MXPA99005658A - Aparato descensor para aguas profundas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato descenso para aguas profundas que utiliza estructuras pescantes duales montadas en una barcaza. Cada estructura pescante tiene una línea de cable de acero de tracción que se devana en un torno de almacenamiento. Cada línea de tracción se enrolla en un torno de tracción y a través de las poleas superior es inferior en la estructura pescante. Los extremos correspondientes de cada línea de tracción se conectan juntas al una barra ecualizadora. Una caja adaptadora se suspende de una barra separadora proporcionada con una porción central de pata de perro para efectuar la transferencia de carga de la grúa. La herramienta de descenso que soporta la carga directamente se recibe en la caja adaptadora y transfiere la carga al aparato descensor sin la necesidad de trabajo de montaje.

Description

APARATO DESCENSOR PARA AGUAS PROFUNDAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención está generalmente relacionada con la instalación de componentes estructurales submarinos para sistemas de producción en mar abierto y más en particularmente para la instalación de tales componentes en aguas profundas. La instalación de los componentes estructurales submarinos para los sistemas de producción en mar abierto, como soleras, pilotes, conductores, y secciones de fondo de torre, se ha logrado usando grúas de brazo móvil en barcazas. La solera es una estructura de acero tubular que sirve como pilote y guía de conductor y equipo de plataforma que se extiende desde el suelo marino hasta aproximadamente treinta pies por encima de la capa de lodo. Los pilotes consisten de grandes tubos de acero los cuales aseguran la solera o la sección de fondo de torre al fondo marino y penetran la tierra hasta seiscientos pies. Los conductores son tuberías de acero que se entierran en la tierra a través de guías conectadas a la solera que se usan para perforar pozos. La sección de fondo de torre es la porción inferior de una gran plataforma marina. Los medios más comunes para instalar soleras submarinas, pilotes y conductores es el uso de grúas de brazo móvil montadas en barcazas. Las grúas tienen limitaciones de capacidad para bloques submarinos y la mayoría de las grúas de brazo móvil en barcazas no están equipados cpn bloques submarinos. Una ventaja del uso de la grúa es que no requiere una transferencia de carga de la grúa a otro sistema. Una desventaja al usar la grúa es la restricción de la instalación submarina para cargas relativamente ligeras y aguas poco profundas debidas a la capacidad limitada de bloques submarinos. Otra desventaja al usar la grúa es que limita a la grúa de hacer otro trabajo durante las operaciones de descenso y limita la capacidad de la grúa para proporcionar ayuda durante emergencias que puedan surgir. Un segundo medio de instalación es un mecanismo de sistemas de tracción con pinzas y un montaje de polea de bloque desplazable. Una ventaja en general de este sistema es que puede manejar cargas más pesadas que la grúa, dependiendo del tamaño del sistemas de tracción y de la línea de tracción. Una desventaja de este sistema es que se requiere la transferencia de carga de la grúa al sistemas de tracción y sistema de polea. Otra desventaja es que limita a la grúa de \hacer otro trabajo durante las operaciones de descenso y restringe a las grúas de la capacidad de cualquier ayuda durante emergencias . Un tercer sistema es un sistema múltiple de levantamiento que proporciona las ventajas de liberar la grúa en barcaza para hacer otro trabajo e incrementa la instalación submarina en mar abierto cargas más pesadas y en aguas más profundas. Las desventajas incluyen: la transferencia de carga se requiere de la grúa al sistema múltiple de levantamiento. Un operador se requiere para cada torno. Las levantadores se operan en diferentes y bajas velocidades . No hay una consola de control principal para sincronizar todos los tambores de levantamiento. No hay una barra ecualizadora para controlar la carga diferencial y alargamiento entre los cables de acero y la velocidad variable de levantamiento. Se requieren elevadores marinos separados para cada componente del sistema y el sistema requiere un montaje marino. Se puede ver que el estado actual de la técnica no se dirige adecuadamente a las necesidades encontradas en descender componentes para sistemas de producción en mar abierto en aguas profundas. La invención se dirige hacia las necesidades anteriores. Lo que se proporciona es un aparato descensor para aguas profundas que utiliza estructuras pescantes duales montadas en una barcaza. Cada estructura pescante tiene una línea de cable de acero de tracción devanada en un torno de almacenamiento. Cada línea de tracción se pasa por una polea a un torno de tracción y a través de poleas superior e inferior en la estructura pescante. Las poleas inferiores se conectan a una barra separadora y a una caja adaptadora, proporcionando un solo punto de descenso. Los extremos corxespondientes de cada línea de tracción se conectan juntas en una barra ecualizadora. La caja adaptadora se suspende de la barra separadora que está provista con una porción central de pata de perro para efectuar la transferencia de carga de la grúa. La herramienta de descenso que soporta la carga se recibe directamente en la caja adaptadora y transfiere la carga al aparato descensor sin la necesidad de trabajo de mentaj e . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para un mejor entendimiento de la naturaleza y objetos de la presente invención, se deberá hacer referencia a la siguiente descripción, tomada en conjunto con los dibujos anexos en los cuales a partes similares se dan como números de referencia, y en donde: la Figura 1 ilustra el uso de la técnica anterior de una grúa en una barcaza. La Figura 2 ilustra el uso de la técnica anterior de un sistemas de tracción en una barcaza. La Figura 3 ilustra el uso de la técnica anterior de un sistema múltiple de levantamiento en una barcaza. La Figura 4 es una vista lateral que generalmente ilustra el uso de la invención descendiendo una carga. La Figura 5 es una ilustración esquemática del mecanismo de descenso de la invención.

