ES2548191B2 - Depósito submarino criogénico flexible - Google Patents

Abstract

Depósito submarino criogénico flexible, consistente en una o más cámaras (1) de almacenaje de fluido, formadas por unas paredes flexibles criogénicas (3) elásticas, fijadas en sus extremos a unas paredes rígidas criogénicas (2) móviles.#Las cámaras criógenicas flexibles (1), al encontrarse sumergidas, son sometidas a la presión determinada por la profundidad de operación, transmitiéndose esta presión al fluido almacenado en las mismas por medio de las paredes flexibles criogénicas (3) de las mismas.#El volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) varia mediante el desplazamiento de sus paredes rígidas criogénicas (2), a través de un medio de guía (9). Este desplazamiento es producido por un medio mecánico o de presión. Se realiza la disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de descarga del fluido y el aumento de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de carga del fluido.

Description

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DESCRIPCIÓN

Depósito submarino criogénico flexible Objeto de la invención

La invención se refiere a un nuevo tipo de depósito para el almacenamiento y transporte de fluidos bajo la superficie del mar.

Las principales características consisten en la regulación de su flotabilidad, no precisando una elevada cantidad de lastre al encontrarse vacío y en su capacidad de almacenar y transportar gases licuados a muy baja temperatura.

Campo de aplicación de la invención

La invención se encuadra en los sectores de transporte marítimo y almacenaje de fluidos; y dentro de éstos, en el transporte y almacenamiento de gases licuados.

Antecedentes de la invención

Actualmente en la industria existe como sistema para transportar elevadas cantidades de gases, la licuación de los mismos mediante baja temperatura y su almacenaje a presión atmosférica, en depósitos criogénicos instalados en embarcaciones de elevadas dimensiones. Estos gases licuados, una vez en su destino, son trasvasados a unos depósitos criogénicos situados en una instalación regasificadora costera. Esta instalación, por medio de intercambiadores de calor alimentados con agua marina, regasifica el gas licuado con el fin de enviarlo, una vez tratado convenientemente a través de gaseoductos a sus consumidores. El gas sobre el que más se aplica este proceso es el gas natural, transportado en estado líquido a - 160 °C en buques metaneros, con una capacidad de transporte de cientos de miles de metros cúbicos.

Este sistema de transporte y almacenaje, formado por los buques metaneros y los depósitos terrestres, tiene una serie de desventajas. La primera, consiste en el elevado coste de estos buques y depósitos, debido a las elevadas necesidades estructurales que aporten la rigidez necesaria a los depósitos, tanto en el barco como en tierra, con el objeto de resistir el elevado peso de la carga almacenada. La segunda, consiste en la exposición de los depósitos a la radiación solar, provocando la gasificación de parte del gas licuado almacenado, a pesar del aislamiento térmico de dichos depósitos. Este gas licuado gasificado es consumido por los motores del buque y en el caso del depósito terrestre, es enviado por gaseoductos. Por lo tanto, este gas licuado no puede ser almacenado sin evitar su gasificación. La tercera, consiste en la imposibilidad de presurizar los depósitos con el fin de evitar la gasificación del gas licuado almacenado. La cuarta consiste en la peligrosidad de la operación de descarga, debido a la fase gaseosa que sustituye al líquido descargado. Un escape de este gas puede producir un accidente.

Sería por lo tanto deseable encontrar un sistema de transporte y almacenaje que resolviera los problemas anteriormente reseñados. Primero, debería ser un sistema ligero estructuralmente y por lo tanto con un coste moderado. Segundo, debería estar aislado de la luz solar. Tercero, que posea la capacidad de presurización de la carga almacenada. Cuarto, en su operación de descarga debería anular la fase gaseosa.

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Para lo cual la presente invención aporta las siguientes características:

Io Emplea unas cámaras de almacenaje de gas licuado flexibles y ligeras que debido a la inmersión submarina de la invención son capaces de soportar el peso de la caiga que contienen.

2° Al operar la invención sumergida, evita la acción de la radiación solar y minimiza la transmisión calorífica del entorno a su carga, debido a las bajas temperaturas reinantes en las profundidades.

