ITMI20130111A1

ITMI20130111A1 - Chiatta a pescaggio variabile e sistema e metodo per trasferire carichi dalla chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d'acqua

Info

Publication number: ITMI20130111A1
Application number: IT000111A
Authority: IT
Inventors: Kimon Ardavanis; Roberto Faldini; Andrea Oldani
Original assignee: Saipem Spa
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-07-25
Also published as: EP2948594A2; EA201591364A1; EA029878B1; WO2014115117A2; US20150322639A1; US9725864B2; MX2015009274A; MX359063B; EP2948594B1; WO2014115117A3; MY181415A

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“CHIATTA A PESCAGGIO VARIABILE E SISTEMA E METODO PER TRASFERIRE CARICHI DALLA CHIATTA AD UNA STRUTTURA DI APPOGGIO IN UN CORPO D'ACQUA”

La presente invenzione riguarda una chiatta a pescaggio variabile e un sistema e un metodo per trasferire carichi dalla chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua. In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema e un metodo per trasferire la sovrastruttura di una piattaforma (tipicamente un modulo, un ponte integrato o altro) da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua.

Normalmente i moduli delle piattaforme vengono trasportati ed installati in un corpo d’acqua mediante l’impiego di natanti provvisti di sistemi di sollevamento. Tali sistemi richiedono l’impiego di mezzi costosi e sono particolarmente rischiosi in quanto richiedono il sollevamento di un modulo di una piattaforma di peso elevato e sono fortemente limitati dalle condizioni al contorno (condizioni del fondale, condizioni del mare e condizioni climatiche).

Recentemente è stata sviluppata una tecnica, nel settore definita “float-over”, la quale prevede l’impiego di una chiatta atta a supportare almeno un modulo di una piattaforma. La chiatta viene movimentata fino a posizionarsi tra le gambe della struttura di appoggio in un corpo d’acqua. Il modulo della piattaforma viene quindi movimentato in direzione verticale grazie all’azione combinata di dispositivi meccanici (martinetti idraulici ad elevata portata) e allo zavorramento della chiatta (variazione del pescaggio della chiatta).

La chiatta è fissata alla struttura di appoggio mediante un sistema di ormeggio di tipo noto, il quale limita i movimenti della chiatta lungo il piano orizzontale.

Tuttavia, questo tipo di sistema di ormeggio non riesce a limitare i movimenti della chiatta sul piano verticale. Tali movimenti sono per lo più incontrollabili e dipendono dalle condizioni del corpo d’acqua e dalle condizioni meteo.

I movimenti verticali rendono critiche le operazioni di accoppiamento tra il modulo della piattaforma e la struttura di appoggio e le operazioni di completo distacco della chiatta dalla piattaforma. Durante le operazioni di accoppiamento il movimento verticale può causare urti tra la struttura di appoggio e il modulo della piattaforma compromettendone l’accoppiamento e causandone possibili rotture.

Durante la fase di distacco è, invece, possibile che il movimento verticale della chiatta determini uno o più impatti tra la chiatta e il modulo della piattaforma appena installata.

Alcuni studi sull’entità delle forze in gioco durante le operazioni di accoppiamento e di distacco hanno dimostrato che le criticità, evidenti nelle zone in cui le condizioni del corpo d’acqua sono tipicamente imprevedibili, possono essere superate mediante un’esecuzione rapida delle operazioni di accoppiamento e di distacco.

Un sistema noto per trasferire un modulo di una piattaforma da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua è descritto nel documento US 6027287 a nome della richiedente. Tale sistema è relativamente rapido durante le operazioni di accoppiamento e di distacco. Tuttavia, tale sistema risulta essere eccessivamente lento nelle situazioni di emergenza in cui è necessaria una reversibilità delle operazioni appena effettuate.

Altri metodi simili sono descritti nei documenti EP0097069, US 5403124, US 5522680, US 6293734, US 6347909 e US 6981823 e più recentemente nei documenti WO 2010098898 e WO 2011028568.

È pertanto uno scopo della presente invenzione quello di realizzare una chiatta a pescaggio variabile da utilizzare in un sistema per trasferire carichi dalla chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua che ovvii agli inconvenienti dell’arte nota.

In accordo con tale scopo, la presente invenzione riguarda una chiatta a pescaggio variabile, la quale è configurata per trasferire carichi in un corpo d’acqua e presenta una linea di galleggiamento in funzione del pescaggio; la chiatta comprendendo:

– uno scafo;

– una carena;

– almeno una prima camera disposta nella scafo e selettivamente allagabile per modificare il pescaggio della chiatta;

– almeno una valvola di allagamento, la quale è disposta sotto la linea di galleggiamento per allagare la camera; e

– un dispositivo di comando configurato per selettivamente aprire la valvola di allagamento per allagare la camera.

Grazie all’impiego di una valvola di allagamento disposta sotto la linea di galleggiamento della chiatta, l’allagamento della camera della chiatta è molto rapido e, di conseguenza, la variazione di pescaggio desiderata viene raggiunta molto rapidamente. In questo modo vengono minimizzati i tempi di realizzazione della fase di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio. Tale fase risulta essere molto critica e richiede tempi di esecuzione molto brevi.

Grazie alla presente invenzione, i tempi per eseguire la fase di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio sono dell’ordine di qualche minuto. Tali tempistiche sono ottimali per poter effettuare le operazioni con una certa accuratezza e allo stesso tempo impedire l’insorgenza di urti tra le parti e un aumento delle forze scambiate tra il carico e la struttura di appoggio che comporterebbero danni indesiderati.

