ES2219178B2 - Sistema para la recuperacion del hidrocarburo de un petrolero hundido a gran profundidad. - Google Patents

Abstract

El hidrocarburo que sale por la escotilla de tanque (2), asciende por la tubería hasta la bolsa (5) debido a que tiene menos densidad que el agua del mar. La bomba hidráulica (11) envía agua al fondo del tanque, para forzar la salida de fuel mediante la tubería (12) a través de la escotilla de toma de muestras (13). Cuando la bolsa (5) está llena, se sueltan los anclajes (4) constituidos por electroimanes y la bolsa flota. El cabo (10) se emplea para recuperar la bolsa.

Description

Sistema para la recuperación del hidrocarburo de un petrolero hundido a gran profundidad.

Segunda adición a la solicitud de patente P20020299

La reciente catástrofe del petrolero PRESTIGE, ha dado la voz de alarma a nivel internacional por el efecto negativo que un vertido contaminante produce en el medio marino, con consecuencias negativas para la economía de las zonas afectadas.

La experiencia acumulada a lo largo de los últimos años a nivel internacional, nos indican que el fuel derramado por un buque (máxime si se trata de un producto asfáltico) flota -a veces entre dos aguas- y al final SIEMPRE llega a la costa a veces a miles de kilómetros de distancia. Esta clase de accidentes se han ido produciendo en todos los mares del mundo, dando lugar a verdaderas catástrofes ecológicas.

No vale pensar en que adoptando medidas adecuadas se evitarán los naufragios. Estos seguirán produciéndose de la misma forma que ocurre con los accidentes de tráfico. Lo que si se puede es adoptar medidas para que se produzca el menor número posible, y cuando estos se produzcan, procurar que el impacto negativo sobre el medio ambiente y consecuentemente sobre la economía de los países ribereños, sea lo mas bajo posible.

Como consecuencia, es necesario tener preparados a nivel internacional, procedimientos que nos permitan luchar contra la contaminación. Cuando un buque con productos contaminantes como un petrolero con productos asfálticos, se hunde a grandes profundidades, el problema de extraer el hidrocarburo de sus tanques se complica por la imposibilidad de acceder a el los buzos, debido a las enormes presiones existentes. El PRESTIGE está en una zona donde la presión hidrostática es del orden de 400 atmósferas.

Esto obliga a emplear sistemas que puedan manejarse a distancia, bien con el auxilio de robots o submarinos especiales como el batiscafo Nautilus.

En la solicitud de patente nº P200202999 presentada el 16/12/2.002, se proponen unos sistemas que permiten recoger el hidrocarburo que todavía existía en los tanques del petrolero después de su hundimiento.

En la adición a la patente nº 200300457 se indica un procedimiento para facilitar la extracción del fuel contenido en los tanques de un petrolero hundido, cuando la densidad y la viscosidad son elevadas o han aumentado debido a su enfriamiento y a la pérdida de componentes más fluidos. En síntesis, este procedimiento consiste en la introducción por medio de un tubo rígido, de agua salada en el fondo del tanque, para que esta empuje al fuel o residuo asfáltico hacia la parte superior del mismo, obligándole a salir por la escotilla de tanque u orificio practicado en el casco del buque para ello.

Como debido al tiempo transcurrido, se supone que la viscosidad y densidad de los residuos asfálticos contenidos en los tanques ha aumentado, en especial en la parte que está en contacto con las paredes de los citados tanques, debido a que su temperatura descendió acercándose a la que tiene el agua del mar en esas profundidades, es necesario emplear medios mas efectivos para poder atravesar la costra endurecida de fuel que habrá en las zonas en contacto con las paredes del tanque y en especial al lado de las escotillas de tanque y de las de toma de muestras y temperaturas.

Como la maniobra para la introducción del tubo ha de hacerse a distancia, es necesario disponer de un sistema adecuado. Para facilitar la explicación, en la figura (1) se representa un buque hundido a gran profundidad, sobre cuya cubierta (1) se indica la boca de escotilla de tanque (2) y la escotilla de toma de muestras y temperaturas (13).

Sobre la escotilla de tanque (2) por la que se va a proceder la extracción del fuel se coloca una carpa (3) a la que va adosada la bolsa de recuperación (5).

