ITMI961107A1 - Metodo e apparecchiatura per convogliare fluidi tra due corpi assog- gettati a movimenti rotatori relativi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un metodo ed una apparecchiatura per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a rotazioni relative, in particolare negli impianti galleggianti a mare aperto dove una nave, posizionata stabilmente al largo, è libera di orientarsi attorno ad una struttura a torretta, che è alloggiata in una cavità cilindrica della nave stessa e che è ancorata al fondo marino. La libera orientazione della nave è attuata per mezzo di fasci di condotte flessibili, che si deformano uniformemente con effetto autoregolante.

Dette condotte flessibili possono essere di qualunque composizione nota purché idonee all'applicazione in oggetto e saranno chiamate nella descrizione e nelle rivendicazioni semplicemente condotte flessibili, o tubazioni flessibili, impiegando i termini intercambiabilmente.

E' noto che la produzione degli idrocarburi da giacimenti a mare ha trovato negli impianti galleggianti di processo petrolchimico una soluzione tecnicamente realizzabile ed economicamente vantaggiosa, specie quando la profondità d'acqua, o la quantità limitata delle riserve di idrocarburi disponibili non giustifica l'impiego di piattaforme fisse. Detti impianti galleggianti di processo petrolchimico si presentano con una architettura di base simile al caso generale degli impianti per processi chimici e sono costituiti da una costruzione galleggiante, in particolare una nave adattata all'impiego specifico, ancorata al fondo del mare per mezzo di una struttura a torretta alla quale sono collegate le linee d'ormeggio. La nave galleggiante è libera di ruotare attorno alla struttura a torretta, che vantaggiosamente viene a trovarsi inserita in una cavità cilindrica ricavata sostanzialmente nella zona centrale della nave stessa, ovvero essendo detta toretta supportata con strutture a sbalzo prossime alla prua o alla poppa della nave stessa. La rotazione relativa tra la costruzione galleggiante, ovvero la nave, come verrà in seguito definita, e detta struttura a torretta è consentiti ed operante con organi di cuscinetteria di pattini, di rulli, o di ruote. La nave galleggiante può, quindi, assumere passivamente od attivamente l'orientamento che minimizza l'azione delle onde, correnti e vento ruotando attorno alla torretta che conserva un orientamento praticamente costante rispetto al fondale, come imposto dal sistema di ancoraggio al fondo marino. Questa neccessità operativa di orientamento rotatorio della nave impone di risolvere il problema del trasferimento di più fluidi di processo tra una struttura a torretta sostanzialmente fissa ed una costruzione galleggiante a nave rotante rispetto alla torretta stessa. La tecnologia dello stato della tecnica ha da tempo attuato alcune soluzioni realizzative per dette costruzioni di trasferimento di più fluidi, le quali realizzano la continuità di passaggio del fluido tra due corpi di struttura in rotazione relativa. Sono noti dispositivi costituiti da giunti rotanti che si presentano, per ciascun percorso dei fluidi da trasferire, con due elementi cilindrici ad anello coassiali collegati meccanicamente ed idraulicamente rispettivamente uno alla nave e l'altro alla torretta. Tra detti anelli, uno interno e l'altro esterno, sono previsti una cavità di passaggio fluido, organi di tenuta dinamica tra le superfici affacciate in moto relativo, e luci di passaggio tra l'uno e l'altro in modo da consentire il trasferimento di fluidi di processo. Quando, come nella maggior parte dei casi operativi, si ha la necessità di trasferire molte linee di fluidi di processo indipendenti è necessario che i vari dispositivi di giunto rotante siano coassiali e realizzati in una struttura funzionale integrata, nella quale tutte le linee collegate alla torretta entrano assialmente negli anelli interni vincolati alla torretta stessa ed escono radialmente dagli anelli rotanti esterni vincolati alla nave. Sifatta applicazione dà luogo ad una serie di inconvenienti costruttivi ed operativi in quanto la dimensione degli anelli interni è determinata dalla quantità e dalle dimensioni delle linee di fluido che li devono attraversare e ciò obbliga la presenza di grandi superfici di tenuta dinamica, che come è noto sono costose e precarie nella loro funzionalità. Sussistono, pure, gli inconvenienti derivanti dal fatto che l'eventuale intervento manutentivo o riparazione su una generica linea di fluido del processo e degli anelli del giunto rotante relativo alla detta linea comporta necessariamente la interruzione della funzionalità di tutta l'apparecchiatura in quanto è necessario scomporre tutte le linee al di sopra della linea in riparazione e, per motivi di sicurezza e per la vicinanza dei percorsi fluidi, non è possibile lasciare operative le linee di fluido del'apparecchiatura o dell'impianto, anche se non interessate dallo smontaggio del giunto. Sussistono, cosi pure, gli inconvenienti derivanti dalla complessità meccanica del giunto rotante multilinee

