MX2008009119A - Recuperacion de equipo submarino. - Google Patents

Abstract

Un aparato y método para recuperar equipo desde dentro de un cuerpo de agua. El aparato comprende un marco que soporta una malla y un elemento de enganche. El elemento de enganche está conformado para coengancharse con la malla y está acoplado al equipo que se va a recuperar antes de su despliegue. Después del despliegue del equipo, su recuperación se puede efectuar bajando la malla soportada por el marco sobre el equipo, para provocar que el elemento de enganche y la malla se coenganchen. El marco y la malla entonces se pueden elevar a la superficie del agua, llevando el equipo con ellos. La recuperación puede incluir buscar el equipo mediante la monitorización de una carga asociada con el marco y la malla conforme se bajan y se elevan en diferentes posiciones, con ello un incremento apropiado en la carga se toma para indicar que el equipo ya está acoplado a la malla.

Description

RECUPERACIÓN DE EQUIPO SUBMARINO La invención se refiere a la recuperación de equipo submarino, por ejemplo equipo que se .ha desplegado en el fondo marino durante la topografía. El equipo se puede colocar sobre (o anclarse a) el fondo marino o remolcarse en la profundidad, por diversas razones. Por ejemplo, el equipo frecuentemente se despliega bajo el agua durante la construcción submarina, para la exploración de petróleo y de minerales, exploración geológica, monitorización meteorológica y oceánica y para ayudar a la navegación de navios. Un método estándar para recuperar tal equipo se sustenta en mecanismos de liberación activados acústicamente. La figura 1A muestra esquemáticamente un receptor electromagnético 2 conocido, que se despliega en el fondo marino 4 durante una topografía electromagnética y se recupera al final de la topografía utilizando técnicas conocidas (GB 2 382 875 [1]). Un sistema similar también se describe en la Patente US 5,770,945 [2]. El receptor 2 tiene un cuerpo principal 6 que comprende antenas 12, alojamiento de instrumentos 14 y dispositivo de flotación 16. El dispositivo de flotación 16 comprende un par de recipientes llenos de aire. El cuerpo principal 6 está conectado a un peso de lastre de concreto 8 a través del conector liberable 10 que comprende un mecanismo de liberación acústica. El receptor 2 se despliega siendo lanzado al agua desde un barco de apoyo (no mostrado) . El peso de lastre 8 es suficiente para vencer la flotabilidad del dispositivo de flotación 16 y el receptor 2 se hunde, y se asienta en el fondo marino 4. Entonces se puede realizar una topografía electromagnética con el receptor 2, recabando datos y registrándolos en una memoria dentro del alojamiento de instrumentos 14. En una topografía típica muchos receptores de este tipo estarán distribuidos en un área del fondo marino de interés. El conector liberable 10 está diseñado para liberarse en respuesta a una señal acústica transmitida remotamente. De este modo, y al final de una topografía, con el fin de recuperar las partes recuperables del receptor 2, el barco de apoyo transmite la señal acústica apropiada, provocando que el conector liberable 10 se libere . La figura IB muestra esquemáticamente el receptor de la figura 1A, inmediatamente después de la activación del conector liberable 10. En la activación del conector liberable 10, el cuerpo principal 6 ya no está unido al peso de lastre 8. De este modo, el cuerpo principal 6 flota hacia la superficie de acuerdo a la flotabilidad proporcionada por el dispositivo de flotación 16, como se indica esquemáticamente por la flecha 20. Una vez en la superficie del agua, el cuerpo principal puede ser recogido por el barco de apoyo. El peso de lastre 8 permanece en el fondo marino. Existen diversas desventajas con este procedimiento. En primer lugar, el peso de lastre 8 permanece en el fondo marino. No solamente esto incrementa el costo del redespliegue (ya que se requiere un nuevo peso de lastre cada vez), sino que existen también implicaciones ecológicas . En segundo lugar, los mecanismos de liberación acústicos no son completamente confiables. Esto frecuentemente puede dejar equipo muy caro (y datos contenidos en éste) encallado en el fondo marino. En tales casos, el equipo se considera como perdido (con implicaciones ecológicas y financieras) o se recupera utilizando un método alternativo. Una alternativa es arrastrar un garfio sobre el área general de la pérdida. No obstante, esto consume tiempo y deteriora las estructuras en el fondo marino, tanto naturales como hechas por el ser humano. Además, en algunos casos, por ejemplo en la cercanía de instalaciones sensibles tales como las encontradas frecuentemente en un campo de producción de petróleo, este procedimiento puede no ser posible del todo. Otra alternativa es utilizar costosos vehículos submarinos operados remotamente, aunque estos frecuentemente están limitados por la profundidad y/o la capacidad de levantamiento para recuperar el equipo encallado. En agua poco profunda, se pueden utilizar buzos para unir las lineas al equipo perdido. No obstante, nuevamente esto es caro y consume tiempo. En otros ejemplos, en lugar de un peso de lastre, la parte del equipo que se va a recuperar puede anclarse a un atracadero fijo en el fondo marino utilizando un conector liberable acústicamente. Sin embargo, se aplican las mismas consideraciones como las descritas anteriormente . En algunos casos, el equipo que se va a recuperar puede no estar diseñado para el despliegue en el fondo marino, pero se puede haber desplegado accidentalmente, por ejemplo debido a que se cayó, o se llegó a liberar de sus atracaderos y no incluía un dispositivo de flotación. Ya que el equipo no fue diseñado para el despliegue remoto en el fondo marino, éste probablemente haya sido provisto con un sistema de recuperación del tipo mostrado en las Figuras 1A y IB, ya que éstos pueden ser caros y voluminosos, incluso si no se usan en operaciones normales. Así que, el equipo perdido de esta manera solamente se puede recuperar utilizando otros medios, por ejemplo mediante amarre, o utilizando un vehículo submarino remoto y/o buzos como se describe anteriormente.

