MXPA99001283A - Proteccion para conexiones de union en lineas de tuberia - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para proteger porciones de conexión de junta expuesta de una tubería de dosificación recubierta que yace desde una barca de tendido debajo de un cuerpo de agua, caracterizado porque comprende los pasos de:instalar un material de cubierta alrededor de la conexión de junta expuesta en la barca de tendido, de modo que el material de cubierta se traslape sobre el recubrimiento de peso de la tubería en cualquier lado de la conexión de junta expuesta;formar una abertura en el material de cubierta;sellar el material de cubierta instalado junto en la barca de tendido a lo largo de las porciones laterales del material de cubierta instalado para formar un espacio anular entre la tubería y el material de cubierta;inyectar componentes de un sistema de relleno de junta con fluido en la barca de tendido a través de la abertura dentro del espacio anular;permitir que el sistema de relleno de junta se solidifique y llenar el espacio;y permitir que el sistema de relleno de junta absorba la humedad y aumenta el balasto de la tubería.

Description

PROTECCIÓN PARA CONEXIONES DE UNION EN LINEA DE TUBERÍA ESPECIFICACIÓN Antecedentes de la Invención Esta invención es un método y un aparato para proteger uniones de tubería expuestas sobre lineas de tuberías cubiertas pesadas usadas en aplicaciones en mar adentro. En la industria de líneas de tuberías mar adentro, las líneas de tubería revestidas pesadas se colocan sobre el piso del océano. Los materiales pesados son concreto, aplicado alrededor de la tubería para adicionar suficiente peso para hundir la línea de tubería en el agua.

La cubierta de concreto encierra la tubería excepto por aproximadamente un pie en el extremo de cada sección de tubería. La parte final de la tubería se deja descubierta para facilitar el soldado de las secciones de la tubería que juntas forman la línea de tubería. Las uniones REF.: 29250 de la tubería transportadas en barcazas se soldán a secciones precedentes que forman un línea de tubería en el punto más bajo dentro del agua de la barcaza.

El metal expuesto de la tubería primero recibe revestimiento contra la corrosión para prevenir el daño por corrosión. Las capas anticorrosión comunes son cintas que se encogen con calor o resinas epóxicas unidas por fusión aplicadas después de la soldadura a cada una de las uniones alrededor de las porciones finales adyacentes .

La siguiente capa alrededor de los extremos de la tubería soldada fue placa metálica sujeta con bandas de metal. Generalmente, se usa lamina revestida de zinc calibre 26 a 28. El espacio entre la tubería y la placa de metal después se llenó con un mástique fundido para solidificar mientras este se enfrió. Ya que el mástique de relleno no se fija rápidamente o endurece suficientemente en el tiempo designado, el mástique se disuelve en el agua cuando se lleva abajo de la barcaza.

La banda de acero y la placa de metal se corroe bajo el agua. Una vez que la banda se corroe esta se podría romper para formar puntos de metal afilados. La placa de metal frecuentemente se desenrrolla para formar extremos afilados. Estas protuberancias creadas podrían cortar las redes de pesca arrastradas por los jabegueros de pesca cerca de la línea de tubería. Las redes de pesca desgarradas crean severos problemas para los pescadores. Aun las bandas de acero inoxidable eventualmente fallan.

Otras técnicas de envoltura del metal descubierto se exponen en la Patente Norteamericana No. 5,328,648, donde el extremo de la tubería se cubrió con un molde relleno con materiales de relleno, por ejemplo, partículas de grava o mineral de hierro y unido con poliuretano inyectado dentro del molde removible. Este método consumió grava suelta (difícil de manejar en el mar) y ausente de uniformidad de los polímeros desiguales de relleno los cuales crearon espacios vacíos. Tales espacios vacíos podrían dejar a la cubierta contra la corrosión expuesta y sujeta a daño con el tiempo.

La Patente Norteamericana No. 4,909,669, enseña el cubrir la tubería expuesta con una lámina termoplástica. La lámina sobrepuesta en los extremos del revestimiento pesado adyacente a la unión soldada expuesta y se ancló en el lugar por tornillos, remaches, o tirantes. Para rigidez y resistencia al impacto, se adicionaron barras o tubos reforzados en el interior de la lámina. Las barras o tubos reforzados deben estar precortados o cortados para fijarse en la barcaza. Este tratamiento adicional atrasa la instalación .

Otro sistema de protección de re forzamiento son mitades de corazas ligeras de espuma pre formadas, que dejan la porción superior protegida solo por la lámina plástica cilindrica. El revestimiento contra la corrosión sobre la porción superior de la unión de la tubería esta expuesto.

