ITUD20130039A1 - "metodo e sistema di movimentazione di elementi tubolari" - Google Patents

Description

METODO E SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE DI ELEMENTI TUBOLARI

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda anche un metodo di movimentazione di elementi tubolari secondo le caratteristiche della parte precaratterizzante della rivendicazione 1.

La presente invenzione riguarda un sistema di movimentazione di elementi tubolari su un natante secondo le caratteristiche della parte precaratterizzante della rivendicazione 5.

La presente invenzione riguarda anche natanti secondo le caratteristiche delle rivendicazioni da 35 a 39.

Definizioni

Nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni i seguenti termini devono essere intesi secondo le definizioni date di seguito.

Nel corso della presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni con la generica espressione “natanti’’ si indicheranno navi, imbarcazioni, piattaforme, strutture galleggianti in generale ed in particolare navi per trivellazioni petrolifere, piattaforme di perforazione semisommergibili.

Nel corso della presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni con la generica espressione “elementi tubolari†si indicheranno sia tubi veri e propri atti ad essere posati sul fondo marino od oceanico per mezzo di natanti posatubi, sia i cosiddetti "riser" i quali sono elementi tubolari atti ad essere reciprocamente fissati uno di seguito all’altro per formare la condotta di trivellazione tra natante e fondale marino e nei pozzi di perforazione sottomarini. Tecnica anteriore

Nel campo della realizzazione di natanti atti alla perforazione petrolifera, un ruolo fondamentale à ̈ svolto dalla condotta verticale che collega il natante al fondale marino, in corrispondenza del quale avviene la perforazione del pozzo. Tale condotta verticale à ̈ composta da elementi denominati “riser" i quali sono elementi tubolari che formano una condotta verticale o catenaria di connessione tra una valvola di controllo posizionata sul fondo marino usualmente denominata BOP [Blow Out Preventer] ed il natante. I riser sono normalmente elementi tubolari flangiati costituiti da un foro principale ed un certo numero di linee ausiliarie per il passaggio dei fluidi di controllo, oltre che elementi galleggianti di spinta inseriti attorno alla struttura del riser stesso. Ad esempio le linee ausiliarie possono comprendere una linea per immissione di fanghi (kill line), una linea per il recupero di fanghi (choke line), due linee relative al comando della valvola di controllo, una linea di pompaggio (booster line).

La presente invenzione riguarda in generale la movimentazione di elementi tubolari da una zona di immagazzinamento presente sul natante e mezzi di maneggiamento degli elementi tubolari. La presente invenzione, in particolare, riguarda la movimentazione di riser da una zona di immagazzinamento presente sul natante verso la torre di trivellazione. Tuttavia sarà evidente che la presente invenzione non à ̈ limitata alla sola applicazione specifica dei riser ma, in generale, à ̈ applicabile alla movimentazione di generici elementi tubolari come ad esempio nel caso delle navi posatubi.

La lunghezza dei riser o degli elementi tubolari può essere dell’ordine di 22-27 metri ed il diametro del foro principale può essere dell’ordine di 530 - 540 mm ma sarà evidente alla luce della presente descrizione che l’invenzione à ̈ applicabile a elementi tubolari in genere, indipendentemente dalle dimensioni indicate. Nel caso dei riser sono ulteriormente presenti elementi denominati "moduli di spinta†che hanno la funzione di diminuire il peso in acqua del singolo riser. Il peso dei riser può essere dell’ordine di 20 - 40 tonnellate. I riser vengono collegati reciprocamente secondo diverse modalità di accoppiamento che si considerano note ai fini della presente invenzione.

Ciascun “riser" à ̈ un elemento delicato che deve essere adeguatamente movimentato. Occorre prestare molta attenzione particolarmente nella fase di prelevamento dalla zona di immagazzinamento, tipicamente una zona di parcheggio sul ponte del natante oppure una stiva. Ulteriormente risulta molto delicata anche la fase di movimentazione sul ponte del natante al fine di portare il riser verso la torre di trivellazione al fine di collegarlo alla condotta verticale di riser già posizionati. I riser, una volta collegati tra di loro a formare la condotta verticale, costituiscono il collegamento tra il piano sonda del natante e la valvola di controllo posizionata sul fondo marino usualmente indicata con il termine di “Blow Out Preventer". Durante le attività di perforazione vere e proprie, all'interno del riser vengono calate le aste di trivellazione. Per svolgere l'attività di perforazione sono utilizzati dei fluidi di perforazione che vengono pompati a pressione all’interno delle aste di trivellazione che sono cave. Normalmente i fluidi di perforazione sono costituiti da fanghi di perforazione, appositamente preparati con l’aggiunta di vari additivi per modificarne le proprietà fisiche. I fanghi di perforazione, pompati attraverso le aste, fuoriescono dalla testa di perforazione per risalire poi verso la superficie dove vengono trattati per essere riciclati e nuovamente pompati nel pozzo. Durante la risalita, una volta raggiunta la valvola di controllo posizionata sul fondale marino, i fanghi ritornano verso il mezzo di perforazione passando tra l’intercapedine tra il foro principale del riser e le aste di perforazione calate al suo interno. Questa à ̈ di fatto la funzione principale dei riser, ossia creare un passaggio “ermetico†per la risalita dei fanghi di perforazione dal fondale marino fino ai mezzi di perforazione.

Gli elementi tubolari o riser sono usualmente immagazzinati in una stiva coperta oppure sul ponte del natante.

Nelle soluzioni della tecnica anteriore in cui gli elementi tubolari o riser sono immagazzinati in una stiva coperta, la movimentazione degli elementi tubolari avviene per mezzo di carri ponte che prelevano gli elementi tubolari da cataste di deposito per portarli verso un dispositivo di movimentazione il quale a sua volta li porta verso il ponte del natante.

Nelle soluzioni della tecnica anteriore in cui gli elementi tubolari o riser sono immagazzinati sul ponte del natante una prima fase di movimentazione avviene per mezzo di carri ponte o gru di movimentazione.

Una volta completata la fase di prelievo dei riser essi devono essere movimentati al fine di depositarli su un dispositivo di trasferimento usualmente noto con il nome di “catwalk" il quale à ̈ un carrello che permette di trasferire i riser all’interno della torre di trivellazione dove ciascun elemento tubolare o riser viene portato da una condizione essenzialmente orizzontale ad una condizione essenzialmente verticale per collegarlo alla serie di riser precedentemente installati per formare la condotta verticale fino al fondale marino od oceanico dove viene scavato il pozzo chiuso mediante la rispettiva valvola di controllo.

Ad esempio un natante per trivellazioni petrolifere deve essere in grado di operare su alti fondali marini od oceanici, dove per “alti fondali" si intendono, senza limitazione ai fini della presente invenzione, profondità marine od oceaniche dell’ordine di 3000-4000 metri. Ad esempio per una profondità di circa 3700 metri con riser di lunghezza di 27,5 metri sarà necessario movimentare circa 135 riser sia in fase di posa dei riser stessi che nella fase di recupero dal pozzo verso la zona di immagazzinamento.

Ad esempio tra le soluzioni della tecnica anteriore alcune, come ad esempio la soluzione descritta in WO 2010/000745 prevedono l’immagazzinamento di elementi tubolari secondo una configurazione di deposito in cui gli elementi tubolari sono depositati verticalmente entro una stiva, nel senso che l’asse di sviluppo longitudinale dell’elemento tubolare à ̈ posizionato verticalmente entro la stiva. Tali soluzioni, oltre a richiedere necessariamente il ricorso a gru di sollevamento con i precedentemente descritti problemi inerenti ai rischi ed i pericoli di gestione di carichi sospesi, richiedono anche che il fondo della stiva sia modificato per il montaggio di supporti di base dei riser stessi, i quali supporti di base dovranno essere sostituiti ad esempio nel caso in cui si desideri operare con riser differenti. Ulteriormente in tali soluzioni l’estrazione del riser dalla stiva, essendo il riser disposto verticalmente, richiede che esso sia sollevato per tutta la sua estensione longitudinale al di sopra del ponte del natante in modo che l'estremità inferiore del riser fuoriesca completamente dalla stiva. Tale operazione à ̈ notevolmente pericolosa se si considera la lunghezza dei riser (anche fino a quasi 30 metri) ed il loro peso (dell'ordine di 20 - 40 tonnellate) oltre al fatto che devono essere sollevati mediante una gru di ponte su di un natante in alto mare.

Altre soluzioni della tecnica anteriore prevedono l’immagazzinamento dei riser entro una stiva del natante secondo una disposizione in cui l’asse longitudinale di sviluppo in lunghezza del riser o dell’elemento tubolare à ̈ disposto essenzialmente orizzontalmente. In tali soluzioni, però, la movimentazione dall’interno della stiva verso il ponte avviene per mezzo di carri ponte interni alla stiva che occupano notevole spazio utile internamente alla stiva stessa che potrebbe essere utilizzato per l’Immagazzinamento di altri riser. Infatti i carri ponte montati internamente portano via molto spazio in altezza ed anche in lunghezza e larghezza in quanto devono potersi muovere lungo l’intero volume della stiva. Ulteriormente sono presenti i precedentemente descritti problemi inerenti ai rischi ed i pericoli di gestione di carichi sospesi. In altre soluzioni di questo tipo la stiva à ̈ essenzialmente libera da carri ponte ma viene utilizzato un carro ponte montato superiormente ed esternamente alla stiva, cioà ̈ sul ponte del natante. In tali soluzioni, però, la stiva deve essere necessariamente dotata di portelli notevolmente larghi che possano garantire l’accesso del carro ponte esterno alle varie zone della stiva per il prelievo e la movimentazione dei riser. Tale soluzione oltre alla necessità di portelli di stiva di enormi dimensioni à ̈ anche soggetta ai precedentemente descritti problemi inerenti ai rischi ed i pericoli di gestione di carichi sospesi. Ulteriormente, avendo portelli di accesso alla stiva enormi per consentire l’accesso mediante il carro ponte esterno alla stiva, il contenuto della stiva ed anche gli operatori essendo esposti alle intemperie.

Problemi della tecnica anteriore

Le soluzioni della tecnica anteriore inerenti alla movimentazione ed il trasferimento degli elementi tubolari dalla zona di immagazzinamento fino al dispositivo di trasferimento che li trasferisce verso la torre di perforazione presentano diversi problemi.

Innanzitutto nelle soluzioni della tecnica anteriore in cui gli elementi tubolari o riser sono immagazzinati in una stiva coperta e la movimentazione degli elementi tubolari avviene per mezzo di carri ponte sono presenti sia problemi di sicurezza inerenti alla movimentazione di carichi sospesi su un natante sia problemi di efficienza nello sfruttamento dello spazio a disposizione nella stiva del natante stesso. Infatti il carro ponte sistemato internamente alla stiva occupa un elevato spazio per tutta la lunghezza della stiva stessa e tale spazio, destinato alla movimentazione del carro ponte superiormente alle cataste di elementi tubolari, risulta di fatto essere spazio inutilizzato per l’immagazzinamento.

