IT202100027767A1 - Apparato di movimentazione tubi. - Google Patents

Description

Titolo: APPARATO DI MOVIMENTAZIONE TUBI.

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un apparato di movimentazione tubi.

Come ? noto, in ambito petrolifero o geotermico si manifesta la necessit? di intervenire in vario modo su pozzi gi? perforati, sia per manutenzione che per ripristino della produzione dopo una eventuale chiusura mineraria temporanea.

Peraltro, i sempre pi? alti costi di perforazione dovuti alla necessit? di raggiungere profondit? maggiori, hanno reso economicamente conveniente riattivare la perforazione e portare ad esaurimento pozzi precedentemente chiusi per scarsit? di produzione.

In tutte le circostanze sopra delineate, l'intervento sul pozzo prevede l'installazione di impianti cosiddetti di "work over" che, come ? noto, sono pi? piccoli, veloci ed economici rispetto agli impianti di tipo pi? tradizionale, inadeguati per le finalit? qui descritte.

In questo ambito, si presenta la necessit? di movimentare tubi di varia dimensione in modo pratico, rapido ed economico (in linea con le prerogative degli impianti di work over), per sollevarli da terra fino alla piattaforma del pozzo (e/o viceversa).

Viceversa, le soluzioni note prevedono il ricorso a ingombranti apparati di movimentazione, che richiedono tempo e fatica per essere installati a terra e raggiungere la piena operativit?.

Inoltre, e soprattutto, la complessa geometria e le modalit? con cui i membri mobili degli apparati noti si muovono, per sollevare i tubi fino alla piattaforma, richiede molto spazio di manovra e limita sensibilmente le aree effettivamente raggiungibili dai tubi. Ci? rappresenta un grosso limite, in quanto oltre ad una generale scarsa versatilit?, determina l'inadeguatezza di tali apparati a servire efficacemente pozzi dalla struttura pi? articolata.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un apparato di movimentazione tubi, che consenta di sollevare tubi da terra alla piattaforma di un pozzo (o viceversa), in modo pratico, agevole ed economico.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di realizzare un apparato versatile, che possa essere efficacemente impiegato in differenti ambiti e anche in presenza di significativi vincoli dovuti alla conformazione delle infrastrutture circostanti o comunque allo specifico contesto di utilizzo.

Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare un apparato che possa essere impiegato sia per impianti di tipo work over che, eventualmente, anche per impianti di perforazione standard.

Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare un apparato che assicuri un'elevata affidabilit? di funzionamento.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un apparato che adotti una architettura tecnica e strutturale alternativa a quelle degli apparati di tipo noto.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare un apparato che risulti facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilit? in commercio.

Un altro scopo ancora del trovato ? quello di realizzare un apparato di costi contenuti e di sicura applicazione.

Questo compito e questi ed altri scopi che risulteranno maggiormente chiari nel seguito vengono raggiunti da un apparato secondo la rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'apparato secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

le figure da 1 a 5 illustrano l'apparato secondo il trovato, in vista assonometrica, mostrando una sequenza di possibile movimentazione di un tubo, la figura 6 illustra l'apparato secondo il trovato, nell'assetto di figura 1, visto in pianta.

la figura 7 illustra l'apparato secondo il trovato, nell'assetto di figura 3, in alzato laterale,

la figura 8 mostra la slitta dell'apparato di figura 1, in alzato laterale.

Con particolare riferimento alle figure citate, ? indicato globalmente con il numero di riferimento 1, un apparato di movimentazione tubi A, che comprende un basamento 2 che pu? essere collocato su un piano di appoggio e che supporta un gruppo 3 di movimentazione di almeno un tubo A.

Per "tubo A" si deve qui intendere qualsiasi corpo allungato (tubolare) secondo una prevalente direzione longitudinale, che deve essere movimentato da un piano di appoggio ad una diversa stazione di consegna posta tipicamente ad una differente altezza, o viceversa. In particolare, nell'applicazione preferita tale stazione di consegna consiste nel piano sonda (e/o nella piattaforma) di un pozzo petrolifero/geotermico, collocato ad una quota (altezza) maggiore rispetto alle infrastrutture o al terreno circostanti (questi ultimi definenti il piano di appoggio), e al quale ? appunto necessario fornire uno o pi? tubi A per diverse finalit? (i tubi A possono comporre la conduttura destinata ad attraversare il terreno o avere altri scopi). In tal contesto dunque, l'apparato 1 permette di sollevare i tubi A da un piano di appoggio consistente nel piano di campagna, nel terreno circostante, in una qualsiasi area in cui ? possibile far arrivare (mediante veicoli terrestri o in altro modo) i tubi A, cos? da poterli fornire al piano sonda, Come sar? meglio chiarito in seguito, i tubi A possono essere prelevati dal suolo (dal piano di appoggio del basamento 2), automaticamente o manualmente, oppure possono essere preventivamente pre-caricati su un parco tubi adiacente al basamento 2, dal quale possono essere forniti al gruppo 3 che si occupa di fornirli alla stazione di consegna designata (o viceversa).

