Embarcación de apoyo al buceo

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Un buque de apoyo al buceo es un barco que se utiliza como base flotante para proyectos de buceo profesional . Los requisitos básicos son la capacidad de mantener la posición de forma precisa y fiable durante toda la operación de buceo, a menudo en las proximidades de plataformas de perforación o producción, que el posicionamiento se degrade lo suficientemente lento en condiciones de deterioro para recuperar a los buzos sin un riesgo excesivo, y llevar el equipo de apoyo necesario para el modo de buceo que se utilizará.

Los buques de apoyo al buceo en alta mar más recientes tienden a posicionarse dinámicamente (DP) y funcionan como buques de apoyo de vehículos submarinos operados a distancia (ROV), y también pueden apoyar operaciones de prospección sísmica y de tendido de cables. El DP permite una gama más amplia de operaciones, pero la plataforma presenta algunos peligros inherentes, en particular los propulsores , lo que hace que el lanzamiento y la recuperación mediante campana de buceo sea generalizado. Pueden utilizar un moonpool para proteger la posición donde la campana o el ROV entran y salen del agua, y el sistema de lanzamiento y recuperación también puede utilizar un cursor de campana para restringir el movimiento relativo a través de la zona de salpicadura y compensación de oleaje para minimizar la variación de profundidad de la campana durante la inmersión. Se deben proporcionar alojamientos para los equipos que respaldan las funciones para las que se contrata el buque.

Los DSV para operaciones costeras tienden a ser mucho más pequeños y pueden operar mientras están amarrados para trabajos poco profundos. Las operaciones con embarcaciones vivas se consideran inaceptablemente peligrosas para el buceo con suministro desde la superficie, a menos que se utilice una plataforma o una campana para mantener los umbilicales de los buzos alejados de los propulsores del buque.

Un buque de apoyo de buceo es un barco que se utiliza como base flotante para proyectos de buceo profesional . ^[1] Los requisitos básicos son la capacidad de mantener la posición de manera precisa y confiable durante una operación de buceo, a menudo muy cerca de plataformas de perforación o producción, para que el posicionamiento se degrade lo suficientemente lento en condiciones de deterioro para recuperar a los buzos sin un riesgo excesivo, y para llevar el equipo de apoyo necesario para el modo de buceo que se utilizará.

Los buques de apoyo al buceo comercial surgieron durante los años 1960 y 1970, cuando surgió la necesidad de realizar operaciones de buceo en alta mar debajo y alrededor de las plataformas de producción de petróleo e instalaciones asociadas en aguas abiertas en el Mar del Norte y el Golfo de México . Hasta ese momento, la mayoría de las operaciones de buceo se realizaban desde plataformas de perforación petrolífera móviles, tendido de tuberías o barcazas grúa. El sistema de buceo tendía a ser modular y se subía y bajaba de los buques con grúa como un paquete. ^{[ cita requerida ]}

A medida que surgieron plataformas de producción permanente de petróleo y gas, los propietarios y operadores no estaban dispuestos a ceder el valioso espacio de cubierta a los sistemas de buceo porque, una vez que entraron en funcionamiento, la expectativa de que continuaran las operaciones de buceo era baja. ^{[ cita requerida ]}

Sin embargo, el equipo falla o se daña, y se hace necesario realizar operaciones de buceo de forma regular, si no continua, en los yacimientos petrolíferos y sus alrededores. La solución fue colocar equipos de buceo en los barcos. Al principio, estos tendían a ser barcos de suministro a los yacimientos petrolíferos o barcos pesqueros; sin embargo, mantener este tipo de barco "en posición", en particular durante condiciones meteorológicas inciertas, hacía que el buceo fuera peligroso, problemático y estacional. Además, las operaciones en el fondo del mar generalmente implicaban subir y bajar equipo pesado, y la mayoría de estos barcos no estaban equipados para esta tarea. ^{[ cita requerida ]}

Fue entonces cuando surgieron los buques de apoyo para el buceo comercial, que solían construirse desde cero o eran buques transportadores de tuberías o de otro tipo muy modificados. Los componentes clave de los buques de apoyo para el buceo son:

• Posicionamiento dinámico : controlado por una computadora con información de sistemas de referencia de posición ( DGPS , transpondedores , cables ligeros tensos o RadaScan), mantendrá la posición del barco sobre un sitio de buceo mediante el uso de propulsores multidireccionales, otros sensores compensarían el oleaje, la marea y el viento predominante.
• Sistema de buceo de saturación : para operaciones de buceo por debajo de los 50 m, se requiere una mezcla de helio y oxígeno ( heliox ) para eliminar el efecto narcótico del nitrógeno bajo presión. Para operaciones de buceo prolongadas a profundidad, el buceo de saturación es el enfoque preferido. Se instalaría un sistema de saturación dentro del barco. Una campana de buceo ^[2] transportaría a los buzos entre el sistema de saturación y el sitio de trabajo bajada a través de una " piscina lunar " en el fondo del barco, generalmente con una estructura de soporte "cursor" para sostener la campana de buceo a través de las aguas turbulentas cerca de la superficie. Hay una serie de sistemas de soporte para el sistema de saturación en un barco de apoyo de buceo, que generalmente incluyen un vehículo ROV operado a distancia y equipo de elevación pesado.

