MÉTODOS Y DISPOSITIVOS PARA USAR EN INSTALACIÓN DE CONDUCTOS SUBACUÁTICOS
El invento se refiere a métodos y dispositivos para proteger conductos subacuáticos de progresivo pandeo, en particular para detener la propagación de una bifurcación o comba axial. El invento halla aplicación en tuberías para producción de gas y petróleo fuera de la costa (offshore), a pesar de que no está limitado a ninguna aplicación particular. Cuando se tiende una cañería en agua muy profunda se puede alcanzar una profundidad donde la presión haga que una abolladura existente en la cañería se convierta en una comba de bifurcación (axial). Esta comba luego de propaga rápidamente a lo largó de la longitud de la tubería hasta que llega a una profundidad donde la presión es menos que la presión de propagación. Esto puede causar la pérdida total de muchos kilómetros de tubería. Asimismo, la comba da por resultado una pérdida de volumen de la cañería que se está tendiendo (y por ende la masa de agua desplazada) sin pérdida alguna de masa de la cañería en sí misma. Entonces el peso de la sarta de cañería suspendida que se está tendiendo aumenta rápidamente, y puede causar sobrecarga del equipo del barco de tendido, conduciendo a la pérdida de la cañería y peligro para el personal a bordo. Es práctica común o bien aumentar el espesor de pared de toda la cañería, incurriendo por ello en considerables costos y aumentado la carga sobre él barco de tendido, o bien instalar secciones de cañería engrosadas a intervalos a lo largo de la tubería para detener la propagación. Esta última solución es problemática cuando la disposición de tendido de cañería involucra la deformación plástica de la cañería durante el curvado dentro de la disposición de tendido ya que el cambio en el espesor de pared causa pandeo 1 local (transversal). Una disposición de tendido de cañería así se revela en el documento US-A-5975802, donde se sueldan secciones de cañería rígida para formar una tubería continua sobre la plataforma del barco de tendido, y luego se curva hacia arriba y hacía abajo antes de ser rectificada y puesta sobre la popa del barco. Se conocen otras disposiciones en las cuales la tubería continua se forma en tierra, y se devana sobré el barco. Con los años muchos experimentadores han probado abrazaderas aplicadas externamente, pero está generalmente aceptado que no funcionan confiablemente ya que la comba corre a través de la abrazadera. Se cree que esto ocurre conforme la comba se deforma plásticamente en la luz interior de la cañería, lo cual no puede ser evitado solo sujetando. Un objetivo del invento es proveer una forma mejorada de detenedor de comba compatible con disposiciones de tendido de cañería que curvan la cañería. El invento reconoce que los problemas con abrazaderas aplicadas externamente conocidas pueden ser encarados ligando positivamente la cañería al interior de la abrazadera de modo que se" mantenga la circularidad. En un primer aspecto, el invento provee un método de proteger un conducto subacuático contra colapso, en el cual se aplica por lo menos un dispositivo de fortalecimiento alrededor de la circunferencia externa del conducto como para definir locálmente una región de mayor espesor de pared, y en el cual una superficie interna del dispositivo es ligada a la superficie externa del conducto como para inhibir la separación de las dos superficies y prevenir el colapso del conducto. El dispositivo puede ser aplicado durante las operaciones de tendido de cañería. En el caso de operaciones en las cuales el conducto es curvado y luego rectificado a medida que es puesto, el dispositivo puede ser aplicado después ~e la rectificación de la cañería.
Alternativamente, el dispositivo puede ser aplicado a instalaciones de conducto submarino existente. Én una realización preferida se propone un manguito, collar o abrazadera, aplicado externamente, que comprende una pluralidad de segmentos tal que cada segmento puede ser tendido sobre ei conducto antes de apretar y fijar. Se aplica, un moderno adhesivo de ultra-alta resistencia a las superfides de conducto en apareamiento y el dispositivo, cuyo dispositivo puede ser apretado en posición. El número de segmentos en la abrazadera puede variar de uno para arriba, a pesar de tres o cuatro segmentos se considera lo más práctico, debido a la necesidad de (i) calzar alrededor del conducto y(ii) aplicar presión alrededor de la circunferencia del conducto y el dispositivo durante el curado del adhesivo. El invento además provee un dispositivo para usar como un detenedor de comba sobre un conducto subacuático, el dispositivo que comprende una o más partes adaptadas para formarse en un collar dlíndrico drcundante y pegado a la superfide extema del conducto como para aumentar su espesor y resistencia a colapso hada adentro. El dispositivo puede comprender un conjunto de segmentos de partes cilindricas para formar dicho collar dlíndrico calzando alrededor y ligándose a, dicho conducto. El número de segmentos puede ser tres o cüatro. El invento también provee una instaladón subacuática en la cual conductos rígidos son protegidos contra colapso hada adentro mediante la provisión de dispositivos de fortaledmiento a intervalos regulares a lo largo de la longitud del conducto, en el cual cada dispositivo de fortaledmiento comprende una o más partes formada(s) separadamente del conducto y aplicadas alrededor de la drcunferenda extema del condudo como para definir localmente una región de mayor espesor de pared, y en el cual una superfide interna del dispositivo es pegada a la superficie externa del conducto como para inhibir la separación de las dos superficies y prevenir el colapso del conducto. En particular, dichas partes pueden formar un collar cilindrico. Dicho pegado puede ser mediante adhesivo. El adhesivo puede ser una resina epoxy. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ahora se describirán realizaciones del invento, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: la Figura 1 ilustra esquemáticamente el tendido de una tubería submarina continua con detenedores de comba (las partes están fuera de escala); la Figura 2 ilustra el problema de pandeo de bifurcación adentro de un tipo de abrazadera conocido; la Figura 3 ilustra un proceso novel de calzar un detenedor de comba a la tubería en el método de la Figura 1 ; y la Figura 4 ilustra el ensamble completo, sobre una sección transversal IV-IV de la tubería mostrada en la Figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES Con referencia ahora a la Figura 1 , se muestra esquemáticamente una tubería continua 100 que está siendo tendida desde un barco 102 a nivel de superficie S al lecho marino 104. Como se mencionó en la introducción, los conductos tales como tubería de acero son sometidos a enormes presiones a medida que aumenta la profundidad del agua, y cualquier defecto o abolladura en la tubería puede iniciar la rápida propagación de una axial o bifurcación a lo largo de la tubería como se ilustra mediante la flecha P en la Figura 1. Esta comba se propaga hasta que, a una cierta profundidad L, la presión de agua ya no es suficiente para propagar la comba. No es necesario decir que para esta etapa se pueden haber perdido muchos kilómetros de tubería, con los problemas concomitantes mencionados en la introducción.