Si precisa nel contempo che l'oggetto della protezione riguarda in primo luogo l'apparato 1, nella configurazione e con le prerogative che verranno descritte nelle prossime pagine: deve quindi essere ricompreso in tale ambito l'impiego dell'apparato 1 per la movimentazione di oggetti anche di tipo differente dai tubi A, per esempio quindi per cilindri pieni o altri componenti o prodotti aventi forme e dimensioni analoghe in qualche modo a tubi A e comunque idonei ad essere movimentati mediante il gruppo 3. Quanto si dir? in seguito circa i "tubi A" dovr? quindi intendersi esteso a qualsiasi oggetto potenzialmente movimentabile (senza fuoriuscire dall'ambito di protezione qui rivendicato) dal gruppo 3 e dall'apparato 1 in generale.

Secondo il trovato, il gruppo 3 comprende almeno un braccio telescopico 4 che ? articolato con una prima estremit? 4a al basamento 2: il braccio 4 quindi pu? ruotare attorno a tale prima estremit? 4a rispetto al basamento 2 (come illustra la sequenza delle figure 1-5). Il braccio 4 comprende almeno un primo membro 5, che comprende la citata prima estremit? 4a, e un secondo membro 6, mobile (per traslazione relativa) rispetto al primo membro 5.

Le modalit? pratiche con cui si realizza la movimentazione relativa tra i membri 5, 6 e le scelte pratiche di realizzazione di questi ultimi possono essere qualsiasi, secondo le comuni competenze di settore; per esempio, si prevede che lo sfilamento del secondo membro 6 sia affidato all'azione di cilindri diretti ad alto rendimento e velocit?, con guide su pattini lubrificati in bronzo di alluminio ad alta portata e basso attrito di scorrimento.

Inoltre, si prevede la possibilit? che il braccio 4 comprenda altri membri intermedi reciprocamente mobili (sfilabili/traslabili), in funzione delle specifiche esigenze. In ogni caso, ? proprio il secondo (ultimo) membro 6 che definisce, da parte opposta al primo membro 5, l'estremit? libera 4b del braccio 4, da parte opposta alla prima estremit? 4a. L'estremit? libera 4b, a seguito della rotazione del braccio 4 e del successivo sfilamento del secondo membro 6, pu? essere portata ad affacciarsi alla stazione di consegna, per fornirle il tubo A.

Inoltre, secondo il trovato il gruppo 3 comprende almeno un attuatore 7 interposto fra il braccio 4 e il basamento 2; tale attuatore 7 ? configurato per provocare la rotazione del braccio 4 rispetto al basamento 2 attorno alla prima estremit? 4a del braccio 4 stesso. L'attuatore 7 pu? comprendere un cilindro (e/o motore) idraulico articolato da una parte al basamento 2 e da parte opposta, con il suo stelo mobile, al braccio 4 (ad un membro 5, 6). In alternativa, l'attuatore 7 pu? anche essere un cilindro oleodinamico, pneumatico, o di qualsiasi altro tipo o concezione, senza con ci? fuoriuscire dall'ambito di protezione qui rivendicato.

In aggiunta, secondo il trovato, il gruppo 3 comprende almeno un binario 8 di ricezione e trattenimento selettivo di almeno un tubo A (come quello riportato in tratteggio in figura 1 e in linea continua nelle figure 4 e 5); in altri termini, il binario 8 ? configurato per ricevere almeno un tubo A (preferibilmente solo uno alla volta) e (eventualmente in cooperazione anche con altri componenti) ? in grado di trattenerlo appoggiato su se stesso per il tempo desiderato (mentre lo si movimenta dal piano di appoggio alla stazione di consegna, o viceversa).

Il binario 8 ? longitudinalmente disposto lungo la faccia del secondo membro 6 rivolta da parte opposta rispetto al basamento 2. Per disposizione longitudinale si intende che il binario 8 si sviluppa secondo una direzione che corrisponde alla dimensione prevalente del braccio 4 (quella appunto longitudinale, o della sua lunghezza). Inoltre, se si osserva che ovviamente il basamento 2 ? collocato sul piano di appoggio, la faccia del secondo membro 6 rivolta da parte opposta rispetto al basamento 2 (quella su cui ? disposto il binario 8) ? quella rivolta verso l'alto (in particolare quando, a riposo, il braccio 4 ? disposto in orizzontale e prossimo al basamento 2).