La bomba hidráulica (11) envía mediante el tubo (12) agua al fondo del tanque a través de la escotilla de toma de muestras (13). En la figura (2) se representa con más detalle la escotilla de tanque (2) y la carpa (3) en la que se muestran los tubos flexibles (6) por lo que se introducirá la herramienta adecuada para abrir la tapa de escotilla (16).

Antes de abrir la tapa de escotilla, es necesario colocar la carpa (3) y sujetarla a la cubierta del buque mediante electroimanes (4). De esta forma se evita que al abrir la tapa del tanque se disperse el fuel, quedando en el interior de la carpa. Abriendo las válvulas (7) y (8) el fuel saldrá para la bolsa de recuperación (5). En la parte baja de la bolsa hay unas zonas (N) que son impermeables al fuel, pero permeables al agua.

Cuando se desee llevar la bolsa para la superficie del mar, habrá que cerrar previamente las válvulas (7) y (8) y posteriormente soltar las retenciones (9) que la mantienen sujeta al casco del buque, para lo cual se corta la corriente de los electroimanes (4a).

En la figura (3) se representan las escotillas de tanque (2) y de toma de muestras (13), cubiertas por la carpa (3). Las escotillas (2) y (13) pueden estar bajo la misma carpa o en carpas individuales según las circunstancias lo aconsejen. En esta figura (3) se detalla como el agua a presión procedente de la bomba hidráulica (11) pasa, mediante la tubería flexible (12) y la rígida (17), a través de la escotilla de toma de muestras (13), hasta el fondo del tanque. De esta forma, el agua salada, de mayor densidad que el fuel, lo empuja hacia la parte superior del tanque haciéndolo salir por la boca de escotilla de tanque (2).

En la figura (4) se indica en detalle el tubo rígido (17) que se introduce en la escotilla de la toma de muestras (13). Este tubo está cerrado en su extremo inferior, donde dispone de una serie de orificios laterales (D) para la salida del agua. Esto tiene por objeto evitar que la presión del chorro de agua al salir, empuje el tubo hacia arriba.

En detalle aparte (Fig. 5) se indica se indica el sistema calefactor (C), por si fuese necesario para facilitar la introducción del tubo en la masa de fuel, ya que este al enfriarse tiende a aumentar su viscosidad. Este sistema calefactor está alimentado por electricidad.

En la figura (6) se representa uno de los sistemas que se pueden emplear para facilitar la introducción del tubo rígido (17) en el interior del tanque. Mediante un motor eléctrico (20), del tipo de jaula de ardilla, se accionan los cables o cuerdas (18) que arrastran, mediante la abrazadera (19), al tubo rígido (17) hacia el, fondo del tanque. La sujeción al casco del buque de los diferentes artilugios, se efectúa mediante electroimanes, imanes permanente u otro sistema que se estime conveniente.

La energía eléctrica necesaria para la excitación de los electroimanes, del sistema calefactor, del funcionamiento de los motores que accionan la bomba hidráulica y los cabrestantes, puede ser suministrada desde un buque de superficie, desde un robot, desde el batiscafo Nautilus, o simplemente desde una batería de acumuladores. En el caso de emplear una batería de acumuladores, será necesario disponer del sistema adecuado para que la corriente de la batería pueda accionar un motor de jaula de ardilla.

En la figura (7), se representa otro sistema para introducir agua en el fondo del tanque El tubo (12) es flexible y conduce el agua procedente de la bomba hidráulica (11) hasta el tubo rígido (17). El tubo rígido, está roscado por la superficie exterior (19). La introducción del tubo se efectúa haciendo girar la tuerca (18) por medio de un motor eléctrico acoplado a ella.

En la figura (8) se representa una sección transversal de un petrolero en la que se detallan los tanques de babor (B), central (C) y estribor (E), disponiendo en cada uno de ellos a título de ejemplo, un sistema diferente de extracción del hidrocarburo.

En el de estribor (E), se considera que se trata de un hidrocarburo poco viscoso y de baja densidad. Sobre la escotilla de tanque (22), se dispone de una tolva invertida (21), que comunica con a tolva (23) situada en la superficie del mar por medio del tubo flexible (24).

En el tanque de babor (B), se trata de un hidrocarburo pesado o un residuo asfáltico, por lo que la tolva invertida (25) cubre la escotilla de tanque (2) y la de toma de muestras (13b). Desde el buque de superficie (14) se envía agua a presión por medio de la tubería (12) hacia el fondo del tanque, forzando al hidrocarburo a subir hacia la boca de la escotilla de tanque (2). Una tubería flexible (26) conduce el fuel hacia la tolva (27) situada al nivel del mar.

