ES2284004T3 - Dispositivo de proteccion para cables y conductos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de protección para cables y conductos, en particular cables submarinos que presenten multiplicidad de semitubos (2), dos de los cuales al unirse respectivamente (2) constituyen un elemento tubular (4) y que, al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares (4) forman un tubo para la recepción de un cable o de un conducto (6). Dichos elementos tubulares (4) presentan, en un primer extremo, una sección esférica (8) y en el otro extremo, opuesto al primero, una sección en forma de embudo (10) que se aloja y queda sujeta en el interior de la sección esférica (8) de un elemento tubular adyacente (4), caracterizado por estar unidos los semitubos (2) que forman un elemento tubular (4) a través de zonas en contacto (14, 16) de la sección esférica (8), donde el elemento tubular (4) no presenta aristas vivas ni cantos salientes en el exterior.

Description

Dispositivo de protección para cables y conductos.

La invención hace referencia a un dispositivo de protección para cables y conductos, en particular cables submarinos que presenten multiplicidad de semitubos, dos de los cuales al unirse respectivamente constituyen un elemento tubular y que, al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares forman un tubo para la recepción de un cable o de un conducto. Dichos elementos tubulares presentan, en un primer extremo, una sección esférica y en el otro extremo, opuesto al primero, una sección en forma de embudo que se aloja y queda sujeta en el interior de la sección esférica de un elemento tubular adyacente.

La invención hace referencia además a un semitubo para la formación de elementos tubulares de un dispositivo de protección del género, así como elementos adicionales para su uso en un dispositivo de protección semejante como, en particular, elementos intermedios, un dispositivo de sujeción, un dispositivo de obturación, un dispositivo de centrado y un tubo de recepción.

Desde el momento en que fue tendido el primer cable submarino entre Francia e Inglaterra en el año 1850 por parte de los hermanos Brett, seguido de la destrucción del mismo cable tan solo un día después de su terminación por un pescador francés que creía haber atrapado un monstruo marino, se tiene en cuenta la importancia de la protección de los cables ante posibles daños, tanto en la fase de planificación como en su posterior instalación.

Aunque los cables submarinos, según la evaluación de riesgos, son introducidos en el fondo del mar en la zona de instalación, existen áreas en las que solo una protección mecánica adicional puede proteger el cable de forma fiable durante todo su tiempo de funcionamiento. Dichas zonas son, por ejemplo:

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Costas rocosas

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Arrecifes coralinos

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Costas especialmente al descubierto.

A través de la US 18 22 624 se tiene conocimiento de una primera protección mecánica que consta de dos semicubiertas, cuyo montaje sobre el cable es llevado a cabo por buzos.

Asimismo, de la solicitud de patente japonesa JP 81 96 0 11 se tiene conocimiento de un dispositivo de protección con el que se eliminó el atornillado hasta la fecha necesario de las correspondientes semicubiertas, a excepción de unas pocas salvedades en cuanto a puntos de seguridad. El dispositivo de protección consta de dos semicubiertas, de las cuales, cada una presenta una sección central con un corte transversal en forma semicircular, conectándose en ambos extremos secciones semiesféricas. En el extremo de una primera semicubierta, una segunda semicubierta presenta una sujeción giratoria mediante secciones axiales.

Mediante la WO 0 124 336 se tiene conocimiento de un dispositivo de protección para cable que permite el montaje de dos semicubiertas idénticas sin necesidad de atornilladuras. El dispositivo de protección consta de multiplicidad de semitubos idénticos, dos de los cuales al unirse respectivamente constituyen un elemento tubular y que, al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares forman un tubo para la recepción de un cable. Los elementos tubulares así formados presentan respectivamente una sección esférica en un primer extremo y una sección en forma de embudo en el otro extremo opuesto al primero. Los elementos tubulares se unen entre sí de la siguiente forma: una sección en forma de embudo de un elemento tubular adyacente se aloja y queda sujeta en el interior de una sección esférica.

En todos los desarrollos indicados anteriormente se ha insistido única y exclusivamente sobre las propiedades mecánicas del dispositivo de protección.

Además de para cables submarinos, dichos dispositivos de protección también pueden ser utilizados para otros cables y para otros elementos tubulares como protección ante posibles daños, así, por ejemplo, para conductos (p. ej., gasoductos o tuberías de agua). Dichos conductos son instalados especialmente entre islas y tierra firme para suministrar a los isleños, por ejemplo, gas o agua dulce. Asimismo, estos dispositivos de protección también pueden ser empleados para lastrar dichos conductos y no se vean así afectados por aterramiento, lo que sobre todo puede ocurrir con más frecuencia en zonas de bajo mareal.

A través de un incremento en el índice de instalación de cables durante los últimos años se ha constatado que los cables protegidos mediante dispositivos de protección mecánicos han ido sufriendo cada vez más daños atribuibles a actividades pesqueras. Al respecto, cabe hacer mención especial de las zonas de intensa labor de pesca en el mar Báltico y del Norte.

Por lo tanto, el cometido de la invención es facilitar un dispositivo de protección para cables y conductos que sirva de protección para un cable o para un conducto, y que al mismo tiempo presente una forma tal que impida que sea pescado mediante redes de arrastre de fondo.

De manera simultánea, se opta por que el dispositivo de protección sea de fácil manejo en cuanto a longitud y peso, que se corresponda con las unidades S.I. (sistema métrico), que presente una fabricación sencilla y rentable y que conste de dos semicubiertas idénticas. La instalación ha de ser posible mediante buzos en el agua después del tendido de los cables o a bordo de barcos de instalación durante el tendido. El montaje ha de verse posibilitado sirviéndose de medios sencillos en el agua para ser efectuado por parte de un buzo o a bordo mediante producción en cadena para ser llevado a cabo por un máximo de 4-5 personas, así como sin necesidad de atornillar, en la medida de lo posible, cada uno de los segmentos. Las propiedades mecánicas referentes a deformación por rotura, flexión y corrosión han de ser las correspondientes al tiempo de servicio del cable. Asimismo, cada segmento deberá poder girar libremente y no presentará ninguna arista viva ni cantos salientes.