La patente EP 1188662 [3] describe una red de flotación en la cual puede conducirse un vehículo energizado para permitir que se recupere. No obstante, este esquema solamente permite la recuperación de vehículos de autopropulsion desde la superficie de un cuerpo de agua y no se puede utilizar para recuperar equipo desplegado bajo el agua. La patente GB 2279619 [4] describe un aparato y método para capturar objetos flotantes. Nuevamente, éste no se puede utilizar para recuperar equipo desplegado bajo el agua. La patente US 6,843,191 [5] describe un dispositivo y métodos para elevar objetos hundidos. Una red de elevación se guía sobre un objeto ubicado previamente por una serie de cables anclados al fondo marino en su cercanía. El agua del mar que rodea al objeto entonces se congela por una unidad de congelamiento criogénico. Cuando se ha formado una capa de hielo alrededor del objeto, la red se cierra alrededor y el objeto se eleva a la superficie. No obstante, este esquema es complejo y requiere que la ubicación del objeto se conozca por anticipado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo a un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para recuperar equipo submarino que comprende: acoplar un elemento de enganche al equipo antes de su despliegue; y, después del despliegue del equipo: bajar una malla soportada por un marco sobre el equipo, para provocar que el elemento de enganche y la malla se coenganchen; y elevar el marco y la malla y el equipo unido a éste, para recuperar el equipo. El método puede proporcionar los medios principales para recuperar módulos de equipo submarino o un repliegue en el caso de que falle un método de recuperación convencional. Además, el método se puede utilizar con equipo que no está diseñado para el despliegue bajo el agua, pero que ha sufrido un despliegue accidental, por ejemplo debido a que se ha caído. Esto se debe a que los elementos de enganches simples y baratos pueden estar unidos a cualquier equipo que se puede caer accidentalmente, por ejemplo desde un navio en la superficie . Diferente a los sistemas de liberación acústica convencional, el método evita la necesidad de dejar pesos de lastre en el fondo marino y por ello se puede utilizar como el medio primario de recuperación cuando se desea particularmente evitar esto. El método es más barato y más seguro y se somete a menos limitaciones restrictivas de la profundidad del agua que los métodos de recuperación que se sustentan en buzos o vehículos operados remotamente. Además, el método ocasiona poco o ningún daño a las instalaciones existentes y al lecho del cuerpo de agua desde el cual el equipo se va a recuperar comparado con métodos basados en un arpeo de pesca de arrastre. El método se puede emplear para recuperar equipo de un intervalo de profundidades de agua, por ejemplo desde una profundidad de al menos 100 m, 200 m, 300 m, 400 m, 500 m, 1,000 m y 2, 000 m, con o sin el uso de transpondedores de posicionamiento . Específicamente, el método se ha probado exitosamente para recuperar equipo desde una profundidad de agua de 1, 900 m, sin utilizar transpondedores de posicionamiento. Sin embargo, no existe límite práctico real para la profundidad de la cual se pueda recuperar equipo utilizando el método. La exploración actual típicamente se extiende a profundidad de agua de 4, 000 m, y el método se puede utilizar para esta profundidad y más allá. El marco puede tener un intervalo de áreas adecuadas. El área del marco puede ser tan pequeña como de 4 m2, pero es más preferentemente de al menos 10 m2 ó 20 m2. El área del marco puede ser tan grande como de 100 m2 ó desde luego ser más grande, pero es más típicamente de 50 m2 ó menor. El área del marco también puede estar provista en una gama de formas (como se considera en vista en planta cuando se despliega) , tal como en forma cuadrada, rectangular u otro polígono, o circular u ovalada. El método se puede utilizar para recuperar equipo de cualquier tipo. Una aplicación del método está en la recuperación de receptores desplegados durante la topografía, por ejemplo, receptores electromagnéticos desplegados durante una topografía electromagnética o receptores sísmicos desplegados durante una topografía sísmica. Las topografías tales como estas frecuentemente emplean una configuración de receptores desplegados sobre un área grande en el fondo de un cuerpo de agua. Esto significa que números relativamente grandes de despliegues y recuperaciones de receptores se necesitan frecuentemente para una topografía. Además, un receptor individual típicamente se desplegará y se recuperará muchas veces durante su tiempo de vida de operación. De este modo, la recuperación confiable de receptores de topografía es particularmente útil. El método puede comprender además monitorizar una carga asociada con el marco y la malla para determinar si éstos están soportando el peso del equipo. Por ejemplo, un incremento en la carga medida conforme el marco y la malla se elevan, comparado con la carga observada cuando estos están siendo bajados, se puede utilizar para indicar que el equipo ya se ha acoplado a la malla a través del elemento de enganche y se puede elevar a la superficie. En particular, la carga estática (es decir, que se observa cuando existe pausa en la elevación o en el hundimiento, o cuando el marco está siendo hundido o elevado a una velocidad constante) será más sensible a cambios en el peso asociado con el equipo que se llega a unir a la malla a través del elemento de enganche. Por ejemplo, un mecanismo de elevación operable para elevar y hundir el marco y la malla en el agua (por ejemplo un cabrestante y grúa a bordo de un barco) puede estar provisto con una celda de carga configurada para medir la tensión en un cable de elevación acoplado al marco. Este generalmente será más simple para localizar la celda de carga en el extremo del cabrestante del cable de elevación. No obstante, si el peso del cable de elevación es significativo, puede ser preferible colocar la celda de carga en el cable más cerca al marco y a la malla (o sobre el marco y/o la malla) de modo que el peso del cable no domine a la carga medida. El marco y la malla pueden ser bajados y elevados múltiples veces en un sitio para mejorar la oportunidad de que el elemento de enganche y la malla se coenganchen.