La Figura 6 es una vista lateral de la invención. La Figura 7 es una vista en planta de la invención. La Figura 8 es un vista en planta que ilustra la barra separadora y la caja adaptadora de la invención. Las Figuras 9A y 9B ilustran la secuencia de instalación de la barra separadora y la caja adaptadora. La Figura 10A ilustra el movimiento de la herramienta de descenso de la invención, con el peso de la estructura de instalación sobre ésta, para transferirla a una porción de descenso de la invención. La Figura 10B es una vista tomada a lo largo de las líneas 10B-10B en la TTigura 10A. La Figura 11 ilustra la herramienta de descenso de la invención siendo movida dentro de la caja adaptadora de la invención. La Figura HA es una vista tomada a lo largo de las líneas 11B-11B en la Figura 11. La Figura 12 ilustra la liberación de los componentes de grúa de la invención. La Figura 12A es una vista tomada a lo largo de las líneas 12B-12B en la Figura 12. La Figura 1 ilustra el uso de la técnica anterior de una grúa 1 montada sobre un brazo móvil en barcaza 3. Las grúas típicamente tienen limitaciones para los bloques submarinos 5.

La Figura 2 ilustra el uso de la técnica anterior de un mecanismo sistema de tracción 7 montado en la barcaza 3. Las pinzas 9 en el mecanismo de tracción 7, una polea de bloque de desplazamiento superior 11 en el bloque de grúa 13, una polea de bloque de desplazamiento inferior 15, un soporte de extremo cerrado 17 se usan para controlar la línea de tracción 19 y la carga 21, la cual se ilustra como una solera. La Figura 3 ilustra el uso de la técnica anterior de un sistema múltiple de levantamiento montado en la barcaza 3 que usa dos tambores dobles de levantamiento 23. Cada tambor dirige sus líneas de tracción 19 a un montaje de polea 25 montado en una torre 27. Como se puede ver en las Figuras 4 y 6, la invención generalmente se indica por el número 10. El aparato descensor para aguas profundas 10 generalmente está compuesto de dos pescantes 12, dos tornos de almacenamiento 14, dos tornos de tracción. 16, dos conjuntos de- bloques de polea superior e inferior 18 y 20, una barra separadora 22, una caja adaptadora 24, una herramienta de descenso 26 y una barra ecualizadora 28. Cuando sea necesario para hacer más fácil las referencias, sólo se referirán y describirán uno de los artículos duales en la invención. La invención se monta en calzas 30 recibidas en la barcaza 3, lo cual da como resultado que la invención puedan ser portátil. Esto permite que el aparato se mueva de barco a barco como sea necesario. Un pescante 12, torno de almacenaje 14, torno de tracción 16, y un conjunto de bloques de polea superior e inferior 18 se montan en una calza 30 para que estén en alineación entre sí. El segundo pescante 12, torno de almacenaje 14, torno de tracción 16, y conjunto de bloques de polea superior e inferior 18, 20 también se montan en una calza 30 para estar en alineación entre sí. Los dos conjuntos de pescantes y equipo asociado se montan en las calzas 30 para que estén separadas y en paralelo entre sí. Las calzas 30 se colocan de tal manera que los pescantes están en el borde de la barcaza 3. Las operaciones se controlan desde la cabina de operación 32 montada entre las calzas 30. La línea de tracción 34, de preferencia cable de -acero se almacena en cada torno de almacenamiento 14. Como mejor se puede ver en la ilustración esquemática de la Figura 5, la línea de tracción 34 del torno de almacenamiento se pasa por una polea alrededor de ambos tambores en el torno de tracción 16, bajo la polea fija 36A, sobre la polea 38A en un bloque de polea superior 18, bajo la polea 40A en el bloque de polea inferior 20, sobre la polea 38B en el bloque de polea superior 18, bajo la polea 40B en el bloque de polea inferior 20, sobre la polea superior 38C en el bloque de polea superior 18, bajo la polea fija 36B y alrededor de las poleas verticalmente apiladas duales 42 en un extremo de la barra ecualizadora 28. Los extremos de las líneas de tracción 34 de cada torno de almacenamiento 12 se indican con el numero 44. Una línea pendiente 46 tiene cada extremo fijado a los extremos respectivos de las líneas de tracción 34 de cada torno de almacenamiento