ITMI20110125A1 - Piattaforma mobile per l'installazione di strutture sottomarine, in particolare per il varo ed interro di tubazioni sottomarine, cavi ed ombelicali - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una piattaforma mobile per il varo ed interro di tubazioni o cavi sottomarini o simili installazioni sottomarine. Secondo un possibile aspetto dell'invenzione, la piattaforma è anche adatta al trasporto ed, eventualmente, al supporto in basso fondale di materiali pesanti come, ad esempio, impianti di perforazione petrolifera.

Come è noto, la installazione di tubazioni, cavi ed ombelicali sottomarini comporta notevoli difficoltà, e il varo di tubazioni in particolare è un'operazione molto delicata, che implica tempi lunghi, maestranze altamente specializzate e conseguentemente costi molto alti. In seguito descriveremo più particolarmente le problematiche relative al varo di tubazioni ma molte considerazioni sono valide anche per la posa di cavi od ombelicali.

Per il varo di tubazioni nei tratti vicino alla costa o con fondali bassi, i mezzi navali di rilevanti dimensioni impiegati di solito in mare aperto, mezzi che procedono al varo navigando, non possono essere utilizzati a causa dell'elevato pescaggio, che può essere anche da 10 a 20 metri. Il varo delle tubazioni avviene con tempi molto lunghi per una serie di motivi. Uno di questi motivi è legato al fatto che le tubazioni vengono varate a tratti di lunghezza standard di 12 metri. Un tratto di tubo di 12 metri viene quindi preparato sul mezzo navale e varato lentamente sul fondale mentre la nave viene spostata alandosi sulle ancore che ne mantengono la posizione. Da notare che alcuni mezzi navali molto sofisticati mantengono la posizione ed effettuano gli spostamenti utilizzando un sistema computerizzato di eliche detto Posizionamento Dinamico. Sul mezzo navale si procede poi alla saldatura del successivo tratto di tubazione anch'esso di 12 metri ed una volta terminata la saldatura anche questo nuovo tratto viene fatto scivolare sul fondale muovendo conseguentemente il mezzo navale. L'operazione di varo avviene quindi pressoché in continuo ma con velocità molto lente, con medie variabili tra circa 1 e 4 chilometri al giorno.

Quando si raggiunge la distanza dalla costa ove, per la profondità e/o per gli scarsi spazi di manovra, i mezzi navali non possono più operare, attualmente si procede nel seguente modo.

Il mezzo navale viene ancorato e mantenuto fermo all'altezza dell'ultimo tratto di mare utile ove si ha la necessaria profondità. A terra nelle vicinanze della riva viene fissato un verricello motorizzato opportunamente dimensionato ed in grado di trascinare, per mezzo di cavi metallici, la tubazione dal mezzo navale alla riva. In pratica, sul mezzo navale si procede alla normale saldatura dei tratti di tubazione i quali vengono poi agganciati ai cavi rimandati sul verricello a riva. Il verricello trascina pertanto la tubazione sul fondale fino a riva, e man mano che la tubazione viene spostata di 12 m, sul mezzo navale viene saldato un nuovo tratto di tubo.

Tirando quindi da terra la tubazione con uso di verricelli e mantenendo la nave ferma si effettua il varo della tubazione nel tratto di mare a basso fondale prossimo alla costa. Con la tecnologia descritta, si può effettuare il varo dal mezzo navale se il basso fondale si prolunga fin a circa 5 - 7 Km dalla costa. Queste distanze rappresentano il limite massimo di varo con tiro da terra.

Esistono poi aree di mare che sono caratterizzate da bassi fondali che si estendono tratti più lunghi, anche in mare aperto, per i quali la tecnica del tiro della tubazione con verricelli si complica ulteriormente in quanto si debbono creare dei supporti fuori acqua per installare a distanze accettabili i verricelli di tiro.

È intuitivo capire come i costi connessi al varo di tubazione in basso fondale siano quindi molto elevati.

Al fine di evitare lunghi tratti con basso fondale, quindi, si impongono spesso variazioni del tracciato, che possono comportare notevoli allungamenti e inconvenienti di altro genere.

Sarebbe pertanto desiderabile la semplificazione delle operazioni di varo in basso fondale, con la riduzione dei costi e dei tempi di installazione e l'eliminazione dei vincoli nella scelta del tracciato, con possibilità di ottimizzare lo stesso.

Tali problemi sono stati risolti secondo la presente invenzione da una piattaforma mobile secondo la rivendicazione 1 allegata. Aspetti preferiti dell'invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti allegate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diverranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione dettagliata, data in forma esemplificativa e non limitativa e illustrata nelle allegate figure, di cui:

la figura 1 mostra schematicamente una vista in pianta di una piattaforma secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra schematicamente una vista laterale della piattaforma di figura 1;

la figura 3 mostra schematicamente una vista frontale della piattaforma di figura 1.