En definitiva, aparecen indicados como versiones elementos adicionales adecuados para su uso con el dispositivo de protección según la invención, a saber, especialmente elementos intermedios para la unión de dos elementos tubulares enfrentados con el extremo idéntico, un dispositivo de sujeción para el bloqueo y/o centrado de un cable o de un conducto dentro de un elemento tubular, un dispositivo de obturación para el sellado de una abertura tubular de un tubo de recepción previsto para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares y un dispositivo de centrado para la fijación exterior a un elemento tubular para el centrado y bloqueo del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares en un tubo de recepción previsto para el alojamiento del tubo.

El cometido en lo que atañe al dispositivo de protección se ve solventado mediante un dispositivo de protección según lo indicado en la reivindicación 1.

Mediante la solución aportada por la invención, se ha previsto un dispositivo para la protección de cables y conductos que presenta un útil revestimiento interior y exterior liso que prescinde de ganchos, los cuales pueden desprenderse produciendo rotura, en la que los racores quedan en el interior, con la que se ve simplificada la atornilladura de soportes preformados, se garantiza la observancia de un radio mínimo de flexión y en la que aparecen indicadas las características identificativas. En particular, el lado interior presenta un diseño liso en los puntos de unión entre dos elementos tubulares adyacentes para que no se dañe en dichos puntos el cable o el conducto que se ha de proteger cuando los elementos tubulares unidos entre sí giran recíprocamente en los puntos de unión, lo cual está permitido en un rango determinado. Asimismo, las distancias entre los puntos de unión han de ser lo más reducidas posible.

En otra versión, las zonas de contacto quedan conformadas como entalladuras en la sección esférica y como prolongaciones de las secciones esféricas.

Se opta por un diseño en el que los semitubos presentan respectivamente una entalladura y una prolongación en la sección esférica. Se opta por un diseño respectivamente en forma de z y de complementariedad entre sí.

Se opta por un diseño en el que la entalladura y la prolongación de un primer semitubo se hacen encajar con la entalladura y la prolongación de un segundo semitubo mediante un movimiento giratorio de los dos semitubos entre sí sin necesidad de utilizar herramientas. Lo cual permite un montaje sumamente fácil.

Se han previsto elementos de fijación en el lado interior de los semitubos en la sección en forma de embudo para mejorar la unión de los dos semitubos entre sí.

En una versión sucesiva se han previsto en la sección esférica orificios de atornilladura que pasan por un elemento tubular para la fijación adicional de los semitubos entre sí.

Los orificios de atornilladura presentan un diseño que permite que tornillos y tuercas queden encastrados en su interior.

Se ha previsto una versión en la que los orificios de atornilladura a un lado de un elemento tubular inmovilicen una tuerca aplicada impidiendo el giro de la misma, de modo que no se requiera ninguna herramienta adicional para apretarla.

Se ha previsto que los elementos tubulares que forman un tubo puedan girar entre sí hasta tal punto que se alcance el radio mínimo de flexión de un conducto o de un cable que se encuentre en el interior de un elemento tubular.

En una versión posterior se ha previsto la fabricación de los semitubos en fundición dúctil (fundición esferoidal) u otros materiales adecuados, especialmente aptos para el agua de mar.

Asimismo se ha optado por agentes limitadores de flexión en los elementos tubulares para delimitar el radio de flexión del dispositivo de protección. En una práctica versión se ha dispuesto adicionalmente en la superficie interior de la sección esférica una
limitación de reborde para delimitar la flexión.

Además, según la invención, en el dispositivo de protección se puede ajustar el radio máximo de flexión del tubo formado por elementos tubulares, seleccionando de forma apropiada la longitud de los elementos tubulares. De este modo, los elementos tubulares están disponibles en distintas longitudes. El radio de flexión puede ser reducido mediante yuxtaposición de elementos tubulares más cortos en comparación con una yuxtaposición de elementos tubulares más largos.

La solución al cometido referente al semitubo se obtiene a través de un semitubo para un dispositivo de protección para cables y conductos, mediante una sección semiesférica en un primer extremo y un semiembudo en un segundo extremo opuesto al primero, donde dos semitubos acoplados conforman un elemento tubular que presenta respectivamente una sección esférica en un primer extremo y una sección en forma de embudo en un segundo extremo opuesto al primero que se aloja y queda sujeta en el interior de la sección esférica de un elemento tubular adyacente; al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares forman un tubo para la recepción de un cable o de un conducto, caracterizado por haberse practicado entalladuras en la sección semiesférica y dispuesto prolongaciones en las secciones semiesféricas, las cuales se encuentran en contacto entre sí al unir dos semitubos para la formación de un elemento tubular.

Otras versiones también hacen referencia a elementos intermedios que pueden ser utilizados de forma práctica con el dispositivo de protección según la invención para la unión de dos elementos tubulares formados a partir de los dos semitubos correspondientes, los cuales presentan respectivamente en un primer extremo una sección esférica y en un segundo extremo opuesto al primero una sección en forma de embudo que puede alojarse y quedar sujeta en el interior de la sección esférica de un elemento tubular adyacente y que se hallan situados uno enfrente de otro con la respectiva sección esférica o sección en forma de embudo, es decir, con secciones idénticas. En una primera versión se forma un elemento intermedio semejante a partir de dos semielementos intermedios idénticos que presenta en ambos extremos una sección en forma de embudo prevista para el alojamiento y sujeción en el interior de la sección esférica del elemento tubular adyacente de los dos elementos situados uno enfrente del otro.

En una primera versión se forma un elemento intermedio semejante a partir de dos semielementos intermedios idénticos que presenta en ambos extremos una sección final prevista para el alojamiento y sujeción en el interior de la sección en forma de embudo del elemento tubular adyacente de los dos elementos situados uno enfrente del otro. También estos elementos intermedios presentan una superficie exterior lisa que impide la pesca involuntaria de los mismos. Asimismo, al menos los elementos intermedios previstos para la unión de elementos tubulares enfrentados con los extremos en forma de embudo, sin necesidad de volver a desmontar los dos elementos tubulares que se han de unir.

