RO134408B1 - Procedeu şi sistem de colectare şi direcţionare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate - Google Patents

Description

RO 134408 Β1

Invenția se referă la un procedeu și la un sistem de colectare și direcționare controlată 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 și direcționării controlate a fluidelor ce se deversează în mod accidental în mediul înconjurător, limitând efectele poluării și pierderile.

Se 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 și 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 CH 666108 A5 care descrie un manșon de reparații destinatînvelirii cablurilor cu izolația deteriorată, prin utilizarea materialului termocontractabil și a unui fermoar obișnuit.

Manșonul de reparații conform CH 666108 A5 este destinat pentru a fi aplicat ca un strat protector peste un cablu sau peste o tubulatură neîntreruptă fără părți lipsă, sau tubulatură cu corp continuu. Manșonul de reparații conform CH 666108 A5 nu este prevăzut cu fermoare liquid tight & gas tight, prin urmare nu poate îndeplini rolul de tubulatură flexibilă, prin care, fluidele captate sa poată fi conținute și transportate. Etanșarea manșonului conform CH 666108 A5 este posibilă doar prin suprapunerea prin glisare și ulterior presarea marginilor benzilor, între manșonul închis și corpul cablului/tubulaturii asupra căreia s-a intervenit prin acoperire. Prin urmare, manșonul de reparații conform CH 666 108 A5, nu poate fi utilizat ca și soluție autonomă cu rol de tubulatura etanșă, pentru a capta și transporta fluide sub presiune provenind din conducte rupte, cu corp discontinuu.

Un alt dezavantaj major al manșonului conform CH 666108 A5, este dat de faptul ca nu are prevăzute rezistente încorporate în materialul termocontractabil, pentru a putea permite activarea și controlul de la distanta al procesului de termocontractare cu curent electric, prin urmare, termocontractare în mediu subacvatic nu poate fi realizată într-o manieră simplă și eficientă, ci doar prin aplicarea de jet de aer cald, sau flacără, caracteristică ce face neaplicabil procedeul în cazul în care din considerente de siguranța este necesara acționarea de la distanță, ori în cazul conductelor aflate în mediu submarin unde este imposibilă realizarea termocontracției prin aplicarea de aer cald sau flacără aplicată 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 radiale.

Este cunoscut un procedeu ce utilizează o tubulatură flexibilă pentru captarea scurgerilor accidentale din conducte, dezvăluit în brevetul RO 130429A2, (EP 15750834.2-1010/3097337), care folosește conducte flexibile din materiale termocontractabile pentru captarea fluidelor din conductele deteriorate, procedeu care prevede într-o prima etapa conectarea și fixarea prin termocontractare a unei tubulaturi flexibile pe conductă avariată, tubulatură 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 și etanșarea tubulaturii flexibile astfel obținute fiind realizată prin închizătoare de fermoar deplasabile prin tractarea cu cabluri sau lanțuri, prin mijloace mecanice, tractarea fiind făcută

RO 134408 Β1 dinspre capătul de tubulatură flexibilă montat pe conducta avariata către celălalt capăt al 1 tubulaturii, pe care se afla deja montat și fixat cu un colier, un element de cuplare având un diametru prestabilit la un capăt de cuplare egal cu diametrul maxim al tubulaturii flexibile, 3 prevăzut cu o reducție compatibilă cu diametrul tubulaturii flexibile, iar la celălalt capăt compatibil cu diametrul flanșei de amonte a sistemului de stoca re-pom pa re și cu particularitățile 5 de fixare.

Această soluție prezintă dezavantajul că sistemul și procedeul de închidere al 7 fermoarelor prin tractarea elementelor flexibile de tipul lanțurilor sau cablurilor metalice conectate la cursoarele închizătoare ale fermoarelor, necesită prezența simultană a mai 9 multor vehicule cu comandă la distanța (ROV-uri) care trebuie să participe pentru susținerea și poziționarea benzilorîn poziția corespunzătoare pentru a permite glisarea închizătoarelor 11 realizată prin tractarea sincronizată a elementelor flexibile de tip lanțuri sau cabluri menționate mai sus cu care sunt dotate acestea, iar în anumite situații este dificilă mobili- 13 zarea și corelarea unui efectiv mare de nave și echipaje specializate care să gestioneze simultan un număr mare de ROV-uri, ca de exemplu în cazul unei conducte avariate prin 15 rupere, în perimetrele de exploatare offshore din zona Arctica unde marea este înghețata pe parcursul mai multor luni, sau în sezonul uraganelor, situații care pot cauza întârzieri de 17 câteva săptămâni 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 19 provoca daune prin ruperea rezistentelorîn interiorul benzilorîn timpul închiderii fermoarelor sau smulgerea benzilor de pe conducta pe care au fost fixate ambele datorită tensiunilor care 21 sunt generate prin tractarea închizătoarelor.