Inoltre, secondo il trovato il gruppo 3 comprende almeno una slitta 9 scorrevolmente mobile lungo il binario 8 (in direzione longitudinale, quella definita dal braccio 4 e/o dal binario 8), cos? da poter sospingere in traslazione il tubo A appoggiato sul binario 8 stesso rispetto al braccio 4. La direzione di moto della slitta 9 ? rappresentata in figura 6 e si evince comunque chiaramente dal raffronto fra le figure 4 e 5. In particolare, la slitta 9 pu? essere azionata dopo aver ruotato il braccio 4 e sfilato il secondo membro 6 fino ad affacciare l'estremit? libera 4b alla stazione di consegna: la slitta 9 permette (se necessario) di sospingere il tubo A per farlo sporgere parzialmente oltre all'estremit? libera 4b stessa, per favorire le operazioni di presa del tubo A da parte degli operatori e/o degli organi a tale scopo previsti sulla stazione di consegna. Come detto, le figure 4 e 5 illustrano in dettaglio quanto poc'anzi espresso: dopo aver affacciato l'estremit? libera 4b alla stazione di consegna, la slitta 9 inizialmente mantenuta da parte opposta (figura 4), pu? essere fatta traslare verso appunto l'estremit? libera 4b, per la quota desiderata, cos? da far sporgere maggiormente il tubo A (figura 5).

In particolare, nella forma di realizzazione illustrata nelle figure allegate a scopo esemplificativo e non limitativo del trovato, il binario 8 comprende un pavimento 10 disposto lungo la citata faccia del secondo membro 6 e avente sezione trasversale a "V" (o a "U"), cos? da definire con la sua forma una sorta di invito e sede adeguatamente stabile per il tubo A.

Il pavimento 10 presenta almeno una scanalatura longitudinale 10a di guida per la slitta 9 (nella forma di realizzazione delle figure allegate, le scanalature 10a sono due).

Inoltre, ai fianchi del pavimento 10 possono essere disposte sponde 10b di contenimento (mobili o reclinabili) per scongiurare il pericolo di caduta accidentale del tubo A. Per esempio, tali sponde 10b possono estendersi solo per alcuni metri e/o comunque per solo un tratto dell'intero sviluppo longitudinale del pavimento 10 (per esempio, come nelle figure allegate, solo in prossimit? dell'estremit? libera 4b del braccio 4).

Nella forma di realizzazione preferita, comunque non limitativa dell'applicazione del trovato, la slitta 9 comprende una piastra 11 disposta sostanzialmente perpendicolare all'asse longitudinale del braccio 4; tale piastra 11 pu? scorrere lungo il pavimento 10 mantenendosi perpendicolare a quest'ultimo (e all'asse longitudinale del braccio 4).

La piastra 11 ? normalmente collocata in corrispondenza di una prima porzione terminale del secondo membro 6 (figure 1-4), rivolta verso il primo membro 5.

Per posizione "normale" si intende quella in cui si trova la piastra 11 all'avvio di ogni ciclo di sollevamento tubi A e in cui viene mantenuta fino all'intervento diretto dell'operatore (o della centralina o altro sistema elettronico che governa il funzionamento dell'apparato 1). Poich? la rotazione del braccio 4 avviene attorno alla prima estremit? 4a, la piastra 11 ? quindi normalmente collocata nella porzione del binario 8 posta alla quota pi? bassa, potendo cos? costituire un appoggio per il tubo A e ostacolare lo scivolamento di quest'ultimo lungo il binario 8 quando il braccio 4 ruota rispetto al basamento 2. Inoltre, la piastra 11 ? reversibilmente mobile verso la seconda porzione terminale del secondo membro 6, opposta alla prima porzione; come si era anticipato, ci? permette di sospingere il tubo A oltre l'estremit? libera 4b del braccio 4 (per esempio, la slitta 9 pu? spostarsi fino ad assumere la posizione di figura 5).

Di fatto quindi, la slitta 9 si rivela utile quando la lunghezza del tubo A ? inferiore a quella della porzione di binario 8 compresa tra piastra 11 (slitta 9) e estremit? libera 4b in quanto appunto, in tale condizione, il tubo A normalmente non sporge oltre quest'ultima, o comunque quando si desidera far sporgere maggiormente il tubo A. Si noti come nelle figure allegate si ? scelto di rappresentare un tubo A di quest'ultimo tipo, ovvero un tubo A che, per le sue dimensioni, non necessariamente richiede l'azione della slitta 9 (infatti, anche con la piastra 11 prossima alla prima estremit? 4a il tubo A sporge ugualmente dall'estremit? libera 4b, come si vede chiaramente in figura 4). Il movimento della slitta 9 permette comunque di aumentarne la quota sporgente, per facilitare ulteriormente le operazioni successive.

Pi? particolarmente, nella forma di realizzazione illustrata nelle figure allegate a scopo esemplificativo e non limitativo, dalla piastra 11 si prolungano perpendicolarmente (da parte opposta all'estremit? libera 4b) due vele 11a, che si infilano in rispettive scanalature 10a fino ad estendersi al di sotto del pavimento 10: come mostrano le figure 7 e 8, sotto al pavimento 10 la slitta 9 (in corrispondenza delle vele 11a o anche in altro modo, a seconda della forma assegnata alla slitta 9 stessa) si impegnano con rispettive catene 11b, o altri simili organi di trascinamento (cinghie per esempio) deputati alla movimentazione della piastra 11, grazie ad un rispettivo motore. Come mostra per semplicit? unicamente la figura 6, alla slitta 9 pu? essere associato anche una sorta di tettuccio 9a che impedisce al tubo A di sollevarsi e di cadere al suolo (come altrimenti potrebbe accadere, soprattutto in caso di tubi A leggeri). Il tettuccio 9a pu? essere collegato rigidamente alla piastra 11 o in modo amovibile, cos? da permettere di regolare la sua posizione relativa in funzione della dimensione dei tubi A da trattare.

