ITMI950579A1 - Metodo per la connessione di condotte sottomarine particolarmente adatto per alte profondita' e grossi diametri - Google Patents

Abstract

Metodo per la connessione di condotte sottomarine utilizzante una nave di supporto con gru e veicoli sottomarini robotizzati per lavori sul fondale marino ed assistenza, comprendente i seguenti stadi:- preinstallazione di una condotta chiamata interna su una struttura fissa sul fondale. - varo di una condotta chiamata esterna, tramite una nave-varo, provvista di galleggiante, carena di resistenza e slitta di installazione, e abbandono della detta condotta esterna in una dedruta area di varo. - sollevamento della condotta esterna, - installazione di un vernicello mannizzato nella posizione prevista, provvista di perno guida:- collegamento di uno dei veicoli sottomarini robotizzato al detto vernicello mannizzato ed attuazione del detto vernicello tramite il detto veicolo sottomarino robotizzato per svolgere il cavo del detto veicolo vernicello assumono da un secondo veicolo sottomarino robotizzato adibito a portare a connettere l'estremità del detto cavo alla detta condotta esterna, recupero del detto cavo con conseguente defessione della detta condotta esterna fino all'aria di connessione provvista sulla detta struttura fissa sul fondale, abbassamento della detta condotta esterna tramite il recupero della detta carena di resistenza e il loro riposizionamento sui detti galleggianti, scollegamento di ogni insieme galleggiano più carene di resistenza della detta condotta esterna e recupero a bordo dei detti insiemi; - installazione di un sistema di misura per la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle dette condotte da connettere.- assemblaggio di un sistema di connessione con capacità telescopiche usando le indicazioni del detto sistema di misura ed usando una struttura dedicata installata a bordo della detta nave, - installazione del detto sistema di connessione sulla detta struttura fissa sul fondale e collegamento del detto sistema di connessione con le estremità della detta condotta.

Description

Descrizione

L'invenzione si riferisce ad un nuovo metodo tramite cui, in situ e senza l'intervento di sommozzatori od altro personale simile, possono essere connesse due condotte sottomarine, particolarmente adatto per alte profondità e grossi diametri.

Vari metodi sono già conosciuti nell'arte per connettere condotte sottomarine. A parte quelli utilizzati per basse o medie profondità, basati su saldature iperbariche richiedenti l'uso di personale in immersione, che possono essere efficaci fino ad una profondità massima dell'ordine di 200 m. sia per i problemi relativi alla saldatura di per sé sia per i limiti operativi del personale in immersione considerevolmente ridotti a causa della eccessiva pressione esterna, gli altri metodi non richiedenti l'uso di personale in immersione sono principal mente limitati da due fattori fondamentali: il diametro della condotta e la profondità dell'acqua.

Il diametro della condotta sottomarina può essere considerato il principale parametro limitante; infatti tutti i metodi conosciuti nello stato dell'arte richiedono che una delle due condotte da connettere abbia la possibilità di essere tirata ("pulled in ") fino a portare la sua estremità in prossimità di quella dell'altra condotta. Le forze di tiro richieste per questa operazione aumentano proporzionalmente con il diametro della condotta ed operazioni con queste caratteristiche sono state effettuate soltanto per condotte fino a 20".

La profondità dell'acqua, invece, è un parametro critico in quanto tutti i metodi conosciuti nell’arte richiedono un sistema di guida dalla superficie al fondo marino per facilitare la loro installazione. Detto sistema di guida è composto da cavi d'acciaio connessi da un lato alla struttura sul fondo e dall'altro alla nave usata come supporto in superficie. Questo sistema di guida, al momento, è considerato soddisfacente per profondità fino a 400 m. a causa di problemi connessi al tensionamento dei detti cavi d'acciaio.

A causa di ciò è necessario lo sviluppo di un metodo alternativo capace di superare gli inconvenienti legati al diametro della condotta ed alla profondità dell'acqua garantendo la stessa affidabilità dei sistemi esistenti.

L'oggetto della presente invenzione consiste nell'owiare a detti svantaggi fornendo un metodo permettente una completa connessione di condotte sottomarine controllata a distanza , non richiedente alcuna operazione di tiro per nessuna delle due condotte e non richiedente l'uso del sistema dì guida con cavi d'acciaio per l'installazione sul fondo, da eseguirsi tramite una nave provvista di gru di bordo.

La presente invenzione risolve il problema sopra accennato mediante l'uso di un giunto meccanico, formato da connettori e provvisto di caratteristiche telescopiche evitando qualsiasi richiesta di tiro per entrambe le condotte, e mediante l'uso di ausili per l'installazione nella soluzione prescelta di un sistema di guida installata solo sul fondo senza richiedere alcuna connessione con i sistemi di superficie.

Il metodo per la connessione di condotte sottomarine, oggetto della presente invenzione, utilizzante una nave di supporto con gru e veicoli sottomarini robotizzati ("ROV-Remotely Operated Vehicle") per lavori sul fondale marino ed assistenza, è caratterizzato dal fatto di comprendere essenzialmente i seguenti stadi:

a) preinstallazione di una condotta chiamata interna su una struttura fìssa sul fondale;

b) varo di una condotta chiamata esterna , tramite una nave- varo, provvista di galleggianti, catene di resistenza ("drag chains") e slitta di installazione, e abbandono della detta condotta esterna in una definita area di varo; c) sollevamento della condotta esterna;

d) installazione di un verricello marinizzato nella posizione prevista, provvista di perni guida, all’interno della detta struttura fìssa sul fondale, tramite la detta gru di bordo, seguita dal bloccaggio del detto verricello marinizzato tramite coltelli idraulici ("hydraulic latches") che si bloccano sui detti perni di guida;

e) collegamento di uno dei veicoli sottomarini robotizzati al detto verricello marinizzato ed attuazione del detto verricello tramite il detto veicolo sottomarino robotizzato per svolgere il cavo del detto verricello marinizzato assistito da un secondo veicolo sottomarino robotizzato adibito a portare e connettere l'estremità del detto cavo alla detta condotta esterna, recupero del detto cavo con conseguente deflessione della detta condotta esterna fino all'area di connessione provvista sulla detta struttura fissa sul fondale, abbassamento della detta condotta esterna tramite il recupero delle dette catene di resistenza e il loro riposizionamento sui detti galleggianti, scollegamento di ogni insieme galleggianti più catene di resistenza dalla detta condotta esterna e recupero a bordo dei detti insiemi;

f) installazione di un sistema di misura per la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle dette condotte da connettere; g) assemblaggio di un sistema di connessione con capacità telescopiche usando le indicazioni del detto sistema di misura ed usando una struttura dedicata installata a bordo della detta nave;

h) installazione del detto sistema di connessione sulla detta struttura fìssa sul fondale e collegamento del detto sistema di connessione con le estremità delle dette condotte.

Alla fine degli stadi sopra menzionati vengono ovviamente effettuati test di tenuta su tutte le guarnizioni del detto sistema di connessione con procedure note nel campo.

Descriviamo adesso più in particolare i vari stadi del metodo rivendicato.

Il varo della slitta di installazione può essere effettuato con una procedura nota nell'arte comprendente: il varo della condotta esterna sul fondale, il recupero dell'estremità della detta condotta a bordo della nave-varo con verricello dedicato, l' installazione della detta slitta di installazione ("installation skid"), il varo della detta condotta esterna, con la detta slitta installata, nella prevista area di varo usando il detto verricello dedicato.

Inoltre detto varo della slitta di installazione può essere effettuato con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- interruzione della procedura di varo della condotta esterna quando l'ultima barra della detta condotta esterna raggiunge il primo tensionatore della nave- varo, saldatura della sezione inferiore della detta slitta di installazione sulla detta ultima barra della detta condotta esterna ed aggancio di un cavo di varo, connesso ad un dedicato verricello di varo, all'altra estremità della detta sezione inferiore mentre i tensionatori della detta nave- varo vengono tenuti in tensione;

- rilascio e massima apertura di tutti i detti tensionatori della detta nave-varo per permettere il passaggio al loro interno della detta sezione inferiore della detta slitta di installazione e successiva ripresa della procedura di varo finché la detta sezione inferiore non è passata attraverso l'ultimo tensionatore della detta nave-varo;

- interruzione della procedura di varo per permettere l'installazione della sezione superiore della detta slitta di installazione che viene portata nella posizione prevista tramite il cavo della gru di bordo ed è saldata alla detta struttura inferiore, e successiva installazione sulla detta slitta di installazione dei necessari, in dipendenza del peso, galleggianti, catene di resistenza e "transponder" acustico e successiva continuazione della procedura di varo finché la detta slitta di installazione esce dallo "stinger" della detta nave- varo; - interruzione della procedura di varo ed installazione del piatto-base della detta slitta di installazione che è portato in posizione tramite il detto cavo della gru di bordo mentre sommozzatori sono richiesti per posizionare e installare il detto piatto-base tramite bulloni sulla prevista posizione sulla detta slitta di installazione;

- continuazione del varo fino alla installazione della detta slitta di installazione nella prevista area di varo.

