MXPA99001782A - Ancla tipo placa y proceso respectivo para su instalacion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un ancla tipo placa, caracterizado porque comprende:una lámina plana que tiene una porción central de forma sustancialmente rectangular, proporcionada con rebordes laterales, inclinados con respecto al plano de la lámina;unaparte frontal con punta del ancla;un recorte en la porción que corresponde a la cola del ancla para permitir la colocación de un dispositivo utilizado para lanzar el ancla;dos proyecciones exteriores huecas longitudinales mutuamente paralelas que se extienden perpendicularmente desde la cara superior de la porción central del a lámina plana, y a las cuales se unirán los cables de amarre del ancla;sobre la cara inferior de la porción central, dos barras longitudinales se extienden perpendiculares al plano de la cara, y convergentes en unángulo agudo hacia la parte frontal del ancla;dos ranuras verticales proporcionadas con los extremos superiores de las proyecciones más cercanas a la cola que a la parte frontal del ancla, en las cuales se adaptarán grilletes para sujetar los cables de amarre de la cola del ancla;dos ranuras longitudinales las cuales se extienden desde la porción central de las proyecciones hasta los extremos inferiores de las mismas, para recibir los grilletes para amarrar los cables de la parte frontal del ancla;y pernos cortables en las ranuras longitudinales para limitar el desplazamiento de los grilletes.

Description

ANCLA TIPO PLACA Y PROCESO RESPECTIVO PARA SU INSTALACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un dispositivo para fijar estructuras flotantes, particularmente una plataforma flotante para llevar a cabo operaciones en aguas profundas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El sistema de fijación convencional se basa en la idea de mantener una estructura flotante en posición por medio de líneas de anclaje, las cuales incluyen un cable de cadena con un ancla en su extremo, impulsado dentro del lecho marino de manera que sean capaces de soportar cargas horizontales. Un conjunto de 8 a 16 líneas de anclaje se desarrollan en serie desde la superestructura de la plataforma del lecho marino. Con el desarrollo de tecnologías para recuperación de petróleo en aguas profundas, se vuelve cada vez más importante reducir el peso del sistema de anclaje en la cubierta de la plataforma y reducir la cantidad de espacio ocupado en el lecho marino por el sistema de anclaje. Como un resultado de estos requerimientos, se han producido los sistemas denominados "pata preparada" .

En este sistema de "pata preparada", se necesita un punto fijo en el lecho marino, punto en el cual la línea de anclaje para soportar cargas verticales se sujetará, y se hace uso de líneas elásticas en vez de una catenaria de cables de cadena no extendibles . Se han sugerido numerosos dispositivos como el punto fijo sobre el lecho marino, los utilizados más comúnmente por especialistas en el campo son pilotes y anclas. Los pilotes se sujetan al lecho marino al impulsar o por taladrado con un barreno. Ambas tecnologías son suficientemente bien conocidas por los familiarizados en la técnica. Las anclas se pueden clasificar en dos categorías principales: anclas de succión y anclas de carga vertical. Las anclas de succión comprenden dispositivos los cuales son reminiscentes en su forma de una copa invertida, los cuales se entierran a sí mismos en el lecho marino conforme se genera vacío dentro de las mismas . Las anclas de carga vertical (VLA) generalmente consisten de una lámina plana de diversos formatos, estas son impulsadas dentro del lecho marino por medio de dragado, ejercido sobre el cable de amarre, hasta que alcanza la posición ideal para soportar las cargas verticales las cuales se requerirán de las mismas .

