ITMI20110125A1

ITMI20110125A1 - MOBILE PLATFORM FOR THE INSTALLATION OF SUBMARINE STRUCTURES, IN PARTICULAR FOR THE LAUNCHING AND INTERIOR OF UNDERGROUND PIPES, CABLES AND UMBELICALS

Info

Publication number: ITMI20110125A1
Application number: IT000125A
Authority: IT
Inventors: Sergio Girotto
Original assignee: Sergio Girotto
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-02

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

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. The present invention relates to a mobile platform for launching and burying submarine pipes or cables or similar submarine installations. According to a possible aspect of the invention, the platform is also suitable for the transport and, possibly, for supporting in the shallow water of heavy materials such as, for example, oil drilling rigs.

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. As is known, the installation of submarine pipes, cables and umbilicals involves considerable difficulties, and the launching of pipes in particular is a very delicate operation, which implies long times, highly specialized workers and consequently very high costs. Later we will describe more particularly the problems related to the launch of pipes but many considerations are also valid for the laying of cables or umbilicals.

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. For the launch of pipes in the stretches near the coast or with shallow waters, the vessels of considerable size usually used in the open sea, means that proceed with the launch while sailing, cannot be used due to the high draft, which can also be from 10 to 20 meters. The launch of the pipes takes very long times for a variety of reasons. One of these reasons is linked to the fact that the pipes are launched in standard lengths of 12 meters. A 12-meter stretch of pipe is then prepared on the vessel and slowly launched on the seabed while the ship is moved by hovering on the anchors that maintain its position. It should be noted that some very sophisticated naval vessels maintain their position and make their movements using a computerized propeller system called Dynamic Positioning. On the vessel, the next section of pipeline is then welded, also 12 meters long, and once the welding has been completed, this new section is also made to slide on the seabed, consequently moving the vessel. The launching operation therefore takes place almost continuously but at very slow speeds, with averages varying between about 1 and 4 kilometers per day.

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. When the distance from the coast is reached where, due to the depth and / or the scarce maneuvering space, the naval vessels can no longer operate, currently proceed as follows.

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. The vessel is anchored and kept stationary at the height of the last useful stretch of sea where there is the necessary depth. A suitably sized motorized winch is fixed to the ground near the shore and is able to drag, by means of metal cables, the pipeline from the vessel to the shore. In practice, the normal welding of the piping sections is carried out on the vessel, which are then hooked to the cables sent back on the winch to the shore. The winch therefore drags the pipeline on the seabed to the shore, and as the pipeline is moved 12 m, a new section of pipe is welded onto the vessel.

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. Therefore, by pulling the pipeline from the ground with the use of winches and keeping the ship stationary, the pipeline is launched in the stretch of shallow sea near the coast. With the technology described, it is possible to launch from the vessel if the shallow water extends up to about 5 - 7 km from the coast. These distances represent the maximum launch limit with ground shooting.

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. There are also sea areas that are characterized by shallow waters that extend longer stretches, even in the open sea, for which the technique of pulling the pipeline with winches is further complicated as it is necessary to create supports out of the water to install at distances pulling winches acceptable.

È intuitivo capire come i costi connessi al varo di tubazione in basso fondale siano quindi molto elevati. It is intuitive to understand how the costs associated with launching a pipeline in the shallow water are therefore very high.

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. In order to avoid long stretches with shallow water, therefore, variations in the route are often required, which can lead to considerable lengthening and other problems.

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. It would therefore be desirable to simplify the launching operations in shallow water, with the reduction of costs and installation times and the elimination of constraints in the choice of the route, with the possibility of optimizing the same.

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. These problems have been solved according to the present invention by a mobile platform according to the attached claim 1. Preferred aspects of the invention are the subject of the attached dependent claims.

