ES2347301T3 - Sistema y metodo de abandonamiento y recuperacion, y conector de cables. - Google Patents
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Abstract
Conector de cables (13) de abandonamiento y recuperación para al menos dos cables (3) que tienen cada uno un primer extremo, para bajar o respectivamente levantar una carga durante el abandonamiento o respectivamente la recuperación, caracterizado por: - un cuerpo alargado que tiene un primer extremo, un segundo extremo y un eje longitudinal que se extiende entre el primero y el segundo extremo; - al menos un gancho (30) previsto en dicho primer extremo; estando adaptado dicho al menos un gancho (30) para la conexión con la carga; - miembros de conexión (13) para cada primer extremo de dichos al menos dos cables, adaptados para permitir a dichos al menos dos cables extenderse en la dirección del eje longitudinal y abandonar el cuerpo en su segundo extremo, de manera que el conector de cables es giratorio de forma controlable alrededor de dicho eje longitudinal ajustando la tracción en cada uno de los al menos dos cables (3).
Description
Sistema y método de abandonamiento y
recuperación, y conector de cables.
El invento se refiere a un conector de cables
según el preámbulo de la reivindicación 1, y a un sistema y método
de abandonamiento y recuperación (A&R) que comprende un conector
de cables semejante, en particular para aplicaciones en aguas
profundas.
El método de instalación J se usa generalmente
para la instalación de tuberías en aguas profundas. Con este método
cada parte de la tubería a ser instalada es levantada hasta una
posición vertical, soldada a la tubería principal y bajado
directamente dentro del agua con una sola curvatura, dando a la
tubería que está siendo instalada la forma de una AJ@.
También la técnica de instalación S está
haciéndose más y más popular para la instalación de tuberías en
aguas profundas y aguas ultraprofundas. Con este método cada parte
de la tubería a ser conectada es soldada a la tubería principal y
movida a una posición horizontal sobre la eslinga en el agua, con
una doble curvatura que da a la tubería que está siendo instalada
la forma de una AS@. La técnica de instalación S tiene la ventaja
de que permite mayores velocidades de instalación.
Cuando una carga, tal como una tubería o una
estructura submarina tiene que ser abandonada desde un buque, un
método típico consiste en soldar una cabeza de abandonamiento y
recuperación (A&R) con una argolla de elevación al extremo de
la tubería o estructura submarina. Un enganche de acoplamiento
conectado a un cable acoplado a un cabrestante en el buque es
conectado a la argolla de izar de la cabeza de A&R y la tubería
o estructura submarina es bajada hasta el lecho marino.
La instalación J y la instalación S para
aplicaciones en aguas profundas imponen no sólo el uso de equipo de
tracción pesado, sino que requieren también extra capacidad de
cabrestante y en particular cables con una resistencia a tracción
muy alta para soportar la gran carga resultante de la larga longitud
de la tubería, que inicialmente se extiende desde el buque hasta el
lecho marino. Sin embargo, el diámetro del cable está generalmente
limitado, de manera que elegir usar un cable más grueso en estas
longitudes no puede resolver la capacidad extra necesitada. Del
mismo modo cabrestantes capaces de manejar cargas de 500 T o más no
son corrientes y son caros.
Otro problema de los sistemas y métodos de
A&R existentes se refiere al control del movimiento de los
cables, y especialmente a la rotación de los mismos durante el
abandonamiento o la recuperación.
La solicitud de patente internacional WO
01/48410 da a conocer un método de abandonar una tubería que está
siendo instalada por un buque que tiene un sistema de A&R, en el
cual un conducto submarino es inicialmente retenido por una
disposición de instalación y tensión de tuberías. El método incluye
una etapa de reducir la tensión al nivel del mar conectando uno o
más miembros alargados flotantes ligeros al extremo de la tubería.
Este método tiene el inconveniente de que se necesitan miembros
alargados flotantes especiales y que la conexión de los mismos
puede llevar mucho tiempo. Además esta técnica no es muy adecuada
para la instalación S porque los miembros alargados flotantes
tienen que pasar por la eslinga.
Por lo tanto, sería deseable proporcionar un
sistema de A&R y un conector de cables de A&R que
resolvieran al menos parcialmente los problemas tratados
arriba.
El documento US 5,507,596 da a conocer un
sistema de sustentación para sostener una plataforma de trabajo
bajo el agua, en el cual la plataforma de trabajo está sostenida por
una pluralidad de cables.
