ES2228081T3 - Buques y procedimientos para colocar tuberias submarinas. - Google Patents

Abstract

Un buque de tendido de tubos (1) que comprende: medios para propulsar el buque (1) durante el tendido de tubos; una torre (14) en la proa del buque (1), con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos, medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta hasta una posición alineada con la torre (14); medios para unir un tramo de tubo de esta longitud a una tubería (40) que se está tendiendo; y una rampa inferior (17) provista de rodillos (41) y dispuesta para guiar a la tubería (40) al salir ésta del buque (1), caracterizado porque la torre (14) está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical, estando el vértice de la torre (14) más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubo que el fondo de la torre (14); y el buque (1) comprende además: medios para ensamblar secciones de tubo generalmente de forma horizontal sobre el buque (1) para formar tramos más largos; tensores (20) dispuestos para sujetar la tubería (40) y para bajarla al agua mientras mantienen una tensión deseada en la tubería (40); y una o más abrazaderas (18) dispuestas para sujetar la tubería (40) por debajo de los tensores (20).

Description

Buques y procedimientos para colocar tuberías submarinas.

La invención se refiere al tendido de tuberías bajo el agua, especialmente en el mar, desde un buque que flota sobre el agua.

La técnica principalmente usada hasta ahora para tender tuberías en el mar es la llamada "tendido en S". Esta técnica se puede describir brevemente como sigue. Las juntas de tubo, generalmente de una longitud de 12 metros, son transportadas desde un puerto a una barcaza de tendido por medio de barcazas de suministro o buques de suministro, y son cargadas sobre la cubierta de la barcaza de tendido. Estas juntas de tubo son empalmadas una tras otra a lo largo de una rampa de montaje que es, por lo general, horizontal o, en algunos casos, tiene una pequeña inclinación de 5 ó 10 grados (llamándose a esta rampa la "línea de soldadura"). En la línea de soldadura, las operaciones necesarias para completar la unión de las juntas de tubo se realizan en varios puestos de trabajo para construir una tubería continua. Cuando se empalma una nueva junta, la barcaza se mueve hacia delante y la tubería, soportada sobre la popa de la barcaza de tendido mediante una rampa inclinada (o apoyo flotante) se curva sobre la popa de la barcaza en dirección descendente hacia el lecho marino. El perfil de la tubería, desde el buque de tendido hasta el lecho marino, es en forma de una "S" larga (de lo cual viene el término "tendido en S"). La parte superior del perfil es llamada la "sobreflexión" y la parte inferior es llamada la "flexión de pandeo". Para reducir los esfuerzos en la parte suspendida de la canalización marina en su camino desde el buque de tendido hasta el fondo del mar, se mantiene una tensión constante en la tubería por medio de máquinas llamadas tensores. Hay una máxima profundidad de agua a la que se puede usar ese procedimiento. Al aumentar la profundidad del agua, la tracción del tensor necesaria para mantener el esfuerzo del tubo dentro de los valores aceptables aumenta de forma desmesurada, y la tracción sobre bolardo horizontal sobre el buque de tendido aumenta de forma equivalente. Un procedimiento para reducir las tracciones mencionadas consiste en aumentar el ángulo de descenso de la canalización marina en el mar. Si el ángulo es prácticamente vertical (llamado "tendido en J") la tensión necesaria en el tubo es prácticamente el peso de un tramo de la cadena de canalización marina igual a la profundidad del agua, y la componente horizontal es prácticamente cero. Este procedimiento tiene la limitación contraria de que hay una mínima profundidad de agua a la que se puede usar, porque la tubería debe tener espacio para curvarse a través de aproximadamente 90º para tenderse sobre el lecho marino y, si la tubería está curvada demasiado apretadamente, estará sometida a sobreesfuerzo.

El documento US3.266.256 describe un procedimiento y aparato para tender tuberías en J desde una barcaza flotante, siendo el procedimiento y el aparato adecuados para el tendido de tubos en agua profunda sin someter excesivamente a esfuerzo a la tubería ni retorcer la tubería en sus terminales. Además, el documento US4.068.490 describe un procedimiento y aparato para ensamblar y tender una tubería submarina. La invención es principalmente para tendido en J, y se incluyen medios para compensar los cambios en las fuerzas aplicadas a la porción de tubo que son producidos por el movimiento de las olas, que altera el desplazamiento relativo del apoyo superficial y el extremo de la porción de tubo.

El documento US3.555.835, en el que está basado el preámbulo de la reivindicación 1, describe un buque para tendido en J de una tubería continua en agua profunda. Una pluralidad de soportes, empalmados entre sí, se colocan bajo el buque. Los soportes establecen un arco convenientemente inclinado a través del cual se guía a la tubería bajo la superficie del mar, de modo que la tubería no está sometida a sobreesfuerzo ni se daña durante el curso del tendido.

Un objeto de la presente invención es, considerando todos los problemas mencionados anteriormente, proporcionar un aparato que pueda tender tuberías en aguas muy profundas así como en aguas relativamente poco profundas, en condiciones favorables para la integridad del tubo con una productividad elevada.

La invención proporciona un buque de tendido de tuberías que comprende:

medios para propulsar el buque durante el tendido de tubos;

una torre en la proa del buque, con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos, medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta hasta una posición alineada con la torre;

medios para unir un tramo de tubo de este tipo a una tubería que se está tendiendo; y una rampa inferior provista de rodillos y dispuesta para guiar a la tubería al salir ésta del buque,

caracterizado porque

la torre está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical, estando el vértice de la torre más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre; y

el buque comprende además:

medios para ensamblar secciones de tubo generalmente de forma horizontal sobre el buque para formar tramos más largos;

tensores dispuestos para sujetar la tubería y para bajarla al agua mientras se mantiene una tensión deseada en la tubería; y una o más abrazaderas dispuestas para sujetar la tubería por debajo de los tensores.

La invención proporciona también un procedimiento de tendido de tubos desde un buque, que comprende:

colocar una torre en la proa del buque, con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos;

subir un tramo de tubo desde la cubierta hasta una posición alineada con la torre; unir ese tramo de tubo a una tubería que se está tendiendo; y guiar la tubería al salir ésta del buque usando una rampa inferior provista de rodillos,

caracterizado porque

la torre está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical estando el vértice de la torre más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre; y

el procedimiento comprende además las etapas de:

ensamblar repetidamente secciones de tubo en una posición generalmente horizontal sobre el buque para formar un tramo más largo;

sujetar la tubería con tensores y bajarla al agua mientras se mantiene una tensión deseada en la tubería; y sujetar la tubería con una o más abrazaderas por debajo de los tensores durante cualesquiera interrupciones en el tendido.

El montaje de la torre (rampa de la línea de soldadura) en el extremo de proa del buque y la inclinación asociada del eje de la tubería hacia la parte delantera del buque facilita mucho la operación de pasar la tubería a una plataforma u otra estructura similar al construir, por ejemplo, tuberías verticales en cadena. El extremo de la tubería se puede bajar fuera del buque usando el torno de liberación y recuperación, y después hacerse subir hasta la plataforma usando uno o más tornos en la plataforma, sin necesidad de pasar la tubería bajo el buque o de maniobrar el buque fuera de una posición entre el extremo de la tubería y la plataforma. Además, la tubería, en su camino hacia el fondo, va bajo el buque y el punto de contacto está relativamente cerca de un punto directamente por debajo de la popa. Esto facilita la monitorización del contacto y el control de la operación de tendido por medio de un vehículo teledirigido (v.t.) con base en el buque de tendido de tubos sin necesidad de un buque de reconocimiento extra. Los medios de monitorización pueden comprender medios para hacer funcionar un v.t. desde el buque, y el buque puede incluir un vehículo teledirigido de este tipo.