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: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the following detailed description, given in an exemplary and non-limiting form and illustrated in the attached figures, of which:

la figura 1 mostra schematicamente una vista in pianta di una piattaforma secondo la presente invenzione; Figure 1 schematically shows a plan view of a platform according to the present invention;

la figura 2 mostra schematicamente una vista laterale della piattaforma di figura 1; figure 2 schematically shows a side view of the platform of figure 1;

la figura 3 mostra schematicamente una vista frontale della piattaforma di figura 1. figure 3 schematically shows a front view of the platform of figure 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. As can be seen in the figures, the platform according to the present invention comprises a float 2 suitable for supporting a work line for the preparation and launch of the installation, for example elements of the pipe 7 which are joined by welding, in a generically work line. indicated in the figures with the reference number 8.

A detto galleggiante sono unite una pluralità di gambe 3a, 3b, 3c e 3d di appoggio al fondale marino. A plurality of legs 3a, 3b, 3c and 3d supporting the seabed are joined to said float.

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. These supporting legs can preferably be at least four and be positioned at the vertices or laterally to said float 2, which preferably has a rectangular profile.

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. Said support legs 3a, 3b, 3c and 3d are translatable independently of each other with respect to said float 2 and equipped at their ends with wheels 4a, 4b, 4c and 4d suitable for resting on the seabed. In particular, each of said support legs can translate in a direction of greater or lesser sinking of the wheels, preferably a substantially vertical direction, which can be a direction substantially perpendicular to the float 2 which preferably has a substantially development along a horizontal plane. . The translation can take place by means of an actuation and control system made for example with jacks or a gear system, not shown in the figures, so that by adjusting the height from the bottom of the support legs 3a, 3b, 3c and 3d, the height from the bottom of the float 2 can be adjusted according to need. marine.

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. Not only that, but thanks to the presence of the wheels 4a, 4b, 4c and 4d it is possible to move the float with wheel supports while maintaining the stable support on the seabed and compensating for any variations in the bathymetric height by adjusting the height of the legs. support.

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. Since, as mentioned, the launching operations involve very long times and the movement of the float with wheel supports 1 during the operation can be a few km per day, for example from 1 to 3, any variations in the bathymetric height do not constitute a problem for the arrangement of the float itself as the specialized technicians have the time to intervene on the height adjustment of the support legs 3a, 3b, 3c and 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. The legs can be equipped with systems to lock them in the desired position, as well as the wheels can be equipped with braking systems to lock them when the platform must remain fixed.

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. The float is such a structure as to be able to receive a hydrostatic thrust such as to support at least its own weight and, preferably at least the weight of the unloaded platform. According to a further aspect it is able to support an adequately greater weight to also allow floating with a load that may be necessary for the activities to be carried out. It is also possible that the float is equipped with systems, for example having one or more floodable or draining chambers, for example with a system of valves, compressors or other compressed air sources to adapt the buoyancy capacity to the needs and the load, also possibly canceling it if desired.

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. In this way, by acting on the legs, a variable part of the weight of the platform can be transferred to the bottom, so as to make the platform stable, suitably varying the sinking line of the float. In this way it is possible to increase the stability of the platform, compared to that of a floating platform with limited sinking, as required in the presence of shallow water, even if compatible with the load that the nature of the seabed allows to transfer safely.

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. 1 / independence of the legs allows to adapt to the seabed even if inclined or irregular without inclinations to the platform or non-uniformity of support for the various legs with consequent risks of stability.

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. According to a preferred embodiment of the present invention, the platform can advantageously comprise a system of anchoring and warping cables 9 connected directly to the float 2 or to the supporting legs 3a, 3b, 3c and 3d and including warping means 6a, 6b, 6c and 6d consisting, for example, of winches suitable for winding said anchor and warp cables 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. Thanks to said anchoring and warping cables 9 and the relative warping means 6a, 6b, 6c and 6d, the platform can be moved always resting on the wheels 4a, 4b, 4c and 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. According to another embodiment of the float with wheel supports in Figure 2, means for driving the wheels 4a, 4b, 4c and 4d can be provided so as to move the platform by means of the wheels, which become driving, without having to resort to hauling on the anchor cables 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. The float with wheel supports according to what has been described up to now can also directly support trench excavation and covering systems to bury the pipes or cables to be installed.