Ulteriormente la movimentazione degli elementi tubolari, che sono molto pesanti, mediante carri ponte e con cavi di sospensione od elementi rigidi, espone gli elementi tubolari a urti che ne possono compromettere la tenuta o l’accoppiamento.

Inoltre il processo di movimentazione viene gestito manualmente dagli operatori che comandano il carro ponte o le gru di trasferimento, senza l’adozione di procedure automatizzate. Inoltre la presenza degli operatori nelle zone di manovra espone gli stessi operatori a condizioni di potenziale pericolo.

Ulteriormente la scarsa automatizzazione del processo costituisce spesso un grave problema nelle fasi di cambio turno degli operatori. Infatti quando, dopo circa sei mesi, gli operatori vengono sostituiti con un nuovo equipaggio, si verifica una riduzione delle prestazioni dell’equipaggio con conseguente rallentamento delle operazioni di posa degli elementi tubolari.

Ulteriormente le soluzioni della tecnica anteriore rendono difficoltose le fasi di ispezione degli elementi tubolari prima del loro prelievo.

Le soluzioni della tecnica anteriore, inoltre, prevedendo il montaggio di un carro ponte entro la stiva della nave, richiedono necessariamente che l’installazione del carro ponte avvenga durante la fase di costruzione della nave in quanto esso deve essere montato internamente alla stiva prima che la stiva stessa venga chiusa superiormente dalla rispettiva volta di chiusura che costituisce il ponte della nave. Prima che la stiva venga definitivamente chiusa il carro ponte rimane esposto a intemperie e danneggiamenti che ne possono compromettere la funzionalità prima del varo della nave.

Soprattutto per quanto riguarda i riser, occorre anche tenere in considerazione che nella zona di immagazzinamento sono presenti riser di diverse tipologie in funzione della profondità a cui ciascun riser si troverà ad operare. È fondamentale, quindi, che, sia nelle operazioni di caricamento dei riser sulla nave sia nella fase di scaricamento degli stessi per il loro utilizzo, l’operatore segua il corretto ordine di caricamento e prelievo per evitare che un riser adatto ad operare a basse profondità venga prelevato per essere installato ad elevate profondità. Attualmente la selezione dei riser da prelevare come pure le operazioni di caricamento degli stessi vengono svolte manualmente dagli operatori, esponendo la procedura ad errori che potrebbero avere gravi conseguenze dal punto di vista ambientale oppure comunque rallentamenti nelle operazioni di prelievo o di caricamento dei riser.

Ulteriori inconvenienti delle soluzioni della tecnica anteriore derivano dal fatto che tutti i dispositivi coinvolti nella movimentazione degli elementi tubolari sono spesso considerati isolatamente a partire dalla fase di progettazione della nave, ma anche nella fase di allestimento della nave e persino nella fase di utilizzo dei dispositivi stessi. Risulta di fatto assente una integrazione dei vari sistemi in un unico sistema di movimentazione che consenta la movimentazione guidata, sicura e affidabile degli elementi tubolari lungo il proprio percorso di movimentazione dalla zona di immagazzinamento fino alla macchina che ne effettua la posa, sia per quanto riguarda elementi tubolari in forma di riser per trivellazioni, sia per quanto riguarda elementi tubolari in forma di tubi che vengono posati sul fondale da parte di un natante in forma di posatubi.

Le attività di movimentazione degli elementi tubolari, particolarmente nel caso dei riser, sono spesso rese complesse a causa del numero di operazioni necessarie e del numero di diversi macchinari coinvolti i quali non sono reciprocamente coordinati o integrati e che devono essere necessariamente gestiti manualmente da singoli operatori con tutti i rischi connessi agli errori di movimentazione, caduta di carichi sospesi, urti, danneggiamenti, ecc.

Come osservato in precedenza, i riser non sono tutti uguali ma possono differire gli uni rispetto agli altri in funzione della profondità a cui sono adatti ad operare. Conseguentemente un inconveniente dei sistemi della tecnica anteriore à ̈ che il caricamento ed il prelievo dei riser avviene generalmente manualmente da parte degli operatori che stabiliscono l’ordine di caricamento. Un errore da parte degli addetti al caricamento potrà causare successivi ritardi nella fase di posa ad esempio nel caso in cui un riser adatto ad operare a elevate profondità (che deve essere prelevato prima degli altri) sia stato caricato su una rastrelliera in fondo ed al di sotto rispetto ad una serie di riser adatti ad operare a basse profondità (che devono essere prelevati per ultimi). Ulteriormente se gli operatori addetti alla posa non si accorgono dell’errore potrebbero posare ad elevate profondità un riser che non à ̈ adatto ad operare a tali profondità con il rischio di rotture che potrebbero causare irreparabili danni ambientali e compromettere la sicurezza degli operatori.

Scopo dell’invenzione

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo ed un metodo di movimentazione migliorato per la movimentazione di elementi tubolari dalla stiva del natante verso il ponte del natante stesso.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo ed un metodo di sollevamento migliorato per la movimentazione di elementi tubolari sul ponte del natante stesso al fine di portare gli elementi tubolari verso il dispositivo di trasferimento che li trasferisce verso la torre di trivellazione.

Concetto dell'invenzione

Lo scopo viene raggiunto con le caratteristiche della rivendicazione principale. Le sottorivendicazioni rappresentano soluzioni vantaggiose.

Effetti vantaggiosi dell'invenzione

La soluzione in conformità con la presente invenzione, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, presenta diversi vantaggi.

Vantaggiosamente la soluzione secondo la presente invenzione consente di sfruttare in modo migliore lo spazio a disposizione all’interno della stiva dove vengono immagazzinati gli elementi tubolari ottenendo coefficienti di riempimento della stiva nettamente più favorevoli rispetto alle soluzioni della tecnica anteriore. In tal modo à ̈ possibile alternativamente caricare un numero maggiore di elementi tubolari sul medesimo natante oppure progettare natanti di dimensioni inferiori a parità di elementi tubolari che vi à ̈ possibile caricare, con conseguenti benefici economici sia in fase di costruzione del natante che in fase di esercizio dello stesso.

In generale la soluzione secondo la presente invenzione consente di eliminare gli organi di sollevamento tradizionale, normalmente costituiti da carriponte, ascensori di stiva e gru di coperta, sostituendoli con dispositivi più efficaci e sicuri in grado di garantire la movimentazione degli elementi tubolari o riser in condizioni di massima sicurezza. Ulteriormente si consente un elevato grado di automazione del processo di movimentazione degli elementi tubolari. Inoltre si minimizza il numero di passaggi degli elementi tubolari o riser tra diversi tipi di macchinari.

Con riferimento al dispositivo di movimentazione inventivo che realizza la movimentazione degli elementi tubolari o riser entro la stiva di un natante, la soluzione secondo la presente invenzione consente di risolvere i problemi di sicurezza legati alla presenza di carichi sospesi in quanto la soluzione secondo la presente invenzione consente di ottenere una movimentazione degli elementi tubolari in condizione di bloccaggio sui mezzi di movimentazione, di fatto eliminando tutte le condizioni di presenza di carichi sospesi. Questo risulta ulteriormente vantaggioso in quanto si evitano urti che possono danneggiare gli elementi tubolari stessi. Ulteriormente vantaggiosamente la soluzione secondo la presente invenzione consente anche di automatizzare completamente la fase di trasferimento oltre che la fase di caricamento della stiva, di modo che gli operatori non devono più manovrare manualmente i mezzi di movimentazione, riducendo le possibilità di errore e riducendo l'esposizione degli operatori a condizioni di pericolo. Ulteriormente la soluzione secondo la presente invenzione consente anche di mantenere elevati standard di efficienza operativa anche nel caso di cambi dell’equipaggio o degli operatori. Ulteriormente la soluzione secondo la presente invenzione facilita le fasi di ispezione degli elementi tubolari prima del loro prelievo dalle cataste di immagazzinamento ed inoltre consente di conoscere con precisione ed automaticamente la posizione delle diverse tipologie di elementi tubolari o riser presenti nelle cataste di immagazzinamento. Inoltre la soluzione secondo la presente invenzione consente il montaggio dei dispositivi di movimentazione degli elementi tubolari anche su navi esistenti e, comunque, dopo il varo della nave stessa, evitando che i dispositivi di movimentazione rimangano esposti alle intemperie per lunghi periodi di tempo.

Con riferimento al dispositivo di sollevamento inventivo che realizza la movimentazione degli elementi tubolari o riser in corrispondenza del ponte del natante, la soluzione secondo la presente invenzione consente di operare la movimentazione degli elementi tubolari o riser sul ponte senza dover utilizzare le gru di bordo e, quindi, eliminando completamente i carichi sospesi, a tutto vantaggio della sicurezza del personale e della preservazione del riser da possibili danni. Questo risulta ulteriormente vantaggioso in quanto si evitano urti che possono danneggiare gli elementi tubolari stessi. Ulteriormente si consente vantaggiosamente un efficiente trasferimento degli elementi tubolari o riser tra la posizione di prelievo entro la stiva o sul ponte e la posizione di scarico verso il dispositivo di trasferimento con un'unica operazione in condizione costante di bloccaggio dell'elemento tubolare o riser.

Vantaggiosamente la soluzione secondo la presente invenzione consente di ottenere un sistema di movimentazione di elementi tubolari che à ̈ in grado di gestire in modo automatico l'intera movimentazione degli elementi tubolari stessi sia in fase di caricamento degli elementi tubolari entro la zona di immagazzinamento sia durante la fase di posa degli elementi tubolari stessi. Il sistema secondo la presente invenzione consente inoltre di avere un unico soggetto che fornisce l’intera catena di gestione e movimentazione degli elementi tubolari, a vantaggio della integrazione reciproca dei vari costituenti del sistema ed a vantaggio di una efficiente e sicura movimentazione degli elementi tubolari stessi.

Vantaggiosamente la soluzione secondo la presente invenzione può essere installata sul natante anche una volta che la costruzione dello stesso sia stata praticamente completata, evitando, quindi, che le apparecchiature ed i dispositivi del sistema di movimentazione debbano essere installati nella fase di costruzione del natante stesso, esponendoli a intemperie e condizioni ambientali gravose che ne potrebbero compromettere l’efficienza e la funzionalità. Ulteriormente si consente un elevato grado di integrazione con la fase di progettazione del natante stesso, il quale potrà essere già in fase progettuale predisposto per ospitare il sistema secondo la presente invenzione permettendo, a parità di capacità di elementi tubolari trasportati, di ottimizzare e quindi ridurre le dimensioni dell’area dedicata al loro immagazzinamento e quindi del natante stesso, ovvero, a parità di dimensioni del natante, di aumentare l'area destinata al loro immagazzinamento.