Un alt dezavantaj este dat de faptul că înainte de a interveni la conducta avariată 23 trebuie să se monteze în prealabil la intrarea în sistemul de stocare al fluidului capetele benzilor flexibile libere și independente printr-un colier și o reducție cu caracteristici 25 invariabile de fixare în conformitate cu caracteristicile flanșei sistemului de stocare sau pompare și un diametru compatibil cu diametrul maxim al tubulaturii flexibile ce va fi generată 27 prin închiderea benzilor.

Acest sistem și acest procedeu necesită operațiuni preliminarii ce presupun alocarea 29 unui timp suplimentar pentru efectuarea măsurătorilor, pentru proiectarea și producerea reducției adaptate pentru cuplare înainte de intervenția propriu zisă și necesitatea manipulării 31 cu ROV-uri a unui sistem de benzi dificil de manipulat datorită reducției masive ce va fi cuplată cu flanșa de conectare a sistemului de pompare-stocare disponibil. 33

Un alt dezavantaj este acela că procedeul de închidere al fermoarelor prin tractarea cu ROV uri a cablurilor flexibile nu este reversibil, întrucât aceasta nu poate funcționa decât 35 în sensul închiderii fermoarelor, iar operațiunea de cuplare la elementele flexibile pentru tractare și gestionarea acțiunii simultane a tuturor ROV-urilor este dificilă în cazul deversării 37 fluidelor care provoacă lipsa vizibilității camerelor de luat vederi esențiale în procesul de dirijare al ROV-urilor ceea ce creează dificultăți în manevrarea și controlul precis al gradului 39 de închidere a fermoarelor, iar în alte situații în timpul tracțiunii simultane a închizătoarelor cu ajutorul cu ROV-urilor, conducta avariată asupra căreia se intervine poate suferi 41 deteriorări suplimentare care complică intervenția și întârzie stoparea deversării.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție, constă în introducerea unor 43 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 recupe- 45 rarea prin direcționare controlată a fluidelor cum sunt cele petroliere, cu costuri minime, printr-un procedeu și sistem superioare într-un interval de timp mai scurt. 47

RO 134408 Β1

Procedeul de colectare și 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 câte două fermoare antagonice, cu sensuri de funcționare reciproc contrare, fermoarele fiind de tip etanșe la lichid și gaz, ce pot fi unite marginal și prevăzute cu câte o pereche de cursoare-închizător robotizate, elemente în sine deplasabile prin căutătoare electro-mecanice din componența constructivă, în sensuri antagonice de închidere, care asigură astfel o închidere simultană automatizată a fermoarelor pornind de la ambele capete ale sistemului, ceea ce permite fixarea și etanșarea prin termocontractare la ambele capete. Fermoarele antagonice pot avea lungimi diferite, mai scurte în partea dinspre sistemul de stocare și mai lungi în partea dinspre conducta avariată, astfel încât opritorele cu rol de capăt de cursă să nu fie poziționate aproape de zona avariată.

Conform procedeului, într-o primă etapă benzile flexibile 1 termocontractabile sunt unite între ele pe o porțiune scurtă la capătul dinspre sistemul disponibil pentru stocare sau pompare a fluidului S, prin deplasarea acționată electric a cursorului-închizător robotizat 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 ale fermoarelor scurte înspre zona de capăt de cursă a fiecărui fermoar, zona delimitată de opritorele centrale ce delimitează fermoarele antagonice, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime ce 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 și diferențele de cote ale acesteia, într-o a treia etapă este acționată termocontractarea capetelor unite ale benzilor flexibile 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 ale fermoarelor lungi înspre zona opritorelor 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 acoperă un anumit număr de sectoare de rezistențe încorporate, într-o a șasea 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 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 într-o ultimă etapă etapa - a șaptea etapă se comandă centralizat deplasarea cursoarelor-închizător robotizate în scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice în zona opritoarelor centrale 5 etanșând astfel sistemul de colectare și 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 termocontractabile având multiple zone realizate din material termocontractabil în care sunt încorporate multiple rețele independente de rezistențe