e la presenza di tenute dinamiche striscianti assoggettate a pressioni operative elevate che impongono a sostenere elevati costi di costruzione, di installazione e di manutenzione per garantire la più sicura affidabilità dei dispositivi a tenuta dinamica. Sono, altresi, noti dispositivi costituiti da tubazioni flessibili che sono collegate ad una estremità alla torretta e all'altra estremità alla nave; esse sono posizionate in modo da formare un'ansa all'intemo di alloggiamento anulare ricavato per la metà interna nella torretta e nella metà esterna nella nave. Nella rotazione della nave attorno alla torretta l'ansa formata dalla tubazione flessibile si svolge od avvolge alla parete interna dell'alloggiamento toroidale solidale alla torretta e, rispettivamente, si avvolge o svolge sulla parete esterna dello stesso, solidale alla nave. E' ben comprensibile ai tecnici del ramo che la geometria del sistema e la lunghezza necessariamente limitata delle tubazioni flessibili e della loro struttura di supporto a catena consente ovviamente solo una rotazione limitata della nave rispetto alla torretta. I limiti di tale rotazione impongono alla nave, come struttura galleggiante, di essere munita di gruppi di propulsione traversali che consentono di posizionarla attivamente secondo le condizioni meteomarine presenti o previste e secondo archi di rotazione consentiti. A fronte di tale limitazione si presentano pure gravosi vincoli progettuali che impongono sia dimensioni notevoli alla struttura toroidale di alloggiamento e, quindi, rilevante peso ed elevato costo della stessa struttura, sia, pure, eccessive lunghezze delle tubazioni flessibili. Queste ed altre applicazioni proposte dalla tecnica nota, per soddisfare a tutte le esigenze operative in impianti galleggianti con convogliamento di più fluidi tra due corpi in rotazione relativa, sono sempre risultate di funzionamento non di rado precario e di scarsa affidabilità. Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i sopramenzionati inconvenienti escogitando un metodo ed una apparecchiatura che diano luogo a risultati irreprensibili e di sicuro affidamento nel convogliare fluidi in impianti galleggianti in mare aperto per la produzione e trattamento di idrocarburi e per il loro trasferimento ( greggio, acqua, gas, prodotto del processo, ecc.). Altro scopo dell'invenzione è dato dall'assenza di organi di tenuta meccanica e dalla vantaggiosa possibilità di avere pressioni di linea anche elevate, in relazione ai limiti del materiale costituente le tubazioni flessibili.

Un ulteriore e importantissimo scopo e vantaggio dell’invenzione è dato dalla possibilità di intervenire su di una linea senza interrompere od alterare la funzionalità delle altre linee, ovvero di modificare facilmente la struttura ( numero e caratteristiche delle linee ) del sistema di trasferimento fluidi.

Questi ed altri scopi ancora vengono tutti raggiunti tramite il metodo della presente invenzione che consente di convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura in rotazione relativa tra loro, in particolare nell’impiego specifico di navi ancorate in mare aperto attraverso una struttura a torretta alloggiata in una cavità cilindrica della nave stessa e alla quale torretta sono collegate le linee di ormeggio in modo che la nave è libera di orientarsi ruotando attorno alla detta torretta, che è sostenuta da elementi evolventi o radenti, per mezzo di consentite deformazioni distribuite uniformemente, con effetto autoregolante, lungo i fasci di condotte flessibili, le quali sono posizionate e vantaggiosamente conformate, le une di seguito alle altre, per operare il collegamento alle due estremità assoggettate a rotazioni relative della torretta e della nave al fine di trasferire molteplici linee di fluidi dal fondo marino alla nave e viceversa. Detto metodo consente, altresì, di ripartire sostanzialmente in egual entità la deformazione flessionale consentita lungo i fasci di condotte flessibili ottimizzando la distribuzione uniforme delle sollecitazioni lungo lo sviluppo lineare delle singole condotte flessibili, che si deformano progressivamente in egual misura per consentire una sicura funzionalità di convogliamelo di più fluidi da trasferire tra una struttura fissa e una struttura rotante. Detto metodo consente, così pure, la massima rotazione relativa di almeno un angolo giro tra torretta e nave in corrispondenza del raggio di curvatura minimo consentito dalla condotta flessibile a parità del numero di fasci di condotte contigui e della lunghezza lineare delle condotte stesse, che operano con raggi di curvatura che si autoregolano su valori sostanzialmente costanti lungo le linee di deformazione flessionale dei tratti di condotte sovrapposte e contigue.

