MX2007005893A - Metodo y dispositivo para construir una tuberia con un dispositivo en linea o agregado desde un navio de instalacion de tuberia. - Google Patents

Abstract

La invencion se relaciona con un metodo y dispositivo para construir una tuberia con un dispositivo en linea o agregado desde un navio de instalacion de tuberia el metodo comprende los pasos de: (a) suspender la tuberia desde un dispositivo de sujecion sobre el navio; (b) conectar un dispositivo en linea o agregado a la tuberia sobre el dispositivo de sujecion; (c) mover al menos parte del dispositivo de sujecion lejos de la tuberia para proporcionar espacio libre a la tuberia; (d) descender la tuberia por un dispositivo de despliegue de tuberia hasta que el dispositivo en linea o agregado se ha movido mas alla del dispositivo de sujecion.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA CONSTRUIR UNA TUBERÍA CON UN DISPOSITIVO EN LINEA O AGREGADO DESDE UN NAVIO DE INSTALACIÓN DE TUBERÍA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método y dispositivo para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado desde un navio de instalación de tubería. Las tuberías son aplicadas ampliamente en la industria de altamar donde en agua, las tuberías son instaladas sobre el lecho marino por un navio de instalación de tubería. En la técnica, la tubería es usualmente instalada sobre el lecho marino desde el navio de instalación de tubería por un ensamblaje de instalación de tubería a bordo del navio. La tubepa es descendida desde el navio de instalación de tubería y es movida con relación al navio en la dirección del lecho marino durante la instalación de la tubería. Frecuentemente, la tubería es desenrollada de una bobina la cual está ubicada a bordo del navio. La tubería también puede estar construida de secciones de tubo individuales durante la instalación de la tubería, por ejemplo en un modo de colocación en J. La tubería es suspendida desde el navio de instalación de tubería y ejerce una fuerza considerable sobre el navio de instalación de tubería, y es por lo tanto sujetada firmemente durante la instalación de la misma. Para este propósito, el navio de instalación de tubería comprende un dispositivo de despliegue de tubería. Durante operación normal, el dispositivo de despliegue de tubería sujeta la tubería y puede mover la tubería con relación al navio, usualmente lentamente y en una manera controlada, en la dirección del lecho marino. El dispositivo de despliegue de tubería frecuentemente comprende uno o más dispositivos los cuales son conocidos en la técnica como tensores. El navio de instalación de tubería usualmente también comprende un dispositivo de sujeción. El dispositivo de sujeción es colocado corriente abajo con relación al dispositivo de despliegue de tubería, visto en la dirección en la cual la tubería deja el navio de instalación de tubería. El dispositivo de sujeción es construido para sujetar la tubería en situaciones donde el dispositivo de despliegue de tubería no sujeta la tubería, por ejemplo cuando el dispositivo de despliegue de tubería es desacoplado de la tubería o cuando se hace un corte en la tubería debajo del dispositivo de despliegue de tubería. En la técnica, los dispositivos en línea frecuentemente necesitan ser conectados en línea con la tubería, para ser descendidos hacia el lecho marino juntos con la tubería. Tal dispositivo en línea puede tener una sección transversal la cual es mayor que un espacio libre proporcionado por el dispositivo de sujeción. Un dispositivo en línea típico es por ejemplo una sección de colector.