Il sollevamento della condotta esterna può essere effettuato portando le catene di resistenza, precedentemente installate sui galleggianti, sul fondale marino, rimanendo allo stesso tempo le dette catene sempre collegate ai detti galleggianti tramite cavetti d'acciaio.

L'installazione del verricello marinizzato può essere effettuata con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- varo ed installazione di due pali-guida, uno lungo ed uno corto, usando il cavo della gru di bordo ed assistito da un primo veicolo robotizzato sottomarino che li porta fino ai dedicati punti di installazione sul piatto-base dedicato posizionato sulla struttura fìssa sul fondale;

- installazione di un piccolo argano marinizzato tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino, usato anche come fonte di potenza idraulica, nella posizione prevista sulla detta struttura fissa sul fondo;

- varo del detto verricello marinizzato, provvisto con anelli di centraggio scorrevoli per l'installazione senza l'uso di cavi-guida di acciaio, ed interruzione dell'operazione di varo a minimo 5 metri sopra la detta struttura fìssa sul fondale;

- connessione del cavo del detto piccolo argano marinizzato ad un detto anello di centraggio del detto verricello marinizzato tramite il primo detto veicolo robotizzato sottomarino;

- attuazione del detto piccolo argano marinizzato mentre il detto verricello marinizzato viene rilasciato lentamente dal detto cavo della gru di bordo finché i detti anelli di centraggio si infilano su entrambi i detti pali-guida; - sgancio del detto cavo del detto piccolo argano marinizzato effettuato dal detto primo veicolo sottomarino robotizzato e installazione del detto verricello marinizzato nella posizione finale.

Detta installazione del verricello marinizzato può essere anche effettuata usando cavi-guida d’acciaio, cioè con procedure note nel campo.

Il recupero a bordo dell'insieme galleggianti più catene di resistenza può essere effettuato con la nota procedura seguente: varo di un peso morto e connessione di detto peso morto al singolo detto insieme, rilascio del detto insieme tramite apertura delle cinghie di bloccaggio sul tubo effettuata dal veicolo robotizzato sottomarino, risalita in superficie del detto insieme con attaccato il detto peso morto, ripetizione dei passi precedenti per tutti i detti insiemi galleggianti più catene di resistenza installati sulla condotta esterna. Il sistema di misura può essere meccanico o acustico.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è il sistema di misura meccanico che è preferibilmente composto da due bracci, connessi tramite una cerniera, ognuno dotato alla sua estremità di un giunto sferico, a sua volta connesso tramite un coltello idraulico sganciabile al piatto di installazione provvisto di un cono di centraggio per aiutare e facilitare la fase di installazione usando i detti pali-guida, essendo la detta cerniera e i detti giunti sferici fomiti di un sistema idraulico per bloccaggio e sbloccaggio tramite il veicolo robotizzato sottomarino.

Nel caso si adotti un sistema di misura meccanico, la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle condotte da connettere può essere effettuata con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- varo ed installazione del sistema meccanico, essendo durante la fase di varo e d'installazione tutte le sezioni mobili, cioè i due giunti sferici e la cerniera centrale, in posizione sbloccata;

- azionamento, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, del circuito idraulico che congela la configurazione del sistema meccanico di misura nella posizione misurata tramite il bloccaggio di entrambi i detti giunti sferici e della detta cerniera centrale;

- apertura, tramite il detto veicolo robotizzato, dei coltelli idraulici colleganti le estremità dei bracci ai piatti di installazione in modo tale da recuperare il detto sistema meccanico di misura senza i detti piatti di installazione e limitare cosi al massimo la forza agente sui detti giunti sferici e sulla detta cerniera durante la detta procedura di recupero, e successivo recupero a bordo , separatamente, del detto sistema meccanico di misura e dei detti piatti di installazione.

L'installazione del sistema di misura meccanico può essere effettuata con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- connessione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, di entrambi i cavi dei due piccoli argani marinizzati, precedentemente installati in definite posizioni sulla struttura fissa sul fondale, ai piatti di installazione del detto sistema di misura meccanico ed azionamento contemporaneo di entrambi i detti piccoli argani marinizzati tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino mentre il detto sistema di misura meccanico viene lentamente rilasciato dal cavo della gru di bordo;

- interruzione dell'operazione quando i coni-guida del detto sistema di misura meccanico si infilano su entrambi i pali-guida installati sulla detta struttura fissa sul fondale e successiva disconnessione dei detti cavi dei detti piccoli argani marinizzati ed installazione del detto sistema di misura meccanico nella posizione finale.

Detta installazione del sistema di misura meccanico può anche essere effettuata usando i cavi-guida d'acciaio, cioè con procedure note nel campo.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è il sistema di misura acustico che è preferibilmente formato da una unità "transponder", usata come sorgente del segnale acustico e come unità di processo ed installata su un piatto di riferimento provvisto di due coni di installazione, misurante la distanza tra i detti coni rispetto a una unità bersaglio installata in posizione nota sulla struttura fissa sul fondale oppure sulla estremità della condotta interna.

Nel caso si adotti il sistema di misura acustico sopra descrìtto, la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle condotte da connettere può essere effettuata con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- varo del piatto di riferimento del detto sistema di misura acustico tramite il cavo della gru di bordo e installazione sulla slitta di installazione assistita da un veicolo sottomarino robotizzato portante anche L unità "transponder"; - installazione delia detta unità "transponder” sul cono di installazione esterno mentre sul cono di installazione interno è installata una unità bersaglio per la misura del disallineamento nel piano verticale della detta slitta di installazione, successivo livellamento della detta unità "transponder" rispetto al piano orizzontale e puntamento alla detta unità bersaglio per misurare il detto disallineamento nel piano verticale della detta slitta di installazione;

- rimozione della detta unità bersaglio per il disallineamento tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino e puntamento della detta unità "transponder" verso ciascuno dei tre schermi montati sulla unità bersaglio installata sulla struttura fissa sul fondale ed acquisizione delle distanze relative alla posizione di ciascun detto schermo rispetto alla detta unità "transponder";

- spostamento della detta unità "transponder" dal detto cono di installazione esterno al detto cono di installazione interno e puntamento della detta unità "transponder" verso ciascuno dei tre detti schermi montati sulla detta unità bersaglio ed acquisizione delle distanze relative alia posizione di ciascun detto schermo rispetto alla detta unità "transponder".

L'assemblaggio a bordo della nave di supporto del sistema di connessione può essere effettuato con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- installazione del sistema di misura meccanico sopra una struttura di assemblaggio, installata sul ponte della detta nave, composta da una struttura di supporto portante due sezioni mobili, ciascuna includente due piatti di riferimento scorrevoli, simili a quelli installati sul fondo, cioè il piatto-base della slitta di installazione ed il piatto-base dell'estremità della detta condotta interna, supportati da due giunti sferici, su ciascuno dei detti piatti di riferimento è a sua volta installato un modello delle estremità svasate originali poste alle estremità delle due condotte da connettere;

- regolazione dei due detti piatti di riferimento della detta struttura di assemblaggio in modo da adattarli alla posizione dei piatti di installazione del detto sistema di misura meccanico;

- fissaggio della configurazione dei detti piatti di riferimento tramite saldatura di tutte le sezioni mobili dei detti piatti e successiva rimozione del detto sistema di misura meccanico;

- posizionamento dei piatti di installazione del detto sistema di connessione che vengono installati sui detti piatti di riferimento della detta struttura di assemblaggio, tale sistema di connessione essendo composto, oltre ai detti piatti di installazione, principalmente da due sezioni, una includente un connettore meccanico saldato ad una sezione di condotta avente le stesse caratteristiche della condotta sottomarina e portante due collari di supporto e centraggio per permettere l'estensione del sistema, l'altra sezione includente un connettore meccanico saldato ad una sezione di condotta avente le stesse caratteristiche della condotta sottomarina e portante due collari dì supporto e centraggio per permettere l'estensione del sistema, e includente inoltre il giunto telescopico, a sua volta contenente anche il relativo sistema di bloccaggio;

- installazione delle due dette sezioni del sistema di connessione sulla detta struttura di assemblaggio in modo tale da avere tra i detti connettori meccanici e i detti modelli dimostrativi delle estremità svasate i giochi di progetto;

- preparazione ed installazione di un tronchetto di condotta tra le due dette sezioni e connessione del detto tronchetto alle dette sezioni ottenendo quindi il sistema di connessione assemblato, completato dal'inserimento e saldatura di dedicate selle di supporto, ammortizzatori e anelli di centraggio. La regolazione della struttura di assemblaggio è preferìbilmente effettuata basandosi sulle misure acquisite dal sistema di misura acustico sopra descrìtto e in accordo con la definizione della distanza e disallineamento angolare effettuata con la procedura sopra descritta.

