ITMI960555A1

ITMI960555A1 - Metodo e sistema di monormeggio per attracco di navi in mare aperto

Info

Publication number: ITMI960555A1
Application number: IT96MI000555A
Authority: IT
Inventors: Paolo Vielmo; Tella Vincenzo Di
Original assignee: Tecnomare Spa
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-09-21
Also published as: EP0796784A1; OA10734A; IT1283548B1; AU1504297A; ITMI960555A0; CA2199531A1; RU2133687C1; US5772483A; TNSN97049A1

Abstract

PLANTARI DI RAME COLLEGATI FRA DI LORO CON UNA CORDA DI RAME CHE POI PROSEGUE FINO A TERRA. E' INDISPENSABILE PER GLI OPERATORI DI BIOPRANOTERAPIA PER SCARICARE LE ENERGIE NEGATIVE CHE ASSORBONO DAI PAZIENTI. TALI ENERGIE SONO DANNOSE PER I BIOPRANOTERAPEUTI.

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo di monormeggio a punto singolo per navi, preferibilmente per navi cisterna, nonché una struttura per la realizzazione pratica di tale metodo. Più particolarmente detta struttura comprende in vantaggiosa cooperazione un dispositivo foggiato a forma toroidale, un elemento a forcella e un manicotto girevole. E' noto che l'ormeggio in mare aperto di navi cisterna che meglio si presti a soddisfare sia alla sicurezza della nave, sia alle esigenze di esercizio, in quanto con l'avvento delle cisterne giganti diventa sempre più difficile trovare porti che abbiano una profondità sufficiente a consentire l'ormeggio di tali navi, è quello di ormeggiare queste navi su boe per consentire il carico e lo scarico del fluido. Inoltre ormeggi in mare aperto sono spesso vantaggiosi, se non addirittura indispensabili quando si tratta di attingere combustibili fluidi estratti da giacimenti situati nel fondale marino. A questo riguardo si fa notare che nella descrizione e nelle rivendicazioni nel termine "fluido" si intende includere gas, liquidi e loro miscele. Nel carico e scarico di fluidi tra navi cisterne e terraferma è noto da tempo il cosiddetto monormeggio, che si avvale, come dice la parola, di un unico ormeggio e cioè in particolare di una boa galleggiante per ormeggiarvi la nave e disporvi la adeguata condotta per trasferire il fluido dalla nave ai depositi di terra e viceversa. L'aspetto operativo fondamentale del monormeggio è quello di consentire le operazioni di travaso anche in condizioni atmosferiche avverse, quando la nave, sospinta dalle azioni dei venti e delle correnti, si orienta in una direzione naturale, che può continuamente variare al variare delle condizioni ambientali. In tal caso, la nave pur rimanendo ormeggiata, si sposta, inatti, ruotando attorno al monormeggio pur mantenendo lo stesso assetto rispetto a quest'ultimo. Alla struttura operante per il monormeggio sono richieste, quindi, due funzioni fondamentali: la prima è quella del cavo o catena dell'ancoraggio ossia dell'agganciamento di un cavo ancorato al fondo marino alla nave e della conseguente reazione ai tiri della nave, la seconda è quella del trasferimento dei fluidi dalle tubazioni che provengono dalla nave, o che confluiscono alla nave a quelle che si collegano ai depositi di terra. Tenendo presente che la nave è mobile mentre i collegamenti a terra sono fissi, appare evidente che questa seconda funzione richiesta al monormeggio è la più gravosa in quanto la tubazione flessibile, estendentisi dalla nave stessa alla struttura di boa ancorata al fondo marino, che porta il carico liquido, può essere soggetta a rapida usura non solo a causa delle continue sollecitazioni provocate dal moto del mare, ma anche perchè di sovente, sempre per l'azione del mare, viene in contatto con la catena di ormeggio. Inoltre, in molti casi, questa tubazione flessibile si attorciglia intorno alla struttura di boa ancorata al fondo determinando la messa fuori della stazione di carico e scarico per parecchio tempo. Risulta, infatti, evidente, anche quando siano assegnate delle pessime condizioni operative come l'ancoraggio debba offrire massime garanzie e la massima possibile sicurezza in quanto l'improvviso cedimento di una boa mentre la cisterna sta compiendo un'operazione di carico, o di scarico può provocare danni di gravità inimmaginabili. D'altro canto risulta intuibile come il poter disporre di un sicuro sistema di ormeggio significhi disporre di una stazione di carico e scarico con alto coefficiente di utilizzazione e come ciò si tramuti praticamente in notevoli vantaggi economici. In passato sono state svillupate parecchie boe di ormeggio ma queste sono risultate invariabilmente complicate nel loro insieme e, quindi, di fabbricazione costosa. Inoltre dette boe di ormeggio non permettono un sufficiente movimento della nave, nè permettono di assorbire in modo soddisfacente le normali forze di ormeggio. Uno scopo della presente invenzione è perciò quello di provvedere una boa di ormeggio che sia sufficientemente facile da maneggiare, e che possa essere fabbricata efficacemente e ad un costo contenuto. Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare una struttura idonea per l'attracco in mare aperto, tale da consentire alla nave attraccata di assumere in ogni istante la direzione più conveniente in funzione del vento dominante e delle condizioni di mare cosicché la nave stessa può spostarsi in un cerchio completo e permettere perciò di rimanere sempre con la prua nel vento che soffia. Un altro scopo della presente invenzione è di fornire elementi strutturali che supportano le forze di ormeggio in una struttura unificata che permette il movimento della nave senza imporre sollecitazioni di ormeggio sulla struttura, sulla tubazione flessibile e sulla nave. Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare elementi strutturali di attracco che siano particolarmente semplificati e, pertanto, relativamente economici. Questi ed altri notevoli vantaggi, particolarmente per guanto riguarda la praticità, la sicurezza di funzionamento, e la pratica eliminazione di determinati rischi di rotture e di danni, nonché la semplificazione delle manovre per l'attracco della nave, vengono raggiunti mediante il metodo di ormeggio a punto singolo secondo la presente invenzione in cui è previsto una struttura fissa ancorata al fondo marino, una catena o fune di ormeggio e almeno una tubazione flessibile e detto metodo di ormeggio si concretizza nell'operare la compensazione degli spostamenti traslatori e girevoli della nave per mezzo di rotazioni di elementi collegati vantaggiosamente tra loro, in cui gli assi di rotazione di detti elementi confluiscono intersecandosi sostanzialmente in un punto, che giace sull'asse di simmetria di un dispositivo toroidale, supportato e congiunto quest'ultimo alla struttura fissa ancorata solidamente al fondo marino. Il metodo di ormeggio a punto singolo della presente invenzione si concretizza pure nella pratica realizzazione operativa per il fatto che le rotazioni degli elementi strutturali collegati tra loro originano nel loro insieme una oscillazione angolare sostanzialmente sferica e dette rotazioni operano tra loro in sovrapposizione temporale totale, o parziale, o in sequenza temporale continua, o disgiunta nel tempo.Il metodo di ormeggio a punto singolo della presente invenzione si concretizza, altresi, nel rendere torsionalmente libera la tubazione flessibile per il trasferimento del fluido nel tratto di aggancio agli elementi collegati e ruotanti tra loro e congiunti al dispositivo toroidale.La struttura utilizzata per la pratica realizzazione del metodo della presente invenzione concerne:

- un dispositivo foggiato a forma toroidale sopportato e connesso ad una ralla di spinta assiale o radiale, che è resa solidale con la struttura fissa di fondo al fine di consentire una rotazione relativa attorno ad un asse sostanzialmente verticale tra la detta struttura fissa sottostante e lo stesso dispositivo toroidale sovrastante;

- un elemento a forcella con biforcamento ad una estremità per movimentarsi come asta oscillante attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale, e con fori calibrati prossimi alle estremità per sedi di perni, che operano girevolmente alle connessioni movibili ad una estremità con il dispositivo toroidale e all'altra estremità con la catena di ormeggio e congiuntamente con un manicotto, che sostiene un tratto di tubazione flessibile per il trasferimento del fluido;

- un manicotto girevole incernierato alla forcella ed operante su una cuscinetteria di elementi ad attrito evolvente, o di elementi ad attrito radente, per il sostegno rotante della tubazione flessibile .

L'invenzione sarà descritta dettagliatamente in appresso in base all'esempio di realizzazione rappresentato schematicamente nei disegni delle figure allegate, e saranno chiarite ulteriori particolarità e caratteristiche, al quale proposito deve essere ben inteso, che eventuali variazioni di posizioni reciproche degli elementi e le conseguenti semplificazioni che ne potrebbero derivare devono ritenersi comprese nella protezione che si richiede come variazioni costruttive incluse nell'idea generale.

