RO134408A1 - Procedeu şi sistem de colectare şi direcţionare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu şi la un sistem de colectare şi direcţionare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că fiecare dintre laturile unor benzi (1) este prevăzută cu câte două fermoare (2) de sens opus, iar interconectarea benzilor flexibile termocontractabile este realizată cu câte o pereche de cursoare-închizător (4) robotizate deplasabile prin actuatoare electromecanice din componenţa constructivă, cu sensuri antagonice de închidere; într-o primă etapă, un capăt al sistemului de benzi flexibile termocontractabile unite parţial între ele se aplică prin înfăşurare şi interconectarea pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a unui fluid (S), comandând ulterior deplasarea acţionată electric a cursorului-închizător (4) corespondent; într-o a doua etapă este realizată deplasarea comandată electric a tuturor cursoarelor-închizător (4) ale fermoarelor (2) scurte pe sensul de închidere, spre zona unor stoppere (5) ce separă fermoarele (2) antagonice, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime care acoperă un număr de 3-5 sectoarede rezistenţe încorporate, îmbrăcând astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului (S) indiferent de formă, deformările sau diferenţele de cote pe care le prezintă acesta; într-o a treia etapă este acţionată termocontractarea graduală şi diferenţiată a extremităţii tubulaturii astfel formate, pentru o fixare fidelă şi etanşă, prin mularea în jurul corpului elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului (S), prin aplicarea unor tensiuni electrice la nişte borne (13) sistemului sectorizat de rezistenţe; într-o a patra etapă este realizată înfăşurarea capătului opus al sistemului de benzi unite în jurul corpului conductei (R) avariate, şi închiderea parţială a sistemului, prin deplasarea acţionată electric a cursorului.

Description

PROCEDEU SI SISTEM DE COLECTARE SI DIRECȚIONARE CONTROLATA A DEVERSĂRILOR ACCIDENTALE DE FLUIDE DIN CONDUCTE AVARIATE

Invenția se referă la un procedeu si un de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate ce transportă aceste produse, în situația ruperii sau fisurării acestora din diverse considerente, cu ajutorul cărora se intervine, în scopul colectării si direcționării controlate a fluidelor ce se deversează in mod accidental în mediul înconjurător, limitând efectele poluării și pierderile.

Se mai cunosc procedee și dispozitive pentru controlul și captarea scurgerilor accidentale de fluide:

Este cunoscut documentul WO 2009100450 A1 care dezvăluie o metodă de prevenire a scurgerilor din conducte prin bandajarea porțiunii avariate.

Este cunoscut și documentul JP 2001056086 A, care dezvăluie o tubulatură si procedeu de prevenire a pierderilor dintr-o conductă alcătuită dintr-o învelitoare de material textil fixat în jurul conductei prin intermediul unui fermoar.

Este cunoscut documentul CH666 108 A5 care descrie un manșon de reparatii destinat invelirii cablurilor cu izolația deteriorata, prin utilizarea materialului termocontractabil si a unui fermoar obișnuit.

Manșonul de raparatii conform CH 666 108 A5 este destinat pentru a fi aplicat ca un strat protector peste un cablu sau peste o tubulatura neîntrerupta fara parti lipsa, sau tubulatura cu corp continuu. Manșonul de reparatii conform CH 666 108 A5 nu este prevăzut cu fermoare liquid tight & gas tight, prin urmare nu poate îndeplini rolul de tubulatura flexibila, prin care, fluidele captate sa poata fi conținute si transportate. Etansarea manșonului conform CH 666 108 A5 este posibila doar prin suprapunerea prin glisare si ulterior presarea marginilor benzilor, intre manșonul închis si corpul cablului/tubulaturii asupra careia s-a intervenit prin acoperire. Prin urmare, manșonul de reparatii conform CH 666 108 A5, nu poate fi utilizat ca si soluție autonoma cu rol de tubulatura etanșa, pentru a capta si transporta fluide sub presiune provenind din conducte rupte, cu corp discontinuu.

Un alt dezavantaj major al manșonului conform CH 666 108 A5, este dat de faptul ca nu are prevăzute rezistente incorporate in materialul termocontractabil, pentru a putea permite activarea si controlul de la distanta al procesului de termocontractie cu a 2018 00930

22/11/2018 curent electric, prin urmare, termocontractia in mediu subacvatic nu poate fi realizata intr-o maniera simpla si eficienta, ci doar prin aplicarea de jet de aer cald, sau flacara, caracteristica ce face neaplicabil procedeul in cazul in care din considerente de siguranța este necesara acționarea de la distanta, ori in cazul conductelor aflate in mediu submarin unde este imposibila realizarea termocontractiei prin aplicarea de aer cald sau flacara aplicata omogen.

De asemenea, este cunoscut documentul US 4203472 A care descrie un dispozitiv și un procedeu de stopare a scurgerilor ce constau în aplicarea pe porțiunea avariată a conductei a unui agent de răcire printr-un dispozitiv prevăzut cu niște țevi radiate.

Este cunoscut un procedeu ce utilizează o tubulatură flexibila pentru captarea scurgerilor accidentale din conducte, dezvăluit în brevetul RO130429A2, (EP 15750834.2-1010/ 3097337), care folosește conducte flexibile din materiale termocontractabile pentru captarea fluidelor din conductele deteriorate, procedeu care prevede intr-o prima etapa conectarea si fixarea prin termocontractare a unei tubulaturi flexibile pe conducta avariata, tubulatura flexibilă fiind inițial fragmentată sub formă de benzi longitudinale realizate din materiale compozite care au cel puțin o zonă de contractare termică și prevăzută în interior cu rezistențe electrice încorporate, interconectarea benzilor si etansarea tubulaturii flexibile astfel obținute fiind realizată prin închizătoare de fermoar deplasabile prin tractarea cu cabluri sau lanțuri, prin mijloace mecanice, tractarea fiind făcută dinspre căpătui de tubulatura flexibila montat pe conducta avariata către celalalt capat al tubulaturii, pe care se afla deja montat si fixat cu un colier, un element de cuplare avand un diametru prestabilit la un capat de cuplare egal cu diametrul maxim al tubulaturii flexibile, prevăzut cu o reducție compatibila cu diametrul tubulaturii flexibile, iar la celalalt capat compatibil cu diametrul flansei de amonte a sistemului de stocare-pompare si cu particularitățile de fixare.