Ulteriormente vantaggiosamente il sistema secondo la presente invenzione consente una agevole e rapida ispezione degli elementi tubolari anche quando essi sono stivati entro la zona di immagazzinamento, il che vantaggiosamente consente di effettuare l'ispezione degli stessi durante la fase di navigazione. Quindi, si consente di risparmiare tempo durante le operazioni di installazione degli elementi tubolari stessi, anzi evidenziando preliminarmente ed anticipatamente eventuali problemi in modo tale da consentire di predisporre opportune azioni di correzione della procedura di prelievo degli elementi tubolari dalla zona di immagazzinamento tenendo conto delle eventuali anomalie evidenziate nella fase di ispezione preliminare.

Descrizione dei disegni

Viene di seguito descritta una soluzione realizzativa con riferimento ai disegni allegati da considerarsi come esempio non limitativo della presente invenzione in cui:

Fig. 1 rappresenta una vista schematica laterale di una nave per trivellazione realizzata in conformità con la presente invenzione.

Fig. 2 rappresenta una vista schematica in pianta di un elemento tubolare in forma di riser.

Fig. 3 rappresenta una vista schematica del riser di Fig. 2 secondo il punto di vista indicato con "D" in Fig. 2.

Fig. 4 rappresenta schematicamente una vista in sezione di un natante realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 5 rappresenta schematicamente una vista laterale di un dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 6 rappresenta schematicamente una vista frontale di un dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 7 rappresenta schematicamente una vista ingrandita del particolare indicato con "A" in Fig. 6 relativamente al dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 8 rappresenta schematicamente una vista frontale del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione in una prima condizione di movimentazione.

Fig. 9 rappresenta schematicamente una vista frontale del dispositivo di movimentazione di Fig. 8 in una seconda condizione di movimentazione.

Fig. 10 rappresenta schematicamente una vista in pianta del dispositivo di movimentazione realizzato in conformità con la presente invenzione in una terza condizione di movimentazione.

Fig. 11 rappresenta schematicamente una vista in pianta del dispositivo di movimentazione realizzato in conformità con la presente invenzione in una quarta condizione di movimentazione.

Fig. 12 rappresenta schematicamente una vista laterale del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione in due differenti configurazioni di posizionamento del cursore di movimentazione.

Fig. 13 rappresenta schematicamente una vista in pianta di una base di supporto del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 14 rappresenta schematicamente una vista laterale della base di supporto del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 15 rappresenta schematicamente una vista laterale del solo cursore del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione in una prima condizione di movimentazione del dispositivo di elevazione.

Fig. 16 rappresenta schematicamente una vista laterale del solo cursore del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari di Fig. 15 in una seconda condizione di movimentazione del dispositivo di elevazione.

Fig. 17 rappresenta schematicamente una vista dei mezzi di movimentazione della base di supporto del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 18 rappresenta schematicamente una vista ingrandita del particolare indicato con "B" in Fig. 17.

Fig. 19 rappresenta schematicamente una vista di un particolare dei mezzi di movimentazione della base di supporto del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 20, Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23, Fig. 24 illustrano schematicamente fasi successive del trasferimento degli elementi tubolari tra dispositivi del sistema di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione internamente ad una stiva.

Fig. 25, Fig. 26, Fig. 27, Fig. 28, Fig. 29, Fig. 30 illustrano schematicamente fasi successive del trasferimento degli elementi tubolari tra dispositivi del sistema di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione esternamente ad una stiva.

Fig. 31 rappresenta una vista schematica laterale di una prima forma di realizzazione del dispositivo di sollevamento realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 32 rappresenta una vista schematica laterale della guida del dispositivo di sollevamento di Fig. 31.

Fig. 33 rappresenta una vista schematica laterale del dispositivo di sollevamento di Fig. 31 montato sulla guida di Fig. 32.

Fig. 34 rappresenta schematicamente una vista in sezione di un natante in cui gli elementi tubolari sono immagazzinati sul ponte ed illustra l’applicabilità della soluzione secondo la presente invenzione anche nel caso di immagazzinamento di elementi tubolari sul ponte.

Fig. 35 rappresenta schematicamente una vista ingrandita del particolare indicato con "C" in Fig. 34.

Fig. 36 rappresenta schematicamente una vista prospettica illustrante la posizione reciproca di dispositivo di sollevamento e ribaltatore del sistema per il manegg lamento di elementi tubolari realizzato secondo la presente invenzione.

Fig. 37 rappresenta schematicamente una vista prospettica illustrante la posizione reciproca di dispositivo di sollevamento e ribaltatore di Fig. 36 a seguito del caricamento di un elemento tubolare per sua movimentazione.

Fig. 38 rappresenta schematicamente una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione del dispositivo di sollevamento del sistema per il maneggiamento di elementi tubolari realizzato secondo la presente invenzione.

Fig. 39 rappresenta schematicamente una vista prospettica del dispositivo di sollevamento di Fig. 38 secondo un differente punto di vista.

Fig. 40 rappresenta schematicamente una vista prospettica illustrante il meccanismo di comando della movimentazione del dente del dispositivo di sollevamento di Fig. 38.

Fig. 41 rappresenta schematicamente una vista prospettica di una forma di realizzazione del dispositivo ribaltatore del sistema per il maneggiamento di elementi tubolari realizzato secondo la presente invenzione.

Fig. 42 rappresenta schematicamente una vista prospettica del dispositivo ribaltatore di Fig. 41 secondo un differente punto di vista.

Fig. 43 rappresenta schematicamente una vista prospettica di una differente forma di realizzazione del carrello del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 44 rappresenta schematicamente una vista prospettica di un particolare del carrello di Fig. 43.

Fig. 45 rappresenta schematicamente una vista frontale di una differente forma di realizzazione del carrello del dispositivo di movimentazione di elementi tubolari realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 46 rappresenta schematicamente una vista in pianta del carrello di Fig. 45.

Fig. 47 rappresenta schematicamente una vista prospettica illustrante la fase finale di deposito dell’elemento tubolare su un trasferitore.

Fig. 48 rappresenta una forma di realizzazione del perno di inserzione retrattile in cui il perno di inserzione à ̈ rappresentato in posizione ritratta.

Fig. 49 rappresenta una forma di realizzazione del perno di inserzione retrattile in cui il perno di inserzione à ̈ rappresentato in posizione estratta.

Fig. 50, Fig. 51 rappresentano una forma di realizzazione del sistema di bilanciamento della trazione dei cavi di sollevamento.

Descrizione dell’invenzione

Facendo riferimento alle figure (Fig. 1) la presente invenzione trova applicazione nella movimentazione di elementi tubolari (6) da una zona di immagazzinamento (14) di un natante (1) verso almeno una zona di posa (2) o di utilizzo degli elementi tubolari. Ad esempio, senza limitazione ai fini della presente invenzione, nel caso di una nave per trivellazioni petrolifere [Drillship] o nel caso di una piattaforma di perforazione semisommergibile [Semisubmersible drilling rig], gli elementi tubolari saranno riser che vengono prelevati da una zona di immagazzinamento (14) che potrà essere una stiva oppure una zona di deposito sul ponte. I riser (6) sono (Fig. 2, Fig. 3) normalmente elementi tubolari flangiati in corrispondenza di una prima estremità (11) ed in corrispondenza di una seconda estremità (12) che sono estremità opposte rispetto allo sviluppo longitudinale dell’elemento tubolare in forma di riser. Il riser (Fig. 3) comprende un foro principale (10) ed un certo numero di linee ausiliarie (13) per il passaggio dei fluidi di controllo, oltre che elementi galleggianti di spinta inseriti attorno alla struttura del riser stesso. Una volta completata la fase di prelievo di uno dei riser, esso deve essere movimentato al fine di depositarlo su un dispositivo di trasferimento (3) usualmente noto con il nome di “catwalk" il quale à ̈ un carrello che permette di trasferire i riser all'interno (Fig. 1) della torre di trivellazione (2) dove ciascun elemento tubolare o riser viene portato da una condizione essenzialmente orizzontale ad una condizione essenzialmente verticale per collegarlo alla serie di riser precedentemente installati per formare la condotta verticale (7) fino al fondale marino od oceanico (9) dove viene scavato il pozzo chiuso mediante la rispettiva valvola di controllo (8).

Sebbene nel seguito della presente descrizione si farà esplicito riferimento alla soluzione relativa alla applicazione della presente invenzione per navi per trivellazioni petrolifere [Drillship] o piattaforme di perforazione semisommergibile [Semisubmersible drilling rig] e, quindi, si farà esplicito riferimento alla movimentazione di riser, sarà evidente che la presente invenzione à ̈ applicabile genericamente al campo di natanti (1) nei quali à ̈ necessario effettuare la movimentazione di elementi tubolari (6) da una zona di immagazzinamento (14) verso una zona di posa o di utilizzo (2).

Come precedentemente spiegato gli elementi tubolari (6) o i riser possono essere immagazzinati entro una zona di immagazzinamento (14) interna come ad esempio una stiva del natante (1) oppure essi possono essere immagazzinati in corrispondenza di una zona di immagazzinamento (14) esterna, come ad esempio un ponte del natante (1). Sebbene la soluzione secondo la presente invenzione sia particolarmente vantaggiosa nel caso di zona di immagazzinamento (14) interna come ad esempio una stiva del natante (1), essa presenta soluzioni vantaggiose anche per l’applicazione nel caso di zona di immagazzinamento (14) esterna come ad esempio un ponte del natante (1). Infatti, come sarà evidente alla luce della seguente descrizione, il sistema secondo la presente invenzione à ̈ applicabile anche alle rastrelliere entro le quali gli elementi tubolari sono depositati sul ponte e risulta vantaggioso in quanto vengono comunque eliminati carri ponte o gru di movimentazione che comportano i rischi ed i pericoli precedentemente descritti con riferimento alle condizioni di movimentazione di carichi sospesi.

In particolare la presente invenzione sfrutta vantaggiosamente la combinazione e coordinazione reciproca della movimentazione degli elementi tubolari (6) che viene operata per mezzo di almeno due dispositivi distinti che si coordinano l’uno con l’altro per ottenere una movimentazione guidata degli elementi tubolari da una zona di deposito (14), preferibilmente una stiva del natante (1), verso una zona di posa (2) od utilizzo degli elementi tubolari, la quale, ad esempio nel caso di natante per trivellazioni petrolifere potrà essere (Fig. 1) una torre di trivellazione (2).

Un primo dispositivo inventivo à ̈ (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11 , Fig. 12) un dispositivo di movimentazione (5) il quale à ̈ in grado di gestire la movimentazione degli elementi tubolari nella zona di immagazzinamento (14):

- sia per quanto riguarda le operazioni di deposito degli elementi tubolari (6) entro la zona di immagazzinamento (14) in fase di caricamento del natante (1); - sia per quanto riguarda le operazioni di prelievo degli elementi tubolari (6) dalla zona di deposito in fase di utilizzo degli stessi al fine di gestire la movimentazione degli elementi tubolari (6) dalla zona di immagazzinamento (14) del natante (1) verso la zona di posa (2) od utilizzo degli elementi tubolari;

- sia per quanto riguarda le operazioni di movimentazione degli elementi tubolari (6) in fase di recupero degli stessi gestendo la movimentazione dal macchinario di trasferimento (3) degli elementi tubolari (6) alla zona di immagazzinamento (14) del natante.

