ES3018284T3 - Apparatus and method for jetting a cable into a duct - Google Patents

Abstract

Método para instalar un elemento alargado en un conducto (6), que comprende los pasos de: - empujar el elemento alargado dentro del conducto (6) a través de una cámara de presión (12), - introducir fluido presurizado en el conducto a una presión nominal, - aplicar una fuerza impulsora (F a), el método comprende los pasos de: - monitorear al menos la presión de fluido (pd) en dicho conducto (6) y dicha fuerza impulsora (F a), - reducir dicha presión de fluido (pd) a un valor predeterminado menor que la presión nominal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y método para inyectar un cable en un conducto

La presente invención se refiere a un método para tender o instalar un cable o una fibra en un conducto con la ayuda de medios de accionamiento y arrastre de fluido hasta que alcance su posición final.

La “ inyección” de un cable se refiere al tendido de una fibra o un cable, denominado en lo sucesivo “ elemento alargado” , en un conducto con la ayuda de medios de accionamiento para empujar el elemento alargado hacia el conducto y de un flujo de aire creado en el conducto para crear una fuerza de arrastre a lo largo del elemento alargado introducido.

“ Hacer flotar” un cable se refiere al tendido de una fibra o un cable, denominado en lo sucesivo “ elemento alargado” , en un conducto con la ayuda de medios de accionamiento para empujar el elemento alargado hacia el conducto y de un flujo de líquido creado en el conducto para crear una fuerza de arrastre a lo largo del elemento alargado introducido con una compensación del peso debida a la densidad del líquido.

El documento EP2415135 A2 describe un cabezal de soplado para inyectar un cable en un conducto. Sin embargo, este documento no sugiere en ningún sentido que se aumente la longitud máxima del elemento alargado que se puede lograr con tal método. Por ejemplo, no se reconoce cómo un equilibrio incorrecto entre la presión de fluido y la fuerza de empuje tiene un impacto negativo en la longitud máxima alcanzable y cómo mejorar este equilibrio. Típicamente, cuando tal longitud máxima se alcanza antes de que el elemento alargado haya alcanzado su posición final en el conducto, el extremo distal del elemento alargado se detiene, mientras que el elemento alargado sigue siendo empujado hacia el conducto presurizado, lo que provoca ondulaciones o, incluso, un enredo y/o pandeo del elemento alargado en el conducto. Debe tenerse en cuenta que la situación es más crítica cuando se tienden fibras muy flexibles en un conducto, ya que estas ondulaciones/enredos/pandeos pueden aparecer muy rápidamente y dañar las fibras.

El documento WO2007117244A1 describe sistemas y métodos para controlar la presurización de conductos para la instalación de cables. El documento US-2015276096A1 describe un microconducto para cable soplado. El documento US-6264171B1 describe un aparato y un método de transporte de cables. El documento describe la instalación de cables. El documento JPH09113779A describe un dispositivo para tender y recoger una unidad de fibra óptica.

La presente invención tiene como objetivo abordar los inconvenientes del estado de la técnica mencionados anteriormente y proponer, en primer lugar, un método de tendido que permita tender grandes longitudes de cualquier tipo de elemento alargado en un conducto con un riesgo reducido de dañar el elemento alargado con ondulaciones/enredos/pandeos imprevistos.

Con este objetivo, la invención es un método para instalar un elemento alargado en un conducto según las reivindicaciones 1 y 3.

El método anterior comprende una etapa de medir y monitorizar la presión de fluido y la fuerza de accionamiento, de modo que la presión de fluido pueda reducirse a un valor inferior al de la primera presión para evitar que las condiciones de tendido provoquen una detención imprevista que provoque un posible daño del elemento alargado, ya que pueden producirse ondulaciones o enredos cuando no se prevé una detención. De hecho, a pesar de que aumentar la presión de fluido cuando la velocidad disminuye podría ser la primera reacción, no es la contramedida correcta si la fuerza de presión aplicada al elemento alargado en la entrada de la cámara de presión se acerca o supera la fuerza de accionamiento medida. En ese caso específico, la contramedida correcta es reducir la presión dentro de la cámara de presión para asegurarse de que el equilibrio entre la fuerza de accionamiento y la fuerza de presión favorece una entrada en la cámara de presión. Debe tenerse en cuenta que la posición final se considera o se entiende como la posición deseada del elemento alargado al final del proceso y no aquella en la que el elemento alargado queda bloqueado antes de que su extremo frontal salga del conducto, por ejemplo.

La monitorización de la presión de fluido en el conducto se realiza cerca de la cámara de presión, en las proximidades de la introducción del elemento alargado en el conducto; es decir, cerca del equipo de flotación/inyección. Típicamente, hay un sensor de presión instalado para medir la presión presente en la cámara de presión y/o dentro de los primeros metros del conducto.

La fuerza de accionamiento se crea, típicamente, mediante una unidad de accionamiento con rodillos u orugas que afianzan el elemento alargado.

De forma ventajosa, la fuerza de accionamiento y/o la velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento que aplican la fuerza de accionamiento disminuyen o se reducen si se detecta un pandeo o una desviación de una trayectoria nominal del elemento alargado. Esta medida limita los riesgos de dañar el elemento alargado.