L'apparecchiatura utilizzata per la pratica realizzazione del metodo della presente invenzione comprende:

- almeno un insieme di condotte flessibili posizionate a fascio secondo superficie cilindriche a generatrice sostanzialmente verticale e collegate ad una estremità al collettore solidale alla torretta e l'altra estremità al collettore solidale alla nave;

- dispositivi di interconnessione ad elementi incernierati a catena muniti di articolazioni e di mensole, che consentono il sostegno e l'aggancio delle condotte flessibili dei fasci, le quali sono posizionate le une sopra le altre, per generare uguali deformate curvelinee giacenti in piani orizzontali sovrapposti;

- dispositivo di vincolo meccanico per il supporto di aggancio del collettore di estremità del fascio superiore delle condotte flessibili alla struttura di nave galleggiante per inoltrare i fluidi alle condotte connesse agli impianti di bordo;

- strutture rotanti, una per ogni due fasci sovrapposti di condotte flessibili, che supportano le estremità di due fasci contigui e che consentono a dette estremità a ruotare rigidamente secondo un asse coincidente con l'asse di rotazione della nave galleggiante attorno alla torretta, essendo tali strutture rotanti sostenute direttamente, o per mezzo di strutture accessorie dalla nave, o dalla torretta mediante organi di vincolo mobile;

- leverismi di supporto intermedio delle catene di sostegno dei fasci di condotte flessibili predisposti e vantaggiosamente distanziati per irrobustire il posizionamento verticale mobile del'insieme delle stesse condotte flessibili, e detti leverismi sono ancorati alla struttura e conformati con elementi imperniati tra loro per accompagnare liberamente le deformazioni delle condotte flessibili assoggettate alle continue rotazioni relative tra nave e torretta.

Secondo una forma di attuazione lapparecchiatura della presente invenzione presenta fasci di condotte flessibili posizionati singolarmente in piani sostanzialmente orizzontali, gli uni in sovrapposizione agli altri.

La continuità dei fasci delle condotte flessibili, della apparecchiatura utilizzata per la pratica realizzazione della presente invenzione, è operante con tratti collettori di tubazione rigida, o deformabile.

L'invenzione sarà descritta dettagliatamente in appresso e in base all’esempio di realizzazione rappresentato schematicamente nei disegni delle figure delle tavole allegate, che illustrano sommariamente le caratteristiche dell'invenzione, dovendosi segnalare che tutti i disegni allegati, così come la descrizione che si farà degli stessi, corrispondono ad una forma preferita di esecuzione per rendere più comprensibile il suo modo di attuazione, però si ritengono compresi nella protezione che si richiede tutte quelle varianti costruttive incluse nell'idea generale che viene esposta nei disegni allegati:

- la fig. 1 illustra una vista d'insieme schematica, in elevazione verticale, della apparecchiatura strutturale della presente invenzione che mostra limpianto galleggiante a nave e la struttura a torretta alloggiata in una cavità cilindrica centrale alla nave stessa ed illustra, altresi, schematicamente le linee di ormeggio solidali alla torretta e le tubazioni flessibili delle linee di fluido dal fondo marino alla nave attraverso il blocco dell'apparecchiatura strutturale in oggetto;

- la fig. 2 illustra una vista d'insieme schematica laterale dei fasci di condotte flessibili che sono posizionati in sovrapposizione verticale, gli uni di seguito agli altri, e collegati ad una estremità al dispositivo collettore solidale alla torretta e l'altra estremità al dispositivo collettore solidale alla nave;