Il dispositivo di movimentazione (5) si interfaccia e si coordina (Fig. 20, Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23, Fig. 24) con un dispositivo di sollevamento (4), il quale à ̈ in grado di gestire la movimentazione degli elementi tubolari tra la zona di immagazzinamento (14) ed il ponte (16) del natante (1):

- sia per quanto riguarda le operazioni di deposito degli elementi tubolari (6) entro la zona di immagazzinamento (14) in fase di caricamento del natante (1);

- sia per quanto riguarda le operazioni di prelievo degli elementi tubolari (6) dalla zona di deposito in fase di utilizzo degli stessi al fine di gestire la movimentazione degli elementi tubolari (6) dalla zona di immagazzinamento (14) del natante (1) verso la zona di posa (2) od utilizzo degli elementi tubolari;

- sia per quanto riguarda le operazioni di movimentazione degli elementi tubolari (6) in fase di recupero degli stessi gestendo la movimentazione dal macchinario di trasferimento (3) degli elementi tubolari (6) alla zona di immagazzinamento (14) del natante.

Ulteriormente il dispositivo di sollevamento (4) potrà interfacciarsi con gru o mezzi di movimentazione, come ad esempio un ribaltatore, atti a movimentare l’elemento tubolare (6) o il riser tra il ponte (16) e la zona di posa (2) od utilizzo degli elementi tubolari. Ad esempio nel caso di un natante per trivellazioni petrolifere il dispositivo di sollevamento (4) potrà interfacciarsi con una gru o altro dispositivo di maneggiamento del riser dal dispositivo di sollevamento (4) verso un dispositivo di trasferimento che potrà essere un dispositivo di trasferimento (3) verso la torre di trivellazione (2). Il dispositivo di trasferimento (3) potrà ad esempio essere un trasferitore del tipo usualmente noto con il nome di "catwalk", che viene considerato noto ai fini della presente invenzione.

Nelle soluzioni della tecnica anteriore, dal momento che gli elementi tubolari non sono completamente guidati durante le fasi di movimentazione, ma sono soggetti a trasferimenti in condizioni di carico sospeso, oltre al fatto che i vari sistemi di movimentazione sono spesso oggetto di separate forniture e progettazioni, tutte le operazioni descritte di movimentazione tra zona di immagazzinamento (14) e ponte (16) o zona di posa (2) avvengono mediante comandi manuali da parte degli operatori che sono così direttamente esposti a pericoli durante la movimentazione degli elementi tubolari e che possono causare danneggiamenti agli elementi tubolari stessi.

I componenti principali del sistema innovativo sviluppato, invece possono interagire e coordinarsi reciprocamente per gestire automaticamente l’intera movimentazione degli elementi tubolari.

In particolare il dispositivo di movimentazione (5) che gestisce la movimentazione degli elementi tubolari nella zona di immagazzinamento (14) à ̈ costituito (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 9) da una coppia di carrelli (17, 18) che sono atti a traslare (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 10, Fig. 11 , Fig. 12, Fig. 14) lungo una prima direzione (49) nella intercapedine (51) tra la catasta (52) o colonna (15) di riser o elementi tubolari (6) ed una parete o struttura di supporto (25, 62) la cui funzione sarà spiegata in maggior dettaglio nel seguito della presente descrizione. Il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) del dispositivo di movimentazione (5) sono posizionati in corrispondenza di estremità opposte della zona di immagazzinamento (14), cioà ̈ sono posizionati su lati opposti rispetto ad almeno una catasta (52) di elementi tubolari ed in particolare sono posizionati su lati opposti di almeno una catasta (52) che sono i lati opposti in corrispondenza dei quali si trovano la prima estremità (11) e la seconda estremità (12) degli elementi tubolari (6), cioà ̈ le estremità (11, 12) degli elementi tubolari sulle quali sono presenti i fori principali (10) e gli eventuali fori delle linee ausiliarie (13) dei riser o elementi tubolari (6). Il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) del dispositivo di movimentazione (5) sono ciascuno dotato di una base (44) la quale à ̈ scorrevole (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 10, Fig. 11) nella prima direzione (49) per mezzo di prime ruote (20) le quali poggiano su una prima guida (19) la quale ha sia lo scopo di guidare lo scorrimento della base (44) sia di scaricare a terra il peso sia del rispettivo carrello (17, 18) che dell’elemento tubolare supportato dalla coppia di carrelli (17, 18) stessi. Il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) del dispositivo di movimentazione (5) sono ciascuno dotato di un telaio (26) a sviluppo sostanzialmente verticale il quale à ̈ solidale alla base (44) e traslabile congiuntamente e in modo solidale con la base. Il telaio (26) a sviluppo sostanzialmente verticale si sviluppa per una altezza corrispondente ma inferiore rispetto alla altezza della stiva o della zona di immagazzinamento (14). Sul telaio (26) à ̈ scorrevole verticalmente un cursore (27). Il cursore (27) à ̈ dotato di almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) con una corrispondente delle estremità (11, 12) degli elementi tubolari (6). Dal momento che il dispositivo di movimentazione (5) à ̈ costituito (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 9) da una coppia di carrelli (17, 18) ciascuno dotato di una base (44) scorrevole secondo una prima direzione (49) e dal momento che su ciascuna base (44) à ̈ montato un corrispondente telaio (26) atto a costituire un elemento di supporto e guida per la movimentazione secondo una seconda direzione (50) sostanzialmente verticale di un corrispondente cursore (27) dotato di mezzi di ingaggiamento (29, 30) con una corrispondente delle estremità (11 , 12) degli elementi tubolari (6), si ha che coordinando il movimento dei due carrelli (17, 18) à ̈ possibile:

- movimentare il primo carrello (17) in modo tale che la corrispondente base (44) scorra secondo la prima direzione (49) sulla prima guida (19) fino al posizionamento della base (44) in corrispondenza (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11) di una posizione lungo la prima direzione (49) che corrisponde ad una catasta (52) di elementi tubolari (6) sulla quale si trova (Fig. 20) uno specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato;

- movimentare il secondo carrello (18) in modo tale che la corrispondente base (44) scorra secondo la prima direzione (49) sulla prima guida (19) fino al posizionamento della base (44) in corrispondenza (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11) di una posizione lungo la prima direzione (49) che corrisponde ad una catasta (52) di elementi tubolari (6) sulla quale si trova (Fig. 20) uno specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato;

- movimentare il cursore (27) del primo carrello (17) in modo tale che esso scorra secondo la seconda direzione (50) sul telaio (26) del primo carrello (17) fino al posizionamento del cursore (27) in corrispondenza (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11) di una posizione lungo la seconda direzione (50) che corrisponde alla posizione in altezza sulla catasta (52) dello specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) di elementi tubolari (6);

- movimentare il cursore (27) del secondo carrello (18) in modo tale che esso scorra secondo la seconda direzione (50) sul telaio (26) del secondo carrello (18) fino al posizionamento del cursore (27) in corrispondenza (Fig. 4, Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11) di una posizione lungo la seconda direzione (50) che corrisponde alla posizione in altezza sulla catasta (52) dello specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) di elementi tubolari (6);

- azionamento (Fig. 8, Fig. 10) dei mezzi di ingaggiamento (29, 30) del cursore (27) del primo carrello (17) in modo tale che i mezzi di ingaggiamento (29, 30) si ingaggino con una corrispondente prima estremità (11) dello specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) di elementi tubolari (6); - azionamento dei mezzi di ingaggiamento (29, 30) del cursore (27) del secondo carrello (18) in modo tale che i mezzi di ingaggiamento (29, 30) si ingaggino con una corrispondente seconda estremità (12) dello specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) di elementi tubolari (6);

- movimentare (Fig. 9, Fig. 21) in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato il cursore (27) del primo carrello (17) ed il cursore (27) del secondo carrello (17) in modo tale che essi scorrano in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato secondo la seconda direzione (50) con sollevamento dello specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52), tale sollevamento avvenendo almeno fino ad una condizione in cui lo specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) risulta al di fuori degli ingombri in altezza di altre eventuali cataste (52) di elementi tubolari presenti nella medesima zona di immagazzinamento (14) nella quale si trova lo specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52), preferibilmente tale sollevamento avvenendo almeno fino ad una condizione in cui lo specifico elemento tubolare (6) atto ad essere prelevato dalla catasta (52) risulta allineato in altezza con una posizione di trasferimento dell’elemento tubolare dal dispositivo di movimentazione (5) verso il dispositivo di sollevamento (4) che effettua la successiva fase di maneggiamento dell’elemento tubolare;

- movimentare (Fig. 21, Fig. 22) in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) in modo tale che la corrispondente base (44) del primo carrello (17) e che la corrispondente base (44) del secondo carrello (18) scorrano in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato secondo la prima direzione (49) sulle rispettive prime guide (19) fino al posizionamento delle basi (44) in corrispondenza di una posizione lungo la prima direzione (49) che corrisponde ad una posizione di allineamento longitudinale con una posizione di trasferimento dell’elemento tubolare dal dispositivo di movimentazione (5) verso il dispositivo di sollevamento (4).

A questo punto potrà avvenire il trasferimento dell’elemento tubolare dal dispositivo di movimentazione (5) verso il dispositivo di sollevamento (4) che effettua la successiva fase di maneggiamento dell’elemento tubolare e che sarà descritta nel seguito della presente descrizione. Come sarà evidente, vantaggiosamente, il sistema descritto può funzionare anche secondo la sequenza opposta per realizzare il caricamento degli elementi tubolari o riser (6) dal dispositivo di sollevamento (4) verso le cataste (52) entro lo spazio di immagazzinamento. Sebbene non rappresentati sarà evidente che le cataste (52) saranno dotate di elementi di contenimento atti a ricevere una o più file di elementi tubolari o riser (6) disposti in colonne, in modo del tutto simile agli elementi di contenimento (53) raffigurati con riferimento alla soluzione di immagazzinamento sul ponte (Fig. 34).

Preferibilmente i mezzi di ingaggiamento (29, 30) del cursore (27) sono realizzati in forma di spine che si inseriscono entro il foro principale (10) dell’elemento tubolare. Sarà tuttavia evidente che sono possibili anche differenti forme di realizzazione dei mezzi di ingaggiamento (29, 30) che possono considerarsi equivalenti ed in quanto tali ricadenti nell’ambito della presente invenzione. La soluzione con le spine prevede che ciascun cursore (27) sia dotato di almeno una rispettiva spina (29, 30) retrattile atta a realizzare un movimento di inserimento o disinserimento rispetto al foro principale (10) dell’elemento tubolare. Le azioni di:

- inserimento di una delle spine (29, 30) del cursore (27) del primo carrello (17) entro il foro principale (10) dell’elemento tubolare in corrispondenza della prima estremità (11) dell’elemento tubolare;

- inserimento di una delle spine (29, 30) del cursore (27) del secondo carrello (18) entro il foro principale (10) dell'elemento tubolare in corrispondenza della seconda estremità (12) dell'elemento tubolare;

costituiscono una azione di presa dell'elemento tubolare (6) che viene così serrato in corrispondenza di estremità (11 , 12) opposte per mezzo dei descritti mezzi di ingaggiamento (29, 30) del primo carrello (17) e del secondo carrello (18) i quali da questo momento in poi costituiscono mezzi di movimentazione reciprocamente coordinati costituenti nel loro complesso il dispositivo di movimentazione (5).