Los medios para propulsar el buque pueden comprender hélices accionadas mediante motores en el buque. En lugar de eso, especialmente en agua relativamente poco profunda, el buque puede ser propulsado mediante cabrestantes trabajando sobre cables unidos a anclas fijas o similares.

Que la torre esté situada en la proa, en lugar de en medio del barco como ha sido propuesto previamente, permite un área de cubierta despejada muy grande para almacenar contenedores de tubos y para ensamblar tramos de tubo. Los medios de ensamblaje comprenden ventajosamente medios para soldar cuatro secciones de tubo para formar un tramo único, preferentemente soldándolos entre sí de dos en dos y uniendo después los pares. Así, se puede suministrar al buque juntas estándares de 12,2 metros y subir tramos de 48,8 metros a la torre.

La torre es pivotable ventajosamente entre una posición vertical y un ángulo de aproximadamente 30º hacia adelante. La torre puede ser capaz también de ser bajada hasta un ángulo poco pendiente para el uso como una rampa de lanzamiento o apoyo en el tendido en S, pero está dispuesta preferentemente para ser desmontada para permitir el tendido en S desde ese extremo del buque. El extremo del buque que es la proa durante el tendido en J puede convertirse entonces en la popa durante el tendido en S.

Los medios elevadores pueden comprender un bastidor para soportar un tramo de tubo, montado sobre pivotes en o junto al pie de la torre. Un bastidor basculante de este tipo se puede subir y bajar mediante un cable desde la torre. Preferentemente, el bastidor tiene aproximadamente sólo la longitud del tramo máximo de tubo que se ha de subir, en cuyo caso el tubo se puede subir más arriba de la torre mediante un transportador vertical.

Los medios de unión pueden comprender un primer puesto de trabajo, dotado para soldar realmente la tubería, y un segundo puesto de trabajo, un tramo de tubo por debajo del primero, en el que se realizan pruebas no destructivas y el acabado de la unión. Una unión se puede soldar entonces mientras la anterior se está probando, con un aumento consecuente en la velocidad de tendido de tubos. El segundo puesto de trabajo puede estar situado entre los tensores y las abrazaderas.

Las máquinas de tensión pueden ser de un tipo estándar usado previamente para el tendido en S. El uso de tensores simplifica y acelera la operación de descenso de la tubería y permite el paso de ánodos, anillas de retención, etc., sin problemas.

Dichas abrazaderas pueden comprender una abrazadera de fricción fija y una abrazadera de fricción móvil. Cada una de las abrazaderas es preferentemente lo suficientemente fuerte para soportar el máximo peso de tubería que el buque sea capaz de tender, incluso si la tubería se llena de agua.

La rampa inferior comprende preferentemente medios para monitorizar la carga sobre la tubería al pasar ésta por los rodillos, y es preferentemente de curvatura ajustable, de modo que se puede imponer la curva óptima en la tubería para cualquier peso de tubería en cualquier profundidad de agua a la que el buque sea capaz de tender.

Preferentemente la rampa inferior comprende una disposición de guía inferior que incluye una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía separados a lo largo de la trayectoria de la tubería y que definen los límites laterales de la trayectoria, estando situados los rodillos de guía de tal modo que permiten algo de flexión de la tubería al pasar ésta a través de la disposición de guía inferior. Permitiendo la flexión de la tubería al salir ésta del buque y controlando la flexión de la tubería se reduce la probabilidad de someter a la tubería a sobreesfuerzos al salir ésta del buque. Se hace posible disponer que las fuerzas horizontales aplicadas por el buque a la tubería durante el tendido se distribuyan entre los diversos conjuntos de rodillos de guía, de modo que se reduzcan los esfuerzos introducidos en cualquier conjunto de rodillos de guía.

Será preferible, por regla general, que los rodillos de guía tengan forma cilíndrica, pero se pueden adoptar otras formas si se desea, e incluso es posible proporcionar pistas de rodadura alrededor de alguno o todos los rodillos, en el caso de que se deseara eso por alguna razón.

Preferentemente, los rodillos de guía de al menos un conjunto de rodillos incluyen rodillos cuyos ejes de rotación, en un plano perpendicular a la torre, están inclinados entre sí. En ese caso los rodillos de guía rodean, al menos hasta cierto punto, a la tubería y, de este modo, tienen en cuenta algo de variación entre la alineación del buque y la torre, por un lado, y el plano vertical que contiene a la tubería submarina que se está tendiendo, por otro lado. Preferentemente, los rodillos de guía de al menos un conjunto de rodillos se extienden al menos un cuarto de revolución alrededor de la trayectoria de la tubería; eso tiene en cuenta una variación de aproximadamente 90º entre la alineación del buque/torre, por un lado, y la tubería submarina, por otro lado. Más preferentemente, los rodillos de guía de al menos un conjunto de rodillos se extienden sustancialmente por todo alrededor de la trayectoria de la tubería; la disposición de guía funciona entonces para todas las orientaciones del buque con respecto a la tubería submarina.

La disposición de guía inferior tiene preferentemente forma sustancialmente de trompeta, abocinándose hacia fuera en el sentido de desplazamiento de la tubería durante el tendido, aumentado el ángulo de abocinado en el sentido de desplazamiento de la tubería durante el tendido. En ese caso, cualquiera que sea la región de la disposición de guía que actúa para guiar a la tubería según ésta se está tendiendo, tiene el efecto de introducir una flexión controlada en la tubería, y las fuerzas aplicadas a la tubería son distribuidas entre rodillos de diversos conjuntos.

Aunque está dentro del alcance de la invención que los rodillos de guía cumplan algún fin de tensado, se prefiere que los rodillos de guía puedan girar libremente, de modo que sustancialmente la única fuerza aplicada por los rodillos de guía a la tubería sea una fuerza lateral.

Al menos algunos de los rodillos están montados preferentemente para la rotación sobre cojinetes que son desplazables directamente o indirectamente de forma resiliente. Es ventajoso proporcionar la resiliencia permitiendo que el eje de rotación del rodillo cambie de forma resiliente en lugar de, por ejemplo, proporcionando una estructura de rodillo resiliente de modo que cambie la dirección efectiva del rodillo. Es posible que cada rodillo esté montado individualmente para desplazamiento resiliente pero, preferentemente, un conjunto completo de rodillos está montado sobre una estructura que es desplazable de forma resiliente.

La disposición de guía inferior es de especial relevancia para el tendido de una tubería relativamente rígida en lugar de, por ejemplo, una tubería que sea tan flexible que se pueda curvar en carretes para el almacenamiento. Preferentemente, la resistencia de los cojinetes al desplazamiento resiliente es más de 100 kN/m y, más preferentemente, más de 500 kN/m. En una forma de realización de la invención descrita más adelante, la resistencia al desplazamiento es del orden de 5.000 kN/m en el caso de ciertos conjuntos superiores de rodillos y del orden de 1.000 kN/m en el caso de ciertos conjuntos inferiores de rodillos.

Los cojinetes son preferentemente desplazables de forma resiliente a lo largo de una distancia de más de 50 mm y, preferentemente, al menos algunos de los cojinetes son desplazables de forma resiliente a lo largo de una distancia de más de 100 mm. En una forma de realización de la invención descrita más adelante, los conjuntos superiores de rodillos con una resistencia al desplazamiento de 5.000 kN/m se pueden desplazar 100 mm y los conjuntos inferiores de rodillos con una resistencia al desplazamiento de 1.000 kN/m se pueden desplazar 300 mm.