- la fig. 3 illustra una vista schematica in prospettiva assonometrica di due fasci di condotte flessibili sovrapposte e contigue con i dispositivi di interconnessione ad elementi incernierati a catena muniti di articolazioni ed illustra, altresì, le strutture rotanti che supportano le estremità dei due fasci contigui e che consentono a dette estremità a ruotare rigidamente secondo un asse coincidente con l'asse di rotazione della nave galleggiante attorno alla torretta mediante organi di vincolo mobile;

- la fig. 4 illustra una vista schematica in prospettiva assonometrica di un tratto di condotte flessibili interconnesse ad elementi incernierati a catena muniti di articolazioni e di mensole che consentono il sostegno e l'aggancio delle condotte flessibili, le une sopra le altre, nella formazione del singolo fascio;

- la fig. 5 illustra una vista schematica in prospettiva assonometrica di un tratto di condotte flessibili interconnesse ad elementi incernierati a catena muniti di articolazioni e di mensole con leverismi di supporto intermedio predisposti per irrobustire il posizionamento verticale mobile del'insieme delle stesse condotte flessibili;

- la fig. 6 illustra una vista d’insieme schematica, in elevazione verticale, della apparecchiatura con più fasci di condotte flessibili sovrapposte per rotazioni relative ampie a più angoli giri ed illustra, altresi, schematicamente le strutture rotanti di supporto delle estremità di due fasci contigui per consentire a dette estremità di ruotare rigidamente secondo un asse coincidente con l'asse di rotazione della nave galleggiante attorno alla torretta;

- la fig. 7 illustra schematicamente con vista dall'alto le posizioni relative rotazionali tra la struttura galleggiante a nave e la struttura a torretta in presenza di un unico fascio di condotte flessibili;

- la fig. 8 illustra schematicamente con vista dall'alto le posizioni relative rotazionali tra la struttura galleggiante a nave e la struttura a torretta in presenza di due fasci di condotte flessibili sovrapposte e contigue analogamente alla vista in prospettiva assonometrica di figura 3 ;

- la fig. 9 illustra schematicamente una applicazione consolidata di tenica nota costituita da giunti rotanti, che si presentano, per ciascun percorso dei fluidi da trasferire, con due elementi cilindrici ad anello coassiali collegati meccanicamente ed idraulicamente rispettivamente uno alla nave e l'altro alla torretta;

> la fig. 10 illustra schematicamente una applicazione consolidata di tecnica nota costituita da condotte flessibili che sono posizionate in modo da formare un'ansa allintero di un alloggiamento anulare ricavato per la metà interna nella torretta e nella metà esterna nella nave.