RO 134408 Β1 electrice pentru încălzire, fiecare dintre benzi fiind prevăzută pe ambele laturi longitudinale 1 cu câte două fermoare de tipul etanșe la lichid și gaz cu sensuri reciproc opuse de închidere/deschidere și cu două cursoare-închizător robotizate cu sensuri opuse de operare, 3 ambele dispuse pe aceeași latura a benzii, și dotate cu actuatoare electro-mecanice încorporate cuplate mecanic la un sistem cu pinioane care prin mișcarea lor în sens orar și 5 în sens trigonometric permit deplasarea liniară a cursorului-închizător de-a lungul șinelor cu dinți de fermoar, închizând sau deschizând fermoarele etanșe la lichid și la gaz în baza unor 7 comenzi transmise de un operator. Lungimea fermoarelor antagonice poate fi inegală, benzile putând fi prevăzute cu fermoare lungi la un capăt și respectiv fermoare scurte la 9 celălalt capăt, fermoarele fiind delimitate de opritorele pentru capăt de cursa poziționate mai aproape de extremitatea aplicată prin înfășurare pe corpul elementului de cuplare al 11 sistemului de stocare sau pompare S, evitând astfel parcarea cursoarelor-închizător robotizate prea aproape de zona de ruptura a conductei avariate R, sau deasupra zonei 13 fisurate, în momentul închiderii complete a tuturor fermoarelor și etanșarea sistemului. La ambele capete ale benzilor sunt prevăzute garnituri magnetice și inserție din material cu 15 memoria formei ca de exemplu EAP (polimeri electro-activi), sau aliaje nichel-titan, în scopul generării unei curburi prin aplicarea unei comenzi. Fermoarele antagonice au circuite 17 electronice ce asigură printr-un modul de comunicare încorporat, emiterea de semnale electronice și date pentru determinarea indicând poziția exactă a cursoarelor-închizător 19 robotizate pe corpul benzilor și pentru comandarea deplasării înainte sau înapoi a cursoarelor-închizător robotizate. Benzile pot fi asamblate atât manual cât și cu ajutorul 21 ROV-urilor, benzile putând fi prevăzute cu ocheți pentru manipulare, dotate cu mufe etanșe la lichid pentru conectare la sisteme electrice de comanda și control, având prevăzute și 23 valve conector multitasking pentru purjaresau montare accesorii. Benzile termocontractabile sunt prevăzute cu un strat special de adeziv solid, cu activare termică, dispus pe partea 25 interioară 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 27 se mulează în timpul termocontractării, generând astfel o fixare mai rezistentă și o etanșare mai bună. Procedeul și sistemul conform invenției prezintă următoarele avantaje: în contrast 29 cu toate invențiile indicate anterior, prezenta invenție poate fi aplicată și utilizată cu succes într-un timp mult mai scurt datorită îmbunătățirilor substanțiale ale procedeului și elementelor 31 de cuplare, fixare și închidere. Reprezintă o soluție rapidă de intervenție pentru captarea deversărilor necontrolate de fluide din conducte rupte și pentru direcționarea fluidelor 33 preluate către o zona dorită un sistem de stocare sau de pompare către un tanc de stocare, necesitând doar 1-2 ROV-uri în loc de 3-5 ROV-uri, resurse tehnice greu accesibile în zone 35 sau condiții dificile ca de exemplu în cazul unor accidente în zona arctica de foraje sau în sezonul uraganelor, în sezonul înghețului când marea este acoperită de gheață timp de 37 câteva luni și doar puține mijloace de transport dotate cu echipamente compatibile reușesc să ajungă la locul incidentului. Prin termocontractarea independenta la ambele extremități 39 ale sistemului, operațiune posibilă prin cele două fermoare antagonice ce permit unirea benzilor la ambele capete, se asigură o fixare rapidă, versatilă și eficientă a sistemului de 41 colectare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S a fluidului. Având câte două fermoare cu sensuri antagonice pe fiecare latură, este posibilă 43 efectuarea montării și fixării rapide și sigure, prin termocontractare și mulare controlată a sistemului de colectare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau 45 pompare a fluidului S, indiferent de diametrul și diferențele de cote pe care le prezintă acestea în zona disponibilă pentru conectare, fără a mai fi necesară proiectarea prealabilă, 47 realizarea, manipularea și asamblarea cu coliere a unei reducții masive, compatibile atât cu

RO 134408 Β1 diametrul sistemului flexibil de colectare cat și cu caracteristicile de cuplare ale sistemului de stocare sau pompare S. Este înlăturată astfel nevoia de manipulare a unor greutăți suplimentare în condiții dificile și cu mai multe echipamente sofisticate ce necesită mai mulți operatori cu abilitați tehnice deosebite.

Siguranța suplimentară a fixării și etanșării este data și de faptul că în timpul termocontractării se activează un strat special de adeziv solid activabil termic, rezultând o vulcanizare a sistemului de benzi pe corpul conductelor pe care sunt montate, contribuind astfel atât la etanșare cât și la eliminarea riscului de smulgere a fixării cu colierele standard prevăzute de invențiile precedente.

Riscul provocării daunelor suplimentare la conductele sau sistemele avariate asupra cărora se intervine este drastic diminuat prin folosirea cursoarelor-închizător robotizate cu actuatoare electro-mecanice care închid sau deschid fermoarele printr-o deplasare lină, fără a tensiona sistemul, eliminând riscul smulgerii sistemului de benzi de pe conductele pe care sunt montate, sau riscul ruperii rezistențelor electrice încorporate datorită tensionării excesive a benzilor în timpul operațiunii de închidere a fermoarelor prin tractarea simultană cu mai multe ROV-uri în același timp.

