en su posición enrollada, y de bloqueo de los medios de
tracción evitando que se desenrolle la lámina por la acción de los
medios de tracción; estando además el cargador dotado de medios de
expulsión de la bobina al interior de la cámara estanca, de forma
que al efectuarse la expulsión de la bobina a la cámara estanca, una
vez vaciada ésta se provoca el desbloqueo de la bobina en su
posición enrollada, con lo que los medios de tracción traccionan
sobre el eje de la bobina efectuando el desenrollado del tramo
inicial de desenrollado de la bobina y simultáneamente el eje de la
bobina se ubica y retiene en los alojamientos de los discos
giratorios, de forma que el desenrollado se efectúa, hasta un punto
en el que el extremo de la lámina de la bobina se posiciona sobre la
superficie de la tubería. Los alojamientos de los discos giratorios
se encuentran ubicados en correspondencia con el rodillo, para que
al posicionar el extremo de la bobina sobre la superficie de la
tubería, se permita que el rodillo pase por encima del extremo de la
lámina de la bobina y la presione contra la superficie de la tubería
lo que produce el desenrollado de la bobina y su adhesión sobre la
superficie de la tubería.
En la realización preferente de la invención los
medios de inyección de aire comprenden una conducción que está
conectada al eje tubular del rodillo, en cuya superficie se incluyen
una pluralidad de orificios por los que se efectúa la salida del
aire.
En otra realización de la invención los medios
de inyección de aire comprenden boquillas ubicadas en la
carcasa.
La conducción atraviesa una de las bridas y la
corona dentada desde la que se conecta al eje tubular del
cilindro.
Tal y como fue señalado en el apartado
"antecedentes de la invención", la lámina que forma la bobina
puede tener tratamiento químico o no, en cuyo caso se requiere
aplicar sobre la lámina un fluido para producir la adherencia y
rigidización de la lámina sobre la tubería una vez aplicada, para lo
que en este caso la conducción de aire se conecta a un dosificador
de un fluido que se aplica a la lámina que se va desenrollando sobre
la tubería a través del rodillo, lo que favorece la adherencia y la
posterior rigidización de la lámina, sellando la posible fuga que
pueda tener la tubería.
Respecto a los medios de expulsión de la bobina,
en una realización de la invención, comprenden un pulsador de
accionamiento manual que se encuentra unido a un émbolo, de forma
que al presionar el pulsador, se produce el desplazamiento del
émbolo en cuyo movimiento empuja la bobina y la libera del elemento
de retención y bloqueo del eje de la bobina en su posición enrollada
que está previsto en el cargador, con lo que el elemento de tracción
del eje de la bobina en sentido de desenrollado de la misma, actúa
realizando el desenrollado del tramo final de enrollado de la
lámina, según fue descrito.
En otra realización de la invención los medios
de expulsión del cartucho están constituidos por un electroimán que
está unido al émbolo, de forma que el electroimán es accionado por
un módulo de control que está conectado a un sensor que detecta
cuando los alojamientos de los discos están situados en la vertical
del cartucho a expulsar, momento en el cual el sensor indica al
módulo de control dicha situación el cual produce la activación del
electroimán que desplaza el émbolo y empuja la bobina de forma
equivalente a como fue descrito en el caso anterior.
En cualquiera de los dos casos, cuando el émbolo
empuja la bobina, ésta empuja una trampilla que constituye los
medios de cierre estanco de introducción de la bobina, realizándose
la introducción en la cámara estanca al tiempo que se efectúa el
desenrollado de la bobina según fue descrito.
Para realizar la introducción de la bobina en la
cámara estanca, se puede parar el motor mediante el circuito de
control al detectar el sensor la posición correcta de los
alojamientos de los discos para recibir la bobina, y una vez
detectada la ubicación de la bobina en los alojamientos, se activa
nuevamente el motor para continuar con el proceso de reparación. En
otros casos, e intencionadamente, se permitirá que los discos
continúen girando, sin llevar alojada bobina alguna, para permitir
que el rodillo pueda actuar sin interferencias de la bobina con la
lámina, por ejemplo para seguir aplicando el fluido sobre la lámina
en caso de que así se requiera.