Această soluție prezintă dezavantajul că sistemul si procedeul de închidere al fermoarelor prin tractarea elementelor flexibile de tipul lanțurilor sau cablurilor metalice conectate la cursoarele închizătoare ale fermoarelor, necesita prezența simultana a mai multor vehicule cu comanda la distanta (ROV-uri ) care trebuie sa participe pentru susținerea si poziționarea benzilor in poziția corespunzătoare pentru a permite glisarea a 2018 00930

22/11/2018 închizătoarelor realizata prin tractarea sincronizată a elementelor flexibile de tip lanțuri sau cabluri menționate mai sus cu care sunt dotate acestea , iar in anumite situatii este dificila mobilizarea si corelarea unui efectiv mare de nave si echipaje specializate care sa gestioneze simultan un număr mare de ROV-uri, ca de exemplu in cazul unei conducte avariate prin rupere, in perimetrele de exploatare offshore din zona Arctica unde marea este înghețata pe parcursul mai multor luni, sau in sezonul uraganelor, situatii care pot cauza întârzieri de cateva saptamani sau chiar luni înainte de a putea interveni. Procedeul de etanșare a sistemului de benzi prin tractarea cu ROV-uri este destul de anevoios, existând riscul de a provoca daune prin ruperea rezistentelor in interiorul benzilor în timpul închiderii fermoarelor sau smulgerea benzilor de pe conducta pe care au fost fixate ambele datorita tensiunilor care sunt generate prin tractarea închizătoarelor.

Un alt dezavantaj este dat de faptul ca înainte de a interveni la conducta avariata trebuie sa se monteze in prealabil la intrarea in sistemul de stocare al fluidului capetele benzilor flexibile libere si independente printr-un colier si o reducție cu caracteristici invariabile de fixare in conformitate cu caracteristicile flansei sistemului de stocare sau pompare si un diametru compatibil cu diametrul maxim al tubulaturii flexibile ce va fi generata prin închiderea benzilor.

Acest sistem si acest procedeu necesita operațiuni preliminarii ce presupun alocarea unui timp suplimentar pentru efectuarea măsurătorilor, pentru proiectarea si producerea reducției adaptate pentru cuplare înainte de intervenția propriu zisa si necesitatea manipulării cu ROV-uri a unui sistem de benzi dificil de manipulat datorita reducției masive ce va fi cuplata cu flansa de conectare a sistemului de pompare.stocare disponibil.

Un alt dezavantaj este acela ca procedeul de închidere al fermoarelor prin tractarea cu ROV uri a cablurilor flexibile nu este reversibil, întrucât aceasta nu poate funcționa decât in sensul închiderii fermoarelor, iar operațiunea de cuplare la elementele flexibile pentru tractare si gestionarea acțiunii simultane a tuturor ROV-urilor este dificila in cazul deversării fluidelor care provoacă lipsa vizibilității camerelor de luat vederi esențiale in procesul de dirijare al ROV-urilor ceea ce creaza dificultăți in manevrarea si controlul precis al gradului de închidere a fermoarelor, iar in alte situatii in a 2018 00930

22/11/2018 timpul tracțiunii simultane a închizătoarelor cu ajutorul cu ROV-urilor, conducta avariata asupra careia se intervine poate suferi deteriorări suplimentare care complica intervenția si întârzie stoparea deversării.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție, constă în introducerea unor faze de procedeu și a unor elemente tehnice la sistemul de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate care să permită recuperarea prin direcționarae controlată a fluidelor cum sunt cele petroliere, cu costuri minime, printr-un procedeu si sistem superioare într-un interval de timp mai scurt.

Procedeul de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate conform invenției rezolvă această problemă tehnică prin aceea că folosește benzi flexibile 1 din materiale termocontractabile prevăzute pe fiecare dintre laturile longitudinale cu cate doua fermoare antagonice 2, cu sensuri de funcționare reciproc contrare, fermoarele fiind de tip liquid tight & gas tight, ce pot fi unite marginal si prevăzute cu câte o pereche de cursoare-închizător robotizate 4, elemente in sine deplasabile prin actuatoare electro-mecanice din componența constructivă, în sensuri antagonice de închidere, care asigură astfel o închidere simultana automatizată a fermoarelor pornind de la ambele capete ale sistemului, ceea ce permite fixarea si etansarea prin termocontractare la ambele capete. Fermoarele antagonice pot avea lungimi diferite, mai scurte in partea dinspre sistemul de stocare si mai lungi in partea dinspre conducta avariata, astfel incat stopperele 5 cu rol de capat de cursa sa nu fie poziționate aproape de zona avariata.