Nei disegni allegati:

- la fig.l è una vista in prospettiva assonometrica della struttura della presente invenzione che mostra l'incastellatura di base sormontata dagli elementi strutturali che si sovrappongono con una ralla, con un dispositivo toroidale, con un elemento a forcella e un manicotto girevole, e mostra, altresi, schematicamente la tubazione flessibile, la tubazione rigida di fondo e la catena di ormeggio ;

- la fig.2 è una vista frontale schematica parzialmente sezionata del manicotto girevole incernierato alla forcella ed operante su una cuscinetteria per il sostegno rotante della tubazione flessibile;

- la fig.3 è una vista schematica di una forma di attuazione che include la presenza di un giunto snodato di tipo cardanico, o di tipo a crociera, o elemento a giunto consimile i quali consentono un movimento degli elementi strutturali su una superficie sostanzialmente sferica;

- la fig.4 è una vista frontale schematica parzialmente sezionata del manicotto girevole, che consente l'unione con la catena di ormeggio 9 e con la forcella 7 attraverso una cuscinetteria 22 per il sostegno rotante della tubazione flessibile che convoglia il fluido.

Nelle figure delle tavole allegate elementi uguali o con funzioni uguali riportano per semplicità caratteri di riferimento uguali.

Con riferimento alle figure la struttura per l’ormeggio della nave e per il trasferimento di fluido concernente la presente Invenzione viene mostrata adagiata sul fondo marino. Sebbene la struttura della presente invenzione venga qui descritta come collocata nel fondo marino, essa è ugualmente utile in altri corpi d’acqua. La struttura è costituita essenzialmente da un'ampia e solida piattaforma fissa, indicata genericamente con 1, costruita su pali infissi sul fondo del mare e in relazione al livello del fondo marino può presentarsi parzialmente, o totalmente incassata; altri tipi di fissaggio possono essere utilizzati. Detta piattaforma fissa 1 sostiene centralmente la ralla 3, che opera, nella sua funzione di cuscinetto a spinta assiale e radiale, o a spinte combinate, in una posizione sostanzialmente orizzontale. La ralla 3 sostiene ed è opportunamente connessa con un dispositivo 5 foggiato a forma toroidale, che può ruotare, rispetto alla stessa piattaforma 1, attorno ad un asse geometrico sostanzialmente verticale 2.11 dispositivo toroidale 5 di figura 1 presenta due elementi piatti diametralmente opposti e rigidamente fissati a corpo unico sulla sua superficie superiore .Detti elementi piatti si presentano in una forma vantaggiosa per alloggiare i perni 14 e 15, che operano una connessione girevole con le due estremità della forcella 7 attraverso fori oppotunamente calibrati. L'elemento a forcella 7 è, quindi, libero di oscillare girevolmente attorno ad un asse 4 sostanzialmente orizzontale. L'estremità opposta della forcella 7 si presenta con una forma idonea ad ancorarsi alla catena di ormeggio 9 che lungo la sua estensione si presenta frequentemente con galleggianti 19 predisposti a distanza, per sostenere, in sospensione nell'acqua , la stessa catena di ormeggio 9, che trattiene in posizione la nave cisterna per tutto il tempo occorrente al trasferimento del fluido. Per inciso l'anello 16 è l'elemento di unione, come soluzione di collegamento preferenziale di figura 1, tra la catena di ormeggio 9 e la forcella 7. L'elemento a forcella 7 è modellato vantaggiosamente alla stessa estremità di unione con la catena 9 con due espansioni piane 24, che abbracciano un manicotto girevole 21, che supporta in libertà rotatoria per mezzo di una cuscinetteria 22 un tratto di tubazione rigida 23.