En casos en que la posición del equipo no se muestre de manera precisa, el método puede comprender además buscar el equipo al bajar y elevar el marco y la malla en diferentes sitios hasta que un incremento en la carga indique que el equipo ya se ha acoplado a la malla a través del elemento de enganche y está listo para ser elevado . Para reducir el riesgo de daño al equipo durante la búsqueda, el marco y la malla se pueden mantener a una altura mayor que la del equipo y elemento de enganche anexo cuando éstos se están moviendo entre los sitios. Además, la distancia entre un sitio y un sitio posterior se puede seleccionar para que sea menor a la anchura del marco, para ayudar a evitar áreas pérdidas del fondo de agua durante la búsqueda. El tamaño del marco se puede elegir de acuerdo al área que se va a buscar y a las áreas que pueden cubrirse más rápidamente y de manera más eficaz que con los métodos de amarre tradicionales. De acuerdo a un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato para recuperar equipo desde dentro de un cuerpo de agua, que comprende un marco que soporta a una malla y un elemento de enganche configurado para estar unido al equipo que se va a recuperar, antes del despliegue del equipo, y conformado para coacoplarse con la malla en el caso de que la malla se baje sobre el elemento de enganche. El aparato del segundo aspecto de la invención se puede utilizar para implementar el método del primer aspecto de la invención. El elemento de enganche puede tomar una gama de formas, por ejemplo, puede tener un extremo en la forma de una punta de flecha, o uno o varios ganchos o puntas de arpón, por ejemplo. La malla puede ser flexible, por ejemplo, formada de cuerda de polipropileno o cable de acero, de manera que el marco y la malla se desensamblen fácilmente y se empaquen en un área más pequeña cuando no se usen, por ejemplo cuando se almacenan' en la cubierta de un barco. Alternativamente, la malla puede ser rígida, por ejemplo en donde se esperan cargas particularmente pesadas. El elemento de enganche también puede estar provisto con un dispositivo de flotabilidad, de modo que su orientación se mantenga cuando se sumerge sin importar la orientación del equipo al que va a estar unido. Esto puede ayudar a asegurar que el elemento de enganche esté colocado apropiadamente para engancharse con la malla cuando no se conozca por anticipado la orientación adoptada por el equipo desplegado en el fondo de un cuerpo de agua. Alternativamente (o además de) , se pueden utilizar múltiples elementos de enganche que se extiendan en diferentes direcciones. El elemento de enganche y/o el marco o malla pueden incluir un transpondedor de posición. Estos pueden ayudar a mejorar la velocidad de recuperación mediante la provisión de información sobre las posiciones absoluta o relativa del elemento de enganche y el marco y malla. De acuerdo a un tercer aspecto de la invención, se proporciona un elemento si el equipo al cual el elemento de enganche del segundo aspecto de la invención ha sido acoplado .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para una mejor comprensión de la invención y para mostrar cómo se puede llevar a cabo la misma, ahora se hace referencia a manera de ejemplo a los dibujos anexos, en los cuales : La figura 1A muestra esquemáticamente en vista seccional un receptor electromagnético que se va a recuperar desde el fondo marino de acuerdo a la técnica anterior; La figura IB muestra el receptor de la figura 1A inmediatamente después de que el procedimiento para recuperarlo se ha instigado; La figura 2 muestra esquemáticamente en vista seccional un elemento de equipo que se va a recuperar desde el fondo marino y un elemento de enganche de un aparato para recuperarlo de acuerdo a una modalidad de la invención; La figura 3 muestra esquemáticamente en vista en perspectiva un marco y malla de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención que se va a utilizar en conjunto con el elemento de enganche mostrado en la figura 2; La figura 4 muestra esquemáticamente un barco que busca recuperar equipo de acuerdo a una modalidad de la invención; La figura 5 muestra esquemáticamente un área del fondo marino en la cual está ubicado el equipo que se va a recuperar; La figura 6 es similar a la figura 4, pero muestra esquemáticamente la situación cuando va a iniciar la recuperación del equipo; La figura 7 es similar a la figura 6, pero muestra esquemáticamente la situación cuando ya está ocurriendo la recuperación del equipe- La figura 8 muestra el elemento de enganche de la figura 2 en coenganche con la malla de la figura 3 durante la recuperación del equipo; Las figuras 9A, 9B y 9C muestran esquemáticamente elementos de enganche alternativos de acuerdo a modalidades del invención; y La figura 10 muestra esquemáticamente un elemento de enganche que incluye un dispositivo de flotabilidad de acuerdo con una modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las figuras 2 y 3 muestran esquemáticamente un aparato 22, 24 para recuperar equipo desplegado bajo el agua de acuerdo a una modalidad de la invención. En este ejemplo, el equipo es un módulo de equipo que constituye un receptor electromagnético 26 que yace en el fondo marino 4. El receptor es similar como se comprenderá al receptor electromagnético 2 mostrado en la figura 1. Es decir, el receptor 26 incluye un mecanismo de recuperación convencional que comprende un dispositivo de flotación 16, un peso de lastre 8 y un conector liberable 10 como se describe anteriormente. De este modo, el aparato 22, 24 es para recuperar el receptor en el caso de que falle el mecanismo de recuperación convencional. Se apreciará que en otros ejemplos el receptor (u otro equipo) puede no incluir un mecanismo de recuperación convencional y el aparato 22, 24 será el medio primario para recuperar el equipo. El principio subyacente al procedimiento de recuperación será el mismo en ambos casos.

El aparato comprende dos partes, una primera parte mostrada en la figura 2 es un elemento de enganche 22, denominado en esta modalidad como un arpón. El arpón 22 está acoplado al receptor utilizando fijadores 28. Esto se realiza antes de que el receptor se despliegue. Se puede emplear cualquier forma convencional de fijación, por ejemplo el arpón 22 puede ser soldado o atornillado a una pestaña o ménsula del receptor 26. El arpón 22 es de una forma generalmente plana y tiene un extremo distal al extremo fijo al receptor que está formado en la forma de una punta de flecha. El arpón 22 (y los fijadores 28) son de tal manera que el peso del receptor 26 puede estar soportado por el arpón. Además, si se esperan fuerzas dinámicas significativas durante la recuperación (por ejemplo a causa de los flujos de corriente y al tirón del navio en la superficie) , o si el receptor probablemente se va a desplegar en una región de fango o cieno, de tal manera que existirá una fuerza de succión conforme se eleva del fondo marino, el arpón 22 y los fijadores 28 deben estar diseñados para ser capaces de acomodar estas fuerzas adicionales. El arpón está configurado de manera que cuando el receptor está desplegado normalmente en el fondo marino, la punta de flecha está señalando hacia arriba y se extiende a una altura superior a las partes cercanas del receptor 26.