Como se comprenderá, la cantidad de flexión introducida a la tubería durante su paso a través de la disposición de guía inferior puede ser pequeña. Uno de los fines de introducir la flexión es permitir que las fuerzas horizontales entre los rodillos de guía y la tubería se distribuyan uniformemente entre los conjuntos de rodillos. En una forma de realización de la invención descrita más adelante, la cantidad de flexión de la tubería es del orden de 0,34 m por cada 10 m de longitud de tubería; en esa forma de realización la fuerza total aplicada por la disposición de guía inferior en condiciones normales es aproximadamente 1.000 kN.

La inclinación de la torre durante el uso está preferentemente en el intervalo de 45º a 90º desde la horizontal.

Preferentemente, tres o más conjuntos de rodillos de guía, y, más preferentemente, cinco o más conjuntos de rodillos de guía, están situados a lo largo de la trayectoria de la tubería por debajo del nivel del mar. Algunos conjuntos de rodillos de guía están preferentemente situados también a lo largo de la trayectoria por encima del nivel del mar; la flexión de la tubería puede entonces empezar por encima del nivel del mar y, en el caso donde la torre es pivotable, incluso por encima del eje de pivotación de la torre. Preferentemente, los conjuntos de rodillos están separados sustancialmente uniformemente a lo largo de la trayectoria de la tubería. La separación a lo largo de la trayectoria de la tubería entre conjuntos adyacentes de rodillos de guía está preferentemente en el intervalo de 2 m a 15 m y, más preferentemente, en el intervalo de 3 m a 10 m. En una forma de realización de la invención descrita más adelante, la separación es aproximadamente 5 m.

Preferentemente, el buque incluye medios para monitorizar las fuerzas aplicadas a la tubería por los rodillos de la disposición de guía inferior. Preferentemente, una pluralidad de medios de monitorización de fuerza están asociados a conjuntos respectivos de rodillos de guía. Los medios de monitorización pueden comprender una pluralidad de captadores dinamométricos.

Preferentemente, las fuerzas ejercidas en la tubería por uno o más de los rodillos de guía son monitorizadas y la operación del buque ajustada dependiendo de la monitorización.

Se comprenderá que el buque de tendido de tuberías descrito anteriormente tiene muchas características ventajosas que se combinan muy convenientemente entre sí para permitir que se logren los mejores resultados pero que, en muchos casos, se pueden usar independientemente de alguna o todas las demás características, como se describirá ahora más completamente.

Una primera característica ventajosa tiene que ver con la provisión de la torre en la proa del buque, de tal modo que la tubería que está siendo tendida por el buque no está encerrada por el buque en la región del casco del buque. Así, en un primer aspecto ventajoso la invención proporcionar un buque de tendido de tubos que comprende: medios para propulsar el buque durante el tendido de tubos; una torre sobre la proa del buque, con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos; medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta del buque hasta una posición alineada con la torre; y medios para unir un tramo de tubo de este tipo a una tubería que se está tendiendo, caracterizado porque la torre está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical, estando el vértice de la torre más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre y la torre está situada en el extremo de proa, por lo que la tubería que está siendo tendida por el buque no está encerrada por el buque en la región del casco del buque.

Una segunda característica ventajosa tiene que ver con la provisión de dos puestos de unión de tubos a lo largo de la torre separados por un tramo de tubo ensamblado. Una disposición de este tipo proporciona dos oportunidades distintas durante el tendido de tubos para hacer y/o inspeccionar juntas de tubo con el resultado de que se tiene que llevar a cabo menos trabajo en una junta dada en cualquiera de los dos puestos; así, el tiempo que se requiere que la junta permanezca estacionaria mientras se hace una junta se reduce. Así, en un segundo aspecto ventajoso de la invención, la invención proporciona un buque de tendido de tubo que comprende: medios para propulsar el buque durante el tendido de tubos; una torre sobre el buque; un puesto superior de unión de tubos en una localización superior a lo largo de la torre; medios para subir un tramo de tubo desde la cubierta hasta una posición alineada con la torre y con el fondo del tramo de tubo, sustancialmente en el nivel del puesto superior de unión; un puesto inferior de unión de tubo en una localización inferior a lo largo de la torre, separada del puesto superior de unión sustancialmente por la longitud de un tramo de tubo; y medios en los puestos superior y/o inferior de unión para unir un tramo de tubo a una tubería que se está tendiendo. Los medios de elevación comprenden preferentemente un primer medio para llevar los tramos ensamblados de tubo a una posición generalmente alineada con la torre y un segundo medio para levantar los tramos ensamblados de tubo a lo largo de la torre. El segundo aspecto ventajoso de la invención proporciona también un procedimiento de tendido de tubos desde un buque, que comprende: colocar una torre en el buque; subir repetidamente tramos de tubo desde una cubierta del buque hasta una posición alineada con la torre; y unir cada tramo de tubo, a su vez, a una tubería que se está tendiendo; en el que se proporcionan puestos superior e inferior de unión de tubos y el tendido del tubo se lleva a cabo en los puestos superior y/o inferior de unión de tubos y los puestos de unión de tubos están separados sustancialmente por la longitud de un tramo de tubo. Cada etapa de elevación comprende preferentemente una primera etapa de llevar el tramo de tubo a una posición generalmente alineada con la torre y una segunda etapa de levantar el tramo de tubo a lo largo de la torre.

Una tercera característica ventajosa de la invención tiene que ver con la provisión de tensores y abrazaderas para mantener la sujeción deseada sobre la tubería. Así, en un tercer aspecto ventajoso la invención proporciona un buque de tendido de tubos que comprende: medios para propulsar el buque durante el tendido de tubos; una torre sobre el buque; medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta del buque hasta una posición alineada con la torre; medios para unir un tramo de tubo de este tipo a una tubería que se está tendiendo, tensores dispuestos para sujetar una tubería de este tipo y para bajarla al agua mientras mantienen una tensión deseada en la tubería; y una o más abrazaderas dispuestas para sujetar la tubería por debajo de los tensores. En el tercer aspecto ventajoso la invención proporciona también un procedimiento de tendido de tubos desde un buque, que comprende: colocar una torre sobre el buque; subir repetidamente tramos de tubo desde una cubierta del barco hasta una posición alineada con la torre; unir cada tramo de tubo, a su vez, a una tubería que se está tendiendo; sujetar la tubería con tensores y bajarla al agua mientras se mantiene una tensión deseada en la tubería; y sujetar la tubería con una o más abrazaderas por debajo de los tensores durante cualesquiera interrupciones en el tendido.

Una cuarta característica ventajosa de la invención tiene que ver con la provisión de una disposición de guía inferior que incluye una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía para guiar la tubería después de que ésta haya pasado bajo la torre. Así, en un cuarto aspecto ventajoso la invención consiste en proporcionar un buque de tendido de tubos que incluye un conjunto de torre que se extiende hacia arriba que define una trayectoria bajo la que pasa el tubo al ser tendida una tubería por el buque y una disposición de guía inferior para guiar la tubería después de que ésta haya pasado bajo la torre, incluyendo la disposición de guía inferior una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía separados a lo largo de la trayectoria de la tubería y que definen los límites laterales de la trayectoria, estando situados los rodillos de guía de tal modo que permiten algo de flexión de la tubería al pasar ésta a través de la disposición de guía inferior. En el cuarto aspecto ventajoso la invención proporciona también un procedimiento para tender una tubería desde un buque, que comprende bajar la tubería bajo un conjunto de torre del buque que se extiende hacia arriba y después a través de una disposición de guía inferior, incluyendo la disposición de guía inferior una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía separados a lo largo de la trayectoria de la tubería y que definen los límites laterales de la tubería, sufriendo la tubería algo de flexión al pasar a través de la disposición de guía
inferior.