La chiatta secondo la presente invenzione ha, inoltre, una struttura molto semplice e di economica realizzazione rispetto alle soluzioni dello stato dell’arte, le quali richiedono l’impiego esclusivo di impianti a pompa per lo zavorramento della chiatta. L’uso dei soli impianti a pompa per lo zavorramento della chiatta rende la fase di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio molto lenta e pertanto pericolosa.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la valvola di allagamento è disposta sulla carena della chiatta. In questo modo, ad una apertura della valvola di allagamento corrisponde un immediato flusso di acqua alla chiatta rendendo più rapida la fase di riempimento della prima camera.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la valvola di allagamento è una valvola del tipo a farfalla. L’impiego di valvole a farfalla garantisce affidabilità, facilità di controllo e di manutenzione e la possibilità di avere una luce di passaggio molto elevata.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la valvola di allagamento è una valvola del tipo a saracinesca. L’impiego di valvole a saracinesca garantisce affidabilità e la possibilità di avere una luce di passaggio molto elevata.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la valvola di allagamento ha un diametro di passaggio superiore a 0,5 m, preferibilmente compreso tra 0,8 e 1,2 metri. L’elevato diametro di passaggio della valvola di allagamento consente di alimentare grandi portate di acqua all’interno della chiatta e di velocizzare il riempimento delle camere della chiatta e di conseguenza l’aumento del pescaggio della chiatta.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la chiatta comprende almeno una seconda camera selettivamente allagabile e disposta a un livello superiore al livello della prima camera e almeno una pompa per trasferire l’acqua dalla prima camera alla seconda camera.

In questo modo l’apertura della valvola di allagamento determina il riempimento veloce della sola prima camera, mentre il riempimento della seconda camera è affidato ad un sistema di trasferimento a pompa. Il trasferimento dell’acqua dalla prima camera alla seconda camera rende nuovamente allagabile la prima camera. Ciò comporta la possibilità di aumentare ulteriormente il pescaggio della chiatta allagando nuovamente la prima camera mediante la semplice apertura della valvola di allagamento rapido.

Secondo una forma preferita di attuazione la seconda camera è adiacente alla prima camera. Preferibilmente la seconda camera è disposta al di sopra della prima camera.

In questo modo il trasferimento dell’acqua dalla prima camera alla seconda camera è facilitato essendo minimizzata la distanza tra la prima e la seconda camera.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la chiatta comprende una pluralità di prime camere collegate tra loro mediante aperture di collegamento.

In questo modo l’apertura della valvola di allagamento rapido determina un allagamento omogeneo delle prime camere evitando sbilanciamenti pericolosi della chiatta. Di conseguenza la chiatta risulta stabile durante lo zavorramento.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la chiatta comprende una pluralità di prime camere e almeno un primo tunnel, il quale collega il corpo d’acqua con almeno una prima camera della pluralità di prime camere; la valvola di allagamento rapido essendo disposta in comunicazione fluidica con il primo tunnel.

In questo modo, l’apertura della valvola di allagamento determina immediatamente l’allagamento del tunnel e successivamente l’allagamento delle prime camere ad esso collegate.

La presenza del tunnel evita che un eventuale malfunzionamento della valvola di allagamento rapido determini un allagamento indesiderato e non omogeneo delle prime camere e uno zavorramento della chiatta potenzialmente pericoloso.

In questo caso l’apertura indesiderata della valvola di allagamento determina il riempimento del solo tunnel senza modificare eccessivamente il pescaggio della chiatta.

Oltretutto la presenza del tunnel rende maggiormente omogeneo l’allagamento delle prime camere ad esso collegate evitando sbilanciamenti della chiatta. In questo modo, la chiatta risulta stabile durante lo zavorramento.

Secondo una forma preferita di attuazione la prima camera è collegata al primo tunnel mediante almeno una valvola di alimentazione. Il dispositivo di comando essendo configurato per selettivamente aprire la valvola di alimentazione.

In questo modo l’allagamento della prima camera collegata al tunnel è controllato dal dispositivo di comando. Ciò garantisce maggior sicurezza nell’evitare un allagamento indesiderato della prima camera.

Secondo una forma preferita di attuazione la chiatta comprende un secondo tunnel, il quale è in comunicazione con una ulteriore prima camera della pluralità di prime camere.

La presenza del secondo tunnel consente di servire un numero di prime camere maggiore rispetto alla soluzione con un solo tunnel.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione la seconda camera è provvista di almeno un dispositivo di svuotamento rapido, il quale collega la seconda camera con l’esterno della chiatta.

In questo modo, quando la seconda camera è allagata, il pescaggio della chiatta può essere rapidamente ridotto mediante la semplice attivazione del dispositivo di svuotamento rapido.

Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione il dispositivo di svuotamento rapido comprende una valvola di svuotamento rapido, la quale è configurata per svuotare la seconda camera quando la valvola di svuotamento rapido è disposta sopra la linea di galleggiamento.

In questo modo la semplice apertura della valvola di svuotamento determina la fuoriuscita dell’acqua dalla seconda camera senza l’ausilio di mezzi di estrazione. La differenza di pressione tra l’interno della seconda camera e l’esterno (sopra la linea di galleggiamento) genera il flusso di acqua in uscita.

È un ulteriore scopo della presente invenzione quello di realizzare un sistema per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua che sia più rapido dei sistemi di tipo noto nello svolgimento delle operazioni necessarie al trasferimento e che, al contempo, sia di facile ed economica realizzazione.

In accordo con tali scopi, la presente invenzione è relativa ad un sistema per trasferire carichi da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua in accordo alla rivendicazione 20.

In questo modo, l’allagamento delle camere interne della chiatta può essere effettuato velocemente rendendo rapide le operazioni di accoppiamento tra il carico e la struttura di appoggio.

È un ulteriore scopo del trovato quello di fornire un metodo per trasferire carichi da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua che sia semplice ed in grado di velocizzare le operazioni necessarie al trasferimento rispetto ai metodi dell’arte nota.