En la figura 3 se muestra una segunda parte del aparato y comprende un marco 30 que soporta una malla 32 y cable de soporte 34 (por ejemplo una brida de cadena) acoplados al marco. El marco 30, malla 32 y cable de soporte 34 combinados como partes del aparato se denominan colectivamente en esta modalidad como un recolector 24. El recolector 24 puede ser elevado y bajado en la columna de agua utilizando un mecanismo de elevación (no mostrado en la figura 3) con el marco 30 y la malla 32 que permanecen prácticamente horizontales. El mecanismo de elevación típicamente comprenderá un arreglo de cabrestante y brazo/grúa en un navio de superficie para el cual se va a recuperar el receptor. El marco 30 en este ejemplo es de una forma generalmente cuadrada. Este es de una construcción robusta, por ejemplo formada de tubo de acero o sección de barra sólida, con puntos de elevación en las esquinas. El marco 30 debe ser capaz de llevar el peso del equipo que se va a recuperar (y cualesquiera fuerzas adicionales esperadas como se mencionó anteriormente) . Será ventajoso conformar el marco para minimizar el arrastre conforme el marco se mueve en la columna de agua lo más posible. El marco puede ser prefabricado o puede estar formado de secciones que se van a ensamblar cuando sea requiera, con el fin de reducir el espacio de almacenamiento requerido cuando no está en uso. La malla 32 en este ejemplo comprende un enrejado formado de cuerda de polipropileno amarrada entre los lados del marco 30. También se podrían utilizar otros materiales de enrejado, tales como cuerda sintética de alto desempeño o cuerda de acero. El enrejado debe ser capaz de cargar el peso del equipo que se va a recuperar (y cualesquiera fuerzas adicionales que se van a experimentar probablemente) . Aunque en la figura 3 se muestra tensa, no existe necesidad particular de que la malla esté amarrada a alguna tensión particular. Durante la recuperación de equipo, y como se explica más adelante, el arpón y la malla se coenganchan entre sí y permiten de esta manera que el equipo se eleve desde el fondo del cuerpo de agua. De este modo, los tamaños de las aberturas en la malla y el tamaño de la parte de enganche del arpón (es decir, la punta de flecha en esta modalidad) se eligen de manera que la parte de enganche pueda pasar fácilmente a través de la malla en la dirección hacia adelante (es decir, conforme el recolector se baje sobre el arpón), pero tiene una gran oportunidad de llegarse a enganchar en (es decir, coengancharse con) la malla conforme el recolector es elevado posteriormente desde el fondo marino, haciendo posible que el receptor se salga con él. Esto se puede lograr, por ejemplo, si la anchura de la punta de flecha entre las puntas de sus arpones (es decir, su mayor extensión) corresponde ampliamente al tamaño característico de las aberturas en la malla, por ejemplo si la malla comprende aberturas cuadradas, la longitud del lado o la diagonal de las aberturas. En una aplicación típica, la punta de flecha y las aberturas de la malla tendrán un tamaño característico de aproximadamente 50 cm, por ejemplo. Escalas mayores, por ejemplo 1 ó 2 metros, o incluso más grandes aún, pueden ser apropiadas para recuperar equipo más grande o particularmente pesado. Similarmente, escalas menores pueden ser apropiadas en otras circunstancias. El tamaño global típico del marco 30 dependerá también de la aplicación a la mano. Para recuperar receptores utilizados en una topografía electromagnética típica, el marco debe tener longitud lateral de, por ejemplo, 5 metros más o menos. No obstante, se pueden utilizar marcos más grandes o más pequeños. En general, como se observará más adelante, marcos más grandes permitirán recuperación más fácil del equipo, especialmente si no se conoce su posición exacta. Marcos más pequeños, por otro lado, serán más fáciles de almacenar, manejar y desplegarse en el agua para usarse. De este modo, un equipo de búsqueda de navios grandes que se pudiera ubicar en cualquier lado dentro de un área amplia preferentemente emplearía un marco más grande, por ejemplo de 10 metros en un lado o mayor. Mientras que un marco más pequeño, por ejemplo de 2 metros aproximadamente en un lado, puede ser apropiado para navios pequeños que buscan recuperar equipo cuya posición se conoce de manera más precisa. La precisión con la cual puede dirigirse el recolector hacia el fondo marino, que probablemente depende de la profundidad del agua, también juega un papel para determinar el tamaño más apropiado. Por ejemplo, en casos en donde es difícil colocar el recolector, por ejemplo debido a corrientes fuertes o en agua profunda, puede ser preferible un marco más grande. La figura 4 muestra esquemáticamente un barco 40 que busca recuperar un receptor electromagnético 26 utilizando el aparato (arpón 22 y recolector 24) mostrado en las figuras 2 y 3 de acuerdo a una modalidad de la invención. El barco flota en la superficie del cuerpo de agua 52 en la cual se ha desplegado el receptor 26. El barco 40 puede ser un navio que apoye la topografía electromagnética, o puede ser un barco de recuperación especialista, por ejemplo en el caso de que el aparato 22, 24 no proporcione los medios primarios de recuperación y que de esta manera no se lleve normalmente en el navio que lleva a cabo la topografía. En este ejemplo se asume que la posición del receptor 26 en el fondo marino 4 (indicada esquemáticamente por la flecha P en la figura 4) no se conoce. De este modo, el barco 40 debe buscar el receptor 26 antes de que sea capaz de efectuar la recuperación. Para buscar y recuperar el receptor 26, el barco está colocado en una posición inicial que representa una primera mejor oportunidad, o una oportunidad aleatoria si no existe punto de partida preferido, (esquemáticamente indicado por la flecha Q) y el recolector 24 está abajo sobre el lado del navio utilizando mecanismo de elevación a bordo 42. El mecanismo de elevación comprende un brazo de grúa 44 y un cabrestante 46 acoplado a un cable de elevación 48. El mecanismo de elevación incluye además una celda convencional (no mostrada) sensible a la carga, operable para proporcionar una indicación de la carga aplicada al mecanismo de elevación (es decir, la tensión en el cable de elevación) . Los mecanismos de elevación de este tipo comúnmente se encuentran en barcos, especialmente aquellos utilizados para topografía, y es probable que cualquier mecanismo de elevación preexistente en el barco se pueda emplear con las modalidades de la invención. La escala del mecanismo de elevación 42, es decir su capacidad de carga, la longitud del cable de elevación y la geometría del brazo 44 que serán apropiadas para una implementación dada de la invención, dependerán del tamaño del marco, el tamaño y peso del equipo que se va a recuperar y la profundidad de agua, por ejemplo. El cable de soporte 34 está unido al cable de elevación 48 utilizando acoplamiento de cable 50, de manera que el recolector 24 puede ser elevado y bajado en la columna de agua utilizando el mecanismo de elevación de acuerdo a técnicas convencionales. Aunque se muestran un cable de elevación 48 y un cable de soporte 34 separados, se apreciará que igualmente se podría utilizar un cable unitario. Una vez que el recolector 24 ha sido desplegado en el agua, el mecanismo de elevación 42 es impulsado a bajar el recolector hacia el fondo marino, como se indica esquemáticamente en la figura 4 por la flecha D. Conforme el recolector alcanza mayores profundidades, la celda de carga indicaría una carga L incrementada, asociada con el peso del recolector 24 en el agua más un componente de incremento uniformemente asociado con el peso incrementado del cable de elevación conforme se despliega (asumiendo que el recolector no está en caída libre) . La carga más útil para monitorizar será la carga estática, es decir la que se observa cuando el marco está siendo bajado o elevado a una velocidad constante o si existe una pausa en la elevación o el descenso. No obstante, la carga no estática, es decir la que se observa cuando existe alguna aceleración del recolector, también se puede utilizar si se toma en cuenta la aceleración apropiada. En la carga indicada ocurre una caída repentina cuando el marco 30 alcanza el fondo marino y su peso ya no está soportado por el mecanismo de elevación. La carga justo antes de esto corresponde al peso del recolector y el peso de la longitud de cable de elevación corresponde a la profundidad del agua (asumiendo nuevamente que el recolector no está en caída libre) . La velocidad a la cual el recolector es bajado a través del agua 52 dependerá de la velocidad a la cual el cabrestante 46 del mecanismo de elevación 42 es capaz de llevar hasta el final el cable de elevación 48 y algunas consideraciones asociadas con el daño al equipo sobre el fondo marino, o el fondo marino mismo. Por ejemplo, cerca de las instalaciones sensibles, la velocidad de descenso se puede disminuir para minimizar