ES2618039T3 - Amarre - Google Patents

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ES2618039T3
ES2618039T3 ES13771356.6T ES13771356T ES2618039T3 ES 2618039 T3 ES2618039 T3 ES 2618039T3 ES 13771356 T ES13771356 T ES 13771356T ES 2618039 T3 ES2618039 T3 ES 2618039T3
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Michael Volland
Markus SEELHÖFER
Reinhard Hintemann
Bernd Sagebiel
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Abstract

Amarre para pilastra de instalación mar adentro con tubos defensores (2, 3) que se extienden esencialmente perpendiculares al nivel del mar y con una escalera (4), en donde la escalera (4) se sitúa más cerca de las pilastras que los tubos defensores (2, 3), caracterizado por que los tubos defensores (2, 3) llevan un tubo interior (10) de acero no resistente al agua de mar y un tubo exterior (9) de una aleación de metal resistente al agua de mar, estando el tubo exterior (9) y el tubo interior (10) del tubo defensor (2, 3) unidos entre sí por adherencia.

Description

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DESCRIPCION
Amarre
La invencion se refiere a un amarre para pilastras de instalaciones mar adentro segun las caractensticas del concepto generico de la reivindicacion 1.
Las instalaciones mar adentro, en particular, las turbinas eolicas, se deben mantener a distancias regulares. Para ello se transborda a la instalacion mar adentro a un equipo de mantenimiento por barco. Para tal fin el barco se introduce en un amarre, el cual esta sujeto a una pilastra de este tipo de instalaciones mar adentro. El amarre se compone de dos tubos defensores que discurren en sentido vertical. El barco normalmente se empuja por el lado de proa contra los tubos defensores, de modo que el equipo de mantenimiento pueda subirse a una escalera que se encuentra mas cerca de la pilastra que los tubos defensores. Durante la subida a la escalera los tubos defensores protegen al equipo de mantenimiento de la presion que se ejerce desde el barco sobre los tubos defensores.
En los documentos GB 2485556 A y GB 2480408 B se describe un amarre de este tipo.
Debido al estado de la mar y a la amplitud de las mareas, se producen fuertes roces entre el barco y los tubos defensores. Los tubos defensores inflexibles son de acero y estan revestidos con una capa anticorrosiva que, generalmente es un lacado que esta expuesto a grandes cargas mecanicas y a intensos efectos medioambientales. Para proteger los tubos defensores tambien se han colocado defensas en los barcos atracados. Pueden tener un tope de caucho, de modo que no se produzca un contacto metalico entre el barco y los tubos defensores. Debido al inevitable movimiento de trabajo entre los tubos defensores y los barcos aparecen desperfectos en los tubos defensores relativamente rapido. A pesar de la capa anticorrosiva se detecta corrosion en seguida. Por otra parte, de las instalaciones mar adentro, en particular de las turbinas eolicas, se espera que tengan una larga vida util. Los tiempos de inmovilizacion de 20 anos presuponen que los amarres tambien tienen una vida util equivalente. Naturalmente, los cimientos de las instalaciones mar adentro, especialmente las de acero, tienen un espesor de pared mucho mayor que los tubos defensores, de modo que cabe esperar que los tubos defensores deban reemplazarse antes de que transcurran 20 anos. En efecto se pueden pintar repetidamente los tubos defensores o sustituir completamente el amarre, pero resulta costoso.
A traves del documento US 2,791,096 figura en el estado de la tecnologfa proveer a las estructuras de acero que estan expuestas al agua del mar con un manto metalico resistente al agua del mar. Se ha comprobado que soldar los materiales no resistentes al agua del mar y resistentes al agua del mar es, en parte, problematico. Se propone ahora desoldar una capa intermedia y soldar de nuevo el material resistente al agua del mar con esta capa intermedia.
La invencion se basa en la tarea de presentar un amarre para pilastras de instalaciones mar adentro, que se caracterizan por tener una vida util mas larga.
Esta tarea se resuelve en el amarre, con las caractensticas de la reivindicacion 1 de la patente.
Las reivindicaciones siguientes aluden a perfeccionamientos beneficiosos de la invencion.
Se ha propuesto prever tubos defensores en este tipo de amarres, que tenga un tubo interior de acero no resistente al agua del mar y un tubo exterior de aleacion de metal resistente al agua del mar.