Se comprenderá que cada una de las características ventajosas de la invención descritas en los cuatro párrafos inmediatamente anteriores se pueden usar todas juntas, completamente independientes unas de otras o en cualquier combinación; se pueden usar también, por supuesto, con cualquiera de las características preferentes de la invención descritas antes.

El buque empleado en cualquiera de los procedimientos de la invención puede ser de cualquiera de las formas definidas anteriormente.

Ciertas formas de buque de tendido de tubos se describirán ahora a modo de ejemplo con referencia a los dibujos asociados, en los que:

Fig. 1 es una vista en alzado lateral en sección de un buque de tendido de tubos;

Fig. 2 es una vista en alzado delantero del buque;

Fig. 3 es una vista en planta desde arriba del buque, parcialmente en sección;

Fig. 4 es una sección a través de un área de preparación de tubos del buque, a una escala mayor que la Fig. 1;

Fig. 5 es una vista en alzado lateral de la torre, a una escala mayor que la Fig. 1;

Fig. 6 es una sección transversal a través de la torre, a lo largo de la línea A-A en la Fig. 5;

Fig. 7 es una sección transversal a través de la torre, a lo largo de la línea B-B en la Fig. 5;

Fig. 8 es una sección longitudinal a través de parte de una porción de rampa inferior de la torre;

Fig. 9 es una sección transversal a lo largo de la línea C-C en la Fig. 8;

Fig. 10 es una vista en alzado lateral de parte del buque;

Fig. 11 es una vista en alzado lateral de la porción inferior de una torre similar a la mostrada en las Fig. 5 a 10 pero que incluye una forma modificada de disposición de guía inferior para la tubería;

Fig. 12 es una vista en alzado desde un extremo de la porción inferior de la torre mostrada en la Fig. 11;

Fig. 13 es una vista lateral esquemática de la porción inferior de la torre mostrada en la Fig. 11 que indica la disposición espacial de los rodillos de guía en la disposición de guía inferior modificada;

Fig. 14 es una vista en planta en sección a través de una región inferior de la disposición de guía inferior modificada;

Fig. 15 es una vista en planta en sección a una escala mayor que la Fig. 14 a través de parte de la misma región inferior de la disposición de guía inferior modificada;

Fig. 16A es una vista en sección a lo largo de la línea D-D en la Fig. 15 de una parte guiadora de la disposición de guía inferior con la parte guiadora en un estado no sometido a esfuerzos;

Fig. 16B es una vista en sección a lo largo de la línea D-D en la Fig. 15 de una parte guiadora de la disposición de guía inferior con la parte guiadora en un estado sometido a esfuerzos;

Fig. 17A es una vista en planta en sección a través de una región más alta de la disposición de guía inferior modificada;

Fig. 17B es una vista en planta en sección a través de una región superior de la disposición de guía inferior modificada; y

Fig. 17C es una vista en planta a una escala mayor de una disposición de rodillo del tipo mostrado en las Fig. 17A y 17B.

Haciendo referencia a los dibujos, e inicialmente a las Fig. 1 a 3, un buque de tendido de tubos, indicado generalmente mediante el número de referencia 1, es un buque semisumergible dispuesto para ser propulsado y maniobrado mediante impulsores de hélice 2. El buque está dotado de dos grúas giratorias 3, montadas una a cada lado de la proa, que pueden ser de diseño convencional y, en interés de la sencillez, no se describirán más ni se mostrarán con detalle.

Las grúas 3 trasladan a bordo los contenedores 4 de tubos, que son traídos mediante barcazas de carga o similares (no mostradas), y se depositan sobre la cubierta a ambos lados de los mamparos del buque.

Los tubos 5 son trasladados después mediante grúas de orugas 6 y transportadores (no mostrados) a un área de junta doble-cuádruple, que está contenida dentro de un módulo 7 fijado a la cubierta del buque 1 (véanse las Fig. 3 y 4). El módulo de junta cuádruple 7 está colocado sobre el lado de estribor de la línea de soldadura.

Las grúas de orugas 6 en primer lugar mueven los tubos 5 desde las apiladoras, que pueden ser pilas de almacenamiento sobre el buque o pueden ser contenedores en los que los tubos están cargados sobre el buque, a un módulo de puesto de biselado 8 que está situado sobre el lado de babor del barco, justo a un lado de la línea central. Después de que los extremos de los tubos 5 han sido biselados, transportadores transversales transfieren los tubos a un área de junta doble 9 del módulo de junta cuádruple 7, donde las juntas simples son soldadas entre sí. Los transportadores transversales pueden consistir en bastidores móviles a lo largo de raíles que van a lo largo del buque. Los tubos 5 pueden estar soportados sobre los bastidores mediante rodillos que permiten el movimiento longitudinal de los tubos y se pueden ajustar para soportar tubos de diámetros diferentes.

El módulo de junta cuádruple 7 tiene dos niveles diferentes. En el área de junta doble 9, en el nivel inferior, cuatro tubos 5 a la vez, recién llegados del puesto de biselado, son transportados a las posiciones apropiadas en el módulo y después soldadas entre sí de dos en dos en cadenas de juntas dobles 10. La soldadura se lleva a cabo por medio de cuatro puestos de soldadura, y las soldaduras son comprobadas por rayos X en un quinto puesto de trabajo. Si la soldadura ha sido realizada correctamente, las cadenas de junta doble 10 son levantadas hasta el segundo nivel, al área de junta cuádruple 11. En caso contrario, la junta se saca de la estructura del módulo de junta 7 para ser reparada o, si no puede ser reparada, para ser cortada. En el área de junta cuádruple 11, dos cadenas de juntas dobles 10 son soldadas entre sí (por medio de cuatro puestos de soldadura) y después comprobados en un quinto puesto de trabajo (puesto de pruebas no destructivas) para formar una cadena de junta cuádruple 12. Si la cadena 12 es satisfactoria, es transferida horizontalmente a la línea central del buque, donde hay un transportador dispuesto para moverla hacia la proa. Si las pruebas no destructivas detectan una mala soldadura, la cadena de tubos se desplaza a un lado, al lado de babor del buque 1, para ser reparada o cortada. Si es necesario cortarlo, la junta cuádruple 12 es dividida en cuatro juntas simples 5 y después transferida de vuelta al puesto de biselado 8, donde es biselada de nuevo antes de ser devuelta al proceso de soldadura.

En la proa del buque 1, en la línea central, entre las dos grúas 3, está una torre de tendido indicada generalmente mediante el número de referencia 14. La torre 14 está diseñada para permitir una instalación y retirada simple. La torre 14 está acoplada al casco del buque por medio de dos goznes 15 capaces de variar la inclinación de tendido operativa, que está definida por el eje longitudinal de la torre, desde 90º hasta 120º (desde la posición vertical hasta 30º fuera de borda). Ese movimiento es necesario para tender varios tamaños de tubo en diferentes profundidades marinas (desde agua poco profunda hasta agua profunda). El ángulo de la torre 14 está determinado por un sistema pivotante de tracción por medio de gatos, descrito más adelante.