Para el bloqueo y/o centrado de un cable o de un conducto dentro de un elemento tubular formado respectivamente por dos semitubos del tipo descrito se ha previsto además un dispositivo de sujeción caracterizado por con un diseño anular y flexible hacia fuera, que presenta un diámetro exterior adaptado al diámetro interior del elemento tubular, una ranura que discurre anular al menos en la superficie exterior y un diámetro interior cónico, siendo el diámetro interior en el punto más estrecho menor que el diámetro exterior del cable o del conducto que se haya de sujetar. Un dispositivo de sujeción del género permite fijar con facilidad el cable o el conducto, a la par que de forma efectiva y sólida en el interior de un elemento tubular con el fin de evitar que el cable o el elemento tubular se suelte de forma imprevista en el interior del dispositivo de protección. Dichos dispositivos de sujeción son colocados a determinados intervalos, p. ej., cada 10 m, en el interior del dispositivo de
protección.

En una versión de estructura sencilla y fácil de montar se ha previsto que el dispositivo de sujeción presente al menos dos elementos de dispositivo de sujeción que se puedan unir por bloqueo o acoplamiento.

En una versión sucesiva se ha previsto además que el dispositivo de sujeción presente al menos dos ranuras que discurran anulares, quedando el punto más estrecho con el menor diámetro interior entre al menos las dos ranuras. En esta versión se puede alcanzar una sujeción particularmente óptima, ya que al introducir el cable o el conducto, el punto más estrecho se expande hacia fuera dando con la pared interior del elemento tubular, llevándose a cabo el bloqueo.

Para el sellado de una abertura tubular de un tubo de recepción previsto para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares del tipo descrito se ha previsto en otra variante un dispositivo de obturación caracterizado por:

- una pieza terminal tubular que posee dos mitades, la cual presenta en el primer extremo de asignación del tubo una sección en forma de embudo o esférica, la cual está unida a la sección en forma de embudo o esférica del último elemento tubular adyacente y

- un elemento de obturación que posee dos mitades, el cual aloja y sujeta el segundo extremo, opuesto al primer extremo, de la pieza terminal tubular y presenta al menos una lámina flexible exterior cuyo máximo diámetro exterior corresponde como mínimo al diámetro interior del tubo de recepción.

Para obtener un bloqueo y una obturación particularmente óptimos se ha previsto que la mitad del elemento de este dispositivo de obturación posea varias láminas orientadas hacia el primer extremo de la pieza terminal tubular. Todas las láminas pueden presentar el mismo diámetro. Ahora bien, los diámetros de las láminas también pueden ir aumentando conforme nos acercamos al extremo en forma de embudo de la pieza terminal tubular con el fin de adecuarse a la instalación en tubos de recepción de distintos diámetros.

En una versión subsiguiente del dispositivo de obturación se ha optado por que la pieza terminal tubular presente en el lado exterior al menos una brida y el elemento de obturación presente en el lado interior al menos una ranura complementaria para el alojamiento de la brida y para fijar la conexión de la pieza terminal tubular y el elemento de obturación.

Para la fijación exterior a un elemento tubular para el centrado y bloqueo del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares del tipo descrito en un tubo de recepción previsto para el alojamiento del tubo, se ha previsto en otra versión un dispositivo de centrado caracterizado por:

- dos dispositivos de apriete anulares dispuestos en los extremos opuestos del dispositivo de centrado con un diámetro interior adaptado al diámetro exterior del elemento tubular que se ha de centrar,

- varios elementos distanciadores dispuestos en los dos dispositivos de apriete anulares, para regular la distancia entre los dispositivos de apriete anulares, y varias láminas dispuestas entre los dos dispositivos de apriete anulares, flexibles, que se abomban hacia fuera al reducirse la distancia entre dichos dispositivos de apriete anulares.

En una versión superior y de estructura sencilla del dispositivo de centrado se han previsto como elementos distanciadores varios pernos roscados que pasen por los dispositivos de apriete anulares; dichos pernos roscados presentan una rosca al menos en un extremo, de manera que se puede reducir la distancia entre los dispositivos de apriete anulares sirviéndose de una tuerca atornillada a la rosca.

En otra versión se ha previsto un tubo de recepción para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares, donde el tubo de recepción presenta un tubo exterior y otro interior desplazable dentro del tubo exterior. De este modo se puede modificar la altura del extremo del tubo por encima del fondo del mar, de manera que el extremo descanse al máximo posible sobre el fondo del mar. A modo de ejemplo, con frecuencia aparecen hondonadas en forma de artesa en torno al punto de fijación de la base embutida en el fondo del mar de una plataforma petrolífera o de un parque eólico marino. Para que en situaciones semejantes el extremo del tubo también descanse al máximo posible sobre el fondo del mar, en esta versión del tubo de recepción se puede dejar salir al fondo marítimo el extremo del tubo sujeto en el interior del tubo. Esto impide daños posteriores del tubo, así como del cable o del conducto protegido en el interior del mismo.

El dibujo ilustra la invención sirviéndose de ejemplos de diseños. Se muestran:

Fig. 1 dos semitubos,

Fig. 2 dos semitubos acoplados conformando un elemento tubular,

Fig. 3 un cable revestido parcialmente con semitubos

Fig. 4 varios elementos tubulares ensamblados conformando un tubo,

Fig. 5 una representación en perspectiva de las secciones semiesféricas de dos semitubos superpuestos,

Fig. 6 una representación en perspectiva de una sección semiesférica de un semitubo,

Fig. 7 otra representación en perspectiva de una sección semiesférica de un semitubo,

Fig. 8 una representación en perspectiva de un elemento tubular por el que se ha pasado un cable,

Fig. 9 una representación en perspectiva de un semiembudo de dos semitubos superpuestos,

Fig. 10 una representación en perspectiva de un semiembudo,

Fig. 11 otra representación en perspectiva de un semiembudo,

Fig. 12 un primer paso del montaje del dispositivo,

Fig. 13 un segundo paso del montaje,

Fig. 14 un tercer paso del montaje,

Fig. 15 un cuarto paso del montaje,

Fig. 16 una vista superior de dos elementos tubulares unidos entre sí,

Fig. 17 una representación en perspectiva de dos elementos tubulares unidos entre sí,

Fig. 18 una vista superior de dos semitubos dispuestos en serie,

Fig. 19 elementos tubulares según la invención en distintas longitudes,

Fig. 20 un primer elemento intermedio,

Fig. 21 un segundo elemento intermedio

Fig. 22 la aplicación del segundo elemento intermedio para la unión de elementos tubulares

Fig. 23 un dispositivo de sujeción para el bloqueo y/o centrado de un cable o de un conducto dentro de un elemento tubular.