La presente invención se relaciona con un ancla de tipo de carga vertical cuyas características principales son sencillez de operación y precisión de uso.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Además de los costos de fabricación e instalación, elevados, las anclas de carga vertical conocidas hasta ahora tienen el inconveniente de requerir una distancia considerable de dragado. En la mayor parte de los casos el ancla se coloca en el lecho marino unido a su cable de amarre, y es jalado por un remolcador de manera que adopta una inclinación específica con respecto al lecho marino, penetrando en el lecho marino y sujetándose a sí mismo dentro del lecho. La patente norteamericana No. 5,353,732 del 11 de octubre de 1994 y la patente brasileña PI-9206838-3 A publicada el 31 de octubre de 1995, describen anclas de este tipo. El tipo de lecho marino es un factor importante a tomar en consideración cuando se elige el ancla que se va a utilizar en la operación de anclaje puesto que, en base en las circunstancias, el ancla se deslizará sobre el lecho marino y no penetrará dentro del mismo o puede penetrar pero no proporcionar la sujeción deseada. Se han sugerido diversos dispositivos para resolver este tipo de problema. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,356,788 del 2 de noviembre de 1982 describe el uso de un dispositivo que contiene una carga explosiva, para ser fijada al ancla, la cual es accionada por un mecanismo el cual libera al ancla con cierto empuje cuando el ancla hace contacto con el lecho marino. Este empuje adicional puede ayudar a la penetración del ancla dentro del lecho marino. Es un objetivo de la presente invención proporcionar un ancla para sujetar estructuras movibles de lecho marino, capaz de soportar cargas verticales, la cual sea fácil de instalar, de bajo costo y altamente precisa. Una desventaja principal del ancla de esta invención, en comparación con anclas conocidas del mismo tipo, es que un método de instalación se utiliza el cual elimina la necesidad de dragar el ancla con el fin de permitir que penetre dentro del lecho marino, lo cual se recomienda para instalación en posiciones las cuales están congestionadas debido a la gran cantidad de líneas sobre el lecho marino.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN Un primer aspecto de la presente invención proporciona un ancla tipo placa, caracterizado porque comprende: una lámina plana que tiene una porción central de forma sustancialmente rectangular, proporcionada con rebordes laterales inclinados con respecto al plano de la lámina; una parte frontal con punta del ancla; un recorte en la porción que corresponde a la cola del ancla para permitir la colocación de un dispositivo utilizado para impulsar al ancla; dos proyecciones hacia afuera, longitudinalmente huecas, mutuamente paralelas que se extienden perpendicularmente desde la cara superior de la porción central de la lámina plana, y a las cuales se unirán los cables de amarre del ancla; sobre la cara inferior de la porción central, las dos barras longitudinales se extienden perpendiculares al plano de la cara y convergentes en un ángulo agudo hacia la parte frontal del ancla; se proporcionan dos ranuras verticales en los extremos superiores de las proyecciones, más cercanas a la cola en comparación a la parte frontal del ancla, en las cuales se pueden alojar grilletes para sujetar los cables de amarre de la cola del ancla,- dos ranuras longitudinales las cuales se extienden desde la porción central de las proyecciones hacia los extremos inferiores de las mismas, que reciben los grilletes para amarre de los cables de la parte frontal del ancla; y pernos cortables en las ranuras longitudinales para limitar el desplazamiento de los grilletes. Un segundo aspecto de la invención comprende un proceso para desplegar el ancla del primer aspecto utilizando un dispositivo de lanzamiento, caracterizado porque comprende las etapas de: a) tomar el montaje formado por el dispositivo de lanzamiento conectado al ancla a borde un primer resiliente a la posición de lanzamiento; b) hacer pasar la línea de anclaje al ancla a un segundo recipiente localizado cercano a la posición de lanzamiento, el dispositivo de lanzamiento tiene un cable de soporte el cual se mantiene unido al primer recipiente; 0 c) hacer descender el montaje, unido a sus cables respectivos, hacia abajo hasta un nivel separado por encima del lecho marino y liberar el cable de soporte del dispositivo de lanzamiento para permitir que el montaje caiga por gravedad y penetre en el lecho marino,-5 d) recuperar el dispositivo de lanzamiento del ancla y llevarlo a borde de la primer embarcación; e) dragar la línea de anclaje del ancla con la ayuda • de la segunda embarcación hasta que la cara del ancla adopta una posición la cual es perpendicular a la línea de anclaje, 0 garantizando la sujeción necesaria para anclaje de la estructura movible; f) unir el extremo de la línea de anclaje a una huella marcadora para retenerla hasta que la estructura movible llega hasta la posición; y g) recuperar la línea de anclaje con la ayuda de la boya y de una embarcación y conectar la línea de anclaje a las estachas de la estructura movible, y liberar la huella marcadora. El cuerpo del pilote se llena con un material pesado, por ejemplo hierro vacío, hematita, concreto, etc.