La mayoría de los buques que se encuentran actualmente en el Mar del Norte se construyeron en la década de 1980. La flota de semisumergibles, como el Uncle John y otros similares, ha demostrado ser demasiado cara de mantener y demasiado lenta para moverse entre los yacimientos. ^{[ cita requerida ]} Por lo tanto, la mayoría de los diseños existentes son buques monocasco con un sistema de buceo de una o dos campanas . Ha habido poca innovación desde la década de 1980. Sin embargo, impulsado por los altos precios del petróleo desde 2004, el mercado de desarrollos submarinos en el Mar del Norte ha crecido significativamente. ^{[ cita requerida ]} Esto ha provocado una escasez de buques de apoyo al buceo y ha hecho subir los precios. Por lo tanto, los contratistas han pedido una serie de buques de nueva construcción que se espera que entren en el mercado en 2008. ^{[ cita requerida ]}

Los buques más recientes están diseñados y construidos para apoyar tanto las actividades de buceo como las operaciones de vehículos operados a distancia (ROV), con hangares y sistemas de respuesta a emergencias especiales para los ROV, y para apoyar las operaciones de prospección sísmica y de tendido de cables. Pueden llevar a bordo entre 80 y 150 personas del personal del proyecto, incluidos buzos, supervisores y superintendentes de buceo, técnicos de buceo, técnicos y supervisores de soporte vital, pilotos de ROV, superintendentes de ROV, equipo de prospección, personal de los clientes, etc. Para que todo este personal lleve a cabo su trabajo contratado con una empresa de petróleo y gas, una tripulación profesional navega y opera el buque de acuerdo con los requisitos del contrato y las instrucciones de los superintendentes del proyecto. Sin embargo, la responsabilidad final recae en el capitán del buque por la seguridad de cada persona a bordo. Para ampliar la utilidad del buque, estos buques proporcionan, además de las instalaciones domésticas habituales, compresores de gas mixto especializados para buceo y sistemas de recuperación, instalaciones de almacenamiento y mezcla de gas y sistemas de alojamiento para buceo de saturación donde los buzos viven bajo compresión. Estas embarcaciones pueden ser alquiladas por contratistas de buceo o directamente por contratistas de petróleo y gas, quienes luego subcontratarán a un proveedor de servicios especializado para utilizar la embarcación como plataforma para llevar a cabo sus actividades.

El posicionamiento dinámico (PD) es un sistema controlado por computadora que mantiene automáticamente la posición y el rumbo de una embarcación mediante el uso de sus propias hélices y propulsores. Los sensores de referencia de posición, combinados con sensores de viento, sensores de movimiento y girocompás, proporcionan información a la computadora sobre la posición de la embarcación y la magnitud y dirección de las fuerzas ambientales que afectan su posición. El posicionamiento dinámico es una gran ventaja para las operaciones de buceo de saturación, ya que se reduce el riesgo para los buzos y el área de trabajo de los patrones de anclaje y la embarcación se puede posicionar más rápidamente.

El "sistema de saturación", "complejo de saturación" o "extensión de saturación" comprende típicamente un complejo de superficie formado por una cámara habitable, una cámara de transferencia y una cámara de descompresión sumergible , ^[3] a la que se hace referencia comúnmente en el buceo comercial y militar como campana de buceo , ^[4] PTC (cápsula de transferencia de personal) o SDC (cámara de descompresión sumergible). ^[1] El sistema puede instalarse permanentemente en el barco o puede ser capaz de ser movido de un buque a otro mediante una grúa. Todo el sistema se gestiona desde una sala de control ("furgoneta"), donde se supervisan y controlan la profundidad, la atmósfera de la cámara y otros parámetros del sistema. La campana de buceo es el ascensor o elevador que transfiere a los buzos desde el sistema hasta el lugar de trabajo. Normalmente, se acopla al sistema mediante una abrazadera extraíble y está separada del mamparo del tanque del sistema por un espacio de canalización, una especie de túnel, a través del cual los buzos se transfieren hacia y desde la campana. Al finalizar un trabajo o una misión, el equipo de buceo de saturación se descomprime gradualmente hasta alcanzar la presión atmosférica mediante la liberación lenta de la presión del sistema, a una media de 15 metros (49 pies) a 30 metros (98 pies) por día (los horarios varían). El proceso implica una sola descompresión, lo que evita el proceso lento y comparativamente arriesgado de las operaciones de descompresión en el agua, por etapas o con _oxígeno disuelto normalmente asociadas al buceo con mezcla de gases sin saturación. ^[2] Se puede conectar más de una cámara habitable a la cámara de transferencia mediante conductos, de modo que los equipos de buceo puedan almacenarse a diferentes profundidades cuando esto sea un requisito logístico. Se puede instalar una cámara adicional para transferir personal dentro y fuera del sistema mientras está bajo presión y para tratar a los buceadores por enfermedad de descompresión si fuera necesario. ^[5]