Los medios de cierre estanco de introducción de
las bobinas en la cámara están determinados por una trampilla, que
queda situada frente a la bobina que está situada en correspondencia
con el émbolo, de forma que al actuar los medios de expulsión de la
bobina, ésta presiona contra la trampilla, realizándose su apertura
y permitiéndose la introducción de la bobina en la cámara estanca,
de modo que simultáneamente se produce su desenrollado tal y como ya
fue descrito.
Para realizar la fase de calentamiento de la
tubería, se prevé que la carcasa del dispositivo de la invención
esté dotada de unas resistencias de calentamiento, mediante las
cuales se efectúa el calentamiento de la cámara estanca, calor que a
su vez está emitido al segmento de tubería en la que está instalado,
de forma que se facilite la reacción química de adherencia de la
lámina de la bobina en la tubería para los casos en los que la
aplicación de calor sobre la lámina es determinante para
proporcionar su adherencia y solidificación de la lámina sobre la
tubería.
La fijación del rodillo sobre la corona dentada
y sobre el disco giratorio se efectúa mediante un soporte que está
asistido por un resorte que mantiene al cilindro presionando contra
la superficie de la tubería, lo que permite ajustar las diferentes
alturas de enrollado de la lámina de la bobina, es decir, a medida
que se va realizando el enrollado de diferentes láminas alrededor
del tubo, la altura de las mismas va subiendo, lo cual se regula por
la disposición del soporte del rodillo asistido por el resorte.
En una realización de la invención se prevé al
menos un elemento de tope que queda ubicado en correspondencia con
los alojamientos de los discos, para que al ubicarse dichos
alojamientos de los discos en correspondencia con el tope, éste
empuja al eje de la bobina expulsándola de los alojamientos de los
discos, y quedando la bobina en el interior de la cámara para su
posterior extracción una vez finalizada la operación de reparación
de la tubería. El tope está dispuesto en una posición de giro de la
bobina sobre la tubería en un ángulo menor de 360º, con lo que para
el caso en el que se precise la fijación de una pluralidad de
láminas sobre la zona de la tubería dañada, se realiza el proceso
con una bobina, y tras ser ésta expulsada de los alojamientos de los
discos, el cargador realiza la expulsión de una nueva bobina,
repitiéndose el proceso con las diferentes bobinas que se requieran
para efectuar la reparación estructural de la zona afectada de la
tubería.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva, y formando parte integrante
de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con
carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de
la invención.
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de
un posible ejemplo de realización del dispositivo de la invención en
el que se ha expulsado una bobina del cargador que queda ubicada en
los alojamientos de los discos en posición desenrollada contactando
con la superficie de la tubería para realizar su enrollado alrededor
de la misma mediante el cilindro. En esta figura no se ha
representado una de las partes de una de las bridas para facilitar
la visualización del interior de la cámara estanca. La carcasa se ha
representado en un material transparente para permitir la
visualización de su interior, pero obviamente puede estar
constituida en cualquier otro tipo de material.
Figura 2.- Muestra una vista equivalente a la
figura anterior, en la que se ha iniciado el enrollado de la lámina
de la bobina alrededor de la tubería. En esta figura no se ha
representado una brida para facilitar la comprensión de la
invención.
Figura 3.- Muestra una vista lateral del
dispositivo de las figuras anteriores, en el que se muestra la fase
en la que la bobina contacta con un tope mediante el cual se realiza
su expulsión de los alojamientos previstos en los discos
giratorios.
Figuras 4 a 6.- Muestran esquemáticamente el
proceso de expulsión de una bobina del cargador, y su ubicación en
los alojamientos de los discos giratorios para realizar el proceso
de enrollado de la lámina de la bobina alrededor de la tubería.
Figura 7.- Muestra una vista parcial de una
sección del dispositivo en la zona de la conducción del aire de
vaciado de la cámara y del fluido que facilita la adherencia y
solidificación de la lámina sobre el tubo. En esta figura igualmente
se muestra el detalle de los soportes asistidos por un resorte que
regulan la altura del cilindro, para que éste siempre se mantenga
presionando sobre las diferentes capas de láminas que se enrollen
sobre la zona afectada de la tubería.