L'installazione del sistema di connessione può essere effettuato con la seguente procedura, che costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione:

- connessione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, di entrambi i cavi dei due piccoli argani marinizzati, precedentemente installati in definite posizioni sulla struttura fissa sul fondale, agli anelli di centraggio montati sui piatti di installazione del detto sistema di connessione ed azionamento contemporaneo di entrambi i detti piccoli argani marinizzati tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino mentre il detto sistema di connessione viene lentamente rilasciato dal cavo della gru di bordo;

- interruzione dell'operazione quando i detti anelli di centraggio si infilano su entrambi i pali-guida installati sulla detta struttura fìssa sul fondale e successiva disconnessione dei detti cavi dei detti piccoli argani marinizzati ed installazione del detto sistema di connessione nella posizione finale.

Detta installazione del sistema di connessione può essere effettuata anche utilizzando cavi-guida d'acciaio, cioè con procedure note nel campo.

Il collegamento del sistema di connessione con le estremità delle condotte può avvenire con la nota procedura seguente:

- estensione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino fornente la potenza idraulica, del giunto telescopico e, mantenendo la pressione aH'intemo del detto giunto, chiusura dei connettori meccanici;

- effettuazione dei test di tenuta su entrambi i detti connettori;

- azionamento, tramite il detto veicolo sottomarino robotizzato, del sistema di bloccaggio del detto giunto telescopico ed energizzazione di una guarnizione interna per sigillare l'intero sistema con successivo test di tenuta della detta guarnizione.

Ogni passo del metodo ogggetto della presente invenzione può essere controllato attraverso dedicati indicatori ottici montati su ogni componente del sistema, a loro volta monitorati da telecamere sottomarine installate sui veicoli robotizzati sottomarini, che sono:

- indicatori di contatto tra superaci per monitorare l'installazione di tutti i componenti sulla struttura fìssa sul fondale, ognuno dei detti indicatori è formato da un perno verniciato mantenuto in posizione da una molla di richiamo; una volta che le dette superfici sono in contatto il detto perno è spinto aH'infuori rendendo visibile la detta sezione verniciata del detto perno stesso;

- indicatori delio stato dei cilindri idraulici per monitorare la posizione della funzione attuata consistente nel fare ognuno dei detti cilindri a doppio pistone e verniciarne la sezione esterna, il vedere o meno il detto pistone verniciato darà lo stato del detto cilindro;

- indicatori di pressione per monitorare lo stato dei componenti idraulici rappresentati da manometri installati su ogni modulo;

- contatore meccanico di giri per monitorare la lunghezza del cavo svolto/avvolto del verricello marinizzato;

- indicatori a barra per monitorare lo stato dei connettori meccanici e della sezione telescopica.

Ogni passo del metodo oggetto della presente invenzione in alternativa può essere monitorato da sensori elettronici montati su ogni componente del sistema e direttamente connessi ad una unità di controllo localizzata sulla nave di supporto attraverso un cavo dedicato dei veicoli robotizzati sottomarini. Il sistema di connessione di qualsiasi tipo può essere composto da due connettori di qualsivoglia tipologia e da una sezione telescopica intermedia, ovvero un sistema di connessione includente la capacità telescopica nei detti connettori.

L'attuazione dei componenti mobili del sistema di connessione, cioè i connettori meccanici e il giunto telescopico, può essere effettuata tramite sistemi meccanici e/o idraulici esterni al detto sistema di connessione.

L'operazione di deflessione della condotta esterna può essere effettuata tramite un verricello marinizzato installato direttamente sul fondale o in altra posizione differente da quella prevista sulla struttura fìssa sul fondale.

Il sistema di connessione può essere installato insieme alla struttura fìssa sul fondale e le procedure di intervento richiedono solo l'installazione della detta condotta esterna.

Le strutture di supporto , sia per la condotta interna sia per la condotta esterna, installate sulla detta struttura fìssa sul fondale possono essere localizzate di fronte, o all'interno, o in qualsiasi altra posizione rispetto alla detta struttura fissa sul fondale e possono essere collegate alla detta struttura tramite qualsivoglia sistema durante, o a posteriori, l'installazione della detta struttura fissa sul fondale.

Una alternativa al metodo rivendicato consiste nel varare direttamente la condotta esterna nella area di connessione prevista sulla struttura fìssa sul fondale senza richiedere alcuna operazione di deflessione, includendo in ciò tutte le possibili tipologie di installazione, cioè:

- installazione diretta alla fine delle procedure di varo ("second end");

- installazione diretta all'inizio delle procedure di varo ("first end").

Ovviamente adottando tale alternativa non sono più presenti gli stadi c) e d). Ogni passo del metodo rivendicato, comprendendo l'alternativa sopra descritta, può essere effettuato nella soluzione prescelta, senza alcun bisogno di personale immerso; tuttavia può anche essere effettuato impiegando personale immerso per svolgere alcune o tutte le operazioni previste mantenendo inalterato lo spirito della presente invenzione.

L'effettiva metodologia di lavoro e i vantaggi della presente invenzione si potranno meglio comprendere facendo riferimento alla seguente descrizione dettagliata ed alle allegate figure in cui:

le fig. 1 e 2 sono rispettivamente viste in pianta e laterale della struttura fìssa sul fondo dove, in accordo con il metodo della presente invenzione, viene eseguita la connessione tra le due condotte sottomarine.

Le figure da 3 a 7 mostrano la sequenza relativa alla installazione dei previsti accessori per la condotta, cioè galleggianti, catene di resistenza e slitta di installazione, in accordo con la soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fig.3 è una vista in pianta di una possibile configurazione a bordo di una nave di varo, mostrante i particolari più interessanti; la fig.4 è una vista laterale relativa all'installazione dei galleggianti e delle catene di resistenza; le fig. 5, 6 e 7 sono viste laterali dei tre principali momenti relativi al montaggio della slitta di installazione.

Le fig.8 e 9 sono viste laterali relative alla installazione del verricello marinizzato, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fig.8 mostra la fase di avvicinamento usando il piccolo argano marinizzato, la fìg.9 mostra il verricello marinizzato installato.

La fig. 10 è una vista laterale dell'operazione di sollevamento della condotta tramite veicolo sottomarino robotizzato, in accordo con la soluzione preferita della presente invenzione.

La fig.11 è una vista laterale relativa alla connessione del veicolo sottomarino robotizzato al verricello marinizzato e la successiva attuazione, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

Le figure da 12 a 14 sono viste in pianta della operazione della deflessione della condotta, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fìg.12 mostra lo svolgimento e l'installazione del cavo di deflessione tramite il veicolo sottomarino robotizzato; la fig. 13 mostra la condotta durante la deflessione; la fìg.14 mostra la condotta alla fine della deflessione pronta per l'operazione di abbassamento.

Le fig. 15 e 16 sono viste frontali dell'operazione di abbassamento della condotta eseguita dal veicolo sottomarino robotizzato, in accordo alla soluzione preferita della seguente invenzione. In particolare: la fig.15 mostra la configurazione della condotta alla fine della procedura di deflessione; la fig.16 mostra la configurazione della condotta abbassata dopo il recupero delle catene di resistenza.

Le figg.. 17 e 18 sono viste frontale dello sgancio e recupero a bordo dei galleggianti e catene di resistenza tramite veicolo sottomarino robotizzato, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fig.17 mostra il veicolo sottomarino robotizzato in procinto di sganciare l'insieme galleggianti e catene di resistenza; la fig.18 mostra il detto insieme galleggianti e catene di resistenza durante la fase di risalita verso la superfìcie. La fig. 19 è una vista laterale relativa al recupero del verricello marinizzato, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

La fig.20 è una vista laterale delle fasi di installazione e connessione dei piccoli argani marinizzati usati per installare, senza l'uso di cavi-guida di acciaio, tutti i componenti, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

Le fig. 21 e 22 sono viste laterali delle fasi di installazione e operazione del sistema meccanico di misura, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fìg.21 mostra il sistema meccanico di misura durante la fase di avvicinamento usando i piccoli argani marinizzati; la fig.22 mostra il detto sistema meccanico di misura installato e azionato dal veicolo sottomarino robotizzato.

La fig.23 è una vista laterale relativa al recupero del sistema meccanico di misura, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

La fig.24 è un vista laterale relativa alla riconnessione, eseguita a bordo della nave di supporto provvista, del sistema meccanico di misura con i suoi piatti di installazione, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. La fig.25 è una vista laterale della fase di regolazione e bloccaggio, a bordo della nave di supporto, della struttura usata come modello dimostrativo per l'assemblaggio del sistema di connessione, usando il sistema meccanico di misura bloccato nella configurazione misurata sul fondo, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

Le figure da 26 a 28 sono viste laterali della operazione di assemblaggio del sistema di connessione a bordo della nave di supporto usando il modello dimostrativo, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fig.26 mostra l'installazione delle due sezioni in cui il sistema di connessione è suddiviso prima dell'assemblaggio; la fig.27 mostra l'installazione del pezzo di condotta, congiungente le due sezioni, conformato in maniera tale da aggiustare il sistema di connessione nella configurazione di riferimento data dal modello dimostrativo; la fig.28 mostra la configurazione assemblata dei sistema di connessione prima della sua rimozione dal modello dimostrativo.