Come visibile nelle figure, la piattaforma secondo la presente invenzione comprende un galleggiante 2 adatto a sorreggere una linea di lavoro per la preparazione e il varo dell'installazione, ad esempio elementi della tubazione 7 che vengono uniti per saldatura, in una linea di lavoro genericamente indicata nelle figure con il numero di riferimento 8.

A detto galleggiante sono unite una pluralità di gambe 3a, 3b, 3c e 3d di appoggio al fondale marino.

Tali gambe di appoggio possono essere preferibilmente almeno quattro ed essere posizionate ai vertici o lateralmente a detto galleggiante 2, il quale ha preferibilmente un profilo rettangolare.

Tali gambe di appoggio 3a, 3b, 3c e 3d risultano traslabili indipendentemente l'una dall'altra rispetto a detto galleggiante 2 e dotate alle loro estremità di ruote 4a, 4b, 4c e 4d adatte a poggiare sul fondale marino. In particolare, ciascuna di dette gambe di appoggio potrà traslare in una direzione di maggiore o minore affondamento delle ruote, preferibilmente un direzione sostanzialmente verticale, il che può essere una direzione sostanzialmente perpendicolare rispetto al galleggiante 2 che ha preferibilmente uno sviluppo sostanzialmente lungo un piano orizzontale. La traslazione può avvenire per mezzo di un sistema di attuazione e controllo realizzato ad esempio con martinetti od un sistema ad ingranaggi, non rappresentato nelle figure, in modo che tramite la regolazione dell'altezza dal fondo delle gambe di appoggio 3a, 3b, 3c e 3d si possa regolare a seconda delle necessità l'altezza dal fondo del galleggiante 2. Il sistema di attuazione può essere ad azionamento manuale o controllato da un opportuno sistema di controllo e può essere di tipo noto, atto ad operare in condizioni tipiche dell'ambiente marino.

Non solo, ma grazie alla presenza delle ruote 4a, 4b, 4c e 4d è possibile spostare il galleggiante con supporti a ruota stesso mantenendo l'appoggio stabile al fondale marino e compensando eventuali variazioni della quota batimetrica mediante la regolazione dell'altezza delle gambe di appoggio.

Poiché come detto le operazioni di varo comportano tempi molto lunghi e lo spostamento del galleggiante con supporti a ruota 1 durante l'operazione può essere di pochi Km al giorno, per esempio da 1 a 3, eventuali variazioni della quota batimetrica non costituiscono un problema per l'assetto del galleggiante stesso in quanto i tecnici specializzati hanno il tempo di intervenire sulla regolazione dell'altezza delle gambe di appoggio 3a, 3b, 3c e 3d.

Le gambe possono essere fornite di sistemi per bloccarle nella posizione desiderata, come pure le ruote possono essere fornite di sistemi di frenamento per bloccarle quando la piattaforma deve rimanere fissa.

Il galleggiante è una struttura tale da poter ricevere una spinta idrostatica tale da sostenere almeno il proprio peso e, preferibilmente almeno il peso della piattaforma scarica. Secondo un ulteriore aspetto è in grado di sostenere un peso adeguatamente maggiore per permettere anche il galleggiamento con un carico che può essere necessario per le attività che si intendono svolgere. È anche possibile che il galleggiante sia dotato di sistemi, per esempio avere una o più camere allagabili o prosciugabili, per esempio con un sistema di valvole,compressori o altre sorgenti di aria compressa per adeguare la capacità di galleggiamento alle esigenze ed al carico ,anche eventualmente annullandola se desiderato.

In tal modo, agendo sulle gambe, si può trasferire una parte variabile del peso della piattaforma sul fondo, in modo da rendere la piattaforma stabile, variando opportunamente la linea di affondamento del galleggiante. In tal modo si può accrescere la stabilità della piattaforma, rispetto a quella di una piattaforma galleggiante con affondamento limitato, come imposto in presenza di fondale basso, pur compatibilmente con il carico che la natura del fondale permette di trasferire con sicurezza.

1/ indipendenza delle gambe permette di adattarsi all'andamento del fondale anche se inclinato o irregolare senza inclinazioni alla piattaforma o disuniformità di sostegno le varie gambe con conseguenti rischi di stabilità.

Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la piattaforma può vantaggiosamente comprendere un sistema di cavi di ancoraggio e tonneggio 9 connessi direttamente al galleggiante 2 o alle gambe di appoggio 3a, 3b, 3c e 3d e comprendenti mezzi di tonneggio 6a, 6b, 6c e 6d consistenti, ad esempio, in verricelli adatti ad avvolgere detti cavi di ancoraggio e tonneggio 9.

Grazie a detti cavi di ancoraggio e tonneggio 9 ed ai relativi mezzi di tonneggio 6a, 6b, 6c e 6d la piattaforma può essere spostata sempre poggiando sulle ruote 4a, 4b, 4c e 4d.

Secondo un'altra forma di realizzazione del galleggiante con supporti a ruota nella figura 2, possono essere previsti mezzi di azionamento delle ruote 4a, 4b, 4c e 4d così da movimentare la piattaforma tramite le ruote, che diventano motrici, senza dover ricorrere all'alaggio sui cavi di ancoraggio 9.