El documento US 6,189,834 da a conocer un
aparato de fuselaje para fijar y selectivamente soltar múltiples
cargas aéreas suspendidas desde un avión.
El conector de cables del invento se distingue
por las particularidades de la parte caracterizadora de la
reivindicación 1. El conector de cables comprende un cuerpo alargado
con un primero y un segundo extremo. En dicho primer extremo está
previsto al menos un gancho, el cual gancho puede ser acoplado a la
carga a ser recuperada o abandonada. El conector comprende además
miembros de conexión para los al menos dos cables, y opcionalmente
también un dispositivo de medida de la rotación para medir la
rotación del citado cuerpo.
Según una realización preferida el conector de
cables de A&R comprende un gancho central capaz de recuperar
una carga y dos ganchos laterales de soltar capaces de abandonar una
carga por medio de una eslinga intermedia. Un primer extremo de
esta eslinga intermedia está acoplado a un primer gancho lateral,
mientras que la eslinga pasa a través de una argolla de izar
conectada con la carga y es acoplada en su segundo extremo al
segundo gancho lateral. Semejante construcción tiene la ventaja de
que el abandonamiento puede efectuarse muy rápidamente. También
previendo dos ganchos laterales se establece una cierta redundancia,
por lo que aún en el caso de que un gancho lateral no estuviera
trabajando adecuadamente el sistema de A&R puede ser usado
todavía. Inmediatamente después de la colocación de la carga en el
lecho marino, se abre el soltador de uno de los ganchos laterales
de soltar. Los cables son retirados, con lo que la eslinga que está
todavía conectada al otro gancho de soltar es sacada fuera del
enganche del gancho de soltar abierto. Una nueva retirada de los
cables por medio de los cabrestantes en el buque levantará el
conector de cables del lecho marino.
Según otro aspecto, el presente invento
proporciona un sistema para abandonamiento y recuperación de una
carga, típicamente una tubería, en el mar, y en particular en aguas
profundas y ultraprofundas. Para poder manejar cargas pesadas el
sistema de A&R según el invento comprende al menos dos cables,
cada uno de una longitud adaptada a una determinada profundidad de
agua, y en particular para aguas profundas. Estos dos cables están
conectados con los primeros extremos a un almacenaje de un sistema
de cabrestante para proporcionar una longitud de cable adecuada.
También están previstos medios de conexión para acoplar los segundos
extremos de cada cable a la carga a ser abandonada o recuperada.
Usando más de un cable la carga de tracción es dividida por los
diferentes cables, de manera que pueden usarse cables más delgados.
Los medios de conexión y el sistema de cabrestante aseguran que los
cables no se entremezclan durante el abandonamiento o la
recuperación de una carga.
Las aplicaciones en aguas ultraprofundas
preferentemente utilizan al menos tres cables, y lo más
preferentemente cuatro cables.
Según otro aspecto del invento el sistema de
A&R preferentemente comprende un número par de cables. Esto
tiene la ventaja de que la tendencia de los cables a destorcerse
bajo carga puede ser compensada usando el mismo número de cables de
acero con un cableado a derechas que con un cableado a
izquierdas.
Según una realización preferida del invento el
sistema de A&R comprende además medios de regulación de la
tracción para ajustar la tracción en cada uno de los cables de
manera que la rotación del conjunto multi-cable,
especialmente en el extremo que es mantenido junto por los medios de
conexión sea controlable. Los medios de regulación de la tracción
pueden consistir por ejemplo en al menos un cabrestante de tracción
para cada cable.
Los sistemas de A&R de la técnica anterior
tenían solamente un cable y no permitían que la rotación de los
medios de conexión fuera controlada de una manera tal, simple pero
muy efectiva.
Este control de la rotación puede ser
adicionalmente mejorado previendo un dispositivo de medida de la
rotación para medir la rotación de los medios de conexión. Esta
medición puede ser realimentada a un dispositivo de control para
controlar los medios de regulación de la tracción. De esta manera es
posible un control muy preciso de la rotación.
Otro aspecto del invento se refiere al sistema
de cabrestantes. El sistema de cabrestantes preferentemente
comprende al menos un cabrestante de almacenaje y un cabrestante de
tracción para cada cable.
Según una realización preferida el sistema de
cabrestantes comprende:
- al menos un cabrestante de almacenaje y un
cabrestante de tracción para cada cable, situados en un extremo del
buque;
- al menos una polea de retorno para cada cable
situada en el otro extremo del buque; y
- un cierto número de poleas para guiar los
cables desde los cabrestantes de almacenaje hasta las poleas de
retorno por medio de los cabrestantes de tracción.