La fig.29 è una vista laterale del sistema di connessione pronto per il varo, a bordo della provvista nave di supporto, comprendente ammortizzatori e anelli di centraggio per l'installazione senza cavi-guida di acciaio installati dopo la rimozione del sistema di connessione dal modello dimostrativo, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

La fig.30 è una vista laterale della fase di rimozione dei tappi di protezione dalle estremità svasate delle condotte e relativa fase di ispezione e pulizia delle dette estremità eseguita dal veicolo sottomarino robotizzato, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

Le figure da 31 a 33 sono viste laterali relative alla installazione e operazione del sistema di connessione, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione. In particolare: la fig.31 mostra la fase di avvicinamento del sistema di connessione usando i piccoli argani marinizzati; la fìg.32 mostra il sistema di connessione instaurato e il recupero dei piccoli argani marinizzati tramite veicolo sottomarino robotizzato; la fìg.33 mostra il sistema di connessione dopo il completamento della procedura di connessione eseguita tramite il veicolo sottomarino robotizzato.

La fìg.34 infine è una vista laterale della configurazione finale del sistema installato alla fine dell'intera procedura, in accordo alla soluzione preferita della presente invenzione.

Le figg. 35 e 36 sono rispettivamente vista in pianta e laterale della fase di installazione del sistema di misura acustico, in accordo a un alternativo sistema di misura per la presente invenzione.

La fig.37 è una vista laterale della misura acustica relativa alla definizione del disallineamento nel piano verticale della slitta di installazione, in accordo a un alternativo sistema di misura per la presente invenzione.

La fìg.38 è un a vista in pianta della misura acustica relativa alla prima fase per la definizione della posizione della slitta di installazione rispetto alla struttura fìssa sul fondo, in accordo a un alternativo sistema di misura per la presente invenzione.

La fig.39 è una vista in pianta della misura acustica relativa alla seconda ed ultima fase per la definizione della posizione della slitta di installazione rispetto alla struttura fìssa sul fondo, in accordo a un alternativo sistema di misura per la presente invenzione.

Riferendoci alle fig.1 e 2, una struttura sottomarina 1, rappresentante alternativamente una "Export Riser Base", una "Template" o una generica struttura richiedente una operazione oggetto della presente invenzione installata sul fondale 9. Altre strutture, parte della presente invenzione, sono attaccate alla detta struttura sottomarina 1 tramite saldatura o altri mezzi conosciuti (non mostrati): la struttura di supporto della estremità interna 2, supportante sia la condotta preinstallata 7, la cui estremità è protetta da un tappo 8 per evitare intrusione di acqua, e il piatto di base 3 usato come riferimento per i vari moduli considerati nella presente invenzione; la struttura di supporto della estremità esterna 4 rappresentante l'area di riferimento per l'installazione della condotta varata 10 (vedi fìg.3) da connettere; il piatto basse 5 rappresentante l'area di riferimento per l'installazione del verricello marinizzato 28 (vedi fig.8) usato per deflettere la detta condotta varata 10 (vedi fig. 3); il piatto base 6 rappresentante l'area di riferimento per l'installazione di un secondo verricello marinizzato simile al precedente 28 (vedi fìg.8) per tirare, in caso di emergenza, la detta condotta varata 10 (vedi fig.3).

Riferendosi alle fig. da 4 a 7, la condotta varata 10 da connettere è varata da una adatta nave- varo 11 con procedure standard (conosciute); di seguito invece sono illustrate le procedure speciali per il varo della sezione finale della detta condotta 10 includente accessori ed equipaggiamenti della presente invenzione. La condotta 10 è varata con installati i galleggianti 12, le catene di resistenza 13 e "transponder" acustici 14. L'assemblaggio (12+13+14) è installato sulla condotta 10 con una determinata spaziatura, dopo l'ultimo tensionatore 15C della nave-varo, tramite dedicate cinghie sganciabili 16. La procedura di varo viene interrotta quando l'ultima barra 17 della condotta 10 raggiunge il primo tensionatore 15A della nave-varo. La sezione inferiore 18A della slitta di installazione 18 è quindi saldata all'ultima barra 17 della condotta 10 ed un cavo di varo 19 è agganciato all'altra estremità della detta sezione inferiore 18A. Il cavo 19 è connesso ad un dedicato verricello di varo (non mostrato) in grado di garantire la forza richiesta per il varo. Durante tutte le operazioni descritte, i tensionatori (15A+15B+15C) della nave- varo vengono tenuti in tensione.. Il cavo di varo 19 viene quindi tensionato ed i tensionatori (15A+15B+15C) della nave-varo vengono rilasciati ed aperti alla massima apertura consentita per permettere il passaggio al loro interno della sezione inferiore 18A della slitta di installazione 18. La procedura di varo viene quindi ripresa finché la detta sezione inferiore 18 A non è passata attraverso l'ultimo tensionatore 15C della nave-varo. La procedura di varo è quindi fermata ancora per permettere l'installazione della sezione superiore 18B della slitta di installazione 18 che dovrà essere saldata nella posizione prevista sulla struttura inferiore 18A. La struttura superiore 18B è portata nella posizione prevista tramite il cavo 20 della gru di bordo ed è saldata alla struttura inferiore 18A. La slitta di installazione 18 è quindi provvista con i necessari galleggianti 12, catene di resistenza 13 e "transponder" acustico 14, in dipendenza del suo peso, la procedura di varo continua finché la slitta di installazione 18 esce dallo "stinger" 21 della nave-varo. Il varo è quindi fermato ancora e il piatto base 18C della slitta di installazione 18 è portato, in posizione tramite il cavo 20 della gru di bordo. Sommozzatori sono richiesti per posizionare e installare il piatto base 18C tramite bulloni sulla prevista posizione (non mostrata) sulla slitta di installazione 18. Dopo ciò il varo continua con procedure standard non descritte fino alla installazione della slitta di installazione 18 nella prevista area di varo 34 (vedi fìg.12) posizionata ad una definita distanza rispetto alla struttura sottomarina 1 (vedi fig.l).

Riferendosi alla fig.8 una nave 22 con una gru 23 è in posizione pronta per iniziare ('intervento. Tutti i moduli del sistema e l'equipaggiamento sono immagazzinati a bordo. Due pali-guida, uno lungo 24A ed uno corto 24B, vengono varati usando il cavo 25 della gru di bordo. La fase di avvicinamento e installazione dei pali-guida è assistita da un veicolo robotizzato sottomarino 26A che li porta fino ai dedicati punti di installazione sul piatto base 5 posizionato sulla struttura sottomarina 1. Un piccolo argano marinizzato 27A è installato dal secondo veicolo robotizzato sottomarino 26B nella posizione prevista (non mostrata) sulla struttura sottomarina 1. Il veicolo robotizzato sottomarino 26B sarà permenentemente connesso all'argano 27A in maniera tale da fornire potenza idraulica. Il verricello marinizzato 28 è varato provvisto con gli anelli di centraggio scorrevoli 29 per l'installazione senza l'uso di cavi-guida di acciaio. L'operazione di varo dovrà fermarsi a minimo 5 metri sopra la struttura sottomarina 1. Il primo veicolo robotizzato sottomarino 26A, provvisto con una dedicata struttura di interfaccia 30A connette il cavo 31 A del piccolo argano marinizzato all'anello di centraggio 29. Riferendosi alla fig.9 il piccolo argano marinizzato 27A è attuato mentre il verricello marinizzato 28 viene rilasciato lentamente dal cavo 25 della gru di bordo. Questa operazione viene eseguita finché gli anelli di centraggio 29 si infilano su entrambi i pali-guida 24 A e 24B. Quindi il cavo 31 A de! piccolo argano marinizzato viene sganciato dal veicolo sottomarino robotizzato 26A e il verricello marinizzato 28 è installato nella posizione finale. Il piccolo argano 27A è recuperato a bordo e disconnesso dal veicolo sottomarino robotizzato 26B, il quale viene quindi varato ancora per eseguire l'operazione di sollevamento della condotta 10. Questo viene fatto (vedi fig.10) tramite rimozione delle catene di resistenza 13 posizionate su ogni galleggiante 12, partendo dal primo galleggiante posizionato sulla slitta di installazione 18, e loro posizionamento sul fondale marino 9. Riferendosi alla fig.11 , il primo veicolo marino robotizzato 26A, tramite la provvista struttura di interfaccia 30A, si connette su un pannello dedicato 32 montato sul verricello marinizzato 28 e aziona i coltelli idraulici (non mostrati) per bloccare il verricello marinizzato 28 in posizione. Riferendosi alle figure 12, 13 e 14 , il secondo veicolo robotizzato sottomarino 26B porta l'estremità del cavo di deflessione 33 verso la slitta di installazione 18. L'operazione è guidata dal primo veicolo sottomarino robotizzato 26 A fornente potenza elettrica al verricello marinizzato 28 in maniera da permettere lo svolgimento del detto cavo 33. Dopo l'installazione del cavo di deflessione 33, il primo veicolo robotizzato sottomarino 26A aziona il verricello marinizzato 28 per deflettere la condotta 10 dall'area di varo 34 finché la slitta di installazione 18 raggiunge la posizione finale sopra la sua struttura di supporto 4 sulla struttura sottomarina 1. L'operazione di abbassamento della condotta viene quindi iniziata. Questo è fatto (vedi fìgg.15 e 16) usando il veicolo robotizzato sottomarino 26B, tramite il recupero delle catene di resistenza 13 e il loro riposizionamento nella configurazione iniziale sopra i galleggianti 12. L'operazione viene eseguita mantenendo in tensione il cavo di deflessione 33 , in maniera tale da tenere la slitta di installazione 18 in posizione sopra la sua struttura di supporto 4. L'assemblaggio dei galleggianti 12 e delle catene di resistenza 13 viene quindi recuperato a bordo con procedura dedicata consistente in (vedere figg.17 e 18): varo di un peso morto 35 e connessione di detto peso morto 35 al galleggiante 12, rilascio del detto galleggiante 12 tramite apertura delle cinghie 16, risalita in superfìcie del galleggiante 12 con attaccato il peso morto 35. Il primo veicolo robotizzato sottomarino 26A, dopo la disconnessione del cavo di deflessione 33 (non mostrato- vedi fig.16) dalla slitta di installazione 18 sblocca i coltelli idraulici (non mostrati) per liberare il verricello marìnizzato 28 e permettere il suo recupero (vedi fig.19).