Operațiunea de închidere robotizată a fermoarelor liquid tight & gas tight decurge lin, poate fi gestionată de un singur operator care comanda toate cursoarele-închizător robotizate, nemaifiind nevoie de participarea simultană a unui număr mare de ROV cu abilitați complexe comandate simultan de mai mulți operatori cu abilitați tehnice deosebite pentru manipularea acestora, în sensul dirijării tracțiunii în unghiurile corespunzătoare pentru a tracta închizătoarele fără a tensiona sistemul. Sistemul de închidere conform prezentei invenții oferă avantajul de a putea fi acționat atâtîn sensul închiderii graduale cât și în sensul deschiderii graduale a sistemului de fermoare, operatorul având și un control permanent al poziției exacte pentru fiecare cursor-închizător robotizat cu actuator electro-mecanic, poziția fiind monitorizată eficient de la distanță, prin semnalele colectate de la senzorii de pe benzi, fără a depinde de camerele de luat vederi ale ROV-urilor, ale căror lentile pot fi afectate, murdărite de fluidele deversate.

Operațiunea de montare inițială și cuplare a benzilor pe corpul conductelor avariate și pe corpul sistemelor de stocare este facilitata prin flexarea/curbarea în sens transversal a capetelor benzilor, deoarece aceasta curbare este generată prin comenzile aplicate zonelor cu inserție din material cu memoria formei încorporate, de tipul polimerilor electroactivi, care în conjuncție cu sistemul de garnituri magnetice dispuse în aceeași zona facilitează sarcina ROV-urilor la operațiunea de fixare pe conducte. Procedeul poate fi aplicat de asemenea la intervențiile pentru refacerea integrității conductelor cu corp continuu precum și la intervențiile pentru refacerea integrității izolației cablurilor submarine cu corp continuu, fără a fi nevoie de secționarea acestora, întrucât sistemul conform invenției poate declanșa termocontractia chiar și în mediu subacvatic fără a fi nevoie de flacără sau jet de aer cald.

într-un exemplu de intervenție sistemul și procedeul sunt prezentate în continuare în fig. 1...6 care reprezintă:

Fig. 1, vedere a unui sistem format din mai multe benzi termocontractabile 1 unite/ îmbinate între ele la ambele capete, prin închiderea fermoareloretanșe la lichid și gaz 2, cu sensuri reciproc contrare, în diferite stadii de închidere, fermoarele fiind prevăzute cu cursoare-închizător robotizate, cu direcții antagonice de funcționare 4, care au capătul de cursă delimitat de opritorele centrale 5 și care sunt deplasabile prin actuatoare electro-mecanice din componența constructivă, în sensuri reciproc contrare de închidere, ce pot închide și deschide fermoarele în baza unor comenzi transmise de un operator prin aplicarea unei comenzi la sistemul de borne 13.

RO 134408 Β1

Fig. 2, vedere a unei benzi flexibile termocontractabile 1, bandă având multiple zone 1 realizate din material termocontractabil 3 în care sunt încorporate rețele independente de rezistențe electrice 6 pentru încălzire, pe ambele părți laterale banda fiind prevăzută cu 3 sisteme de închidere cu câte două fermoare antagonice de tip etanșe la lichid și gaz cu direcții reciproc contrare de închidere/deschidere, iar pe una dintre părțile laterale având 5 doua cursoare-închizător robotizate cu sensuri antagonice 4, ce pot închide și deschide fermoarele 2 în baza unor comenzi transmise de un operator, închiderea completă a 7 fermoarelor fiind făcută prin deplasarea cursoarelor-închizător 4 până la opritorele centrale 5 ce delimitează capătul de cursă pentru fiecare dintre fermoarele antagonice 2 care sunt 9 prevăzute și cu circuite indicatoare 12 pentru poziția cursoarelor-închizător. La ambele capete ale benzilor sunt prevăzute garnituri magnetice 10 și inserție din material cu memoria 11 formei 11, ca de exemplu polimeri electroactivi- EAP, în scopul generării unei curburi prin aplicarea unei comenzi, a unui impuls electric. 13

Fig. 3, vedere în secțiune a unei benzi flexibile realizată din materiale termocontractibileîn interiorul căreia sunt prevăzute multiple rețele independente sectorizate de rezistențe 15 electrice 6 pentru încălzire cu borne de conectare 13, banda având inserție din kevlar sau arămia 7 sau materiale cu proprietăți de rezistenta similare, acestea fiind prevăzute în scop 17 de ranforsare, iar pe fiecare dintre părțile laterale banda are prevăzut un sistem de închidere cu câte două fermoare antagonice de tip liquid tight & gas tight 2 ce se pot închide și 19 deschide fermoarele în baza unor comenzi transmise de un operator, fermoarele având și circuite indicatoare 12 ale poziției cursoarelor-închizător, la exterior banda este prevăzută 21 cu un strat protector flexibil din material plastic termoizolant 8, de tipul neoprenului sau similar în scopul conservării energiei termice necesare termocontractării, iar pe fața internă 23 banda este prevăzută cu un strat special din adeziv solid activabil termic 9, care tinde să se lichefieze sub acțiunea de încălzire a rezistentelor electrice 6, generând efectul de vulcani- 25 zare pe corpul conductelor pe care se montează, pentru o fixare rezistenta și o etanșare mai bună. 27