En un método y dispositivo de instalación de tubería conocidos, se inicia un procedimiento especial cuando un dispositivo en línea es conectado en línea con la tubería y descendido hacia el lecho marino.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un método de instalación de tubería conocido, se desarrolla y usa un procedimiento para insertar una sección de colector dentro de una tubería. En una situación inicial anterior al procedimiento, la tubería se sujeta por un tensor a bordo del navio. Después, una abrazadera la cual es colocada debajo del tensor acopla la tubería y sujeta firmemente la tubería. La tubería es subsecuentemente cortada sobre la abrazadera, tal que la abrazadera sujeta un extremo libre de la tubería. Después, la abrazadera con el extremo libre de la tubería es movida hacia un dispositivo de elevación sujetando una sección de colector por una línea de cabrestante, hasta que la tubería es alineada con la sección de colector. La abrazadera viaja sobre rieles. En un paso siguiente subsecuente un extremo más bajo de la sección de colector es soldado al extremo libre de la tubería. Posteriormente, el dispositivo de elevación desciende la combinación de la sección de colector y tubepa desde el navio en la dirección del lecho marino. Una vez que la sección de colector ha sido descendida hacia una posición debajo de la abrazadera, la abrazadera acopla y sujeta una sección superior de la sección de colector la cual ahora redefine el extremo libre de la tubería. Después, la abrazadera es movida hacia atrás desde el dispositivo de elevación hacia la estación de soldadura, en alineación con el resto de la tubería la cual puede ser enrollada sobre un carrete. El extremo libre de esta porción restante es posteriormente soldado hacia el extremo libre de la tubería. Después, se provoca que el tensor acope y sujete la tubería nuevamente, y la abrazadera es abierta y desacoplada de la tubería. Se continúa la instalación de la tubería y la sección de colector es descendida hacia el lecho marino. Un ejemplo de tal barco de instalación de tubería se describe en la Patente de E. U. A. No. 6,733,208 la cual se incorpora en el presente documento para referencia. Este método conocido y dispositivo tiene un desventaja ya que para agregar la sección de colector a la tubería, la abrazadera necesita ser movida mientas la tubería es suspendida de ésta. La tubería ejerce una fuerza sustancial sobre la abrazadera, y por lo tanto, la abrazadera y los rieles sobre los cuales la abrazadera es movida deben ser capaces de soportar una fuerza sustancial mientas la abrazadera está siendo movida desde la ppmera posición hacia la segunda posición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la invención proporcionar un método y dispositivo para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado, la cual es para ser descendida hacia el fondo marino. Este objeto se logra en un método para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado desde un navio de instalación de tubería, el método comprende los pasos de: (a) suspender la tubería desde una dispositivo de sujeción sobre el barco; (b) mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación a lo largo de la cual la tubería suspendida se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de instalación y posteriormente conectar el dispositivo en línea o agregado hacia la tubería sobre el dispositivo de sujeción; (c) mover al menos parte del dispositivo de sujeción lejos de la tubería para proporcionar un espacio libre en la tubería; y ( ) descender la tubería por un dispositivo de despliegue de tubería hasta que el dispositivo en línea o agregado se ha movido más allá del dispositivo de sujeción. Preferiblemente, antes del paso (b) el dispositivo en línea o agregado es movido, en particular por un dispositivo de manipulación, desde una primera posición a una distancia desde la tubería hacia una segunda posición en la proximidad cercana a la tubería. En la segunda posición el dispositivo en línea o dispositivo agregado puede ser conectado directamente o medios de un dispositivo de conexión respectivo o dispositivo de acoplamiento conocido en la técnica. El navio de instalación de tubería puede ser una lancha o un barco. Prefepblemente, el navio de instalación de tubería es posicionado dinámicamente. La tubería puede ser lanzada a través de una abertura en cubierta en el navio de instalación de tubería, o sobre cualquier lado del navio de instalación de tubería. La tubería puede ser sujetada en un ángulo sustancial a la horizontal cuando ésta deja el navio de instalación de tubería. En agua profunda, la tubería puede estar en una posición sustancialmente erguida cerca del navio de instalación de tubería. La palabra "arriba" debería ser interpretada como: sobre un lado del dispositivo de sujeción orientado lejos del lecho marino. Si la tubería es sujetada en un ángulo pequeño con la horizontal, la posición a la cual el dispositivo en línea o dispositivo agregado se conecta a la tubepa no puede ser completamente sobre el dispositivo de sujeción, pero está aún sobre el lado del dispositivo de sujeción orientado lejos del lecho marino. Preferiblemente, la velocidad con la cual el dispositivo de despliegue de tubería mueve la tubería hacia abajo es variable de manera controlada. La tubería puede ser enrollada desde un carrete a bordo del navio de instalación de tubería o construida a borde del navio de instalación de tubería, por ejemplo en colocación en S o colocación en J. Un dispositivo en línea o agregado puede ser por ejemplo: un colector, Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA) (WSA), Terminador de Extremo de Tubería (PLET), una plantilla, una unión de campo, un dispositivo de sellado para sellar un extremo libre de una tubería, una válvula, una unión en T, una tubería de derivación, un dispositivo de bombeo, un soporte de suspensión, una sección de tubo que tiene una sección transversal mayor que la sección transversal de la tubería, una sección de tubo con una boya conectada, o cualquier otro dispositivo que tiene una sección transversal la cual es mayor que la sección transversal de la tubería. El dispositivo en línea puede ser una estructura en línea. Esta lista es una lista no limitante, y una persona experta en la técnica apreciará que también pueden existir otros dispositivos en línea. Un dispositivo agregado puede ser por ejemplo: un cintón de Vibración Inducida de Vórtice (VIV), un acumulador de lazo, un dispositivo de control, una segunda sección de tubo instalada como complementario sobre un tubería principal, un dispositivo de monitoreo, un ánodo o un elemento de flotación, o cualquier otro dispositivo conectado a la tubería. El dispositivo agregado puede ser una estructura agregada. Esta lista es una lista no limitante, y una persona experta en la técnica apreciará que también pueden existir otros dispositivos agregados. Las características de un WSA y un PLET se han descrito en el artículo OTC no. 16632: 'Características de Diseño para Ensamblajes de Trineo en Forma de Y y Estructuras de Terminación de Extremo de Tubería para facilitar Instalación en Agua Profunda por el Método de Colocación en J', preparado para presentación en la Conferencia de Tecnología en Alta Mar llevada a cabo en Houston, Texas, E. U. A. del 3-6 de Mayo, 2004, cuya publicación se incorpora en el presente documento para referencia. El dispositivo en línea o agregado no necesita ser colocado exactamente en línea con el eje principal de la tubería, pero puede ser colocado excéntricamente desde el eje principal de la tubería. Observado desde arriba, el dispositivo en línea o agregado puede proyectarse hacia fuera de la sección transversal de la tubería a lo largo de la circunferencia completa de la sección transversal, o a lo largo de una parte de la circunferencia de la tubería. Son posibles diferentes modalidades del dispositivo de sujeción. El dispositivo de sujeción puede comprender varios cilindros hidráulicos sujetados por un armazón, como se conoce en la técnica. El dispositivo de sujeción también puede comprender varias cuñas, como se conoce en la técnica. El dispositivo de despliegue de tubería puede ser un dispositivo tensor de tubería, preferiblemente comprendiendo al menos un tensor. Otras formas de dispositivos de despliegue de tubería además de los tensores también son posibles, siempre que el dispositivo de despliegue de tubería sea capaz de sujetar la tubería suspendida, y también capaz de mover longitudinalmente la tubería con relación al navio. El espacio libre el cual se proporciona moviendo al menos parte del dispositivo de sujeción lejos de la tubería debe ser suficiente para permitir que el dispositivo en línea o agregado pase por el dispositivo de sujeción. Preferiblemente, antes del paso (b) se realiza un paso (a1 ) de separar la tubería por un dispositivo de separación de tubería colocado a lo largo de una trayectoria de colocación entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue de tubería dentro de una primera sección de tubería extendiéndose desde el dispositivo de sujeción hacia el lecho marino y una segunda sección de tubería sujetada por el dispositivo de despliegue de tubería, obteniendo así dos extremos de tubería separados de cada otro, en donde el paso (b) además comprende conectar el dispositivo en línea o agregado a los extremos de tubería. Esto proporciona la ventaja de permitir que dispositivos en línea, tales como un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA) o una Terminación de Extremo de Tubería (PLET), sean conectados en línea con la tubería. Preferiblemente, después de separar la tubería, la ppmera sección de tubería y la segunda sección de tubería son movidas lejos de cada otra, para proporcionar espacio para el dispositivo en línea o agregado a ser insertado entre éstos.