Riferendosi alla fig.20 i pali guida 24A e 24B vengono spostati nei dedicati punti di installazione (non mostrati) sulla slitta di installazione 18 e sul piatto base 3 deila estremità interna. Il palo-guida più corto 24B è posizionato sulla slitta di installazione 18. 11 paio-guida più lungo 24 A non è visibile. Entrambi i piccoli argani marinizzati 27A e 27B sono installati nelle posizioni previste (non mostrate) sulla struttura sottomarina 1. Il primo veicolo robotizzato sottomarino 276B sarà permanentemente connesso al secondo piccolo argano marìnizzato 27A installato nella posizione più vicina alla struttura di supporto 2 dell'estremità interna, in maniera tale da fornire potenza idraulica ad entrambi detti piccoli argani marinizzati. 11 secondo veicolo sottomarino robotizzato 26A connette idraulicamente i due detti piccoli argani marinizzati 27A e 27B tramite un tubo flessibile 36. Il detto tubo flessibile 36 è da una parte fissato al secondo piccolo argano marinizzato 27 A mentre dall'altra porta un connettore idraulico sottomarino riconnettibile 37 da connettere al primo piccolo argano marinizzato 27B. Il sistema di misura meccanico 38 viene varato (vedi fig.21). Detto sistema 38 consiste di due bracci 38A connessi tramite una cerniera 43; ogni braccio 38 A è dotato alla sua estremità di un giunto sferico 42 a sua volta connesso tramite un coltello idraulico sganciabile (non mostrato) ai piatti di installazione 39. Ogni piatto di installazione 39 è provvisto di un cono di centraggio 40 per aiutare e facilitare la fase di installazione usando i pali-guida 24A e 24B; il detto cono 40 è usato al posto degli anelli di centraggio 29 (vedi fig.9) in modo da minimizzare le tolleranze di installazione del detto modulo 38. La detta cerniera 43 e i detti giunti sferici 42 sono fomiti di un sistema idraulico (non mostrato) per bloccarli e sbloccarli tramite veicolo robotizzato sottomarino. Durante il varo e l'installazione, tutte le sezioni mobili, cioè i due giunti sferici 42 e la cerniera centrale 43, sono in posizione sbloccata. La fase di varo dovrà fermarsi a minimo 5 metri sopra la struttura sottomarina 1. Il secondo veicolo robotizzato sottomarino 26A, varato con la struttura di interfaccia 30 A, connette entrambi i cavi 31 A e 3 1 b dei piccoli argani marinizzati ai piatti di installazione 39 del sistema meccanico di misura 38. Entrambi i piccoli argani marinizzati 27A e 27B sono quindi azionati contemporaneamente dal veicolo robotizzato sottomarino 26B mentre il modulo 38 viene lentamente rilasciato dal cavo 25 della gru di bordo. Questa operazione viene eseguita finché i coni guida 40 si infilano su entrambi i pali-guida 24A e 24B. Quindi i cavi 31A e 31B dei piccoli argani marinizzati sono disconnessi e il sistema meccanico di misura 38 è installato nella posizione finale (vedi fig.22). Il secondo veicolo robotizzato sottomarino 26A controlla che i coltelli meccanici (non mostrati) si agganciano sia sulla slitta di installazione 18 che sul piatto-base 3 della struttura di supporto dell'estremità, interna in modo da bloccare i piatti di installazione 39 in posizione. Non è richiesto nessun collegamento, tranne che in caso di emergenza, tra il veicolo robotizzato sottomarino e il pannello dedicato 41 in quanto tutte le attuazioni sono previste essere alimentate da dedicati accumulatori idraulici (non mostrati) installati sul sistema meccanico di misura 38. Il secondo veicolo robotizzato sottomarino 26A aziona quindi il circuito idraulico che congela la configurazione del sistema meccanico di misura 38 nella posizione misurata tramite il bloccaggio di entrambi i giunti sferici 42 e della cerniera centrale 43. Il primo veicolo robotizzato sottomarino 26B si disconnette dal secondo piccolo argano marinizzato 27A per assistere la procedura di recupero. Entrambi i piccoli argani marinizzati 27A e 27B vengono lasciati in posizione per l'installazione del sistema di connessione. Riferendosi ora alla fig. 23, il secondo veicolo robotizzato 26A apre quindi i coltelli (non mostrati) colleganti le estremità dei bracci 44 ai piatti di installazione 39 in modo tale da recuperare il sistema meccanico di misura 38 senza i detti piatti di installazione 38 e limitare cosi al massimo la forza agente sui giunti sferici 42 e sulla cerniera 43 durante la detta procedura di recupero, aumentando quindi la affidabilità del sistema. Il sistema meccanico di misura 38 è quindi lentamente recuperato fino ad una altezza di 10 metri dal fondo marino sotto lo stretto controllo di entrambi i veicoli robotizzati sottomarini 26A e 26B . Questo per garantire che nessun urto avvenga durante il sollevamento in quanto ciò potrebbe causare errori o deformazioni nella configurazione congelata del detto sistema di misura meccanico 38. Il detto modulo 38 è quindi recuperato a bordo con procedura standard mentre i piatti di installazione 39 vengono recuperati separatamente (non mostrato). Da notare che i coltelli meccanici (non mostrati), bloccanti i detti piatti di installazione 39 sulla slitta di installazione 18 e sul piatto-base 3 deH'estremità interna, si disconnettono automaticamente quando i piatti di installazione 39 vengono sollevati.

Riferendosi alle figg. 24 e 25 la configurazione sottomarina misurata viene ricreata a bordo allo scopo di servire come riferimento per l'assemblaggio del sistema di connessione. Il sistema di misura meccanico 38 viene riconnesso ai piatti di installazione recuperati sul ponte 45 della nave azionando i coltelli (non mostrati) posti sulle estremità dei bracci 44. Servendosi del cavo 25 della gru di bordo, il sistema di misura meccanico 38 è quindi spostato sopra la struttura di assemblaggio 46, installata sul ponte 45 della nave, che sarà usata come struttura di riferimento per l'assemblaggio del sistema di connessione 50 (vedi fig.28). La struttura di assemblaggio 46 è composta da una struttura di supporto 46A portante due sezioni mobili ciascuna includente due piatti di riferimento scorrevoli 47, simili a quelli installati sul fondo cioè il piatto-base 18C (vedi fig.7) della slitta di installazione e il piatto-base 3 (vedi fig.l) dell'estremità interna, supportati da due giunti sferici 48. Questa configurazione permette di ottenere un sistema a cinque gradi di libertà, escludendo la regolazione dell'altezza, per ciascun piatto di riferimento 47; naturalmente, se richiesto, la regolazione dell'altezza può essere inclusa inserendo un cilindro verticale a supporto dei detti giunti sferici 48. Su ciascuno dei piatti di riferimento 47 è a sua volta installato un modello illustrativo 55A e 55B delle estremità svasate originali 68A e 68B (vedi fig.30) installate sul fondo. Due supporti scorrevoli 61A e 61B sono inoltre provvisti per supportare il sistema di connessione 50 (vedi fig.8) prima di fissare detto sistema 50 (vedi fig.28) ai suoi piatti di installazione 51 (vedi fig.26). I due piatti di riferimento 47 della struttura di assemblaggio 46 vengono regolati (distanza e disallineamento angolare) in modo da adattarli alla posizione dei piatti di installazione 39 del sistema di misura meccanico. La posizione di riferimento di detti piatti 47 viene quindi fissata tramite saldatura di tutte le sezioni mobili dei piatti 47 stessi, cioè i giunti sferici 48 e i supporti scorrevoli 49. Il sistema di misura meccanico 38 viene quindi rimosso alla fine del processo di saldatura.