Utilmente, il pavimento 10 ? dotato di possibilit? di rotazione attorno ad un asse di oscillazione longitudinale (parallelo o anche coincidente con l'asse longitudinale del braccio 4). Tale possibilit? si rivela di grande interesse perch? permette di inclinare lateralmente il pavimento 10, favorendo lo scarico su un fianco del tubo A (o anche il carico), se richiesto. Evidentemente, tale opzione sar? tipicamente attivata solo quando il braccio 4 ? completamente ripiegato sul basamento 2 e l'apparato 1 ? predisposto al rilascio di un tubo A (durante il rilascio, si provveder? altres? a spostare o reclinare temporaneamente le sponde 10b). L'inclinazione del pavimento 10 pu? essere provocata da spintori o cilindri collocati sotto al pavimento 10 e che, al momento opportuno, possono estendersi verticalmente per premere contro uno o l'altro bordo del pavimento 10 stesso, provocandone appunto la rotazione.

Si precisa che le modalit? con cui ciascun tubo A viene deposto sul binario 8, affinch? l'apparato 1 possa successivamente sollevarlo fino alla stazione di consegna, possono essere qualsiasi, in funzione delle specifiche esigenze e del contesto applicativo. Anche le modalit? con cui il tubo A pu? essere posato a terra (dopo essere stato fornito dalla stazione di consegna al braccio 4), possono essere qualsiasi.

Nella forma di realizzazione preferita comunque, l'apparato 1 comprende mezzi 12 di carico e scarico tubi A, che sono configurati per prelevare almeno un tubo A disposto a fianco del basamento 2 (da un fianco o da entrambi) e per depositarlo sul binario 8, e viceversa.

In particolare, i mezzi 12 possono comprendere almeno due ganci 13, che sono mobili lungo rispettive piste 14 di guida (per azione per esempio di rispettive cinghie e pulegge); le piste 14 sono realizzate lungo almeno un fianco del basamento 2 e adducono al binario 8 (nelle figure allegate, i mezzi 12 prevedono tre ganci 13 per ciascun fianco).

Pi? particolarmente, ciascun gancio 13 ? dotato di possibilit? di rotazione relativa rispetto alla corrispondente pista 14, attorno ad un asse di rotazione parallelo all'asse longitudinale del braccio 4.

Le piste 14 definiscono una traiettoria rettilinea verticale (rispetto al piano di appoggio del basamento 2) per i ganci 13, che possono quindi scendere fino a terra per portarsi al di sotto del livello cui sono collocati i tubi A, ruotando nel contempo per portarsi al di sotto di questi ultimi e poterli sollevare fino al binario 8. Raggiunto il binario 8 (o comunque raggiunta la posizione in cui il tubo A ? affacciato al pavimento 10), i ganci 13 possono nuovamente ruotare attorno all'asse di rotazione gi? citato per far scivolare il tubo A stesso verso appunto il binario 8 (nel contempo, anche il pavimento 10 potr? ruotare per favorire la consegna).

La quota minima a cui pu? essere fatto scendere ciascun gancio 13 pu? essere qualsiasi, in funzione delle specifiche esigenze e della collocazione attesa per i tubi A, che possono essere depositati su un parco tubi A preesistente (posto ad una determinata altezza dal suolo, tipicamente inferiore alla quota del binario 8) o anche al suolo. Infatti, se la conformazione del piano di appoggio su cui ? collocato il basamento 2 lo consente, i ganci 13 possono scendere e/o ruotare anche solo per un breve tratto sotto a tale piano, per esempio se l'apparato 1 ? appoggiato su una passerella.

Nella forma di realizzazione preferita, l'apparato 1 comprendere un magazzino 15 tubi A (integrato) posto almeno ad un fianco del basamento 2 (ma preferibilmente posto a entrambi i fianchi). In tale forma di realizzazione dunque, i mezzi 12 (i ganci 13) sono configurati per prelevare almeno un tubo A (alla volta) dal magazzino 15.

In figura 1 (oltre al tubo A depositato sul binario 8) ? stato riportato in tratteggio un tubo A collocato sul magazzino 15 e pronto per essere preso in consegna dai mezzi 12.

In particolare, il magazzino 15 comprende almeno due travi 16 sorrette da rispettive strutture di supporto 17, che possono essere collocate sul piano di appoggio (o altro appoggio) e trasversalmente ad un fianco del basamento 2 (o a entrambi i fianchi, come nelle figure allegate), per il sostegno di almeno un tubo A. Come risulta evidente, preferibilmente sulle travi 16 si potr? appoggiare una molteplicit? di tubi A, in attesa che uno alla volta vengano prelevati dai mezzi 12: la possibilit? del magazzino 15 di ricevere e accogliere pi? file di tubi A permette vantaggiosamente di incrementare l'autonomia dell'apparato 1 e di ridurre il lavoro di carico dei tubi A, altrimenti da svolgersi pressoch? in continuo, durante l'impiego dell'apparato 1 stesso.