el riesgo de daño provocado por el recolector 24 que cae al fondo marino. Habiéndose acercado el recolector al fondo marino lentamente (al menos conforme se está acercando) también ayudará a prevenir el daño al equipo que se va a recuperar, en el caso de que el marco 30 del recolector choque con él. Una vez que se determina que el recolector 24 está en el fondo marino, la terminación del cable de elevación por el mecanismo de elevación se detiene y el mecanismo de elevación es impulsado a elevar el recolector a una altura tal que la malla 32 (tomando en cuenta alguna soltura en ésta) estaría más lejos del fondo marino que la parte superior del elemento de enganche 22 (arpón) acoplada al equipo que se va a recuperar, indicado por la altura h en la figura 4. Si se indica que la carga estática en el mecanismo de elevación es la * misma cuando se eleva del fondo marino como estaba (a la altura correspondiente) cuando fue bajada al fondo marino, esto indica que el recolector no ha "recogido" alguna cosa, y entonces el equipo que se iba a recuperar se ha perdido. (Las diferencias en la carga no estática también se podrían comparar tomando en cuenta apropiadamente el efecto de la diferencia en la aceleración del recolector entre siendo bajado y elevado.). De este modo, el barco se mueve a otro sitio y trata de nuevo. El barco se podría mover aleatoriamente entre los sitios, pero en general será más eficiente que siga un plan de búsqueda sistemática. La figura 5 muestra esquemáticamente una vista en planta del área del fondo marino 4 mostrada en la figura 4. El recolector 24 está en la posición Q y el receptor 26 que se va a recuperar se muestra en la posición P. Las líneas punteadas se utilizan en la figura 5 para indicar la rejilla de búsqueda que define una serie de cuadros de búsqueda. Un cuadro de búsqueda es buscado al colocar el recolector 24 sobre ese cuadro y bajándolo hacia, y elevándolo desde, el fondo marino como se describe en relación con la figura 4. Una vez que un cuadro es buscado sin éxito (es decir, el recolector ha sido bajado hacia y elevado desde el fondo marino sin cambio apreciable en la carga medida) , el recolector se mueve a otro cuadro. De este modo, el área es buscada cuadro por cuadro. El orden en el cual se buscan los cuadros, puede ser de acuerdo a cualquier técnica de búsqueda conocida. Por ejemplo, se puede emplear una espiral cada vez mayor alrededor del cuadro de inicio (que contiene Q) . No obstante, también puede ser apropiado tomar en cuenta la maniobrabilidad del barco y las posibles diferencias en el grado de incertidumbre en ciertas direcciones. Por ejemplo, puede ser más apropiado llevar a cabo una búsqueda reticular en tiras en vez de una búsqueda en espiral. El tamaño de los cuadros de búsqueda dependerá del tamaño del marco 30 y de la precisión con la cual se puede colocar en el fondo marino. Por ejemplo, si el marco puede estar colocado de manera muy precisa, los cuadros de búsqueda que solamente son más pequeños que el tamaño del marco, pueden ser apropiados. No obstante, en otros casos serán apropiados cuadros de búsqueda más pequeños, por ejemplo cuadros que tengan una dimensión característica que es la mitad del marco. Esto puede ayudar a asegurar que áreas del fondo marino no se pierdan entre la operación de elevación y descenso cercana. En este caso, se asumirá que la búsqueda va a ser una búsqueda en espiral y los cuadros de búsqueda solamente son ligeramente más pequeños que el tamaño del marco, por ejemplo 90% de él. Al final del procedimiento descrito anteriormente en relación a la figura 4 para la búsqueda del punto Q que contiene el cuadro de búsqueda, el recolector está ubicado en una altura por arriba del fondo marino que es mayor a la altura h del arpón 22. Mientras se mantenga a esta altura, el barco 40 vuelve a colocar el recolector sobre el siguiente cuadro de búsqueda, este cuadro se identifica en la figura 5 como cuadro SI. Manteniendo el recolector a una altura mayor que la altura del arpón, se reduce el riesgo de que el recolector 24 golpee el equipo que se va a recuperar, conforme el recolector está siendo recolocado. En donde el terreno del fondo marino es áspero, o en donde otro equipo está ubicado en el fondo marino, puede ser preferible elevar el recolector 24 todavía más arriba, conforme se mueve entre los cuadros de búsqueda. No obstante, en general será deseable mantener elevado el recolector lo menos posible durante la búsqueda, para incrementar la velocidad de búsqueda . Una vez que el recolector está colocado arriba del cuadro de búsqueda SI, se baja a, y se eleva de, el fondo marino 4 como se describe anteriormente. La carga en el mecanismo de elevación conforme el recolector está elevándose del fondo marino, nuevamente indicará que no ha "recogido" nada. De este modo, el barco vuelve a colocar el recolector por arriba del cuadro de búsqueda S2 y la búsqueda continúa y sigue a través de los cuadros de búsqueda S3 a S10 como se indica en la figura 5. Eventualmente , siguiendo el algoritmo de búsqueda descrito anteriormente, el recolector 24 estará colocado por arriba del cuadro de búsqueda que contiene el equipo 26 que va a ser recuperado, es decir el cuadro de búsqueda Sil que contiene el punto P. La figura 6 es similar y se comprenderá a partir de la figura 4. Sin embargo, en la figura 6, la búsqueda ha progresado al cuadro de búsqueda sil, de manera que el recolector ahora está arriba del receptor 26 y en el proceso de ser bajado hacia él, como se indica por la flecha D. Conforme el recolector se aproxima al fondo marino, aterriza sobre el receptor 26. Si la malla 34 está floja, el marco 32 puede asentarse en el fondo marino 4 cerca del receptor con la malla cubierta sobre él. Por otro lado, si la malla no está suficientemente floja, el marco puede estar soportado en cierto grado (a través de la malla) por el receptor. Si se considera que el equipo que se va a recuperar es delicado, una malla suelta puede preferirse para reducir la oportunidad de que el equipo tenga que soportar el peso del marco si esto es un riesgo. En cualquier caso, conforme el recolector se asienta sobre el receptor, el arpón 22 pasa a través de la abertura en la malla 32. Cuando el peso del recolector es mitigado del cable de elevación, la reducción en la carga sobre el mecanismo de elevación se indica por la celda de carga, y el mecanismo de elevación deja de soltar el cable de elevación y comienza a elevar el recolector alejándolo del fondo marino como se describe anteriormente. No obstante, conforme esto sucede, la punta de flecha del arpón 22 se engancha en (es decir se coengancha con) el enrejado que comprende la malla 32. De este modo, conforme el recolector 24 es elevado del fondo marino 4, el receptor está coenganchado con él y también se eleva. Conforme el recolector y receptor dejan el fondo marino, la celda de carga indica que la carga en el mecanismo de elevación es mayor que la que existia cuando había sido bajado, debido al peso extra del receptor. De este modo, el operador en el barco (o un controlador configurado apropiadamente si el proceso de recuperación de equipo es automático) conoce que el arpón 22 se ha enganchado con la malla 32 y de este modo el algoritmo de búsqueda puede detenerse y el recolector puede ser elevado a la superficie del agua, llevando el receptor 22 con él. La figura 8 es similar a la figura 7 y se comprenderá a partir de ella. No obstante, la figura 8 muestra la situación después de que el arpón 22 y la malla 32 han llegado a coengancharse, y con el recolector 24 y receptor unido 26 que están siendo elevados hacia la superficie del agua, como se indica por la flecha U. La figura 7 muestra esquemáticamente el coenganche del arpón 22 con la malla 32 durante la recuperación del receptor 22 del cuerpo de agua 52. La figura 7 muestra el receptor después de que ha sido elevado libremente de la superficie del agua y se va a mover fácilmente a la cubierta del barco, para completar el proceso de recuperación. El receptor 26 puede ser depositado en la cubierta del barco por maniobras apropiadas del recolector, o se puede recuperar separadamente del recolector mientras se mantenga en la superficie del agua, por ejemplo utilizando una lancha separada . Se comprenderá que mientras la recuperación de un receptor diseñado para el despliegue en el fondo marino y que tiene un mecanismo de recuperación primaria convencional (es decir, peso de lastre desacoplable remotamente) que ha fallado, se ha descrito anteriormente, en otros casos un mecanismo de recuperación de acuerdo a modalidades de la invención será el medio primario para recuperar el equipo diseñado para el despliegue en el fondo marino. Además, debido a que un elemento de enganche adecuado puede ser acoplado de manera fácil y barata a cualquier equipo diseñado para el uso en el fondo marino, no importa si está diseñado para ser liberado sobre el fondo marino, puede ser benéfico proporcionarle al equipo un