Fig. 24 la aplicación de un dispositivo de sujeción indicado en la fig. 23,

Fig. 25 un dispositivo de obturación para el sellado de una abertura tubular de un tubo de recepción,

Fig. 26 una mitad de una pieza terminal tubular de un dispositivo de obturación,

Fig. 27 un dispositivo de obturación con pieza terminal tubular y elemento de obturación,

Fig. 28 la aplicación del dispositivo de obturación indicado en la fig. 25,

Fig. 29 un dispositivo de centrado para el centrado y bloqueo del extremo del tubo formado a partir de un número de elementos tubulares en un tubo de recepción

Fig. 30 la aplicación del dispositivo de centrado indicado en la fig. 29,

Fig. 31 una nueva versión de un tubo de recepción y su aplicación, así como

Fig. 32 otras versiones de tubos de recepción.

En primer lugar se hace referencia a las figuras 1 a 4.

El dispositivo para la protección de cables o conductos consta de multiplicidad de semitubos idénticos 2 fabricados con material apto para el agua del mar. Una vez acoplados, dos semitubos 2 conforman un elemento tubular 4. Estos elementos tubulares 4 se unen entre sí dispuestos en serie formando un tubo, en el que se aloja un cable 6 o un conducto (p. ej., una tubería de agua o un gasoducto) quedando protegido ante posibles daños.

Los elementos tubulares 4 presentan en un primer extremo una sección esférica 8 y en un segundo extremo una sección en forma de embudo 10. Los elementos tubulares 4 se unen formando un tubo, acoplándose dos semitubos 2 de tal manera que la sección en forma de embudo 10 de un primer elemento tubular queda alojada y sujeta por la sección esférica 8 de un segundo elemento tubular.

A continuación se hace referencia a las figuras 5 a 8.

Cada semitubo 2 presenta en un extremo una sección semiesférica 12 la cual, acoplada a un segundo semitubo 2, forma la sección esférica 8. Cada sección semiesférica 12 posee una entalladura 14 en un lado y una prolongación 16 en el lado opuesto. La entalladura 14 y la prolongación 16 de un semitubo 4 presentan respectivamente un diseño complementario en forma de z, de forma que la entalladura 14 y la prolongación 16 entran en contacto pudiendo absorber fuerzas longitudinales al acoplarse dos semitubos 2 formando un elemento tubular 4.

A continuación se hace referencia a las figuras 9 a 13.

Cada semitubo 2 presenta en el extremo, que queda opuesto al extremo con la sección semiesférica, un semiembudo 18 que acoplado a un segundo semitubo 2 forma la sección en forma de embudo 10. Cada semiembudo 18 presenta un pasador 20 en un lado y una perforación 22 en el lado opuesto que, en el caso de dos semitubos 2 acoplados, sirven para la recepción de fuerzas transversales en esfuerzos de torsión y de flexión.

A continuación se explica el montaje del dispositivo para la protección de cables o de conductos sirviéndose de las figuras 12 a 17.

En primer lugar se coloca un semitubo 2 bajo el cable o el conducto de forma que dicho cable o dicho conducto descanse libremente en el interior del semitubo 2. A continuación se enclava otro semitubo 2 desde arriba por el lateral y después se coloca por completo sobre el semitubo inferior 2, de modo que la entalladura 14 y la prolongación 16 entran en contacto.

Se añaden otros semitubos 2, colocando otro semitubo inferior 2 con la sección semiesférica 12 tanto debajo del cable 6 o del conducto como debajo del extremo con el semiembudo 18. A continuación se conecta otro semitubo 2 desde arriba en diagonal con el semitubo inferior 2 encajando la entalladura 14 y la prolongación 16. Una vez efectuado lo anterior, los dos semitubos 2 ya no podrán desprenderse el uno del otro.

En particular para el último elemento tubular 4 de un tubo, además de por seguridad adicional, cabe la posibilidad de atornillar cada elemento tubular 4. A tal efecto, cada semitubo 2 presenta orificios de atornilladura 24 dispuestos en el área de la sección semiesférica 12. Los orificios de atornilladura 24 quedan ubicados a un lado de forma que se puede encastrar un tornillo 26, p. ej., un tornillo de cabeza con hexágono interior. Al mismo tiempo, los orificios de atornilladura 24 se encuentran dispuestos en el lado opuesto de forma que una tuerca aplicada 28 queda inmovilizada sin poder girar, no requiriéndose ningún tensor adicional para bloquear la tuerca 28.

A continuación se hace referencia a la fig. 18.

Se hace girar entre sí a dos elementos tubulares 4 conectados entre sí, de modo que un tubo formado a partir de elementos tubulares 4 puede adaptarse al relieve del fondo marítimo. No obstante, el interior de la sección semiesférica 12 y el exterior del semiembudo 18 están diseñados de forma que limitan el movimiento giratorio. De este modo queda garantizado que se alcance el radio mínimo de flexión del cable que se ha de proteger y que el cable esté protegido ante posibles daños debido a una flexión demasiado intensa tanto en el fondo del mar como durante los trabajos de instalación.

A tal efecto, según se indica en la fig. 18, se ha previsto en la superficie interior de la sección semiesférica 12 una limitación de reborde 30 cuyo diámetro interior se corresponde aproximadamente con el diámetro interior de la sección en forma de embudo 18. De este modo, en caso de flexión de los elementos tubulares unidos entre sí, el reborde delantero de la sección en forma de embudo 18 choca en un punto (en la fig. 18 en el extremo inferior) con la limitación de reborde 30, de modo que se impide que el tubo siga flexionándose.