3o Debido a las paredes flexibles de las cámaras criogénicas de almacenaje de la invención, al sumergir ésta a diferentes profundidades se consigue presurizar la carga almacenada a diferentes presiones.

4o Las cámaras criogénicas de almacenaje, debido a su flexibilidad, son capaces de disminuir su volumen en la operación de descarga, evitando la fase gaseosa de la carga dentro de las cámaras. Esta disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles es necesaria cuando éstas se encuentran vacias con el objeto de evitar la necesidad de lastre.

Por parte del solicitante se desconoce la existencia de alguna invención que reúna las novedosas características presentes en la invención aquí propuesta y cuyos elementos caracterizadores se detallan a continuación.

Descripción de la invención

El depósito submarino criogénico flexible consiste en uno o más recintos o cámaras soportados por una estructura y sumergidos bajo el agua. Dichas cámaras tienen como función almacenar o transportar todo tipo de fluidos bajo la superficie del mar, lago o río, aunque principalmente transportan o almacenan gases licuados bajo el mar. Las paredes de las cámaras se encuentran aisladas térmicamente del exterior por un medio aislante, con el fin de mantener la baja temperatura del gas licuado almacenado y evitar la gasificación de dicho gas. Debido a la inmersión, la invención se encuentra aislada de la radiación solar y rodeada de un frío entorno, aumentando así el rendimiento del aislamiento térmico.

Las paredes de las cámaras criogénicas de almacenaje se componen de unas paredes flexibles, realizadas en un material flexible y elástico, con muy baja conductividad térmica. Estas paredes flexibles criogénicas tienen la capacidad de replegarse y desplegarse completamente. Cuando están totalmente desplegadas, si se les aplica una fuerza de estiramiento, aumentan su longitud creándose una fuerza elástica. Las paredes flexibles criogénicas se unen en su parte superior e inferior a unas paredes rígidas criogénicas móviles, aisladas del exterior por un medio no transmisor del calor. Un ejemplo de diseño de una cámara criogénica flexible sería de forma cilindrica, en el que las bases las forman dos paredes rígidas criogénicas móviles planas y la pared cilindrica está constituida por una pared criogénica flexible de forma cilindrica.

La figura 2 y figura 3 muestra, con carácter ilustrativo y no limitativo, la sección longitudinal y transversal, respectivamente, de una posible realización de la invención con cámaras criogénicas flexibles cilindricas.

La invención al operar sumergida bajo el agua, se encuentra sometida a una presión determinada por la profundidad de operación. Debido a la flexibilidad de las paredes flexibles criogénicas, la fuerza ejercida por esta presión se

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transmite a la carga almacenada en las cámaras criogénicas flexibles, sujetando la misma. Se consigue así almacenar un volumen elevado de carga, con una estructura de la invención ligera y por lo tanto de bajo coste. Esta es una de las características principales de la invención. La presión a la que se somete la carga, varia con la profundidad de operación de la invención. Esta característica es muy importante, en el caso de operar con gases licuados a baja temperatura, ya que al aumentar su presión su temperatura de gasificación se incrementa, no necesitando una temperatura muy baja para su operación.

La operación bajo el agua, conlleva como ventaja la ligereza y coste de los dispositivos de almacenaje y transporte. No obstante, una desventaja a tener en cuenta, es la necesidad de un lastre de elevado peso, con el objeto de compensar el aumento de flotabilidad al vaciarse los depósitos. La invención resuelve dicho desventaja, disminuyendo el volumen de las cámaras criogénicas flexibles mediante el desplazamiento de las paredes rígidas criogénicas, a través de un medio de guía. Este desplazamiento aproxima las paredes rígidas criogénicas, replegando las paredes flexibles criogénicas, ya que éstas se unen en sus extremos con las paredes rígidas criogénicas. El desplazamiento puede realizarse bien por un medio mecánico o bien utilizando la fuerza elástica almacenada en las paredes flexibles criogénicas. Dicha fuerza repliega las cámaras flexibles criogénicas a la vez que estas se vacían, evitando la formación de fase gaseosa en el fluido almacenado. Al cesar la fuerza elástica y el repliegue elástico, las cámaras criogénicas flexibles continúan replegándose debido a la presión del agua y al vacío creado en ellas al extraer su carga. El repliegue total de las cámaras criogénicas flexibles, se mantiene debido a la presión del agua. La separación de las paredes rígidas criogénicas (dirigido este desplazamiento por el medio de guía) y el consecuente despliegue de las paredes flexibles criogénicas, es producido bien mediante un medio mecánico o bien por un medio de presión. Este último medio puede ser el llenado de las cámaras criogénicas flexibles con aire comprimido o con la carga de fluido presurizada. Esta variación de volumen de las cámaras criogénicas es una de las características principales de la invención.