In accordo con tali scopi, la presente invenzione è relativa ad un metodo per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua; la chiatta presentando una linea di galleggiamento in funzione del pescaggio e comprendendo uno scafo, una carena, almeno una prima camera disposta nella scafo e selettivamente allagabile per modificare il pescaggio della chiatta, almeno una valvola di allagamento, la quale è disposta sotto la linea di galleggiamento per allagare la prima camera, e un dispositivo di comando configurato per selettivamente aprire la valvola di allagamento per allagare la prima camera; la struttura di appoggio essendo disposta in appoggio su un letto di un corpo d’acqua ed essendo provvista di almeno un elemento di appoggio atto ad essere accoppiato al carico; il metodo comprendendo le fasi di:

− posizionare la chiatta supportante un carico provvisto di almeno un elemento di accoppiamento in una posizione di trasferimento, in cui la chiatta è disposta in modo che l’elemento di accoppiamento del carico sia sostanzialmente allineato con l’elemento di appoggio della struttura di appoggio;

− aumentare il pescaggio della chiatta mediante l’allagamento almeno della prima camera fino ad ottenere il contatto tra l’elemento di accoppiamento del carico e l’elemento di appoggio della struttura di appoggio e il completo trasferimento del carico dalla chiatta alla struttura di appoggio;

− spostare la chiatta dalla posizione di trasferimento; in cui la fase di aumentare il pescaggio della chiatta comprende aprire detta valvola di allagamento per allagare almeno la prima camera.

In questo modo il metodo secondo la presente invenzione garantisce che l’aumento del pescaggio della chiatta e di conseguenza l’accoppiamento ed il trasferimento del carico dalla chiatta alla struttura di appoggio avvenga in modo veloce ed affidabile.

La semplice apertura della valvola di allagamento determina, infatti, un rapido aumento del pescaggio della chiatta.

Ciò comporta la minimizzazione dei tempi di realizzazione della fase di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio. Tale fase risulta essere molto critica e richiede tempi di esecuzione molto brevi.

Grazie alla tecnica secondo la presente invenzione, i tempi per eseguire la fase di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio sono dell’ordine di qualche minuto.

In accordo ad una variante preferita del metodo secondo la presente invenzione, la chiatta comprende almeno una seconda camera selettivamente allagabile e disposta a un livello superiore al livello della prima camera e almeno una pompa per trasferire l’acqua dalla prima camera alla seconda camera; la fase di aumentare il pescaggio della chiatta comprendendo le fasi di:

− allagare almeno la prima camera;

− alimentare almeno alla seconda camera l’acqua presente nella prima camera mediante almeno una pompa.

In questo modo l’apertura della valvola di allagamento determina il riempimento veloce della sola prima camera, mentre il riempimento della seconda camera è affidato ad un sistema di trasferimento a pompa. Il trasferimento dell’acqua dalla prima camera alla seconda camera rende nuovamente allagabile la prima camera.

Secondo una variante preferita del metodo secondo la presente invenzione, la fase di aumentare il pescaggio della chiatta comprende anche la fase di allagare nuovamente almeno la prima camera dopo aver alimentato alla seconda camera l’acqua presente nella prima camera.

In questo modo, la semplice apertura della valvola di allagamento determina un ulteriore aumento del pescaggio della chiatta in quanto consente un nuovo allagamento della prima camera.

Secondo una variante, il metodo secondo la presente invenzione comprende anche la fase di diminuire il pescaggio della chiatta mediante lo svuotamento della seconda camera attraverso un dispositivo di svuotamento rapido.

In questo modo è possibile rendere reversibile l’operazione di accoppiamento del carico alla struttura di appoggio. Lo svuotamento della seconda camera, infatti, determina una diminuzione del pescaggio che si può rivelare essenziale per recuperare il carico in condizioni critiche.

Secondo una variante del metodo secondo la presente invenzione la fase di svuotamento della seconda camera comprende la fase di aprire almeno una valvola di svuotamento rapido della seconda camera quando la valvola di svuotamento rapido è sopra la linea di galleggiamento.

In questo modo, la semplice apertura della valvola di svuotamento determina la fuoriuscita dell’acqua dalla seconda camera senza l’ausilio di mezzi di estrazione. La differenza di pressione tra l’interno della seconda camera e l’esterno (al di sopra della linea di galleggiamento) è sufficiente per generare il flusso di acqua in uscita.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

– la figura 1 è una vista prospettica del sistema per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua in accordo alla presente invenzione in una prima posizione operativa;

– la figura 2 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1;

– la figura 3 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1 in una seconda posizione operativa;

– la figura 4 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1 in una terza posizione operativa;

– la figura 5 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1 in una quarta posizione operativa;

– la figura 6 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1 in una quinta posizione operativa;

– la figura 7 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del sistema di figura 1 in una sesta posizione operativa;

– la figura 8 è una vista dall’alto, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un primo dettaglio del sistema di figura 1;

– la figura 9 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, del primo dettaglio di figura 8;

– la figura 10 è una vista laterale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un secondo dettaglio del sistema per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua in accordo alla presente invenzione;

– la figura 11 è una vista frontale di un terzo dettaglio in accordo ad una variante del sistema secondo la presente invenzione;

– le figure 12-16 sono viste frontali in scala ingrandita, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un dettaglio del sistema secondo la presente invenzione rispettivamente nelle posizioni operative delle figure 2, 4-7.

In figura 1 è indicato con il numero di riferimento 1 un sistema per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua in accordo alla presente invenzione.

Il sistema 1 comprende una chiatta 2, la quale supporta un carico 3, ed una struttura di appoggio 4, la quale è disposta in appoggio su un letto 5 di un corpo d’acqua 6.