Il dispositivo di movimentazione (5) descritto à ̈ in pratica costituito da una coppia di colonne traslanti reciprocamente coordinate le quali sono posizionate alle due estremità della zona di immagazzinamento (14). Il dispositivo di movimentazione (5) descritto consente la movimentazione degli elementi tubolari entro la zona di immagazzinamento sia trasversalmente, cioà ̈ secondo la prima direzione (49) che verticalmente, cioà ̈ secondo la seconda direzione (50). Ulteriormente il dispositivo di movimentazione (5) descritto consente di raggiungere qualsiasi posizione della zona di immagazzinamento (14). Le due colonne traslanti del dispositivo di movimentazione (5) non sono vincolate fisicamente tra di loro, come solitamente avviene in un carro ponte, ma il loro allineamento e coordinamento à ̈ garantito dal sistema di automazione del macchinario stesso. Questo porta il vantaggio che, a parità di funzione, il sistema à ̈ più leggero e meno ingombrante, cosa che permette una riduzione in altezza della stiva oppure alternativamente un efficiente sfruttamento in altezza della stiva esistente. Ulteriormente il dispositivo risulta molto più compatto rispetto ad un carro ponte usualmente utilizzato, consentendone l’installazione sul natante (1) anche una volta che la costruzione del natante sia stata ultimata, di modo che il dispositivo di movimentazione (5) non risulta esposto alle intemperie o agli urti durante la fase di costruzione del natante stesso.

Il dispositivo di movimentazione (5) presenta ulteriormente vantaggiose soluzioni per consentire un efficiente riempimento della zona di immagazzinamento (14), sia che essa sia posta entro una stiva (Fig. 1 , Fig. 4, Fig. 20, Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23, Fig. 24) del natante (1) sia che essa sia posta (Fig. 34, Fig. 35) sul ponte (16) del natante.

Nella soluzione in cui la zona di immagazzinamento (14) Ã ̈ posta (Fig. 34, Fig. 35) sul ponte (16) del natante (1), il sistema risulta comunque vantaggioso in quanto consente anche in questo caso di evitare il ricorso a carri ponte o gru con i conseguenti problemi inerenti la movimentazione di carichi sospesi che espongono gli operatori a condizioni di pericolo e che espongono gli elementi tubolari (6) a possibili urti e danneggiamenti. Anche nel caso di applicazione del sistema inventivo con la zona di immagazzinamento (14) posta (Fig. 34, Fig. 35) sul ponte (16) del natante (1), si consente l'ottenimento di una movimentazione completamente guidata degli elementi tubolari (6) che evita la presenza di condizioni di carichi sospesi e consente un elevato grado di automatizzazione del processo.

Una prima soluzione particolarmente vantaggiosa consiste nel fatto che il cursore (27), il quale à ̈ di per se stesso mobile verticalmente sul telaio (26) secondo la seconda direzione (50), à ̈ ulteriormente dotato (Fig. 15, Fig. 16) di un elemento di elevazione (28) il quale à ̈ esso stesso mobile verticalmente lungo il corpo del cursore (27) secondo la seconda direzione (50). Il fatto di avere l’elemento di elevazione (28) mobile verticalmente sul corpo del cursore consente vantaggiosamente di ottimizzare il riempimento della stiva in quanto occorre osservare che i mezzi di ingaggiamento (29, 30) devono essere posti ad una altezza tale da consentire agli stessi di depositare e prelevare (Fig. 12) gli elementi tubolari in corrispondenza del fondo della stiva o del pavimento del ponte. Inoltre i mezzi di ingaggiamento (29, 30) devono essere posti ad una altezza tale da consentire il trasferimento (Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23) degli elementi tubolari (6) sul dispositivo di sollevamento (4). Tali due requisiti per i mezzi di ingaggiamento (29, 30) sono reciprocamente contrastanti in quanto:

- per depositare e prelevare (Fig. 12) gli elementi tubolari in corrispondenza del fondo della stiva o del pavimento del ponte i mezzi di ingaggiamento (29, 30) devono essere posti il più in basso possibile sul cursore (27);

- per consentire il trasferimento (Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23) degli elementi tubolari (6) sul dispositivo di sollevamento (4) i mezzi di ingaggiamento (29, 30) devono essere posti il più in alto possibile sul cursore (27) in modo da riempire il più possibile in altezza la stiva;

II fatto di avere un elemento di elevazione (28) il quale à ̈ esso stesso mobile verticalmente lungo il corpo del cursore (27) secondo la seconda direzione (50) consente di movimentare verticalmente i mezzi di ingaggiamento (29, 30) e, quindi, l’elemento tubolare da essi supportato in modo da consentire l'appoggio a terra dell’elemento tubolare ed anche il sollevamento dello stesso oltre l'altezza massima consentita delle cataste (52) per il trasferimento dell’elemento tubolare dal dispositivo di movimentazione (5) verso il dispositivo di sollevamento (4).

Ulteriormente vantaggiosamente il cursore (27) à ̈ dotato di due distinti mezzi di ingaggiamento (29, 30) che sono disposti reciprocamente distanzianti lungo la prima direzione (49) ed essenzialmente simmetrici rispetto ad un asse di simmetria del cursore (27). In tal modo à ̈ possibile utilizzare:

- un primo perno (29) per prelevare o depositare un elemento tubolare in corrispondenza (Fig. 10) di un primo fianco (54) della zona di immagazzinamento (14);

- un secondo perno (30) per prelevare o depositare un elemento tubolare in corrispondenza (Fig. 11) di un secondo fianco (55) della zona di immagazzinamento (14).

In pratica con tale soluzione si riesce a riempire lo spazio di immagazzinamento (14) da una estremità in prossimità del primo fianco (54) all'altra estremità in corrispondenza del secondo fianco (55) in modo tale da avvicinarsi il più possibile alle estremità stesse e riempire quasi completamente lo spazio di immagazzinamento (14).

Tuttavia in differenti forme di realizzazione potrà essere sufficiente il ricorso (Fig. 45, Fig. 46) a carrelli (17, 18) dotati di cursori (27) che sono provvisti di elementi di elevazione (28) con un solo mezzo di ingaggiamento (29) disposto in posizione mediana rispetto allo sviluppo in larghezza del carrello stesso. In tale soluzione il riempimento laterale della stiva potrà essere inferiore rispetto alla soluzione con due mezzi di ingaggiamento (29, 30) precedentemente descritta. Tuttavia la soluzione con singolo mezzo di ingaggiamento (29) può essere vantaggiosa se le esigenze di immagazzinamento non sono particolarmente stringenti, nel senso che lo spazio a disposizione sul natante non costituisce un problema per l'immagazzinamento degli elementi tubolari (6). In tal caso il carico sul carrello (17, 18) sarà maggiormente bilanciato ed anche il costo del carrello risulterà inferiore per l’assenza del doppio mezzo dì ingaggiamento e delle relative movimentazioni.

Vantaggiosamente i mezzi di ingaggiamento o perni (29, 30) possono essere conformati (Fig. 44) con una conformazione in sezione essenzialmente quadrangolare con bordi raccordati secondo raggi di raccordo essenzialmente corrispondenti al raggio interno del riser. I mezzi di ingaggiamento o perni (29, 30) sono dotati di almeno una porzione la quale à ̈ rivestita con un materiale morbido o di attrito, come ad esempio un materiale gommoso oppure in materiale plastico. La conformazione quadrangolare à ̈ particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere due aree di contatto reciprocamente distanziate tra la testa (67) e l’interno dell’elemento tubolare, garantendo maggiore stabilità rispetto ad una soluzione con testa circolare che risulterà comunque una soluzione adottabile anche se meno preferita rispetto alla soluzione con testa quadrangolare. Ulteriormente, al fine di limitare il rischio di possibili danneggiamenti, si prevede la presenza del materiale di rivestimento della superficie esterna dei mezzi di ingaggiamento o perni (29, 30) almeno in corrispondenza delle zone di contatto con gli elementi tubolari (6).

Ciascun perno (29, 30) Ã ̈ retrattile (Fig. 10, Fig. 11):

- sia per consentire di utilizzare un perno oppure l’altro in funzione del fatto che si debba movimentare un elemento tubolare in corrispondenza (Fig. 10) di un primo fianco (54) della zona di immagazzinamento (14) oppure in corrispondenza (Fig. 11) di un secondo fianco (55) della zona di immagazzinamento (14);

- sia per consentire (anche nel caso di una soluzione con un solo perno) di posizionare il cursore (27) in corrispondenza di una prima estremità (11) o di una seconda estremità (12) di un elemento tubolare in una condizione di allineamento tra il perno ed il foro principale (10) prima di estrarre il perno per suo inserimento entro il foro principale (10) in modo da serrare l'elemento tubolare tra i perni opposti di un primo carrello (17) ed un secondo carrello (18) al fine di prelevare (Fig. 8, Fig. 9) l’elemento tubolare stesso.

I primi perni (29) ed i secondi perni (30) degli elementi di elevazione (28) appena descritti come pure i terzi perni (66) del ribaltatore (65) che sarà descritto nel seguito della presente descrizione, potranno avere la precedentemente descritta configurazione quadrangolare (Fig. 43, Fig. 44, Fig. 48, Fig. 49). Il perno (29, 30, 66) può scorrere (Fig. 48, Fig. 49) all’interno di un fodero (92), ma la testa (67), che à ̈ la parte atta a entrare in contatto con l’elemento tubolare (6), resta sempre esterna rispetto al fodero (92) anche nella posizione ritratta del perno (29, 30, 66). Questa soluzione consente di poter adottare teste (67) intercambiabili senza dover modificare il resto del meccanismo dei perni stessi, ad esempio al fine di sostituzione in caso di usura oppure al fine di consentire il maneggiamento di elementi tubolari aventi conformazioni molto differenti tra loro con un medesimo dispositivo di applicabilità generale, il quale sarà adattato alle diverse esigenze semplicemente sostituendo la sola testa (67) e lasciando immutato il resto del perno (29, 30, 66) e del dispositivo di movimentazione dei perni stessi per ottenere la movimentazione tra le posizioni estratta e ritratta.

Tutto il gruppo del perno (29, 30, 66), cioà ̈ comprensivo del perno stesso, del relativo fodero (92) e del relativo attuatore del perno (88) à ̈ stato studiato in modo tale da poter essere installato in modo rimovibile, al fine di agevolare e velocizzare eventuali sostituzioni. Il perno (29, 30, 66) scorre su pattini all'interno del fodero (92) e si prevede un adeguato sistema di ingrassaggio per ridurre gli attriti e mantenere il sistema efficiente.