A continuación se describen las características adicionales de la invención. La fuerza elástica producida mediante el estiramiento de las paredes flexibles criogénicas, es determinada por la constante elástica del material de realización de las mismas. Esta fuerza elástica mantiene el fluido almacenado a la presión determinada por el grado de estiramiento de las paredes flexibles criogénicas. Al disponer de esta presurización, debido a la fuerza elástica, la invención puede operar a menor profundidad, manteniendo la carga a la presión de licuación necesaria.

La separación de las paredes rígidas criogénicas y el despliegue de las cámaras flexibles criogénicas pueden ser producidos, inyectando aire comprimido en dichas cámaras, antes de la carga de fluido líquido. La presión de este aire comprimido, produce la fuerza necesaria para el despliegue y posterior expansión elástica de las cámaras flexibles criogénicas. El aire comprimido procedente del exterior, a través de un medio de conducción, como por ejemplo una tubería flexible, es inyectado en las cámaras criogénicas flexibles por medio de unas tuberías-guía de aire comprimido. Estas se sitúan alrededor de las cámaras criogénicas flexibles y sirven de guía a las paredes rígidas criogénicas, las cuales disponen de un medio de deslizamiento, como por ejemplo unos cojinetes, que se deslizan por las tuberías-guía de aire comprimido. Las paredes rígidas criogénicas son guiadas también (desplazándose utilizando un medio de deslizamiento) por una tubería de transporte de líquido, que transcurre por el interior de las cámaras criogénicas flexibles. Las tuberías-guía de aire comprimido y la tubería de líquido están sólidamente unidas a unas paredes estructurales fijas (situadas entre las cámaras criogénicas flexibles), constituyendo el conjunto una sólida estructura que soporta las cámaras criogénicas flexibles y demás componentes de la invención. Las paredes rígidas criogénicas son inmovilizadas, con el fin de evitar su desplazamiento por las tuberías-guía de aire comprimido, mediante unos medios de bloqueo situados en el perímetro de las paredes rígidas criogénicas. Estos, ejercen una acción mecánica sobre las tuberías-guía de aire comprimido, impidiendo el desplazamiento de las paredes rígidas

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criogénicas. Una vez conseguida la inmovilización de las paredes rígidas criogénicas, el aire comprimido es extraído de las cámaras criogénicas flexibles (a través de las tuberías-guía), según se produce el llenado de éstas con fluido liquido mediante un medio de apertura y cierre, situado en la tubería de líquido, como por ejemplo una electrovalvula. El llenado de las cámaras criogénicas flexibles se produce sucesivamente, es decir una cámara no comienza su llenado hasta que se completa el llenado de la cámara precedente.

En las operaciones de carga y descarga de la invención se producen variaciones de flotabilidad, las cuales son compensadas por medio de unos depósitos de flotabilidad. Estos contienen un volumen variable de agua. Esta se extrae de los depósitos de flotabilidad cuando se desea incrementar la flotabilidad de la invención, por medio de la inyección de aire comprimido en los mismos. Si se desea disminuir la flotabilidad de la invención, se extrae aire comprimido y se introduce agua en los depósitos de flotabilidad.

En las operaciones de descarga del gas licuado, transportado o almacenado por la invención, los medios de bloqueo se liberan. Como consecuencia, la fuerza elástica almacenada en las paredes flexibles es ejercida sobre el gas licuado almacenado, impulsándolo hacia el exterior de la invención. Debido al progresivo vaciado de la carga almacenada, el volumen de las cámaras criogénicas flexibles se reduce progresivamente y por lo tanto se origina bien una perdida de flotabilidad, si el gas líquido almacenado es menos denso que el agua o bien una ganancia de flotabilidad, si el gas líquido almacenado es más denso que el agua. En ambos casos la flotabilidad se compensa variando el volumen de agua almacenado en los depósitos de flotabilidad.