Come alternativa all'uso del sistema di misura meccanico 38, le figure da 35 a 39 riportano la procedura in caso di uso di sistema acustico: la procedura di misura descritta di seguito (vedi figg.35 e 36) è eseguita tramite un sistema acustico formato da una unità "transponder" 70 , usata come sorgente del segnale acustico e come unità di processo, installata su un piatto di riferimento 69 provvisto di due coni di installazione 71 A e 71B, misurante la distanza tra due punti di riferimento 71 A e 71B posti sul detto piatto di riferimento 69 rispetto a una unità bersaglio 72 installata in posizione nota sulla struttura sottomarina 1; l’unità "transponder" 70 punta con una procedura dedicata verso tre schermi 73A, 73B e 73C installati sulla detta unità bersaglio 72 in posizioni note. Riferendoci alle figg. 35 e 36, il piatto di riferimento 69 del sistema acustico di misura è varato tramite il cavo 25 della gru di bordo e installato sulla slitta di installazione 18 . L'avvicinamento ed installazione del detto piatto di riferimento 69 è assistita da un veicolo sottomarino robotizzato 26A portante anche l'unità "transponder" 70; a causa del basso peso del Riferendosi ora alla fig.37 l'unità "transponder" 70 è installata sul cono di installazione esterno 71 A (vedi fig.36) mentre sul cono di installazione interno 71B (vedi fig.36) è stata installata una unità bersaglio 74 per la misura del disallineamento 75 nel piano verticale della slitta di installazione. L'unità "transponder" 70 è prima livellata rispetto al piano orizzontale tramite sensori interni (non mostrati) e quindi puntata all'unità bersaglio 74 per misurare il detto disallineamento 75 nel piano verticale della slitta di installazione. L'unità bersaglio 74 è quindi rimossa dal secondo veicolo robotizzato sottomarino 26B (non mostrato). Riferendosi alla fig.28, l'unità "transponder" 70 viene puntata verso ciascuno dei tre schermi bersaglio 73A, 73B e 73C e le distanze 76A, 76B e 76C relative alla posizione di ciascuno schermo rispetto al "transponder" 70 vengono acquisite. L'unità "transponder" 70 è spostata dal cono di installazione esterno 71 A al cono di i installazione interno 71 B (vedi fig.38). quindi l'unità "transponder" 70 viene puntata verso ciascuno dei tre schermi bersaglio 73A, 73B e 73C e le distanze 77A, 77B e 77C relative alla posizione di ciascuno schermo rispetto al "transponder" 70 vengono acquisite. Alla fine della misura, il piatto di riferimento 69 viene recuperato a bordo (non mostrato); con riferimento alla fig.25 i due piatti di riferimento 47 della struttura di assemblaggio 46 vengono regolati (distanza e disallineamento angolare) per combaciare con la misura acquisita dal sistema acustico. La posizione di riferimento dei detti piatti 47 viene quindi fissata saldando tutte le sezioni mobili dei piatti 47 stessi, cioè i giunti sferici 48 e i supporti scorrevoli 49. Da notare che in questo caso la fìg.25 deve essere esaminata senza il sistema meccanico di misura 38 installato sulla struttura di assemblaggio 46. Riferendoci alla fìg.26, i piatti di installazione 51 del sistema di connessione 50 (vedi fig.28) vengono installati sui piatti di riferimento 47 della struttura di assemblaggio 46 precedentemente fissata. Il sistema di connessione SO (vedi fig.28) oltre ai detti piatti di installazione SI, è composto, nella soluzione preferita (vedere brevetti norvegesi 943283 e e 942747 della Kongsberg Offshore A/S) principalmente da due sezioni 52 e 53 da connettersi tramite un adatto tronchetto di condotta 63 (vedi fìg.27) in maniera tale da avere la configurazione giusta con riferimento a quella misurata sul fondale. La detta sezione 52 include un connettore meccanico S4A saldato ad una sezione di condotta 58 , con le stesse caratteristiche della condotta sottomarina, portante due collari 65 A di supporto e centraggio per premettere l'estensione del sistema; la detta sezione 53 include un connettore meccanico 54B saldato ad una sezione di condotta 59 , con le stesse caratteristiche della condotta sottomarina, portante due collari 65B di supporto e centraggio per premettere l'estensione del sistema, e parte integrante del giunto telescopico 56, a sua volta contenente anche il sistema di bloccaggio 57. Sul giunto telescopico 57 è installato un pannello dedicato 60, interfaccia con il veicolo sottomarino robotizzato. Le due sezioni 52 e 53 del sistema di connessione 50 (vedi fig.28) sono installate sulla struttura di assemblaggio 46 in modo tale da avere tra i connettori meccanici 54A e 54B e i modelli dimostrativi delle estremità svasate 55a e 55B i giochi di progetto. In questa fase entrambi i connettori meccanici 54A e 54B ed il giunto telescopico 56 sono in posizione chiusa, e il sistema di bloccaggio 57 del giunto telescopico è aperto. Le due sezioni 52 e 53 sono inoltre provviste di due cilindri idraulici scorrevoli 62A e 62 B per permettere una regolazione precisa delle sezioni stesse. Dopo questo (vedi fìg.27) il tronchetto di condotta 63 viene preparato ed installato nella posizione prevista.