Detto tratto rigido 23 è flangiato, per mezzo di flange piane 25, alle estremità con le tubazioni flessibili 10 e 12: le unioni flangiate devono garantire la perfetta tenuta al fluido trasferito in pressione. Le espansioni piane 24 sono unite con articolazione girevole per mezzo di perni 20 inseriti vantaggiosamente tra le stesse espansioni piane 24 e il manicotto girevole 21. Detta unione articolata consente la libera oscillazione angolare tra la forcella 7 e la tubazione flessibile di trasferimento del fluido, lungo l’asse di rotazione 6, con il preciso e innovativo risultato di eliminare praticamente qualsivoglia sollecitazione flessionale e/o flesso-torsionale sulla condotta flessibile soprattutto nel suo tratto di passaggio libero attraverso lo spazio centrale degli elementi, che costituiscono essenzialmente la struttura della presente invenzione. La cuscinetterla 22 del manicotto girevole 21 permette la libera posizione angolare della tubazione flessibile lungo il suo asse longitudinale 8 nei confronti delle posizioni angolari variabili della forcella 7, che oscilla variabilmente in funzione della direzione di traino della catena di ormeggio 9. Una conduttura di alimentazione 11 è disposta sul fondo marino e presenta una estremità collegata a tenuta al tubo flessibile 12 per mezzo di una flangia 18. Il tubo di alimentazione 11 presenta, inoltre, una estremità opposta, non mostrata, che porta verso un accessorio di immagazzinamento anche esso non mostrato, ma abitualmente collocato sulla riva vicina, questo accessorio di immagazzinamento può anche essere collocato a largo, ad esempio, vicino ad un pozzo collocato al largo. Secondo una ulteriore preferita forma di realizzazione illustrata nelle figure 3 e 4 la struttura la è posata stabilmente nel fondo del mare preferibilmente per gravità; su questa struttura 2a sono posizionati e fissati solidamente e vantaggiosamente due supporti piatti 29 e 30, che trattengono i perni 31 accoppiati con libertà rotazionale al dispositivo toroidale 5, intorno l'asse 28. Quest'ultimo dispositivo 5 è pure unito con le estremità della forcella 7 per mezzo di perni 31, che consentono un accoppiamento con libertà rotazionale intorno all’asse 26. Le rotazioni ortogonali intorno agli assi 26 e 28 rendono gli elementi collegati tra loro, per mezzo dei perni rotazionali 31, a funzionare come un dispositivo a giunto snodato di tipo cardanico, o di tipo a crociera, o di tipo consimile che consente qualsiasi spostamento della catena di ormeggio 9 la quale simmetricamente, attraverso le estremità 9a e 9b, è ancorata per mezzo degli anelli 16 alle sporgenze piatte 27 del manicotto girevole (v. fig.4 ). Vengono ora descritte le operazioni per l’ormeggio della nave. Si premette che la struttura fissa e gli elementi ad essa collegati devono essere in ogni caso dimenslnati in modo da resistere alle sollecitazioni di ormeggio di qualsivoglia nave cisterna carica soggetta alle varie condizioni di mare e di vento. Nel caso di attracco tipo, la nave, avvicinandosi sotto la traversia più opportuna, si fermerà in prossimità dell'attracco e tonneggiandosi in tale posizione con i propri mezzi, o con l’aiuto di un rimorchiatore, preleverà la catena di ormeggio 9 ancorandola solidamente alla prua della nave stessa. Per inciso la manovra di ormeggio verrà eseguita secondo gli insegnamenti della tecnica nota e da tempo consolidati nelle oprazioni di arrivo al punto di attracco. Terminate le operazioni di ormeggio, la nave cisterna viene collegata alla " sea-line " mediante il sistema delle tubazioni flessibili, ed avranno inizio le operazioni di carico e/o di scarico del fluido in trasferimento. Durante le operazioni di carico e di scarico, la nave rimane libera di spostarsi intorno al suo ormeggio seguendo senza reazioni le sollecitazioni del vento o del mare e, quindi, la nave stessa assume quell'orientamento che la direzione del vento e l'eventuale corrente marina le impongono. Da quanto fin qui esposto si può dedurre il significativo vantaggio che il metodo della presente invenzione sfrutta il principio di separare le due funzioni che normalmente ha un punto di attracco: quella di ormeggio della nave e quella di trasmissione del fluido da movimentare dalla nave alla condotta sottomarina 11, o viceversa. In questo modo viene sollecitata col tiro di ormeggio della nave direttamente la base di ancoraggio 1 attraverso la catena 9, senza coinvolgere minimamente le tubazioni flessibili che movimentano il fluido. La struttura secondo l'invenzione può essere realizzata in modo semplice ed economico. La catena di ormeggio 9 è vincolata alla base di ancoraggio 1 per mezzo di elementi che consentono rotazioni secondo assi orientati in più direzioni assumendo vantaggiosamente detti elementi le funzioni operative di un giunto sferico. Non ci sono, quindi, le condizioni di pericolo di