El gas licuado almacenado o transportado por la invención, con el paso del tiempo inicia su gasificación. Este gas es evacuado de las cámaras criogénicas flexibles a través del sistema de tuberías-guía de aire comprimido hacia el exterior de la invención. En el caso de operar con aire o anhídrido carbónico, éstos son expulsados a la atmósfera. Por otro lado si el gas es combustible, es combustionado en el propulsor del sistema de remolque de la invención, o es conducido mediante gaseoductos al punto de consumo en el caso de utilizar la invención como sistema de almacenaje. Al producirse la evacuación del gas de las cámaras criogénicas flexibles éstas reducen su volumen, al ser liberado el sistema de bloqueos. Se logra así mantener en las cámaras criogénicas flexibles exclusivamente el gas en estado líquido, evitando el aumento de flotabilidad debido al gas producido. Se aumenta así la seguridad de operación, evitando aumentar la gasificación de la carga.

En su operación de descarga del gas licuado almacenado, la invención puede gasificar directamente su carga en las cámaras criogénicas flexibles, al variar la profundidad de establecimiento, regulando ésta con el depósito de flotabilidad de la invención.

Para obtener un sistema de almacenaje de fluidos de elevada capacidad, las invenciones se unen entre si. Esta reunión se efectúa mediante unos medios de anclaje, existentes en cada una de las invenciones, los cuales interactúan entre si a través de medios mecánicos, consiguiendo una sólida unión de las invenciones. Los anclajes se conectan con las tuberías-guía de aire comprimido a través de unos medios de cierre y apertura, como por ejemplo unas electroválvulas. Al producirse la reunión de las invenciones, por medio de los anclajes, los circuitos de aire comprimido de éstas quedan conectados entre sí, formando un circuito de aire comprimido común. Las tuberías de líquido de las invenciones reunidas, se conectan en serie mediante unos medios de conducción de fluidos, como por ejemplo unas tuberías de comunicación. De esta manera, el fluido líquido llena las invenciones sucesivamente. La reunión de invenciones aumenta la capacidad logística y disminuye los costes operativos, con el objeto de conseguir un sistema de almacenaje de elevada capacidad.

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Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la realización preferente de la invención.

Figura 2.- Muestra la sección longitudinal de la realización preferente de la invención, mostrando todos sus componentes.

Figura 3.- Muestra dos secciones transversales de la realización preferente de la invención, mostrando todos sus componentes.

Figura 4.- Muestra la sección longitudinal de los bloqueos de las paredes rígidas criogénicas, mostrando todos sus componentes.

Figura 5.- Muestra la vista frontal y posterior de la agrupación de las realizaciones preferentes de la invención, mostrando sus sistemas de unión y comunicación.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención. Se describe a continuación detalladamente los componentes de la invención mostrados en las figuras.

La figura I muestra una vista en perspectiva de la realización preferente de la invención. La figura 2 muestra la sección longitudinal de la misma con todos sus componentes y que a continuación se describe detalladamente.

Cada zona igual es una cámara criogénica flexible (1), cilindrica, formada por las paredes rígidas criogénicas (2) y las paredes flexibles criogénicas (3) de forma cilindrica, cuyas secciones longitudinales y transversales se muestran en la figura 2 y la figura 3 respectivamente. En la figura 2 se muestra la sección longitudinal de tres de las cámaras criogénicas flexibles (1), pertenecientes a la realización preferente de la invención. La N°1 se muestra estirada y desarrollando fuerza elástica, la N°2 se muestra extendida y sin desarrollar fuerza elástica y la N°3 se muestra completamente recogida. Cuando la realización preferente de la invención está completamente recogida, las paredes rígidas criogénicas (2) están unidas debido a la presión exterior, ejercida por el agua. La figura 3, muestra las dos secciones transversales, indicadas en la figura 2, de la realización preferente de la invención.

El aislamiento criogénico se obtiene mediante las paredes flexibles criogénicas (3) de forma cilindrica (fabricadas en un material flexible, elástico y aislante térmico como por ejemplo un elastómero resistente a bajas temperaturas) las cuales terminan en sus extremos en unos tacos circulares (4).