Figura 8.- Muestra una representación
esquemática de los medios de tracción del eje de la bobina para
producir su desenrollado inicial.
A continuación se realiza una descripción de la
invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
El dispositivo de la invención comprende una
carcasa 1 de configuración tubular que está constituida por dos
porciones que se unen entre sí debajo del agua alrededor de la
tubería 2 sobre la zona en la que se requiere efectuar la
reparación, de modo que dicha carcasa 1 se fija sobre la tubería 2
mediante unas bridas extremas 3, que igualmente están compuestas por
dos porciones que presentan un borde inferior que se adapta a la
configuración de la tubería mediante una junta estanca 4, de modo
que se forma una cámara estanca 5 entre la carcasa 1, bridas 3 y
tubería 2.
Obviamente existen diferentes tamaños de bridas
3 y de carcasas 1, en función de las dimensiones de la tubería 2 a
reparar.
En el interior de la cámara estanca 5 se
incorpora una corona dentada 6 que queda dispuesta en proximidad a
una de las bridas 3, de modo que dicha corona dentada 6 engrana con
un motor 7 a través de un piñón 8 para producir el desplazamiento
angular de la corona dentada 6.
Además el interior de la cámara estanca
comprende dos discos giratorios 9 que están relacionados con la
corona dentada 6 para que al producirse el desplazamiento angular de
la misma, se realice simultáneamente el desplazamiento angular de
los discos 9, los cuales se encuentran dispuestos paralelos y en
proximidad a las bridas 3.
Los discos giratorios 9 están dotados de unos
alojamientos 10 de ubicación y retención de los extremos del eje 26
de unas bobinas 11 que se encuentran ubicadas en un cargador 12
previstas en el exterior de la carcasa 1, tal y como será descrito
con posterioridad.
Además el dispositivo comprende un rodillo 13
que está fijado a la corona dentada 6 y a un disco giratorio 9,
mediante sendos soportes 14 regulables en altura, que están
asistidos por un resorte 15 y fijados mediante un tornillo 16, de
modo que el resorte 15 mantiene al rodillo 13 presionando contra la
superficie de la tubería 2.
El cilindro 13 está constituido por un eje
tubular 17 que soporta un cuerpo cilíndrico 18 dotado de una
pluralidad de orificios radiales 27 que comunican el interior del
eje tubular 17 con la superficie exterior del cuerpo cilíndrico 18.
El eje tubular 17 está conectado con una conducción 19 que discurre
a través de la brida 3 y corona dentada 6 desde la que emerge para
conectarse a un circuito de inyección de aire (no representado), y
además también puede conectarse a un circuito dosificador de un
fluido (que tampoco ha sido representado). En este punto cabe
señalar que dado que la corona dentada 6 va a girar en su
funcionamiento, se prevé un canal perimetral alrededor de la brida 3
que contacta con la conducción 19 prevista en la brida, y todo ello
de forma que el ajuste entre la brida 3 y la corona dentada 6 impide
la fuga del aire y del fluido que va a circular por la conducción
19, tal y como será descrito con posterioridad.
El cargador 12 comprende un pulsador 20 asistido
por un resorte 21 y que está unido a un émbolo 22 para realizar la
expulsión de las bobinas 11 del interior del cargador 12, al actuar
el pulsador 12 lo que produce el desplazamiento del émbolo 22 que
empuja a una bobina 11 en el momento en el que los alojamientos 10
de los discos 9 se encuentran ubicados en la vertical de la zona de
expulsión del cargador 12 (figura 4).
El cargador 12 está dotado de un elemento de
empuje 23 que empuja a las bobinas cada vez que se produce la
expulsión de una de ellas, de forma que en la zona del émbolo 22 que
está ubicado enfrente de la salida del cargador 12, siempre esté
dispuesta una bobina 11 lista para su expulsión al realizar la
actuación del pulsador 20.
La salida del cargador 12 comprende una
trampilla 28 con cierre estanco, que al presionar la bobina 11
contra la misma, se produce su apertura y tras caer la bobina 11 en
el alojamiento 10, se realiza el cierre de la misma, por ejemplo
mediante su asistencia por un resorte (no representado).