In dettaglio, il carico 3 è supportato dalla chiatta 2 in modo tale da sporgere, almeno in parte, dalla chiatta 2.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato il carico 3 è un modulo superiore di una piattaforma configurata per eseguire un programma di perforazione di pozzi subacquei e/o l’estrazione di idrocarburi; in generale, il modulo può essere utilizzato per qualsiasi attività offshore, anche non necessariamente connessa agli idrocarburi. Ad esempio la piattaforma può essere utilizzato per attività correlate a campi eolici.

Il modulo 3 è provvisto di almeno un ponte 8 provvisto di una faccia superiore 9 e di una faccia inferiore 10.

Su un lato del ponte 8, lungo la faccia superiore 9, è disposto un impianto di perforazione 11. In prossimità dell’impianto di perforazione 11 è disposto un ulteriore ponte 12 avente la funzione di eliporto. Il modulo 3 comprende, inoltre, almeno una gru 13 disposta sul ponte 8 dal lato opposto del ponte 12 rispetto all’impianto di perforazione 11.

Il modulo 3 comprende, infine, attrezzature e dispositivi vari, sale macchine e alloggi non illustrati nelle figure allegate.

Con riferimento alla figura 2, il modulo 3 è provvisto di almeno quattro elementi di accoppiamento 14 (solo due dei quali sono visibili in figura 2), i quali si protendono dalla faccia inferiore 10 del ponte 8.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato gli elementi di accoppiamento 14 sono definiti da piloni.

Preferibilmente, i piloni 14 sono otto e sono disposti ai vertici di due quadrilateri sostanzialmente allineati.

Preferibilmente, i piloni 14 sono sostanzialmente ortogonali alla faccia inferiore 10.

Ciascun pilone 14 ha preferibilmente una forma sostanzialmente cilindrica e presenta una estremità 15 accoppiata alla faccia inferiore 10 ed una estremità 16, la quale è provvista di un incavo 17 (meglio visibile in figura 12) atto a definire una sede di accoppiamento.

Preferibilmente, l’incavo 17 ha una forma conica o troncoconica.

Con riferimento alla figura 1 e 2, la struttura di appoggio 4 comprende due gambe 20 in appoggio sul letto 5 del corpo d’acqua 6 e fissate al letto 5 del corpo d’acqua 6.

Nelle figure allegate le gambe 20 sono definite da strutture reticolari; tuttavia le gambe 20 possono essere definite da strutture tubolari o altri tipi di struttura. Ciascuna gamba 20 si estende lungo un asse A e presenta una porzione di base 21, fissata al letto 5 del corpo d’acqua 6 ed una porzione di estremità 22, la quale è atta ad essere fissata al modulo 3.

In particolare, la porzione di estremità 22 di ciascuna gamba 20 è provvista di almeno due elementi di appoggio 23.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, ciascuna porzione di estremità comprende quattro elementi di appoggio 23 disposti ai vertici di un quadrilatero.

Ciascun elemento di appoggio 23 è preferibilmente provvisto di una estremità 24 conformata a punta ed atta ad impegnare l’incavo 17 del rispettivo pilone 14 del modulo 3 (figura 12).

La chiatta 2 si estende sostanzialmente lungo un piano perpendicolare all’asse A e comprende uno scafo 18a configurato per galleggiare in un corpo d’acqua 6 assumendo una linea di galleggiamento L.

La linea di galleggiamento L definisce la carena 18b, la quale costituisce la parte immersa dello scafo 18a.

La chiatta 2 comprende una pluralità di elementi di supporto 25 (figura 2) configurati per supportare il carico 3 durante il trasporto e durante il trasferimento del carico 3 dalla chiatta 2 alla struttura di appoggio 4. Preferibilmente gli elementi di supporto 25 presentano una struttura reticolare a traliccio. Varianti non illustrate prevedono che gli elementi di supporto 25 possano essere definiti da strutture tubolari o altri tipi di struttura.

Preferibilmente la chiatta 2 non è provvista di un proprio apparato di propulsione e viene rimorchiata all’occorrenza.

Con riferimento alla figura 8, lo scafo 18a (figura 2) è provvisto di due paratie longitudinali 26 che si estendono da poppa a prua, e da una pluralità di paratie trasversali 27, le quali sono sostanzialmente ortogonali alle paratie longitudinali 26.

Le paratie longitudinali 26 e le paratie trasversali 27 definiscono una pluralità di camere 28 a chiusura stagna. Le camere della pluralità di camere 28 possono essere selettivamente allagate o svuotate indipendentemente l’una dall’altra per ottenere un determinato zavorramento durante le operazioni di trasferimento del carico 3 dalla chiatta 2 alla struttura di appoggio 4.

Con riferimento alla figura 9, la chiatta 2 è provvista di un ponte intermedio 29, il quale suddivide in porzioni superiori e porzioni inferiori le camere della pluralità di camere 28 disposte al centro della chiatta 2.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato la pluralità di camere 28 comprende nove camere di prua 30, nove camere di poppa 31, sei camere mediane superiori 32 e sei camere mediane inferiori 33.

La chiatta 2 è, inoltre, dotata di due tunnel 35a e 35b disposti lungo il fondo della chiatta 2 in posizione mediana e sono in comunicazione con le camere mediane inferiori 33. Preferibilmente, i tunnel 35a e 35b sono disposti trasversalmente l’uno rispetto all’altro a formare una croce. Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, i tunnel 35a e 35b sono disposti ortogonalmente tra loro.

La chiatta 2 comprende, inoltre, una pluralità di valvole di allagamento 36, le quali sono disposte lungo la carena 18b (figura 2) al di sotto della linea di galleggiamento L e sono interposte tra il corpo d’acqua 6 ed una o più camere mediane inferiori 33.

Le valvole di allagamento 36 sono comandate da un dispositivo di comando (non illustrato per semplicità nelle figure allegate), il quale è configurato per selettivamente aprire le valvole di allagamento 36 per ottenere l’allagamento delle rispettive camere mediane inferiori 33.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, le valvole di allagamento 36 sono in comunicazione fluidica con i tunnel 35a e 35b e sono configurate per allagare i tunnel 35a e 35b quando aperte.