Esto proporciona la ventaja de que con un simple movimiento puede crearse el espacio requerido. Preferiblemente, después de separar la tubería, la segunda sección de tubería se mueve ascendentemente sobre una distancia predeterminada por el dispositivo de despliegue de tubería para proporcionar espacio para que el dispositivo en linea sea insertado entre éstos. En esta manera los dispositivos en línea o agregados de varios tamaños pueden ser colocados en línea o agregados con la primera y segunda sección de tubería. Preferiblemente, en el paso (a1 ) la tubería se separa en una primera y segunda sección de tubería realizando los pasos de: (al a) hacer una primera y una segunda separación en la tubería en una distancia predeterminada de cada otra; y (a2a) retirar una longitud de tubería entre la primera y segunda separación. Esto proporciona la ventaja de que la tubería no necesita ser movida después de de hacer la separación. La longitud de la tubería la cual es retirada puede ser elegida tal que el dispositivo en línea o agregado se agrega ordenadamente entre la primera y segunda sección de tubería. Preferiblemente el movimiento por el dispositivo de sujeción es un proceso automatizado, mejorando así adicionalmente la confiabilidad de construcción. Preferiblemente, el movimiento por el dispositivo de sujeción es un movimiento pre-programado, en donde ciertos parámetros del movimiento son ajustables y/o variables de manera controlada. Tales parámetros son: la velocidad de movimiento, la posición inicial horizontal y vertical, la posición final horizontal y vertical. Otros parámetros también pueden ser variados de manera controlada. Preferiblemente, el aparato de manipulación comprende un dispositivo de control programable para variar los parámetros de movimiento. Preferiblemente, el dispositivo en línea o agregado es movido hacia una segunda posición alineada con la primera sección y la segunda sección de tubería. Esto proporciona la ventaja de que el dispositivo en línea o agregado está en exactamente la ubicación requerida para conectar posteriormente éste a la tubería, facilitando así construcción rápida. Preferiblemente, antes de conectar el dispositivo en línea o agregado a la tubería, el dispositivo en línea o agregado es movido a lo largo de una trayectoria de movimiento la cual se extiende sustancialmente perpendicular al eje principal de la tubería. Esto proporciona una alineación eficiente del dispositivo en línea o agregado con la primera y segunda sección de tubería, y además mejora la automatización del proceso. Preferiblemente, en el paso (c) el dispositivo de sujeción es movido en una posición en la cual la tubería y el dispositivo de sujeción son colocados sobre lados opuestos de un plano el cual se extiende sustancialmente paralelo al eje principal de la tubería. En esta manera, se proporciona un espacio libre grande en la tubería. Preferiblemente, el plano es ubicado a una distancia considerable desde la tubería.

Preferiblemente, durante el paso (c) al menos una parte del dispositivo de sujeción es movida lejos de la tubería a lo largo de la trayectoria de movimiento la cual es sustancialmente perpendicular al eje principal de la tubepa Esto es una manera eficiente de retraer el dispositivo de sujeción lejos de la tubería La invención también se relaciona con un navio de instalación de tubería para construir una tubería que comprende un dispositivo en linea o agregado, el navio de instalación de tubería comprendiendo un dispositivo de sujeción colocado a bordo del navio a lo largo de una trayectoria de colocación, el dispositivo de sujeción siendo configurado para sujetar la tubería, un dispositivo para movimiento de la abrazadera configurado para mover al menos parte del dispositivo de sujeción lejos de la trayectoria de colocación para proporcionar un espacio libre en la tubería, un dispositivo de despliegue de tubería colocado a lo largo de la trayectoria de colocación a una distancia desde el dispositivo de sujeción, el dispositivo de despliegue de tubería siendo configurado para descender la tubería, y un dispositivo de manipulación configurado para mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de colocación a lo largo de la cual la tubería se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de colocación; y al menos un dispositivo de procesamiento de tubería configurado para conectar el dispositivo en línea o agregado a la tubería, cuando el dispositivo en línea o agregado está en la segunda posición La trayectoria de colocación es la trayectoria que es seguida por la tubería a bordo del navio de instalación de tubería durante la instalación de la tubería. Preferiblemente, al menos un dispositivo de procesamiento comprende un dispositivo de separación de tubería, el dispositivo de separación de tubería siendo configurado para separar la tubería en una primera sección de tubería sujetada por el dispositivo de sujeción y extendiéndose hacia el lecho marino y una segunda sección de tubería sujetada por el dispositivo de despliegue de tubería. Esto proporciona la ventaja de permitir que un dispositivo en línea o dispositivo agregado sea conectado a una tubería desenrollada de un carrete.