Según la invención, en la reivindicación 1, la fuerza (Fa) de accionamiento se aplica corriente arriba de una entrada del elemento alargado en la cámara de presión para empujar el elemento alargado hacia la cámara de presión con una fuerza de empuje externa, y en donde la presión de fluido se reduce si la presión de fluido da como resultado que la fuerza de presión axial hacia el exterior calculada aplicada al elemento alargado sea susceptible de ser igual o mayor que la fuerza de empuje externa.

En tal caso, la fuerza de empuje externa es igual a la fuerza de accionamiento restada a una fuerza para jalar del cable desde el carrete.

Dicho de otro modo, la fuerza Fa de accionamiento es la suma de:

- una fuerza F2 de empuje externa aplicada corriente abajo de la unidad de accionamiento para forzar la entrada del elemento alargado en la cámara de presión, y

- una fuerzaFide jalado aplicada corriente arriba de la unidad de accionamiento para desenrollar/desembobinar el elemento alargado desde un carrete o una bobina.

Es particularmente ventajoso medir la presión de fluido en la entrada del conducto o en la cámara de presión. Esto sucede cerca del equipo y proporciona un cálculo preciso de la fuerzaFide presión aplicada al elemento alargado que está dirigido/orientado de manera opuesta a la fuerza F2 de empuje, efectivamente disponible a partir de la fuerza Fa de accionamiento aplicada mediante la unidad de accionamiento. Por lo tanto, la decisión de reducir la presión de fluido se toma de manera efectiva cuando la fuerza de presión tiende a ser igual o incluso mayor que la fuerza de accionamiento aplicada al elemento alargado corriente arriba de la cámara de presión.

Ventajosamente, la presión del fluido se reduce si:

donde:F2ef.= F2 -Fi

Por lo general, la primera presión de fluido está (muy) por debajo de la presión máxima que el conducto puede soportar sin ningún daño (deformación plástica o rotura).

Según la invención, la presión de fluido se reduce si la presión de fluido da como resultado que una fuerza de presión axial hacia el exterior aplicada al elemento alargado sea susceptible de ser igual o mayor que la fuerza de empuje externa. De hecho, a pesar de que aumentar la presión de fluido cuando la velocidad disminuye podría ser la primera reacción, no es la contramedida correcta si la fuerza de presión aplicada al elemento alargado se acerca o supera la fuerza de empuje externa medida (ya que el aumento de la presión de fluido dará como resultado un equilibrio desventajoso adicional entre la fuerza de empuje y la fuerza de presión). En ese caso específico, la contramedida correcta es reducir la presión dentro de la cámara de presión.

Según la invención, en la reivindicación 3, la fuerza de accionamiento se aplica corriente abajo de una entrada del elemento alargado en la cámara de presión para empujar el elemento alargado hacia la cámara de presión con una fuerza(Fief)de jalado efectiva, y en donde la presión de fluido se reduce si la presión de fluido da como resultado que la fuerza de presión axial hacia el exterior calculada aplicada al elemento alargado sea igual o mayor que la fuerza de accionamiento restada a una fuerza para jalar del cable desde el carrete.

En este caso, la fuerza de jalado efectiva es igual a la suma de la fuerza de presión y la fuerza para jalar del cable desde el carrete.

Ahora, en relación con las dos realizaciones anteriores, de forma ventajosa, más particularmente en el caso de la inyección, la presión de fluido se reduce si:

donde:

F 2ef. = Fa - F l - F l \

Fa: fuerza de accionamiento aplicada y medida;

Fi:fuerza aplicada y medida para jalar del elemento alargado desde el carrete;

Dc.diámetro de elemento alargado;

Dd:diámetro interno de conducto;

pd: presión de fluido.

La presión de fluido se reduce tan pronto como la relación calculada tiende a ser inferior o igual a 0,2, lo que significa que la fuerza efectiva (empuje o jalado) aplicada al elemento alargado mediante los medios de accionamiento tiende a no ser lo suficientemente mayor que la fuerza de presión aplicada por la presión al elemento alargado en la entrada de la cámara de presión.

De forma más ventajosa, en el caso de la inyección, y aún en relación con las dos realizaciones anteriores, la presión de fluido se reduce si:

donde:

Fa:fuerza de accionamiento aplicada y medida;

Fi:fuerza aplicada y medida para jalar del elemento alargado desde el carrete;

Dc: diámetro de elemento alargado;

Dd: diámetro interno de conducto;

pd.presión de fluido.

La presión de fluido se reduce tan pronto como la relación calculada tiende a ser inferior o igual a 0,1, lo que significa que la fuerza efectiva (empuje o jalado) aplicada al elemento alargado mediante los medios de accionamiento tiende a no ser lo suficientemente mayor que la fuerza de presión aplicada por la presión al elemento alargado en la entrada de la cámara de presión para beneficiarse total y óptimamente de la sinergia entre empujar y soplar. De forma ventajosa, el método comprende una etapa de:

- desembobinar el elemento alargado desde un carrete antes de empujar el elemento alargado hacia el conducto; - medir una fuerza de jalado aplicada al elemento alargado para desembobinar el elemento alargado;

- corregir la fuerza de accionamiento mediante la fuerza de jalado medida para decidir si se debe reducir la presión de fluido. Según esta realización, se estima la fuerza de empuje efectiva (la fuerza necesaria para superar la fuerza de presión), aunque sea necesario un esfuerzo para desembobinar el elemento alargado.