I tunnel 35a e 35b sono in comunicazione con le camere mediane inferiori 33 attraverso rispettive valvole di alimentazione 37 (una sola delle quali è visibile in figura 10).

Le valvole di alimentazione 37 sono comandate dal dispositivo di comando, il quale è configurato per selettivamente aprire le valvole di alimentazione 37 in modo da ottenere l’allagamento delle rispettive camere mediane inferiori 33 con l’acqua presente nei tunnel 35a e 35b.

I tunnel 35a e 35b sono pertanto dedicati all’allagamento delle camere mediane inferiori 33.

In uso, l’apertura delle valvole di allagamento 36 determina l’allagamento dei tunnel 35a e 35b e la successiva apertura delle valvole di alimentazione 37 determina l’allagamento delle camere mediane inferiori 33.

Preferibilmente, le valvole di allagamento 36 sono valvole a grande luce del tipo a farfalla.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato il diametro delle valvole di allagamento 36 è superiore a 0,5 m, preferibilmente compreso tra circa 0,8 m e 1,2 m.

Il flusso di acqua tra il corpo d’acqua 6 e l’interno dei tunnel 35a e 35b viene generato per differenza di pressione e senza l’ausilio di pompe essendo le valvole di allagamento 36 disposte al di sotto della linea di galleggiamento L.

Una variante prevede che le valvole di allagamento 36 siano valvole del tipo a saracinesca come illustrato in figura 11.

Una ulteriore variante non illustrata prevede che le valvole di allagamento 36 siano valvole a sfera.

Preferibilmente, le valvole di alimentazione 37 sono valvole a grande luce del tipo a farfalla.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato il diametro delle valvole di alimentazione 37 è superiore a 0,5m, preferibilmente compreso tra circa 0,8 m e 1,2 m.

Una variante prevede che le valvole di alimentazione 37 siano valvole a sfera.

Una ulteriore variante prevede che le valvole di alimentazione 37 siano valvole a saracinesca.

Una variante non illustrata prevede che la chiatta 2 sia priva dei tunnel 35a e 35b e che le camere mediane inferiori 33 siano direttamente collegate con il corpo d’acqua 6 mediante le rispettive le valvole di allagamento. Nel caso in cui non siano presenti i tunnel 35a e 35b, le sei camere mediane inferiori 33 sono collegate tra loro mediante aperture di collegamento disposte lungo la paratia 27 e le paratie 26 (figura 8 e figura 9). In questo modo viene favorito un allagamento rapido ed omogeneo delle camere mediane inferiori 33. Ciò comporta una maggiore stabilità della chiatta 2.

Con riferimento alla figura 10, le camere mediane superiori 32 e le camere mediane inferiori 33 sono collegate tra loro mediante una o più pompe fluidodinamiche 38, preferibilmente centrifughe. Le pompe fluidodinamiche 38 sono configurate per prelevare acqua dalle camere mediane inferiori 33 e alimentarla alle camere mediane superiori 32.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, ciascuna camera mediana inferiore 33 è provvista di una rispettiva pompa 38 per alimentare acqua alla camera mediana superiore 32 adiacente.

Una variante non illustrata prevede che una pompa centrifuga possa prelevare acqua da più camere mediane inferiori 33 e servire contemporaneamente più camere mediane superiori 32.

Una ulteriore variante non illustrata prevede la presenza di un impianto di estrazione provvisto di una sola pompa centrifuga e di una pluralità di linee di estrazione e di mezzi di regolazione configurati per selettivamente aspirare acqua dalle camere mediane inferiori 33 selezionate e selettivamente alimentare acqua alle camere mediane superiori 32 selezionate.

Con riferimento alla figura 10, le camere mediane superiori 32 sono provviste di rispettive valvole di svuotamento rapido 42, le quali collegano le camere mediane superiori 32 direttamente con l’esterno. Le valvole di svuotamento rapido 42 sono configurate per svuotare le camere mediane superiori 32 quando le valvole di svuotamento rapido 42 sono disposte al di sopra della linea di galleggiamento L.

Preferibilmente, le valvole di svuotamento rapido 42 sono valvole del tipo a farfalla.

Ciascuna valvola di svuotamento rapido 42 è comandata dal dispositivo di comando (non illustrato per semplicità nelle figure allegate).

Lo svuotamento delle camere mediane superiori 32 consente una riduzione rapida del pescaggio della chiatta 2.

Preferibilmente, ciascuna valvola di svuotamento rapido 42 è disposta sulla parete della rispettiva camera mediana superiore 32 che separa la camera mediana superiore 32 dall’esterno.

Preferibilmente, la valvola di svuotamento 42 è disposta su tale parete in prossimità del fondo della rispettiva camera mediana superiore 32 per ottenere il massimo svuotamento.

L’apertura di tali valvole di svuotamento rapido 42 si rivela molto utile, come vedremo in dettaglio più avanti, durante le operazioni di trasferimento del carico 3 quando si rivela necessaria una ripresa rapida del carico 3 in situazioni di emergenza.

La chiatta 2 comprende, infine, un circuito idraulico ausiliario di tipo convenzionale (non illustrato nelle figure allegate) e configurato per selettivamente alimentare acqua alle camere di prua 30 e alle camere di poppa 31 e selettivamente svuotare le camere di prua 30 e le camere di poppa 31.

Il circuito idraulico ausiliario comprende preferibilmente una pluralità di pompe centrifughe in grado di prelevare l’acqua dal corpo d’acqua 6 e alimentarla direttamente alle camere di prua 30 e alle camere di poppa 31.

Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, il circuito idraulico ausiliario è configurato per selettivamente prelevare l’acqua dal corpo d’acqua 6 e alimentarla direttamente alle camere mediane inferiori 33 e, eventualmente, anche alle camere mediane superiori 32 e per svuotare le camere mediane inferiori 33 e, eventualmente, anche le camere mediane superiori 32.