Conform procedeului, într-o primă etapă benzile flexibile 1 termocontractabile sunt unite intre ele pe o porțiune scurtă la capătul dinspre sistemul disponibil pentru stocare sau pompare a fluidului S, prin deplasarea acționată electric a cursoruluiînchizător robotizat 4 corespondent, într-o a doua etapă, capetele unite ale benzilor flexibile sunt fixate pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S a fluidului un tanc colector și se comandă deplasarea cursoarelor-închizător robotizate 4 ale fermoarelor scurte înspre zona de capat de cursa a fiecărui fermoar, zona delimitată de stopperele centrale 5 ce delimitează fermoarele antagonice, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime ce a 2018 00930

22/11/2018 acoperă un număr oarecare de sectoare de rezistente încorporate, îmbrăcând astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S indiferent de diametrul si diferentele de cote ale acesteia, într-o a treia etapă este acționată termocontractarea capetelor unite ale benzilor flexibile 1 termocontractabile pentru fixare etanșă pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului sectorizat de rezistențe, pentru termocontractarea graduală și diferențiată a extremității tubulaturii astfel formate în jurul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, într-o a patra etapă se înfășoară capătul opus al sistemului de benzi unite prin închiderea parțială a fermoarelor, doar cât să țină benzile împreunate în zona de capăt, în jurul conductei avariate R, indiferent de forma, deformările sau diferențele de cote pe care le prezintă capătul acesteia, într-o a cincea etapă, prin aplicarea unei tensiuni electrice, se comandă deplasarea cursoarelor-închizător robotizate 4 ale fermoarelor lungi 2 înspre zona stopperelor 5 ce delimitează fermoarele antagonice, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu un diametru oarecare ce îmbracă corpul conductei avariate R, pe o lungime ce acopera un anumit număr de sectoare de rezistențe încorporate, într-o a sasea etapă se comandă contractarea graduală și diferențiată a extremității tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate R, prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele 13 sistemului sectorizat de rezistențe electrice, pentru termocontractarea în mod diferit a unui anumit număr de sectoare de rezistențe electrice astfel încât să se realizeze o mulare cât mai perfectă a tubulaturii pe corpul conductei avariate R, iar intr-o ultima etapa etapa - a șaptea etapa se comanda centralizat deplasarea cursoarelor-inchizator robotizate in scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice 2 in zona stoperelor centrale 5 etansand astfel sistemul de colectare si generând dirijarea fluxului de fluide captat către sistemul de stocare sau pompare S.

Sistemul de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, de aplicare a procedeului conform invenției, se compune dintr-un număr n de benzi flexibile 1 termocontractabile având multiple zone realizate din material termocontractibil în care sunt încorporate multiple rețele independente de rezistențe electrice 6 pentru încălzire, fiecare dintre benzi fiind prevăzuta pe ambele a 2018 00930

22/11/2018 Μ laturii longitudinale cu cate doua fermoare de tipul liquid tight & gas tight 2 cu sensuri reciproc opuse de închidere/deschidere și cu două cursoare-închizător robotizate 4 cu sensuri opuse de operare, ambele dispuse pe aceeași latura a benzii, si dotate cu actuatoare electro-mecanice încorporate cuplate mecanic la un sistem cu pinioane care prin mișcarea lor în sens orar și în sens trigonometric permit deplarea liniară a cursorului-închizător de-a lungul șinelor cu dinți de fermoar, închizând sau deschizând fermoarele liquid tight & gas tight 2 în baza unor comenzi transmise de un operator.

Lungimea fermoarelor antagonice 2 poate fi inegala, benzile putând fi prevăzute cu fermoare lungi la un capat si respectiv fermoare scurte la celalalt capat, fermoarele fiind delimitate de stopperele pentru capat de cursa 5 poziționate mai aproape de extremitatea aplicata prin înfășurare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, evitând astfel parcarea cursoarelor-inchizator robotizate 4 prea aproape de zona de ruptura a conductei avariate R, sau deasupra zonei fisurate, in momentul închiderii complete a tuturor fermoarelor si etansarea sistemului.

La ambele capete ale benzilor sunt prevăzute garnituri magnetice 10 și inserție din material cu memoria formei 11 ca de exemplu EAP (polimeri electro-activi), sau aliaje nichel-titan, în scopul generării unei curburi prin aplicarea unei comenzi.

Fermoarele antagonice 2 au circuite electronice ce asigura printr-un modul de comunicare încorporat 12, emiterea de semnale electronice și date pentru determinarea indicând poziția exactă a cursoarelor-închizator robotizate pe corpul benzilor și pentru comandarea deplasării înainte sau înapoi a cursoarelor-închizător robotizate 4. Benzile pot fi asamblate atat manual cât și cu ajutorul ROV-urilor, benzile putând fi prevăzute cu ocheți pentru manipulare, dotate cu mufe liquidproof pentru conectare la sisteme electrice de comanda si control, avand prevăzute si valve conector multitasking pentru purjare sau montare accesorii. Benzile termocontractabile 1 sunt prevăzute cu un strat special de adeziv solid 9, cu activare termica .dispus pe partea interioara a benzilor, adeziv care tinde sa se lichefieze sub acțiunea de încălzire a rezistentelor electrice, generând astfel efectul de vulcanizare pe corpul conductelor pe care se muleaza in timpul termocontractarii, generând astfel o fixare mai rezistenta si o etansare mai buna.

Procedeul și sistemul conform invenției prezintă următoarele avantaje:

In contrast cu toate invențiile indicate anterior, prezenta invenție poate fi aplicata si a 2018 00930

22/11/2018 utilizata cu succes intr-un timp mult mai scurt datorita îmbunătățirilor substanțiale ale procedeului si elementelor de cuplare, fixare si închidere. Reprezintă o soluție rapidă de intervenție pentru captarea deversărilor necontrolate de fluide din conducte rupte și pentru direcționarea fluidelor preluate către o zona dorita un sistem de stocare sau de pompare către un tanc de stocare, necesitând doar 1-2 ROV-uri in loc de 3-5 ROV-uri, resurse tehnice greu accesibile in zone sau condiții dificile ca de exemplu in cazul unor accidente in zona arctica de foraje sau in sezonul uraganelor, in sezonul înghețului când marea este acoperita de gheata timp de cateva luni si doar puține mijloace de transport dotate cu echipamente compatibile reusesc sa ajunga la locul incidentului.