Se crea un problema adicional cuando las líneas de tubería se colocan dentro de aguas poco profundas, por ejemplo menos de aproximadamente 200 pies de profundidad. Las líneas de tuberías poco profundas son frecuentemente enterradas al usar chorros de agua a gran presión para excavar la zanja. Mientras los chorros de agua limpian la zanja, la línea de tubería se entierra. El sistema protección de la unión se expone a los chorros de agua con el riesgo de dañar el revestimiento.

Breve Resumen de la Invención La presente invención proporciona un método y un aparato para proteger mecánicamente las secciones de unión de la línea de tubería expuesta. Rápidamente se instala la cubierta en las uniones de la tubería después de que se soldán las secciones de la línea de tubería. Se fija una lámina flexible alrededor de los extremos expuestos del metal soldado. Los extremos finales de la lámina flexible se superpone en los extremos espaciados del revestimiento pesado. La lámina de material de revestimiento forma un cilindro con extremos superpuestos que definen una bolsa anular alrededor de la sección de unión expuesta. Con una funda sólida que rodea temporalmente alrededor del material de revestimiento, encierra completamente la tubería y la bolsa anular, se inyecta poliuretano espumoso dentro del espacio anular para formar una espuma rígida, de alta densidad.

La cubierta de la unión final adiciona protección mecánica y resistencia a la abrasión y reduce los problemas de corrosión; además, esto no dañará las redes de pesca, y no se daña por los chorros de agua usados para el enterramiento de la línea de tubería.

Breve Descripción de los Dibujos Puede obtenerse un mejor entendimiento de la invención cuando se revisa la descripción detallada que se presenta enseguida en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una representación de dos secciones de la tubería revestida pesada la cual se ha unido por soldadura; La Figura 2 es una lámina flexible de material de revestimiento en forma de cilindro el cual se utiliza para encerrar la sección de unión expuesta; La Figura 3 es una vista longitudinal, que muestra la lámina flexible de material de revestimiento enrollada y sellada alrededor de la sección de unión expuesta; La Figura 4 es una sección de corte longitudinal que muestra la sección de unión después de que se ha aplicado el sistema de protección para la unión.

Descripción de la Modalidad Preferida La Fig. 1 muestra una línea de tubería 10 formada al soldar dos secciones de tubería juntas 12 y 12A cubiertas con un revestimiento grueso y pesado 14 y 14A, respectivamente. El revestimiento pesado 14 y 14A, comúnmente formado de barras o malla de alambre reforzadas con concreto, encierra completamente las secciones de la tubería 16 y 16A excepto en los extremos de la tubería 18 y 18A. Los extremos de la tubería 18 y 18A permanecen expuestos para facilitar la soldadura de las dos secciones de tubería 12 y 12A juntas como secciones de una línea de tubería. Una vez soldadas, se aplica una película delgada 24 sobre el acero expuesto. Los extremos de la tubería expuesta 18 y 18A no tienen revestimiento de concreto sobre la región que atraviesa la soldadura 20.

Teniendo definida la condición inicial, el método de la presente invención instala una lámina de revestimiento 30 alrededor del revestimiento contra la corrosión expuesto 24 sobre el extremo 18 y 18A de la tubería. Como se muestra en la Fig. 2, el material de revestimiento preferido es flexible, pero fuerte, y se enrolla en una forma cilindrica. El material de revestimiento preferido 30 es un polietileno de alta densidad u otros materiales termoplásticos. El material de revestimiento flexible 30 debe ser al menos aproximadamente 0.02 pulgadas de grosor o espesor sí se desean soporte y resistencia al impacto mayores. El agua profunda, el tamaño de la tubería, el peso de la tubería y otros factores de escala sugieren aproximadamente pulgada de espesor. El material de revestimiento 30 (en bruto) en una lámina plana o un enrollado o podría estar desarrollado en forma cilindrica.

La hoja flexible de material de revestimiento 30 se enrolla en una forma cilindrica alrededor de los extremos de la tubería expuesta 18 y 18A. El diámetro interior del cilindro de material de revestimiento 30 es aproximadamente el mismo que el diámetro exterior de la cubierta pesada 14 y 14A. El material para cubrir 30 se sobrepone en los extremos espaciados 22 y 22A de la cubierta pesada 14 y 14A por varias pulgadas para permitir que la cubierta pesada 14 y 14A soporte el material para cubrir 30. Después de que se fija el material de revestimiento 30, los extremos paralelos 34 y 36 se doblan y se jalan fuertemente. El material de revestimiento 30 se aprieta y se ajusta en el lugar con cinturones de aseguramiento (no mostrados) . El extremo 34 (en la parte superior) después se sella al material de revestimiento 30 para definir una funda sellada 40. El material de revestimiento 30 se sella por soldadura plástica del extremo exterior 34 sobre el material de revestimiento 30, a lo largo de la longitud total del material de revestimiento 30 como se muestra en la Fig. 3. También pueden utilizarse otros medios de sellado tales como la fusión por calor, remachado, pegado, asegurar con cinta adhesiva, o asegurar con bandas para formar el material de revestimiento 30 dentro de la funda 40.