De forma ventajosa, la etapa de medir la fuerza de jalado comprende una etapa de medir una fuerza transversal aplicada al elemento alargado siguiendo una trayectoria específica entre el carrete y los medios de accionamiento dispuestos para aplicar la fuerza de accionamiento. La etapa es fácil de implementar con la medición de una fuerza transversal del elemento alargado en un ángulo predeterminado entre el carrete y la unidad de accionamiento. Ventajosamente, el fluido es gas. En consecuencia, la cámara de presión puede denominarse cámara de soplado.

De forma ventajosa, se monitoriza la velocidad(vc)de elemento alargado y la presión de gas se reduce si la velocidad de elemento alargado es inferior a una velocidad predeterminada y/o si se detecta una ondulación/desviación con respecto a una posición estirada del elemento alargado en el conducto.

De forma ventajosa, la etapa de reducir la presión de gas va seguida de una etapa de aumentar la presión de gas en relación con dicha fuerza de accionamiento y/o velocidad de elemento alargado. El método de aumentar de nuevo la presión hasta la primera presión o un nivel similar ayuda a recuperar un movimiento del elemento alargado si se detecta una ralentización grave o, incluso, si se produce una detención. En detalle, aumentar de nuevo la presión después de una disminución (con una etapa opcional de ventilación) crea un cambio temporal en las condiciones de presión a lo largo del conducto, partiendo de un estado a presión reducida (incluso a presión atmosférica si se ha realizado previamente una ventilación completa) y terminando en un estado de alimentación estabilizado a la primera presión, pero pasando por un estado donde la disminución de presión a lo largo del conducto es cercana a una disminución de presión lineal. El solicitante descubrió que esta disminución de presión lineal a lo largo de la longitud del conducto estaba creando mejores condiciones para el tendido del elemento alargado, ya que la fuerza de arrastre es bastante uniforme a lo largo de la totalidad de la longitud del elemento alargado. Esta fuerza de arrastre “constante” podría ayudar a recuperar una posición normal del elemento alargado (es decir, sin enredos ni ondulaciones en el conducto) para un procesamiento posterior normal del proceso de inyección.

Por ejemplo, la disminución de la presión se decide cuando la velocidad de elemento alargado se ralentiza, lo que indica, por ejemplo, que las fuerzas propulsoras de gas que actúan sobre el elemento alargado en una primera sección del conducto no son suficientes para superar las fuerzas de fricción entre el elemento alargado y el conducto, y que las fuerzas propulsoras de gas en exceso acumuladas que actúan sobre el elemento alargado más lejos en el conducto y que alcanzan efectivamente dicha primera sección (hacia atrás a través del elemento alargado, consumidas parcialmente por el efecto cabrestante) no ayudan lo suficiente como para superar de todos modos dichas fuerzas de fricción. La disminución de presión lineal temporal (durante la etapa de aumento de presión en la cámara de presión) a lo largo de la longitud del conducto ayuda a aumentar las fuerzas propulsoras de gas que actúan sobre el elemento alargado en la totalidad de la primera sección, de tal modo que dichas fuerzas de fricción se compensan en ese punto.

Por ejemplo, la disminución de la presión se decide cuando la velocidad de elemento alargado se ralentiza o cuando la posición de elemento alargado en el conducto se desvía de una posición nominal, lo que indica, por ejemplo, que el extremo distal del elemento alargado se encuentra con una curva o unión del conducto, lo que crea un aumento de la fricción o, incluso, una detención entre el conducto y el elemento alargado en esta ubicación específica. La disminución de presión lineal temporal (durante la etapa de aumento de presión en la cámara de presión) a lo largo del conducto o un aumento temporal del gradiente de presión en la ubicación del extremo distal del elemento alargado ayuda a pasar por esta ubicación específica y a recuperar al menos un movimiento del extremo frontal del elemento alargado y/o unas condiciones de tendido “ normales” .

La recuperación del movimiento es especialmente efectiva cuando el extremo distal del elemento alargado se encuentra en una ubicación donde el perfil de presión temporal tiene un gradiente de presión mayor que en la situación estacionaria en esa ubicación. En particular, el método es útil cuando el elemento alargado se ha instalado o tendido sobre aproximadamente menos de dos tercios de la longitud del conducto.

De forma ventajosa, si se aplica un aumento abrupto de la presión de gas desde la presión atmosférica hasta la primera presión al conducto no presurizado, se alcanza una disminución constante de la presión por metro a lo largo de dicho conducto en un momento tc dado; y el aumento de la presión de gas de la realización mencionada anteriormente se realiza a una velocidad de modo que la primera presión se alcanza en un momento t<M>comprendido en el intervalo: 0,15t<c>£t<M>^0,5t<c>. El solicitante consideró muy ventajoso evitar un aumento abrupto de la presión, típicamente acompañado de una apertura de válvula repentina, y más bien aplicar este aumento controlado para aumentar la presión, ya que una recuperación brusca o abrupta de la primera presión podría provocar que el elemento alargado se enrede en el conducto (el aumento de presión abrupto tiene el efecto de “ empujar” cualquier porción holgada o longitud libre del elemento alargado, acumulándose la longitud libre en una posición limitada y, a continuación, formando un enredo). Por disminución constante de la presión se entiende cuando el gradiente de presión por metro se encuentra dentro de un intervalo de ±50 % del gradiente de presión promedio y, más particularmente, ±30 % del gradiente de presión promedio a lo largo de la longitud del conducto.

De forma ventajosa, las etapas de reducir la presión de gas y aumentar la presión se repiten varias veces antes del instante en el que dicho elemento alargado alcanza la posición final en el conducto.