- Prin termocontractarea independenta la ambele extremități ale sistemului, operațiune posibila prin cele doua fermoare antagonice ce permit unirea benzilor la ambele capete, se asigura o fixare rapida, versatila si eficienta a sistemului de colectare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S a fluidului. Avand cate doua fermoare 2 cu sensuri antagonice pe fiecare latura, este posibila efectuarea montării si fixării rapide si sigure, prin termocontractare si mulare controlata a sistemului de colectare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S, indiferent de diametrul si diferentele de cote pe care le prezintă acestea in zona disponibila pentru conectare, fara a mai fi necesara proiectarea prealabila, realizarea, manipularea si asamblarea cu coliere a unei reducții masive, compatibile atat cu diametrul sistemului flexibil de colectare cat si cu caracteristicile de cuplare ale sistemului de stocare sau pompare S. Este inlaturata astfel nevoia de manipulare a unor greutati suplimentare in condiții dificile si cu mai multe echipamente sofisticate ce necesita mai multi operatori cu abilitati tehnice deosebite.

-Siguranța suplimentara a fixării si etansarii este data si de faptul ca in timpul termocontractarii se activeaza un strat special de adeziv solid activabil termic, rezultând o vulcanizare a sistemului de benzi pe corpul conductelor pe care sunt montate, contribuind astfel atat la etansare cat si la eliminarea riscului de smulgere a fixării cu colierele standard prevăzute de invențiile precedente.

-Riscul provocării daunelor suplimentare la conductele sau sistemele avariate asupra carora se intervine este drastic diminuat prin folosirea cursoarelor-inchizator robotizate cu actuatoare electro-mecanice care închid sau deschid fermoarele printr-o deplasare a 2018 00930

22/11/2018 lina, fara a tensiona sistemul, eliminând riscul smulgerii sistemului de benzi de pe conductele pe care sunt montate, sau riscul ruperii rezistentelor electrice incorporate datorita tensionării excesive a benzilor in timpul operațiunii de închidere a fermoarelor prin tractarea simultana cu mai multe ROV-uri. In același timp.

-Operațiunea de închidere robotizata a fermoarelor liquid tight & gas tight decurge lin, poate fi gestionata de un singur operator care comanda toate cursoarele-inchizator robotizate, nemaifiind nevoie de participarea simultana a unui număr mare de ROV cu abilitati complexe comandate simultan de mai multi operatori cu abilitati tehnice deosebite pentru manipularea acestora, in sensul dirijării tracțiunii in unghiurile corespunzătoare pentru a tracta închizătoarele fara a tensiona sistemul.

-Sistemul de închidere confom prezentei invenții oferă avantajul de a putea fi acționat atat in sensul închiderii graduale cat si in sensul deschiderii graduale a sistemului de fermoare, operatorul avand si un control permanent al poziției exacte pentru fiecare cursor-inchizator robotizat cu actuator electro-mecanic, poziția fiind monitorizata eficient de la distanta, prin semnalele colectate de la senzorii de pe benzi, fara a depinde de camerele de luat vederi ale ROV-urilor , ale căror lentile pot fi afectate, murdărite de fluidele deversate.

-Operațiunea de montare inițiala si cuplare a benzilor pe corpul conductelor avariate si pe corpul sistemelor de stocare este facilitata prin flexarea/curbarea in sens transversal a capetelor benzilor, deoarece aceasta curbare este generata prin comenzile aplicate zonelor cu inserție din material cu memoria formei incorporate, de tipul polimerilor electroactivi, care in conjuncție cu sistemul de garnituri magnetice dispuse in aceeași zona facilitează sarcina ROV-urilor la operațiunea de fixare pe conducte.

-Procedeul poate fi aplicat deasemenea la interventile pentru refacerea integrității conductelor cu corp continuu precum si la intervențiile pentru refacerea integrității izolației cablurilor submarine cu corp continuu, fara a fi nevoie de secționarea acestora, întrucât sistemul conform invenției poate declanșa termocontractia chiar si in mediu subacvatic fara a fi nevoie de flacara sau jet de aer cald.

Intr-un exemplu de intervenție sistemul si procedeul sunt prezentate în continuare în Figurile 1 - 6 care reprezintă:

-Fig. 1, vedere a unui sistem format din mai multe benzi termocontractabile 1 a 2018 00930

22/11/2018 unite/îmbinate între ele la ambele capete, prin închiderea fermoarelor liquid tight & gas tight 2, cu sensuri reciproc contrare, în diferite stadii de închidere, fermoarele fiind prevăzute cu cursoare-inchizator robotizate, cu directii antagonice de funcționare 4, care au căpătui de cursa delimitat de stopperele centrale 5 si care sunt deplasabile prin actuatoare electro-mecanice din componența constructivă, în sensuri reciproc contrare de închidere, ce pot închide si deschide fermoarele in baza unor comenzi transmise de un operator prin aplicarea unei comenzi la sistemul de borne 13.

-Fig. 2, vedere a unei benzi flexibile termocontractabile 1, banda avand multiple zone realizate din material termocontractibil 3 în care sunt incorporate rețele independente de rezistențe electrice 6 pentru încălzire, pe ambele părți laterale banda fiind prevăzută cu sisteme de închidere cu cate doua fermoare antagonice de tip liquid tight & gas tight 2 cu directii reciproc contrare de inchidere/deschidere, iar pe una dintre părțile laterale avand doua cursoare-inchizator robotizate cu sensuri antagonice 4, ce pot închide si deschide fermoarele 2 in baza unor comenzi transmise de un operator, închiderea completa a fermoarelor fiind făcută prin deplasarea cursoarelor-inchizator 4 pana la stopperele centrale 5 ce delimitează căpătui de cursa pentru fiecare dintre fermoarele antagonice 2 care sunt prevăzute si cu circuite indicatoare 12 pentru poziția cursoarelorinchizator. La ambele capete ale benzilor sunt prevăzute garnituri magnetice 10 si inserție din material cu memoria formei 11 , ca de exemplu polimeri electroactivi- EAP, in scopul generării unei curburi prin aplicarea unei comenzi, a unui impuls electric;