Las bobinas 11 están dotadas de un elemento de
tracción 25 del eje 26 de la bobina en el sentido de desenrollado de
la misma en su tramo inicial de desenrollado. Un ejemplo de un
elemento de tracción, lo puede constituir un muelle 25 que tracciona
sobre el eje 26 de la bobina en el sentido comentado, tal y como se
muestra en la figura 8.
El cargador 12 está dotado de un elemento de
retención y bloqueo de la bobina en su posición enrollada, como por
ejemplo puede ser un trinquete (no representado), el cual bloquea la
posición del eje 26 de la bobina 11 en la posición enrollada, de
forma que cuando se activa el pulsador 20 y se expulsa una bobina
11, abriéndose la trampilla 28, se desbloquea el elemento de
tracción 25 y se produce el desenrollado de la lámina 24 que está
enrollada en la bobina 11 (figura 5), de modo que al ubicarse los
extremos del eje 26 de la bobina 11 en los alojamientos 10, se ha
producido un desenrollado de la lámina 24, de forma que ésta queda
ubicada sobre la superficie de la tubería 2. El elemento de tracción
25 está calculado, para realizar un desenrollado de la lámina 24 que
permita que su extremo llegue a posicionarse sobre la superficie de
la tubería 2. En esta posición el giro de la corona dentada 6
produce el giro del rodillo 13, tanto alrededor de su eje 17 como de
la tubería 2, lo que hace que el rodillo 13 se ubique sobre el
extremo de la lámina 24 presionándolo contra la superficie de la
tubería 2, efectuándose la adherencia de dicha lámina 24 sobre la
tubería 2.
Una vez montado el dispositivo descrito se
inyecta aire a través de la conducción 19, el cual sale a través de
los orificios radiales 27 produciendo la impulsión del agua
introducida en la cámara estanca 5 hacia la carcasa 1, en la que se
incluyen una pluralidad de válvulas anti-retorno (no
representadas), a través de las cuales se produce la expulsión del
agua al exterior de la cámara estanca 5, quedando ésta vacía de
agua. Cabe la posibilidad de realizar la inyección de aire mediante
inyectores previstos en la carcasa 1.
En esta situación se permite efectuar la
introducción de las bobinas 11 en la cámara estanca 5, de la forma
descrita.
A medida que la corona dentada 6 va girando, el
rodillo 13 va presionando la lámina 24 sobre la superficie de la
tubería 2, produciéndose el desenrollado de la misma de la bobina
11, y su enrollado alrededor de la tubería 2.
En este punto cabe señalar, que las láminas 24
pueden ser de diferentes tipos, como por ejemplo de las que incluyen
un elemento químico impregnado para favorecer la adherencia y
solidificación de la lámina 24 sobre la tubería 2, para lo que en
este caso se requiere la aplicación de un fluido, como por ejemplo
puede ser un producto químico, sobre la lámina 24, lo cual se
efectúa a través de la conducción 19, que se conecta con un
dosificador del fluido, el cual se aplica a la lámina 24 a través de
los orificios radiales 19 previstos en la bobina 13, de manera que
se produce la perfecta adherencia de la lámina 24 sobre la tubería 2
y su posterior solidificación sobre la misma, quedando la tubería
perfectamente reparada.
Además el dispositivo de la invención comprende
un tope 29 ubicado en correspondencia con los alojamientos 10 de los
discos 9, de modo que cuando dichos alojamientos 10 pasan por la
zona del tope 29, éste desplaza a la bobina 11 sacándola de dichos
alojamientos 10, con lo que la bobina 11 sin la lámina 24 cae dentro
de la cámara estanca 5, de la que será extraída una vez finalizada
la operación de reparación. El tope 29, es solidario de la carcasa
1.
La reparación, en la mayoría de los casos
requiere la disposición de un enrollamiento de una pluralidad de
láminas 24 sobre la zona dañada de la tubería 2, para lo que en la
siguiente vuelta de la corona dentada 6 se produce una nueva
expulsión de una bobina 11 cuando los alojamientos 10 se encuentran
ubicados bajo la trampilla 28, repitiéndose el ciclo descrito,
tantas veces como sea necesario para efectuar la reparación del daño
causado en la tubería 2.