De forma ventajosa, si se realizan varias secuencias de disminución de presión y aumento de presión, la última secuencia se realiza de modo que el aumento de presión termine suministrando gas a una primera presión mayor que la primera presión lograda por las secuencias anteriores e inferior a una primera presión que crea una fuerza de presión igual o mayor que:

- la fuerza de empuje externa si la fuerza de accionamiento se aplica corriente arriba de la entrada del elemento alargado en la cámara de presión,

- la fuerza de accionamiento restada a la fuerza para jalar del cable desde el carrete si la fuerza de accionamiento se aplica corriente abajo de la entrada del elemento alargado en la cámara de presión. El solicitante considera ventajoso aumentar gradualmente la presión de gas final de la etapa de aumento de presión para aprovechar al máximo la recuperación del movimiento.

De forma ventajosa, la etapa de reducir la presión de gas comprende una etapa de ventilar la presión de gas mediante la apertura de un orificio en la entrada del conducto. Esta realización ayuda a partir de la presión atmosférica para conseguir una disminución de presión lineal temporal a lo largo de la longitud del conducto durante el aumento adicional de la presión. Un segundo aspecto de la invención se refiere a un aparato para instalar un elemento alargado en un conducto, que comprende:

- una cámara de presión conectada a una entrada del conducto y dispuesta para presurizarse a una presión de fluido nominal,

- una unidad de accionamiento dispuesta para aplicar una fuerza de accionamiento al elemento alargado para insertar el elemento alargado en el conducto a través de la cámara de presión,

- una unidad de monitorización dispuesta para monitorizar al menos la presión de fluido y la fuerza de accionamiento y/o velocidad de elemento alargado,

- una unidad de control dispuesta para implementar las etapas de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para reducir automáticamente la presión de fluido en relación con dicha fuerza de accionamiento y/o velocidad de elemento alargado.

Otro aspecto de la descripción que no cubren las reivindicaciones se refiere a un aparato para inyectar un elemento alargado en un conducto, que comprende:

- una cámara de soplado conectada a una entrada del conducto y dispuesta para presurizarse a una presión de gas nominal,

- una unidad de accionamiento dispuesta para aplicar una fuerza de accionamiento al elemento alargado para insertar el elemento alargado en el conducto a través de la cámara de soplado,

- una unidad de monitorización dispuesta para monitorizar al menos la presión de gas y la fuerza de accionamiento y/o velocidad de elemento alargado,

- una unidad de control dispuesta para reducir automáticamente la presión de gas en relación con dicha fuerza de accionamiento y/o velocidad de elemento alargado.

De forma ventajosa, el aparato comprende:

- una unidad de desenrollado dispuesta para desenrollar el elemento alargado desde un carrete y para suministrar el elemento alargado a la unidad de empuje en un ángulo predeterminado,

- una unidad de medición de fuerza transversal, dispuesta entre la unidad de desenrollado y la unidad de accionamiento, para medir una fuerza transversal y/o una fuerza axial que es una fuerza de jalado aplicada al elemento alargado para desenrollar el elemento alargado.

Según un ejemplo, el aparato comprende una entrada en la cámara de presión para el elemento alargado y la unidad de accionamiento está dispuesta corriente arriba de la entrada (a lo largo de la trayectoria del elemento alargado). Según otro ejemplo, el aparato comprende una entrada en la cámara de presión para el elemento alargado y la unidad de accionamiento está dispuesta corriente abajo de la entrada (a lo largo de la trayectoria del elemento alargado). Otras características y ventajas de la presente invención resultarán más claras a partir de la siguiente descripción detallada de ejemplos particulares y no limitantes de la invención, ilustrados mediante los dibujos adjuntos, donde: - la figura 1a representa un boceto de un aparato según una primera realización de la invención;

- la figura 1b representa un boceto de un aparato según una segunda realización de la invención;

- la figura 2 es un boceto detallado de un aparato según la primera realización de la invención y dispuesto para llevar a cabo el método de la presente invención;

- la figura 3 representa el aparato de la figura 2 con una opción para medir una fuerza transversal durante el desembobinado de un elemento alargado;

- la figura 4 representa la presión en función de x en un conducto durante un momento diferente después de abrir una válvula a 16 bares desde la presión cero con un cable de un diámetro externo dado y un conducto que tiene un diámetro interno dado y una longitud dada;

- la figura 5 representa el gradiente de presión en función de x para las curvas de presión mostradas en la figura 4.

En la presente solicitud, se hace referencia a elementos alargados, que pueden ser, por ejemplo, cables, cables eléctricos, fibras o cables ópticos, fibras o cables ópticos de detección de temperatura. Todos estos elementos alargados pueden comprender, por ejemplo, un núcleo, un revestimiento o una funda. Sin embargo, el elemento alargado de la expresión no se limita a ninguno de estos ejemplos específicos.

También se hace referencia a conductos, que pueden ser, por ejemplo, tuberías, cilindros huecos, tubos, canalizaciones; cualquier cosa que defina un canal donde pueda colocarse o del que pueda sacarse un elemento alargado, desde una primera ubicación hasta una segunda ubicación.

La figura 1a representa un boceto de un aparato según una primera realización de la invención para ilustrar las fuerzas implicadas durante el tendido de un elemento alargado (cable 2) en un conducto 6 realizado con una unidad de accionamiento a través de una cámara 12 de presión cuando la unidad de accionamiento es una unidad 8 de empuje dispuesta corriente arriba de la entrada del cable 2 en la cámara 12 de presión.