Esta construccion de dos tipos de tubos diferentes tiene la ventaja de que se puede aprovechar a modo de construccion inferior portadora economica de acero no resistente al agua del mar. El tubo exterior protege la construccion inferior de la embestida del agua de mar. Ademas es un tubo exterior de una aleacion de metal resistente al agua de mar, en todo caso resistente a modo de capa de color o de una envoltura en forma de lamina de plastico, envejecida por el efecto de los rayos UV y mecanica, por ejemplo, que se pueda estropear rapidamente por los residuos flotantes. Para la aplicacion concreta se considera con creces un tubo exterior de una aleacion de metal adecuada para todos los demas revestimientos anticorrosivos.
El tubo exterior y el tubo interior del tubo defensor estan unidos entre sf por adherencia. Esto rige preferiblemente para todos los tubos de dos paredes del amarre de la invencion. La union por adherencia se podra fabricar, en particular, de modo que el tubo exterior sea comprimido en el tubo interior. Esto puede hacerse a traves de un banco de estirar con el que se estira el tubo exterior practicamente sobre el tubo interior. De esta manera se forma una union firme al sonido. Esto significa que los dos tubos estan situados firmemente uno sobre otro sin fisuras. La union por adherencia no permite el desplazamiento de trabajo del tubo interior respecto al tubo exterior. El tubo defensor se comporta como una unica unidad, solo que con materiales de diferentes propiedades dentro y fuera.
Dado que los tubos defensores, que normalmente tienen un diametro de 200 mm a 800 mm, estan situados a mayor distancia de la pilastra que la escalera, la cual es protegida por los tubos defensores, se necesitan tubos de apoyo o de union para unir los tubos defensores a la pilastra. Tambien estos tubos de apoyo pueden ser de dos capas, es decir, que pueden tener un tubo interior de acero no resistente al agua del mar y un tubo exterior de aleacion de metal resistente al agua del mar. El margen del diametro de los tubos de apoyo estara preferiblemente en un
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intervalo de 80 mm a 200 mm.
La propia escalera y los puntales que unen la escalera con los tubos defensores tambien pueden estar compuestos exclusivamente de una aleacion de metal resistente al agua del mar. Puede tratarse de un material solido o tambien de uno hueco. En el caso de los largueros de la escalera el margen del diametro puede estar entre 60 mm y 200 mm. Con estos margenes del diametro se prefiere la utilizacion de un material hueco, al igual que en el caso de los propios puntales. Por supuesto que tambien se puede emplear la misma construccion de dos partes que en los tubos defensores.
Los peldanos de la escalera se pueden fabricar de un material cuadrado con un margen de diametro de 20 a 60 mm. A este respecto se prefiere el uso de un material solido.
El tubo exterior del tubo defensor sera preferiblemente un tubo extrafdo sin fisuras. Los tubos extrafdos sin fisuras no tienen cordones de soldadura. La textura homogenea proporciona menos puntos de ataque a los efectos de la corrosion. En el tubo extrafdo sin fisuras no hay, de manera natural, cordones de soldadura y, por lo tanto, tampoco hay material de relleno ni modificaciones de la textura condicionadas por la soldadura ni que pudieran aumentar el riesgo de corrosion.
En el marco de la invencion, obviamente, no se excluye que el tubo exterior sea un tubo soldado, ya sea por soldadura en espiral o por soldadura de cordon largo.
El espesor de pared de los tubos exteriores estara preferiblemente en un intervalo de 1 mm a 10 mm. Este espesor de pared basta tambien para soportar fuertes cargas mecanicas. A este respecto cabe senalar que las cargas mecanicas no solo se originan al atracar el barco, sino tambien con la ocasional eliminacion mecanica necesaria de las adhesiones, como por ejemplo, los balanos. Esto rige especialmente para la zona de la escalera, que debena hacer posible un pasaje seguro para el equipo de mantenimiento a la instalacion mar adentro.
Se considera especialmente ventajoso cuando la aleaciones de metal resistentes al agua del mar son aleaciones con base de cobre, ya que estas, ademas de una excelente resistencia al agua de mar, tambien presentan una singular propiedad antiincrustante frente a los organismos del agua de mar, en particular, las aleaciones de cobre- mquel con 70 % a 90 % de cobre, el resto mquel e impurezas derivadas de la fusion.
Como alternativa son adecuadas las aleaciones de mquel como, por ejemplo, Alloy 400 (numero europeo de material 2.4360, el americano N04400), y Alloy 825 ((numero europeo de material 2.4858).