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una modalidad del ancla de la invención. La figura 2 muestra el ancla de la figura l en una vista lateral y en una vista trasera. La figura 3 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de lanzamiento con el ancla fijo en su extremo inferior. La figura 4 muestra, en vistas lateral y frontal, detalles de una manera en la cual el ancla se conecta al dispositivo de lanzamiento. Las figuras 5 a 10 muestran las etapas en el proceso para desplegar el ancla.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para ayudar a comprender la invención, se describirá en relación con las figuras las cuales acompañan a la especificación. Sin embargo, se debe entender que las figuras únicamente son ilustrativas de una modalidad de la invención la cual hasta ahora no limita el alcance de la invención. Será evidente para las personas familiarizadas en la técnica que, dentro del alcance de las reivindicaciones, es posible utilizar anclas de formatos diferentes. Como se puede ver en las figuras 1 y 2, el ancla 1 comprende una lámina plana que forma una porción 2 central de forma sustancialmente rectangular, proporcionada con rebordes 3a, 3b laterales con cierta inclinación con respecto al plano de la porción 2 central de la lámina plana. El reborde 4, que corresponde a la parte frontal del ancla 1 tiene una forma con punta mientras que el reborde 5 localizado en la porción que corresponde a la cola del ancla forma un recorte 6 para permitir la colocación de un dispositivo 7 - mostrado con mayor detalle en la figura 3 - que se va a utilizar cuando sea lanzado. Sobre su cara superior, el ancla 1 se proporciona con dos proyecciones 8a, 8b huecas hacia afuera longitudinalmente las cuales son mutuamente paralelas y son perpendiculares con respecto a la porción 2 central de la lámina plana, y a las cuales se unirán los cables de cadena o los cables de amarre del ancla (mostrados posteriormente) . Sujetados sobre la cara inferior de la porción 2 central están dos barras 9a, 9b longitudinales, perpendiculares al plano de la cara inferior, pero convergentes en un ángulo agudo hacia la parte frontal del ancla 1. La parte exterior hueca de las proyecciones 8a, 8b tiene una forma especial para adaptarse a los grilletes lia, llb, 13a, 13b, a los cuales se sujetarán los cables de cadena o los cables de ancla. Los grilletes lia, llb de la parte de la cola cada uno están adaptados en una ranura 12a, 12b vertical respectiva localizada cercana a los extremos superiores de las proyecciones 8a, 8b, mientras que los grilletes 13a, 13b de la parte frontal del ancla están colocados cercanos a los extremos inferiores de las mismas proyecciones en una ranura longitudinal 14a, 14b, sin embargo, su desplazamiento está limitado por los pernos cortables 15a, 15b, 16a, 16b. Las figuras 3 y 4 muestran detalles del dispositivo 7 utilizado para ayudar en el lanzamiento del ancla 1 de acuerdo con la invención. Se hace uso de un pilote 17 el cual comprende un cuerpo 18 sustancialmente cilindrico, llenado previamente con pesas tales como bloques de hierro colado, mena de hierro, etc., que tiene aletas 19 estabilizantes en su extremo superior y una punta 20 sustancialmente cónica en su extremo inferior, esta punta 20 se proporciona con un medio 21 para sujetarse al ancla l; el medio 21 puede ser, por ejemplo, una lámina 22 unida a la lámina del ancla por medio de cuatro pernos desmontables pero ligeramente colocados en la parte trasera de la punta del pilote 17. Con el impacto sobre el lecho marino del montaje formado por el ancla 1 y el pilote 17, los pernos 23 se romperán, liberando al pilote 17 el cual puede ser recuperado para reutilización posterior. El montaje es lanzado utilizando embarcaciones del tipo remolcador al permitir que el pilote, que transporta al ancla en su punta, caiga por gravedad desde una altura predeterminada de manera que el ancla alcance la profundidad de penetración deseada. Las etapas en el proceso