La fuerza Fi procedente del carrete es una fuerza de jalado, la fuerzaFade accionamiento es una fuerza de tracción, la fuerza F2 de empuje externa después del accionamiento mecánico y la fuerza Fi de inserción son fuerzas de empuje y la fuerzaF2et.es una fuerza de empuje efectiva. Se aplican las siguientes fórmulas:

F2ef. ~ F2 ~ F ¡

Después:

Ejemplo: La fuerza Fi de jalado procedente del carrete 5 N, la fuerza F a de tracción procedente del accionamiento mecánico 10 N, la fuerza de empuje después del accionamiento mecánico 5 N, la fuerzaFide inserción (empuje) 1 N y la fuerzaF2et.de empuje efectiva 4 N.

La figura 1b representa un boceto de un aparato según una segunda realización de la invención para ilustrar las fuerzas implicadas durante el tendido de un elemento alargado (cable 2) en un conducto 6 realizado con una unidad de accionamiento a través de una cámara 12 de presión cuando la unidad de accionamiento es una unidad 8a de jalado dispuesta corriente abajo de la entrada del cable 2 en la cámara 12 de presión.

La fuerza Fi procedente del carrete, la fuerzaFide inserción y la fuerzaFiet.son fuerzas de jalado, la fuerza Fa procedente del accionamiento es una fuerza de tracción y la fuerzaF2et.después del accionamiento mecánico es una fuerza de empuje efectiva. Se aplican las siguientes fórmulas:

F 2ef. = F: ñ

(obsérvese el signo más paraFi)

Después:

F * = F . - F l - F,;;Ejemplo: La fuerza Fi de jalado procedente del carrete 5 N, la fuerzaFide inserción (jalado) 1 N, la fuerza de jalado efectiva 6 N, la fuerzaFade tracción procedente del accionamiento mecánico 10 N y la fuerzaF2et.de empuje efectiva 4 N después del accionamiento mecánico. Por lo tanto, el resultado final es el mismo. ;La figura 2 representa un aparato dispuesto para tender un elemento alargado (un cable 2) en un conducto 6 cuando la unidad de accionamiento es una unidad 8 de empuje. Un cable 2 con un diámetroDcse instala desde un carrete 4 en un conducto 6 con un diámetro internoDdmediante el uso de un dispositivo que empuja y sopla/hace flotar simultáneamente el cable hacia el conducto (dicho de otro modo, este método es un método de inyección/flotación). El empuje se realiza con una fuerza axialFamediante una unidad 8 de empuje que consiste, por ejemplo, en unas correas inferior y superior accionadas mecánicamente al presionarse esta última correa mediante el bloque 10 sobre el cable 2 con una fuerzaFrradial (de pinzamiento). ;La fuerza Fa de accionamiento es la suma tanto de la fuerza Fi de jalado para jalar del cable 2 desde el carrete 4 como de la fuerza F2 de empuje externa para empujar el cable 2 hacia una cámara 12 de presión (que podría denominarse cámara de soplado, ya que el fluido es gas en el presente ejemplo) y más lejos en el conducto 6. El fluido bajo una presión pd procedente de una bomba/un compresor (no mostrado) se introduce en la cámara 12 de presión, lo que da como resultado que se ejerzan fuerzas propulsoras sobre el cable 2 en el conducto 6. La cámara 12 de presión está montada sobre una placa base 14 común compartida con la unidad 8 de empuje. Una rueda 16, también montada en la placa base 14, sigue el cable 2 para medir la distancia x instalada y, a partir de ella, la velocidadVcde instalación. El aparato comprende una unidad 20 de medición y control conectada a la unidad 8 de empuje, la cámara 12 de presión y la rueda inactiva 16 para medir directamente (en función del tiempo) los siguientes parámetros: ;a) Presión pm de motor (neumática, hidráulica) o voltaje o corriente (eléctrica). Alternativamente, la fuerza Fa de accionamiento se mide en la unidad de empuje utilizando un extensómetro. ;b) Fuerza Fr radial (de pinzamiento) de cable. Esto se puede hacer mediante un resorte calibrado (por ejemplo, con un valor máximo de 100 N/cm para configuraciones máximas e inferiores) en etapas (por ejemplo, una indicación anular en una barra que sobresalga), por ejemplo, 100, 75, 50 y 25 N/cm. Muchos cables están especificados para una resistencia al aplastamiento (entre placas planas duras) > 100 N/cm, pero algunos cables más pequeños tienen una especificación < 100 N/cm. En este último caso, es posible que también sea necesario medir la presión de pinzamiento para garantizar (y demostrar) una instalación correcta. Los accionamientos por correa (normalmente blandos y con ranura para cables) suelen permitir fuerzas de pinzamiento mucho mayores que las especificadas para placas planas duras. c) Presión pd de fluido en el conducto (cámara de presión). ;d) Temperatura Td de fluido en el conducto (cámara de presión). ;e) Posición x de cable. Esto se mide mediante una rueda inactiva 16 que se presiona (con poca fuerza) sobre el cable 2. ;f) Velocidad Vc de cable. Esta procede del mismo sensor que para e). ;g) Velocidad Vd de correa. Esta se mide en las ruedas que accionan la correa. ;La figura 3 muestra el aparato de la figura 2 equipado con una unidad de medición de fuerza transversal 18 dispuesto entre el carrete 4 y la unidad 8 de empuje para medir una fuerza transversal para deducir una fuerza axial que es una fuerza de jalado aplicada al cable 2 para desenrollar el cable 2. ;Los siguientes parámetros son relevantes para la instalación y son parámetros que se miden directamente (véase más arriba) o se calculan a partir de los últimos parámetros: ;1) Fuerza Fa de accionamiento axial. Esta se obtiene a partir del sistema que acciona las correas o ruedas, por ejemplo, mediante motores neumáticos, hidráulicos o eléctricos, véase a). La fuerza del sistema de accionamiento se mide directamente (por ejemplo, con un extensómetro) o se deriva a partir de la torsión del motor. A menudo, la torsión del motor depende de la velocidad del motor. Por lo tanto, la fuerza axial sobre el cable se corrige para la velocidad del motor (correa), que se mide en g). ;2) Fuerza Fr radial (de pinzamiento) de cable. Esta se mide directamente mediante b). ;3) Presión pd de fluido en el conducto (cámara de presión). Esta se mide directamente mediante c). ;4) Temperatura Td de fluido en el conducto (cámara de presión). Esta se mide directamente mediante d). 5) Posición x de cable. Esta se mide directamente mediante e). ;6) Velocidad Vc de cable. Esta se mide directamente mediante f). ;7) Deslizamiento: Utiliza la velocidad Vc de cable, medida mediante f), y la velocidad Vd de correa, medida mediante g). El deslizamiento se debe a la diferencia entre ambas velocidades. ;A partir de los parámetros medidos anteriormente, es posible calcular y predecir cuándo puede aparecer una situación crítica que provoque daños en el cable 2 o una detención en el proceso de flotación/inyección. En particular, es ventajoso asegurarse de que la unidad de empuje que aplica una fuerza Fa de accionamiento, resultando en una fuerza F2 de empuje externa, y la cámara de presión 12 presurizada apdestén ajustadas para crear un efecto efectivo de flotación/inyección (para la última, una sinergia efectiva entre empujar y soplar). Con este objetivo, el solicitante encontró particularmente ventajoso calcular el parámetroCjcomo: ;;F2ef.- C y , ;;F,*