Nelle figure le parti uguali, o con funzioni uguali, riportano uguali riferimenti. Nelle figure, altresi, a scopo di chiarezza dell'insieme le parti non necessarie per la comprensione dell'invenzione sono omesse, oppure sono presentate in modo generico in quanto in sè note. In dette figure allegate abbiamo che: 1 è la struttura galleggiante di processo petrolchimico, preferibilmente una nave adattata all'impiego specifico e ancorata sulla superficie 10 in mare aperto; 2 sono le tubazioni flessibili che trasferiscono i fluidi di processo dal collettore 4, ancorato solidamente al fondo di mare 9 , all'apparecchiatura 6 della presente invenzione al fine di inoltrarli con continuità al collettore 8 connesso con gli impianti di bordo della nave galleggiante. Dette tubazioni flessibili 2 presentano lungo la loro estensione immersa alcuni elementi galleggianti 5 predisposti per sostenere, in sospensione nell'acqua, le stesse tubazioni flessibili, che assumono una loro configurazione flessionale flottante neccessaria a garantire loro di non essere assoggettate alle tensioni trazionali di tiro, come il tutto è ben noto ai tecnici del ramo; 3 è la struttura a torretta alloggiata in una cavità cilindrica della nave 1 e alla quale torretta sono collegate le linee a catena di ormeggio 11, che sono fissate ai pali infissi 7 resi quest'ultimi solidali al fondo marino 9. Detta struttura a torretta 3 è supportata da una cuscinetteria 12 che permette alla nave galleggiante 1 di orientarsi liberamente attorno alla torretta stessa, che conserva sostanzialmente nel tempo un orientamento costante imposto dal sistema di ancoraggio; 14 è il collettore di tubazioni rigide o deformabili che opera il collegamento a tenuta tra le condotte flessibili 2 uscenti dalla struttura a torretta 3 e il primo fascio 26 di condotte flessibili 2 della apparecchiatura strutturale in oggetto; 1 5 sono i collettori di tubazioni che operano il colleggamento a tenuta delle estremità dei fasci di tubazioni flessibili contigui, in particolare dei fasci contigui 26 e 22 e così pure dei fasci contigui 22 e 24 e che si presentano rispettivamente susseguenti; 16 è il collettore di tubazioni che opera il collegamento a tenuta tra il fascio di tubazioni flessibili 24 e le tubazioni solidali alla nave sostenute dalla struttura 27 solidale alla nave stessa; 18 è una struttura conformata con più elementi tra loro uniti e articolati per mezzo di perni che consentono di accompagnare liberamente le deformazioni flessionali delle condotte flessibile e detta struttura 18 sostenendo le condotte flessibili permette di ruotarle rigidamente attorno all'asse 21, che è asse coincidente con l'asse di rotazione della nave galleggiante 1 attorno alla torretta 3, per mezzo dell'accoppiamento di guida prismatica tra il cedente 31 e il binario circonfererenziale di base 29 posto vantaggiosamente sporgente sulla torretta attraverso il piano solidale di appoggio 19; 20 è una struttura analoga nella funzione operativa alla struttura sopra descritta 18 e conformata con elementi che ruotano rigidamente attorno all'asse 21 per mezzo dell'accoppiamento di guida prismatica tra il cedente 23 e il binario circolare 29, e detta struttura 20 è dispositivo di sostegno delle estremità dei fasci di condotte flessibili 22 e 24; 25 sono leverismi di supporto intermedio, o terminali lungo le catene articolate 30, che sono di sostegno e di posizionamento in fascio delle condotte flessibili, e detti leverismi sono predisposti e vantaggiosamente distanziati per irrobustire il posizionamento verticale mobile deH'insieme delle stesse condotte flessibili; 28 sono le condotte connesse con gli impianti di bordo della nave galleggiante e dette condotte sono protette e posizionate dalla struttura rigida 27 solidale come coipo unico alla nave stessa; 30 è una catena, o elemento consimile, realizzata con maglie articolate secondo assi di rotazione 36 verticali e che, pertanto, consente a tutte le manichette del fascio generico di assumere una uguale deformata curvilinea, e dette maglie articolate, tra loro interconnesse con perni, sono munite di mensole 34 e di elementi piatti 35 di chiusura frontale per il posizionamento e l’aggancio delle condotte flessibili sovrapposte lungo un piano verticale; 33 e 32 costituiscono riscontri meccanici di fine corsa angolare, vantaggiosamente ricavati negli elementi della catena articolata 30, che limitano le rotazioni massime consentite dalla integrità delle condotte flessibili 2 per la loro sicurezza funzionale di linee di trasporto fluidi inquinanti; 37 sono gli assi di rotazione dei leverismi di supporto intermedio, o di estremità 25; 38, 39, 40 sono fasci aggiuntivi di condotte flessibili predisposti con continuità, gli uni di seguito agli altri, per rotazioni relative ampie a più angoli giri tra torretta e nave galleggiante. La descrizione del funzionamento che segue, con riferimento alle figure citate, è facilmente comprensibile ai tecnici del ramo e si riferisce innanzitutto a ciò che è nuovo e quindi prende in esame unicamente l'apparecchiatura della presente invenzione, che convoglia fluidi tra due corpi assoggettati a movimenti rotatori relativi, restando inteso che gli impianti, le strutture, i dispositivi e i mezzi, di tecnica nota, ad essa associati nell'impianto galleggiante a mare aperto non saranno oggetto della descrizione.