-Fig. 3, vedere in secțiune a unei benzi flexibile realizata din materiale termocontractibile 3 în interiorul careia sunt prevăzute multiple rețele independente sectorizate de rezistențe electrice 6 pentru încălzire cu borne de conectare 13, banda având inserție din kevlar sau aramida 7 sau materiale cu proprietăți de rezistenta similare, acestea fiind prevăzute in scop de ranforsare, iar pe fiecare dintre părțile laterale banda are prevăzut un sistem de închidere cu cate doua fermoare antagonice de tip liquid tight & gas tight 2 ce se pot închide si deschide fermoarele in baza unor comenzi transmise de un operator, fermoarele avand si circuite indicatoare 12 ale poziției cursoarelorinchizator, la exterior banda este prevăzută cu un strat protector flexibil din material plastic termoizolant 8, de tipul neoprenului sau similar in scopul conservării energiei termice necesare termocontractarii, iar pe fata interna banda este prevăzută cu un strat a 2018 00930

22/11/2018 special din adeziv solid activabil termic 9, care tinde sa se lichefieze sub acțiunea de încălzire a rezistentelor electrice 6, generând efectul de vulcanizare pe corpul conductelor pe care se montează, pentru o fixare rezistenta si o etansare mai buna.

-Fig. 4. vedere a unui sistem de captare si dirijare controlata realizat din benzi termocontractabile 1, pregătit pentru a fi aplicat pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S conform cu detaliul A in scopul captării si dirijării controlate a deversărilor dintr-o conducta avariata conform cu detaliul B, unde atat conducta avariata R cat si corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S prezintă diferente de cote si diametre iar diametrul inițial al tubulaturii realizate prin deplasarea cursoarelor închizător robotizate 4 si închiderea fermoarelor 2, înainte de termocontractare, corespunzande cu dimensiunile unor eventuale diferențe de cote (flanșe, etc), de pe corpul acestora, iar intr-o etapa ulterioara, sistemul este aplicat peste flansa din amonte a sistemului de stocare sau pompare S conform cu detaliul C, sistemul aflandu-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor, înainte de fixarea prin termocontactare.

-Fig. 5. vedere a unui sistem de captare si dirijare controlata realizat din benzi termocontractabile 1, aplicat si fixat prin termocontractare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S conform cu detaliul D, iar căpătui celalat al sistemului este aplicat/infasurat peste corpul conductei avariate conform cu detaliul E, sistemul aflandu-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor 2, înainte de termocontactare pe corpul conductei avariate, etapa in care diametrul inițial al tubulaturii realizate prin deplasarea cursoarelor închizător robotizate 4 si închiderea fermoarelor 2, corespunde cu dimensiunile unor eventuale diferențe de cote de pe conducta avariată ca deformări, flanșe, etc, iar diametrul final după termocontractare generează o fixare prin mularea precisa a tubulaturii pe corpul conductei avariate R pe care a fost infasurata conform cu detaliul F, urmând ca intr-o etapa succesiva, etansarea definitiva in scopul captării si dirijării controlate a fluidelor deversate din conducta avariata R sa fie realizata prin deplasarea automatizata a cursoarelor-inchizator robotizate 4 cu actuatore electromecanice înspre zona stopperelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-inchizator robotizate cu sensuri antagonice de funcționare, etansand astfel sistemul de captare conform cu detaliul G, a 2018 00930

22/11/2018 determinând dirijarea fluidelor către sistemul de stocare sau pompare S.

Fig.6. Vedere a unui sistem de captare si dirijare controlata realizat din benzi termocontractabile 1 conform cu detaliul H, pregătit pentru a fi aplicat/infasurat si fixat prin termocontractare pe corpul unei conducte cu corp continuu ce prezintă o avarie prin fisurare longitudinala, (sau pregătit pentru a fi aplicat pe corpul unui cablu submarin cu izolația deteriorata) procedeul de captare si dirijare controlata fiind pus in aplicare intr-o prima etapa a intervenției prin fixarea/infasurarea/ aplicarea ambelor capete ale sistemului peste/pe corpul conductei avariate, la o distanta oarecare fata de zona fisurata/avariata conform cu detaliul J, sistemul aflandu-se în faza Incipientă de închidere a fermoarelor, înainte termocontactare, faza in care diametrul inițial al tubulaturii realizate prin închiderea fermoarelor, corespunde cu dimensiunile unor eventuale diferențe de cote de pe conducta avariată R, iar diametrul final după termocontractarea graduala si diferențiata a unui anumit număr de sectoare cu rezistente independente generează o fixare prin mularea ambelor capete ale tubulaturii pe corpul conductei avariate R sau a cablului cu izolația deteriorata pe care a fost infasurata, la o distanta oarecare de zona avariata conform cu detaliul K urmând ca etansarea definitiva definitiva in scopul captării si dirijării controlate deplasarea automatizata a cursoarelor-inchizator robotizate cu actuatore electromecanice înspre zona stopperelor centrale, ce delimitează cursa cursoarelor-inchizator robotizate cu sensuri antagonice de funcționare, etansand astfel sistemul de captare conform cu detaliul L, avand ulterior posibilitatea de a comanda termocontractarea întregului sistem pe conducta sau cablul pe care a fost aplicat sistemul, realizând astfel o mulare completa a sistemului pe corpul conductei/cablului avariat conform cu detaliul M, Conform invenției, sistemul de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate este realizat prin interconectarea unor benzi pentru a putea fi aplicate prin infasurarea in jurul unei conducte rupte în care se află un fluid sub presiune, sistemul fiind alcătuit dintr-un număr n de benzi realizate în principal din materiale termocontractabile pe baza de polimeri termoplastici (ca de exemplu PVDF, poliolefine), cu raport de contactare 3:1 sau mai mare, contractarea materialului avand loc doar in sens transversal, la temperaturi intre +100 °C si +150 °C, materialul avand parametri optimi de flexibilitate, rezistenta la foc (extremly fire retardand), a 2018 00930