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Estos tacos circulares (4) están sólidamente embutidos y fijados mediante unos anillos de sujeción (5) en las paredes rígidas criogénicas (2). Estas cierran la cámara criogénica flexible (1) y mediante las electroválvulas de aire (6), situadas en la parte superior de la misma, reciben aire comprimido del exterior, a través del sistema de aire formado por la tubería de aire (7), conectada con las tuberías flexibles de aire (8) y éstas conectadas a su vez con las tuberías-guías (9). Estas dos últimas se conectan al colector de aire (10), unido sólidamente con la tubería-guía (9), con los topes (11), con la pared estructural (12) y con la tubería de líquido (13). Estas últimas cinco piezas forman la estructura resistente de la realización preferente de la invención. El aire comprimido es introducido en la cámara criogénica (1) y su presión ejerce una fuerza que separa las paredes rígidas criogénicas (2). Como indica la figura 2, en la cámara criogénica N°l, esta separación provoca el estiramiento de las paredes flexibles criogénicas (3), desarrollando éstas una fuerza elástica. La presión de aire necesaria para lograr el proceso descrito, es determinada por la constante elástica de las paredes flexibles criogénicas (3). Una vez terminado el estiramiento de éstas, la posición alcanzada por las dos paredes rígidas criogénicas (2) es determinada por los topes (11), situados en la pared estructural (12), al impedir éstos que continúe el desplazamiento de las paredes rígidas criogénicas (2). Estas se desplazan mediante el deslizamiento de unos casquillos de teflón (situados en los bloqueos (14)) por las tuberías- guías (9) que a la vez son tuberías de aire comprimido y su posición final es inmovilizada empleando los bloqueos (14).

La figura 4 muestra la sección longitudinal de un bloqueo (14) con todos sus componentes. Este consta de un actuador neumático (15) con electroválvula de control, según indica la figura 4, alimentado mediante la tubería flexible de aire (8) conectada con la tubería-guía (9), que desplaza una barra de bloqueo (16) dentro de una de las ranuras (17), situadas en la tubería-guía (9). Estas tuberías-guía (9) son cuatro repartidas por el perímetro de la realización preferente de la invención. Con el objeto de completar el aislamiento térmico por conducción, existen las placas térmicas (18) formadas por material aislante térmico, como muestra la figura 2. Estas presionan con sus bordes la cara interior de las paredes flexibles criogénicas (3), produciendo un sellado perfecto. Las placas térmicas (18) contienen las electroválvulas de aire (6). Cuando las paredes rígidas criogénicas (2) se encuentran fijadas mediante sus bloqueos (14), se abren las electroválvulas de aire (6) situadas en la parte superior de la cámara criogénica flexible (1), extrayéndose el aire comprimido de ésta y enviándose de regreso al exterior donde éste se recupera, aumentando su presión, para una posterior utilización. A continuación se abre la electroválvula de gas líquido (19), situada en el punto medio del tramo de la tubería de líquido (13) comprendido dentro de la cámara criogénica flexible (1). La electroválvula de gas liquido (19) conecta con la bomba de impulsión de gas líquido situada en el exterior, mediante un sistema de tuberías. Simultáneamente la cámara criogénica (1) se conecta con el aire atmosférico a través del sistema de aire, con el fin de permitir su llenado.

El gas líquido entra en la cámara criogénica flexible (1), almacenándose y desplazando al aire existente. Una vez llena, se cierra la electroválvula de gas líquido (19), repitiéndose el proceso anteriormente descrito con la cámara criogénica flexible (1) adyacente. Cada una de éstas, tiene una electroválvula de gas líquido (19), situada en la tubería de líquido (13) y las paredes rígidas criogénicas (2) se desplazan, guiadas mediante el prensaestopas (20), a lo largo de la tubería de líquido. El prensaestopas (20) evita la perdida de gas líquido. La electroválvula de gas líquido (19) se sitúa en el centro de la cámara criogénica (l), con el objeto de no interferir el desplazamiento de las paredes rígidas criogénicas (2). La tubería de líquido (13) atraviesa las paredes rígidas criogénicas (2) por su centro, distribuyendo el gas líquido a las cámaras criogénicas flexibles (1) mediante las electroválvulas de gas líquido (19). Estas electroválvulas son de tres vías y pueden llenar la cámara criogénica flexible (1) o enviar el gas líquido a la siguiente cuando se complete el llenado. Por lo tanto, las cámaras criogénicas flexibles (1) se llenan de gas líquido una tras otra La entrada de gas líquido y aire comprimido procedente del exterior se efectúa a través de la prolongación de entrada (21), como indican la figura 1 y la figura 2, está formada por dos tuberías, una que conduce gas líquido y otra

