ES2982860A1 - Metodo de tendido de cable en el interior de tuberias - Google Patents

Abstract

Un método de tendido de cable (100) en el interior de tuberías (10) sin interrumpir el flujo y/o la presión del fluido en la tubería (10) que comprende las etapas de acoplar un adaptador (1) sobre la tubería (10); desplegar el cable (100) mediante un equipo de despliegue (4) fijado de forma estanca sobre el adaptador (1); extraer el mecanismo de propulsión (4.3) y el cable (100) a través de un dispositivo de extracción (6) fijado de forma estanca sobre el adaptador (1); y reemplazar el mecanismo de extracción (6) por una brida (7).

Description

DESCRIPCIÓN

MÉTODO DE TENDIDO DE CABLE EN EL INTERIOR DE TUBERÍAS

La presente invención está referida a un método de instalación de cables en tuberías a presión, en el que, a raíz del método de la invención, permite la instalación del cable sin interrumpir el flujo y/o la presión del fluido, además de no causar alteraciones significativas en las características originales de las tuberías.

En el estado de la técnica se describen distintos sistemas y métodos que emplean fibras ópticas para la detección de fugas, como son una red be Bragg en fibra, espectroscopia de Raman, vibración, acústica, entre otros. De la misma forma, hay despliegues de fibra, tanto externa como interna, a la tubería. Dentro de estas últimas, el estado de la técnica incluye un sellado para crear incidencias en despliegues en instalaciones de uso.

El documento CN115199859A (UNIV CHONGQING) tiene como objetivo abordar problemas relacionados con la monitorización tardía y la baja eficiencia en la detección de fugas en tuberías subterráneas de larga distancia. Propone un método de diagnóstico rápido para la fuga de tuberías subterráneas de larga distancia, que involucra varios pasos. Primero, se instalan fibras ópticas distribuidas a lo largo de la longitud de la tubería, equipadas con un dispositivo de inducción de tensión-temperatura-vibración distribuida. Un demodulador de fibra óptica distribuida analiza la retroalimentación del dispositivo de inducción para identificar posibles lugares de fuga, desencadenados por encuentros con agua. Posteriormente, un robot de tubería equipado con una cámara viaja dentro de la tubería, capturando imágenes de posibles fugas mientras mantiene una comunicación en tiempo real con un dispositivo de control. Finalmente, las imágenes recopiladas se envían a una estación de trabajo en tierra y se analizan utilizando un software de inteligencia artificial para identificar y localizar rápidamente las fugas. El dispositivo de inducción comprende módulos separados para la tensión, temperatura y vibración, todos trabajando de manera independiente. Además, el robot de tubería incluye un mecanismo de desplazamiento. Estas innovaciones mejoran la eficiencia y precisión en la detección de fugas en tuberías subterráneas.

El documento CN114166427A (YAN S) divulga una invención que proporciona un método para monitorizar la presión externa del agua en revestimientos de túneles.

Involucra determinar el área de monitoreo en función de las fugas en el túnel y la distribución del agua subterránea, luego identificar ubicaciones adecuadas para puntos de medición y dispositivos de piezómetro de rejilla de fibra. Estos dispositivos se instalan utilizando una estructura de varilla de perforación de dos secciones desmontable. El proceso de perforación considera el grosor del revestimiento y el tamaño de la varilla de perforación. Los dispositivos de piezómetro de rejilla de fibra se instalan con juntas de goma para sellar. Este método ofrece varias ventajas, como el monitoreo preciso de la presión del agua, la reducción de los costos de construcción y sin impacto en los plazos de construcción. Las medidas de sellado triples garantizan un sellado efectivo sin afectar la impermeabilización.

El documento JP2014074654A (NIHON SUIDO CONSULTANTS CO LTD) describe un método para detectar anomalías en instalaciones de flujo de agua, como tuberías subterráneas o sifones, con un enfoque en identificar fugas de agua en sistemas de flujo de agua a baja presión. La gestión de activos en ingeniería civil y agricultura es crucial para prolongar la vida de las instalaciones existentes en lugar de reconstruirlas. Los métodos de inspección actuales dependen principalmente de robots submarinos o aéreos con limitaciones. El método propuesto utiliza una guía instalada en la instalación de flujo de agua, conectada a un dispositivo de detección de anomalías. La guía simplifica el proceso de inspección, lo que lo hace menos restrictivo y permite una detección efectiva incluso en condiciones de baja presión. El método incluye pasos para la colocación de flotadores, instalación de la guía y análisis FFT para una detección precisa.