Il mezzo galleggiante 1, o nave, che alloggia gli impianti per il processo, trattamento, stoccaggio e per l'eventuale caricamento del prodotto trasportato da/al fondo del mare 9, verrà posizionata con l'aiuto di un rimorchiatore e in precisa posizione preleverà le catene di ormeggio 11 ancorandole ai pali infissi 7 resi solidali al fondo marino 9. Le catene di ormeggio 11 sono rese solidali alla struttura a torretta 3 che è alloggiata su una opportuna cuscinetteria 12 in una cavità cilindrica della nave 1. Per inciso la manovra di ormeggio verrà eseguita secondo gli insegnamenti della tecnica nota e da tempo consolidati nelle operazioni di arrivo al punto di ormeggio. Terminate le operazioni di ormeggio, la nave galleggiante, che alloggia gli impianti per il processo, verrà colleggata alle tubazioni flessili 2 che trasferiscono i fluidi di processo dal collettore 4, ancorato solidamente al fondo di mare 9 all'apparecchiatura 6 della presente invenzione, essendo detti fluidi normalmente, ma non esclusivamente, costituiti dal petrolio greggio erogato da pozzi sottomarini e/o dai suoi derivati, ottenuti da processi petrolchimici, ovvero fluidi connessi con le tecniche di estrazione e trasporto dello stesso (composti chimici, glicole, ecc.) La detta apparecchiatura 6, che la proponente ha proposto nell'ambito di una innovazione operativa, è costituita da almeno un fascio di tubazioni flessibili 2 supportato in un piano verticale mediante opportuni elementi di supporto verticale 30 a rastrelliera incernierati tra di loro per costituire un catena di supporto e disposti in direzione diametrale rispetto alla torretta quando la nave è nella posizione di orientamento medio preferenziale, che è definito dalle condizioni meteomarine prevalenti nell'area di installazione. Una estremità di detti fasci di tubazioni flessibili è colleggata ad un collettore 14 posto sulla torretta 3, mentre l'altra estremità è collegata ad un collettore 16 protetto dalla struttura 27 solidale alla nave 1. Quando la nave I ruota attorno alla torretta 3 le tubazioni flessibili 2 e le catene di supporto 30 relative flettono secondo deformate definite dalle caratteristiche elastiche delle linee e dalle rotazioni e spostamenti imposti alle estremità delle stesse dalla rotazione relativa nave-torretta, formando tipicamente una deformata con almeno un punto di flesso. Il limite alla rotazione relativa nave-torretta è legato al raggio minimo di curvatura assunto dalle deformate delle tubazioni flessibili di ciascun fascio il quale, per una determinata lunghezze delle stesse e per un certo rapporto della distanza tra le rispettive estremità ed il centro di rotazione della nave 1 , che è asse della torretta 3, è tanto minore quanto maggiore è la rotazione relativa delle estremità, cioè la rotazione relativa nave-torretta, e che deve essere superiore al valore minimo consentito dalla struttura delle tubazioni flessibili quando operanti alla pressione di esercizio. Al fine di consentire un maggior angolo di rotazione tra la nave 1 e la torretta 3, è possibile fare ricorso a più fasci di tubazioni flessibili - v. figura 6 - realizzati come precedentemente descritto, posti l'uno sopra l'altro, ed aventi una estremità 28 collegata alla nave e un'altra estremità collegata alla torretta 3 rispettivamente e le altre estremità contigue interconnesse, per ogni coppia di fasci di tubazioni flessibile funzionalmente corrispondenti, mediante tratti di tuazione 1 5 sostanzialmente rigidi e vincolati a strutture a telaio rotante 20 e 18 che possono ruotare attorno ad un asse verticale 21 coincidente con l’asse di rotazione della nave 1 attorno alla torretta 3. Dette strutture a telaio rotante 20 e 18 possono essere rese vantaggiosamente mobili per mezzo di una rotaia circolare 29, fissata alla torretta 3 stessa, o alla nave 1 . Queste strutture a telaio rotanti 18 e 20 sono quindi libere a ruotare sia rispetto alla nave 1 che alla torretta 3; l'angolo complessivo di rotazione relativa nave-torretta è quindi dato dalla somma delle rotazioni relative nave-struttura a telaio rotante più quella tra la struttura a telaio rotante e la torretta. Al fine di minimizzare le sollecitazioni flessionali sulle tubazioni flessibili e di equiripartirle tra i due fasci sovrapposti - v. figura 2 -è opportuno che in ogni istante la rotazione tra la struttura a telaio rotante e la torretta 3 formi un angolo pari a metà di quello tra la nave 1 e la torretta 3 stessa: in tal modo le deformate dei due fasci di tubazioni flessibili 22 e 24 