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que conduce aire comprimido, que se conectan en las conexiones (22), situadas en los extremos de la realización preferente de la invención. Estos extremos albergan unos depósitos de flotabilidad (23), necesarios cuando las cámaras criogénicas flexibles (1) se vacían de gas líquido y es necesario compensar el lastre, constituido por el peso del acero con el que las paredes rígidas criogénicas (2) y las demás piezas están fabricados. Con este fin, el agua contenida en los depósitos de flotabilidad (23) se desaloja mediante la electroválvula de flotabilidad 1 (24), inyectando aire en ellos mediante la electroválvula de flotabilidad 2 (25) situada en una de las tuberías de conexión (26). La conexión (22) tiene dos partes. La primera, de gas líquido, está unida con la tubería de líquido (13). La segunda, de aire comprimido, se conecta con las tuberías-guía (9), mediante las tuberías de conexión (26).

El gas líquido almacenado, con el tiempo eleva su temperatura y se transforma en gas gaseoso a elevada presión, que al estar encerrado en las cámaras criogénicas flexibles (1), elevará la presión de éstas, gasificando más gas líquido. Con el objeto de evitar este problema, el gas gaseoso formado es purgado mediante las electroválvulas de aire (6), localizadas en la parte superior de la cámara criogénica flexible (1), para ser conducido mediante el sistema de aire al exterior y ser recuperado o expulsado al exterior si el gas almacenado fuera aire, cuando la realización preferente de la invención no esté conectada a un sistema de recuperación. Si el gas gaseoso a elevada presión es purgado, en la cámara criogénica flexible (1) existe gas con baja presión y un volumen de gas líquido menor, lo cual conlleva un aumento de la flotabilidad. Esta circunstancia se evita liberando los bloqueos (14) y debido a la fuerza elástica, las paredes rígidas criogénicas (2) disminuyen su distancia, ajustando el volumen de la cámara criogénica flexible (1) al volumen de gas líquido existente. A continuación se accionan los bloqueos (14) en la ranura (17) correspondiente.

Las realizaciones preferentes de la invención se unen sólidamente, unas con otras, según indica la figura 5, por medio de los anclajes (27), formando un sistema de almacenamiento de elevada capacidad. En dicha figura 5 se muestra la vista frontal y posterior de una reunión de seis realizaciones preferentes de la invención con sus tuberías y anclajes de unión. Esta unión facilita la labor de carga de gas líquido y el transporte hacia la costa. La unión de los anclajes (27) se constituye por una pieza fijada en uno de ellos, la cual queda atrapada por unas mordazas neumáticas situadas en el otro.

Los anclajes (27), al estar conectados con las tuberías-guía (9) mediante la electroválvula de anclaje (28), como se observa en la figura 3, comunican los sistemas de aire de las realizaciones preferentes de la invención unidas, formando un sistema de aire común. En la figura 3 y sección BB’, se aprecia la unión sólida de los anclajes (27) con el colector de aire (29), las tuberías-guía (9) y la pared estructural (12). Abriendo y cerrando electroválvulas de aire (6) y electroválvulas de anclaje (28), se puede operar cualquier cámara criogénica flexible (1) del sistema de almacenamiento. El gas líquido procedente del exterior, como indica la figura 5, se introduce en el depósito 1, mediante la conexión de la tubería del sistema de carga exterior a la prolongación de entrada (21), fijada en el depósito 1 y conectada en la parte frontal del mismo. El gas líquido sale por su parte posterior dirigiéndose, mediante la tubería de comunicación (30), hacia la parte posterior del depósito 2. En éste, sale por su parte frontal dirigiéndose, mediante la tubería de comunicación (30), hacia la parte frontal del depósito 3 y así el gas líquido transcurre de un depósito a otro llenándolos, como indica la figura 5. Los anclajes (27) no utilizados anteriormente, en la parte superior del sistema de almacenamiento, se emplean como fijación al sistema de carga del gas líquido, como por ejemplo una plataforma flotante. De esta forma la plataforma flotante se une sólidamente al sistema de almacenamiento, situándose por encima de éste, adquiriendo el conjunto mayor estabilidad.