La Figura 2 ilustra enfoques anteriores para detener la propagación de tales combas. La tubería 1" se muestra en corte transversal y el arreglo de abrazadera externa 200 se ha aplicado para aumentar el espesor y por lo tanto la rigidez de la tubería en uno o más puntos a lo largo de su longitud. El contorno de la cañería después del pandeo se muestra en líneas de trazos en 100'. Una simple abrazadera externa 200 de forma conocida aparece limitada en su capacidad de prevenir el colapso hacia adentro de la cañería, como se muestra. Con referencia nuevamente a la Figura 1 , en conjunto con las Figuras 3 y 4, en la presente realización se aplica una forma novel de detenedor de comba 106, en la cual la tubería es pegada positivamente mediante el uso de adhesivo al interior de una abrazadera aplicada externamente, para prevenir por ese medio el colapso hacia adentro y detener la propagación de la comba. La Figura 3 ilustra una etapa en el proceso de aplicar el dispositivo novel. En este caso, el dispositivo comprende tres secciones de partes de cilindro 300, cubriendo cada una un ángulo circunferencial-de 20 grados alrededor de la cañería, como para componer juntos un collar cilindrico. La Figura 4 muestra el collar completado que comprende las secciones 300 ensambladas sobre la tubería. Antes dé ensamblar, se aplica el adhesivo 302 a una o a ambas de las superficies de apareamiento, y los segmentos 300 son aplicados sobre la presión F como para lograr un pegado de alta resistencia de los circuitos externos de la cañería a la superficie interna del dispositivo de fortalecimiento. La presión de cierre F puede ser aplicada mediante una máquina y liberada una vez que se ha formado la ligadura. Alternativamente, o además, se puede aplicar una abrazadera adicional 304 mostrada en la Figura 4, para lograr el mismo resultado, y/ó para reforzar el pagado cuando está en uso.
Con referencia nuevamente a la Figura 1 , se verá que el barco 102 comprend una rampa de tendido inclinable 110 adecuada para poner la tubería en un ángulo empinado, bajo considerable tensión. Se muestra esquemáticamente un carretel 112, el cual puede ser cargado con una longitud de cañería continua, (a cual luego es curvada sobre lá parte superior de la rampa 110 y rectificada antes de tender. En lugar de una rampa en la popa del barco, se conocen diversas otras ubicaciones para rampas o torres, que lanzan la cañería sobre un lado del barco o a través de una balsa de luna o vía un aguijón en una configuración de tendido en S {S-Lay). El barco y el arreglo de tendido de cañería pueden ser como se describe en más detalle en el documento US-A-5975802 mencionado arriba. En particular, en lugar del carretel 112 mostrado esquemáticamente en la Figura 1 , el arreglo puede presentar una serie de estaciones adaptadas para formar una cañería continua soldando juntas secciones individuales. Convenientemente, el dispositivo puede hacerse del material similar al del conducto que se está protegiendo, generalmente acero. Sin embargo, no es éste necesariamente el caso, y el conducto y/o el detenedor de comba también podrían ser hechos de un plástico adecuado. El espesor de la pared de cañería y el espesor adicional a ser provisto por los detenedores de comba, por supuesto variará, dependiendo de la profundidad de instalación, y de otras consideraciones operacionales. De manera similar, él espaciamiento de los detenedores de comba 106 se seleccionará de acuerdo con consideraciones mecánicas y económicas. Se entenderá que cualquier sección o cañería entre dos de estos dispositivos será susceptible de colapso y necesita ser reemplazada mediante operaciones subacuáticas. El espaciamiento de ios dispositivos sirve para limitar la longitud a ser reemplazada por incidente de pandeo, y por ende permite limitar el riesgo económico. Se mantiene la seguridad por el hecho de que el peso adicional causado por el colapso de una sola sección puede ser diseñado para estar dentro de la tolerancia del equipo de tendido. Adhesivos adecuados para pegar el dispositivo a la tubería serían de resina tipo epoxy. Como alternativas al adhesivo, se podría considerar soldadura, incluyendo soldadura de fricción radial. Diversas otras modificaciones del dispositivo y método serán concebidas por la persona capacitada y se apreciará que el invento no está limitado en espíritu o alcance a las realizaciones particulares ilustradas o descriptas.