impatto in caso di urto tra nave e attrezzature di superficie e la nave stessa è libera di orientarsi secondo la traversia migliore per la direzione del vento e le condizioni del mare del momento. Di conseguenza sono eliminate le cause di disormeggio imposte dalle condizioni del mare e le tubazioni flessibili 10 e 12 non sono assoggettate ad alcuna sollecitazione sensibile per cui sono evitati i ben noti inconvenienti derivanti da eventuali rotture di queste tubazioni. Le manovre di disormeggio si svolgono nella maniera opposta alle manovre di ormeggio e in condizioni di non caricamento la tubazione flessibile 10 e la catena di ormeggio 9 vengono lasciati pendere in posizione verticale, stazionando sotto la superficie marina con le estremità connesse a mezzi e a sonde note che ne consentono il ricupero a bordo. Sebbene la presente invenzione sia stata descritta con riferimento a determinate forme realizzative, numerose modifiche e varianti possono essere apportate alle forme costruttive degli elementi operativi, al quale proposito deve essere ben inteso, che eventuali variazioni di posizioni reciproche degli elementi e le conseguenti semplificazioni che ne potrebbero derivare devono ritenersi comprese nella protezione che si richiede come variazioni costruttive incluse nell'idea generale.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di ormeggio a punto singolo, adatto a costituire un terminale per navi cisterna, in cui è previsto una struttura fissa ancorata al fondo marino, una fune, o catena di ormeggio della nave e almeno una tubazione flessibile per il trasferimento del fluido nella e/o dalla nave stessa ormeggiata e detto metodo di ormeggio è caratterizzato dal fatto di operare la compensazione degli spostamenti traslatori e girevoli della nave per mezzo di rotazioni di elementi conformati con cavità di spazio centrale per il passaggio libero della tubazione flessibile e collegati vantaggiosamenti tra loro, in cui gli assi di rotazione di detti elementi confluiscono intersecandosi sostanzialmente in un punto, che giace sull'asse di simmetria di un dispositivo cavo preferibilmente assialsimmetrico supportato e congiunto quest'ultimo alla struttura fissa ancorata solidamente al fondo marino.
2. Metodo di ormeggio a punto singolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette rotazioni degli elementi collegati tra loro originano nel loro insieme una oscillazione angolare sostanzialmente sferica.
3. Metodo di ormeggio a punto singolo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che le rotazioni degli elementi collegati operano tra loro in sovrapposizione temporale totale, o parziale, o in sequenza temporale continua, o disgiunta nel tempo.
4. Metodo di ormeggio a punto singolo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di rendere torsionalmente libera la tubazione flessibile per il trasferimento del fluido nel tratto di aggancio agli elementi collegati e ruotanti tra loro e congiunti al dispositivo cavo preferibilmente assialsimmetrico.
5. Metodo di ormeggio a punto singolo, secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzato dal fatto di rendere libera la posizione flettente del tratto di tubazione flessibile che si estende tra l'unione della tubazione rigida di fondo all'unione al tratto di aggancio degli elementi collegati e ruotanti tra loro e detta posizione flettente è sostanzialmente dipendente dalla direzione della fune di ancoraggio.
6. Sistema strutturale per l'attuazione del metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere: un dispositivo cavo assialsimmetrico foggiato a forma toroidale supportato e connesso ad una ralla di spinta assiale, radiale o combinati che è resa solidale con la struttura fissa di fondo al fine di consentire una rotazione relativa attorno ad un asse sostanzialmente verticale tra la detta struttura fissa sottostante e lo stesso dispositivo toroidale sovrastante; - un elemento a forcella con biforcamento ad una estremità, per asta oscillante attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale, e con fori calibrati prossimi alle estremità per sedi di perni, che operano girevolmente alle connessioni mobili ad una estremità con il dispositivo toroidale e all'altra estremità con la catena di ormeggio e congiuntamento con un manicotto, che sostiene un tratto di tubazione flessibile perii trasferimento del fluido; - un manicotto girevole incernierato alla forcella ed operante su una cuscinetteria di elementi ad attrito evolvente, o di elementi ad attrito radente, per il sostegno rotante della tubazione flessibile.
7. Sistema strutturale secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il dispositivo cavo assialsimmetrico è un giunto snodato di tipo cardanico, o di tipo a crociera, o di tipo consimile che consente un movimento degli elementi strutturali su una superficie sostanzialmente sferica.