La torre 14 está construida esencialmente en tres secciones, como se puede ver en la Fig. 5.

La sección más baja o cesta 16 está diseñada para soportar la máxima fuerza de tracción sobre el tubo, recibida por una o más abrazaderas de fricción 18. Contiene las abrazaderas 18 y tiene en su extremo inferior una rampa inferior 17 que lleva uno o más rodillos terminales 41 que guían la tubería 40 al dejar ésta el buque. Está diseñada preferentemente para ser instalada y retirada mediante las grúas 3, o mediante un buque de grúa auxiliar, y almacenada sobre la cubierta o sobre una barcaza. Las abrazaderas de fricción 18 comprenden al menos una abrazadera fija dispuesta para sostener la canalización marina 40 firmemente durante las interrupciones en el tendido. Preferentemente, hay también una abrazadera móvil sobre gatos hidráulicos, que se puede usar al tender objetos unidos al tubo que sean demasiado grandes o demasiado irregulares para ser sujetados apropiadamente mediante tensores.

La sección media 19 contiene tres tensores 20 que, en funcionamiento, bajan la tubería al agua mientras la mantienen con una tensión deseada y rodillos de apoyo de tubos para guiar el tubo cuando la torre 14 no está vertical. Los tensores son tensores de oruga de una clase bien conocida desde hace algunos años en el tendido en S, y los rodillos de apoyo de tubos son también de un tipo conocido per se. No se describen con más detalle. La sección media 19 contiene también poleas plegables (no mostradas) para un sistema de liberación y recuperación, cuando estas poleas están en su estado inactivo. Un puesto de pruebas no destructivas y de junta de montaje 21, con piso flotante, está situado en el extremo inferior de la sección media. Un puesto de soldadura 23, con piso flotante, está situado en el extremo superior de la sección media. La distancia entre los puestos de soldadura 21 y 23 corresponde aproximadamente a la longitud de una cadena de junta cuádruple 12, de modo que el vértice de una cadena puede estar en un puesto 23 mientras el fondo de la misma cadena está en el puesto 21.

El sistema de liberación y recuperación (L/R) comprende un torno de doble cabestrante (accionado eléctricamente) con su devanadora de carrete y con un cable de alambre de acero. El cable de alambre será conducido a la polea plegable (colocada en la parte media de la torre) y conectado después a la cabeza tractora. El sistema de L/R está contenido en la cubierta principal en una posición central sobre la línea central del buque 1, justo al lado del módulo de junta cuádruple.

La sección superior 22 de la torre 14 es una estructura construida de forma comparativamente ligera, porque nunca necesita soportar la tensión sobre la tubería. Contiene un dispositivo de acoplamiento y un puesto de alineación 24 (Fig. 2). La sección superior 22 es de construcción abierta, para permitir la transferencia simple de la cadena 12 desde un cargador de tubos, descrito más adelante, al puesto de alineación 24. La sección superior 22 se puede instalar sobre la sección media 19, y retirarse de ésta, durante la actividad de instalación a bordo.

El sistema de tracción por medio de gatos que controla el movimiento de inclinación de la torre 14 usa aguilones 25 que están conectados a la porción superior de la sección media 19 de la torre, en su cara hacia la popa o hacia dentro, y a dispositivos de tracción por medio de gatos 26 sobre un marco de base de apoyo 28 situado sobre la cubierta justo a popa de las grúas 3. El sistema de tracción por medio de gatos comprende cilindros hidráulicos, cuyos pistones llevan cada uno un conjunto de cuatro clavijas de bloqueo accionadas hidráulicamente que se acoplan en una fila de aperturas en los aguilones 25. Cuando la torre no está siendo movida con el gato, se sostiene mediante clavijas de bloqueo similares que están montadas en posiciones fijas sobre el marco de base 28. Si la torre se ha de mover a lo largo de más de la carrera de los cilindros hidráulicos, se sostiene mediante las clavijas de bloqueo mientras los cilindros vuelven para otra carrera.

La cadena de tubos 12 que está esperando horizontalmente en el área de junta cuádruple 11 es transferida mediante transportadores longitudinales 29A hacia un cargador de tubos 29 en la base de la torre 14. Los transportadores longitudinales pueden consistir en rodillos 29A montados con sus ejes oblicuos a la horizontal, de modo que definan un recinto en forma de V, dentro del cual se mueve el tubo. Son móviles hacia la línea central y fuera de ésta, de modo que tubos de diámetros diferentes se pueden transportar a una altura deseada por encima de la cubierta.

El cargador de tubos 29 consiste principalmente en un armazón 30 que transfiere el tubo 12 desde el área de junta cuádruple 11 a la sección media 19 de la torre 14 por medio de su propia rotación alrededor de un gozne 31. Debido a que gira, el cargador puede contener fácilmente las diferentes posiciones que debe alcanzar el tubo al girar a los varios ángulos de tendido operativos (desde 90º hasta 120º). El armazón del cargador 30 está diseñado para que sea tan ligero como sea posible para reducir la inercia del sistema. Como se puede ver a partir de la Fig. 3, el armazón del cargador está sobre el lado de estribor de la línea de soldadura, y contiene las unidades de fijación 32 (Fig. 5) que sujetan firmemente la cadena de tubos 12 y la sostienen a lo largo del armazón 30 durante la rotación. La cadena de tubos 12 se traslada horizontalmente mediante los transportadores de rodillos 29A desde el área de junta cuádruple 11 hasta el área del cargador y, entonces, si es necesario, es subida inmediatamente mediante elevadoras de tubos (no mostradas con detalle) a una posición donde pueda ser acoplado a las unidades de fijación 32 en el cargador de tubos 29. En el extremo proximal del cargador 29 está instalado un retén de seguridad mecánico 33 para impedir que el tubo caiga si hay una avería hidráulica de las abrazaderas 32. En el uso normal, el tubo no descansa sobre el retén 33, para evitar el riesgo de daño al bisel mecanizado en el extremo del tubo.

La rotación del cargador de tubos 29 se efectúa por medio de dos tornos (no mostrados), ambos montados en el marco en A 28. Un torno de izar, con un cable que pasa sobre una polea en la torre, sube y baja el cargador de tubos 29, mientras un torno de contratensión aplica una tensión constante en el sentido opuesto, para impedir el movimiento descontrolado del cargador de tubos cuando gira más allá de la posición vertical o como resultado del movimiento del buque. La velocidad del torno está definida para realizar la actividad de carga dentro del tiempo del ciclo de la operación de tendido.

La función del cargador 29 es sólo coger el tubo 12 (por medio de las abrazaderas 32) y girarlo al mismo ángulo de inclinación que la torre 14. En cuanto el tubo 12 está tendido a lo largo de la torre 14, el cargador 29 detiene su movimiento y espera (sosteniendo el tubo) para la bajada de un elevador 34.

El elevador 34 toma la cadena de tubos 12 del cargador 29 y la transfiere al nivel del puesto de alineación 24. El elevador 34 consiste principalmente en una carretilla que va en dos pistas de ferrocarril 35, situadas en la parte media 19 y la parte superior 22 de la torre, en el lado de babor de la línea de soldadura, de modo que el cargador 29 puede subir la cadena de tubos 12 a lo largo del elevador 34. Cuando se están manejando tubos pequeños, se pueden ajustar también rodillos de guía. En el extremo inferior del elevador 34 está instalado un retén de seguridad para sostener la cadena de tubos si hay cualquier avería de las abrazaderas hidráulicas 37. Cuando el cargador 29 llega a la torre 14 y el elevador 34 está en su posición inferior, las abrazaderas 37 cogen el tubo 12 y las abrazaderas 32 lo liberan. El elevador 34 eleva después el tubo a la posición superior. Después, el tubo 12 es transferido a abrazaderas de transferencia 38.