In particolare, ciascuna trave 16 pu? essere un profilato a sezione poligonale o circolare, disposto ortogonale all'asse longitudinale del braccio 4; ciascun profilato (ciascuna trave 16) offre un punto di appoggio per ciascun tubo A con la superficie laterale superiore. Almeno due travi 16 possono cos? sostenere ciascun tubo A, disposto ortogonale alle travi 16. Parimenti, la struttura di supporto 17 pu? essere di tipo reticolare e dotata di punto di appoggio al suolo (da parte opposta al basamento 2).

Si prevede di vincolare la struttura di supporto 17 e quindi le travi 16 al basamento 2 in modo amovibile e/o girevole: in uso, come detto le travi 16 sono disposte ortogonali al basamento 2 (come nelle figure allegate), ma grazie all'accoppiamento amovibile e/o girevole fra struttura di supporto 17 e basamento 2, l'intera struttura di supporto 17 (e le travi 16) pu? essere smontata e/o fatta ruotare (attorno ad un asse verticale), per esempio per appoggiarla contro il fianco del basamento 2 e ridurre sensibilmente l'ingombro (per favorire il trasporto dell'apparato 1).

Utilmente, ciascuna trave 16 presenta inclinazione regolabile, rispetto al piano di appoggio: quando si desidera fornire progressivamente i tubi A al gruppo 3, ? possibile inclinare verso il basamento 2 le travi 16, in modo che dopo che i mezzi 12 hanno prelevato quello pi? vicino al basamento 2, per gravit? quelli rimasti nel magazzino 15 rotolino verso il basamento 2 stesso e un nuovo tubo A si predispone al prelievo da parte dei ganci 13. Di contro, quando si vuole scaricare il magazzino 15, si possono inclinare in senso opposto le travi 16.

Vantaggiosamente, il basamento 2 comprende una struttura di base 18, atta al sostegno del braccio 4, che pu? essere realizzata in carpenteria tubolare con lunghezza, larghezza e propriet? meccaniche adeguate appunto al sostegno del braccio telescopico 4 (incernierato alla sommit? della struttura di base 18 stessa).

Inoltre, il basamento 2 comprende almeno due coppie di gambe stabilizzatrici 19, che si sviluppano da rispettivi fianchi del basamento 2 (parallelamente alle travi 16): ciascuna gamba 19 ? munita di piedino 19a di appoggio ad altezza regolabile. I piedini 19a possono costituire l'unico appoggio dell'apparato 1 (mantenendo quindi sollevato il resto del basamento 2 e la struttura di base 18 in particolare); la possibilit? di regolare l'altezza permette di compensare eventuali irregolarit? del terreno mantenendo comunque l'assetto desiderato per l'apparato 1.

Le gambe 19 possono essere rotanti secondo la logica e le finalit? gi? descritte per la struttura di supporto 17 e le travi 16 del magazzino 15: le gambe 19 possono cio? ruotare attorno a secondi perni inseriti in sedi realizzate lungo un fianco del basamento 2, cos? da poter essere ripiegati contro quest'ultimo, ridurre l'ingombro e facilitare il trasporto dell'apparato 1.

Ulteriori elementi di appoggio 17a (analoghi ai piedini 19a) ad altezza regolabile possono essere montati sulla struttura di supporto 17 del magazzino 15.

La struttura di base 18 pu? alloggiare e/o sostenere tutti i dispositivi di potenza, controllo e movimentazione, necessari al governo e al funzionamento dell'apparato 1. A titolo meramente esemplificativo, si cita dunque la possibilit? che a tale struttura di base 18 siano vincolati la centrale idraulica responsabile della movimentazione dei vari componenti mobili, i sistemi idraulici di movimentazione (che come in parte anticipato possono essere costituiti da motori idraulici e/o da cilindri idraulici o altro ancora) e il quadro elettrico per la gestione dell'apparato 1 e delle funzioni manuali o semiautomatiche. A tale proposito, preferibilmente nel quadro ? alloggiato un PLC di controllo che pu? essere utilizzato anche con funzioni di monitoraggio a distanza e gestione dati (cos? da permettere all'apparato 1, se richiesto, di essere certificato nell'ambito dell'industria 4.0). L'interazione con il PLC pu? essere resa possibile da un pannello touch screen previsto sul quadro di comando posizionato in zona sicura, nella parte posteriore del basamento 2.

L'altezza dei piedini 19a e degli elementi di appoggio 17a pu? essere gestita da un sistema di controllo di livello (anche autonomo rispetto al PLC principale) che comunica e corregge in autonomia tutte le problematiche che possono insorgere per cedimento del terreno o altri eventi esterni non dipendenti dall'apparato 1.