Una variante non illustrata prevede che il circuito idraulico ausiliario non sia configurato per servire le camere mediane inferiori 33 e le camere mediane superiori 32.

Una seconda variante non illustrata prevede che la chiatta 2 sia provvista di un sistema meccanico di ausilio alle operazioni di accoppiamento tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4. Il sistema meccanico potrebbe essere ad esempio provvisto di martinetti idraulici di grande portata che possano accelerare le operazioni di accoppiamento o disaccoppiamento.

Con riferimento alle figure 2-7, il metodo per trasferire il carico 3 dalla chiatta 2 alla struttura di appoggio 4 in un corpo d’acqua 6 prevede una sequenza di operazioni, le quali, come vedremo in dettaglio più avanti, si susseguono sostanzialmente nell’ordine sotto indicato: • trasporto della chiatta 2 che supporta il carico 3 in prossimità della struttura di appoggio 4 (figura 1 e figura 2);

• posizionamento e ormeggio della chiatta 2 tra le gambe 20 della struttura di appoggio 4 in modo tale che tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4 sia presente una distanza D1 di circa 1-2 m (figura 3 e figura 12); • primo accoppiamento rapido tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4 con un trasferimento di una percentuale di carico variabile, preferibilmente tale da eliminare qualsiasi movimento relativo tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4; nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato la percentuale di carico trasferita in questa fase va dal 30% al 50% (figura 4 e figura 13);

• trasferimento parziale del carico dal 30/50% sino al 75% (figura 5 e figura 14);

• trasferimento totale rapido del 100% del carico e distacco della chiatta 2 dal carico 3 con una distanza D2 di almeno 1-2 m tra la chiatta 2 e il carico 3 (figura 6 e figura 15);

• trasporto della chiatta 2 al di fuori della struttura di appoggio 4 (fase illustrata in tratteggio nella figura 7).

La fase di trasferimento parziale del carico (dal 30/50% sino al 75%) è opzionale.

Il carico può essere, infatti, sostanzialmente trasferito in due fasi solamente: la fase di accoppiamento rapido, in cui si ha il trasferimento di una percentuale di carico variabile tale da eliminare qualsiasi movimento relativo tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4, e la fase di trasferimento totale del carico.

In dettaglio, il trasporto della chiatta 2 in prossimità della struttura di appoggio 4 viene effettuato mediante rimorchio della chiatta 2. Nell’esempio non limitativo qui descritto, la chiatta 2 non è, infatti, munita di un apparato di propulsione.

Una variante non illustrata prevede che la chiatta 2 sia provvista di un apparato di propulsione.

Durante le operazioni di trasporto alcune della pluralità di camere 28 della chiatta 2 sono riempite totalmente o parzialmente con acqua al fine di regolare l’assetto della chiatta 2. Nell’esempio non limitativo illustrato in figura 2 almeno tre camere di prua 30 e una camera di poppa 31 sono riempite totalmente o parzialmente in modo da garantire un assetto stabile alla chiatta 2. La fase di riempimento delle tre camere di prua 30 e una camera di poppa 31 viene effettuata mediante il circuito idraulico ausiliario.

Una volta posizionata la chiatta 2 tra le gambe 20 della struttura di appoggio 4 si procede all’ormeggio della chiatta 2 alle gambe 20 mediante ormeggi ed eventualmente mediante l’impiego di mezzi di soppressione del moto sul piano orizzontale di uso comune (non illustrati nelle figure allegate), come ad esempio riscontri meccanici elastici (pistoni) oppure parabordi (“ocean cushions”).

La chiatta 2 posizionata tra le gambe 20 della struttura di appoggio 4 deve essere immersa nel corpo d’acqua 6 in modo tale che la distanza D1 tra l’estremità 16 del pilone 14 di accoppiamento del carico 3 e l’estremità 24 dell’elemento di appoggio 23 delle gambe 20 della struttura di appoggio 4 sia pari a circa 1-2 metri (figura 2 e figura 12).

Durante le fasi di trasporto, posizionamento e ormeggio le valvole di allagamento 36 dei tunnel 35a e 35b sono chiuse e il pescaggio P della chiatta 2 si aggira intorno ai 5,5 m come illustrato in figura 12. Qui e nel seguito per pescaggio P si intende la distanza lungo una direzione sostanzialmente verticale tra la parte inferiore della carena 18b della chiatta 2 e il livello L di galleggiamento (figura 2).

Con riferimento alla figura 3, una volta effettuato l’ormeggio della chiatta 2, le camere mediane inferiori 33 vengono riempite con acqua e la chiatta 2 viene immersa nel corpo d’acqua 6 al fine di ridurre la distanza D1 fino ad ottenere il contatto tra l’estremità 16 del pilone 14 di accoppiamento del carico 3 e l’estremità 24 dell’elemento di appoggio 23 delle gambe 20 (figura 2).

L’accoppiamento è una tra le fasi più critiche del metodo di trasferimento secondo la presente invenzione e, pertanto, è necessario che l’allagamento delle camere mediane inferiori 33 avvenga molto velocemente. Nell’esempio non limitativo qui descritto ed illustrato, il tempo impiegato per ottenere il contatto tra l’estremità 16 di ciascun pilone 14 di accoppiamento del carico 3 e l’estremità 24 di ciascun elemento di appoggio 23 delle gambe 20 è dell’ordine dei minuti.

In particolare, il riempimento delle camere mediane inferiori 33 avviene mediante la semplice apertura delle valvole di allagamento 36, le quali si trovano al di sotto della linea di galleggiamento L.