elemento de enganche de manera que se pueda recuperar como se describe anteriormente, en el caso de que se caiga accidentalmente o llegue a encallar de otro modo sobre el fondo marino. En algunas modalidades, el elemento de enganche puede estar provisto con un transpondedor de posicionamiento convencional (por ejemplo un transpondedor acústico) para ayudar en la ubicación del equipo que se va a recuperar utilizando instrumentos de rastreo adecuados en el barco y de este modo reducir el tiempo de búsqueda. Esto puede ser particularmente útil en donde el elemento de enganche se va a acoplar a un elemento del equipo no ideado normalmente para el despliegue en el fondo marino, como un medio de aseguramiento contra la pérdida accidental, ya que tal equipo probablemente tiene su propio transpondedor de posicionamiento . Además, el recolector también puede estar provisto con un transpondedor de posicionamiento para permitir que su posición se determine. Esto puede ayudar a asegurar que la búsqueda se efectué lo más eficientemente posible. Por ejemplo, si tanto el elemento de enganche (o el equipo al cual está acoplado) como el recolector están provistos con un transpondedor de posicionamiento, se pueden determinar las posiciones de cada uno (y aquí sus posiciones con respecto al otro) de modo que el recolector puede ser guiado hacia el equipo que se va a recuperar con base en sus posiciones medidas. Información respecto a la altura del marco arriba del fondo marino, por ejemplo desde una sonda acústica convencional u otro transductor de profundidad, también se puede proporcionar para permitir que el recolector caiga hacia el fondo marino tan rápidamente como sea posible, pero más lentamente conforme se aproxima al fondo para reducir la oportunidad de daño. Las figuras 9A a 9C muestran esquemáticamente diseños alternativos para el extremo de enganche de un elemento de enganche y una porción de una malla de acuerdo a otras modalidades de la invención. En la figura 9A, el elemento de enganche 92 comprende un soporte central 94 que va a estar acoplado al equipo antes de su despliegue en un extremo (no mostrado) y un par de elementos de punta de arpón, pivotablemente acoplados a un extremo superior del soporte central. Una cubierta superior 97 fijada al soporte central previene que las puntas de arpón se extiendan más allá de un ángulo limite desde el soporte central, por ejemplo más allá de 45 grados aproximadamente. Un par de resortes 98 provoca que las puntas de arpón 96 se abran hasta este limite. Los resortes se muestran esquemáticamente en la figura 9A como resortes helicoidales que se conectan entre el soporte central y las puntas respectivas. No obstante, en la práctica los resortes estarían acomodados para dejar despejada la región bajo las puntas de arpón. Por ejemplo, se pueden utilizar resortes montados en pivote. La ventaja de esta configuración es que el elemento de enganche puede deformarse cuando pase a través de las aberturas en la malla y se podría utilizar así una malla rígida. Esto puede ser ventajoso cuando se van a recuperar cargas pesadas . En las figuras 9B y 9C, el diseño de punta de flecha descrito anteriormente se reemplaza con un diseño de gancho simple (figura 9B) y un diseño de punta de arpón simple (figura 9C) . Será evidente que se podrían utilizar muchos otros diseños, por ejemplo el elemento de enganche que no esté restringido a una forma generalmente plana y diseños basados en puntas de arpón, ganchos, nudos, etc. que se extiendan en varias direcciones que permitan al elemento de enganche pasar fácilmente a través de una malla bajada sobre éste, pero engancharse en la malla conforme es elevado. En general, el diseño más apropiado para el elemento de enganche también puede depender de las características del equipo que se va a recuperar. Por ejemplo, su masa en el agua, masa en el aire, forma y balance, sensibilidad a añadidos extra y sucesivamente. La figura 10 muestra esquemáticamente un elemento de enganche que se puede utilizar en casos en los que no se puede predecir cuál orientación adoptará el equipo que se va a recuperar en el fondo marino. En este ejemplo, se asume que el equipo es una caja cúbica 110 que se ha caído accidentalmente al fondo marino 4. El elemento de enganche 112 comprende una punta de flecha 114, un eje 116 y un dispositivo de flotabilidad 122 y un acoplamiento flexible 118, (por ejemplo, cuerda o cadena) . El acoplamiento flexible 118 está acoplado al equipo 110 antes del tiempo en que se pierda accidentalmente (es decir, puede estar acoplado antes de que el equipo 110 entre al agua o en una etapa posterior, por ejemplo cuando ya está bajo el agua, pero está próximo a ser movido y a que exista un riesgo de caída) . Cuando el equipo 110 se cae al fondo marino, el acoplamiento flexible y el dispositivo de flotabilidad aseguran que la parte de punta de flecha del elemento de enganche permanezca apuntando hacia arriba. Este se puede recuperar como se describe anteriormente bajando una malla sobre él. El dispositivo de flotabilidad 122 puede ser, por ejemplo, una o varias cámaras llenas de aire con volúmenes de poliestireno u otro material que flote. Debido a que el elemento de enganche 112 no está montado rígidamente, existe una oportunidad incrementada de que no pase a través de la malla, sino que simplemente se presione hacia abajo por ella. En casos parecidos a éste, en donde se considera que existe una oportunidad razonable de que el arpón y la malla no se enganchen entre sí, se pueden ejecutar múltiples elevaciones y caídas en cada cuadro de búsqueda para ayudar a evitar la pérdida del equipo. En aguas profundas, el peso combinado del recolector y la longitud del cable de elevación requerida para llegar al fondo marino pueden representar dificultad para detectar confiablemente el peso adicional del equipo (por ejemplo debido a las corrientes submarinas o a tirones superficiales que provocan variaciones en la carga, los cuales son significativamente mayores que el peso del equipo) . En casos tales como éste, puede ser benéfico ubicar la celda de carga no sobre el navio en la superficie, sino más cerca del recolector (con un enlace de comunicaciones apropiado hacia la superficie) de manera que el peso del cable por arriba de la celda de carga no afecte la medición. De igual modo, en casos en donde se requiere sensibilidad particular, puede ser benéfico ubicar la celda de carga dentro de la malla misma. Al proporcionar un indicador de tensión (o múltiples indicadores de tensión) dentro de la red que comprende la malla, un cambio significativo en la carga medida puede ser evidente incluso para equipo relativamente ligero, siempre y cuando el equipo tenga un peso medible comparado con el peso de la malla soportada a través del indicador de tensión (u otra forma de celda de carga) . De este modo, se ha descrito un aparato y método para recuperar equipo desde dentro de un cuerpo de agua. El aparato comprende un marco que soporta una malla y un elemento de enganche. El elemento de enganche está conformado para coengancharse con la malla y está acoplado al equipo para que se recupere antes de su despliegue. Después del despliegue del equipo, su recuperación se puede efectuar bajando la malla soportada por el marco sobre el equipo, para provocar que el elemento de enganche y la malla estén coenganchados. El marco y la malla entonces se pueden elevar a la superficie del agua, llevando el equipo con ellos. La recuperación puede incluir búsqueda del equipo por monitorización de una carga asociada con el marco y la malla conforme se bajan y se suben en diferentes posiciones, asi un incremento apropiado en la carga se toma para indicar que el equipo ya se ha llegado a acoplar a la malla. De este modo, las modalidades de la invención proporcionan un aparato y método simple, barato y confiable para recuperar equipo submarino. Las modalidades de la invención proporcionan beneficios tales como: • El aparato es simple y fácil de operar, no requiere materiales especiales o tolerancias e inflinge mínimo daño al fondo marino. • Cualquier equipo submarino puede estar unido con un elemento de enganche de manera fácil y a bajo costo, que asegure su recuperación utilizando una malla soportada en un marco en cualquier ocasión en el futuro por una fracción del costo de los métodos de recuperación tradicionales (buzos/ROV) . El tamaño del marco puede variar de acuerdo al área que se va a buscar y no existe limitación sobre la profundidad del agua, como sería utilizando vehículos remotamente operados o buzos. • Debido a que las áreas de tamaño grande del marco se pueden cubrir más rápidamente y de manera más eficaz que los métodos de amarre tradicionales. • En áreas de sensibilidad ambiental, los instrumentos/atracaderos se pueden recuperar no dejando nada en el fondo marino, en contraste al despliegue acústico estándar/métodos de recuperación estándares, que dejan un peso en el fondo marino después de la recuperación .