Se proporcionan tres abrazaderas de transferencia separadas verticalmente 38, para transferir la cadena de tubos 12 desde el elevador 34 a la máquina de alineación 24: la Fig. 6 muestra una de las abrazaderas de transferencia en tres posiciones diferentes; las abrazaderas están dispuestas como unidades independientes, comprendiendo cada una un brazo giratorio y extensible controlado mediante transductores, sobre el que está instalada una abrazadera de abertura total. Cuando las abrazaderas están en la posición externa el elevador transfiere el tubo a ellas, mientras que cuando están en la posición interna las máquinas de alineación 24 se mueven transversalmente y toman el tubo de ellas. Si una cadena de tubos 12 es suministrada por el elevador 34 antes de que las máquinas de alineación 24 estén libres para recibirla, las abrazaderas de transferencia 38 pueden sostener la cadena de tubos en una posición de espera, como se muestra en la Fig. 6. Además, se puede introducir un cable de alimentación en la cadena de tubos 12 y/o el extremo inferior se puede precalentar para soldadura, mientras la cadena de tubos se mantiene en su posición de espera.

Las máquinas de alineación 24 son necesarias para la correcta alineación entre la cadena de tubos 12 y la canalización marina 40. Son capaces de mover el tubo en las tres dimensiones. Consisten en una combinación de abrazaderas de rodillo, que fijan la posición horizontal de la cadena de tubos 12 pero permiten que ésta gire, y al menos una abrazadera de fricción giratoria por medio de la cual se puede ajustar la orientación del tubo alrededor de su propio eje. Cada máquina es independiente estructuralmente de las demás, pero deben estar controladas por medio de transductores para asegurar la alineación correcta de las máquinas durante la alineación del tubo. Entre las máquinas de alineación 34 están instalados rodillos para asegurar que el tubo 12 es soportado adecuadamente durante el tendido, cuando las abrazaderas de alineación están abiertas, incluso con la torre 14 en una posición inclinada.

Haciendo ahora referencia a las Fig. 8, 9 y 10, la rampa inferior 17 lleva los rodillos terminales 41 en conjuntos de 3 sobre carritos 42. Durante el tendido de tubos, cada carrito 42 es forzado al acoplamiento con la canalización marina 40 mediante un cilindro hidráulico 44, presurizado mediante un acumulador (no mostrado), mientras la carga sobre el carrito 42 es monitorizada mediante un captador dinamométrico 46. El movimiento de cada carrito es controlado mediante un mecanismo articulado paralelo 48, mientras que la posición totalmente replegada se puede ajustar por medio de gatos de rosca 50. Los rodillos terminales 41 hacen posible así tanto monitorizar como controlar la alineación de la línea de canalización 40 al salir ésta del buque. Si se requiere mayor control, se pueden montar varios conjuntos de carritos 42, uno sobre otro, como se muestra en la Fig. 10, que permiten un desvío controlado de la canalización marina, de modo que se puede tender en un ángulo con el eje de la torre 14, aumentando así la versatilidad del
buque.

Por debajo de los rodillos terminales 41 se colocan rodillos guiadores de alambre 52. Los rodillos 52 están montados sobre brazos de pivote 54, y son movidos dentro y fuera mediante cilindros hidráulicos 56. Son mantenidos totalmente replegados durante el tendido de tubos, pero se hacen avanzar para guiar el cable de alambre durante los procedimientos de liberación y recuperación.

Un vehículo teledirigido 58 es llevado sobre el buque 1, para monitorizar el contacto de la canalización marina 40 sobre el lecho marino. Debido a que el punto de contacto está directamente debajo, o cerca de directamente debajo, de la popa del buque, el v.t. se puede hacer funcionar desde el puente de popa del buque 1 sin necesitar un cable incómodamente largo. En lugar de eso, o además, el contacto se puede monitorizar directamente mediante sensores activos o pasivos 60 montados en la parte posterior del buque.

En funcionamiento, el tubo 12 es alineado mediante las máquinas de alineamiento 24 y sostenido mediante ellas mientras su extremo inferior es soldado al extremo superior de la canalización marina 40 en el puesto de soldadura 23. Después, las máquinas de alineación son liberadas, el buque se mueve hacia delante, la canalización marina es expulsada mediante los tensores 20 a lo largo de la longitud de una junta cuádruple 12. Después, la unión que se acaba de soldar es probada en el puesto de pruebas no destructivas 21, mientras que una nueva unión 21, que ha sido suministrada mientras tanto por el cargador 29 y el elevador 34, es suministrada por las abrazaderas de transferencia a las máquinas de alineación 24.

La torre 14 está construida en tres secciones y está unida al buque, y el módulo de junta cuádruple 7 está construido como uno o más módulos en gran parte independientes unidos a la cubierta, de tal modo que todo el equipo de tendido de tubos se puede ensamblar o desensamblar fácilmente y rápidamente, permitiendo la conversión del buque en conjunto del uso como un buque de tendido de tubos al uso como un buque de grúa semisumergible ordinario.

Como un ejemplo, un buque como el mostrado en los dibujos puede tener las siguientes dimensiones:

Longitud de buque	200 metros
Altura de torre	135 m
Intervalo de diámetros de tubo (D.E.)	de 4'' a 32''
Diámetro máximo de objetos que se han de tender con tensores
\, abiertos	2,5 m
Intervalo de profundidad de tendido para tubo de 4''	50 m a 3.000 m
Intervalo de profundidad de tendido para tubo de 32''	200 m a 2.000 m
Fuerza de sostén de tendido máxima (tensores)	525 toneladas métricas
Fuerza de sostén de tendido máxima (abrazadera móvil)	2.000 toneladas métricas
Ángulo de torre de tendido	90º - 120º

Torno de L/R de tracción intermedia (doble cabestrante)	hasta 550 toneladas métricas (máx.)
Torno de L/R de tracción elevada (cabestrante lineal)	2.000 toneladas métricas (máx.)
Longitud de junta que lleva a bordo	12,2 m
Longitud de cadena de tubo (4 x 10 x 15 m)	48,8 m
Tiempo de fase de tendido	2 min.
Altura de ola operativa máxima (significativa)	4 m

Las Fig. 11 a 17C muestran una forma modificada de disposición de guía inferior 61 que puede ser usada en lugar de la rampa inferior 17. En las Fig. 11 a 17C las partes que corresponden a partes mostradas en otros dibujos son designadas mediante los mismos números de referencia. Como se muestra en las Fig. 11 y 12, la disposición 61 comprende generalmente un marco tubular que incluye cuatro miembros longitudinales 62 y miembros en arriostramiento en cruz de San Andrés 63 unidos entre sí para formar una estructura sustancialmente rígida que está fija al fondo de la torre 14 mediante cuatro patas (una en el extremo superior de cada uno de los miembros 62). Las orejetas están sujetas a la torre mediante conexiones de clavija respectivas.

Haciendo referencia ahora también a las Fig. 13 a 17C, la estructura formada por los miembros 62 y 63 sirve para soportar diversos conjuntos en diferentes niveles, que incluyen las abrazaderas fija y móvil 18A y 18B, respectivamente (Fig. 13), tres conjuntos de rodillos ajustables 64A, 64B y 64C y seis conjuntos de rodillos de guía 65A a 65F, comprendiendo cada conjunto un anillo de rodillos como se describirá más completamente más adelante.