Preferiblemente, el dispositivo de manipulación es configurado para mover el dispositivo en línea o agregado hacia una segunda posición alineada con la primera sección de tubería y la segunda sección de tubería. Preferiblemente, el dispositivo de sujeción comprende al menos una primera y segunda parte de agarre, en donde al menos una parte de agarre es configurada para ser retraída desde la parte de instalación por el dispositivo para mover la abrazadera, para proporcionar un espacio libre en la tubería. Preferiblemente el dispositivo de sujeción está configurado para moverse lejos de la trayectoria de instalación por el dispositivo para mover la abrazadera. Preferiblemente, al menos un dispositivo de procesamiento comprende una estación de soldadura. En un dispositivo de procesamiento que comprende un dispositivo de soldadura, pueden realizarse ambas funciones. El dispositivo de procesamiento también puede estar equipado para realizar otras funciones, tales como Prueba Ultrasónica Automatizada (AUT) y Revestimiento de Unión de Campo (FJC). Preferiblemente, se proporcionan dos dispositivos de procesamiento, colocados a una distancia de cada otro a lo largo de la trayectoria de instalación, los dispositivos de procesamiento siendo configurados para hacer una primera separación y una segunda separación en la tubería a una distancia predeterminada de cada otro.

Preferiblemente, los dos dispositivos de procesamiento son configurados para hacer simultáneamente la primera y segunda separación en la tubería. Esto permite llevar a cabo la operación a una velocidad más alta. Preferiblemente, al menos un dispositivo de procesamiento puede retraerse lejos de la trayectoria de instalación, para proveer el espacio libre en la trayectopa de instalación. Si el dispositivo en línea es soldado hacia extremos de secciones de tubería respectivas como se explicó anteriormente, la estación de soldadura inferior puede formar un obstáculo para el dispositivo en línea. Si la estación de soldadura inferior puede retraerse, el dispositivo en línea puede pasar esta estación de soldadura sobre su vía descendente. Preferiblemente, el dispositivo de sujeción está montado de manera móvil sobre al menos un riel, para permitir que el dispositivo de sujeción sea movido lejos de la trayectoria de instalación para proporcionar espacio libre alrededor de la tubería. Un riel es un medio apropiado para mover el dispositivo de sujeción lejos de la trayectopa de instalación. Preferiblemente, el dispositivo de sujeción es configurado para transportar el dispositivo en línea o agregado hacia y desde la trayectoria de instalación. Preferiblemente, el dispositivo de manipulación es montado de manera móvil sobre al menos un riel. Preferiblemente, el dispositivo de manipulación comprende un aparato de alineación, en particular un freno, para alinear el dispositivo en línea o agregado con la primera y segunda secciones de tubería. El aparato de alineación facilita un movimiento rápido del dispositivo en linea o dispositivo agregado hacia la segunda posición Preferiblemente, el dispositivo de sujeción está adaptado para ser dividido en dos partes de sujeción, en donde las partes de sujeción están adaptadas para ser retraídas de la trayectoria de instalación Esto proporciona una manera eficiente de retraer el dispositivo de sujeción Cada parte de sujeción puede ser montada de manera móvil sobre un riel separado Preferiblemente, el dispositivo de sujeción es adaptado para ser retraído parcialmente para proporcionar un espacio libre limitado, predeterminado en la trayectoria de instalación Preferiblemente, el dispositivo de procesamiento es colocado a lo largo de la trayectoria de instalación entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue Esto proporciona una configuración técnicamente confiable para el ensamblaje de instalación de tubería Alternativamente, el navio de instalación de tubería comprende un dispositivo de sujeción colocado a borde del navio a lo largo de una trayectoria de instalación, el dispositivo de sujeción siendo configurado para sujetar la tubería, suspendida desde el dispositivo de sujeción, un dispositivo de despliegue de tubería colocado a lo largo de la trayectoria de instalación a una distancia desde el dispositivo de sujeción en la dirección de un lecho marino, el dispositivo de despliegue de tubería siendo configurado para descender la tubería; y un dispositivo para mover el despliegue 5 configurado para mover por lo menos parte del dispositivo de despliegue de tubería lejos de la trayectoria de instalación para proporcionar espacio libre en la tubería; un dispositivo de manipulación configurado para 10 mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación a lo largo de la cual la tubería se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de instalación; y 15 - al menos un dispositivo de procesamiento de tubería colocado entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue de tubería y configurado para conectar el dispositivo en línea o agregado a la tubería cuando el dispositivo en 20 línea o agregado está en la segunda posición. Esta configuración también es capaz de construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1 , 2, 3, 4, 5, 6 y 7 muestran vistas frontales esquemáticas de un navio de instalación de tubería; La Figura 8 muestra una vista frontal esquemática de un ensamblaje de instalación de tubería; La Figura 9 muestra una vista lateral esquemática del navio de instalación de tubería con un dispositivo agregado; La Figura 10 muestra una vista en perspectiva esquemática de una modalidad de un dispositivo de sujeción; La Figura 11 muestra una vista frontal de un ensamblaje de instalación de tubería comprendiendo un carrete; La Figura 12 muestra una vistas superior esquemática de un dispositivo de sujeción; La Figura 13 muestra una vista superior esquemática de un dispositivo tensor; La Figura 14 muestra una vista lateral en sección transversal esquemática de un dispositivo tensor; La Figura 15a muestra una vista esquemática de una Terminación de Extremo de Tubería (PLET); La Figura 15b y 15c muestra vistas esquemáticas de un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA); La Figura 16 muestra un dibujo de un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA); La Figura 17 muestra otro dibujo de un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA); y La Figura 18 muestra una vista frontal de otra modalidad de la invención. Con referencia a las Figuras 1 , 2, 3, 4, 5, 6 y 7 un navio de instalación de tubería 1 se muestra, comprendiendo un ensamblaje de instalación de tubería 3. Una tubería 2 se muestra durante la instalación de la misma. La tubería 2 se extiende a través del ensamblaje de instalación de tubería 3 a lo largo de una trayectoria de instalación 28. La tubería 2 puede ser desenrollada de un carrete (no se muestra) a bordo del navio de instalación de tubería 1. El navio de instalación de tubería es un barco, comprendiendo un casco 8, y se muestra en agua 10. Otros tipos de navios tal como una lancha también son posibles. La tubería 2 está suspendida del navio de instalación de tubería 1 , y sujetada por un dispositivo de despliegue de tubería en la forma de un dispositivo tensor 4. Se proporciona una estructura 16 sobre la cual los rieles 18 y rieles 22 se montan. Sobre los rieles 18, un dispositivo en línea 14 es motado de manera móvil. El dispositivo en línea 14 puede rodar sobre ruedas (no se muestran) o puede deslizarse sobre los rieles 18 sobre bloques laterales (no se muestran). Un dispositivo de impulsión 20 se proporciona para mover el dispositivo en línea 14 sobre los rieles 18. Los rieles 18 y dispositivo de impulsión 20 forman parte de un dispositivo de manipulación 17 para manipular y mover el dispositivo en línea 14. El dispositivo en línea 14 puede ser movido desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación 28 hasta una segunda posición en línea con la trayectoria de instalación 28. En la Figura 1 , el dispositivo en linea 14 es mostrado en la primera posición. Sobre los rieles 22, un dispositivo de sujeción 12 es montado de manera móvil. El impulsor 24 se proporciona para mover el dispositivo de sujeción 12 hacia atrás y hacia delante en una dirección horizontal desde una primera posición a una cierta distancia desde la trayectopa de instalación 28 hacia una segunda posición en línea con la trayectoria de instalación 28. El dispositivo en línea 14 puede rodar sobre ruedas (no se muestran) o deslizarse sobre los bloques laterales (no se muestran) sobre los rieles 22. El dispositivo en línea 14 comprende una primera sección de tubo superior 30a en el lado superior del mismo y una segunda sección de tubo inferior 30b en un lado inferior del mismo. Las secciones de tubo 30a y 30b tienen el mismo diámetro que la tubería 2 y son configuradas para ser conectadas a la misma. Los dispositivos de impulsión 20, 24 puede ser eléctricos, neumáticos, hidráulicos o cualquier otro dispositivo de impulsión apropiado. El dispositivo de sujeción 12 comprende una primera parte de sujeción 38a y una segunda parte de sujeción 38b. El dispositivo de sujeción puede comprender más de dos partes de sujeción.