Fig. 4, vedere a unui sistem de captare și dirijare controlata realizat din benzi termocontractabile 1, pregătit pentru a fi aplicat pe corpul elementului de cuplare al siste- 29 mului de stocare sau pompare a fluidului S conform cu detaliul A în scopul captării și dirijării controlate a deversărilor dintr-o conductă avariată conform cu detaliul B, unde atât conductă 31 avariată R cât și corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S prezintă diferențe de cote și diametre iar diametrul inițial al tubulaturii realizate prin depla- 33 sarea cursoarelor închizător robotizate 4 și închiderea fermoarelor 2, înainte de termocontractare, corespunzând cu dimensiunile unor eventuale diferențe de cote (flanșe, etc.), de 35 pe corpul acestora, iarîntr-o etapa ulterioară, sistemul este aplicat peste flanșa din amonte a sistemului de stocare sau pompare S conform cu detaliul C, sistemul aflând-se în faza 37 incipientă de închidere a fermoarelor, înainte de fixarea prin termocontractare.

Fig. 5, vedere a unui sistem de captare și dirijare controlata realizat din benzi 39 termocontractabile 1, aplicat și fixat prin termocontractare pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului S conform cu detaliul D, iar capătul celălalt 41 al sistemului este aplicat/înfășurat peste corpul conductei avariate conform cu detaliul E, sistemul aflând-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor 2, înainte de termocon- 43 tractare pe corpul conductei avariate, etapa în care diametrul inițial al tubulaturii realizate prin deplasarea cursoarelor închizător robotizate 4 și închiderea fermoarelor 2, corespunde cu 45 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 47

RO 134408 Β1 tubulaturii pe corpul conductei avariate R pe care a fost înfășurată conform cu detaliul F, urmând ca într-o etapă succesivă, etanșarea definitivă în scopul captării și dirijării controlate a fluidelor deversate din conducta avariată R să fie realizată prin deplasarea automaăizata a cursoarelor-închizător robotizate 4 cu actuatoare electromecanice înspre zona opritorelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-închizător robotizate cu sensuri antagonice de funcționare, etanșând astfel sistemul de captare conform cu detaliul G, determinând dirijarea fluidelor către sistemul de stocare sau pompare S.

Fig. 6, vedere a unui sistem de captare și dirijare controlată realizat din benzi termocontractabile 1 conform cu detaliul H, pregătit pentru a fi aplicat/înfășurat și fixat prin termocontractare pe corpul unei conducte cu corp continuu ce prezintă o avarie prin fisurare longitudinală, (sau pregătit pentru a fi aplicat pe corpul unui cablu submarin cu izolația deteriorata) procedeul de captare și dirijare controlată fiind pus în aplicare într-o prima etapa a intervenției prin fixarea/înfășurarea/aplicarea ambelor capete ale sistemului peste/pe corpul conductei avariate, la o distanță oarecare fata de zona fisurată/avariată conform cu detaliul J, sistemul aflând-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor, înainte termocontractare, faza în 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 graduală și 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 deteriorată pe care a fost înfășurată, la o distanță oarecare de zona avariată conform cu detaliul K urmând ca etanșarea definitivă în scopul captării și dirijării controlate deplasarea automatizată a cursoarelor-închizător robotizate cu actuatoare electromecanice înspre zona opritorelor centrale, ce delimitează cursa cursoarelor-închizător robotizate cu sensuri antagonice de funcționare, etanșând astfel sistemul de captare conform cu detaliul L, având ulterior posibilitatea de a comanda termocontractarea întregului sistem pe conducta sau cablul pe care a fost aplicat sistemul, realizând astfel o mulare completă a sistemului pe corpul conductei/cablului avariat conform cu detaliul M.

Conform invenției, sistemul de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate este realizat prin interconectarea unor benzi pentru a putea fi aplicate prin înfășurarea în 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 având loc doar în sens transversal, la temperaturi intre +100°C și +150°C, materialul având parametri optimi de flexibilitate, rezistență la foc (extremly fire retardand), rezistență mecanică mare, rezistență la abraziune, rezistentă la agenți chimici corozivi și solvenți, rezistentă la raze ultraviolete, și cu aplicabilitate practică în spectrul termic: -40°C/+180°C, benzile având mai multe zone termocontractabile în maniera independentă, benzile fiind prevăzute pe ambele laturi longitudinale cu câte 2 fermoare antagonale de tipul etanșe la lichid și gaz cu sensuri reciproc opuse de închidere, având câte 2 cursoare-închizător robotizate pentru fiecare banda, dispuse pe una dintre laturi și având 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 în maniera independenta, modulabilă pentru fiecare zona în parte și controlată centralizat, rezistentele electrice spiralate fiind conectate la o rețea externă de alimentare electrică prin intermediul unor sisteme de prize/mufe de tip “impermeabil”.