hanno configurazioni che, viste in proiezione verticale, sono speculari rispetto ad un piano verticale passante per l'asse della torretta e per i punti di vincolo delle tubazioni flessibili alla struttura a telaio rotante. La rotazione tra la struttura a telaio rotante e la nave 1 o la torretta 3 può essere ottenuta passivamente mediante la coppia trasmessa nella flessione delle tubazioni flessibili, per effetto della rigidezza flessionale delle stesse, ovvero mediante attuatoli di movimentazione attivi. Una più semplice movimentazione delle strutture a telaio orientabile 18 e 20, che tuttavia non minimizza le sollecitazioni sulle tubazioni flessibili, ma che le deforma in sequenza, può essere realizzato utilizzando dei riscontri meccanici di fine corsa che, posti sulle stesse strutture a telaio rotante 18 e 20 e sulla rotaia di supporto e di accoppiamento 29, limitano le rotazioni massime consentite dalle strutture a telaio rotanti, come prefissate e definite dalla integrità strutturale delle pareti delle tubazioni flessibili: cioè al raggiungimento del minimo raggio di curvatura consentito per le stesse condizioni operative e funzionali. Preferibilmente e vantaggiosamente è possibile munire gli elementi articolati 30 della catena di supporto dei fasci di tubazioni flessibili dei riscontri meccanici 33 e 32 di fine corsa angolare che, quando a contatto, definiscono i raggi di curvatura minimi ai quali le tubazioni flessibili supportate possono essere assoggettate: è in tal modo possibile massimizzare la rotazione possibile tra gli estremi delle tubazioni flessibili stesse garantendone la sicurezza funzionale , che è di estrema importanza negli impianti petrolchimici, soprattutto in mare aperto. Al fine di consentire la libera deformazione dei fasci delle tubazioni flessibili le catene 30 di supporto delle stesse sono sostenute in due o più punti per mezzo di leverismi o dispositivi cinematici 18, 20 e 25, che consentono, per alcune sezioni delle stesse catene, liberi spostamenti nel piano orizzontale e libere rotazioni secondo assi verticali, ma impediscono per la loro caratteristica di vincolo cinematico gli spostamenti verticali e le rotazioni secondo assi orizzontali. Detti leverismi cinematici sono costituiti, per una preferenziale applicazione della proponente, da una o più slitte mobili 23 e 31 , quali cedenti, che si accoppiano su un elemento a rotaia circolare 29 disposto in pianta secondo le traiettorie di normale spostamento dei punti di sostegno nella deformazione libera dei fasci delle tubazioni flessibili stesse unitamente alle strutture di sostegno ad elementi incernierati. Dette guide mobili 23 e31 attuano un accoppiamento rotoidale con la rotaia 29 per mezzo di pattini o elementi a rulli o elementi consimili. Per inciso altre soluzioni costruttive possono essere basate su strutture articolate ad uno o più gradi di libertà, dotate di moto piano avendo gli assi di rotazione delle relative articolazioni, tra di loro ed alle strutture fisse, paralleli e verticali. E' comprensibile come il principio costruttivo applicato su due fasci 22 e 24 (v. fig.3) di tubazioni flessibili possa essere espanso ed esteso a più fasci di tubazioni flessibili- 26, 22, 24, 38, 39 e 40 di figura 6- posti l'uno sopra l'altro e l'uno di seguito all'altro essendo i fasci estremi 40 e 26 collegati rispettivamente alla nave 1 ed alla torretta 3, ed essendo i fasci intermedi contigui tra loro e collegati a strutture orientabili mobili in rotazione attorno all'asse 21 della torretta per mezzo di leverismi o di dispositivi come sopra descritti; la rotazione totale possibile tra nave 1 e torretta 3 risulta essere la somma delle rotazioni massime possibili per ciascun fascio di tuazioni flessibili. La forma realizzativa sopra descritta è stata riportata solo a titolo esemplificativo e non limitativo della invenzione. E’ evidente che varianti, modifiche e aggiunte potranno essere apportate dagli esperti del ramo alle particolarità dell'apparecchiatura senza per questo uscire dall'idea generale della presente invenzione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a sensibili movimenti rotatori relativi nell'ambito degli impianti galleggianti a mare aperto, particolarmente per consentire impieghi specifici di navi stabilmente ancorate attraverso una struttura a torretta alloggiata in una cavità cilindrica della nave stessa e alla quale torretta sono collegate le linee di ormeggio in modo che la nave, come galleggiamento, è libera di orientarsi ruotando su elementi evolventi girando attorno alla detta torretta, che conserva sostanzialmente nel tempo un orientamento costante imposto dal sistema di ancoraggio al fondo marino e detto metodo è caratterizzato dal fatto di consentire deformazioni distribuite uniformemente con effetto autoregolante lungo i fasci di condotte flessibili, le quali sono posizionate e vantaggiosamente conformate, le une di seguito alle altre, per operare il collegamento alle due estremità assoggettate a rotazioni relative della torretta e della nave al fine di trasferire molteplici linee di fluidi dal fondo marino alla nave e viceversa.