Asimismo se pueden emplear aceros inoxidables, aceros compuestos o aceros super duplex de alta aleacion y resistentes al agua de mar.
Con las aleaciones de cobre-mquel sucede que una mayor proporcion de mquel aumenta la resistencia a la corrosion.
El material empleado para los tubos interiores pueden ser simples aceros portantes, ya que los tubos interiores tienen exclusivamente funciones portantes. No depende de la resistencia al agua del mar, ya que esta funcion es asumida exclusivamente por los tubos exteriores. El espesor de pared de los tubos interiores es mayor, debido a su funcion portante, que el espesor de pared de los tubos exteriores, por ejemplo, en un factor de 2 a 10.
Naturalmente se deben proteger los lados interiores de los tubos defensores de la entrada de agua de mar. En consecuencia, los tubos defensores estan hermeticamente cerrados en los extremos. Los distintos componentes del amarre estaran preferiblemente soldados entre sf. Con el fin de proteger los cordones de soldadura frente a los ataques de la corrosion se ha previsto que estos tambien presenten preferiblemente una proporcion de mquel del 25 % al 95 %, cuando se trate de las aleaciones empleadas de metal con base de cobre o de las aleaciones con base de mquel resistentes al agua de mar. Cuando se emplean aceros inoxidables, se utilizan los materiales de soldadura correspondientes resistentes a la corrosion.
A continuacion se explica con mas detalle la invencion, sirviendose del ejemplo de realizacion representado en los dibujos. Muestra
La figura 1, una vista en perspectiva de un amarre;
La figura 2, un corte longitudinal a traves de un tubo defensor a lo largo de la lmea ll-ll de la figura 4.
La figura 3, una seccion transversal a traves de un puntal situado entre el tubo defensor y una escalera y a lo largo de la lmea lll-lll de la figura 4 y
La figura 4, una seccion transversal a traves del amarre de la figura 1.
La figura 1 representa un amarre 1, que se sujeta de una manera que no se representa en detalle, a una pilastra de una instalacion mar adentro. La pilastra puede ser, por ejemplo, la pilastra de una central eolica.
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El amarre 1 incluye tubos defensores 2, 3, que estan dispuestos paralelos entre sf y que se encuentran esencialmente perpendiculares al nivel del mar. La orientacion exacta depende de la pilastra que no se representa en detalle. En teona, el amarre 1 tambien se puede inclinar ligeramente, cuando la pilastra se estrecha hacia arriba. Los extremos inferiores de los tubos defensores 2, 3 se curvan en direccion a la pilastra. Esto garantiza que el barco, en caso de oleaje, no quede atrapado en los tubos defensores 2, 3.
Entre los dos tubos defensores 2, 3 se situa una escalera 4. Un barco, que transborde a un equipo de mantenimiento a la instalacion mar adentro, conducira por el lado de proa contra los tubos defensores 2, 3. En este momento una persona podra bajar del barco y subirse entre los dos tubos defensores 2, 3 a la escalera 4 y subirse a una plataforma que no se representa en detalle situada encima de los tubos defensores 2, 3 o a una repisa de la pilastra de la instalacion mar adentro
La escalera 4 se sujeta con los puntales 5 que estan unidos con los tubos defensores 2, 3. Los propios tubos defensores 2, 3, se unen mediante tubos de apoyo 6 transversales con brida de perno 7 a una estructura portante, no representada en detalle, de la pilastra. La figura 4 muestra de forma somera la estructura portante 8, que pertenece a la pilastra y que sirve para fijar el amarre 1.
La figura 2 muestra un tubo defensor 2 en seccion transversal a lo largo de la lmea ll-ll de la figura 4. La estructura tiene dos paredes. El tubo defensor 2 dispone de un tubo exterior 9 y un tubo interior 10. El tubo exterior 9 se compone de una aleacion de metal resistente al agua del mar. Se compone en este ejemplo de realizacion de una aleacion de cobre-mquel CuNi90/10. El tubo interior 10 se compone de acero no resistente al agua de mar, en este ejemplo de realizacion S355J2H.
Se debe distinguir que el tubo defensor 2 y el tubo de apoyo 6 transversal tienen el mismo diametro D1. Asciendo en este ejemplo de realizacion a entre 300 mm y 400 mm. La construccion del tubo de apoyo 5 es identica a la de los tubos defensores 2, 3 en lo que respecta a los materiales. El tubo defensor 2 esta soldado al tubo de apoyo 7.