Il funzionamento dell'apparato secondo il trovato ? il seguente.

L'apparato 1 pu? essere trasportato su un camion o altro veicolo, in una configurazione di minimo ingombro in cui il braccio 4 ? appoggiato (sostanzialmente orizzontale) sul basamento 2 con i membri 5, 6 ritratti nella disposizione di minima lunghezza del braccio 4, mentre la struttura di supporto 17 del magazzino 15 e le gambe 19 sono ripiegate contro il basamento 2 stesso (contro la struttura di base 18). In tale configurazione, l'apparato 1 ha ingombro parallelepipedo e pu? appunto essere alloggiato nel vano di carico di un veicolo (le dimensioni dei vari componenti sono scelte di conseguenze). Una volta raggiunto il luogo di impiego, l'apparato 1 viene collocato sul piano di appoggio (in prossimit? della stazione di consegna dei tubi A), mentre la struttura di supporto 17 del magazzino 15 e le gambe 19 assumono la configurazione operativa (quella delle figure allegate), in cui sia le gambe 19 stesse che le travi 16 si estendono perpendicolarmente al braccio 4. L'appoggio pu? essere reso pi? stabile regolando l'altezza dei piedini 19a. L'apparato 1 dispone cos? come in figura 1.

Dopo aver quindi opportunamente preparato il magazzino 15, sulle travi 16 possono essere appoggiati in reciproco parallelismo i tubi A che dovranno essere forniti alla stazione di consegna (al piano sonda della piattaforma per esempio). Dal magazzino 15, ? cos? possibile attivare i mezzi 12, che prelevano il tubo A pi? vicino al basamento 2 grazie ai ganci 13 e lo depositano sul binario 8.

Si noti quindi come i ganci 13, senza accessori supplementari, permettano di caricare i tubi A da terra (da un parco tubi A di qualsiasi tipo o dal magazzino 15 integrato, come nelle figure allegate) fino a portarli sul binario 8, senza richiedere l'intervento manuale di operatori, eliminando il rischio di incidenti per errata manipolazione del tubo A e per carichi sospesi.

Grazie all'azione dei ganci 13, si raggiunge cos? la condizione di "inizio ciclo", in cui il gruppo 3 pu? essere azionato per appunto fornire il tubo A alla stazione di consegna.

Si noti come non sia esclusa dall'ambito di protezione qui rivendicato la possibilit? di caricare sul binario 8 e poi movimentare contemporaneamente due o pi? tubi A (affiancati o allineati); nell'applicazione preferita comunque (a cui per semplicit? si ? fatto e far? riferimento nella presente trattazione), ad ogni ciclo di lavoro l'apparato 1 solleva (o deposita) un solo tubo A.

Il ciclo di lavoro prevede dunque di far ruotare il braccio 4 rispetto alla prima estremit? 4a, fino all'inclinazione necessaria per la corretta presentazione del tubo A al piano di interesse della stazione di consegna. Successivamente (o anche contemporaneamente) si procede all'estensione del braccio 4 (che corrisponde allo sfilamento telescopico del secondo membro 6 rispetto al primo membro 5), fino a portare nella posizione voluta l'estremit? libera 4b del braccio 4.

Inoltre, come gi? osservato, una volta raggiunta la posizione voluta ? possibile sospingere ulteriormente il tubo A verso l'esterno mediante la slitta 9, facendo sporgere oltre l'estremit? libera 4b, per facilitare le operazioni di prelievo del tubo A stesso.

La posizione voluta ? quella che permette agli operatori o ai dispositivi nella stazione di consegna di prelevare il tubo A, cos? da completare la fornitura del tubo A.

Le fasi poc'anzi citate possono essere gestite da un operatore mediante un selettore azionato sempre e soltanto ad uomo presente, che fa riferimento ad un ciclo preimpostato nel PLC.

Con riferimento alla posizione voluta in cui si vuole portare l'estremit? libera 4b del braccio 4, ? prevista la possibilit? di compiere un primo ciclo di taratura a vuoto, senza caricare alcun tubo A sul binario 8, per appunto identificare la miglior posizione di fine ciclo (la posizione voluta dell'estremit? libera 4b, da affacciare alla stazione di consegna) e memorizzare i movimenti cos? compiuti per le iterazioni successive.

Dopo aver completato la consegna del tubo A, l'apparato 1 pu? compiere le operazioni inverse a quelle poc'anzi descritte (sempre con l'intervento dell'operatore tramite lo stesso selettore ciclo) per tornare alla configurazione di inizio ciclo e predisporsi a ricevere un nuovo tubo A (dal magazzino 15 o altro parco tubi A).

L'intero ciclo di carico (fino al ripristino della configurazione iniziale) pu? essere effettuato in poco tempo (80 secondi per esempio), e ci? permette di fornire alla stazione di consegna, in piena sicurezza, anche 40/45 tubi A ogni ora, superando la produttivit? delle migliori soluzioni attualmente disponibili sul mercato.