Los buzos utilizan equipos de buceo con umbilicales provistos desde la superficie , que utilizan gases respirables para buceo profundo , como mezclas de helio y oxígeno, almacenados en cilindros de alta presión y gran capacidad . ^[2] Los suministros de gas se conectan a la sala de control, donde se dirigen para abastecer los componentes del sistema. La campana se alimenta a través de un umbilical grande de varias partes que suministra gas respirable, electricidad, comunicaciones y agua caliente. La campana también está equipada con cilindros de gas respirable montados en el exterior para uso de emergencia. ^[5]

Mientras están en el agua, los buzos a menudo usan un traje de agua caliente para protegerse del frío. ^[6] El agua caliente proviene de calderas en la superficie y se bombea hacia el buzo a través del cordón umbilical de la campana y luego a través del cordón umbilical del buzo. ^[5]

La cámara de transferencia es donde la campana se acopla al sistema de saturación de superficie para la transferencia bajo presión (TUP). Es una cámara de superficie húmeda donde los buzos se preparan para una inmersión y se quitan y limpian su equipo después de regresar. La conexión a la campana puede ser superior, a través de la escotilla inferior de la campana, o lateral, a través de una puerta lateral. ^[5]

Las cámaras de alojamiento pueden tener una superficie de hasta 100 pies cuadrados. ^[7] Esta parte suele estar formada por varios compartimentos, que incluyen instalaciones de vivienda, sanitarias y de descanso, cada una de ellas una unidad independiente, unidas por tramos cortos de conductos cilíndricos. Normalmente es posible aislar cada compartimento de los demás mediante puertas de presión internas. ^[5]

Una campana de buceo cerrada , también conocida como cápsula de transferencia de personal o cámara de descompresión sumergible, se utiliza para transportar a los buceadores entre el lugar de trabajo y las cámaras de alojamiento. La campana es un recipiente a presión cilíndrico o esférico con una escotilla en la parte inferior, y puede acoplarse a la cámara de transferencia de superficie en la escotilla inferior o en una puerta lateral. Las campanas suelen estar diseñadas para transportar dos o tres buceadores, uno de los cuales, el botones , permanece dentro de la campana en la parte inferior y es el buzo de reserva para los buceadores que trabajan. Cada buzo es abastecido por un umbilical desde el interior de la campana. La campana tiene un conjunto de cilindros de almacenamiento de gas de alta presión montados en el exterior que contienen gas respirable de reserva a bordo. El suministro de gas a bordo y el suministro de gas principal se distribuyen desde el panel de gas de la campana, que es controlado por el botones. La campana puede tener ventanas y luces externas. ^[8] Los umbilicales de los buceadores se almacenan en bastidores dentro de la campana durante la transferencia, y son atendidos por el botones durante la inmersión. ^{[9] : cap.13}

La campana se despliega desde un pórtico o estructura en forma de A , también conocido como sistema de lanzamiento y recuperación de campana (LARS), ^{[9] : cap.13} en el buque o plataforma , utilizando un cabrestante . El despliegue puede realizarse por el costado o a través de una piscina de proa . ^[8]

• El sistema de manejo debe ser capaz de soportar las cargas dinámicas impuestas por la operación en una variedad de condiciones climáticas.
• Debe ser capaz de mover la campana a través de la interfaz aire/agua (zona de salpicadura) de manera controlada, lo suficientemente rápido para evitar un movimiento excesivo causado por la acción de las olas.
• Se puede utilizar un cursor de campana para limitar el movimiento lateral a través y por encima de la zona de salpicadura.
• Debe mantener la campana alejada del buque o plataforma para evitar daños por impacto o lesiones.
• Debe tener suficiente potencia para recuperar rápidamente la campana en caso de emergencia y un control fino para facilitar el acoplamiento de la campana y la brida de transferencia, y para colocar con precisión la campana en la parte inferior.
• Debe incluir un sistema para mover la campana entre la brida de acoplamiento de la cámara de transferencia y la posición de lanzamiento/recuperación.