Con riferimento alla figura 4 e alla figura 13, ad accoppiamento avvenuto le camere mediane inferiori 33 risultano completamente riempite in modo da ottenere il parziale trasferimento del carico 3 alla struttura di appoggio 4 (figura 4). Nell’esempio non limitativo illustrato, la percentuale di carico 3 trasferita alla struttura di appoggio 4 durante questa fase è compresa tra il 30% ed il 50%. In questo modo si ottiene una configurazione stabile in quanto si ha un annullamento dei movimenti relativi tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4.

Nella configurazione di figura 4 e di figura 13, le valvole di allagamento 36 dei tunnel 35a e 35b sono aperte e il pescaggio P della chiatta 2 si aggira intorno ai 7,5 m (figura 13).

Con riferimento alla figura 5 e alla figura 14, le camere mediane superiori 32 vengono riempite mediante l’impiego delle pompe fluidodinamiche 38 (figura 10) che prelevano acqua dalle camere mediane inferiori 33.

Durante il prelievo dell’acqua dalle camere mediane inferiori 33, le valvole di allagamento 36 dei tunnel 35a e 35b sono chiuse e il pescaggio P della chiatta 2 rimane invariato e si aggira intorno ai 7,5 m (figura 14).

In caso di emergenza (ad esempio in caso di un cambiamento repentino delle condizioni meteo marine), è possibile operare uno svuotamento rapido delle camere mediane superiori 32 mediante l’apertura delle valvole di svuotamento rapido 42 (figura 10). In questo modo si ottiene una rapida emersione della chiatta 2 e il carico 3 viene trasferito nuovamente sulla chiatta 2.

Il tempo impiegato per il riempimento delle camere mediane superiori 32 è dell’ordine delle ore. Il trasferimento dell’acqua di zavorra dalle camere mediane inferiori 33 alle camere mediane superiori 32 mediante l’impiego delle pompe fluidodinamiche 38 (figura 10) avviene in una configurazione stabile e reversibile essendo già stato effettuato l’accoppiamento tra il carico 3 e la struttura di appoggio 4.

Con riferimento alla figura 6 e alla figura 15, appena terminato il riempimento delle camere mediane superiori 32, le camere mediane inferiori 33 possono venire opzionalmente e parzialmente riempite per aumentare il pescaggio P della chiatta 2 e favorire il trasferimento del carico 3 alla struttura di appoggio 4 da una percentuale del 50% ad una percentuale del 75% circa.

In questa fase il riempimento parziale delle camere mediane inferiori 32 può venire effettuato con il circuito idraulico ausiliario, se presente.

In tale configurazione il pescaggio P della chiatta aumenta e si aggira intorno agli 8,5 m come illustrato in figura 15. Durante il riempimento delle camere mediane inferiori 33 inizia il distacco del carico 3 dalla chiatta 2.

Con riferimento alla figura 7, le camere mediane inferiori 33 vengono completamente riempite in modo da aumentare il pescaggio P della chiatta 2 fino ad un valore di circa 9,5 m come illustrato in figura 16. L’aumento del pescaggio P deve essere tale da ottenere una distanza D2 tra gli elementi di supporto 25 della chiatta 2 e la faccia inferiore 10 del ponte 8 del carico 3 pari a circa 1-2 metri. La distanza D2 deve essere sufficiente per consentire la fuoriuscita della chiatta 2 dalla posizione di trasferimento senza che ci sia contatto tra la chiatta 2 e il carico 3.

La fase di riempimento finale delle camere mediane inferiori 33 è rapida e richiede un tempo dell’ordine dei minuti così da evitare rischi di collisioni per moto ondoso.

In questa fase, il riempimento delle camere mediane inferiori 33 richiede assolutamente l’apertura delle valvole di allagamento 36.

Le linee tratteggiate di figura 7 indicano la fase di fuoriuscita della chiatta 2 dalla posizione di trasferimento.

Resta inteso che tutte le fasi del metodo sopra descritto possano prevedere il riempimento o lo svuotamento controllato delle camere di prua 30 e delle camere di poppa 31 per regolare il pescaggio della chiatta 2 o, semplicemente, per regolare l’assetto della chiatta 2.