En el tanque central (C), se representa el sistema que considero mas adecuado para grandes profundidades. Una bomba hidráulica (29) movida por un motor de jaula de ardilla situada en la cubierta del pecio, introduce agua en al fondo del tanque por medio de la tubería rígida (30). El fuel que sale por la boca de escotilla (31) se recoge en la bolsa (32). Cuando está llena, se cierra, se suelta de sus anclajes (35) y sube hacia la superficie del mar por la diferencia de densidad existente entre la media del conjunto bolsa-fuel y la del agua del mar. Además se dispone de de un cabo (33) de recuperación.

El material utilizado para las mangueras, bolsas, etc. son de uso común en la industria y el comercio. Las propiedades mas importantes que deben de tener son, que sean impermeables a los hidrocarburos (FUEL, RESIDUOS ASFÁLTICOS, etc.) y que el fuel no se "pegue" a las partes de las mangueras, bolsas y tuberías con la que entre en contacto.

Dentro de la esencialidad de la invención, caben variantes de detalla asimismo protegidas y así podrá ser cualquiera la forma y el material empleado para las carpas, tolvas y tuberías, cualquiera la forma de suministrar energía eléctrica, cualquiera cualquier la clase de líquido de mayor densidad que el fuel a introducir en los tanques y la forma de hacerlo, cualquiera el sistema para introducir la tubería en los tanques, incluso siendo accionada por un resorte, cualquiera el lugar, la forma y sistema de sujeción y anclaje.

Descripción de las figuras Figura 1

1.-

Parte del casco del buque petrolero hundido

2.-

Escotilla de tanque

3.-

Carpa (tolva invertida).

4.-

Sistema de anclaje

5.-

Bolsa de recuperación del fuel.

10.-

Cabo para recuperación y remolque de la bolsa

11.-

Bomba hidráulica.

12.-

Tubería para enviar agua desde la bomba (11) al fondo del tanque.

13.-

Escotilla de toma de muestras.

Figura 2

2.-

Escotilla de tanque, de 1 metro de diámetro aproximadamente

3.-

Carpa para impedir que el fuel que sale del tanque se disperse

4.-

Imanes para sujetar la carpa

4a.-

Imanes para sujetar los tirantes (9) de sujeción de la bolsa de recuperación.

5.-

Bolsa de recuperación

6.-

"Mangas" flexibles para poder introducir las herramientas para abrir las tapas de la escotilla (2) sin que el fuel se disperse.

7.-

Válvula de la carpa

8.-

Válvula de la bolsa de recuperación

9.-

Tirantes de sujeción de la bolsa de recuperación (5).

N.-

Parte de la bolsa de recuperación permeables al agua del mar

16.-

Tapa de la escotilla de tanque.

34.-

Palomillas de cierre de la tapa e escotilla

Figura 3

2.-

Escotilla de tanque

3.-

Carpa

4.-

Imanes

5.-

Bolsa de recuperación.

11.-

Bomba hidráulica

12.-

Tubería flexible

13.-

Escotilla de toma de muestras de unos 30 a 40 cm. de diámetro

16.-

Tapa de la escotilla de tanque

17.-

Tubería rígida para facilitar su introducción en tanque.

34.-

Palomillas de cierre de la tapa de escotilla de tanque.

Figura 4

11.-

Bomba hidráulica

12.-

Tubería flexible

13.-

Escotilla de toma de muestras

17.-

Tubería rígida

C.-

Sistema de calefacción eléctrica para facilitar la penetración del tubo (17) a través de la masa de fuel

D.-

Orificios para que el agua entre en el tanque perpendicularmente al tubo, sin desplazar a este hacia arriba.

Figura 5

C.-

Sistema de calefacción eléctrica

D.-

Orificios para la salida del agua

Figura 6

12.-

Tubo flexible

13.-

Escotilla de toma de muestras

17.-

Tubo rígido para introducir agua en el fondo del tanque

18.-

Tirantes accionados por el motor eléctrico 20, que arrastran hacia abajo la abrazadera (19) que arrastra al tubo rígido (17) para introducirlo por la escotilla de en el tanque.