De este modo, el aparato se puede utilizar para recuperar fácilmente instrumentos u otro equipo que haya sido colocado o atracado en el fondo marino en una gama de profundidades del agua, a propósito o accidentalmente, sin la necesidad de mecanismos de liberación activados acústicamente. El dispositivo es económico para construir y requiere equipo de despliegue que está unido en forma estándar a la mayoría de los navios implicados en proyectos submarinos. El dispositivo se desmantela fácilmente y utiliza mínimo espacio mientras no está en uso. Si se requiere, puede construirse localmente para el proyecto ya que no requiere materiales especializados o tolerancias. Casi cualquier elemento que se pueda colocar en el fondo marino, remolcar en la profundidad, atracar o perder accidentalmente, sin importar su tamaño, forma o la profundidad del agua, se puede recuperar utilizando el aparato significativamente más rápido y más barato que con los métodos actualmente disponibles.

REFERENCIAS [1] GB 2382875 Al (Universidad de Southampton) [2] US 5,770,945 (Constable) [3] EP 1188662 (Pfitzner) [4] GB 2279319 (Bolton) [5] US 6,843,191 (Makotinsky)

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Método para recuperar equipo submarino desde dentro de un cuerpo de agua, que comprende: acoplar un elemento de enganche al equipo antes de su despliegue; y, después del despliegue del equipo: bajar una malla soportada por un marco a través del cuerpo de agua y sobre el equipo para provocar que el elemento de enganche y la malla se coenganchen; y elevar el marco y la malla y el equipo acoplado a éste hacia arriba para recuperar el equipo .