2. 2. Metodo per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a sensibili movimenti rotatori relativi secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di ripartire sostanzialmente in egual entità la deformazione flessionale consentita lungo i fasci di condotte flessibili ottimizzando la distribuzione uniforme delle sollecitazioni lungo lo sviluppo lineare delle singole condotte flessibili.
3. 3. Metodo per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a sensibili movimenti rotatori relativi secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto di operare con raggi di curvatura che si autoregolano su valori sostanzialmente costanti lungo le linee di deformazione flessionale dei tratti di condotte sovrapposte e contigue.
4. 4. Metodo per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a sensibili movimenti rotatori relativi secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto di consentire la massima rotazione relativa di almeno un angolo giro tra torretta e nave in corrispondenza del raggio di curvatura minimo consentito dalla condotta flessibile a parità del numero di fasci di condotte contigue e dell'entità di lunghezza lineare delle condotte stesse.
5. 5. Metodo per convogliare fluidi attraverso due corpi di struttura assoggettati tra loro a sensibili movimenti rotatori secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di operare con molteplici condotte flessibili che si deformano progressivamente in egual misura per consentire una sicura funzionalità operativa di convogliamento di più fluidi da trasferire tra una struttura fissa e una struttura rotante.
6. 6. Apparecchiatura per l'attuazione del metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere: -almeno un insieme di condotte o di tubazioni flessibili posizionate a fascio secondo superfici cilindriche a generatrice sostanzialmente verticale e collegate ad una estremità al collettore solidale alla torretta e l'altra estremità al collettore solidale alla nave; -dispositivi di interconnessione ad elementi incernierati a catena muniti di articolazioni e di mensole che consentono il sostegno e l'aggancio delle condotte flessibili dei fasci, posizionate le une sopra le altre, per generare uguali deformate curvelinee giacenti in piani orizzontali sovrapposti; -dispositivo di vincolo meccanico per il supporto di aggancio del collettore di estremità del fascio superiore delle condotte flessibili alla struttura di nave galleggiante per inoltrare i fluidi alle condotte connesse agli impianti di bordo; -strutture rotanti, una per ogni due fasci sovrapposti di condotte flessibili, che supportano le estremità di due fasci contigui e che consentono a dette estremità a ruotare rigidamente secondo un asse coincidente con l'asse di rotazione della nave galleggiante attorno alla torretta, essendo dette strutture rotanti sostenute direttamente, o per mezzo di strutture accessorie dalla nave, o dalla torretta mediante organi di vincolo mobile; -leverismi di supporto intermedio delle catene di sostegno dei fasci di condotte flessibili predisposti e vantaggiosamente distanziati per irrobustire il posizionamento verticale mobile dell'insieme delle stesse condotte flessibili.
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che i leverismi di supporto intermedio sono ancorati alla struttura e conformati con elementi imperniati tra loro per accompagnare liberamente le deformazioni delle condotte flessibili assoggettate alle continue rotazioni relative tra nave e torretta.
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che i fasci di condotte flessibili sono posizionati singolarmente in piani sostanzialmente orizzontali, gli uni in sovrapposizione agli altri.
9. 9. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 6 e 8, caratterizzata dal fatto che la continuità dei fasci delle condotte flessibili è operante nella pratica costruzione con tratti collettori di tubazione sostanzialmente rigida.