Asimismo, por motivos de seguridad y de calidad se puede prever que las características identificativas del cable o del conducto protegido y/o del dispositivo de protección aparezcan indicadas de forma lo más visible posible desde el exterior sobre uno o varios elementos tubulares, p. ej., a determinados intervalos del dispositivo de protección. Características identificativas de esta índole pueden ser, por ejemplo, datos del fabricante, especificaciones de calidad, especificaciones sobre material, información de contacto o el tipo de objeto protegido, así como del dispositivo de protección.

La fig. 19 muestra elementos tubulares según la invención 4a, 4b, 4c en distintas longitudes L1, L2, L3. Según se indica en la fig. 19, las diferentes longitudes tienen por objeto alcanzar distintos radios de curvatura del tubo formado por varios elementos tubulares 4. Cómo es fácil de reconocer, con los elementos tubulares más cortos 4c se puede ajustar el radio de curvatura más bajo, mientras que con los elementos tubulares más largos 4a se puede ajustar un radio de curvatura considerablemente superior. Huelga decir que también se pueden fabricar y utilizar elementos tubulares de mayor diversidad, si bien se ven incrementados los costes de fabricación. Además, es evidente que el tubo se forma en la práctica a partir de elementos tubulares 4 de distinta longitud, en función de los requisitos y de las condiciones con que se cuente en la instalación del tubo en el fondo del mar.

Para modificar la secuencia durante la instalación de los elementos tubulares se han previsto semitubos que, en lugar de una sección esférica en un primer extremo y una sección en forma de embudo en el otro extremo, presentan una sección en forma de embudo en cada extremo donde se ha de colocar respectivamente una sección esférica de un elemento tubular adyacente. En la fig. 20 se muestra un elemento tubular semejante, designado como primer elemento intermedio 40. Este consta de dos semielementos intermedios idénticos 42 y presenta una sección en forma de embudo 44 en ambos extremos. De este modo se pueden unir dos elementos tubulares opuestos a los extremos esféricos si se produce una situación semejante, por ejemplo, durante la instalación por secciones de elementos tubulares en el fondo del mar. Además, así se puede modificar el orden de montaje, es decir, por ejemplo, de una secuencia en la que el extremo esférico siempre queda por delante en el sentido de instalación a una secuencia en la que, ahora, el extremo en forma de embudo queda por delante en el sentido de instalación.

En la fig. 21 se muestra un segundo elemento intermedio 50. Este consta igualmente de dos semielementos intermedios idénticos 52 y presenta en ambos extremos una sección final 54 que está diseñado para alojar y sujetar la sección en forma de embudo 10 (véase fig. 22) de los elementos tubulares adyacentes 4 en el interior. Así, con un elemento intermedio semejante 50 se pueden unir entre sí dos elementos tubulares 4 con extremo en forma de embudo o también es posible modificar el orden de montaje según se explicó anteriormente en el contexto con la fig. 20.

En la fig. 23 se muestra un dispositivo de sujeción 60 para el bloqueo y/o centrado de un cable o de un conducto en el interior de un elemento tubular. Este dispositivo de sujeción 60 presenta una forma anular y está compuesto por un material flexible, por ejemplo, plástico, de modo que se puede flexionar hacia fuera. El dispositivo de sujeción está forma por dos elementos 61, 62 que se pueden encajar mediante pasadores de unión 67 y los correspondientes orificios de unión. Una vez encajados, el dispositivo de sujeción 60 presenta dos ranuras que discurren paralelas 64, entre las que se forman un anillo central 63 y dos anillos 65 en los rebordes. Además, en el interior se forma un anillo interior que disminuye el diámetro interior situado en el lado opuesto del anillo exterior central 63, con respecto al cual el diámetro interior discurre cónico desde el exterior es decir, el diámetro interior es mínimo en la zona del anillo interior 66 y máximo en las dos aberturas del dispositivo de sujeción 60.

El diámetro exterior del dispositivo de sujeción 60 está adaptado al diámetro interior de los elementos tubulares, es decir, el diámetro interior corresponde aproximadamente al diámetro interior de los elementos tubulares y es, cuando más, mínimamente inferior al diámetro interior de los elementos tubulares. El diámetro interior del dispositivo de sujeción 60 en el punto más estrecho 66 es inferior al diámetro exterior del cable o del conducto que se ha de sujetar 6, de manera que el diámetro exterior se amplía ligeramente durante el montaje del dispositivo de sujeción sobre el cable o el conducto 6 que se ha de sujetar.

Se opta por efectuar el montaje de forma que en primer lugar se introduzca en un semitubo 2 (véase fig. 24) un primer elemento del dispositivo de sujeción, por ejemplo, el elemento 61 según se indica. El semitubo 2 presenta una zona de alojamiento pertinente 68 en la que encaja perfectamente el elemento del dispositivo de sujeción 61. Acto seguido se introduce el cable o el conducto 6 que se ha de sujetar, se pone encima el segundo elemento del dispositivo de sujeción 62 y se conecta con el primer elemento del dispositivo de sujeción 61 antes de encajar finalmente el segundo semitubo sobre el primer semitubo. Al introducir el cable o el conducto 6, éste se presiona contra el anillo interior 66, de manera que todo el dispositivo de sujeción, en particular en la zona central 63, flexione hacia fuera y ejerza presión contra la superficie interior de los semitubos, de modo que se obtenga un óptimo bloqueo: El dispositivo de sujeción 60 evita así que el cable o el conducto 6 se suelte incluso en caso de actuar grandes fuerzas de compresión y de tracción sobre el cable o el conducto 6. Asimismo, el dispositivo de sujeción permite un óptimo centrado del cable o del conducto 6 dentro de los elementos tubulares.

En principio se puede emplear un dispositivo de sujeción semejante en cada elemento tubular. No obstante, se opta por utilizar un dispositivo de sujeción del género solo a determinados intervalos, por ejemplo, cada diez elementos tubulares.