Los rodillos ajustables 64A, 64B y 64C sirven un fin similar al de los rodillos 52 descrito con referencia a las Fig. 8, 9 y 10. Los rodillos 64A, 64B, 64C están montados para movimiento radial y son movidos mediante disposiciones de pistón hidráulico y cilindro respectivas. En el ejemplo concreto de la invención descrito los conjuntos de rodillos 64A y 64B están dispuestos cada uno como se muestra en la vista en planta en la Fig. 17A y comprenden 4 rodillos 66 separados equiangularmente alrededor de la trayectoria de la tubería y los rodillos del conjunto de rodillos 64C están dispuestos cada uno como se muestra en la vista en planta en la Fig. 17B y comprenden ocho rodillos separados equiangularmente 67. Un fin de los rodillos 64A, 64B, 64C es mantener la tubería (canalización marina) 40 dentro de una región circular central de un radio ajustable, de modo que las abrazaderas 18A y 18B, que se hacen funcionar sólo en situaciones especiales como, por ejemplo, una emergencia, se aseguren de sujetar la tubería. Otro fin de los rodillos, no obstante, y especialmente los rodillos 64B y 64C, es permitir algo de flexión inicial, controlada de la tubería incluso en sus niveles relativamente elevados por encima del nivel del mar. Las cámaras de televisión 69 (Fig. 13) y los sensores de carga asociados con las monturas giratorias de los rodillos pueden monitorizar el paso de la tubería a través de los rodillos y las extensiones de las disposiciones de pistón hidráulico y cilindro y las presiones hidráulicas en éste también se pueden monitorizar y ajustar.

En la Fig. 17C se muestra a modo de ejemplo una de las disposiciones de pistón hidráulico y cilindro. Se verá que el rodillo 66 ó 67 está montado giratoriamente sobre un apoyo 70 y una clavija de carga 71 proporciona una medida de la fuerza ejercida por la tubería 40 sobre el rodillo 66, 67. El apoyo está conectado al pistón de una de las disposiciones de pistón y cilindro 68 que incluye un transductor de presión 72 para monitorizar la presión en el cilindro y un transductor de posición 73 para monitorizar la posición del pistón respecto al cilindro.

Las señales de las cámaras de televisión 69 y los transductores 72, 73 y clavijas de carga 71 se pasan todas de vuelta a través de un cable multifilar 79 con cajas de conexión 80 a un puesto de control 81 que se puede colocar en una sala de control de la torre. Las señales de control para el funcionamiento de las disposiciones de pistón y cilindro 68 son transmitidas desde el puesto de control 81 hasta un suministro hidráulico y puesto de válvula de control 82.

La disposición de los seis conjuntos de rodillos de guía 65A a 65F se describirá ahora con más detalle con referencia a las Fig. 13, 14, 16A y 16B. Por conveniencia, la disposición del conjunto de rodillos 65D se describirá primero, siendo, siendo ese el conjunto de rodillos mostrado en la Fig. 14. Un anillo de acero 75 proporciona el apoyo estructural fijo principal para el conjunto de rodillos y es de un diámetro adecuado al conjunto concreto de rodillos 65D para extenderse circunferencialmente alrededor de ellos. El anillo 75 está fijado a los cuatro miembros longitudinales 62 de la disposición de guía inferior mediante postes 76. Inmediatamente dentro del anillo 75 está otro miembro con forma de anillo 77 sobre el que los rodillos 78 están montados giratoriamente. El miembro con forma de anillo 77 está conectado al anillo 75 en cuatro posiciones separadas equiangularmente alrededor de la estructura de rodillos mediante monturas resilientes 83 mostradas en las Fig. 16A y 16B.

Haciendo referencia en concreto a las Fig. 15, 16A y 16B, cada uno de los rodillos 78 está montado giratoriamente en cada extremo en brazos de soporte 85 que están fijados al miembro con forma de anillo 77 y sobresalen radialmente hacia dentro desde éste. El anillo 75 tiene apoyos 86 soldados a éste en las cuatro localizaciones de las monturas resilientes 83 y cada apoyo 86 tiene un brazo superior 87 y un brazo inferior 88 que sobresale radialmente hacia dentro sobre el miembro con forma de anillo 77. Los brazos 87,88 están unidos cada uno al miembro 77 mediante un bloque 89 respectivo de material elastomérico. La Fig. 16A muestra los bloques 89 en sus estados no sometidos a esfuerzos, mientras que la Fig. 16B muestra los bloques 89 en un estado sometido a esfuerzos siguiendo el movimiento radialmente hacia fuera de un rodillo 78 (y, por consiguiente, el movimiento correspondiente del miembro 77) como resultado de la fuerza ejercida por la tubería 40. Se puede ver a partir de la Fig. 16B que los bloques 89 sufren deformación por esfuerzo cortante para contener el movimiento.

Unos captadores dinamométricos (no mostrados) están asociados a cada uno de los conjuntos de rodillos de guía 65A a 65F, y las señales de los captadores dinamométricos se pasan de vuelta al puesto de control 81 mediante las cajas de conexión 80 y el cable 79. Las señales de los captadores dinamométricos pueden ser usadas por un controlador para alterar la operación de tendido de tubos o ajustar la dirección o velocidad de desplazamiento del buque o similares.

Se describirá ahora la operación de los rodillos de guía durante el tendido de una tubería. Para simplificar la descripción, se supondrá que la torre está orientada verticalmente, pero se debe comprender que la disposición de guía funciona sustancialmente del mismo modo cuando la torre está inclinada. Además, por sencillez de descripción, se supondrá en primer lugar que el buque está desplazándose directamente por encima de la trayectoria sobre la que se está tendiendo la tubería y está alineado con la trayectoria.

Para que la curvatura de la tubería en la región del lecho marino no sea excesiva, es importante que durante el tendido de la tubería sea aplicada una fuerza horizontal a la tubería por el buque en la dirección en la que el tubo está siendo tendido y que se aplique también una fuerza tensora. Al mismo tiempo, la fuerza se debe aplicar de un modo que no cause esfuerzo local indebido en la tubería.

Por consiguiente, es conveniente que cada uno de los conjuntos de rodillos 65A a 65F aplique una fuerza horizontal a la tubería y, convenientemente, cada conjunto de rodillos aplica sustancialmente la misma fuerza. Eso se logra en la forma de realización de la invención disponiendo los conjuntos de rodillos para que estén situados a lo largo de una trayectoria curvada que permita un grado de flexión controlada de la tubería al pasar a través de los conjuntos de rodillos. La montura resiliente de los rodillos ayuda más a promover una aplicación uniforme de cargas entre los diversos conjuntos de rodillos.

Una característica especialmente valiosa del diseño de la disposición de guía es que cada conjunto de rodillos de guía rodea completamente a la tubería. Eso es importante para permitir que el buque pueda estar en cualquier ángulo respecto a la trayectoria de la tubería, como puede ser conveniente o esencial al tender una tubería en una corriente significativa.