22/11/2018 rezistenta mecanica mare, rezistenta la abraziune, rezistenta la agenti chimici corozivi si solventi, rezistenta la raze ultraviolete, si cu aplicabilitate practica in spectrul termic: 40 °C / +180 °C, benzile avand mai multe zone termocontractabile in maniera independenta, benzile fiind prevăzute pe ambele laturi longitudinale cu cate 2 fermoare antagonale de tipul liquid tight & gas tight cu sensuri reciproc opuse de închidere, avand cate 2 cursoare-inchizator robotizate pentru fiecare banda, dispuse pe una dintre laturii si avand sensuri opuse de operare. Benzile termocontractabile cu fermoare antagonice sunt sunt prevăzute la interior cu mai multe rețele independente de rezistențe electrice, operațiunea de termocontractare putând fi făcută in maniera independenta, modulabila pentru fiecare zona in parte si controlata centralizat, rezistentele electrice spiralate fiind conectate la o rețea externa de alimentare electrica prin intermediul unor sisteme de prize/mufe de tip “water-proof”.

Benzile (1 ) sunt prevăzute cu :

Fermoare liquid tight & gas tight 2 cu sensuri antagonice de închidere, dotate cu cursoare-inchizator robotizate 4 cu actuatoare electro-mecance ce asigura o închidere si deschidere automatizata a fermoarelor prin deplasarea cursoarelor închizătoare

Multiple zone termocontractabile 3 ce au incorporate rețele independente de rezistente electrice controlabile in maniera independenta si modulabila, comenzile fiind gestionate de către un unic operator.

Rezistente electrice incorporate 6, cu flexibilitate ridicata in scopul evitării ruperii firelor ca urmare a tensiunilor generate la termocontractare, prin urmare rezistentele sunt impartite intr-un număr mare de sectoare independente pentru a putea comanda in maniera independenta mai multe zone simultan in scopul termocontractarii diferențiate in funcție de necesitați si particularitățile intervenției.

Strat protector din material plastic termoizolant flexibil 8 de tipul neoprenului sau similar, prevăzut pe partea externa a tubulaturii, in scopul conservării temperaturii interne generate in scopul termocontrcatarii.

Inserție din rețea de kevlar 7, aramida sau materiale cu rezistenta asemanatoare, pentru generarea unei ranforsari suplimentare a benzilor cu fermoare cu sensuri antagonice de închidere.

a 2018 00930

22/11/2018

Un strat special cu rol de adeziv solid activabil termic 9, pe partea interioara a benzilor termocontractabile, adeziv care tinde sa se lichefieze sub acțiunea de încălzire a rezistentelor electrice, generând astfel efectul de vulcanizare pe corpul conductelor pe care se montează, generând astfel o fixare rezistenta si o etansare mai buna.

Garnituri din cauciuc magnetic 10 prevăzute la extremitățile longitudinale, pentru a facilita operațiunile inițiale de înfășurare si conectare a benzilor pe conducte.

Inserție cu cel puțin un element flexibil 11 realizat din material ce isi poate modifica forma sub acțiunea unei comenzi, sau a unui impuls ca de exemplu aliaje nichel-titan, sau EAP - polimeri electro-activi, dispus de-a lungul laturii transversale a benzilor flexibile, in scopul de a contribui prin exercitarea unui lucru mecanic la generarea curburii benzilor flexibile in faza de înfășurare si cuplare in jurul conductei.

Sistem cu circuite indicatoare 12 pentru monitorizarea poziției cursoarelorinchizator robotizate

Borne pentru conexiuni multiple/multitasking 13.

Sistemele actuator robotizate, sistemele de stocare pentru fluide, stațiile de pompare subacvatice sunt deja elemente cunoscute si utilizate la scara larga, iar conectarea si deconectarea acestora reprezintă operațiuni uzuale, realizabile si de la distanta, fara a fi necesare intervenții manuale sau aptitudini inovative. Benzile pot fi asamblate atat manual cât și cu ajutorul ROV-urilor, benzile putând fi prevăzute cu ocheți pentru manipulare, dotate cu mufe liquidproof pentru conectare la sisteme electrice de comanda si control , avand prevăzute si valve conector multitasking pentru purjare sau montare accesorii.

Procedeul de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate prin rupere, este realizat prin următoarele etape conform Figurilor 1 , 4, 5 .

• Se îmbina intre ele un număr n de benzi flexibile 1 prevăzute cu fermoarele antagonice 2 care permit îmbinare dinspre ambele capete ale benzilor către zona stoperelor centrale 5, comandând deplasarea cursoarelor robotizate 4 prin a 2018 00930

22/11/2018 aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului de benzi 13, generând astfel o îmbinare parțiala a benzilor flexibile 1, ce vor fi astfel închise doar cat sa tina benzile împreunate in zona de capat • Se aplica prin înfășurare in prima faza benzile in jurul elementului de cuplare al sistemul de stocare sau pompare S, si prin aplicarea unei tensiuni electrice se comanda deplasarea parțiala a cursoarelor robotizate 4 ale fermoarelor scurte pe sensul de închidere, spre stoperele centrale 5 ce delimitează fermoarele antagonice 2, astfel incat sa genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime ce acopera un anumit număr de sectoare termocontractabile cu rezistente incorporate, imbracand astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, indiferent de forma acestuia sau diferentele de cote pe care le prezintă acesta in zona disponibila pentru conectare la sistenul flexibil de captare si dirijare controlata.