El documento CN111271122A (SHANGHAI TONGYAN CIVIL ENG TECHNOLOGY CO) divulga una invención que se centra en resolver un problemas de estanqueidad de elementos de una conducción de gas. Se caracteriza por lo siguiente: cuando el gas que escapa del objeto de prueba es drenado hacia la cavidad del cuerpo de la válvula de detección de fugas a través de la tráquea, el nivel de líquido coloreado en la cavidad desciende debido a la presión atmosférica, y cuando el nivel de líquido coloreado es menor que la sonda de fibra óptica, el interruptor de fibra óptica emite una señal de salida y luego se separan los productos que están fugando. En comparación con la técnica anterior, este invento tiene una respuesta rápida y puede medir y controlar incluso fugas microscópicas de manera instantánea gracias a un diseño integrado y a la capacidad de hacer que el diámetro interno de la tubería en la cavidad del cuerpo de la válvula de detección de fugas sea muy delgado.

Es decir, entre las anterioridades descritas anteriormente, el documento CN115199859A se introduce la fibra con un inductor y posteriormente un robot con cámara realiza las comprobaciones, CN114166427A en la que las se usan secciones de varillas para desplegar la fibra óptica y su posterior sellado, JP2014074654A que instala guías y flotadores y CN111271122A que se centra en las fugas en los elementos de conducción.

No obstante, es necesario un nuevo método de introducción de la guía, con su posterior arrastre (tanto pasivo como autopropulsado) así como un elemento que permita su recogida y asegurar su estanqueidad.

Es un objeto de la presente invención un método de tendido de fibra óptica en el interior de tuberías de distribución de fluidos que consta de varias fases y que permite, de forma económica, eficiente y con la tubería en carga, es decir, con fluido en el interior del tubo a presión, realizar una instalación segura y eficaz de uno o más cables de fibra óptica por su interior. Este objeto se alcanza con el método de la reivindicación 1. En las reivindicaciones que dependen de forma directa o indirecta de la reivindicación 1 se describen distintas realizaciones y aspectos de la invención.

Gracias a la invención reivindicada, es posible realizar el tendido de cable por el interior de redes de tuberías de forma estanca y segura para no interrumpir el transporte de fluidos a presión. Además, la presente invención es muy versátil, ya que no se ve afectado por las condiciones geométricas o materiales que constituyen la tubería, ni si la tubería es de nueva construcción o una preexistente.

Además, el método de la invención es un método no invasivo, ya que no altera la infraestructura de la red de tuberías, ni la integridad de éstas. Para la instalación, es necesario únicamente un pequeño orificio en la tubería configurado para insertar y extraer el cable. Al mismo tiempo, la invención permite el paso del cable durante el tendido de este, siendo capaz de sujetar el cable una vez instalado sin que afecten a la integridad estructural de la tubería y el cable.

Finalmente, la presente invención describe un método compacto que permite la ejecución en espacios reducidos gracias a un sistema de dispositivo de despliegue y extracción compacto y de doble puntos de acceso, y que a su vez permite ser desmontado para ser reutilizado nuevamente y que una vez finalizado el tendido el sistema apenas ocupe espacio sin afectar a su funcionalidad.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La figura 1 muestra una vista aislada de la fase de acople del método de la invención. La figura 2 muestra una vista aislada de la fase de perforación del método.

La figura 3 muestra una vista aislada de la fase de lanzamiento del método.

La figura 4 muestra una vista aislada de la fase de extracción del método.

La figura 5 muestra una vista aislada de la fase de cierre del método.

La figura 6 muestra una vista del conjunto del método de la invención.

La presente invención proporciona un método no invasivo e ininterrumpido de tendido de cable en tuberías que transportan fluidos a presión, consiguiendo así la continuidad del suministro del fluido para conservar la integridad original de las tuberías, que son aspectos fundamentales en aplicaciones donde la operación es crítica, como en sistemas de distribución de agua o en procesos industriales que dependen de un suministro continuo de materias primas.