y se pasa alrededor de la polea 48 en el extremo opuesto de la barra ecualizadora 28. Las líneas de tracción 34 preferiblemente son un cable con dirección izquierda en el torno de almacenamiento y un cable con dirección derecha en el otro torno de almacenamiento. Usando las líneas de tracción enrolladas opuestamente, balancea la torsión del cable en cada cable tractor. Esto evita que la carga se tuerza durante las operaciones de descenso o levantamiento y también evita que se tuerza la barra separadora y la caja adaptadora (en el montaje desplazable). El arreglo de las líneas de tracción 34 y la línea pendiente 46 alrededor de las poleas en la barra ecualizadora actúa para resistir la torsión natural de las líneas durante operaciones que pueden resultar de variables como la fuerza de fricción desigual o velocidades diferentes del torno. La Figura 8 ilustra la barra separadora 22 y una caja adaptadora 24. La barra separadora se usa en una manera común para mantener la posición entre por lo menos dos líneas elevadoras. Sin embargo, donde la barra separadora es tradicionalmente derecha, la barra separadora - 22 de la invención se proporciona con una sección central en forma de pata de perro 50. También se puede ver en la Figura 8 que la caja adaptadora 24 se proporciona con una abertura en forma de U 52, " a forma de U se coloca en el plano horizontal y con el extremo abierto de la U viendo hacia la misma dirección que el lado abierto de la sección de pata de perro 50 en la barra separadora 22, lejos del lado de la barcaza 3. El propósito de la sección de pata de perro 50 en la barra separadora 22 y la abertura en forma de U en la caja adaptadora 24 se explicará más adelante. La Figura 9A y 9B ilustra la instalación de la barra separadora 22 y la caja adaptadora 24. La línea 54 se extiende del bloque de grúa 13 a una barra manejadora 56. La barra, manejadora 56 se fija a la barra separadora 22. La caja adaptadora 24 se suspende de la barra separadora por medio de eslingas 58. Los extremos de la barra separadora 22 entran en alineación con cada placa de unión 60 de tal manera que la barra separadora se puede fijar a las placas de unión 60 por cualquier medio adecuado como por enchavetamiento, como se puede ver en la Figura 9B . El aparato entonces está listo para la transferencia de carga de la instalación de la estructura futura. La operación de mover y transferir la carga de la estructura que se va a instalar de la grúa en la barcaza al aparato de la invención se ilustra en las Figuras 10 - 12. Elementos tales como los pescantes se han omitido en las figuras de los dibujos para facilidad de ilustración. La Figura 10A ilustra el movimiento de la herramienta de descenso 26 y la carga hacia la caja adaptadora 24. En este paso, la carga de la estructura que será instalada es soportada completamente por la grúa 1 en la barcaza. Las eslingas 61 se fijan entre el .bloque de grúa 13 y uno o más grilletes 63 en el elevador interno de la grúa 64, el cual es liberablemente fijado a la herramienta de descenso 26. Las eslingas 67 se fijan entre uno o más grilletes 65, fijados al extremo inferior de la herramienta de descenso 26, y la carga, no se muestra. La Figura 10B ilustra la alineación de la herramienta de descenso 26, con la caja adaptadora. La Figura 11A ilustra la herramienta de descenso 26 que se mueve dentro de la caja adaptadora 24. Como mejor se ve en la Figura 11B, la herramienta de descenso 26 está dimensionada para ser recibida dentro de la abertura en forma de U de la caja adaptadora. La herramienta de descenso 26 también está proporcionada con un hombro 62 que tiene un diámetro más grande que la abertura en forma de U 52 en la caja adaptadora 24. Después de que la herramienta de descenso 26 es recibida en la abertura en forma de U 52, la herramienta de descenso 26 se desciende hasta que el hombro 62 descansa sobre la porción superior de la caja adaptadora 24, y ha transferido el peso de la carga sobre la caja adaptadora 24. Esto da como resultado una carga que directamente se transfiere a la invención. Como se ve en las Figuras 12A y 12B, una vez que la carga ha sido transferida, la grúa 1 se remueve de la operación de descenso simplemente liberando