II perno (29, 30, 66) à ̈ movimentabile tra la posizione estratta e la posizione ritratta per mezzo di un attuatore del perno (88) il quale agisce in estensione ed in trazione tra il perno stesso ed il fodero (92). L'attuatore del perno (88) potrà essere un attuatore elettrico o un cilindro idraulico il quale à ̈ vantaggiosamente posto inferiormente al gruppo ed esterno rispetto a peno e fodero migliorando l’accessibilità per manutenzione o sostituzione pur rimanendo comunque in posizione protetta e non interferendo con l’elemento tubolare durante le operazioni di movimentazione e di prelievo.

Il posizionamento del perno (29, 30, 66) di fronte all’elemento tubolare (6) può essere fatto in modi diversi a seconda del grado di automazione che si desidera ottenere, Una soluzione particolarmente semplice ed economica (Fig. 48, Fig. 49) prevede la definizione di un piano cartesiano di coordinate di movimentazione sul quale piano cartesiano sono precedentemente definite le posizioni degli elementi tubolari entro gli elementi di contenimento (53). Mediante i segnali degli encoder di movimentazione dei vari motori à ̈ possibile effettuare un posizionamento sufficientemente preciso del perno (29, 30, 66) in corrispondenza dell’elemento tubolare (6) da prelevare da una catasta (52). Alternativamente si potrà prevedere anche un sistema di visione e riconoscimento basato su telecamere che consenta anche un controllo remoto da parte dell’operatore ed eventualmente anche operazioni di ispezione con riconoscimento automatico di eventuali problemi, imperfezioni, danneggiamenti, ecc. Una differente soluzione prevede il ricorso a sistemi ottici di puntamento che consentono di rilevare la posizione della flangia di testa dell’elemento tubolare o il suo bordo terminale in modo da comandare in modo più accurato il posizionamento del perno rispetto al foro di inserzione.

Qualunque sia la scelta per il posizionamento dei perni (29, 30, 66) resta opportuno prevedere mezzi di verifica meccanica della posizione a scopo di sicurezza. A tale scopo si adottano tre sensori i quali sono composti da un corpo mobile per contatto con l’elemento tubolare (6), il quale corpo mobile a seguito del contatto si avvicina ad un sensore induttivo che ne rileva la posizione identificando l’eventuale avvenuto contatto con l’elemento tubolare:

- un primo sensore (89), quando attivato per contatto con l'elemento tubolare (6), ferma l'abbassamento dell'elemento di elevazione (28) o del cursore (27) i quali movimentano i perni (29, 30) verticalmente nel primo carrello (17) o nel secondo carrello (18), in tal modo dando la certezza che il perno (29, 30) si trova effettivamente di fronte al foro di inserzione dell’elemento tubolare e solo in tale condizione viene effettivamente abilitata l’estrazione del perno per inserzione entro il foro principale (10) dell’elemento tubolare (6), ad esempio in forma di riser;

- un secondo sensore (90) il quale, quando attivato ferma la fuoriuscita del perno verso la posizione estratta, dando la certezza che tutto il corpo del perno (29, 30) à ̈ completamente inserito entro il foro (10) dell’elemento tubolare, solo in tale condizione essendo successivamente abilitato il comando di sollevamento dell’elemento tubolare che in tale condizione à ̈ correttamente serrato mediante una coppia di perni retrattili in corrispondenza di estremità opposte, cioà ̈ mediante un perno (29, 30) del primo carrello (17) da un lato dell’elemento tubolare (6) e mediante un perno (29, 30) del secondo carrello (18) da un lato opposto dell’elemento tubolare (6) rispetto al lato in corrispondenza del quale à ̈ avvenuta l’inserzione del perno (29, 30) del primo carrello (17);

- un terzo sensore (91) il quale, quando attivo, conferma che l'elemento tubolare (6) si trova in condizione sospesa sul rispettivo perno e la sua movimentazione può procedere senza particolari attenzioni in quanto la fase di presa si à ̈ conclusa correttamente.

Come si vede i sensori (89, 90, 91) non solo confermano il posizionamento, ma garantiscono di evitare impatti tra perno (29, 30) ed elemento tubolare (6) abilitando sequenzialmente le movimentazioni. Ovviamente il sistema di automazione ed in particolare l'unità di controllo (63), controlla entrambi i carrelli (17, 18) ed i rispettivi elementi di elevazione (28) e cursori (27) in corrispondenza delle estremità opposte dell’elemento tubolare (6), l’unità di controllo (63) procedendo con la sequenza delle movimentazioni solo quando entrambi i sistemi danno esito positivo, cioà ̈ quando sia i sensori (89, 90, 91) del perno (29, 30) del primo carrello (17) sia i sensori (89, 90, 91) del perno (29, 30) del secondo carrello (18) confermano che l’elemento tubolare (6) à ̈ stato correttamente prelevato.

Qualora si dovesse variare forma o tipologia di elementi tubolari (6), gli attuatori meccanici che abilitano i sensori, possono variare anch’essi forma e dimensioni, ma la logica di controllo resta la stessa. I sensori veri e propri che vengono azionati dagli attuatori meccanici rappresentati (Fig. 48, Fig. 49) sono di tipo induttivo.

Mediante la combinazione delle due soluzioni appena descritte relative alla presenza del primo perno (29) e del secondo perno (30) ed anche alla presenza dell’elemento di elevazione (28) mobile verticalmente, si consente un efficiente e quasi completo riempimento dello spazio di immagazzinamento (14) sia lungo la prima direzione (49), cioà ̈ trasversalmente, sia lungo la seconda direzione (50), cioà ̈ verticalmente.

La movimentazione del cursore (27) secondo la seconda direzione (50) viene comandata per mezzo (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14) di mezzi di movimentazione del cursore (31) i quali sono preferibilmente montati sulla base (44) del carrello e sono preferibilmente costituiti da un primo motore (35) il quale per mezzo di un primo riduttore (48) mette in moto un argano (32), preferibilmente una coppia di argani (32) i quali, mediante uno o più cavi (33) che scorrono su prime pulegge di rinvio (34), consentono il sollevamento e l'abbassamento del cursore (27) il quale viene vantaggiosamente vincolato e guidato nel movimento verticale per mezzo del telaio (26). Nella soluzione illustrata la movimentazione del cursore (27) secondo la seconda direzione (50) viene comandata per mezzo (Fig. 43) del primo motore (35) il quale per mezzo del primo riduttore (48) mette in moto la coppia di argani (32) i quali sono comandati in modo reciprocamente sincronizzato per mezzo di un unico albero di comando. Sono presenti due cavi (33), ciascuno scorrevole su rispettive prime pulegge di rinvio (34). Ciascuno dei due cavi (33) si avvolge su un rispettivo argano della coppia di argani (32) e ciascun cavo (33) compie preferibilmente un doppio giro di andata e ritorno tra l’argano e le prime pulegge di rinvio (34). Vantaggiosamente ciascuno dei due cavi (33) à ̈ in grado di sostenere l’intero cursore (27) indipendentemente dall’altro dei due cavi (33), di modo che anche nel caso in cui uno dei due cavi cedesse, l’altro sarebbe in grado di sostenere da solo tutto il peso del cursore (27) e dell’eventuale carico. In pratica si realizza un verricello a doppia sezione con due cavi simmetrici e con ridondanza al 100 %. Vantaggiosamente si potrà prevedere un sistema frenante composto da un disco (42) e corrispondenti freni (43) oppure composto da un pacco dischi di frenatura che sono posizionati in corrispondenza di un albero di uscita dal primo motore (35) verso l’almeno un argano (32) oppure in corrispondenza di un albero di ingresso di almeno un argano (32).

Tale freno ha principalmente scopo di sicurezza in quanto in caso di guasti esso interviene per bloccare completamente il sistema di sollevamento. Infatti il freno à ̈ del tipo normalmente serrato in frenata e, per il normale funzionamento del sistema, esso deve essere mantenuto costantemente disattivato mediante uno specifico comando. In tal modo in caso di guasti o avarie, alla caduta del comando che mantiene il freno rilasciato, esso interverrà immediatamente bloccando il sistema. Ulteriormente il freno potrà essere utile anche per frenare il movimento di discesa del cursore quando esso supporta il peso di un elemento tubolare (6) durante il trasporto. Ulteriormente in combinazione o in alternativa al disco (42) con corrispondenti freni (43) montato direttamente sull'albero di uscita del primo motore (35), si potrà prevedere anche una soluzione in cui un pacco di dischi frenanti à ̈ montato tra l'argano (32) e il primo riduttore (48).

In caso di avaria di uno tra primo carrello (17) e secondo carrello (18), ad esempio in caso di avaria ad uno dei motori degli stessi, il sistema frenante descritto interverrà sul rispettivo carrello in avaria e comanderà anche l'attivazione del sistema frenante dell’altro carrello che non à ̈ soggetto ad avaria, impedendo che l’eventuale elemento tubolare che à ̈ in corso di trasporto possa piegarsi a causa del bloccaggio di uno dei due carrelli mentre l’altro continua la propria corsa o movimentazione.

Un problema che si à ̈ dovuto affrontare con la configurazione descritta à ̈ che, essendoci un cursore (27) che scorre su ruote lungo il telaio (26) e che viene comandato da due cavi distinti ed indipendenti comandati in modo sincronizzato, à ̈ dovuto al fatto che con una tale configurazione solo uno dei due cavi si trova effettivamente nella condizione di trazione, ad esempio a causa del fatto che un cavo à ̈ più allentato rispetto all’altro, oppure per l’asimmetria del carico, ecc. Conseguentemente si à ̈ realizzato (Fig. 50, Fig. 51) un sistema a bilanciere (86) che consente di bilanciare la eventuale differenza di trazione tra i due cavi. Il bilanciere (86), oscillando, compensa la eventuale diversa trazione dei due cavi. Ad esempio si potrà prevedere che il bilanciere (86) possa compensare una differente lunghezza dei cavi, dovuta ad esempio al progressivo allungamento degli stessi per usura. Il bilanciere (86) sarà preferibilmente oscillante tra una posizione centrale e due posizioni di massima inclinazione che saranno preferibilmente corrispondenti ad inclinazioni di /- 15 gradi rispetto alla posizione centrale, ancor più preferibilmente di /- 10 gradi rispetto alla posizione centrale. Le posizioni di massima inclinazione potranno essere definite mediante elementi di battuta che impediscono inclinazioni oltre il valore limite impostato meccanicamente. Si potranno prevedere anche sensori che generino una corrispondente segnalazione di raggiungimento del limite di massima inclinazione, nel qual caso il sistema non à ̈ più in grado di compensare ulteriori differenze tra i cavi ed à ̈ necessario programmare un intervento di manutenzione. Quindi il cursore (27) sarà dotato di un bilanciere (86) atto al passaggio dei due cavi (33), il bilanciere (86) essendo adatto ad inclinarsi alternativamente da un lato o dal lato opposto sotto l'azione della differenza di trazione presente tra i due cavi (33), tale inclinazione del bilanciere (86) compensando la differenza di trazione presente tra i due cavi (33) in modo da portarli entrambi in condizione di pari trazione ed evitando che un solo cavo sia soggetto a tutto lo sforzo. Il bilanciere (86) comprende elementi di battuta che impediscono inclinazioni del bilanciere (86) oltre valori limite impostati meccanicamente, tali elementi di battuta preferibilmente limitando l’inclinazione del bilanciere (86) ad angoli compresi tra /- 15 gradi rispetto alla posizione di equilibrio in cui i due cavi (33) esercitano una uguale forza di trazione, ancor più preferibilmente limitando l’inclinazione del bilanciere (86) ad angoli compresi tra /- 10 gradi.