La funda sellada 40 es una barrera permanente protectora alrededor de la tubería expuesta. Un espacio anular 44 dentro de la funda del material de revestimiento 40 se llena después de cortar un orificio 38 para inyectar los compuestos fluidos de relleno en la unión a través del orificio 38 dentro del espacio anular 44. El orificio 38 se taladra, se corta o se hace de otro modo en la funda de material de revestimiento sellada 40 para que con esto permitir que los compuestos de relleno sin reaccionar en la unión sean inyectados. El orificio 38 podría estar precortado dentro del material de revestimiento 30, o podría cortarse después de sellar la funda 40 en el mismo lugar. El diámetro del orificio 38 es dependiente del tamaño de la cabeza de mezclado usada para la inyección de los compuestos de relleno.

En un método preferido, el espacio anular 44 se llena con un poliuretano de alta densidad, de espacios internos abiertos, y fijación rápida a través de un orificio 38 desde una cabeza de mezclado. La espuma de poliuretano curada 52 sirve como un absorbente de impacto y protege el revestimiento contra la corrosión 24. Ya que la espuma 52 esta con espacios internos abiertos, esta absorbe agua para incrementar el afecto de lastre .

La espuma de poliuretano preferida 52 es espuma de poliuretano de espacios internos abiertos, de alta densidad de isocianato y poliol la cual resiste la degradación en el agua marina. Un isocianato preferido es una forma polimérica de di feni lmetandisocianato como se manufactura por Bayer Corp. El sistema poliol preferido es una mezcla de poliéter multifuncional y/o polioles de poliéter, catalizadores para controlar la velocidad de reacción, reactivos para mejorar la formación de espacios internos, y agua como un agente de esponjado. El sistema de poliol mezclado aceptable se manufactura por la Dow Chemical Co . , Bayer Corp., y otros.

La densidad de la espuma de poliuretano preferida es aproximadamente 8 a 10 libras por pie cúbico con aproximadamente ochenta por ciento o mayor de espacios internos abiertos. La resistencia a la comprensión es aproximadamente 150 psi o mayor al 10 por ciento de deflexión y 1500 psi o mayor al 90 por ciento de deflexión. La velocidad de reacción de los compuestos de poliuretano preferidos esta caracterizada por un 15 a 20 segundos del tiempo de batido, el tiempo entre la descarga desde la cabeza de mezclado y el inicio del crecimiento de la espuma, un tiempo de crecimiento 40 a 50 segundos, el tiempo entre la descarga desde la cabeza de mezclado y el crecimiento completo de la espuma, y un tiempo de curado de 180 a 240 segundos, el tiempo requerido para lograr la resistencia del polímero y la estabilidad dimensional.

La funda 40 actúa como un molde para sujetar la espuma 52 en el lugar hasta que se cura. Como se muestra en la Figura 4, esta espuma de poliuretano 52 llena completamente el espacio anular 44 sin dejar áreas vacías significantes. No se utilizan materiales de relleno adicionales. La espuma de poliuretano 52 llena completamente el espacio anular 44 y sobresale algo de exceso a través del orificio 38.

La Fig. 4 muestra la cubierta protectora completa del sistema de protección de la unión de acuerdo con la presente invención. La funda sellada 40 y la espuma de poliuretano 52 protege las tuberías de metal 18 y 18A y su revestimiento anti corrosión 24 durante el manejo, y durante la colocación y después. Además, la funda sellada 40 no crea un peligro bajo el agua o un daño a las redes de pesca. El ensamble del molde finales desvía los chorros de agua de alta presión usados para enterrar las líneas de tubería.

El revestimiento contra la corrosión 24 y las tuberías de acero soldadas, las cuales no tienen revestimiento pesado se protegen por el mismo espesor de la funda de polietileno 40 y la espuma sobre la unión de la línea de tubería.

Se debe entender que pueden existir mejoras y hacerse modificaciones de las modalidades de la invención descrita en detalle anteriormente sin alejarse de la perspectiva o alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones acompañantes .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (17)

RE IVINDICACIONES

1. Un método para proteger porciones de conexiones de unión expuestas de una línea de tubería con un revestimiento pesado que se coloca desde la parte baja de una barcaza a un cuerpo de agua, caracterizado porque comprende los pasos de: instalar un material de revestimiento alrededor de la conexión de unión expuesta sobre lá barcaza de colocación tal que el material de revestimiento se sobreponga con el revestimiento pesado de la línea de tubería sobre cualquier lado de la conexión de la unión expuesta; formar una apertura dentro del material de revestimiento; sellar el material de revestimiento instalado junto sobre la barcaza de colocación a lo largo de las partes laterales del material instalado para formar un espacio anular entre la tubería y el material de revestimiento; inyectar los compuestos fluidos del sistema de relleno en la unión en la barcaza de colocación a través de la apertura en el espacio anular ; permitir que el sistema de llenado en la unión solidifique y llene el espacio vacío; y permitir que el sistema absorba humedad e incremente el lastre de la línea de tubería.