el elevador interno de la grúa 64 de la herramienta de descenso 26. La herramienta de descenso 26 se adapta al extremo superior para recibir el elemento interno de la grúa 64. El elevador interno de la grúa 64 se asegura en su lugar en la herramienta de descenso 26 de una manera conocida en la técnica. De este modo, la carga se ha transferido de la grúa al aparato descensor de la invención en una manera rápida y segura, mientras que se elimina la necesidad del trabajo de montaje el cual normalmente se requeriría. La operación de descenso generalmente se lleva a cabo como se ilustra en la Figura 4 y como se describió anteriormente en relación al uso de los tornos . Los dibujos ilustran la invención en operación con una configuración de cuatro líneas de tracción 34 en cada bloque de polea inferior 20. Sin embargo, dependiendo del peso de la carga y/o la profundidad del agua, se puede desear realizar las operaciones de descenso/ascenso con una configuración de ya sea dos o cuatro líneas de tracción. La Figura 13 ilustra una placa triple 66 que permite ya sea la configuración que se va a usar sin la necesidad de cambio a una placa diferente en el bloque de polea inferior 20 o re-enrollar el aparato. En la Figura 13, la placa triple 66 se fija al bloque inferior 20 en cada polea para proporcionar una configuración de cuatro líneas. Como se puede ver en la Figura 14, un lado de la placa 66 se puede liberar de una polea simplemente removiendo el o los pasadores por medios hidráulicos sin la necesidad de personal de montaje. Esto permite que la placa 66 gire hacia abajo bajo una polea para una configuración de dos líneas. El grillete 68 gira en una posición para fijar las líneas al soporte de la carga. Con una configuración de dos líneas, una carga se puede mover dos veces la distancia y velocidad de una configuración de cuatro líneas. Sin embargo, una configuración de dos líneas solamente es capaz de manejar la mitad del peso de una configuración de cuatro líneas. Ya que muchas modalidades variadas y diferentes se pueden hacer dentro del campo de empleo del concepto inventivo aquí enseñado y debido a que muchas modificaciones se pueden hacer en las modalidades aquí detalladas de acuerdo con los requerimientos descriptivos de la ley, se deberá entender que los detalles aquí mencionados se deberán interpretar como ilustrativos y no en un sentido limitante.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES 1. En una barcaza que contiene una grúa, un aparato descensor para aguas profundas, caracterizado porque comprende : a. dos estructuras pescantes montadas en la barcaza que están paralelas entre sí; b. un bloque de polea superior montado en cada estructura pescante; c. un bloque de poleas inferior suspendido de cada estructura pescante; d. un torno de tracción alineado con cada estructura pescante; e. un torno de almacenamiento alineado con cada estructura pescante; f. una barra ecualizadora montada entre las estructuras pescantes, la barra ecualizadora tiene dos poleas al final de cada barra ecualizadora adaycente a las estructuras pescantes y una polea al final de cada barra ecualizadora adyacente a los tornos de almacenamiento; g. una línea pendiente que se enrolla alrededor de una polea en la barra ecualizadora; h. una línea de tracción enrollada en cada torno de almacenamiento y enrollada alrededor de los tornos de tracción y los bloques de polea superior e inferior, una de las dos poleas en la barra ecualizadora, con el final de cada línea de tracción fijada a un extremo de la línea pendiente; i. una barra separadora fijada al bloque de polea inferior; j. una caja adaptadora fijada a la barra separadora; y . una herramienta de descenso adaptada para ser recibida en la caja adaptadora y transferir una carga directamente a la caja adaptadora.
2. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la barra separadora está provista con una sección central de pata de perro.
3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la caja adaptadora se proporciona con una abertura en forma de U para recibir la herramienta de descenso.
4. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque todo el aparato se monta en una calza para que pueda ser portátil.