I sistemi di scavo e ricopertura trincee possono anche utilmente essere posizionati su altre piattaforme indipendenti che precedono o seguono una piattaforma principale. The trench excavation and covering systems can also usefully be positioned on other independent platforms that precede or follow a main platform.

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. Cranes and / or overhead traveling cranes can also be provided for loading and moving the materials to be installed and storage areas where such materials can be stored before installation.

Ancora, possono esser previste rampe di varo fisse o galleggianti per il varo dei materiali da installare. Furthermore, fixed or floating launching ramps can be provided for the launching of the materials to be installed.

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. The platform according to the present invention therefore makes it possible to simplify launching in the land-sea transition sections and in the stretches of shallow water in the open sea, obtaining a considerable saving in the time and costs associated with this launching operation. It also constitutes a means for launching subsea pipelines that can also be moved in shallow water areas, albeit with stability comparable to a fixed structure and can, thanks to the ability to float, also be moved in the open sea, both with its own means of propulsion, such as engines. propeller or jet, which suitably towed.

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. The platform is also used in the transport of heavy and bulky materials and equipment in shallow waters, which otherwise would present great difficulties as conventional naval means cannot be used in this area due to the draft required. Furthermore, there are no large land vehicles suitable for transporting large loads or equipment and systems.

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. The proposed platform has a great mobility in shallow water and, thanks to its buoyancy, the more the reach of the wheels can reach a large load capacity. It is therefore a suitable vehicle for the transport of very high and bulky loads in a critical area such as that of the shallow seabed. Therefore it can be used to house drilling rigs, replacing the work line 8, or in free loading areas also in addition to the work line. It can thus allow the transport of materials to the place where the drilling is carried out and subsequently act as a support platform during the drilling itself.

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. For purely indicative purposes, a platform according to the present invention can have a float with a length of around 80 m and a width of around 30/35 m. It has been found useful, in most cases, to size the platform so as to be able to operate in water depths of around 6 - 8 m (with the wheels operational). In any case, it is clearly possible to create platforms with dimensional characteristics even very different from those indicated, if deemed appropriate.

Modifiche possono essere effettuate dall'esperto del ramo senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione. Modifications can be made by the person skilled in the art without departing from the protection scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1.Mobile platform for the installation of underwater structures, characterized in that it comprises at least one float (2), a plurality of support legs (3a, 3b, 3c, 3d), optionally at least four, fixed to said float and provided at one end of wheels (4a, 4b, 4c, 4d) suitable for resting on the seabed, said support legs (3a, 3b, 3c, 3d) being independently translatable with respect to said float (2) in a direction of greater or less sinking of the wheels, in particular a substantially vertical direction, by means of actuation and control so that the height from the bottom of said float (2) can be varied by adjusting the position of said legs. 2. A platform according to claim 1, comprising a working line (8) for launching submarine pipes, cables, umbilicals and the like. 3. Platform according to any preceding claim, characterized in that said float (2) has a substantially rectangular profile and said support legs (3a, 3b, 3c, 3d) are connected to said float (2) near the vertices or laterally to said float (2). 4. Platform according to any preceding claim, characterized in that said actuation and control means comprise hydraulic jacks or a series of gears. 5. Platform according to any preceding claim, further characterized in that it comprises a system of anchoring and / or warping cables (9), in particular connected directly to said float (2). 6. Platform according to claim 5, characterized in that said system of anchoring and warping cables (9) further comprises warping means (6a, 6b, 6c, 6d), in particular winches. 7. Platform according to any preceding claim, characterized in that it also comprises means for driving said wheels (4a, 4b, 4c, 4d) which thus become drive wheels suitable for moving the float with wheel supports (1) 8. Platform according to any preceding claim, in which the float is equipped with propulsion means, optionally with propeller or jet, for displacements in particular where the support wheels are not usable. 9. Platform according to any preceding claim, comprising areas usable for transporting materials, in particular oil drilling rigs.