• In scopul unei etansari a tubulaturii flexibile pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului sectorizat de rezistente 13 se comanda termocontractarea graduala si diferențiata a extremității tubulaturii astfel formate in jurul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S. Se vor comanda in mod diferit un număr de 3-5 sectoare de rezistente, pentru a termocontracta in mod diferit un număr de 3-5 sectoare ale tubulaturii formate, astfel incat sa se realizeze o mulare cat mai perfecta a tubulaturii pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S.

• Intr-o faza ultrioara, se va aplica prin înfășurare căpătui opus al sistemului de benzi unite parțial, in jurul conductei avariate R, indiferent de forma, deformările sau diferentele cote pe care le prezintă căpătui conductei avariate R.

• Prin aplicarea unei tensiuni electrice la sistemul de borne 13 se comanda deplasarea parțiala a cursoarelor robotizate 4 ale fermoarelor lungi 2, pe sensul de închidere, înspre zona stopperelor 5 ce delimitează fermoarele antagonice, astfel incat sa genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare ce imbraca corpul conductei avariate R, pe o lungime ce acopera un anumit număr de sectoare de rezistente incorporate.

a 2018 00930

22/11/2018 I y • Se comanda contractarea graduala si diferențiata a extremității tubulaturii astfel formate in jurul corpului conductei avariate R prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului sectorizat de rezistente 13. Se vor comanda in mod diferit încălzirea unui anumit număr de sectoare de rezistente, pentru a termocontracta in mod diferit un anumit număr sectoare astfel incat sa se realizeze o mulare cat mai perfeta a tubulaturii pe corpul conductei avariate R.

• Intr-o ultima etapa, etansarea definitiva a sistemului in scopul captării si dirijării controlate a fluidelor deversate din conducta avariata R va fi comandata prin închiderea completa a fermoarelor liquid tight & gas tight 2 realizata prin deplasarea automatizata a închizătoarelor de fermoar robotizate 4 dotate cu actuatoare electromecanice, înspre zona stopperelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-inchizator robotizate 4 cu sensuri antagonice de funcționare.

• Intr-o alta situație, atunci când se intervine la conducte cu corp continuu avariate prin fisurare, sau la cabluri submarine cu izolația deteriorata in conformitate cu Fig. 6 , intr-o prima faza ambele capete ale sistemului sunt înfășurate pe corpul aceleiași conducte R, la o distanta oarecare fata de zona avariata, sistemul aflandu-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor 2, înainte termocontactare, faza in care diametrul inițial al tubulaturii realizate prin închiderea fermoarelor liquid tight & gas tight 2, corespunde cu dimensiunile unor eventuale diferențe de cote, flanșelor, etc. de pe conducta avariată R, iar diametrul final după termocontractare generează o fixare prin mularea precisa a tubulaturii pe corpul elementelor pe care a fost înfășurată, iar intr-o ultima etapa etansarea definitiva, in scopul stopării deversării necontrolate a fluidelor deversate din conducta avariata R, va fi comandata prin închiderea completa a fermoarelor liquid tight & gas tight 2 realizata prin deplasarea automatizata a închizătoarelor de fermoar robotizate 4 înspre zona stopperelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-inchizator robotizate 4 cu sensuri antagonice de funcționare.

Claims (9)

1. REVENDICĂRI

   1. Procedeu de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, folosind benzi flexibile termocontractabile din materiale termocontractabile unite marginal prin fermoare de tip liquid tight & gas tight prevăzute cu cursoare-închizător robotizate care asigură astfel o închidere automatizată a fermoarelor, caracterizat prin aceea că, fiecare dintre laturile longitudinale ale benzilor 1 este prevăzută cu cate doua fermoare de sens opus 2, iar interconectarea benzilor flexibile termocontractabile este realizată cu câte o pereche de cursoare-închizător robotizate 4 deplasabile prin actuatoare electro-mecanice din componența constructivă, cu sensuri antagonice de închidere, într-o primă etapă , un capat al sistemului de benzi flexibile termocontractabile unite parțial intre ele, se aplica prin înfășurare si interconectarea pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S, comandând ulterior deplasarea acționată electric a cursorului-închizător robotizat 4 corespondent, într-o a doua etapă, este realizată deplasarea comandata electric a tuturor cursoarelor-inchizator robotizate 4 ale fermoarelor scurte 2 pe sensul de închidere, înspre zona stopperelor 5 ce separa fermoarele antagonice 2, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime ce acoperă un număr de 3-5 de sectoare de rezistente încorporate, îmbrăcând astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S indiferent de forma, deformările sau diferențele de cote pe care le prezintă acesta, într-o a treia etapă este acționată termocontractarea graduală și diferențiată a extremității tubulaturii astfel formate pentru o fixare fidela si etanșă prin mularea in jurul corpului elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S, prin aplicarea unor tensiuni electrice la bornele 13 sistemului sectorizat de rezistențe, într-o a patra etapă este realizată înfășurarea capătului opus al sistemului de benzi unite în jurul corpului conductei avariate R si închiderea parțiala a sistemului prin deplasarea acționată electric a cursorului-închizător robotizat 4 corespondent, generând realizarea unei tubulaturi cu diametru adecvat, indiferent de forma, deformările sau diferențele de cote pe care le prezintă capătul conductei avariate R, într-o a cincea etapă este realizată deplasarea comandată electric a tuturor cursoarelor-închizător a 2018 00930