Dos dispositivos de conexión en la forma de estaciones de trabajo 26a y 26b se muestran en una posición a una distancia cercana desde la trayectopa de instalación 28. Durante operación, la tubería es instalada en la dirección de la flecha 5, moviéndose descendentemente a través del ensamblaje de instalación de tubería 3 hacia un lecho marino (no se muestra). El dispositivo tensor 4 sujeta la tubería 2 y mueve lentamente ésta descendentemente a una velocidad controlada. El dispositivo de sujeción 12 está en una posición abierta, con las partes de sujeción 38a, 38b a una distancia predeterminada desde la tubería 2. Cuando un dispositivo en línea o dispositivo agregado es conectado a la tubería 2, las separaciones 32a, 32b en la tubería 2 son realizadas por las estaciones de trabajo 26a, 26b. Para este fin, las estaciones de trabajo 26a, 26b comprenden dispositivos de soldadura (no se muestran). Con referencia a la Figura 2, el navio de instalación de tubería 1 se muestra en una siguiente etapa del proceso de instalación de tubería donde las separaciones 32a y 32b han sido realizadas, creando así una longitud de la tubería 2c la cual puede ser eliminada de la trayectoria de instalación 28. Antes de hacer las separaciones 32a, 32b, el dispositivo de sujeción 12 ha sido cerrado, sujetando así firmemente la tubería 2. Con referencia a la Figura 3, la longitud de la tubería 2c (no se muestra) ha sido eliminada de la tubería 2, creando así una primera sección de tubería 2b sujetada por, y suspendida desde, el dispositivo de sujeción 12, y una segunda sección de tubería 2a, sujetada por el dispositivo tensor 4. Durante esta etapa de operación, el dispositivo de sujeción 12 permanece cerrado. Un espacio libre 44 es creado entre un primer extremo 34a de la primera sección de tubería 2a y un segundo extremo 34b de la segunda sección de tubería 2b, en el lugar donde la longitud del tubo estuvo anteriormente. Alternativamente, solamente se hace una separación en la tubería 2. En ese caso, la sección de tubería 2a se moverá ascendentemente, para crear el espacio libre requerido 44 entre los extremos 34a y 34b de las secciones de tubería respectivas 2a y 2b. Con referencia a la Figura 4, el navio de instalación de tubería 1 se muestra en una etapa siguiente de la operación, en donde el dispositivo en línea 14 es movido por el dispositivo de impulsión 20 sobre los rieles guía 18 en la dirección de la flecha 7 desde la primera posición a una distancia desde la tubería 2 hacia una segunda posición alineada con la tubería 2. Aparatos de alineación 72 en la forma de topes se proporcionan para detener el dispositivo en línea en la posición requerida. Estaciones de trabajo 26a y 26b unen el dispositivo en línea 14 a la sección de tubería superior 2a y a la sección de tubería inferior 2b y así crean conexiones de tubería 36a, 36b respectivas. Después de que el dispositivo en línea 14 es conectado a los extremos de tubería respectivos 34a, 34b por las secciones de tubo superior e inferior respectivas 30a, 30b, el dispositivo de sujeción 12 es abierto. La tubería con el dispositivo en línea es ahora suspendida desde el dispositivo tensor 4. Con referencia a la Figura 5, el navio de instalación de tubería 1 se muestra en una siguiente etapa en donde el dispositivo de sujeción 12 es movido por el dispositivo de impulsión 24 sobre los rieles 22 lejos de la trayectoria de instalación 28 y la tubería 2. Un espacio libre 45 es así creado alrededor de la trayectoria de instalación 28 y tubería 2. Si es necesario, la estación de trabajo 26b también es retraída lejos de la trayectoria de instalación 28 y la tubería 2 para proporcionar espacio libre para el dispositivo en línea 14. La estación de trabajo 26 puede ser montada de manera móvil sobre rieles (no se muestran) y proporcionada con un dispositivo de impulsión (no se muestra) para este extremo. Con referencia a la Figura 6, el dispositivo en línea 14 se muestra sobre su vía descendente hacia el lecho marino (no se muestra). El dispositivo tensor desciende de manera controlada la tubería 2 con el dispositivo en línea 14. Con referencia a la Figura 7, el navio de instalación de tubería 1 se muestra en una siguiente etapa donde el dispositivo de sujeción 12 es movido hacia atrás en la dirección de la flecha 9 en su posición de trabajo, alineado con la tubería 2. El dispositivo de manipulación 17 está ahora listo para recibir un siguiente dispositivo en línea 14 (no se muestra) o dispositivo agregado (no se muestra).