La figura 3 muestra una vista en corte de la zona del puntal 5. El puntal 5 es un perfil hueco redondo en seccion transversal. Tambien este perfil hueco tiene dos capas y dispone de un tubo exterior 11 de una aleacion de metal resistente al agua del mar. En el interior se situa un tubo interior 12 portante de acero. Se trata de la misma union de materiales que en el tubo defensor 2 y en el tubo de apoyo 6, es decir, de CuNi90/10 y S355J2H.
El tubo que discurre en vertical en el plano de la imagen a la izquierda es un larguero de escalera 13. Tambien en este caso se trata de un perfil hueco. El larguero de escalera 13 tiene el mismo diametro exterior D2 que el puntal 5. Sin embargo existe la diferencia de que el larguero de escalera 13 se compone exclusivamente de una aleacion de metal resistente al agua del mar. En este caso, se trata igualmente de la misma aleacion que los tubos exteriores 9, 11 del tubo defensor 2 o del puntal 5, es decir, CuNi90/10.
El larguero de escalera 13 lleva peldanos 14. Los peldanos 14 se componen igualmente de una aleacion de metal resistente al agua del mar. Se trata de un perfil cuadrado de CuNi90/10.
De la figura 4 se entiende que los puntales 5 se situan aproximadamente en un angulo de 45° respecto a los tubos de apoyo 6. Los tubos de apoyo 6 estan soldados con las bridas 7. Estas se componen en este ejemplo de realizacion de acero S355NL y revestidas en el exterior con una capa de CuNi90/10.
Por tanto, el amarre no tiene ninguna zona de la superficie que no se componga de una aleacion de metal resistente al agua del mar. Preferiblemente, se tratara en todo el conjunto de la misma aleacion de metal.
Referencias:
1 - Amarre
2. - Tubo defensor
3. - Tubo defensor
4 - Escalera
5 - Puntal
6 - Tubo de apoyo
7 - Brida
8 - Estructura portante
9 - Tubo exterior
10 - Tubo interior
11 - Tubo exterior
12 - Tubo interior
13 - Larguero de la escalera
5 14 - Peldanos
D1 - Diametro D2 - Diametro

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Amarre para pilastra de instalacion mar adentro con tubos defensores (2, 3) que se extienden esencialmente perpendiculares al nivel del mar y con una escalera (4), en donde la escalera (4) se situa mas cerca de las pilastras que los tubos defensores (2, 3), caracterizado por que los tubos defensores (2, 3) llevan un tubo interior (10) de acero no resistente al agua de mar y un tubo exterior (9) de una aleacion de metal resistente al agua de mar, estando el tubo exterior (9) y el tubo interior (10) del tubo defensor (2, 3) unidos entre sf por adherencia.
  2. 2. Amarre segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los tubos defensores (2, 3) se pueden acoplar sobre tubos de apoyo (6) en transversal a la pilastra, teniendo los tubos de apoyo (6) un tubo interior de acero no resistente al agua de mar y un tubo exterior de una aleacion de metal resistente al agua de mar.
  3. 3. Amarre segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la escalera (4) y los puntales (5) que unen la escalera (4) con los tubos defensores (2, 3) se componen exclusivamente de una aleacion de metal resistente al agua de mar.
  4. 4. Amarre segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la escalera (4) y los puntales (5) que unen la escalera (4) con los tubos defensores (2, 3), en tanto que material solido, se componen exclusivamente de una aleacion de metal resistente al agua de mar o, en tanto que material hueco, tienen un tubo interior (12) de acero no resistente al agua de mar y un tubo exterior (11) de una aleacion de metal resistente al agua de mar.
  5. 5. Amarre segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el tubo exterior (9) del tubo defensor (2, 3) es un tubo extrafdo sin fisuras.
  6. 6. Amarre segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el espesor de pared de los tubos exteriores (9) se situa en un intervalo de 1 a 10 mm.
  7. 7. Amarre segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la aleacion escogida de metal resistente al agua de mar se compone de aleaciones del siguiente grupo: aleaciones con base de cobre, aleaciones de cobre-mquel con 70 a 90% en peso de cobre y el resto de mquel, asf como impurezas derivadas de la fusion, aleaciones con base de mquel, Alloy 400, Alloy 825, aceros inoxidables, aceros compuestos o aceros super duplex de alta aleacion y resistentes al agua de mar.
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