Riferendoci ora alla fig.28, il sistema di connessione 50 viene quindi testato e i collari 65A e 65B di supporto e centraggio vengono connessi ai rispettivi piatti di installazione 51 tramite inserimento e saldatura di dedicate selle di supporto 64. Il cavo 25 della gru di bordo viene agganciato ai punti di sollevamento 66 (vedi fig.29) del sistema di connessione, quindi il detto sistema di connessione 50 viene sollevato e mantenuto sospeso sul ponte 45 della nave mentre gli ammortizzatori 67 e gli anelli di centraggio 29 vengono installati. Riferendosi alla fig.30, mentre il detto sistema di connessione 50 (vedi fig.29) viene assemblato, i due tappi di protezione 8A (non mostrato) e 8B sono rimossi e recuperati, e le due estremità svasate 68A e 68B vengono pulite dal veicolo sottomarino robotizzato 26B provvisto di un sistema di pulizia 78 a getto d'acqua; nello stesso tempo il secondo veicolo sottomarino robotizzato 26A è varato e connesso al piccolo argano marinizzato 27 A, sempre connesso all'altro argano 27B attraverso il tubo idraulico flessibile 36. Il sistema di connessione 50 viene varato (vedi fig.31) , il varo dovrà essere fermato a minimo 5 metri sopra la struttura sottomarina 1. Il veicolo robotizzato sottomarino connette entrambi i cavi 31 A e 31B dei piccoli argani marinizzati agli anelli di centraggio 29 del sistema di connessione 50. Entrambi i piccoli argani marinizzati 27A e 27B sono quindi azionati contemporaneamente dal veicolo sottomarino robotizzato 26A mentre il sistema di connessione 50 viene lentamente rilasciato dal cavo 25 della gru di bordo. Questa operazione è eseguita finché gli anelli di centraggio 29 si infilano su entrambi i pali-guida 24 A e 24B . Quindi i due cavi 31 A e 31B dei piccoli argani marinizzati vengono disconnessi e il sistema di connessione 50 viene installato nella posizione finale (vedi fìg.32) sulla struttura sottomarina 1. Entrambi i piccoli argani sottomarini 27 A e 27B sono recuperati a bordo dai veicoli sottomarini robotizzati 26A e 26B. Riferendosi ora alla fig.33 il primo veicolo sottomarino robotizzato è varato provvisto con la dedicata struttura di interfaccia 3QA, e si connette al pannello 60 installato sul sistema di connessione SO. Il secondo veicolo sottomarino robotizzato 26B è varato provvisto con l'altra struttura di interfaccia 26B in modo tale da sostituire il primo veicolo 26A , se richiesto durante una qualsiasi fase delle seguenti operazioni. Il primo veicolo robotizzato sottomarino fornisce la potenza idraulica per estendere il giunto telescopico 56 . Mantenendo la pressione al'intemo del detto giunto telescopico, il detto veicolo sottomarino robotizzato 26A chiude i connettori 57 A e 57B; i test di tenuta su entrambi i connettori sono quindi eseguiti con procedura standard (non descritta). Il detto veicolo sottomarino robotizzato, quindi, aziona il sistema di bloccaggio 57 del giunto telescopico, e energizza la guarnizione interna (non mostrata) per sigillare l'intero sistema. Alla fine il test di tenuta della detta guarnizione viene eseguito con procedura standard (non descritta). La fig.34 mostra la configurazione finale del sistema alla fine della procedura di installazione; il sistema di connessione 50 connette la condotta esterna 10 con la condotta interna 7 tramite i due connettori meccanici 57A e 57B chiusi sulle estremità svasate 68N e 68A (non mostrate-vedi fig.30). Il giunto telescopico 56 del sistema di connessione 50 è bloccato, per prevenire qualunque movimento causato dalle forze di espansione o contrazione della condotta in condizioni operative, tramite il sistema di bloccaggio 57 del giunto telescopico.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la connessione di condotte sottomarine, particolarmente adatto per alte profondità e grossi diametri, utilizzante una nave di supporto con gru e veicoli sottomarini robotizzati ("ROV-Remotely Operated Vehicle") per lavori sul fondale marino ed assistenza, caratterizzato dal fatto di comprendere i seguenti stadi: a) preinstallazione di una condotta chiamata interna su una struttura fissa sul fondale; b) varo di una condotta chiamata esterna , tramite una nave-varo provvista, di galleggianti, catene di resistenza ("drag chains") e slitta di installazione, e abbandono della detta condotta esterna in una definita area di varo; c) sollevamento della condotta esterna; d) installazione di un verricello marinizzato nella posizione prevista, provvista di perni guida, all'interno della detta struttura fìssa sul fondale, tramite la detta gru di bordo, seguita dal bloccaggio del detto verricello marinizzato tramite coltelli idraulici ("hydraulic latches") che si bloccano sui detti perni di guida; e) collegamento di uno dei veicoli sottomarini robotizzati al detto verricello marinizzato ed attuazione del detto verricello tramite il detto veicolo sottomarino robotizzato per svolgere il cavo del detto verricello marinizzato assistito da un secondo veicolo sottomarino robotizzato adibito a portare e connettere l'estremità del detto cavo alla detta condotta esterna, recupero del detto cavo con conseguente deflessione della detta condotta esterna fino all'area di connessione provvista sulla detta struttura fissa sul fondale, abbassamento della detta condotta esterna tramite il recupero delle dette catene di resistenza e il loro riposizionamento sui detti galleggianti, scollegamento di ogni insieme galleggianti più catene di resistenza dalla detta condotta esterna e recupero a bordo dei detti insiemi; f) installazione di un sistema di misura per la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle dette condotte da connettere; g) assemblaggio di un sistema di connessione con capacità telescopiche usando le indicazioni del detto sistema di misura ed usando una struttura dedicata installata a bordo della detta nave; h) installazione del detto sistema di connessione sulla detta struttura fìssa sul fondale e collegamento del detto sistema di connessione con le estremità delle dette condotte.
2. 2) Metodo come da rivendicazione 1 dove il varo della slitta di installazione viene effettuato con una procedura comprendente: il varo della condotta esterna sul fondale, il recupero dell'estremità della detta condotta a bordo della nave-varo con verricello dedicato, l installazione della detta slitta di installazione, il varo della detta condotta esterna, con la detta slitta installata, nella prevista area di varo usando il detto verricello dedicato.
3. 3) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il varo della slitta di installazione viene effettuato con la procedura seguente: - interruzione della procedura di varo della condotta esterna quando l'ultima barra della detta condotta esterna raggiunge il primo tensionatore della nave-varo, saldatura della sezione inferiore della detta slitta di installazione sulla deta ultima barra della detta condotta esterna ed aggancio di un cavo di varo, connesso ad un dedicato verricello di varo, all'altra estremità della detta sezione inferiore mentre i tensionatori della detta nave-varo vengono tenuti in tensione; - rilascio e massima apertura di tutti i detti tensionatori della detta nave- varo per permettere il passaggio al loro interno della detta sezione inferiore della detta slitta di installazione e successiva ripresa della procedura di varo finché la detta sezione inferiore non è passata attraverso l'ultimo tensionatore della deta nave-varo; - interruzione della procedura di varo per permettere l'installazione della sezione superiore della detta slitta di installazione che viene portata nella posizione prevista tramite il cavo della gru di bordo ed è saldata alla deta struttura inferiore, e successiva installazione sulla deta slitta di installazione dei necessari, in dipendenza del peso, galleggianti, catene di resistenza e "transponder" acustico e successiva continuazione della procedura di varo finché la deta slitta di installazione esce dallo "stinger" della detta nave-varo; - interruzione della procedura di varo ed installazione del piato-base della detta slitta di installazione che è portato in posizione tramite il detto cavo della gru di bordo mentre sommozzatori sono richiesti per posizionare e installare il detto piato-base tramite bulloni sulla prevista posizione sulla detta slitta di installazione; - continuazione del varo fino alla installazione della detta slitta di installazione nella prevista area di varo.
4. 4) Metodo come da rivendicazione 1 dove il sollevamento della condota esterna viene effettuato portando le catene di resistenza, precedentemente installate sui galleggianti, sul fondale marino, rimanendo allo stesso tempo le dette catene sempre collegate ai detti galleggianti tramite cavetti d'acciaio. S) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'installazione del verricello marinizzato viene effettuata con la procedura seguente: - varo ed installazione di due pali-guida, uno lungo ed uno corto, usando il cavo della gru di bordo ed assistito da un primo veicolo robotizzato sottomarino che li porta fino ai dedicati punti di installazione sul piatto-base dedicato posizionato sulla struttura fissa sul fondale; - installazione di un piccolo argano marinizzato tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino, usato anche come fonte di potenza idraulica, nella posizione prevista sulla detta struttura fìssa sul fondo; - varo del detto verricello marinizzato, provvisto con anelli di centraggio scorrevoli per l'installazione senza l'uso di cavi-guida di acciaio, ed interruzione dell'operazione di varo a minimo 5 metri sopra la detta struttura fissa sul fondale; - connessione del cavo del detto piccolo argano marinizzato ad un detto anello di centraggio del detto verricello marinizzato tramite il primo detto veicolo robotizzato sottomarino; - attuazione del detto piccolo argano marinizzato mentre il detto verricello marinizzato viene rilasciato lentamente dal detto cavo della gru di bordo finché i detti anelli di centraggio si infilano su entrambi i detti pali-guida; - sgancio del detto cavo del detto piccolo argano marinizzato effettuato dal detto primo veicolo sottomarino robotizzato e installazione del detto verricello marinizzato nella posizione finale. 6) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'installazione del verricello marinizzato viene effettuata usando cavi-guida d'acciaio. 7) Metodo come da rivendicazione 1 dove il recupero a bordo dell'insieme galleggianti più catene di resistenza è effettuato con la procedura seguente: varo di un peso morto e connessione di detto peso morto al singolo detto insieme, rilascio del detto insieme tramite apertura delle cinghie di bloccaggio sul tubo effettuata dal veicolo robotizzato sottomarino, risalita in superficie del detto insieme con attaccato il detto peso morto, ripetizione dei passi precedenti per tutti i detti insiemi galleggiante più catene di resistenza installati sulla condotta esterna. 8) Metodo come da rivendicazione 1 dove il sistema di misura è meccanico. 9) Metodo come da rivendicazione 8 dove il sistema di misura meccanico è composto da due bracci, connessi tramite una cerniera, ognuno dotato alla sua estremità di un giunto sferico, a sua volta connesso tramite un coltello idraulico sganciabile al piatto di installazione provvisto di un cono dì centraggio per aiutare e facilitare la fase di installazione usando i detti pali-guida, essendo la detta cerniera e i detti giunti sferici fomiti di un sistema idraulico per bloccaggio e sbloccaggio tramite il veicolo robotizzato sottomarino. 10) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle condotte da connettere viene effettuata con la procedura seguente: - varo ed installazione del sistema meccanico come da rivendicazione 9, essendo, durante la fase di varo e d'installazione tutte le sezioni mobili, cioè i due giunti sferici e la cerniera centrale, in posizione sbloccata; - azionamento, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, del circuito idraulico che congela la configurazione del sistema meccanico di misura nella posizione misurata tramite il bloccaggio di entrambi i detti giunti sferici e della detta cerniera centrale; - apertura, tramite il detto veicolo robotizzato, dei coltelli idraulici colleganti le estremità dei due bracci ai piatti di installazione in modo tale da recuperare il detto sistema meccanico di misura senza i detti piatti di installazione e limitare cosi al massimo la forza agente sui detti giunti sferici e sulla detta cerniera e successivo recupero a bordo , separatamente, del detto sistema meccanico di misura e dei detti piatti di installazione. 11) Metodo come da rivendicazioni 1 e 9 caratterizzato dal fatto che l'installazione del sistema di misura meccanico è effettuata con la procedura seguente: - connessione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, di entrambi i cavi dei due piccoli argani marinizzati, precedentemente installati in definite posizioni sulla struttura fìssa sul fondale, ai piatti di installazione del detto sistema di misura meccanico ed azionamento contemporaneo di entrambi i detti piccoli argani marinizzati tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino mentre il detto sistema di misura meccanico viene lentamente rilasciato dal cavo della gru di bordo; - interruzione dell’operazione quando i coni guida del detto sistema di misura meccanico si infilano su entrambi i pali-guida installati sulla detta struttura fìssa sul fondale e successiva disconnessione dei detti cavi dei detti piccoli argani marinizzati ed installazione del detto sistema di misura meccanico nella posizione finale. 12) Metodo come da rivendicazioni 1 e 9 dove l'installazione del sistema di misura meccanico è effettuata usando cavi-guida d'acciaio. 13) Metodo come da rivendicazione 1 dove il sistema di misura è acustico. 14) Metodo come da rivendicazione 13 dove il sistema di misura acustico è formato da una unità "transponder", usata come sorgente del segnale acustico e come unità di processo ed installata su un piatto di riferimento provvisto di due coni di installazione, misurante la distanza tra i detti coni rispetto a una unità bersaglio installata in posizione nota sulla struttura fìssa sul fondale oppure sulla estremità della condotta interna. 15) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la definizione della distanza e disallineamento angolare delle estremità delle condotte da connettere viene effettuata con la procedura seguente: - effettuazione della misurazione tramite il sistema di misura acustico come da rivendicazione 14; - varo del piatto di riferimento del detto sistema di misura acustico tramite il cavo della gru di bordo e installazione sulla slitta di installazione assistita da un veicolo sottomarino robotizzato portante anche la unità "transponder"; - installazione della detta unità "transponder" sul cono di installazione esterno mentre sul cono di installazione interno è installata una unità bersaglio per la misura del disallineamento nel piano verticale della detta slitta di installazione, successivo livellamento della detta unità "transponder" rispetto al piano orizzontale e puntamento alla detta unità bersaglio per misurare il detto disallineamento nel piano verticale della detta slitta di installazione; - rimozione della detta unità bersaglio per il disallineamento tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino e puntamento della detta unità "transponder" verso ciascuno dei tre schermi montati sulla unità bersaglio installata sulla struttura fìssa sul fondale ed acquisizione delle distanze relative alla posizione di ciascun detto schermo rispetto alla detta unità "transponder"; - spostamento della detta unità "transponder" dal detto cono di installazione esterno al detto cono di installazione interno e puntamento della detta unità "transponder" verso ciascuno dei tre detti schermi montati sulla detta unità bersaglio ed acquisizione delle distanze relative alla posizione di ciascun detto schermo rispetto alla detta unità "transponder". 16) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'assemblaggio a bordo della nave di supporto del sistema di connessione è effettuato con la procedura seguente: - installazione del sistema di misura meccanico sopra una struttura di assemblaggio, installata sul ponte della detta nave, composta da una struttura di supporto portante due sezioni mobili, ciascuna includente due piatti di riferimento scorrevoli, simili a quelli installati sul fondo, cioè il piatto-base della slitta di installazione ed il piatto-base deH'estremità della detta condotta interna, supportati da due giunti sferici, su ciascuno dei detti piatti di riferimento è a sua volta installato un modello delle estremità svasate originali poste alle estremità delle due condotte da connettere; - regolazione dei due detti piatti di riferimento della detta struttura di assemblaggio in modo da adattarli alla posizione dei piatti di installazione del detto sistema di misura meccanico; - fissaggio della configurazione dei detti piatti di riferimento tramite saldatura di tutte le sezioni mobili dei detti piatti e successiva rimozione del detto sistema di misura meccanico; - posizionamento dei piatti di installazione del detto sistema di connessione che vengono installati sui detti piatti di riferimento della detta struttura di assemblaggio, tale sistema di connessione essendo composto, oltre ai detti piatti di installazione, principalmente da due sezioni, una includente un connettore meccanico saldato ad una sezione di condotta avente le stesse caratteristiche della condotta sottomarina e portante due collari di supporto e centraggio per permettere l'estensione del sistema, l'altra sezione includente un connettore meccanico saldato ad una sezione di condotta avente le stesse caratteristiche della condotta sottomarina e portante due collari di supporto e centraggio per permettere l'estensione del sistema, e includente inoltre il giunto telescopico, a sua volta contenente anche il relativo sistema di bloccaggio; - installazione delle due dette sezioni del sistema di connessione sulla detta struttura di assemblaggio in modo tale da avere tra i detti connettori meccanici e i detti modelli dimostrativi delle estremità svasate i giochi di progetto; - preparazione ed installazione di un tronchetto di condotta tra le due dette sezioni e connessione del detto tronchetto alle dette sezioni ottenendo quindi il sistema di connessione assemblato, completato dall'inserimento e saldatura di dedicate selle di supporto, ammortizzatori e anelli di centraggio. 17) Metodo come da rivendicazioni 1 e 16 dove la regolazione della struttura di assemblaggio è effettuata basandosi sulle misure acquisite del sistema di misura acustico in accordo alle riw. 14 e 15. 18) Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ('installazione al sistema di connessione è effettuato con la procedura seguente: - connessione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino, di entrambi i cavi dei due piccoli argani marinizzati, precedentemente installati in definite posizioni sulla struttura fissa sul fondale, agli anelli di centraggio montati sui piatti di installazione del detto sistema di connessione ed azionamento contemporaneo di entrambi i detti piccoli argani marinizzati tramite un secondo veicolo robotizzato sottomarino mentre il detto sistema di connessione viene lentamente rilasciato dal cavo della gru di bordo; - interruzione dell'operazione quando i detti anelli di centraggio si infilano su entrambi i pali-guida installati sulla detta struttura fìssa sul fondale e successiva disconnessione dei detti cavi dei detti piccoli argani marinizzati ed installazione del detto sistema di connessione nella posizione finale. 19) Metodo come da rivendicazione 1 dove rinstallazione del sistema di connessione è effettuata utilizzando cavi-guida d'acciaio. 20) Metodo come da rivendicazione 1 dove il collegamento del sistema di connessione con le estremità delle condotte avviene con la procedura seguente: - estensione, tramite un veicolo robotizzato sottomarino fornente la potenza idraulica, del giunto telescopico e, mantenendo la pressione all'interno del detto giunto, chiusura dei connettori meccanici; - effettuazione dei test di tenuta su entrambi i detti connettori; - azionamento, tramite il detto veicolo sottomarino robotizzato, del sistema di bloccaggio del detto giunto telescopico ed energizzazione di una guarnizione interna per sigillare l'intero sistema con successivo test di tenuta della detta guarnizione. 21) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 20 dove ogni passo del metodo è controllato attraverso dedicati indicatori ottici montati su ogni componente del sistema, a loro volta monitorati da telecamere sottomarine installate sui veicoli robotizzati sottomarini, che sono; - indicatori di contatto tra superfici per monitorare l'installazione di tutti i componenti sulla struttura fissa sul fondale, ognuno dei detti indicatori essendo formato da un perno verniciato mantenuto in posizione da una molla di richiamo, il quale perno, una volta che le dette superfici sono in contatto, è spinto all'infuori rendendo visibile la detta sezione verniciata del detto perno stesso; - indicatori dello stato dei cilindri idraulici per monitorare la posizione della funzione attuata consistente nel fare ognuno dei detti cilindri a doppio pistone e verniciarne la sezione esterna, il vedere o meno il detto pistone verniciato darà lo stato del detto cilindro; - indicatori di pressione per monitorare lo stato dei componenti idraulici rappresentati da manometri installati su ogni modulo; - contatore meccanico di giri per monitorare la lunghezza del cavo svolto/avvolto del verricello marinizzato; - indicatori a barra per monitorare lo stato dei connettori meccanici e della sezione telescopica. 22) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 20 dove ogni passo del metodo è monitorato da sensori elettronici montati su ogni componente del sistema e direttamente connessi ad una unità di controllo localizzata sulla nave di supporto attraverso un cavo dedicato dei veicoli robotizzati sottomarini. 23) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 22 dove il sistema di connessione di qualsiasi tipo è composto da due connettori di qualsivoglia tipologia e da una sezione telescopica intermedia, ovvero un sistema di connessione includente la capacità telescopica nei detti connettori. 24) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 23 dove l'attuazione dei componenti mobili del sistema di connessione, cioè i connettori meccanici e il giunto telescopico, viene effettuata tramite sistemi meccanici e/o idraulici esterni al detto sistema di connessione. 25) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 24 dove l'operazione di deflessione della condotta esterna viene effettuata tramite un verricello marinizzato installato direttamente sul fondale o in altra posizione differente da quella prevista sulla struttura fìssa sul fondale. 26) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 25 dove il sistema di connessione è installato insieme alla struttura fìssa sul fondale e le procedure di intervento richiedono solo l'installazione della condotta esterna. 27) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni da 1 a 26, dove gli stadi c) e d) non sono presenti, essendo la condotta esterna direttamente varata nella area di connessione prevista sulla struttura fìssa sul fondale con qualsiasi possibile tipologia di installazione, senza richiedere alcuna operazione di deflessione. 28) Metodo come da almeno una delle rivendicazioni precedenti impiegante personale immerso per svolgere alcune o tutte le operazioni previste.