Un sistema semejante lleva a longitudes de cable
más largas y tiene la ventaja de que se obtiene una mayor
amortiguación estructural y que el sistema es mejorado
dinámicamente.
Según todavía otro aspecto del invento se
proporciona un método para abandonar o recuperar una carga,
típicamente una tubería o estructura submarina, en el mar. El
método utiliza un conjunto multi-cable con al menos
dos cables para bajar, o respectivamente levantar una carga durante
el abandonamiento, o respectivamente la recuperación de una carga.
Preferentemente la tracción en cada uno de dichos al menos dos
cables se ajusta en función de la deseada rotación del extremo de
la carga del conjunto multi-cable. El control de la
rotación tiene la ventaja de que la rotación del conjunto
multi-cable puede ser mantenida pequeña, y por lo
tanto que la tensión y torsión en los cables puede ser mantenida
limitada. También el control de la rotación mejora la exactitud de
posicionamiento de los medios de conexión, especialmente durante la
recuperación de la carga, de manera que el tiempo de recuperación
puede reducirse.
Según otra mejora del método del invento se mide
la rotación en el extremo de la carga del conjunto
multi-cable y la tracción en cada uno de los
citados al menos dos cables se ajusta sobre la base de la rotación
medida. De esa manera se introduce una cierta realimentación que
aumenta adicionalmente la exactitud del ajuste de la rotación.
La Figura 1 es una vista en planta que ilustra
esquemáticamente una parte de un buque provisto de un sistema de
A&R según una realización preferida del invento;
la Figura 2 es una vista en perspectiva del
sistema de cables con conector de cables según la realización
preferida del invento;
la Figura 3 es una vista en perspectiva
detallada del extremo del gancho del conector de cables según la
realización preferida del invento;
la Figura 4A es una vista lateral del conector
de cables según la realización preferida del invento;
la Figura 4B es una sección axial del conector
de cables según la realización preferida del invento;
la Figura 4C es una sección transversal a lo
largo de la línea C-C de la Figura 4A;
las Figuras 5A y 5B ilustran el procedimiento de
abandonamiento, y en particular la retirada del conector de cables
después de la colocación de una tubería en el lecho marino;
las Figuras 6A-6C ilustran el
procedimiento de recuperación.
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista
en planta de un buque provisto de un sistema de A&R según una
realización preferida del invento. La sala de cabrestantes 17 está
situada en un extremo del buque 1. En la sala de cabrestantes 17
están previstos cuatro cabrestantes de almacenaje 2 y cuatro
cabrestantes de tracción 6. Desde cada cabrestante de almacenaje 2
un cable 3 es guiado por medio de poleas desplazables 4, 5 hasta el
cabrestante de tracción 6. Cada cable 3 es llevado en la dirección
axial del buque por medio de poleas 7, 8, 9, 10, respectivamente.
Los cuatro cables 3 salen de la sala de cabrestantes en la dirección
longitudinal del buque, desde donde son guiados hasta el otro
extremo del buque. En este otro extremo poleas de retorno 11, 12
dirigen los cables hacia atrás en la dirección opuesta. Cada cable 3
está conectado con su primer extremo a un cabrestante de almacenaje
2, y con su segundo extremo a un conector de cables 13. El conector
de cables será tratado con más detalle cuando se haga referencia a
las Figuras 3 y 4. Una vista en perspectiva de este sistema de
cabrestantes con cuatro cables y conector de cables se muestra en la
Figura 2. Como puede verse en la Figura 2 puede estar previsto un
cierto número de rodillos de guía adicionales 20, 21.
La Figura 3 muestra una vista en perspectiva
detallada de una parte extrema del conector de cables 13. Esta
parte extrema está provista de un gancho central 30 con cerrojo de
seguridad 34. Dicho gancho 30 se usa para recuperación de una
carga. Durante una operación de recuperación el cerrojo de seguridad
está abierto y se efectúa la denominada operación pesca@, en la
cual el operador tiene que colocar una eslinga acoplada a la cabeza
de A&R en el gancho, como se describirá en detalle cuando se
haga referencia a las Figuras 6A-6C.
La parte extrema del conector de cables de
A&R está además provista de dos ganchos laterales de soltar 32.