para instalar el ancla se describirán con detalle en relación con las figuras 5 a 10. Un primer remolcador 24, que transporta a bordo el pilote 17 y el ancla 1 ya preparado para lanzamiento, llega a la posición deseada. Un segundo remolcador 25 se mantiene cercano, con los extremos unidos de los cables 26 del ancla unidos para que formen una línea 26A de anclaje por medio de la cual el ancla se colocará adecuadamente después de que ha sido impulsada al interior del lecho marino. El montaje de pilote/ancla se deja caer verticalmente desde el remolcador 24 hacia abajo hasta una altura deseada por encima del lecho marino (figura 5) , generalmente en la región de 50-60 metros. Su cable 27 de soporte después se libera y se permite que el montaje caiga por gravedad. Cuando el ancla 1 hace contacto con el lecho marino, el impacto subsecuente provoca que los pernos 23 de sujeción de la lámina 22 la cual retiene al ancla sobre el pilote 17 se rompa por corte, por lo que liberan al pilote 17 para recuperación por el remolcador 24 al levantarlo por el cable 27 de soporte. Este impacto también ayuda a empujar al ancla 1 hacia abajo, lo que facilita su penetración dentro del lecho marino (como se muestra en la figura 6) . Como se muestra en la figura 7, una vez perforado el lecho marino, el ancla 1 después es dragada por el remolcador 25 jalando la línea 26A de anclaje, lo que provoca que el ancla se atore en el lecho marino y permite que adopte una posición adecuada la cual garantiza la sujeción necesaria para anclaje de la estructura 29 móvil y aún así sea remolcado a la posición deseada. Esta posición normalmente se obtiene cuando la línea 26A de anclaje adopta una posición perpendicular a la cara de la placa 1 de anclaje. Después se une la línea 26A de amarre a la boya 28 marcadora (figura 8) hasta que la estructura 29 móvil llega a la posición deseada, momento en el cual todas las anclas necesarias ya habrán estado instaladas. El remolcador 25 después es libre de llevar a cabo otras operaciones. Como se muestra en la figura 9, cuando la estructura 29 móvil llega a la posición deseada, las boyas 28 son localizadas visiblemente, lo cual permite que la embarcación de soporte, generalmente un remolcador, se aproxime a las boyas 28, para recuperar las líneas 26A de anclaje de las anclas, y para realizar la conexión con las estachas 30 de la estructura 29 móvil . Cuando se desea remover la estructura 29 móvil de la posición, se pueden aplicar las operaciones convencionales realizadas normalmente por especialistas. Como se muestra en la figura 10, las estachas 30 de la estructura móvil y las líneas 26A de anclaje se desconectan, liberando la estructura 29. La línea 26A de anclaje se hace pasar a un remolcador 31 el cual dragará en la dirección opuesta a la adoptada cuando se instaló el ancla 1, lo que lleva a remoción y posterior recuperación del ancla. Se obtiene sencillez en las operaciones de lanzamiento y precisión con la cual se realiza la instalación en el punto de anclaje sin interferir con instalaciones vecinas lo que proporciona una mayor ventaja de la presente invención cuando se compara con dispositivos similares conocidos hasta ahora, puesto que es innecesario dragar el ancla sobre el lecho marino.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un ancla tipo placa, caracterizado porque comprende : una lámina plana que tiene una porción central de forma sustancialmente rectangular, proporcionada con rebordes laterales, inclinados con respecto al plano de la lámina,- una parte frontal con punta del ancla; un recorte en la porción que corresponde a la cola del ancla para permitir la colocación de un dispositivo utilizado para alzar el ancla; dos proyecciones exteriores huecas longitudinales mutuamente paralelas que se extienden perpendicularmente desde la cara superior de la porción central de la lámina plana, y a las cuales se unirán los cables de amarre del ancla,- sobre la cara inferior de la porción central, dos barras longitudinales se extienden perpendiculares al plano de la cara, y convergentes en un ángulo agudo hacia la parte frontal del ancla,- dos ranuras verticales proporcionadas en los extremos superiores de las proyecciones más cercanas a la cola que a la parte frontal del ancla, en las cuales se adaptarán grilletes para sujetar los cables de amarre de la cola del ancla,- dos ranuras longitudinales las cuales se extienden desde la porción central de las proyecciones hasta los extremos inferiores de las mismas, para recibir los grilletes para amarrar los cables de la parte frontal del ancla,- y pernos cortables en las ranuras longitudinales para limitar el desplazamiento de los grilletes.