Come si ? pi? volte accennato, l'apparato 1 pu? essere utilizzato per il compito inverso, e quindi per riportare a terra un tubo A dalla stazione di consegna.

Le operazioni in questo senso avvengono in modo analogo a quanto sin qui osservato, con qualche variante o adeguamento, comunque (preferibilmente) gestite dall'operatore e supervisionate dal PLC. In particolare dunque, partendo comunque dalla configurazione di inizio ciclo si prevede di ruotare e estendere il braccio 4 (a vuoto, privo di tubi A) anche ricorrendo al medesimo ciclo preimpostato per la fase di consegna alla stazione; in questo caso per?, dopo aver portato l'estremit? libera 4b nella posizione voluta, sono gli operatori o dispositivi nella stazione di consegna che si incaricano di depositare sul binario 8 un tubo A.

Successivamente, si avvia la ritrazione del secondo membro 6 e quindi la fase di rotazione del braccio 4, fino a riportare in basso (in appoggio sul basamento 2) il braccio 4 stesso.

Raggiunta nuovamente la condizione di inizio ciclo, preferibilmente all'operatore ? data facolt? di scegliere il fianco lungo il quale scaricare il tubo A, azionando un selettore dedicato per provocare la rotazione del pavimento 10, che si inclina appunto sul fianco prescelto per l'azione esercitata dagli spintori o dai cilindri disposti sotto di esso. Il tubo A rotola quindi sui ganci 13 (preventivamente portati in posizione adeguata), i quali, di nuovo grazie all'operatore che attiva un apposito comando, si incaricano poi di abbassarlo fino a depositarlo sulle travi 16 del magazzino 15.

Va peraltro sottolineato come tutte le operazioni di carico e scarico poc'anzi descritte sono preferibilmente effettuate sotto la supervisione del PLC che impedisce all'operatore di effettuare operazioni non programmate e non in sicurezza. In ogni caso, si prevede di installare un selettore di by-pass che pu? essere azionato in caso di avaria del PLC o di qualsiasi altra condizione di malfunzionamento permettendo all'operatore, adeguatamente istruito, di ultimare e/o mettere in sicurezza il lavoro agendo con i comandi manuali di emergenza installati sulla centralina di potenza in posizione sicura.

Per consentire il funzionamento in sicurezza, tutti i componenti e i movimenti poc'anzi descritti possono essere completati e sorvegliati da appositi sensori, opportunamente interconnessi e associati al PLC, cos? appunto da verificare in ogni istante il corretto funzionamento e intervenire prontamente in caso di anomalie, prima che queste possano causare danni o incidenti.

Grazie dunque alla conformazione dei suoi componenti, in particolare alla presenza del braccio 4 mobile per mezzo dell'attuatore 7 e del binario 8 montato sul secondo membro 6 e associato alla slitta 9, l'apparato 1 ? in grado di conseguire il compito prefissato, in quanto pu? sollevare tubi A da terra per consegnarli ad una piattaforma di un pozzo (o viceversa), o ad un'altra stazione di consegna, in modo pratico, agevole ed economico.

Rispetto alle soluzioni esistenti, l'apparato 1 secondo il trovato si contraddistingue per la maggior leggerezza, la pi? alta velocit? di lavoro che si traduce in una maggior produzione e di conseguenza in un minor costo per la riapertura o la messa in produzione del pozzo, con evidente maggior guadagno per la compagnia petrolifera che lo utilizza.

L'apparato 1 pu? essere interamente trasportato con un unico veicolo (pu? essere interamente caricata su un pianale di dimensioni standard) sostanzialmente gi? completamente montato e pu? esser agevolmente appoggiato a terra in qualsiasi contesto e in spazi tutto sommato contenuti. Ci? si traduce in un ridotto tempo di installazione e set-up. La mancanza di parti da montare o smontare assicura anche una maggior sicurezza dal momento che non ? richiesto l'impiego di organi di sollevamento per riassemblare l'insieme dopo il trasporto, come invece ? necessario per le soluzioni note. Gli operatori sono quindi meno soggetti al rischio di infortunio insito nelle operazioni di rimontaggio.

Le ridotte dimensioni e la facilit? di trasporto e installazione rendono l'apparato 1 assolutamente versatile, tanto da consentirne l'impiego in differenti ambiti e anche in presenza di significativi vincoli dovuti alla conformazione delle infrastrutture circostanti o comunque allo specifico contesto di utilizzo. Ci? ? ancor pi? vero se si osserva che, dopo la collocazione sul piano di appoggio, l'apparato 1 ? di fatto indipendente e movimenta tubi A senza dover cooperare con altre infrastrutture e senza doversi appoggiare a muri verticali o ad altri elementi esterni, come invece accade con alcune soluzioni note.

In particolare, le prerogative poc'anzi illustrate permettono all'apparato 1 di essere efficacemente impiegato sia per impianti di tipo work over che, eventualmente, anche per impianti di perforazione standard.