Con referencia a la Figura 8, se muestra un ensamblaje de instalación de tubería 3. La estación de trabajo superior 26a y estación de trabajo inferior 26b son configuradas para realizar las funciones de soldadura, Prueba Ultrasónica Automatizada (AUT) y Revestimiento de Unión de Campo (FJC). El dispositivo en línea 14 también puede ser una estructura en línea. Un soporte de parqueo de abrazadera 51 se proporciona para permitir que el dispositivo de sujeción 12 sea colocado a una distancia desde la tubería 2. Un soporte de parqueo de estructura en línea se proporciona para permitir que el dispositivo en linea sea colocado a una distancia desde la tubería 2. Cuatro rieles 22 se proporcionan para soportar el dispositivo de sujeción 12. Con referencia a la Figura 9, un dispositivo agregado 14a se muestra en una posición lista para ser conectado a la tubería 2. Para conectar el dispositivo agregado 14a, no se necesita separación hecha en la tubería 2. La estación de trabajo 26 se proporciona para conectar la estructura agregada 14a a la tubería 2, por ejemplo por una operación de soldadura. Otros tipos de conexiones, por ejemplo por medio de un dispositivo de conexión conocido, también son posibles. La operación es además conducida en una manera similar como se muestra en las Figuras 1 a 7. Con referencia a la Figura 10, una modalidad de un dispositivo de sujeción 12 se muestra. El dispositivo de sujeción 12 comprende partes de agarre móviles 48a, 48b en la forma de cuñas. Las partes de agarre 48a, 48b pueden ser movidas por un dispositivo de accionamiento (no se muestra). Un dispositivo de abertura en la forma de una puerta 49 se proporciona para abrir el dispositivo de sujeción 12, para permitir que el dispositivo de sujeción 12 sea movido lejos de la tubería 2. El dispositivo de sujeción 12 comprende ruedas 66 sobre las cuales el dispositivo de sujeción puede rodar sobre los rieles 22 hacia y desde la tubería 22, en la dirección de las flechas 9a, 9b. Un dispositivo de impulsión (no se muestra) se proporciona para mover el dispositivo de sujeción 12. Con referencia a la figura 11 , un ensamblaje de instalación de tubería comprendiendo un carrete 64. La tubería 2 es enrollada sobre el carrete 64. Se proporciona una rueda guía 62 que guía la tubería 28 en una trayectoria curva desde el carrete hacia el dispositivo tensor 4 y además hacia abajo. La estructura 6 sobre la cual el ensamblaje de instalación de tubería 3 es montado, está conectado de manera girable al casco 8 del navio de instalación de tubería 1. La estructura 6 pede ser girada alrededor del eje de pivote 70, para variar el ángulo de la trayectoria de instalación 28 con la horizontal. Tal ensamblaje de instalación de tubería 3 puede ser montado sobre la popa, hacia delante, puerto o lado a estribor del navio de instalación de tubería 1 , o en una abertura en cubierta en el navio de instalación de tubería 1. Con referencia a la Figura 12, un carro 40 se muestra sobre los rieles 22. El carro 40 forma parte del dispositivo de sujeción 12. Las abrazaderas 50a, 50b y 50c son montadas sobre el carro 40, para permitir que el dispositivo de sujeción sea movido lejos de la tubería 2, para proporcionar espacio libre alrededor de la tubería 2. Un impulsor 24 se proporciona para mover el dispositivo de sujeción 12. Las abrazaderas 50a, 50b y 50c comprenden las partes de agarre respectivas 48a, 48b y 48c son accionadas hidráulicamente, y pueden ser movidas sobre una distancia limitada, predeterminada. Si las partes de agarre 48a, 48b y 48c son retraídas desde la tubería 2 (o trayectoria de instalación 28), un espacio libre limitado se proporciona en la tubería 2. Los dispositivos en línea que tienen una sección transversal que se ajusta a través de este espacio libre limitado puede ser descendidos hacia el lecho marino (no se muestra) sin la necesidad de retraer completamente el dispositivo de sujeción 12 moviendo el carro 40 lejos de la tubería 2. Con referencia a las Figuras 13 y 14, se muestra un dispositivo tensor 4, comprendiendo un carro 42 montado de manera móvil sobre los rieles 13. El carro 42 tiene una forma en U sustancial. En esta modalidad el dispositivo sensor también es retraíble lejos de la trayectoria de instalación 28. En caso necesario un dispositivo en línea 14 por ejemplo es enrollado con la tubería 2 sobre un carrete (no se muestra) el dispositivo sensor 4 puede ser retraído lejos de la trayectoria de instalación 28. Si el dispositivo tensor 4 es retraído, la tubería 2 será sujetada por el dispositivo de sujeción 12 o por otros dispositivos tensores (no se muestra). Alternativamente, el dispositivo de sujeción 12 puede ser un dispositivo tensor 4. En este caso, el dispositivo tensor 4 realiza la misma función que el dispositivo de sujeción 12. El dispositivo tensor 4 comprende los tensores 52a, 52b, 52c. Cada tensor 52a, 52b, 52c comprende una pista de tensor respectiva 54a, 54b, 54c, y dispositivos de accionamiento respectivos 56a, 56b y 56c. Cuando las pista de sensor 54a, 54b, 54c son retraídas desde la tubería 2 por los dispositivos de accionamiento respectivos 56a, 56b y 56c un espacio libre se proporciona alrededor de la tubería 2, permitiendo que el carro 42 sea movido sobre los rieles 23, lejos de la tubería 2, proporcionando un espacio libre alrededor de la tubería 2. Los tensores 52a y 52b comprenden dispositivos de impulsión (no se muestran) para mover la tubería 2 ascendentemente y descendentemente a través del dispositivo tensor 4. Con referencia a la Figura 15a, se muestra un dispositivo de Terminación de Extremo de Tubería (PLET) 82, comprendiendo una línea de enlace 88 para conexión con la tubería 2. Con referencia a las Figuras 15b y 15c los Ensamblajes de trineo en forma de Y se muestran, comprendiendo un enlace de base 84 para conexión a la tubería 2. Con referencia a la Figura 16, se muestra una ilustración de una modalidad de un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA), la cual es un ejemplo de un dispositivo en línea 14. Con referencia a la Figura 17, se muestra una ilustración de otra modalidad de un Ensamblaje de Trineo en Forma de Y (WSA). Con referencia a la figura 18, se muestra una modalidad alternativa de la invención, con el dispositivo de despliegue 4 colocado a una distancia desde el dispositivo de sujeción 12, en la dirección del lecho marino (no se muestra). Esta es esencialmente una versión invertida de las modalidades descritas anteriormente. El dispositivo de despliegue 4 es montado de manera móvil sobre los rieles 22 y configurado para ser retraído lejos de la trayectoria de instalación 28 por un dispositivo para mover el despliegue 101 , para proporcionar espacio libre para el dispositivo en linea 14.