Quindi, nella forma di realizzazione illustrata (Fig. 15, Fig. 16, Fig. 50, Fig. 51), per il sollevamento del cursore (27) lungo (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7) il telaio (26) si utilizzano dei cavi (33). L’attacco dei cavi (33) sul cursore (27) avviene mediante il bilanciere (86) allo scopo di uniformare costantemente il tiro da entrambi i lati ed annullare l’effetto di un eventuale futuro diverso allungamento tra i due cavi (33) presenti. Come osservato l’inclinazione massima del bilanciere (86) potrà essere limitata agli angoli indicati per mezzo di robusti scontri meccanici. In questo modo, qualora si rompesse un cavo dei due cavi (33) che vengono usati per il sollevamento, l'altro cavo à ̈ comunque in grado di sostenere tutto il carico ed in tal caso l'unità di controllo sarà in grado di portare il carico ed il cursore (27) in posizione di sicurezza. Questo significa che si movimenta il carico con un fattore di sicurezza del 100% in quanto anche in caso di rottura di uno dei due cavi, l’altro cavo (33) à ̈ in grado di sostenere l'intero sistema e l'eventuale carico presente consentendo di portare il sistema in assoluta sicurezza verso una posizione di bloccaggio. I cavi (33) sono connessi al bilancino mediante tenditori filettati con occhiello o forcella e vengono fissati con dado a calotta sferica e controdado. L'estremità dei cavi à ̈ sua volta dotata di capocorda con occhiello o forcella. La regolazione grossolana della differenza tra i due cavi verrà effettuata agendo sull'anello di spinta di uno dei due tamburi. La registrazione fine e gli aggiustamenti successivi verranno effettuati con i tiranti del bilanciere (86). Il bilanciere (86) à ̈ posizionato nella parte bassa dell'elevatore per consentire che questo possa sfruttare tutta l'altezza della piastra di guida senza interferire con le ruote o le pulegge di rinvio. Di conseguenza gli attacchi sono realizzati sui fianchi del carrello. La posizione del bilanciere (86) à ̈ controllata da 3 finecorsa, quello centrale dice che il bilanciere (86) à ̈ orizzontale, mentre gli altri due danno il segnale di bilanciere (86) troppo inclinato da un lato oppure dal lato opposto.

Ci sono inoltre anche dei finecorsa di sicurezza sulla corsa del cursore (27), del carrello (17, 18).

La movimentazione del carrello (17, 18) secondo la prima direzione (49) viene guidata (Fig. 6, Fig. 7) per mezzo di una seconda guida (21) posta inferiormente rispetto allo sviluppo in altezza del telaio (26) e per mezzo di una terza guida (23) posta superiormente rispetto allo sviluppo in altezza del telaio (26). La seconda guida (21) à ̈ realizzata in forma di una rotaia sui cui fianchi opposti si ingaggiano coppie opposte di seconde ruote (22) che sono disposte su un piano essenzialmente ortogonale rispetto al piano sul quale si sviluppa il telaio (26) di movimentazione del cursore (27). La terza guida (23) à ̈ realizzata in forma di una rotaia sui cui fianchi opposti si ingaggiano coppie opposte di terze ruote (24) che sono disposte su un piano essenzialmente ortogonale rispetto al piano sul quale si sviluppa il telaio (26) di movimentazione del cursore (27). Tale soluzione à ̈ vantaggiosa in quanto il telaio (26) può avere anche un notevole sviluppo in altezza e deve sostenere il peso sia del cursore (27) che dell’elemento tubolare (6) trasportato. Mediante la soluzione illustrata con coppie opposte di seconde ruote (22) e terze ruote (24) che si ingaggiano su rispettive rotaie si svincola vantaggiosamente l'azione di trasmissione del moto al carrello per la traslazione secondo la prima direzione (49) e l'azione di scarico del peso gravante sul carrello per effetto della presenza dell’elemento tubolare (6) che viene praticamente supportato a sbalzo lateralmente rispetto al carrello stesso. In tal modo la forza applicata dall'elemento tubolare per effetto della gravità che tenderebbe a ribaltare il carrello viene efficacemente contrastata dalle seconde e terze ruote e dalle rispettive rotaie, mentre essa non grava sui mezzi di movimentazione del carrello (37). La movimentazione del carrello (17, 18) viene comandata per mezzo (Fig. 12, Fig.

17, Fig. 18, Fig. 19) di mezzi di movimentazione del carrello (37) i quali sono preferibilmente costituiti da un terzo motore (38) che tramite un secondo riduttore (56) Ã ̈ accoppiato con due trasmissioni (39) le quali mettono rispettivamente in rotazione quarte ruote (41) delle quali:

- una quarta ruota (41) superiore supportata per mezzo di un involucro (46) tramite cuscinetti (47), la quarta ruota (41) superiore essendo posta superiormente rispetto allo sviluppo del telaio (26) secondo la seconda direzione (50) la quale à ̈ una ruota dentata che si accoppia con una quarta guida (40) in forma di cremagliera (45); - una quarta ruota (41) inferiore supportata per mezzo di un involucro (46) tramite cuscinetti (47), la quarta ruota (41) inferiore essendo posta inferiormente rispetto allo sviluppo del telaio (26) secondo la seconda direzione (50) la quale à ̈ una ruota dentata che si accoppia con una quarta guida (40) in forma di cremagliera. Le trasmissioni (39) sono preferibilmente alberi cardanici che per mezzo del secondo riduttore (56) ricevono il moto dal terzo motore (38) venendo così reciprocamente sincronizzati in modo da comandare il movimento del carrello (17, 18) tramite il sistema a cremagliera appena descritto.

Come osservato il cursore (27) à ̈ dotato di un elemento di elevazione (28) il quale à ̈ esso stesso mobile verticalmente lungo il corpo del cursore (27) stesso secondo la seconda direzione (50). La movimentazione dell’elemento di elevazione (28) avviene (Fig. 43, Fig. 44) vantaggiosamente per mezzo di un sistema a vite senza fine. Un secondo motore (85) agisce sul sistema a viti senza fine in modo tale che l’elemento di elevazione (28) viene comandato in sollevamento ed in abbassamento lungo le viti (72).

Tutte le macchine della fornitura comunicano tra loro attraverso un sistema di controllo centrale ed in particolare tramite l'unità di controllo (63). L’unità di controllo (63) riceve i segnali dagli inverter dei motori elettrici di comando dei vari dispositivi per operare il loro controllo e la loro sincronizzazione. Ad esempio tra il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) del dispositivo di movimentazione (5) si realizza “un asse elettrico" che garantisce la simultaneità nelle movimentazioni. I carrelli (17, 18) sono inoltre dotati di sensori collegati alla unità di controllo (63) per il coordinamento e la sincronizzazione delle movimentazioni, per semplificare le comunicazioni tra diversi dispositivi e per mettere in sicurezza il sistema di maneggiamento nel suo complesso in caso di guasti di uno o più dispositivi. Questa logica di comando e controllo può essere coadiuvata con altri sistemi di controllo quali l’ausilio di una telecamera che permette altre modalità di gestione anche in situazioni diverse da quelle operative, come ad esempio l’avanzamento in manuale per attività di manutenzione e controllo con la presenza dell’operatore sul carrello (17, 18) oppure da remoto mediante visualizzazione dei segnali video della telecamere su un monitor remoto di controllo oppure ancora mediante sistemi diagnostici e di ispezione automatica mediante telecamere che controllano i movimenti di uno o più carrelli (17, 18) per realizzare una ispezione automatica mediante telecamere degli elementi tubolari (6) immagazzinati prima del loro effettivo utilizzo.

Come osservato (Fig. 5) ciascun carrello (17, 18) si muove lungo prime guide (19) ed à ̈ dotato di un telaio (26) a sviluppo verticale lungo il quale scorre il cursore (27) che a sua volta à ̈ dotato di uno o più perni di presa (29, 30) eventualmente montati su un elemento di elevazione (28) che aumenta l'escursione verticale raggiungibile con il cursore (27). Il cursore (27) à ̈ mobile verticalmente sul telaio (26) e viene sollevato mediante i cavi (33) i quali sono azionati da un sistema di sollevamento comprendente i due argani (32) comandati dal primo motore (35). Gli argani sono posizionati sul carrello (17, 18) in basso e in prossimità del telaio (26) a sviluppo verticale lungo il quale scorre il cursore (27). Lateralmente sono presenti sedi di appoggio per consentire l'appoggio del cursore (27) quando esso non à ̈ utilizzato per lo scorrimento lungo il telaio (26). Il controllo degli argani (32), i quali sono comandati preferibilmente mediante un unico albero in comune, avviene per mezzo di encoder di posizione che comunica con l'unità di controllo (63). Ad esempio l’encoder può essere comandato da un sistema meccanico dotato di catena. Il sistema elettrico di ciascun carrello (17,18) consiste preferibilmente di tre sensori per il rilevamento della inclinazione del bilanciere (86), come precedentemente descritto, due sensori di prossimità per arrestare il movimento del carrello (17, 18) in corrispondenza dei limiti di estremità funzionali della prima guida (19), un sensore di allarme che segnala una eccessiva elongazione della catena dell’encoder, eventuali sensori di posizione del cursore (27) lungo il telaio (26) durante la movimentazione verticale del cursore stesso oppure sensori in corrispondenza dei rispettivi limite inferiore e superiore del telaio. In corrispondenza della estremità superiore del telaio (26), che in pratica costituisce una colonna verticale di scorrimento del cursore (27), à ̈ preferibilmente presente un robusto dispositivo di arresto meccanico per evitare che il cursore (27) superi il limite superiore di escursione e si potranno prevedere dispositivi di arresto meccanici anche in corrispondenza delle posizioni di estremità della prima guida (19) lungo la quale si muove il carrello (17, 18).