Il galleggiante con supporti a ruota secondo quanto fin qui descritto può inoltre supportare direttamente sistemi di scavo e ricopertura trincee per interrare le tubazioni o i cavi da installare.

I sistemi di scavo e ricopertura trincee possono anche utilmente essere posizionati su altre piattaforme indipendenti che precedono o seguono una piattaforma principale.

Possono anche essere previsti gru e/o carri ponte per il carico e lo spostamento dei materiali da installare ed aree di stoccaggio ove stivare detti materiali prima dell'installazione.

Ancora, possono esser previste rampe di varo fisse o galleggianti per il varo dei materiali da installare.

La piattaforma secondo la presente invenzione permette quindi di semplificare il varo nei tratti di transizione terra mare e nei tratti di basso fondale in mare aperto ottenendo un notevole risparmio dei tempi e dei costi connessi a tale operazione di varo. Inoltre costituisce un mezzo per il varo di tubazioni sottomarine movimentabile anche in zone di basso fondale, pur con stabilità comparabile ad una struttura fissa e può, grazie alla capacità di galleggiare essere spostato anche in mare aperto, sia con mezzi di propulsione propri, come motori ad elica o getto, che opportunamente rimorchiato.

La piattaforma trova impiego anche nel trasporto di materiali ed attrezzature pesanti ed ingombranti in acque basse, che altrimenti presenterebbe grandi difficoltà in quanto in tale area non si possono usare mezzi navali convenzionali a causa del pescaggio richiesto. Inoltre non esistono mezzi terrestri di grandi dimensioni atti al trasporto di grandi carichi o attrezzature ed impianti.

La piattaforma proposta ha una grande mobilità in acque basse e, grazie alla sua spinta di galleggiamento, più la portata delle ruote può raggiungere una grande capacità di carico. E' quindi un mezzo adatto al trasporto di carichi molto elevati ed ingombranti in una zona critica come quella dei bassi fondali marini. Perciò può essere utilizzata per ospitare impianti di perforazione, in sostituzione della linea di lavoro 8, oppure in aree di carico libere anche in aggiunta alla linea di lavoro. Può così permettere il trasporto dei materiali sul luogo dove si effettuano le perforazioni e fungere successivamente da piattaforma di supporto durante la perforazione stessa.

A scopo puramente indicativo, una piattaforma secondo la presente invenzione può presentare un galleggiante con lunghezza intorno agli 80 m e larghezza intorno a 30/ 35 m. È stato trovato utile, nella maggior parte dei casi, dimensionare la piattaforma in modo da poter operare in acque di profondità intorno a 6 - 8 m (con le ruote operative). In ogni caso è chiaramente possibile realizzare piattaforme con caratteristiche dimensionali anche molto differenti da quelle indicate, se ritenuto opportuno.

Modifiche possono essere effettuate dall'esperto del ramo senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.Piattaforma mobile per l'installazione di strutture sottomarine, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un galleggiante (2), una pluralità di gambe di appoggio (3a, 3b, 3c, 3d), opzionalmente almeno quattro, fissate a detto galleggiante e provviste ad una estremità di ruote (4a, 4b, 4c, 4d) adatte a poggiare sul fondale marino, dette gambe di appoggio (3a, 3b, 3c, 3d) essendo indipendentemente traslabili rispetto a detto galleggiante (2) in una direzione di maggiore o minore affondamento delle ruote, in particolare una direzione sostanzialmente verticale, mediante mezzi di attuazione e controllo così che l'altezza dal fondo di detto galleggiante (2) possa essere variata mediante regolazione della posizione di dette gambe. 2.Piattaforma secondo la rivendicazione 1, comprendente una linea di lavoro (8) per il varo di tubazioni, cavi, ombelicali sottomarini e simili. 3.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto galleggiante (2) presenta un profilo sostanzialmente rettangolare e dette gambe di appoggio (3a, 3b, 3c, 3d) sono connesse a detto galleggiante (2) in prossimità dei vertici o lateralmente a detto galleggiante (2). 4.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di attuazione e controllo comprendono martinetti idraulici o una serie di ingranaggi. 5.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata inoltre dal fatto di comprendere un sistema di cavi di ancoraggio e/o tonneggio (9), in particolare connessi direttamente a detto galleggiante (2). 6.Piattaforma secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto sistema di cavi di ancoraggio e tonneggio (9) comprende inoltre mezzi di tonneggio (6a, 6b, 6c, 6d), in particolare verricelli . 7.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi di azionamento di dette ruote (4a, 4b, 4c, 4d) che divengono così ruote motrici adatte a movimentare il galleggiante con supporti a ruota (1)· 8.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui il galleggiante è dotato di mezzi di propulsione, opzionalmente ad elica o a getto, per spostamenti in particolare dove le ruote di supporto non siano utilizzabili. 9.Piattaforma secondo qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente aree utilizzabili per trasporto di materiali, in particolare impianti di perforazione petrolifera.