Estos ganchos laterales de soltar están provistos de medios de
apertura que son accionados cuando una eslinga tiene que ser
retirada de un gancho lateral durante el abandonamiento. Esto será
aclarado en detalle con respecto a la Figura 5. La operación de los
medios de apertura de los ganchos laterales de soltar puede ser
controlada por ejemplo con señales acústicas, o mecánicamente,
utilizando un robot. El conector de cables comprende además cuatro
miembros de conexión 35 que están provistos de sensores de carga y
torsión.
Las Figuras 4A y 4B muestran una vista lateral y
una sección axial del conector de cables, respectivamente. El
cuerpo principal del conector de cables consiste en un cierto número
de medias cubiertas 36 que están unidas juntas con bulones.
Utilizando esta estructura modular para el conector de cables,
pueden darse una longitud y peso adecuados añadiendo un número
suficiente de cubiertas 36. La longitud mínima del conector de
cables típicamente será elegida en función de la construcción del
barco y de la eslinga. El peso del conector de cables típicamente
será elegido en función de la geometría del cable. La Figura 4C
muestra una sección transversal del conector de cables en la que es
visible la disposición de los cuatro cables 3.
El conector de cables de A&R puede
comprender otros medios electrónicos por ejemplo para controlar el
funcionamiento de los ganchos de soltar centrales y laterales.
Según la realización preferida el conector de cables de A&R
está además provisto de medios para medir la rotación del conector
de cables. Los medios para medir la rotación pueden ser por ejemplo
un cierto número de giróscopos. Una señal basada en la rotación
medida es transferida a un sistema de control que está acoplado con
medios de regulación de la tracción para regular la tracción en los
cables. La transferencia de datos de medición puede efectuarse por
ejemplo por medio de un módem acústico. En la realización de las
Figuras los medios de regulación de la tracción comprenden los
cabrestantes de tracción 6. Previendo un par de cabrestantes de
tracción 6 para cada cable la tracción en cada cable puede ser
ajustada exactamente. Por lo tanto la rotación del conector de
cables 13 puede ser controlada de una manera mejorada utilizando la
señal de realimentación de rotación que es enviada al sistema de
control de los medios de regulación de la tracción.
Las Figuras 5A y 5B ilustran el procedimiento de
abandonamiento después de la colocación de una carga, aquí una
tubería, en el lecho marino. En la Figura 5A la tubería está
acoplada al conector de cables de A&R 13 por medio de una
cabeza de A&R 52 que está soldada a la tubería. La cabeza de
A&R 52 está provista de una argolla de izar 54. Una eslinga
intermedia 53 pasa a través de esta argolla de izar 54 y está
acoplada con su primero y segundo extremo a un primero y segundo
gancho lateral 32, respectivamente. Para abandonar la carga en el
lecho marino, el buque primero navega hacia atrás sin enrollar los
cables para reducir la tensión en los hilos. Luego uno de los
ganchos laterales de soltar 32 se abre, y la eslinga intermedia 53
es sacada fuera del enganche retirando los cables de A&R.
Finalmente los cables son retirados de nuevo para levantar el
conector de cables del lecho marino.
Ahora se describirá el procedimiento de
recuperación con referencia a las Figuras 6A-6C. El
conector de cables 13 es guiado a lo largo de la eslinga en la
dirección del fondo del mar. Durante este descenso del conector de
cables la rotación de los cables puede ser controlada ajustando la
tracción en los cables como se ha descrito arriba. Cuando el
conector de cables ha casi alcanzado el fondo, el buque es
posicionado de manera que el conector de cables esté en la
proximidad de la eslinga de recuperación. Ahora puede comenzar la
denominada operación de pesca. Para aumentar las probabilidades de
"pescar" está previsto un conjunto de flotación 60. Este
conjunto comprende una eslinga 61 acoplada a la cabeza de A&R 52
y un elemento de flotación 62 conectado a la eslinga 61. Primero es
comprobada la rotación del gancho 30 y después la eslinga es guiada
dentro del gancho 30, por ejemplo con la ayuda de un robot 63, con
lo cual el cerrojo de seguridad 34 se cierra. Luego el buque se
mueve a través de una cierta distancia de manera que los cables de
A&R 3 son llevados a una posición inclinada como se muestra en
la Figura 6C, en la cual la tensión en los cables se aumenta. La
carga en los cables 3 es verificada y si es necesario ajustada
regulando la tracción en los cables y entonces puede comenzar la
recuperación efectiva de la tubería.