Claims (26)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado desde un navio de instalación de tubería, el método caracterizado porque comprende los pasos de: (a) suspender la tubería desde un dispositivo de sujeción sobre el navio; (b) mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación a lo largo de la cual la tubería suspendida se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de instalación y conectando subsecuentemente el dispositivo en línea o agregado a la tubería sobre el dispositivo de sujeción; (c) mover al menos parte del dispositivo de sujeción lejos de la tubería para proporcionar espacio libre a la tubería; y (d) descender la tubería por un dispositivo de despliegue de tubería hasta que el dispositivo en línea o agregado se ha movido más allá del dispositivo de sujeción.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque adicionalmente comprende el paso de: (a1 ) separar antes del paso (b) la tubería por un dispositivo de separación de tubería colocado a lo largo de una trayectoria de instalación entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue de tubería en una primera sección de tubería extendiéndose desde el dispositivo de sujeción hacia un lecho marino y una segunda sección de tubería sujetada por el dispositivo de despliegue de tubepa, obteniendo así dos extremos de tubería espaciados de cada otro; en donde el paso (b) además comprende conectar el dispositivo en línea o agregado hacía los extremos de la tubería.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque después de la separación de la tubería la primera sección de tubería y la segunda sección de tubería se mueven lejos de cada otra, para proporcionar un espacio libre para el dispositivo en línea o agregado a ser insertado ente éstas.