RO 134408 Β1

Benzile 1 sunt prevăzute cu: 1

- fermoare etanșe la lichid și gaz 2 cu sensuri antagonice de închidere, dotate cu cursoare-închizător robotizate 4 cu actuatoare electro-mecanice ce asigură o închidere și 3 deschidere automatizată a fermoarelor prin deplasarea cursoarelor închizătoare;

- multiple zone termocontractabile 3 ce au încorporate rețele independente de 5 rezistente electrice controlabile în maniera independentă și modulabilă, comenzile fiind gestionate de către un unic operator; 7

- rezistențe electrice încorporate 6, cu flexibilitate ridicată în scopul evitării ruperii firelor ca urmare a tensiunilor generate la termocontractare, prin urmare rezistențele sunt 9 împărțite într-un număr mare de sectoare independente pentru a putea comanda în maniera independentă mai multe zone simultan în scopul termocontractării diferențiate în funcție de 11 necesitați și particularitățile intervenției;

- strat protector din material plastic termoizolant flexibil 8 de tipul neoprenului sau 13 similar, prevăzut pe partea externă a tubulaturii, în scopul conservării temperaturii interne generate în scopul termocontractării; 15

- inserție din rețea de kevlar 7, arămia sau materiale cu rezistență asemănătoare, pentru generarea unei ranforsări suplimentare a benzilor cu fermoare cu sensuri antagonice 17 de închidere;

- un strat special cu rol de adeziv solid activabil termic 9, pe partea interioară a 19 benzilor termocontractabile, adeziv care tinde să se lichefieze sub acțiunea de încălzire a rezistențelor electrice, generând astfel efectul de vulcanizare pe corpul conductelor pe care 21 se montează, generând astfel o fixare rezistentă și o etanșare mai bună;

- garnituri din cauciuc magnetic 10 prevăzute la extremitățile longitudinale, pentru a 23 facilita operațiunile inițiale de înfășurare și conectare a benzilor pe conducte;

- inserție cu cel puțin un element flexibil 11 realizat din material ce își poate modifica 25 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, în 27 scopul de a contribui prin exercitarea unui lucru mecanic la generarea curburii benzilor flexibile în faza de înfășurare și cuplare în jurul conductei; 29

- sistem cu circuite indicatoare 12 pentru monitorizarea poziției cursoarelor-închizător robotizate; 31

- borne pentru conexiuni multiple/multitasking 13.

Sistemele actuator robotizate, sistemele de stocare pentru fluide, stațiile de pompare 33 subacvatice sunt deja elemente cunoscute și utilizate la scară largă, iar conectarea și deconectarea acestora reprezintă operațiuni uzuale, realizabile și de la distanta, fără a fi 35 necesare intervenții manuale sau aptitudini inovative. Benzile pot fi asamblate atât manual cât și cu ajutorul ROV-urilor, benzile putând fi prevăzute cu ocheți pentru manipulare, dotate 37 cu mufe etanșe la lichid pentru conectare la sisteme electrice de comanda și control, având prevăzute și valve conector multitasking pentru purjare sau montare accesorii. 39

Procedeul de colectare și direcționare controlata a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate prin rupere, este realizat prin următoarele etape conform fig. 1, 4, 5. 41

Se îmbină între ele un număr n de benzi flexibile 1 prevăzute cu fermoarele antagonice 2 care permit îmbinare dinspre ambele capete ale benzilor către zona opritoarelor 43 centrale 5, comandând deplasarea cursoarelor robotizate 4 prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului de benzi 13, generând astfel o îmbinare parțiala a benzilor 45 flexibile 1, ce vor fi astfel închise doar cât să țină benzile împreunate în zona de capăt.

RO 134408 Β1

Se aplică prin înfășurare în prima faza benzile în jurul elementului de cuplare al sistemul de stocare sau pompare S, și prin aplicarea unei tensiuni electrice se comandă deplasarea parțială a cursoarelor robotizate 4 ale fermoarelor scurte pe sensul de închidere, spre opritoarele centrale 5 ce delimitează fermoarele antagonice 2, astfel încât sa genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare, pe o lungime ce acoperă un anumit număr de sectoare termocontractabile cu rezistente încorporate, îmbrăcând astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S, indiferent de forma acestuia sau diferențele de cote pe care le prezintă acesta în zona disponibilă pentru conectare la sistemul flexibil de captare și dirijare controlată.

în scopul unei etanșări 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 comandă termocontractarea graduală și diferențiata a extremității tubulaturii astfel formate în jurul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S. Se vor comanda în mod diferit un număr de 3-5 sectoare de rezistente, pentru a termocontractare în mod diferit un număr de 3-5 sectoare ale tubulaturii formate, astfel încât să se realizeze o mulare cât mai perfectă a tubulaturii pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare S.

într-o fază ulterioară, se va aplica prin înfășurare capătul opus al sistemului de benzi unite parțial, în jurul conductei avariate R, indiferent de forma, deformările sau diferențele cote pe care le prezintă capătul conductei avariate R.