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En cuanto a los materiales de fabricación, todas las piezas rígidas se realizan en acero, excepto las tuberías que conducen fluido a baja temperatura que son realizadas en acero inoxidable. Las piezas flexibles son realizadas en elastómeros resistentes a bajas temperaturas.

El proceso de descarga de gas líquido, se inicia con la liberación de los bloqueos (14). La fuerza elástica liberada de las paredes flexibles criogénicas (3) impulsa el gas líquido hacia el exterior sin necesidad de bomba de impulsión, reduciendo el volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) según éstas se vacían. Durante la operación de descarga, según se extrae el gas licuado, se pierde flotabilidad. Con el fin de compensar esta perdida, se evacúa el agua según sea necesario, de los depósitos de flotabilidad (23).

Una alternativa al proceso de descarga anterior, si la carga consiste en aire líquido o en anhídrido carbónico líquido, es realizar la descarga en una estación de descarga, cerca de la costa que disponga de profundidad necesaria para realizar esta operación.

En el caso de consistir la carga en aire liquido, la profundidad de operación de la realización preferente de la invención sería del orden de 25 metros, con el objeto de no someter al aire líquido a una presión mayor de 3 atmósferas, ya que éste se gasifica con la presión. Luego al iniciar el proceso de descarga sin compensar la perdida de flotabilidad, la realización preferente de la invención incrementa su profundidad, aumentando la presión a la que está sometida ésta y el aire líquido que contiene. Este aumento de presión provoca la gasificación del aire líquido en las cámaras criogénicas flexibles (1) y por lo tanto un aumento de la flotabilidad. Combinando la extracción del aire gasificado producido y la presión debida a la profundidad, regulada mediante los depósitos de flotabilidad (23), se obtiene aire comprimido a la elevada presión requerida. Este es conducido, mediante tuberías submarinas, hacia tierra firme, donde es aprovechado. En el proceso de vaciado, el volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) se reduce mediante el proceso detallado anteriormente.

En el caso de consistir la carga en anhídrido carbónico líquido, la profundidad de operación de la realización preferente de la invención, sería del orden de 70 metros, con el objeto de no someter el anhídrido carbónico líquido a una presión menor de 5,2 atmósferas, ya que a presiones menores se gasifica. Luego el proceso de descarga en la estación de descarga sería similar al del aire líquido, excepto que en lugar de incrementar la profundidad de la realización preferente de la invención, se disminuye dicha profundidad, gasificando el anhídrido carbónico almacenado.

Si la carga consiste en gas natural licuado, estos procedimientos de gasificación no son validos. Dicho gas líquido, gasifica mediante temperatura. Luego si la tubería de descarga tiene el suficiente recorrido sumergida bajo el agua y está realizada en un material conductor del calor, se producirá la gasificación en la misma.

Si la temperatura del fluido almacenado es inferior a la temperatura en la que el elastómero de realización de las paredes flexibles criogénicas (3) pierde su elasticidad y flexibilidad, las cámaras criogénicas flexibles (1) son equipadas con una bolsa flexible de protección criogénica. Dicha bolsa contiene el fluido almacenado, evitando el contacto directo de éste con el elastómero. Estas bolsas, disponibles en el estado de la técnica, protegen de temperaturas de hasta 250 grados bajo cero.