donde:

o

2ef. = F - F, - F

F2:fuerza de empuje externa;

Fa:fuerza de accionamiento aplicada y medida;

Fi:fuerza aplicada y medida para jalar del elemento alargado desde el carrete;

Dc.diámetro de elemento alargado;

Dd: diámetro interno de conducto;

pd: presión de gas.

El solicitante consideró ventajoso que, durante la operación de instalación,Cjsiempre sea superior a 0 y, para la inyección, incluso superior a 0,2 y, más preferiblemente, 0,1. De hecho, cuandoCj< 0, el rendimiento de instalación puede ser muy deficiente. En este último caso, el cable 2 estará sometido a una carga de tracción tras insertarse en el conducto y el efecto cabrestante está presente desde el principio, lo que acabará con el truco de arrastre de fluido de evitar el efecto cabrestante. En el caso de la inyección, las fuerzasF2efde empuje efectivas (tras la inserción en el conducto) también deberán ser al menos una fracción de las fuerzas de soplado acumuladas para crear la sinergia entre empujar y soplar. Cuando la fuerza F2 de empuje externa (y la fuerza Fa de accionamiento) son limitadas, la presión pd de aire de conducto puede ser demasiado grande y es necesario reducirla para obtener un rendimiento óptimo conCj >0.1. Dicho de otro modo, cuando el factorCjsea inferior a 0,1, la presión de aire de conducto se reducirá hasta que se vuelva a alcanzar el valorCjde 0,1 para una inyección óptima. La inyección se puede realizar entonces siempre que se cumpla esta condición(Cjigual o superior a 0,1).

Cuando el elemento alargado se ralentiza o se detiene (si la velocidadvcse mide por debajo de un valor mínimo, es decir, la velocidad de cable es cero o casi cero), la invención propone disminuir significativamente la presión de gas con una ventilación completa del conducto y aumentar de nuevo la presión de gas (siempre que el valorCjpermita este aumento) para beneficiarse de un estado específico y temporal del flujo de gas en el conducto 6 y lograr de nuevo un movimiento del elemento alargado.

De hecho, como el gas es un medio compresible, la presión a lo largo del conducto no es lineal y, como se muestra en la figura 4, un aumento repentino o abrupto de la presión en un conducto, partiendo de un conducto completamente ventilado, creará una evolución del perfil de presión a lo largo de este conducto. Como se observa en la figura 4, 1 minuto después de la presurización, la presión disminuye de 16 bares a la presión atmosférica desde la entrada hasta aproximadamente 1300 metros desde la entrada. A los 4 minutos, casi todo el conducto está presurizado y, después de 10 minutos, se establece el flujo con una pequeña disminución de presión lineal desde la entrada hasta 1500 metros desde la entrada y una disminución cada vez más importante a medida que la posición está cerca de la salida.

La curva importante que se debe tener en cuenta es después de 6 minutos, cuando la disminución de la presión parece una función decreciente lineal a lo largo de la longitud total del conducto. Esto significa que, en este momento específico después del inicio de la presurización, la fuerza de arrastre a lo largo del cable 2 será bastante uniforme. Este estado de flujo específico y temporal crea buenas condiciones para inyectar o reiniciar la inyección del cable 2 un poco más lejos en el conducto 6.