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además monitorizar una carga asociada con el marco y la malla para determinar si éstos están soportando el peso del equipo.

3. Método según la reivindicación 2, que comprende además buscar el equipo al bajar y elevar el marco y la malla en diferentes posiciones hasta que un incremento en la carga que está siendo monitoreada indique que el equipo ya se ha llegado a acoplar a la malla a través del elemento de enganche, y después elevar el marco y la malla y el equipo acoplado a éste hacia arriba para recuperar el equipo.

4. Método según la reivindicación 3, en donde el marco y la malla se mantienen a una altura superior a la del equipo y el elemento de enganche acoplado conforme se mueven entre las diferentes posiciones.

5. Método según la reivindicación 3 ó 4, en donde la distancia entre una posición y una posición posterior es menor a la anchura del marco.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el marco y la malla se bajan y se elevan múltiples veces en un sitio para mejorar la oportunidad de que el elemento de enganche y la malla se coenganchen .

7. Aparato para recuperar equipo desde dentro de un cuerpo de agua, que comprende: un marco que soporta una malla configurada para hundirse en el cuerpo de agua cuando está en uso normal; y un elemento de enganche configurado para estar acoplado al equipo que se va a recuperar antes del despliegue del equipo y conformado para coengancharse con la malla en el caso de que la malla se baje sobre el elemento de enganche.

8. Aparato según la reivindicación 7, en donde el elemento de enganche tiene un extremo en la forma de una punta de flecha.

9. Aparato según la reivindicación 7, en donde el elemento de enganche tiene un extremo en la forma de un gancho .

10. Aparato según la reivindicación 7, en donde el elemento de enganche tiene un extremo en la forma de una punta de arpón.

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde la malla es flexible.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde la malla es rígida.

13. Aparato según la reivindicación 7, en donde el elemento de enganche incluye un dispositivo de flotabilidad de modo que su orientación se mantiene cuando se sumerge.

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, que comprende además un dispositivo para medir una carga asociada con el marco y la malla conforme se eleva.

15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en donde el elemento de enganche incluye un transpondedor de posición.

16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15, en donde el marco incluye un transpondedor de posición.

17. Aparato que comprende equipo que se va a recuperar con el elemento de enganche, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, acoplado a éste.