Prin aplicarea unei tensiuni electrice la sistemul de borne 13 se comandă deplasarea parțială a cursoarelor robotizate 4 ale fermoarelor lungi 2, pe sensul de închidere, înspre zona opritorelor 5 ce delimitează fermoarele antagonice, astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru oarecare ce îmbracă corpul conductei avariate R, pe o lungime ce acoperă un anumit număr de sectoare de rezistențe încorporate.

Se comandă contractarea graduală și diferențiata a extremității tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate R prin aplicarea unei tensiuni electrice la bornele sistemului sectorizat de rezistențe 13. Se vor comanda în mod diferit încălzirea unui anumit număr de sectoare de rezistențe, pentru a termocontractare în mod diferit un anumit număr sectoare astfel încât să se realizeze o mulare cât mai perfectă a tubulaturii pe corpul conductei avariate R.

într-o ultimă etapă, etanșarea definitivă a sistemului în scopul captării și dirijării controlate a fluidelor deversate din conducta avariată R va fi comandată prin închiderea completă a fermoarelor liquid tight & gas tight 2 realizată prin deplasarea automatizată a închizătoarelor de fermoar robotizate 4 dotate cu actuatoare electromecanice, înspre zona opritorelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-închizător robotizate 4 cu sensuri antagonice de funcționare.

într-o altă situație, atunci când se intervine la conducte cu corp continuu avariate prin fisurare, sau la cabluri submarine cu izolația deteriorata în conformitate cu fig. 6, într-o primă fază ambele capete ale sistemului sunt înfășurate pe corpul aceleiași conducte R, la o distanță oarecare față de zona avariată, sistemul aflând-se în faza incipientă de închidere a fermoarelor 2, înainte termocontractare, faza în care diametrul inițial al tubulaturii realizate prin închiderea fermoarelor etanșe la lichid și gaz 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 precisă tubulaturii pe corpul elementelor pe care a fost înfășurată, iar într-o ultimă etapă etanșarea definitivă, în scopul stopării deversării necontrolate a fluidelor deversate din conducta avariată R, va fi comandată prin închiderea completă a fermoarelor etanșe la lichid și gaz 2 realizată prin deplasarea automatizată a închizătoarelor de fermoar robotizate 4 înspre zona opritorelor 5 ce delimitează cursa cursoarelor-închizător robotizate 4 cu sensuri antagonice de funcționare.

Claims (9)

1. RO 134408 Β1

   Revendicări 1

   1. Procedeu de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de 3 fluide din conducte avariate, folosind benzi flexibile termocontractabile din materiale termocontractabile unite marginal prin fermoare de tip etanșe la lichid și gaz prevăzute cu 5 cursoare-închizător robotizate care asigură astfel o închidere automatizată a fermoarelor, caracterizat prin aceea că fiecare dintre laturile longitudinale ale benzilor (1) este prevăzută 7 cu câte două fermoare de sens opus (2), iar interconectarea benzilor flexibile termocontractabile este realizată cu câte o pereche de cursoare-închizător robotizate (4) deplasabile 9 prin actuatoare electro-mecanice din componența constructivă, cu sensuri antagonice de închidere, într-o primă etapă, un capăt al sistemului de benzi flexibile termocontractabile 11 unite parțial între ele, se aplică prin înfășurare și interconectarea pe corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului (S), comandând ulterior deplasarea 13 acționată electric a cursorului-închizător robotizat (4) corespondent, într-o a doua etapă, este realizată deplasarea comandată electric a tuturor cursoarelor-închizător robotizate (4) ale 15 fermoarelor scurte (2) pe sensul de închidere, înspre zona unor opritoare (5) ce separă fermoarele antagonice (2), astfel încât să genereze formarea unei tubulaturi cu diametru 17 oarecare, pe o lungime ce acoperă un număr de 3-5 de sectoare de rezistențe încorporate, îmbrăcând astfel corpul elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a 19 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 21 extremității tubulaturii astfel formate pentru o fixare fidelă și etanșă prin mularea în jurul corpului elementului de cuplare al sistemului de stocare sau pompare a fluidului (S), prin 23 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 25 corpului conductei avariate (R) și închiderea parțială a sistemului prin deplasarea acționată electric a cursorului-închizător robotizat (4) corespondent, generând realizarea unei 27 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 29 deplasarea comandată electric a tuturor cursoarelor-închizător robotizate (4) ale fermoarelor lungi înspre zona opritorelor (5) ce delimitează fermoarele antagonice (2), astfel încât să 31 genereze formarea unei tubulaturi cu un diametru oarecare ce îmbracă corpul conductei avariate (R), pe o lungime ce acoperă un număr de 3-5 de sectoare de rezistențe încorporate 33 (6), într-o a șasea etapă este realizată contractarea termoelectrică graduală și diferențiată a extremității tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate (R), prin aplicarea 35 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 37 rezistențe (6) astfel încât să asigure o mulare cât mai perfectă a tubulaturii pe corpul conductei avariate (R), iar într-o ultimă etapă - a șaptea se comandă centralizat deplasarea corn- 39 pletă a cursoarelor-închizător robotizate (4) înspre zona opritorelor centrale (5) ce delimitează capătul de cursă, în scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice (2) 41 înspre zona opritoarelor centrale (5) etanșând astfel sistemul de colectare și generând dirijarea controlată a fluxului de fluide captat către sistemul de stocare sau pompare (S). 43
2. 2. Procedeu de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, folosind benzi flexibile termocontractabile din materiale 45 termocontractabile unite marginal prin fermoare prevăzute cu cursoare-închizător robotizate care asigură astfel o închidere automatizată a fermoarelor, caracterizat prin aceea că, în 47