Tal y como se muestra en la figura 1, el método de la invención se inicia con la colocación de un adaptador 1 sobre la tubería 10 (mostrada en la figura 6), uniéndose mediante un acople 2, como un collarín, una brida o un manguito. Alternativamente, se puede soldar el adaptador 1 directamente a la tubería para garantizar o realizar otras conexiones seguras.

El adaptador 1 está configurado para tender el cable por el interior de la tubería 10 sin detener el flujo. En una realización particular no limitativa, el adaptador 1 es un cierre rápido a través de un pequeño orificio en la tubería 10. Además, en otra realización particular, el adaptador incorpora un cierre lateral 1.2 de tipo guillotina (i.e. una pieza que se inserta horizontalmente por su lateral, 1.3) para realizar un cierre estanco provisional durante la realización de los trabajos de tendido del cable 100.

El diseño del adaptador 1 es compacto y ergonómico, y está configurado para adaptarse y unirse eficientemente a cualquier elemento de unión a la tubería 10, como puede ser el acople 2 que, en el ejemplo no limitativo de las figuras adjuntas, es un collarín roscado, evitando comprometer la integridad estructural original de la tubería. Además, el adaptador 1 comprende un elemento de fijación 1.1 para el cable, el cual proporciona una sujeción y elimina la necesidad de otros soportes invasivos a lo largo de la tubería 10.

La siguiente etapa del método es la perforación de la tubería 10, tal y como se muestra en la figura 2. En esta fase, se fija y asegura un equipo de perforación 3 sobre el adaptador 1 mediante el uso de tornillos o sistemas de sujeción adecuados 3.1. Este equipo de perforación 3 está diseñado de manera similar a una taladradora manual, pero con un sistema de juntas 3.2 integrado en la boca para asegurar la estanqueidad y evitar el paso del agua. Instalado correctamente el equipo de perforación 3, se procede a realizar la perforación sobre la superficie de la tubería 10. Durante este proceso, se ejerce la presión necesaria para perforar la tubería de manera precisa y controlada. Una vez completada la perforación, el mástil 3.3. que sostiene la broca se eleva hasta pasar la zona del cierre lateral 1.2 mediante una guillotina 1.3, o sistema similar. Este paso es crucial para garantizar que la guillotina 1.3 insertada en el cierre lateral 1.2 pueda bloquear el paso del agua y asegurar la estanqueidad del sistema. Con la guillotina 1.3 cerrada y la estanqueidad garantizada, se procede al retiro del equipo de perforación 3.

Una vez retirado el equipo de perforación 3, el método pasa a la fase de lanzamiento o despliegue que se muestra en la figura 3. Para ello, se procede a colocar y asegurar un equipo de despliegue 4 sobre el adaptador 1 mediante el uso de tornillería 4.1 o similar. El equipo de despliegue 4 está diseñado para garantizar la estanqueidad en la zona de trabajo durante el arrastre del cable 100. Con la zona estanca asegurada, se procede a abrir el cierre lateral 1.2. Este paso permite el flujo de agua y el paso para bajar el mástil 4.2 equipado con un sistema de liberación 4.4 del mecanismo de propulsión 4.3. Este mecanismo de propulsión 4.3 está diseñado para desplazarse a lo largo de la tubería 10 y alcanzar la zona de extracción. Además, el sistema puede contar con un cable que actúa como guía. Al desplegar el mecanismo de propulsión, este arrastra el cable 100 a lo largo de la tubería 10, siguiendo la trayectoria deseada hasta alcanzar la zona de extracción.

El dispositivo de despliegue 4 está configurado para el tendido del cable 100 por el interior de la tubería 10 de forma controlada y estanca. Tal y como se ha indicado, el dispositivo de despliegue 4 consiste en un elemento que se fija sobre el adaptador 1 y que se activa para lanzar el cable en el interior de la tubería. Este dispositivo está equipado de un sistema de liberación que permite su uso incluso en condiciones de flujo turbulentos y de alta presión, y de una guía del cable para su introducción sea segura y precisa, evitando daños en la estructura del cable. El mecanismo de propulsión 4.3 (pasivo o autopropulsado) proporciona la energía necesaria para arrastrar el cable 100 a lo largo de la tubería 10 y ajustar la trayectoria según las condiciones específicas de la red de tuberías.