2. El ancla tipo placa, de conformidad con la reivindicación 1, en combinación con un dispositivo para lanzamiento hacia el lecho marino, caracterizado porque el dispositivo de lanzamiento comprende un pilote en forma de un cuerpo sustancialmente cilindrico que tiene, cercano a un primer extremo del mismo, aletas estabilizantes y un cable de soporte, y en su segundo extremo, una punta sustancialmente cónica la cual se proporciona con un medio para sujetar al ancla.

3. La combinación de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el medio para sujetar el ancla comprende una lámina ligeramente colocada hacia atrás desde el segundo extremo del pilote que se puede unir al ancla por medio de cuatro pernos .

4. La combinación de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el cuerpo del dispositivo de lanzamiento es cargado con un peso.

5. Un proceso para desplegar un ancla de tipo placa utilizando un dispositivo de lanzamiento, el proceso está caracterizado porque comprende las etapas de: a) tomar el montaje formado por el dispositivo de lanzamiento conectado al ancla a borde de una primera embarcación a la posición de lanzamiento; b) hacer pasar una línea de anclaje del ancla a una segunda embarcación localizada cercana a la posición de lanzamiento, el dispositivo de lanzamiento tiene un cable de soporte el cual se mantiene unido a la primera embarcación; c) dejar caer el montaje, unido a sus cables respectivos, hacia abajo, hasta un nivel separado por encima del lecho marino y liberar el cable de soporte del dispositivo de lanzamiento para permitir que el montaje caiga por gravedad y penetre en el lecho marino,- d) recuperar el dispositivo de lanzamiento del ancla y llevarlo a borde la primera embarcación; e) dragar la línea de anclaje del ancla con la ayuda de la segunda embarcación hasta que la cara del ancla adopta una posición la cual es perpendicular a la línea de anclaje, garantizando la sujeción necesaria para anclar la estructura móvil ,- f) unir el extremo de la línea de anclaje a una boya marcadora para retenerla hasta que la estructura móvil llega a la posición; y g) recuperar la línea de anclaje con la ayuda de la boya y de una embarcación y conectar la línea de anclaje a las estachas de la estructura móvil, y liberar la boya marcadora.

6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque se permite que el ancla penetre en el lecho marino sin dragarla.

7. El proceso de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque, antes de la etapa (c) , el ancla y el dispositivo de lanzamiento se encuentran juntos, por un medio que se puede romper el cual, ante el impacto del montaje con el lecho marino, libera al ancla del dispositivo de lanzamiento y permite que se recupere el ancla actual . RESÜMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un ancla (1) tipo placa que comprende una lámina plana que constituye una porción (2) central de forma sustancialmente rectangular, proporcionada con rebordes (3a, 3b) laterales, con cierta inclinación con respecto al plano de la lámina principal, el reborde (4) que corresponde a la parte frontal del ancla tiene forma de punta mientras que el reborde (5) que corresponde a la cola del ancla tiene un recorte para permitir la colocación de un dispositivo (7) que va a ser utilizado cuando es lanzada. En su cara superior el ancla se proporciona con dos proyecciones (8a, 8b) huecas longitudinalmente, las cuales son mutuamente paralelas y sujetadas perpendicularmente a la cara de la lámina plana, y a las cuales se unen los cables de amarre del ancla. En la cara inferior están sujetos dos barras (9a, 9b) longitudinales, perpendiculares al plano de la cara, pero que forman un ángulo agudo hacia la parte frontal del ancla. El ancla se instala en el lecho marino con la ayuda de un dispositivo (7) en forma de pilote (17) proporcionado, en su extremo inferior, con un medio (21) para sujetar el ancla (1) el montaje de pilote/ancla se lanza desde un recipiente (24) y alcanza el lecho marino a través de la acción de su propio peso.