   22/11/2018 robotizate 4 ale fermoarelor lungi înspre zona stopperelor 5 ce delimitează fermoarele antagonice 2, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu un diametru oarecare ce îmbracă corpul conductei avariate R, pe o lungime ce acopera un număr de 3-5 de sectoare de rezistențe încorporate 6, într-o a sasea etapă este realizată contractarea termoelectrică graduală și diferențiată a extremității tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate R, prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele 13 sistemului sectorizat de rezistențe electrice astfel încât să se realizeze termocontractarea în mod diferit a unui anumit număr de sectoare de rezistențe 6 astfel incat să asigure o mulare cât mai perfectă a tubulaturii pe corpul conductei avariate R, iar intr-o ultima etapa- a șaptea se comanda centralizat deplasarea completa a cursoarelor-inchizator robotizate 4 înspre zona stopperelor centrale 5 ce delimitează căpătui de cursa, in scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice 2 înspre zona stopperelor centrale 5 etansand astfel sistemul de colectare si generând dirijarea controlata a fluxului de fluide captat către sistemul de stocare sau pompare S.
2. 2. Procedeu de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate , folosind benzi flexibile termocontractabile din materiale termocontractabile unite marginal prin fermoare prevăzute cu cursoare-închizător robotizate care asigură astfel o închidere automatizată a fermoarelor conform Fig.6 caracterizat prin aceea că, in cazul avariilor la conducte cu corp continuu fisurate longitudinal procedeul de captare si dirijare controlata este realizat intr-o prima etapa prin aplicarea, infasurarea si fixarea ambelor capete ale sistemului de benzi 1 pe corpul conductei avariate R, la o distanta oarecare fata de fisura sau zona avariata, într-o a doua etapă avand capetele sistemului de benzi flexibile 1 unite si înfășurate pe corpul conductei avariate sau fisurate R se comandă deplasarea tuturor cursoarelor robotizate 4 de la ambele extremități ale fermoarelor 2, pe sensul de închidere, înspre zona capătului de cursa spre stoperele 5 care delimitează fermoarele antagonice 2 astfel încât să se genereze la ambele capete formarea unei tubulaturi cu diametru necesar, îmbrăcând astfel corpul continuu al conductei fisurate longitudinal R indiferent de forma, deformările sau diferențele de cote pe care le prezintă conducta fisurata, într-o a treia etapă este acționată termocontractarea graduală și diferențiată a ambelor capete ale a 2018 00930

   22/11/2018 tubulaturii astfel formate pentru o fixare fidela si etanșă prin etansarea in jurul corpului conductei avariate R si aplicarea unei tensiuni electrice graduale si diferențiate la bornele sistemului sectorizat de rezistențe, într-o a patra etapă comandând centralizat deplasarea completa a tuturor cursoarelor-inchizator robotizate 4 in scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice 2 înspre zona stoperelor centrale, generând astfel etansarea sistemului si stoparea deversării fluidului, iar intr-o ultima etapă- a cincea , se comanda termocontractarea si mularea completa a tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate prin fisurare R, prin aplicarea unei tensiuni electrice graduale si diferențiate la bornele sistemului sectorizat de rezistențe electrice
3. 3. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, de aplicare a procedeului conform revendicării 1 sau 2 , compus dintr-un număr n de benzi flexibile termocontractabile având multiple zone realizate din material termocontractabil în care sunt încorporate rețele independente de rezistențe electrice pentru încălzire, pe părțile laterale benzile fiind prevăzute cu un sistem de închidere tip fermoar, caracterizat prin aceea că benzile din alcătuirea sistemului sunt prevăzute cu cate doua fermoare antagonice pe fiecare latura, fermoarele fiind de tip liquid tight & gas tight cu direcții opuse de închidere/deschidere și au prevăzute două cursoare-închizător robotizate pe una dintre laturile cu fermoare, cu actuatoare electromecanice încorporate, cu sens antagonic de funcționare.
4. 4. Sistem de colectare si direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide f » din conducte avariate, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, actuatoarele electro-mecanice ale cursoarelor-inchizatoare de fermoare au prevăzute motoare electrice cuplate mecanic la un sistem cu pinioane care prin mișcarea lor în sens orar și în sens trigonometric permit mișcarea liniară a cursorului-închizător de-a lungul șinelor cu dinți de fermoar liquid tight & gas tight, controlând deplasareai in ambele sensuri a actuatorului, putând închide și deschide fermoarele în baza unor comenzi transmise de un operator.
5. 5. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, conform revendicărilor 3 si 4, caracterizat prin aceea că, cursoarele-închizător au și circuite electronice ce permit, printr-un modul de comunicare încorporat, emiterea de semnale electronice și date pentru determinarea exactă a a 2018 00930

   22/11/2018 poziției cursoarelor-închizator pe corpul benzilor și pentru comandarea deplasării înainte/înapoi a cursoarelor închizător.
6. 6. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, conform revendicărilor 3, 4 si 5 caracterizat prin aceea că, la ambele capete ale benzilor sunt prevăzute inserții din material cu memoria formei, de tipul polimerilor electro activi sau alte material cu proprietăți similare, în scopul generării unei curburi prin aplicarea unei comenzi, a unui impuls electric sau termic, iar in scopul facilitării fixării sistemului pe corpul conductelor metalice, pe partea interna sunt prevăzute garnituri magnetice.
7. 7. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, conform revendicărilor 3, 4, 5 si 6, caracterizat prin aceea că, partea externa a benzilor este prevăzută cu un strat de material termoizolator, în scopul conservării energiei termice generate de sistemele de rețelele de rezistente electrice incorporate, astfel încât să se faciliteze termocontractarea, iar la partea inferioara benzile sunt prevăzute cu un strat de adeziv solidificat care se va activa termic in timpul termocontractarii si va contribui la o fixare mai buna a sistemului termocontractat pe corpul conductelor pe care vor fi montate.
8. 8. Utilizarea procedeului de colectare si direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate conform revendicării 1 sau 2 caracterizat prin aceea ca procedeul se aplica si la protecția si remedierea izolațiilor cablurilor submarine.
9. 9. Utilizarea sistemului de colectare si direcționare controlată a deversărilor accidentale i i de fluide din conducte avariate conform revendicării 3, 4 ,5, 6 si 7 caracterizat prin aceea ca sistemul se aplica si la protecția si remedierea izolațiilor cablurilor submarine.