Per esempio infatti, grazie alla presenza del braccio telescopico 4 l'apparato 1 pu? essere utilizzato anche in presenza di altri pozzi precedentemente perforati e/o con pozzi multipli (tre pozzi in serie) distanziati fino a sei metri e con altezza del piano sonda fino a dieci metri. Peraltro, tali limiti possono essere facilmente superati adeguando l'apparato 1 con semplici modifiche. Per esempio, si pu? prevedere di aggiungere bielle di sollevamento del binario 8 che si agganciano in modo automatico nella sua parte posteriore in modo da ridurre l'inclinazione del tubo A e agevolare la presa dello stesso da parte degli operatori sulla stazione di consegna. L'apparato 1 pu? essere alimentato elettricamente con un generatore di potenza ridotta eventualmente alloggiabile nel basamento 2 o comunque nell'apparato 1 stesso, rendendo di fatto quest'ultimo completamente autonomo.

In ogni caso, l'impegno di potenza ? ridotto rispetto alle soluzioni note perch? l'apparato 1 pu? essere realizzato con l'utilizzo di componenti di impianto a basso impatto energetico e di fatto esso impiega circa la met? della potenza installata sulle soluzioni note, nonostante, come si ? visto, la velocit? operativa sia ben superiore (anche quasi il doppio).

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realt? sostituite con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

R I V E N D I C A Z I O N I

1. Apparato di movimentazione tubi (A), comprendente un basamento (2) collocabile su un piano di appoggio e supportante un gruppo (3) di movimentazione di almeno un tubo (A), caratterizzato dal fatto che detto gruppo (3) comprende almeno:

- un braccio telescopico (4) articolato con una prima estremit? (4a) a detto basamento (2) e comprendente almeno un primo membro (5), comprendente detta prima estremit? (4a), e un secondo membro (6), mobile rispetto a detto primo membro (5),

- un attuatore (7) interposto fra detto braccio (4) e detto basamento (2), configurato per la rotazione di detto braccio (4) rispetto a detto basamento (2) attorno a detta prima estremit? (4a) di detto braccio (4),

- un binario (8) di ricezione e trattenimento selettivo di almeno un tubo (A), longitudinalmente disposto lungo la faccia di detto secondo membro (6) rivolta da parte opposta rispetto a detto basamento (2),

- una slitta (9) scorrevolmente mobile lungo detto binario (8), per sospingere in traslazione il tubo (A) appoggiato su detto binario (8) rispetto a detto braccio (4).

2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto binario (8) comprende un pavimento (10) disposto lungo detta faccia e avente sezione trasversale a "V", presentante almeno una scanalatura longitudinale (10a) di guida per detta slitta (9).

3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o la 2, caratterizzato dal fatto che detta slitta (9) comprende una piastra (11) disposta sostanzialmente perpendicolare all'asse longitudinale di detto braccio (4), detta piastra (11) essendo normalmente collocata in corrispondenza di una prima porzione terminale di detto secondo membro (6), rivolta verso detto primo membro (5), per l'ostacolo allo scivolamento del tubo (A) lungo detto binario (8) a seguito della rotazione di detto braccio (4) rispetto a detto basamento (2), ed essendo reversibilmente mobile verso la seconda porzione terminale di detto secondo membro (6), opposta a detta prima porzione, per sospingere il tubo (A) oltre l'estremit? libera (4b) di detto braccio (4).

4. Apparato secondo la rivendicazione 2 o la 3, caratterizzato dal fatto che detto pavimento (10) ? dotato di possibilit? di rotazione attorno ad un asse di oscillazione longitudinale.

5. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (12) di carico e scarico tubi (A), configurati per il prelievo di almeno un tubo (A) disposto a fianco di detto basamento (2) e il deposito su detto binario (8), e viceversa.

6. Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (12) comprendono almeno due ganci (13), mobili lungo rispettive piste (14) di guida realizzate lungo almeno un fianco di detto basamento (2) e adducenti a detto binario (8).

7. Apparato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti ganci (13) ? dotato di possibilit? di rotazione relativa rispetto alla corrispondente detta pista (14), attorno ad un asse di rotazione parallelo all'asse longitudinale di detto braccio (4).

8. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un magazzino (15) tubi (A) posto almeno ad un fianco di detto basamento (2), detti mezzi (12) essendo configurati per il prelievo di almeno un tubo (A) da detto magazzino (15).

9. Apparato secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto magazzino (15) comprende almeno due travi (16) sorrette da rispettive strutture di supporto (17) collocabili sul piano di appoggio e trasversalmente ad un fianco di detto basamento (2), per il sostegno di almeno un tubo (A), ciascuna di dette travi (16) presentando inclinazione regolabile, rispetto al piano di appoggio.

10. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto basamento (2) comprende una struttura di base (18), atta al sostegno di detto braccio (4), e almeno due coppie di gambe stabilizzatrici (19), sviluppantisi da rispettivi fianchi di detto basamento (2), ciascuna di dette gambe (19) essendo munita di piedino (19a) di appoggio ad altezza regolabile.