A continuación se hace referencia a las figuras 25 a 28. Estas muestran un dispositivo de obturación para el sellado de una abertura tubular de un tubo de recepción 80 previsto para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares. El dispositivo de obturación 70 muestra esencialmente una pieza terminal tubular 73 y un elemento de obturación 71, formadas respectivamente por dos partes, a saber, por dos mitades de pieza terminal tubular 74, así como por dos mitades de elemento de obturación 72. En la fig. 26 se muestra con mayor detalle una mitad de elemento de obturación aislada 72. Esta ha sido diseñada para alojar y sujetar un extremo 76 (véase fig. 27) de la pieza terminal tubular 73. A tal efecto, en la versión indicada del elemento de obturación, se han previsto dos ranuras 78 en las mitades de elemento de obturación 72, las cuales son complementarias con respecto a las bridas 79 correspondientes situadas en el exterior de las piezas terminales tubulares 74.

La pieza terminal tubular 73 está diseñada de forma que un extremo 76 sea introducido por completo en el interior del elemento de obturación 71, quedando allí sujeto. Por el contrario, el otro extremo 75 sale del extremo posterior del elemento de obturación 71. Este extremo orientado hacia fuera 75 está diseñado de forma que puede ser conectado a un elemento tubular estándar 4, por lo que presenta un diseño con sección esférica o en forma de embudo, la cual puede ser alojada respectivamente en una sección esférica del elemento tubular adyacente, así como alojar en el interior a una sección en forma de embudo del elemento tubular adyacente. En la fig. 28 se puede ver una unión semejante con un semitubo 2 de un elemento tubular adyacente.

El propio elemento de obturación posee al menos una lámina 77 en la circunferencia exterior, tres láminas 77 en la versión mostrada, las cuales presentan un acodado en sentido opuesto al de inserción en el tubo de recepción 80. El elemento de obturación 71, así como por lo menos las láminas 77 están compuestas por material elástico, por ejemplo, plástico o caucho, y presentan un diámetro exterior máximo que corresponde como mínimo al diámetro interior del tubo de recepción 80. Se opta por que el diámetro exterior de las láminas 77 sea mínimamente superior al diámetro interior del tubo de recepción 80. Al insertar el dispositivo de obturación 70 en el tubo de recepción 80, las láminas 77 se ven ligeramente comprimidas, actuando prácticamente a modo de garfios, de modo que el tubo y el dispositivo de obturación 70 pueden volver a salir fácilmente del tubo de recepción 80 o pueden ser extraídos tirando levemente. Además se logra centrar el tubo dentro del tubo de recepción 80 gracias al diseño esencialmente de simetría rotativa del dispositivo de obturación 70. Por supuesto, el número y el modelo de las láminas 77 puede variar con respecto al ejemplo mostrado. Según se indica, todas las láminas 77 pueden presentar el mismo diámetro. No obstante, también es posible utilizar láminas de distintos diámetros.

Además, para la unión entre la pieza terminal tubular 73 y el elemento de obturación 71 se han, previsto las perforaciones pertinentes en el elemento de obturación 71 y a través de la brida 79 de la pieza terminal tubular 73, por las cuales se pueden pasar tornillos que, con las tuercas apropiadas, sirven de sujeción entre la pieza terminal tubular 73 y el elemento de obturación 71. Evidentemente, también se pueden prever otras medidas para ofrecer dicha sujeción.

A continuación se hace referencia a las figuras 29 y 30, en las que se muestra un dispositivo de centrado para la colocación exterior en un elemento tubular para el centrado y bloqueo del extremo del tubo formado a partir de un número de elementos tubulares en un tubo de recepción 80 previsto para el alojamiento del tubo. Este dispositivo de centrado 90 presenta, según se indica especialmente en la fig. 29, dos dispositivos de apriete anulares 91 que están dispuestos en los extremos opuestos del dispositivo de centrado 90. Estos dispositivos de apriete anulares 91 poseen un diámetro exterior que corresponde como máximo al diámetro interior del tubo de recepción 80, preferentemente algo inferior al diámetro interior del tubo de recepción 80.

Los dos dispositivos de apriete anulares 91 presentan una unión fija entre sí mediante elementos distanciadores 92. Dichos elementos son, por ejemplo, simples barras metálicas o pernos roscados que atraviesan los dispositivos de apriete anulares 91 por las perforaciones correspondientes y presentan una rosca 94 al menos en un extremo, sobre la que se puede atornillar una tuerca adecuada 95.

Entre los dispositivos de apriete anulares 91 se han previsto además varias láminas 93 dúctiles, ligeramente abombadas hacia fuera compuestas por material flexible, por ejemplo, plástico o Kevlar. Estas están diseñadas de forma tal que al reducirse la distancia entre los dos dispositivos de apriete anulares 91 las láminas se siguen abombando hacia fuera, de modo que se amplía el diámetro exterior máximo del dispositivo de centrado 90. Asimismo, una reducción de la distancia entre los dispositivos de apriete anulares 91 puede alcanzarse en la versión indicada, en particular, si se siguen atornillando las tuercas 95 en los pernos roscados 92.

Según se indica en la fig. 30, las láminas 93 ya montadas están estrechamente ajustadas en la superficie interior del tubo de recepción 80, actuando así de bloqueo en el tubo de recepción 80. Al mismo tiempo sirve de centrado en el interior del tubo de recepción 80. La intensidad del bloqueo se puede aumentar incrementando la distancia entre los dispositivos de apriete anulares 21, de manera que las láminas 93 se abomben al máximo posible hacia fuera, o bien sean comprimidas con mayor fuerza contra la superficie interior del tubo de recepción 80.

Para conectar el tubo formado por los elementos tubulares 4 con el tubo de recepción, se ha previsto además un dispositivo fijador 100 en la versión indicada en la fig. 30, el cual presenta dos elementos de retención 101 dispuestos transversalmente al sentido longitudinal del tubo y del tubo de recepción 80, así como dos pernos de retención 102 que unen los elementos de retención 102. De este modo, se pueden unir entre sí de forma rígida el tubo y el tubo de recepción 80 en el exterior, de manera que a través de esta medida adicional se impida que el tubo, así como el cable o el conducto 6 patine saliendo del tubo de recepción 80 o sea extraído de forma involuntaria. Asimismo, de esta forma se obtiene nuevamente un centrado del tubo en relación con el tubo de recepción 80.