Risulta infine evidente che al sistema e al metodo per trasferire un carico da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua e alla chiatta qui descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una chiatta a pescaggio variabile e configurata per trasferire carichi in un corpo d’acqua presenta una linea di galleggiamento (L) in funzione del pescaggio; la chiatta (2) comprendendo: – uno scafo (18a); – una carena (18b); – almeno una prima camera (33) disposta nello scafo (18a) e selettivamente allagabile per modificare il pescaggio della chiatta (2); – almeno una valvola di allagamento (36), la quale è disposta sotto la linea di galleggiamento (L) per allagare la prima camera (33); e – un dispositivo di comando configurato per selettivamente aprire la valvola di allagamento (36) per allagare la prima camera (33).
2. Una chiatta come rivendicata nella rivendicazione 1, in cui la valvola di allagamento (36) è disposta lungo la carena (18b).
3. Una chiatta come rivendicata nella rivendicazione 1 o 2, in cui la valvola di allagamento (36) è una valvola del tipo a farfalla.
4. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la valvola di allagamento (36) è una valvola del tipo a saracinesca.
5. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la valvola di allagamento (36) ha un diametro superiore a 0,5 m, preferibilmente compreso tra 0,8 e 1,2 metri.
6. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, e comprendente almeno una seconda camera (32), selettivamente allagabile e disposta a un livello superiore al livello della prima camera (33), e almeno una pompa (38) per trasferire l’acqua dalla prima camera (33) alla seconda camera (32).
7. Una chiatta come rivendicata nella rivendicazione 6, in cui la seconda camera (32) è adiacente alla prima camera (33), preferibilmente al di sopra della prima camera (33).
8. Una chiatta come rivendicato in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, e comprendente una pluralità di prime camere (33) collegate tra loro mediante aperture di collegamento.
9. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente una pluralità di prime camere (33) e almeno un primo tunnel (35a), il quale collega il corpo d’acqua (6) con almeno una prima camera (33) della pluralità di prime camere (33); la valvola di allagamento (36) essendo disposta in comunicazione fluidica con il primo tunnel (35a).
10. Una chiatta come rivendicata nella rivendicazione 9, in cui la prima camera (33) è collegata al primo tunnel (35a), preferibilmente mediante almeno una valvola di alimentazione (37).
11. Una chiatta secondo la rivendicazione 10, in cui il dispositivo di comando è configurato per selettivamente aprire e chiudere la valvola di alimentazione (37).
12. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui il primo tunnel (35a) è disposto sul fondo dello scafo (18a) in posizione mediana lungo l’asse dello scafo (18a).
13. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12, comprendente un secondo tunnel (35b), il quale è in comunicazione con una ulteriore prima camera (33) della pluralità di prime camere (33).
14. Una chiatta come rivendicato nella rivendicazione 13, in cui il secondo tunnel (35b) è disposto ortogonalmente al primo tunnel (35a).
15. Una chiatta come rivendicato nella rivendicazione 13 o 14, in cui il secondo tunnel (35b) è in comunicazione con il primo tunnel (35a) .
16. Una chiatta come rivendicata in una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, comprendente una pluralità di prime camere di prua (30); una pluralità di prime camere di poppa (31); e una pluralità di prime camere mediane inferiori (33) disposte tra le prime camere di poppa (31) e le prime camere di prua (30); la valvola di allagamento (36) essendo disposta in modo da allagare almeno una delle prime camere mediane inferiori (33).
17. Una chiatta come rivendicata nella rivendicazione 16, e comprendente una pluralità di seconde camere mediane superiori (32), le quali sono collegate alle prime camere mediane inferiori (33) mediante una o più pompe (38).
18. Una chiatta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 17, in cui la seconda camera (32) è provvista di almeno un dispositivo di svuotamento rapido (42) il quale collega la seconda camera (32) con l’esterno della chiatta (2).
19. Una chiatta secondo la rivendicazione 18, in cui il dispositivo di svuotamento rapido comprende una valvola di svuotamento rapido (42), la quale è configurata per svuotare la seconda camera (32) quando la valvola di svuotamento rapido (42) è disposta sopra la linea di galleggiamento (L).
20. Sistema (1) per trasferire carichi da una chiatta ad una struttura di appoggio in un corpo d’acqua (6) comprendente: − un carico (3); − una chiatta (2) a pescaggio variabile come rivendicato in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni; − una struttura di appoggio (4) disposta in appoggio su un letto (5) di un corpo d’acqua (6) e provvista di almeno un elemento di appoggio (23) configurato per essere accoppiato al carico (3).
21. Sistema secondo la rivendicazione 20, in cui il carico (3) è almeno un ponte.
22. Sistema secondo la rivendicazione 20 o 21, in cui il carico (3) comprende una pluralità di elementi di accoppiamento (14) provvisti di una sede di accoppiamento (17); la sede di accoppiamento (17) essendo atta ad essere impegnata da un rispettivo elemento di appoggio (23) della struttura di appoggio (4).
23. Metodo per trasferire carichi da una chiatta (2) ad una struttura di appoggio (4) in un corpo d’acqua (6); la chiatta (2) presentando una linea di galleggiamento (L) in funzione del pescaggio e comprendendo uno scafo (18a), una carena (18b), almeno una prima camera (33) disposta nella scafo (18a) e selettivamente allagabile per modificare il pescaggio della chiatta (2), almeno una valvola di allagamento (36), la quale è disposta sotto la linea di galleggiamento (L) per allagare la prima camera (33), e un dispositivo di comando configurato per selettivamente aprire la valvola di allagamento (36) per allagare la prima camera (33); la struttura di appoggio (4) essendo disposta in appoggio su un letto (5) di un corpo d’acqua (6) ed essendo provvista di almeno un elemento di appoggio (23) atto ad essere accoppiato al carico (3); il metodo comprendendo le fasi di: − posizionare il carico (3) provvisto di almeno un elemento di accoppiamento (14) in una posizione di trasferimento mediante la chiatta (2), la quale supporta il carico (3); − aumentare il pescaggio della chiatta (2) mediante l’allagamento almeno della prima camera (33) in modo da abbassare il carico (3) fino ad ottenere il contatto tra l’elemento di accoppiamento (14) del carico (3) e l’elemento di appoggio (23) della struttura di appoggio (4) e il completo trasferimento del carico (3) dalla chiatta (2) alla struttura di appoggio (4); − spostare la chiatta (2) dalla posizione di trasferimento; in cui la fase di aumentare il pescaggio della chiatta (2) comprende aprire la valvola di allagamento (36) per allagare almeno la prima camera (33).
24. Metodo secondo la rivendicazione 23, in cui la fase di aumentare il pescaggio della chiatta (2) comprende le fasi di: − allagare almeno la prima camera (33); − pompare l’acqua presente nella prima camera (33) ad almeno una seconda camera (32) disposta a un livello superiore al livello della prima camera (33).
25. Metodo secondo la rivendicazione 24, in cui la fase di aumentare il pescaggio della chiatta (2) comprende anche la fase di allagare nuovamente almeno la prima camera (33) dopo aver pompato l’acqua dalla prima camera (33) alla seconda camera (32).
26. Metodo secondo la rivendicazione 24 o 25, comprendente la fase di diminuire il pescaggio della chiatta (2) mediante lo svuotamento della seconda camera (32) mediante un dispositivo di svuotamento rapido (42).
27. Metodo secondo la rivendicazione 26, in cui la fase di svuotamento della seconda camera (32) comprende la fase di aprire almeno una valvola di svuotamento rapido (42) della seconda camera (32) quando la valvola di svuotamento rapido (42) è sopra la linea di galleggiamento (L).