Las campanas de buceo se despliegan sobre el costado del buque o plataforma utilizando un pórtico o un bastidor en A desde el cual se suspenden el peso del grupo y la campana. En los buques de apoyo al buceo con sistemas de saturación incorporados, la campana puede desplegarse a través de una piscina de proa . El sistema de manejo de la campana también se conoce como sistema de lanzamiento y recuperación (LARS). ^[10] Esto también se utiliza para mover la campana desde la posición en la que está bloqueada en el sistema de cámara hasta el agua, bajarla a la profundidad de trabajo y mantenerla a esa profundidad sin un movimiento excesivo, para lo cual se puede instalar un equipo de compensación de oleaje en el cabrestante, y recuperarla hasta el sistema de cámara. El sistema utilizado para transferir la campana a cubierta puede ser un sistema de carro de cubierta, un pórtico elevado o un bastidor en A oscilante. El sistema debe restringir el movimiento de la campana sostenida lo suficiente para permitir una ubicación precisa en el conducto de la cámara incluso con mal tiempo. Se puede utilizar un cursor de campana para controlar el movimiento a través y por encima de la zona de salpicadura, y se puede utilizar un mecanismo de compensación de cabeceo para limitar el movimiento vertical cuando se está en el agua y fuera del cursor, en particular a la profundidad de trabajo cuando el buzo puede estar bloqueado y la campana está abierta a la presión ambiental. ^{[9] El mecanismo} de arrastre cruzado puede ser útil para colocar la campana más cerca del lugar de trabajo si el barco no puede acercarse de forma segura a una distancia conveniente.

Una piscina lunar es una abertura en la base del casco, que da acceso al agua de abajo, lo que permite que buzos, campanas de buceo, vehículos submarinos operados a distancia u otros equipos entren o salgan del agua fácilmente y en un entorno relativamente protegido.

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Bucear desde un DSV permite realizar una gama más amplia de operaciones, pero la plataforma presenta algunos peligros inherentes y se deben adoptar equipos y procedimientos para gestionar estos peligros, así como los peligros del medio ambiente y las tareas de buceo.

• Peligros del sistema de posicionamiento
  • Patrones de anclaje
  • Propulsores de posicionamiento dinámico
  • Desplazamiento dinámico
• Peligros del sistema de despliegue del buzo

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• Instalaciones de recompresión a bordo o sistema de saturación
• Equipos para transportar al buceador por zonas de alto riesgo: Etapas , campanas húmedas y secas , cursores de campana y sistemas de lanzamiento y recuperación .
• Aparejo de arrastre cruzado . ^[11]
• Equipo para limitar el acceso a peligros conocidos
• Instalaciones de evacuación hiperbárica
• Sistemas de almacenamiento de gas respirable, mezcla de gases , distribución y recuperación de helio .
• Equipo asociado:
  • Vehículos submarinos operados a distancia (ROV)
  • Aparejos y equipos de elevación
  • Herramientas y equipos para trabajos submarinos
  • Herramientas y equipos para el mantenimiento y reparación de sistemas de buceo.

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Las prácticas estándar para bucear desde un DSV incluyen el uso de etapas, campanas húmedas y secas para transportar al buceador a través de la interfaz entre el aire y el agua, para evitar peligros y para la descompresión.

Cuando se utiliza el posicionamiento dinámico, se utiliza un modo suministrado desde la superficie y la longitud y el recorrido del cordón umbilical del buzo se utilizan para evitar que el buzo se acerque demasiado a peligros de alto riesgo conocidos, como los propulsores. ^[12]

El umbilical se puede tender bajo el agua pasando el umbilical a través del marco de la plataforma, tendido desde la superficie, o desde una campana, tendido por el encargado de la campana. Es posible que se necesiten puntos de tendido submarinos adicionales , y uno de los métodos utilizados es que el buzo pase a través de un aro pesado, que puede desplegarse con una grúa hasta una posición específica en el fondo o cerca de él. El alcance del umbilical más allá de cada punto de tendido no debe permitir que el buzo se acerque demasiado a peligros de alto riesgo conocidos. ^[9]

• Embarcación de buceo  : Embarcación utilizada para el apoyo de las operaciones de buceo.
• Buceo comercial en alta mar  : buceo profesional en apoyo a la industria del petróleo y el gas
• Buceo de saturación  – Técnica de descompresión en el buceo
• Buceo profesional  : buceo submarino donde los buceadores reciben un pago por su trabajo.
• Posicionamiento dinámico  : sistemas automáticos de mantenimiento de rumbo y posición de barco
• Campana de buceo  : cámara para transportar a los buceadores verticalmente a través del agua.

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