La fig. 31 muestra una práctica versión de un tubo de recepción 80, así como su aplicación. El tubo de recepción 80 posee un tubo exterior 81 y uno interior 82 desplazable dentro del tubo exterior 81. En el extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares 4 se ha colocado, en la versión indicada, un dispositivo de obturación 70 descrito anteriormente. En la posición de partida indicada en la fig. 31 a, el tubo interior 82 se ha insertado prácticamente al completo en el tubo exterior 81 y el extremo del tubo con el dispositivo de obturación 70 sigue saliendo del tubo de recepción 80, mientras que el cable 6 ya se halla tensado a través del tubo de recepción 80.

El tubo de recepción 80 suele discurrir paralelo y presentar una disposición rígida junto con la base embutida 200 en el fondo del mar 220, por ejemplo, de una plataforma petrolífera o de un parque eólico marino. No obstante, con frecuencia aparecen hondonadas en forma de artesa 210 en el fondo del mar 220, que pueden tener una profundidad de varios metros, en torno al punto de fijación de la base embutida 200 en el fondo del mar 220. De este modo, puede ocurrir que, como se muestra en la fig. 31, tras retraer el extremo del tubo con el dispositivo de obturación 70 introduciéndolo en el tubo interior 82, una parte del tubo ya no descansará sobre el fondo del mar 220, sino que colgará por encima de la hondonada 220. Con el paso del tiempo, esto puede provocar daños en el tubo y el cable 6.

De todos modos, con el tubo de recepción 80 según la invención, es posible, según se indica en la fig. 31 c, sacar del tubo exterior 81 el tubo interior 82 junto con el extremo del tubo fijado dentro en dirección hacia el fondo del mar 220, hasta que la mayor parte del extremo del tubo vuelva a descansar sobre el fondo del mar 220, o bien, sobre el material 230 depositado en las cercanías de la hondonada, p. ej., piedras. Para extraer el tubo interior 82 del tubo exterior 81 se han previsto los medios de salida pertinentes (no mostrados), por ejemplo, una varilla-guía o un cable de guía alojados en la brida final 83 del tubo interior.

En esta posición final, según se indica en la fig. 31 d, se opta en definitiva por depositar más material 230 por encima y por debajo del extremo del tubo para la estabilización del extremo del tubo.

La fig. 32 muestra distintas versiones de los tubos de recepción 80 que pueden ser empleadas. En las figuras 32a y 32b se indican versiones típicas en forma de J y en forma de I dotadas de una guía en forma de T 84 para el desplazamiento sobre un riel-guía 85, que se fija nuevamente a la base 200. En el extremo inferior se ha previsto una abertura de entrada en forma de J 86, así como una abertura de entrada en forma de 1 87 para la inserción del tubo según se indica en la fig. 31. La fig. 32c muestra una versión con una abertura de entrada en forma de J 88 que puede girar y que emplea una versión metálica o de poliuretano para la fijación de la abertura de entrada 88 al tubo interior 82.

En el dispositivo de protección según la invención se opta por la utilización de los elementos adicionales descritos anteriormente, como los elementos intermedios, el dispositivo de sujeción, el dispositivo de obturación, el dispositivo de centrado y el tubo de recepción. De todos modos, es perfectamente posible utilizar además dichos elementos adicionales por separado y en otros dispositivos de protección, así como junto con elementos tubulares de otro tipo.

Claims (25)

1. Dispositivo de protección para cables y conductos, en particular cables submarinos que presenten multiplicidad de semitubos (2), dos de los cuales al unirse respectivamente (2) constituyen un elemento tubular (4) y que, al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares (4) forman un tubo para la recepción de un cable o de un conducto (6). Dichos elementos tubulares (4) presentan, en un primer extremo, una sección esférica (8) y en el otro extremo, opuesto al primero, una sección en forma de embudo (10) que se aloja y queda sujeta en el interior de la sección esférica (8) de un elemento tubular adyacente (4),

caracterizado por estar unidos los semitubos (2) que forman un elemento tubular (4) a través de zonas en contacto (14, 16) de la sección esférica (8), donde el elemento tubular (4) no presenta aristas vivas ni cantos salientes en el exterior.

2. Dispositivo de protección según la reivindicación 1,

caracterizado por que las zonas de contacto quedan conformadas como entalladuras (14) en la sección esférica (8) y como prolongaciones (16) de las secciones esféricas (8).

3. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que los semitubos (2) presentan respectivamente una entalladura (14) y una prolongación (16) en la sección esférica (8).

4. Dispositivo de protección según la reivindicación 3,

caracterizado por el hecho de que la entalladura (14) y la prolongación (16) de un primer semitubo (2) se pueden hacer encajar con la entalladura (14) y la prolongación (16) de un segundo semitubo (2) mediante un movimiento giratorio de los dos semitubos (2) entre sí sin necesidad de utilizar herra-
mientas.

5. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por haberse previsto elementos de fijación en el lado interior de los semitubos (2) en la sección en forma de embudo (10).

6. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por haberse previsto en la sección esférica (8) orificios de atornilladura (24) que pasan por un elemento tubular (4).

7. Dispositivo de protección según la reivindicación 6,

caracterizado por que los orificios de atornilladura (24) presentan un diseño que permite que tornillos (26) y tuercas (28) queden encastrados en su interior.

8. Dispositivo de protección según la reivindicación 6 ó 7,

caracterizado por que los orificios de atornilladura (24) inmovilizan el movimiento, impidiendo el giro de una tuerca (28) aplicada en un lado de un elemento tubular (4).

9. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por el hecho de que los elementos tubulares (4) que forman un tubo puedan girar entre sí hasta tal punto que se alcance el radio mínimo de flexión de un conducto o de un cable (6) que se encuentre en el interior de un elemento tubular (4).

10. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que los semitubos (2) están fabricados en fundición dúctil (fundición esferoidal) u otros materiales adecuados, especialmente aptos para el agua de mar.

11. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por haberse dispuesto en la superficie interior de la sección esférica (8) una limitación de reborde (30) para delimitar la flexión.

12. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por presentar los elementos tubulares (4) un diseño que permite ajustar el radio máximo de flexión del tubo mediante la elección de la longitud de los elementos tubulares (4).

13. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un primer elemento intermedio (40) para la unión de dos elementos tubulares (4) enfrentados con la sección esférica correspondiente (8), donde el primer elemento intermedio (40) está formado por dos mitades idénticas (42) y presenta en ambos extremos una sección en forma de embudo (44), la cual queda alojada y sujeta en el interior de la sección esférica (8) del elemento tubular adyacente de los dos elementos tubulares enfrentados (4).

14. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un segundo elemento intermedio (50) para la unión de dos elementos tubulares (4) enfrentados con la correspondiente sección en forma de embudo (10), donde el segundo elemento intermedio (50) está formado por dos mitades idénticas (52) y presenta en ambos extremos una sección final (54), la cual aloja y sujeta en el interior la sección en forma de embudo (10) del elemento tubular adyacente de los dos elementos tubulares enfrentados (4).

15. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un dispositivo de sujeción (60) para el bloqueo de un cable o de un conducto (6) en el interior de un elemento tubular (4), donde el dispositivo de sujeción (60) presenta un diseño anular y flexible hacia fuera y posee un diámetro exterior adaptado al diámetro interior del elemento tubular (4), al menos una ranura (64) que discurre anular por la superficie exterior y un diámetro interior que discurra cónico, donde el diámetro interior en el punto más estrecho (66) sea inferior al diámetro exterior del cable o del conducto que se ha de bloquear (6).

16. Dispositivo de protección según la reivindicación 15,

caracterizado por que el elemento tubular (4) presenta una zona de alojamiento (68) con diámetro interior ampliado para albergar el dispositivo de sujeción.

17. Dispositivo de protección según la reivindicación 15 ó 16,

caracterizado por que el dispositivo de sujeción (60) presenta al menos dos elementos de dispositivo de sujeción que se pueden unir por bloqueo o acoplamiento (61, 62).

18. Dispositivo de protección según la reivindicación 15, 16 ó 17,

caracterizado por que el dispositivo de sujeción (60) presenta al menos dos ranuras que discurren anulares (64), quedando el punto más estrecho (66) con el menor diámetro interior entre al menos las dos ranuras (64).

19. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un dispositivo de obturación (70) para el sellado de una abertura tubular de un tubo de recepción (80) previsto para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares (4).

- una pieza terminal tubular(73) que posee dos mitades (74), la cual presenta en el primer extremo de asignación del tubo una sección en forma de embudo o esférica (75), la cual está unida a la sección en forma de embudo o esférica del último elemento tubular adyacente (4) y

- un elemento de obturación (71) que posee dos mitades (72), el cual aloja y sujeta el segundo extremo (76), opuesto al primer extremo (75), de la pieza terminal tubular y presenta al menos una lámina flexible exterior (77) cuyo máximo diámetro exterior corresponde como mínimo al diámetro interior del tubo de recepción (80).

20. Dispositivo de protección según la reivindicación 19,

caracterizado por que la mitad del elemento del dispositivo de obturación (72) posee varias láminas (77) orientadas hacia el primer extremo (75) de la pieza terminal tubular (73).

21. Dispositivo de protección según la reivindicación 19 ó 20,

caracterizado por el hecho de que la pieza terminal tubular (74) presenta en el lado exterior al menos una brida (79) y el elemento de obturación (71) presenta en el lado interior al menos una ranura complementaria (79) para el alojamiento de la brida (78) y para fijar la conexión de la pieza terminal tubular (74) y el elemento de obturación (71).

22. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un dispositivo de centrado (90) para la fijación exterior a un elemento tubular para el centrado y bloqueo del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares (4) en un tubo de recepción previsto para el alojamiento del tubo (80) mediante:

- dos dispositivos de apriete anulares (91) dispuestos en los extremos opuestos del dispositivo de centrado (90) con un diámetro interior adaptado al diámetro exterior del elemento tubular (4) que se ha de centrar,

- varios elementos distanciadores (92) dispuestos en los dos dispositivos de apriete anulares (91) para regular la distancia entre los dispositivos de apriete anulares (91), y

- varias láminas (93) dispuestas entre los dos dispositivos de apriete anulares (91), flexibles, que se abomban hacia fuera al reducirse la distancia entre dichos dispositivos de apriete anulares (91).

23. Dispositivo de protección según la reivindicación 22,

caracterizado por haberse previsto como elementos distanciadores (92) varios pernos roscados que pasan por los dispositivos de apriete anulares (91); dichos pernos roscados presentan una rosca (94) al menos en un extremo, de manera que se puede reducir la distancia entre los dispositivos de apriete anulares (91) sirviéndose de una tuerca (95) atornillada a la rosca (94).

24. Dispositivo de protección según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un tubo de recepción (80) para el alojamiento del extremo del tubo formado por un número de elementos tubulares (4), donde el tubo de recepción (80) presenta un tubo exterior (81) y otro interior desplazable dentro del tubo exterior (82).

25. Semitubos para un dispositivo de protección según una de las reivindicaciones 1 a 24, para cables y conductos, en particular para cables submarinos, mediante una sección semiesférica (12) en un primer extremo y un semiembudo (14) en un segundo extremo opuesto al primero, donde dos semitubos acoplados(2) conforman un elemento tubular (4) que presenta respectivamente una sección esférica (8) en un primer extremo y una sección en forma de embudo (10) en un segundo extremo opuesto al primero que se aloja y queda sujeta en el interior de la sección esférica (8) de un elemento tubular adyacente (4); al interconectarse en serie, dichos elementos tubulares (4) forman un tubo para la recepción de un cable (6) o de un conducto,

caracterizado por haberse practicado entalladuras (14) en la sección semiesférica (12) y dispuesto prolongaciones (16) en las secciones semiesféricas (12), las cuales se encuentran en contacto entre sí al unir dos semitubos (2) para la formación de un elemento tubular (4), donde el elemento tubular (4) no presenta aristas vivas ni cantos salientes en el
exterior.