2. Un método de la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema fluido de relleno en la unión es un sistema de poliuretano de fijado rápido.

3. Un método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de revestimiento es una lámina flexible de resina s int ética .

4. El método de la reivindicación 3, caracterizado porque dicho paso de instalar comprende el paso de: formar la lámina de resina dentro del cilindro que forma una bolsa anular alrededor de la conexión de unión expuesta.

5. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el material de revestimiento se sella por soldadura con calor.

6. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el material de revestimiento es una resina sintética termoplástica .

7. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el material de revestimiento es polietileno.

8. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el material de revestimiento esta entre aproximadamente 0.02 pulgadas y aproximadamente 0.5 pulgadas de espesor .

9. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque la apertura se corta antes dentro del material de revestimiento.

10. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de relleno en la unión es un sistema de poliuretano de curado rápido el cual reacciona para formar un material espumoso de espacios internos abiertos de alta densidad en el espacio anular.

11. Un método para proteger porciones de conexiones de unión expuestas en una línea de tubería con un revestimiento pesado bajo el agua usado en aplicaciones mar adentro, caracterizado porque comprende los pasos de: instalar un material de revestimiento de resina sintética alrededor de la conexión de unión expuesta sobre la barcaza de colocación en un cuerpo de agua al formar el material de revestimiento de resina sintética en una lámina cilindrica la cual se sobreponga con el revestimiento pesado de la línea de tubería sobre cualquier lado de la conexión de la unión expuesta que forma una bolsa anular alrededor de la conexión de unión expuesta; sellar el material de revestimiento que forma una funda; formar una apertura dentro del material de revestimiento; inyectar los compuestos químicos de poliuretano sin reaccionar en la barcaza de colocación a través de la apertura en el espacio anular ; permitir que los químicos de poliuretano reaccionen para formar una espuma con orificios internos y llenar el espacio vacío; y permitir que la espuma absorba humedad e incremente el lastre de la línea de tubería.

12. El método de la reivindicación 11, caracterizado porque el borde exterior del material de revestimiento se sella con el material de revestimiento por soldadura por calor .

13. Un método para instalar un sistema de protección para porciones de conexiones de unión expuestas de una línea de tubería bajo el agua revestida con un revestimiento pesado que se coloca desde un recipiente en aplicaciones mar adentro, caracterizado porque comprende los pasos de : envolver un material de revestimiento alrededor de las porciones de conexión de unión expuesta tal que el material de revestimiento se sobreponga en las partes finales del revestimiento pesado en cada lado de las porciones de conexión de unión expuestas y forman una funda alrededor de las partes de conexión en unión de la línea de tubería; formar una apertura dentro del material de revestimiento ; sellar el material de revestimiento instalado junto a lo largo de sus partes laterales para formar un espacio anular entre las porciones de conexión de unión y el espacio anular; inyectar los compuestos de un sistema de llenado de espuma fluida, de rápida fijación, con . espacios internos abiertos del sistema de relleno en la unión en la unión a través de la apertura en el espacio anular; permitir que el sistema de llenado en la unión solidifique en una espuma de espacios internos abiertos y llene el espacio vacío; y permitir que la espuma de espacios internos abiertos absorba humedad e incremente el lastre de la línea de tubería.

14. El método de la reivindicación 13, caracterizado porque la apertura se deja abierta para permitir el paso de agua dentro de la espuma con espacios internos abiertos.

15. Un revestimiento para proteger las secciones de unión de la línea de tubería expuesta en líneas de tubería bajo el agua mar adentro recubiertas con lastre, caracterizado porque comprende: un material de revestimiento flexible que se sobrepone a las partes finales adyacentes del revestimiento pesado, que encierra completamente las secciones de unión de la tubería expuesta, y se sella en el mismo lugar para formar un espacio anular alrededor de la tubería; dicho espacio anular entre la línea de tubería expuesta y el material de revestimiento lleno con un material de relleno en la unión de una espuma de poliuretano de alta densidad con espacios internos abiertos, formada por reacción de químicos de poliuretano dentro del material de revestimiento; el material de relleno en la unión de espuma de poliuretano con espacios internos abiertos absorbe humedad para incrementar el lastre de la línea de tubería.

16. El aparato de la reivindicación 15, caracterizado porque el material de revestimiento esta formado de polietileno.

17. El revestimiento de la reivindicación 15, caracterizado porque dicho material de revestimiento incluye una apertura formado para inyectar el material de relleno en la unión dentro de dicho espacio anular.