19.-

Abrazadera.

20.-

Motor eléctrico.

Figura 7

11.-

Bomba hidráulica para introducir agua en el tanque.

12.-

Tubería flexible

13.-

Escotilla de toma de muestras

17.-

Tubo rígido.

18.-

Tuerca accionada por un motor eléctrico

19.-

Parte roscada del tubo orificios de salida del agua.

Figura 8

B.-

Tanque de babor

C.-

Tanque central

E.-

Tanque de estribor.

2.-

Escotilla del tanque de de babor

12.-

tubería para introducir agua en el fondo del tanque B

13a.-

Escotilla de toma de muestras del tanque de estribor.

13b.-

Escotilla de toma de muestras de babor

13c.-

escotilla de toma de muestras del central

14.-

Buque auxiliar

17.-

Tubería rígida para introducir agua en el tanque B

21.-

Carpa para cubrir la escotilla de tanque del E

22.-

Escotilla de tanque del E

23.-

Carpa invertida (especie de embudo) para recoger el fuel del tanque E

24.-

Tubería que lleva el fuel del tanque E a la carpa invertida 23

25.-

Carpa del tanque B para cubrir las dos escotillas del tanque B

26.-

Tubería que lleva el fuel del tanque B a la carpa invertida 27.

27.-

Carpa invertida (especie de embudo) para recoger el fuel del tanque B

28.-

Carpa que cubre las escotillas del tanque C

29.-

Bomba hidráulica para introducir agua a presión en el tanque C.

30.-

Tubería rígida

31.-

Escotilla de tanque del C

32.-

Bolsa de recuperación

33.-

Cable de recuperación de la bolsa.

35.-

Cables de anclaje

Claims (3)

1. Sistema para la recuperación del hidrocarburo de un petrolero hundido a gran profundidad, evitando una marea negra, que cuenta con una carpa conectada al casco del buque mediante electroimanes, unas bolsas de recuperación ancladas mediante tirantes que van sujetos al casco del buque por electroimanes y una bomba hidráulica para introducir agua a presión en el fondo de los tanques, caracterizado porque la bolsa de recuperación (5) dispone de unas zonas permeables al agua del mar e impermeables a los hidrocarburos, convenientemente situadas en lugares cercanos a la parte inferior de la bolsa, cuya misión es regular la presión interior de la misma, manteniéndola igualada a la del mar que le rodea.

2. Sistema para la recuperación del hidrocarburo de un petrolero hundido a gran profundidad, según reivindicación 1, caracterizado porque la carpa contiene unos tubos o mangas flexibles, que permiten realizar operaciones con herramientas, como accionar los mecanismos necesarios para realizar la apertura o cierre de la tapa (16) de la escotilla (2), o introducir un tubo rígido o semi rígido (17) en el tanque, y/o taponar la grieta u orificio por el que sale el fluido.

3. Sistema para la recuperación del hidrocarburo de un petrolero hundido a gran profundidad, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, con la tapa escotilla del tanque (2) y las válvulas (7) y (8) abiertas, el hidrocarburo existente en el tanque, pasa por propia flotación del tanque a la carpa (3) y de allí a la bolsa de recuperación (5). Una bomba hidráulica (11) envía agua a presión al fondo del tanque por medio de un tubo rígido o semi rígido (17) para facilitar la salida del hidrocarburo.

A medida que el hidrocarburo entra en la bolsa de recuperación, sale agua por la parte inferior permeable, de forma que la presión en el interior de la bolsa y la del mar que la rodea, se mantienen igualadas.

Una vez la bolsa tiene suficiente contenido, se cierran las válvulas (7) y (8). A continuación se suelta el anclaje de los tirantes (9) de sujeción de la bolsa de recuperación y esta asciende hacia la superficie del mar, debido a que la densidad media de la bolsa y su contenido, es inferior a la del agua del mar.

A medida que la bolsa asciende hacia la superficie del mar, la presión exterior disminuye, por lo que la del interior de la bolsa es mayor que la del mar que la rodea. Las zonas de la bolsa permeables al agua del mar permiten la salida del agua existente dentro de la bolsa, manteniendo igualadas las presiones interior y exterior, evitando de esta forma su rotura y la consiguiente dispersión del hidrocarburo. Un cabo (10) facilita su recuperación para su vaciado en un buque cisterna o su remolque a tierra.