Por tanto, la invención se refiere al
dispositivo descrito y al método requerido para conseguir su
funcionamiento, tal y como ha sido descrito.
Claims (11)
1. Método para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, caracterizado porque
comprende:
- -
- montar alrededor de una tubería (2) una carcasa (1) con cierre estanco, formando una cámara estanca (5) entre la carcasa (1) y la tubería (2),
- -
- vaciar el agua del interior de la cámara estanca (5) mediante la inyección de aire y a través de válvulas anti-retorno previstas en la carcasa (1),
- -
- introducir de forma estanca en la cámara estanca (5) una bobina (11) en la que está enrollada una lámina (24) de reparación de tuberías (2), en una posición paralela a la tubería (2), y simultáneamente
- -
- desenrollar un tramo de la lámina (24) de la bobina (11) hasta que su extremo se ubique sobre la tubería (2),
- -
- actuar un rodillo (13) que presiona sobre la superficie de la tubería (2), efectuando su giro alrededor de su eje (17) y de la tubería (2) para retener el extremo de la lámina (24) de la bobina entre el rodillo (13) y la tubería (2) y desenrollar la lámina (24) de la bobina (11) alrededor de la tubería (2) mediante el desplazamiento del rodillo (13) sobre dicha tubería (2),
- -
- repetir el proceso, desde la introducción en la cámara estanca (5) de una nueva bobina (11), una pluralidad de veces necesarias para reparar la tubería (2).
2. Método para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el enrollado de la lámina (24) alrededor
de la tubería (2) comprende una fase de inyección de un fluido que
se aplica a la lámina (24) para producir la adherencia de la lámina
sobre la tubería y su posterior solidificación.
3. Método para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 2,
caracterizado porque comprende una fase de calentamiento de
la cámara estanca y del segmento de tubería en la que se instala la
carcasa para facilitar la reacción química del fluido de adherencia
de la lámina (24) de la bobina (11) sobre la tubería (2).
4. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, en el que se usa al menos una
bobina (11) en la que está enrollada una lámina (24) de reparación
de tuberías (2); caracterizado porque comprende:
- -
- una carcasa (1) de configuración tubular que incluye dos porciones que se unen entre sí y fijan a la tubería (2) mediante bridas extremas (3) que presentan un borde inferior que se adapta a la configuración de la tubería mediante una junta estanca (4), siendo la carcasa (1) de longitud superior a la zona a reparar de la tubería (2) y de contorno que envuelve a la tubería (2), estableciendo una cámara estanca (5) entre la carcasa (1) y la tubería (2),
- -
- medios de inyección de aire en la cámara estanca (5), para vaciar el agua de dicha cámara estanca (5) a través de válvulas anti-retorno previstas en la carcasa (1),
- -
- la bobina (11) comprende un elemento de tracción (25) para traccionar su eje en el sentido de desenrollado de la bobina (11) en su tramo inicial de desenrollado,
- -
- dos discos giratorios (9) dispuestos paralelos a las bridas (3), que incluyen alojamientos (10) de los extremos del eje (2) de la bobina (11), y que están relacionados con la corona dentada (6) cuyo giro provoca el giro de los discos giratorios (9), alrededor de la tubería (2),
- -
- un rodillo (11) que puede girar sobre su eje (17), y uno de cuyos extremos se soporta en la superficie lateral de una corona dentada (6) y su otro extremo sobre uno de los discos giratorios (9) para ubicar el rodillo (11) sobre la superficie de la tubería (2) presionando contra la misma,
- -
- un motor (7) que engrana con la corona dentada (6) para producir el giro del rodillo (13) sobre la superficie de la tubería (2) y sobre su eje (17),
- -
- un cargador estanco (12) de bobinas (11), dispuesto longitudinalmente en una de las porciones de la carcasa (1) la cual incluye medios de cierre estanco (28) de introducción de las bobinas (11) en la cámara estanca (5); e incluyendo el cargador estanco un elemento de retención y bloqueo de la bobina (11) en su posición enrollada, y medios de expulsión de la bobina al interior de la cámara estanca (5), cuya expulsión posiciona el eje (26) de la bobina en los alojamientos (10) de los discos giratorios (9) y desbloquea la posición enrollada de la bobina (11), que por la acción del elemento de tracción (25) se desenrolla en su tramo final de enrollado, hasta que al menos el extremo de la lámina (24) de la bobina se posiciona sobre la superficie de la tubería (2),
- -
- estando los alojamientos (10) de los discos giratorios (9) ubicados en correspondencia con el rodillo (13) para que al posicionar el extremo de la lámina (24) de la bobina (11) sobre la superficie de la tubería (2), establecer que el rodillo se ubique por encima del extremo de la lámina (24) y presionándola contra la superficie de la tubería (2).
5. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 4,
caracterizado porque los medios de inyección de aire están
seleccionados entre inyectores dispuestos en la carcasa (1), una
conducción (19) que está conectada al eje tubular (17) del rodillo
(13), el cual presenta una superficie dotada de una pluralidad de
orificios radiales (18) por los que sale el aire; habiéndose
previsto que la conducción (19) se conecte a un dosificador de un
fluido de aplicación sobre la lámina (24) de la bobina (11) para
producir la adherencia de la misma sobre la tubería (2) y su
posterior solidificación.
6. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 4,
caracterizado porque los medios de expulsión de la bobina
comprenden un pulsador (20) de accionamiento manual unido a un
émbolo (22), cuyo accionamiento produce el desplazamiento del émbolo
(22) que empuja la bobina (11),y ésta empuja una trampilla (28) que
constituye los medios de cierre estanco de introducción de la bobina
liberando simultáneamente el elemento de retención y bloqueo el eje
(26) de la bobina (11), desenrollándose su tramo final de enrollado
de la lámina (24).
7. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 4,
caracterizado porque los medios de expulsión de la bobina
comprenden un electroimán unido a un émbolo (22) que es accionado
por un módulo de control que mediante un sensor detecta cuando los
alojamientos (10) de los discos giratorios (9) están situados en la
vertical de la bobina a expulsar, cuyo accionamiento produce el
desplazamiento del émbolo que empuja la bobina y ésta empuja una
trampilla (28) que constituye los medios de cierre estanco de
introducción de la bobina, liberando el elemento de tracción (25)
del eje (26) de la bobina (11), desenrollándose su tramo inicial de
desenrollado de la lámina (24).
8. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicaciones 4 y 5,
caracterizado porque la carcasa (1) incluye resistencias de
calentamiento de la cámara estanca y del segmento de tubería (2) en
la que está instalado, para facilitar la reacción química de
adherencia y solidificación de la lámina (24) de la bobina (11)
sobre la tubería.
9. Dispositivo para la reparación estructural de
tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 4,
caracterizado porque el rodillo (13) está fijado a la corona
dentada (6) y al disco giratorio, (9) mediante un soporte (14)
asistido por un resorte (15) que mantiene al cilindro (13)
presionando contra la superficie de la tubería (2) ajustándose a las
diferentes alturas de enrollado de la lámina (24) de la bobina (11)
por la acción del resorte (15).
10. Dispositivo para la reparación estructural
de tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 4,
caracterizado porque comprende al menos un elemento de tope
(29) ubicado en correspondencia con los alojamientos (10) de los
discos giratorios (9) para expulsar la bobina (11) de dichos
alojamientos al contactar el tope (29) con dicha bobina (11).
11. Dispositivo para la reparación estructural
de tuberías sumergidas en un fluido, según reivindicación 10,
caracterizado porque el tope (29) está dispuesto en una
posición de giro de la bobina (11) sobre la tubería (2) en un ángulo
menor de 360º de recorrido sobre dicha tubería (2).
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| ES201031150A ES2373600B1 (es) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Método y dispositivo para la reparación estructural de tuberías sumergidas en un fluido. |
| EP11811874.4A EP2600051B1 (en) | 2010-07-26 | 2011-07-15 | Apparatus and method for structural repair of pipes submerged in a fluid |
| DK11811874.4T DK2600051T3 (da) | 2010-07-26 | 2011-07-15 | Apparat og fremgangsmåde til strukturel reparation af rør nedsænket i et fluid |
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