Una vez que el mecanismo de propulsión 4.3 ha alcanzado la zona de extracción, es atrapado por un dispositivo de captura 4.5. Esto inicia la fase de extracción mostrada en la figura 4. Este dispositivo de captura 4.5, que puede ser una red, un imán u otro tipo de mecanismo de captura, garantiza la captura segura del mecanismo de propulsión 4.3. Capturado este, el mástil 6.1 que sostiene el mecanismo de captura 4.5 se eleva de manera perpendicular a la tubería 10. Esto permite que el mecanismo de captura 4.5, junto con el dispositivo de propulsión 4.3, entren en la cámara interna 6.2 del dispositivo de extracción 6, concretamente a un primer soporte 6A.

A continuación, una vez dentro de la cámara interna 6.2 del primer soporte 6A del dispositivo de extracción 6, el dispositivo de captura 4.5 es transferido a un segundo soporte 6B a través de otro mástil 6.3 que accede desde un acceso diferente, ya sea perpendicular o en otro sentido. Este proceso asegura que el dispositivo de captura 4.5 sea recogido del primer soporte 6A, dejando el cable 100 en la canalización 1.1 diseñada en el adaptador 1.

Es decir, el dispositivo de extracción 6 está configurado para la captura y extracción del cable 100 que viaja por el interior de la tubería de forma segura y estanca. El dispositivo de la extracción 6 consiste en una unidad que se fija sobre el adaptador 1 en el punto donde se desea extraer el cable. Por ejemplo, con una geometría con dos puntos de acceso (i.e., de forma no limitativa, en forma de «T», como se muestra en la figura 5) que le permiten controlar y dirigir el mecanismo de captura, como ganchos, red, imán o cualesquiera otros, y extraer el cable de forma estanca y segura. Como en el caso del dispositivo de despliegue 4, su diseño modular permite que, una vez se finalice el tendido del cable pueda ser retirado y minimizar el impacto visible en la red.

Con el cable 100 en su posición final y el dispositivo correctamente recogido, se introduce la guillotina 1.3 a través del cierre lateral 1.2 para cortar el paso de agua. Este paso es crucial para garantizar un cierre hermético y seguro del sistema hidráulico.

Con el paso de agua cerrado, se procede a reemplazar el mecanismo de extracción 6 por una brida especial 7 que cuenta con un pequeño orificio 7.1, es decir estamos en la fase de cierre mostrada en la figura 5. Este orificio 7.1 tiene la misma inclinación que la canalización 1.1 del adaptador 1, lo que garantiza la continuidad del cable 100 a su paso por este. Una vez colocada la brida 7, se instala un prensaestopas 8 en el pequeño orificio inclinado 7.1 para asegurar el sellado en ese punto, a la vez que permite el paso del cable 100.

Seguidamente, se procede a apretar la tornillería 7.2 u otros medios de unión cualesquiera para asegurar correctamente la brida en su lugar. Asegurada la estanquidad, se retira la guillotina que se utilizó para cortar el paso de agua durante el proceso de instalación. Finalmente, se coloca una tapa de seguridad 7.3 sobre el orificio lateral donde se realizó el corte con la guillotina 1.3. Esta tapa 7.3 protege contra cualquier posible pérdida en el cierre lateral 1.2 y garantiza la integridad y seguridad del sistema en su conjunto.

En la figura 6 se muestran esquemáticamente las distintas fases de la invención en su conjunto. Así se muestra la fase de perforación y lanzamiento del dispositivo de captura 4.5 hasta ser recogido por el dispositivo de extracción 6 y cómo, tras la extracción del dispositivo de captura 4.5 lanzado, se retiran los elementos en la fase de cierre.

Así pues, la presente invención es un método de tendido de cable de fibra óptica que destaca por su capacidad de ser ejecutado en redes de tuberías sin interrumpir el transporte del fluido a presión, gracias a un conjunto de dispositivos que proporcionan un sellado hermético durante todo el proceso de tendido del cable. También cuenta con un sistema de guiado y control del cable que asegura un despliegue preciso y dirigido del cable, incluso en flujos turbulentos y alta presión, sin comprometer la integridad estructura del propio cable o de la tubería.

El diseño del adaptador permite su compatibilidad de uso en redes de nueva construcción o ya instaladas, sin importar el diámetro o material de la tubería y sin alterar la integridad estructural original de la tubería. Asimismo, su diseño permite fijar el cable a su propio cuerpo y eliminar la necesidad de otros soportes invasivos que afecten a la integridad estructural de la tubería.