En un ejemplo concreto de la invención, que puede ser empleado en el caso del ejemplo concreto de buque descrito anteriormente, los conjuntos de rodillos de guía 65A a 65F están separados a lo largo de la trayectoria del cable a intervalos de 5,2 m con el conjunto superior de rodillos 65A por encima del nivel del mar y todos los otros conjuntos por debajo del nivel del mar. En ese caso la separación entre las circunferencias de rodillos opuestos diametralmente en cada conjunto es como sigue:

	Conjunto de rodillo	Separación (m)
	65A	2,44
	65B	3,54
	65C	5,0
	65D	6,79
	65E	8,96
	65F	11,48

Las monturas de los conjuntos de rodillos 65A a 65C son relativamente rígidas y proporcionan los anillos 77 de los conjuntos con una rigidez radial de aproximadamente 5.000 kN/m (con un desplazamiento máximo de 100 mm), mientras que las monturas de los conjuntos de rodillos 65D a 65F son menos rígidas y proporcionan los anillos 77 de los conjuntos con una rigidez radial de aproximadamente 1.000 kN/m (con un desplazamiento máximo de 300 mm). La carga total aplicada típicamente a la tubería por los seis conjuntos de rodillos es del orden de 1.000 kN durante el funcionamiento normal, dando como resultado una fuerza de aproximadamente 170 kN entre cada rodillo y la tubería.

Claims (24)

1. Un buque de tendido de tubos (1) que comprende:

medios para propulsar el buque (1) durante el tendido de tubos;

una torre (14) en la proa del buque (1), con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos,

medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta hasta una posición alineada con la torre (14);

medios para unir un tramo de tubo de esta longitud a una tubería (40) que se está tendiendo; y

una rampa inferior (17) provista de rodillos (41) y dispuesta para guiar a la tubería (40) al salir ésta del buque (1),

caracterizado porque

la torre (14) está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical, estando el vértice de la torre (14) más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubo que el fondo de la torre (14); y

el buque (1) comprende además:

medios para ensamblar secciones de tubo generalmente de forma horizontal sobre el buque (1) para formar tramos más largos;

tensores (20) dispuestos para sujetar la tubería (40) y para bajarla al agua mientras mantienen una tensión deseada en la tubería (40); y

una o más abrazaderas (18) dispuestas para sujetar la tubería (40) por debajo de los tensores (20).

2. Un buque (1) según la reivindicación 1, en el que los medios para propulsar el buque comprenden hélices (2) accionadas mediante motores en el buque (1).

3. Un buque (1) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que los medios de ensamblaje comprenden medios para soldar cuatro secciones de tubo (5) para formar un único tramo.

4. Un buque (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la torre (14) es pivotable entre una posición vertical y un ángulo de aproximadamente 30º hacia delante.

5. Un buque (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios elevadores comprenden un bastidor para soportar un tramo de tubo, montado sobre pivotes en o junto al pie de la torre (14).

6. Un buque (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dichas abrazaderas (18) comprenden una abrazadera de fricción fija y una abrazadera de fricción móvil.

7. Un buque (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la rampa inferior (17) comprende medios para monitorizar la carga sobre la tubería al pasar ésta por los rodillos (41).

8. Un buque (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende medios en una porción posterior del buque (1) para monitorizar el tubo en el lugar donde toma contacto sobre el fondo.

9. Un buque (1) según la reivindicación 8, en el que los medios de monitorización comprenden medios para hacer funcionar un vehículo teledirigido (58) desde el buque (1).

10. Un buque (1) según la reivindicación 9, en combinación con un vehículo teledirigido de este tipo (58).

11. Un buque (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la rampa inferior (17) comprende una disposición de guía inferior que incluye una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía separados a lo largo de la trayectoria de la tubería y que definen los límites laterales de la trayectoria, estando situados los rodillos de guía de tal modo que permiten algo de flexión de la tubería (40) al pasar ésta a través de la disposición de guía inferior.

12. Un buque (1) según la reivindicación 11, en el que la disposición de guía inferior tiene forma sustancialmente de trompeta abocinándose hacia fuera en el sentido de desplazamiento de la tubería (40) durante el tendido, y aumentado el ángulo de abocinamiento en el sentido de desplazamiento de la tubería (40) durante el tendido.

13. Un buque (1) según la reivindicación 11 ó 12, en el que los rodillos de guía pueden girar libremente.

14. Un buque (1) según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que al menos algunos de los rodillos están montados para la rotación en cojinetes que son desplazables directamente o indirectamente de forma resiliente.

15. Un procedimiento de tendido de tubos desde un buque (1), que comprende:

colocar una torre (14) en la proa del buque (1), con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos;

subir un tramo de tubo desde la cubierta hasta una posición alineada con la torre (14);

unir ese tramo de tubo a una tubería (40) que se está tendiendo; y

guiar la tubería (40) al salir ésta del buque (1) usando una rampa inferior (17) provista de rodillos (41),

caracterizado porque

la torre (14) está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical estando el vértice de la torre más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre (14); y

el procedimiento comprende además las etapas de:

ensamblar repetidamente secciones de tubo en una posición generalmente horizontal sobre el buque (1) para formar un tramo más largo;

sujetar la tubería (40) con tensores (20) y bajarla al agua mientras se mantiene una tensión deseada en la tubería (40); y

sujetar la tubería (40) con una o más abrazaderas (18) por debajo de los tensores (20) durante cualesquiera interrupciones en el tendido.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que la etapa de ensamblaje comprende soldar cuatro secciones de tubo (5) para formar un único tramo.

17. Un procedimiento según la reivindicación 15 ó 16, en el que la torre (14) es pivotada a un ángulo deseado entre una posición vertical y un ángulo de aproximadamente 30º hacia delante.

18. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, que comprende subir los tramos de tubo por medio de un bastidor montado sobre pivotes en o junto al pie de la torre (14).

19. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, que comprende monitorizar la carga sobre la tubería (40) al pasar ésta por los rodillos (41) sobre la rampa inferior (17).

20. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, que comprende monitorizar el tubo desde una porción posterior del buque (1) donde toma contacto sobre el fondo.

21. Un procedimiento según la reivindicación 20, que comprende monitorizar la toma de contacto de la tubería (40) mediante un vehículo teledirigido (58) que se hace funcionar desde el buque (1).

22. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21, en el que la rampa inferior (17) comprende una disposición de guía inferior que incluye una pluralidad de conjuntos de rodillos de guía separados a lo largo de la trayectoria de la tubería (40), sufriendo la tubería (40) algo de flexión al pasar ésta a través de la disposición de guía inferior.

23. La invención proporciona un buque de tendido de tubos (1) que comprende:

medios para propulsar el buque (1) durante el tendido de tubos;

una torre (14) en la proa del buque (1), con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tuberías;

medios para subir un tramo de tubo desde una cubierta del buque (1) hasta una posición alineada con la torre (14); y

medios para unir un tramo de tubo de este tipo a una tubería (40) que se está tendiendo,

caracterizado porque

la torre (14) está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical, estando el vértice de la torre (14) más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre (14) y la torre (14) está colocada en el extremo de proa del buque (1), por lo que la tubería (40) que está siendo tendida por el buque (1) no está encerrada por el buque (1) en la región del casco del buque (1).

24. Un procedimiento de tendido de tubos desde un buque (1), que comprende:

colocar una torre (14) en la proa del buque (1), con respecto a una dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos;

subir repetidamente tramos de tubo desde una cubierta del buque (1) hasta una posición alineada con la torre (14); y

unir cada tramo de tubo, a su vez, a una tubería (40) que se está tendiendo,

caracterizado porque

la torre (14) está montada sobre pivotes, de modo que se puede inclinar hasta la vertical estando el vértice de la torre (14) más adelantado en la dirección prevista de movimiento durante el tendido de tubos que el fondo de la torre (14) y la torre (14) está en el extremo de proa del buque (1), por lo que la tubería (40) que está siendo tendida por el buque (1) no está encerrada por el buque (1) en la región del casco del buque (1).