Claims (15)
1. Conector de cables (13) de abandonamiento y
recuperación para al menos dos cables (3) que tienen cada uno un
primer extremo, para bajar o respectivamente levantar una carga
durante el abandonamiento o respectivamente la recuperación,
caracterizado por:
- un cuerpo alargado que tiene un primer
extremo, un segundo extremo y un eje longitudinal que se extiende
entre el primero y el segundo extremo;
- al menos un gancho (30) previsto en dicho
primer extremo; estando adaptado dicho al menos un gancho (30) para
la conexión con la carga;
- miembros de conexión (13) para cada primer
extremo de dichos al menos dos cables, adaptados para permitir a
dichos al menos dos cables extenderse en la dirección del eje
longitudinal y abandonar el cuerpo en su segundo extremo, de manera
que el conector de cables es giratorio de forma controlable
alrededor de dicho eje longitudinal ajustando la tracción en cada
uno de los al menos dos cables (3).
2. Conector de cables de abandonamiento y
recuperación según la reivindicación 1, que comprende además un
dispositivo de medida de la rotación para medir la rotación del
citado cuerpo.
3. Conector de cables de abandonamiento y
recuperación según la reivindicación 1 o 2, en el cual el citado al
menos un gancho consiste en:
- un gancho central para recuperar una
carga;
- dos ganchos laterales de soltar para abandonar
una carga por medio de una eslinga.
4. Conector de cables de abandonamiento y
recuperación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
que comprende medios sensores para medir la carga y la torsión en
los cables;
5. Método para abandonar o recuperar una carga,
típicamente una tubería o estructura submarina, en el mar,
utilizando un conjunto multi-cable con al menos dos
cables unidos a un conector de cables según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes para bajar, o respectivamente levantar
una carga durante el abandonamiento, o respectivamente la
recuperación de una carga, en el cual la tracción en cada uno de
dichos al menos dos cables se ajusta en función de la rotación
deseada del conector de cables del conjunto
multi-cable.
6. Método según la reivindicación 5, en el cual
se mide la rotación en el extremo de la carga del conjunto
multi-cable y la tracción en cada uno de los citados
al menos dos cables se ajusta sobre la base de la rotación
medida.
7. Sistema para el abandonamiento o la
recuperación de una carga, típicamente una tubería o estructura
submarina, que comprende:
- al menos dos cables (3), cada uno de una
longitud adaptada a una determinada profundidad de agua y con un
primero y un segundo extremo;
- un sistema de cabrestantes para dichos al
menos dos cables, estando conectados dichos primeros extremos de
cada cable al sistema de cabrestantes;
- un conector de cables según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes para conectar dichos segundos extremos
de cada cable a la carga a ser abandonada o recuperada;
- medios reguladores de la tracción para ajustar
la tracción en cada uno de los cables.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el cual
los medios reguladores de la tracción comprenden al menos un
cabrestante de tracción (6) para cada cable.
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 7-8, en el cual los medios de
conexión están provistos de un dispositivo de medida de la rotación
para medir la rotación de los medios de conexión.
10. Sistema según la reivindicación 9, en el
cual el dispositivo de medida de la rotación está acoplado con un
dispositivo de control para controlar los medios de regulación de la
tracción.
11. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 7-10, que comprende un número par
de cables.
12. Sistema según la reivindicación 11, en el
cual un número de los cables tiene un cableado a derechas y el
mismo número de cables tiene un cableado a izquierdas.
13. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 7-12, en el cual el sistema de
cabrestantes comprende al menos un cabrestante de almacenaje (2) y
un cabrestante de tracción (6) para cada cable.
14. Sistema según la reivindicación 13, en el
cual el sistema de cabrestantes comprende:
- al menos un cabrestante de almacenaje y un
cabrestante de tracción para cada cable, situados en un extremo del
buque;
- al menos una polea de retorno (11, 12) para
cada cable situada en el otro extremo del buque; y
- un cierto número de poleas (4, 5, 7, 8, 9,
10) para guiar los cables desde los cabrestantes de almacenaje
hasta las poleas de retorno por medio de los cabrestantes de
tracción.
15. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 7-14, en el cual los medios de
conexión comprenden un conector de cables (13) que está provisto de
al menos un gancho (30), en el cual conector de cables están
agrupados los segundos extremos de los al menos dos cables.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/407,766 US7621697B2 (en) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Abandonment and recovery system and method, and cable connector |
| US407766 | 2006-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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