   RO 134408 Β1 cazul avariilor la conducte cu corp continuu fisurate longitudinal procedeul de captare și dirijare controlată este realizat într-o primă etapă prin aplicarea, înfășurarea și fixarea ambelor capete ale sistemului de benzi (1) pe corpul conductei avariate (R), la o distanță oarecare față de fisura sau zona avariată, într-o a doua etapă având capetele sistemului de benzi flexibile (1) unite și 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 opritoarele (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 tubulaturii astfel formate pentru o fixare fidelă și etanșă prin etanșarea în jurul corpului conductei avariate (R) și aplicarea unei tensiuni electrice graduale și diferențiate la bornele sistemului sectorizat de rezistențe, într-o a patra etapă comandând centralizat deplasarea completă a tuturor cursoarelor-închizător robotizate (4) în scopul închiderii complete a tuturor fermoarelor antagonice (2) înspre zona opritoarelor centrale, generând astfel etanșarea sistemului și stoparea deversării fluidului, iar într-o ultimă etapă - a cincea, se comandă termocontractarea și mularea completă a tubulaturii astfel formate în jurul corpului conductei avariate prin fisurare (R), prin aplicarea unei tensiuni electrice graduale și 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 (1) termocontractabile având multiple zone realizate din material termocontractabil (3) în care sunt încorporate rețele independente de rezistențe electrice (6) pentru încălzire, pe părțile laterale benzile fiind prevăzute cu un sistem de închidere tip fermoar (2), caracterizat prin aceea că benzile (1) din alcătuirea sistemului sunt prevăzute cu câte două fermoare (2) antagonice pe fiecare latură, fermoarele fiind de tip etanșe la lichid și gaz cu direcții opuse de închidere/deschidere și au prevăzute două cursoare-închizător robotizate (4) pe una dintre laturile cu fermoare (2), cu actuatoare electro-mecanice încorporate, cu sens antagonic de funcționare.
4. 4. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, căutătoarele electro-mecanice ale cursoarelor-închizătoare (4) 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 (4) de-a lungul șinelor cu dinți de fermoar (2) etanș la lichid și gaz, controlând deplasarea în ambele sensuri a actuatorului, putând închide și deschide fermoarele (2) 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 revendicării 3 sau 4, caracterizat prin aceea că, cursoarele-închizător au și circuite electronice (12) ce permit, printr-un modul de comunicare încorporat, emiterea de semnale electronice și date pentru determinarea exactă a poziției cursoarelor-închizător (4) pe corpul benzilor și pentru comandarea deplasării înainte/înapoi a cursoarelor închizător (4).
6. 6. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate, conform uneia dintre revendicările 3 la 5, caracterizat prin aceea că, la ambele capete ale benzilor (1) sunt prevăzute inserții din material cu memoria formei (11),

   RO 134408 Β1 de tipul polimerilor electro-activi sau alte material cu proprietăți similare, în scopul generării 1 unei curburi prin aplicarea unei comenzi, a unui impuls electric sau termic, iar în scopul facilitării fixării sistemului pe corpul conductelor metalice, pe partea internă sunt prevăzute 3 garnituri magnetice (10).
7. 7. Sistem de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide 5 din conducte avariate, conform ueia dintre revendicările 3 la 6, caracterizat prin aceea că, partea externă a benzilor (1) este prevăzută cu un strat de material termoizolator (8), în 7 scopul conservării energiei termice generate de sistemele de rețelele de rezistente electrice (6) incorporate, astfel încât să se faciliteze termocontractarea, iar la partea inferioară benzile 9 sunt prevăzute cu un strat de adeziv solidificat (9) care se va activa termic în timpul termocontractării și va contribui la o fixare mai bună a sistemului termocontractat pe corpul 11 conductelor pe care vor fi montate.
8. 8. Utilizarea procedeului de colectare și direcționare controlată a deversărilor 13 accidentale de fluide din conducte avariate conform revendicării 1 sau 2 caracterizată prin aceea că procedeul se aplică și la protecția și remedierea izolațiilor cablurilor submarine. 15
9. 9. Utilizarea sistemului de colectare și direcționare controlată a deversărilor accidentale de fluide din conducte avariate conform uneia dintre revendicările 3 la 7, 17 caracterizată prin aceea că sistemul se aplică și la protecția și remedierea izolațiilor cablurilor submarine. 19