La figura 5 muestra la pérdida de presión por metro a lo largo del conducto en los mismos momentos que los de la figura 4. Después de 1 minuto desde la presurización, el gradiente de presión es muy importante en la entrada del conducto (fuera de escala) y, 10 minutos después de la presurización, el gradiente de presión cerca de la salida es más del doble que el de la entrada. Solo después de 6 minutos, el gradiente de presión varía menos del ±30 % de su valor promedio, lo que se considera bastante estable y constante. El estado específico del flujo 6 minutos después de la presurización crea una fuerza de arrastre a lo largo de toda la longitud del cable 2 que es bastante uniforme y esto ayuda a mover el cable 2 más lejos o a recuperar un movimiento del cable 2 después de una detención. Este momento para conseguir esta “ disminución constante de presión” específica y temporal a lo largo del conducto se denominatcy depende de varios parámetros como, por ejemplo, el diámetro interno de conducto, el diámetro externo de cable, la longitud del conducto, la presión nominal, la temperatura de gas. El momento tc es específico de cada configuración y se puede calcular mediante simulación.

Las figuras 4 y 5 muestran también que una presurización abrupta crea, inmediatamente después de la apertura de la válvula, fuerzas de arrastre sobre la porción del cable 2 ubicada cerca de la cámara de presión (1 minuto después de la presurización, no hay presión entre 1500 y 2500 metros). Por consiguiente, solo hay un gran flujo de aire comprimido cerca de la entrada del conducto y, si la presurización se realiza mientras el cable 2 está casi tendido, su porción cercana a la entrada estará sometida a un flujo elevado, a pesar de que su porción en el extremo del conducto no esté sometida a ninguna fuerza de arrastre/propulsora (ya que el flujo de aire aún no está establecido en ese punto). Puede existir el riesgo de que se enrede si el cable 2 presenta una porción suelta cerca de la entrada (lo que suele ocurrir si se ha detenido la inyección porque se han detectado desviaciones u ondulaciones), ya que todas las porciones sueltas serán empujadas y terminarán, en algunos casos, en un enredo. Es probable que esta situación se produzca cuando un bulto de fibras se tiende junto y una fibra de estas fibras queda detenida (por ejemplo, queda bloqueada contra el conector de un conducto).

El solicitante descubrió que era muy ventajoso evitar tal aumento abrupto y repentino de la presión mientras aumentaba de nuevo la presión en la cámara de presión. En particular, cuando se aplica un aumento abrupto de la presión de gas hasta la presión nominal al conducto no presurizado, la disminución constante de la presión por metro a lo largo de dicho conducto se alcanza en el momento tc dado y el aumento de la presión de gas que se debe aplicar para minimizar los riesgos de enredos debe realizarse a una velocidad de modo que la presión nominal se alcance en un momento tM comprendido en el intervalo: 0,15tcátw^0,5tc. Dicho de otro modo, se ha descubierto que aumenta la rampa de presión de modo que la presión nominal se recupere entre 6 y 2 veces más rápido que el momento tc.

Por supuesto, se entiende que pueden implementarse mejoras y/o modificaciones obvias para un experto en la técnica, que todavía estén dentro del alcance de la invención como se define mediante las reivindicaciones adjuntas. En particular, se refiere al tendido de un cable, pero el método es muy adecuado para tender fibras, fibras ópticas y, especialmente, fibras con baja rigidez, ya que presentan un alto riesgo de daño si se doblan o se empujan hacia la cámara de presión mientras se producen ondulaciones, pandeos o una detención en el conducto.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES i.Método para instalar un elemento alargado en un conducto (6), que comprende las etapas de: -insertar el elemento alargado en el conducto (6) a través de una cámara (12) de presión ubicada en una entrada del conducto (6) mediante la aplicación de una fuerza (Fa) de accionamiento al elemento alargado, lo que da como resultado una fuerza (F2ef) de empuje efectiva corriente abajo de la cámara (12) de presión, -introducir fluido presurizado en el conducto (6) a una primera presión a través de la cámara (12) de presión, en donde, después de un instante en el que dicho elemento alargado haya entrado en el conducto (6) y antes de un instante en el que dicho elemento alargado alcance una posición final en el conducto (6), el método comprende las etapas de: - monitorizar al menos la presión (pd) de fluido en dicho conducto (6) en la entrada del conducto o en la cámara de presión, y dicha fuerza (Fa) de accionamiento, -calcular una fuerza (F) de presión axial hacia el exterior aplicada al elemento alargado, -reducir dicha presión (pd) de fluido a un valor predeterminado inferior a la primera presión en relación con dicha fuerza (Fa) de accionamiento, en donde la fuerza (Fa) de accionamiento se aplica corriente arriba de una entrada del elemento alargado en la cámara de presión para empujar el elemento alargado hacia la cámara de presión con una fuerza (F2) de empuje externa, y en donde la presión (pd) de fluido se reduce si la presión (pd) de fluido da como resultado que la fuerza de presión axial hacia el exterior calculada aplicada al elemento alargado sea susceptible de ser igual o mayor que la fuerza (F2) de empuje externa.
2. 2. Método según la reivindicación anterior, en donde la fuerza (F2) de empuje externa es igual a la fuerza (Fa) de accionamiento restada a una fuerza (Fi) para jalar del cable desde el carrete.
3. 3. Método para instalar un elemento alargado en un conducto (6), que comprende las etapas de: -insertar el elemento alargado en el conducto (6) a través de una cámara (12) de presión ubicada en una entrada del conducto (6) mediante la aplicación de una fuerza (Fa) de accionamiento al elemento alargado, lo que da como resultado una fuerza (F2ef) de empuje efectiva corriente abajo de la cámara (12) de presión, -introducir fluido presurizado en el conducto (6) a una primera presión a través de la cámara (12) de presión, en donde, después de un instante en el que dicho elemento alargado haya entrado en el conducto (6) y antes de un instante en el que dicho elemento alargado alcance una posición final en el conducto (6), el método comprende las etapas de: -monitorizar al menos la presión (pd) de fluido en dicho conducto (6) en la entrada del conducto o en la cámara de presión, y dicha fuerza (Fa) de accionamiento, -calcular una fuerza (F/) de presión axial hacia el exterior aplicada al elemento alargado, -reducir dicha presión (pd) de fluido a un valor predeterminado inferior a la primera presión en relación con dicha fuerza (Fa) de accionamiento, en donde la fuerza (Fa) de accionamiento se aplica corriente abajo de una entrada del elemento alargado en la cámara de presión para jalar del elemento alargado hacia la cámara de presión con una fuerza (Fier) de jalado efectiva, y en donde la presión (pd) de fluido se reduce si la presión (pd) de fluido da como resultado que la fuerza (F) de presión axial hacia el exterior calculada aplicada al elemento alargado sea susceptible de ser igual o mayor que la fuerza (Fa) de accionamiento restada a una fuerza (Fi) para jalar del cable desde el carrete.
4. 4. Método según la reivindicación anterior, en donde la fuerza (Fief) de jalado efectiva es igual a la suma de la fuerza (F) de presión y la fuerza (Fi) para jalar del cable desde el carrete.
5. 5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la presión (pd) de fluido se reduce si:

   donde: F 2ef = F a - F l - F ¡<I> ñ - ^ p d 7T ^b c ~ ~47<E í P d>; Fa.fuerza de accionamiento aplicada y medida; Fi:fuerza aplicada y medida para jalar del elemento alargado desde el carrete; Dc diámetro de elemento alargado; Dd: diámetro interno de conducto; pd: presión de fluido.
6. 6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de: -desembobinar el elemento alargado desde una bobina antes de empujar el elemento alargado hacia el conducto (6); -medir una fuerza (Fi) de jalado aplicada al elemento alargado para desembobinar el elemento alargado; -corregir la fuerza (Fa) de accionamiento mediante la fuerza (Fi) de jalado medida para obtener la fuerza(F2ef)de empuje efectiva y decidir si debe reducirse la presión (pd) de fluido.
7. 7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el fluido es gas.
8. 8. Método según la reivindicación anterior, en donde se monitoriza la velocidad (vc) de elemento alargado y en donde la presión (pd) de gas se reduce si la velocidad (vc) de elemento alargado es inferior a una velocidad predeterminada y/o si se detecta una ondulación/desviación con respecto a una posición estirada del elemento alargado en el conducto (6).
9. 9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en donde la etapa de reducir la presión(pd)de gas comprende una etapa de ventilar la presión(pd)de gas mediante la apertura de un orificio en la entrada del conducto (6).
10. 10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde la etapa de reducir la presión(pd)de gas va seguida de una etapa de aumentar la presión(pd)de gas en relación con dicha fuerza (Fa) de accionamiento.
11. 11. Método según la reivindicación anterior, en donde, si se aplica un aumento abrupto de la presión(pd)de gas hasta la primera presión al conducto (6) no presurizado, se alcanza una disminución constante de la presión por metro a lo largo de dicho conducto (6) en un momentotcdado, y en donde el aumento de la presión(pd)de gas de la reivindicación anterior se realiza a una velocidad tal que la primera presión se alcanza en un momento tM comprendido en el intervalo: 0,15tc^tM^0,5tc.
12. 12. Aparato para instalar un elemento alargado en un conducto (6), que comprende: -una cámara (12) de presión conectada a una entrada del conducto (6) y dispuesta para presurizarse a una primera presión, -una unidad de accionamiento dispuesta para aplicar una fuerza (Fa) de accionamiento al elemento alargado para insertar el elemento alargado en el conducto (6) a través de la cámara (12) de presión, -una unidad de monitorización dispuesta para monitorizar al menos la presión del conducto (6) y la fuerza (Fa) de accionamiento, caracterizado porquecomprende una unidad de control dispuesta para implementar las etapas de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para reducir automáticamente la presión del conducto (6) en relación con dicha fuerza (Fa) de accionamiento.
13. 13. Aparato según la reivindicación anterior, que comprende además: -una unidad de desenrollado dispuesta para desenrollar el elemento alargado desde un carrete y para suministrar el elemento alargado a la unidad de empuje en un ángulo predeterminado, -una unidad de medición de fuerza transversal, dispuesta entre la unidad de desenrollado y la unidad de empuje, para medir una fuerza transversal y/o una fuerza axial que es una fuerza de jalado aplicada al elemento alargado para desenrollar el elemento alargado. Aparato según la una cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en donde la unidad de monitorización está dispuesta para monitorizar la velocidad (vc) de elemento alargado, -y en donde la unidad de control está dispuesta para reducir automáticamente la presión del conducto (6) en relación con la velocidad (vc) de dicho elemento alargado.