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   REIVINDICACIONES

   1. Depósito submarino criogénico flexible, del tipo que consta de uno o más recintos o cámaras (1), aisladas sus paredes (2) y (3) térmicamente del exterior por un medio que impide la transmisión de calor al interior de las cámaras (1), las cuales contienen un fluido con el fin de almacenarlo o transportarlo, caracterizado por el hecho de que las cámaras (1) de almacenaje del fluido están formadas por unas paredes flexibles criogénicas (3) realizadas en un material flexible y/o elástico, fijadas en sus extremos a unas paredes rígidas criogénicas (2) móviles que cierran las cámaras criogénicas flexibles (1), que al estar sumergidas y sometidas a la presión determinada por la profundidad de operación, se transmite esta presión al fluido almacenado en las cámaras criogénicas flexibles (1) por medio de las paredes flexibles criogénicas (3) de las mismas; y porque las cámaras criogénicas flexibles (1) varían su volumen mediante el desplazamiento de sus paredes rígidas criogénicas (2) a través de un medio de guía (9), provocando este desplazamiento el estiramiento o plegado de las paredes flexibles criogénicas (3), produciendo la fuerza necesaria para la separación y aproximación de las paredes rígidas criogénicas (2) un medio mecánico o de presión y realizándose la disminución de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de descarga del fluido y el aumento de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1) en las operaciones de carga del fluido.
2. 2. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el estiramiento de las paredes flexibles criogénicas (3) se prolonga hasta que éstas producen una fuerza elástica, que es utilizada con el fin de mantener el fluido almacenado a una presión, la cual es determinada por el grado de estiramiento elástico producido en las paredes flexibles criogénicas (3), permitiendo esta presión producida reducir la profundidad de establecimiento de las cámaras criogénicas flexibles (1).
3. 3. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que las cámaras criogénicas flexibles (1) aumentan su volumen mediante la inyección en las mismas de aire comprimido procedente de unas tuberías-guia (9) situadas en el exterior de las cámaras criogénicas flexibles (1) y que sirven de guía a las paredes rígidas criogénicas (2), siendo éstas guiadas también por una tubería de líquido (13), que suministra fluido líquido a las cámaras criogénicas flexibles (1), la cual atraviesa las cámaras criogénicas flexibles (1) y está unida sólidamente junto con las tuberías-guía (9) de aire comprimido a unas paredes estructurales (12) fijas, que separan las cámaras criogénicas flexibles (1), constituyendo las paredes estructurales (12) fijas, tuberías-guía (9) de aire comprimido y la tubería de líquido (13) una sólida estructura que soporta las cámaras criogénicas flexibles (1) y demás componentes; porque las paredes rígidas criogénicas (2) son inmovilizadas en su desplazamiento mediante unos medios de bloqueo (14) situados en las mismas; y porque su flotabilidad es regulada mediante la relación de agua y aire almacenados en unos depósitos de flotabilidad (23).
4. 4. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1, 2 y 3, caracterizado por el hecho de que durante su operación de descarga del gas licuado que contiene, se liberan los medios de bloqueo (14) y la fuerza elástica de las paredes flexibles criogénicas (3), impulsa el gas licuado hacia el exterior de las cámaras criogénicas flexibles (1), reduciendo el volumen de éstas progresivamente y compensando su variación de flotabilidad mediante la evacuación o incorporación de agua en los depósitos de flotabilidad (23).
5. 5. Depósito submarino criogénico flexible, según reivindicación 1 y 3, caracterizado por el hecho de que en su operación transportando o almacenando un gas licuado, el gas licuado gasificado en las cámaras criogénicas flexibles (1) es evacuado a través del sistema de tuberías de aire comprimido hacia el exterior, compensando el aumento de flotabilidad producido con una reducción de volumen de las cámaras criogénicas flexibles (1); y porque en su

   ES 2 548 191 Al

   operación de descarga y gasificación de el gas licuado que contiene, éste se gasifica variando la profundidad de establecimiento del mismo y regulando la misma mediante el depósito de flotabilidad (23).
6. 6. Depósitos submarinos criogénicos flexibles, según reivindicaciones 1 y 3, caracterizados por el hecho de que se 5 unen entre ellos, formando el conjunto un sistema de almacenaje de elevada capacidad, mediante unos medios de anclaje (27) conectados con las tuberías-guía (9) de aire comprimido a través de unos medios de cierre y apertura (28), los cuales comunican los sistemas de aire de todos ellos, formando un sistema de aire comprimido común; y porque sus tuberías de líquido (13) se conectan entre ellas mediante unas tuberías de comunicación (30), consiguiendo esta unión el llenado sucesivo de los mismos con fluido líquido.

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