4.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque después de la separación de la tubería la segunda sección de tubería se mueve ascendentemente por el dispositivo de despliegue de tubería para proporcionar un espacio libre para el dispositivo en línea o agregado a ser insertado entre éstas.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque en el paso (a1 ) la tubería es separada en una primera y segunda sección de tubería realizando los pasos de: (al a) realizar una primera separación y una segunda separación en la tubería a una distancia predeterminada de cada otra; y (a1 b) eliminar una longitud de la tubepa entre la primera y segunda separación.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el dispositivo en línea o agregado se mueve hacia la segunda posición alineada con la primera sección de tubería y la segunda sección de tubería.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque antes del paso (b) el dispositivo en línea o agregado se mueve a lo largo de una trayectoria de movimiento la cual se extiende sustancialmente perpendicular al eje principal de la tubería.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque en el paso (c) el dispositivo de sujeción se mueve en una posición en la cual la tubería y el dispositivo de sujeción son colocados sobre lados opuestos de un plano el cual se extiende sustancialmente paralelo al eje principal de la tubepa.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque en el paso (c) por lo menos una parte del dispositivo de sujeción se mueve lejos de la tubería a lo largo de una trayectoria de movimiento la cual es sustancialmente perpendicular al eje principal de la tubería.

10.- Un navio de instalación de tubería para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado, el navio de instalación de tubería caracterizado porque comprende: - un dispositivo de sujeción colocado a bordo del navio a lo largo de una trayectoria de instalación , el dispositivo de sujeción siendo configurado para sujetar la tubería; - un dispositivo para mover la abrazadera configurado para mover al menos parte del dispositivo de sujeción lejos de la trayectoria de instalación para proporcionar espacio libre en la tubería; - un dispositivo de despliegue de tubería colocado a lo largo de la trayectoria de instalación a una distancia desde el dispositivo de sujeción, el dispositivo de despliegue de tubería siendo configurado para descender la tubería; - un dispositivo de manipulación configurado para mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación a lo largo de la cual la tubería se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de instalación y - por lo menos un dispositivo de procesamiento de tubería configurado para conectar el dispositivo en línea o agregado a la tubería cuando el dispositivo en línea o agregado está en la segunda posición.

11.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque por lo menos un dispositivo de procesamiento comprende un dispositivo de separación de tubería, el dispositivo de separación de tubería siendo configurado para separar la tubería en una primera sección de tubería sujetada por el dispositivo de sujeción y extendiéndose hacia el lecho marino y una segunda sección de tubería sujetada por el dispositivo de despliegue de tubería.

12.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de manipulación está configurado para mover el dispositivo en línea o agregado a una segunda posición alineada con la primera sección de tubería y la segunda sección de tubería.

13.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de sujeción comprende por lo menos una primera y una segunda parte de agarre, en donde por lo menos una parte de agarre es configurada para ser retraída desde la trayectoria de instalación por el dispositivo para mover la abrazadera, para proporcionar espacio libre en la tubería.

14.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de sujeción está configurado para ser movido lejos de la trayectoria de instalación por el dispositivo para mover la abrazadera.

15.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque por lo menos un dispositivo de procesamiento comprende una estación de soldadura.

16.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque se proporcionan dos dispositivos de procesamiento, colocados a una distancia de cada otro a lo largo de la trayectoria de instalación, los dispositivos de procesamiento siendo configurados para hacer una primera separación y una segunda separación en la tubería a una distancia predeterminada de cada otro.

17.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque los dos dispositivos de procesamiento son configurados para hacer simultáneamente la ppmera y segunda separación en la tubería.

18.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque por lo menos un dispositivo de procesamiento puede retraerse lejos de la trayectoria de instalación, para proporcionar espacio libre en la trayectopa de instalación.

19.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de sujeción es montado de manera móvil sobre por lo menos un riel, para permitir que el dispositivo de sujeción sea movido lejos de la trayectoria de instalación para proporcionar espacio libre alrededor de la tubería.

20.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de manipulación es configurado para transportar el dispositivo en línea o agregado hacía y desde la trayectoria de instalación.

21 .- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el dispositivo de manipulación es montado de manera móvil sobre al menos un riel.

22.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de manipulación comprende un aparato de alineamiento, en particular un tope, para alinear el dispositivo en línea o agregado con las secciones primera y segunda de la tubería.

23.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de sujeción está adaptado para ser dividido en dos o más partes de sujeción, en donde las partes de sujeción están adaptadas para ser retraídas despejadas de la trayectoria de instalación.

24.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de sujeción es adaptado para retraído parcialmente para proporcionar un espacio libre limitado, predeterminado en la trayectoria de instalación.

25.- El navio de instalación de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de procesamiento es colocado a lo largo de la trayectoria de instalación entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue.

26.- Un navio de instalación de tubería para construir una tubería con un dispositivo en línea o agregado, el navio de instalación de tubería comprendiendo: - un dispositivo de sujeción colocado a bordo del navio a lo largo de una trayectoria de instalación, el dispositivo de sujeción siendo configurado para sujetar la tubería suspendida desde el dispositivo de sujeción; - un dispositivo de despliegue de tubería colocado a lo largo de la trayectoria de instalación a una distancia desde el dispositivo de sujeción en la dirección del lecho marino, el dispositivo de despliegue de tubería siendo configurado para descender la tubería; y un dispositivo para mover el despliegue configurado para mover por lo menos parte del dispositivo de despliegue de tubería lejos de la trayectoria de instalación para proporcionar espacio libre en la tubería; - un dispositivo de manipulación configurado para mover el dispositivo en línea o agregado desde una primera posición a una distancia desde la trayectoria de instalación a lo largo de la cual la tubería se extiende hacia una segunda posición cercana a la trayectoria de instalación; y - por lo menos un dispositivo de procesamiento de tubería colocado entre el dispositivo de sujeción y el dispositivo de despliegue de tubería y configurado para conectar el dispositivo en línea o agregado a la tubería cuando el dispositivo en línea o agregado está en la segunda posición.