Por último, los dispositivos de inserción y extracción tienen un diseño modular y compacto que permiten la ejecución del tendido del cable en espacios reducidos y una vez ejecutada las labores de tendido del cable puedan ser retirados minimizando el impacto visible en la red.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1.- Un método de tendido de cable (100) en el interior de tuberías (10) sin interrumpir el flujo y/o la presión del fluido en la tubería (10) que comprende las etapas de:

acoplar un adaptador (1) sobre la tubería (10), donde dicho adaptador (1) comprende, al menos, un cierre lateral (1.2) para un cierre estanco provisional durante el tendido del cable (100);

desplegar el cable (100) mediante un equipo de despliegue (4) fijado de forma estanca sobre el adaptador (1), y que, a su vez comprende las etapas de:

con la zona estanca asegurada, se procede a abrir el cierre lateral (1.2) para permitir el flujo de agua y el paso para bajar un mástil (4.2) equipado con un sistema de liberación (4.4) del mecanismo de propulsión (4.3) ; donde dicho mecanismo de propulsión (4.3) está configurado para desplazarse a lo largo de la tubería (10) y alcanzar la zona de extracción arrastrando el cable (100) a lo largo de la tubería (10);

extraer el mecanismo de propulsión (4.3) y el cable (100) mediante un mecanismo de captura (4.5) a través de un dispositivo de extracción (6) fijado de forma estanca sobre el adaptador (1) y que comprende un primer soporte (6A), con un primer mástil (6.1) y una primera cámara interna (6.2), así como un segundo soporte (6B), con un segundo mástil (6.3) de tal forma que:

el primer mástil (6.1) que sostiene el mecanismo de captura (4.5) se eleva de manera perpendicular a la tubería (10) para que el mecanismo de captura (4.5) junto con el dispositivo de propulsión (4.3) entren en la cámara interna (6.2) del dispositivo de extracción (6);

y donde una vez dentro de la primera cámara interna (6.2) del primer soporte (6A) del dispositivo de extracción (6) el dispositivo de captura (4.5) es transferido al segundo soporte (6B) a través de otro mástil (6.3) que accede desde un acceso diferente, dejando el cable (100) en la canalización (1.1) del adaptador (1), y

con el cable (100) en la canalización (1.1) del adaptador (1) se introduce la guillotina (1.3) a través del cierre lateral (1.2) para cortar el paso de agua;

reemplazar el mecanismo de extracción (6) por una brida (7) con un orificio (7.1) con la misma inclinación que la canalización (1.1) del adaptador (1); y donde una vez colocada la brida (7) se instala un prensaestopas (8) en el orificio inclinado (7.1) para asegurar el sellado en ese punto, a la vez que permite el paso del cable (100).

2. - El método de acuerdo con la reivindicación 1 donde el acople del adaptador (1) sobre la tubería (10) se realiza bien directamente, perforando la tubería (10) mediante un equipo de perforación (3) fijado de forma estanca sobre el adaptador (1), o bien sobre un elemento de acople (2) seleccionado entre un collarín, una brida, un manguito, o una combinación de los anteriores.

3. - El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 donde el adaptador comprende un elemento de fijación (1.1) para el cable (100).

4. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el equipo de perforación (3) comprende una junta estanca (3.2) y se fija y asegura sobre el adaptador (1) mediante el uso de unos medios de sujeción (3.1).

5. - El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde una vez completada la etapa de perforación, un mástil (3.3) que sostiene una broca del equipo de perforación (3.3) se eleva hasta pasar la zona del cierre lateral (1.2) del adaptador (1) tras lo que se procede a insertar una guillotina (1.3) en dicho cierre lateral (1.2) para bloquear el paso del agua y asegurar la estanqueidad del conjunto; y donde con la guillotina (1.3) cerrada y la estanqueidad garantizada, se procede a la retirada del equipo de perforación (3).

6. - El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el mecanismo de propulsión (4.3) es pasivo o autopropulsado.

7. - El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el dispositivo de captura (4.5) es uno seleccionado entre una red, un imán u otro tipo de mecanismo de captura del mecanismo de propulsión (4.3).

8.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde una vez asegurada la estanqueidad tras colocar la brida (7) se retira la guillotina (1.3) utilizada para cortar el paso de agua durante el proceso de instalación y se coloca una tapa de seguridad (7.3) sobre el cierre lateral (1.2).