Il cursore (27) à ̈ guidato (Fig. 43) lungo il telaio per mezzo di due ruote principali posteriori poste in corrispondenza della estremità superiore del corpo del cursore (27) e per mezzo di due ruote principali anteriori poste in corrispondenza della estremità inferiore del corpo del cursore (27). Longitudinalmente rispetto al natante il carrello à ̈ guidato mediante quattro rulli dei quali due posti superiormente e due posti inferiormente ed à ̈ fissato mediante quattro ulteriori rulli ausiliari in posizione opposta rispetto ai rulli principali per evitare il ribaltamento. I quattro rulli principali sostengono il carico a terra mentre i rulli laterali sono atti a scaricare i carichi laterali o longitudinali dovuti al peso dell'elemento tubolare o agli spostamenti del natante. I rulli ausiliari durante la normale operatività non toccano le rispettive guide salvo nel caso in cui ci siano picchi di accelerazione longitudinale o movimenti della nave, urti, ecc.

Il sistema di sollevamento o mezzi di movimentazione del cursore (31) consistono di due cavi (33) che si avvolgono sui due argani (32) con almeno 5 giri di sicurezza che vengono mantenuti anche nel caso di massimo rilascio del cavo. Dall'argano il cavo (33) passa lungo prime pulegge fisse che sono applicate sulle pareti del natante stesso o sulla struttura di supporto fissa del sistema complessivo. Il cavo (33) raggiunge (Fig. 43) poi le prime pulegge (34) di sommità che si trovano in cima al telaio (26) lungo il quale si muove il cursore (27). A questo punto il cavo viene rinviato verso il basso per passare per pulegge laterali del cursore stesso ed essere nuovamente rinviato verso l’alto per effettuare un ulteriore passaggio sulle prime pulegge (34) di sommità che si trovano in cima al telaio (26) lungo il quale si muove il cursore (27) ed infine tornare verso il cursore (27) per raggiungere il bilanciere (86). I cavi avranno preferibilmente un diametro di 26 mm e si fissano al bilanciere (86) per mezzo di sistemi ad occhiello o forcella (Fig. 50). Il sistema di dado e controdado consente una regolazione della tensione dei cavi (33) in modo da impostare una tensione relativa di uno rispetto all’altro che sia tale da mantenere il bilanciere (86) in posizione approssimativamente orizzontale. Se la differenza di allungamento tra i cavi (33) à ̈ eccessiva, cioà ̈ tale da non consentirne la regolazione con il sistema indicato, allora occorre agire sul numero di avvolgimenti del cavo (33) sul tamburo dell'argano (32) oppure agire sulla posizione angolare degli argani (32).

Il sistema di encoder comprende una scatola encoder installata in cima al telaio (26) in prossimità delle prime pulegge (34). La scatola protegge l'encoder ed i relativi contatti elettrici. L’encoder à ̈ accoppiato assialmente ad un asse che termina con un pignone esterno che à ̈ collegato ad una catena. La catena à ̈ messa in tensione per mezzo di una ruota folle in corrispondenza della estremità inferiore. Tale ruota folle à ̈ montata su un supporto incernierato che viene messo in tensione per mezzo di una molla. Entrambe le estremità della catena sono collegate ad un braccio di connessione compatto avvitato al cursore (27). Tra l'estremità superiore della catena e il braccio di connessione à ̈ montato un tenditore per la regolazione automatica della tensione della catena. Quando il cursore (27) si muove verticalmente lungo il telaio (26), esso muove anche la catena e conseguentemente la ruota dentata superiore che comanda l’encoder. In questo modo il sistema di automazione e l’unità di controllo conosceranno in ogni istante la posizione verticale del cursore (27) lungo il telaio (26) e potranno coordinare e sincronizzare la movimentazione verticale dei due cursori (27) del primo carrello (17) e del secondo carrello (18).

Dal momento che l’escursione della catena può essere anche di 17 metri, per limitare le eventuali oscillazioni, si usano linee di guida della catena lungo il telaio (26).

I sensori che misurano la posizione del bilanciere (86) sono costituiti da:

- un sensore di prossimità intermedio che rileva quando il bilanciere (86) si trova in una posizione sostanzialmente orizzontale corrispondente alle normali condizioni operative;

- un sensore di prossimità superiore ed un sensore di prossimità inferiore che forniscono un segnale di allarme alla unità di controllo quando il bilanciere (86) à ̈ inclinato oltre il limite massimo impostato al fine di avvisare che à ̈ necessario un intervento di manutenzione per regolare la tensione dei cavi (33).

II sistema di sollevamento comprende i due argani (32) comandati dal primo motore (35). Alternativamente alla soluzione raffigurata con un motore posto ad una estremità ed un albero in comune ai due argani, si potrà anche ricorrere ad una soluzione in cui un motore centrale a doppio albero comanda entrambi gli argani. Nella soluzione illustrata il primo motore (35) che comanda gli argani (32) à ̈ collegato ad un primo riduttore (48) epicicloidale solidale ad uno dei due argani (32). Gli argani sono direttamente saldati sull’albero di comando della rotazione e sono supportati mediante cuscinetti di estremità da ambo i lati.

Gli argani e gli organi in movimento sono preferibilmente protetti da carter di protezione. Il dispositivo di movimentazione (5) si coordina (Fig. 20, Fig. 21 , Fig. 22, Fig. 23, Fig. 24) con il dispositivo di sollevamento (4) che effettua la successiva fase di maneggiamento dell’elemento tubolare per movimentarlo verso il ribaltatore che lo carica sul dispositivo di trasferimento (3), il quale nel caso di elementi tubolari (6) in forma di riser potrà essere il dispositivo usualmente indicato con "catwalk" che trasferisce i riser verso la torre di trivellazione (2) occupandosi anche della loro verticalizzazione.

II dispositivo di sollevamento (4), vantaggiosamente, viene preferibilmente installato in corrispondenza di una parete esistente del natante ed in prossimità del boccaporto di accesso alla zona di immagazzinamento (14). Esso à ̈ costituito (Fig. 36) da un primo elevatore (70) ed un secondo elevatore (71) che vengono movimentati in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato per realizzare le operazioni di sollevamento ed abbassamento di una coppia di culle (57). Le culle (57) formano una sede di deposito (60) sulla quale il dispositivo di movimentazione (5) adagia (Fig. 22, Fig. 23) l’elemento tubolare (6) nel caso del prelievo dalla zona di immagazzinamento (14) oppure dalla quale il dispositivo di movimentazione (5) preleva l'elemento tubolare (6) nel caso del caricamento degli elementi tubolari (6) verso la zona di immagazzinamento (14).

Le culle (57) sono preferibilmente dotate di un dente (36) retrattile il quale à ̈ atto ad essere movimentato tra una prima posizione (Fig. 21) in cui il dente (36) à ̈ ripiegato verso il basso lasciando completamente libero l’accesso alla sede di deposito (60) per la movimentazione entro di essa dell’elemento tubolare (6) ed una seconda posizione (Fig. 23, Fig. 31) in cui il dente (36) à ̈ ripiegato verso l’alto agendo come mezzo di contenimento dell’elemento tubolare (6) entro la sede di deposito (60) durante le fasi di sollevamento o abbassamento delle culle (57). Ciascuna culla (57) à ̈ montata su un rispettivo primo corpo (58) il quale può scorrere verticalmente in sollevamento ed in abbassamento lungo (Fig. 32, Fig. 33) un montante (59) che ne guida il movimento e sul quale sono installati i mezzi di movimentazione del primo corpo (58) supportante le culle (57).

Ancor più preferibilmente (Fig. 38, Fig. 39, Fig. 40), ciascuna culla (57) à ̈ montata su un rispettivo secondo corpo (84) il quale à ̈ a sua volta scorrevole verticalmente sul primo corpo (58). Il primo corpo (58) può scorrere verticalmente in sollevamento ed in abbassamento lungo il montante (59) che ne guida il movimento e sul quale sono installati i mezzi di movimentazione del primo corpo (58) supportante le culle (57). Ad esempio i mezzi di movimentazione del primo corpo (58) possono essere realizzati in forma di un motore (non raffigurato) che, mediante un cavo (non raffigurato) e seconde pulegge (76), attua la movimentazione di sollevamento e abbassamento del primo corpo (58) lungo il montante (59). La movimentazione del secondo corpo (84) à ̈ di tipo verticale analogamente a quella del primo corpo (58) e consente di ottenere un prolungamento della movimentazione delle culle (57) ottenendo una escursione di movimentazione maggiore di quella che sarebbe ottenibile con il solo montante (59). Ad esempio il secondo corpo (58) potrà essere (Fig. 38) mobile verticalmente per mezzo di un sistema a viti senza fine in cui un attuatore (73) comanda per mezzo di una coppia di alberi (75) l'escursione verticale del secondo corpo (58) lungo le viti (72). In tal modo, vantaggiosamente, si consente un movimento di abbassamento ed innalzamento delle culle (57) per interazione del dispositivo di sollevamento (4) con:

- il dispositivo di movimentazione (5) in corrispondenza (Fig. 22) della posizione abbassata del secondo corpo (84) per gestire le fasi di trasferimento degli elementi tubolari dal dispositivo di movimentazione (5) verso il dispositivo di sollevamento (4) o viceversa;

- il ribaltatore (65) in corrispondenza (Fig. 29) della posizione sollevata del secondo corpo (84) per gestire le fasi di trasferimento degli elementi tubolari dal dispositivo di sollevamento (4) verso il ribaltatore (65) o viceversa.

La movimentazione del dente (36) avviene (Fig. 40) per mezzo di un azionamento (74) elettrico o idraulico, preferibilmente in forma di un pistone che esercita una forza di spinta o di trazione sul dente (36) rispetto alla culla (57) sulla quale il dente (36) stesso à ̈ incernierato.

Infine il sistema si interfaccia con un ribaltatore (65), costituito da due bracci (78) rotanti dotati di spine di sollevamento, atte ad inserirsi entro il foro principale (10) dell’elemento tubolare (6), analogamente a quanto descritto con riferimento ai mezzi di ingaggiamento (29, 30) del dispositivo di movimentazione (5).

In pratica il ribaltatore (65) à ̈ costituito da una coppia di componenti dei quali un primo componente (68) ed un secondo componente (69) i quali sono reciprocamente allineati (Fig. 36, Fig. 37) secondo una direzione corrispondente alla larghezza dell’elemento tubolare (6) da movimentare. Il primo componente (68) ed il secondo componente (69) sono reciprocamente distanziati di una distanza maggiore della larghezza dell’elemento tubolare (6). Ciascuno tra il primo componente (68) ed il secondo componente (69) comprende (Fig. 41, Fig. 42) una coppia di elementi di supporto (77) i quali supportano un braccio (78) rotante mediante incernieramento. I centri di rotazione attorno ai quali sono rotanti i due bracci (78) sono reciprocamente allineati (Fig. 36, Fig. 37) secondo una direzione corrispondente alla larghezza dell’elemento tubolare (6) da movimentare. Cioà ̈ il centro di rotazione del braccio (78) del primo componente à ̈ allineato con il centro di rotazione del braccio (78) del secondo componente in modo tale che i bracci (78) compiono una rotazione lungo piani reciprocamente paralleli. La rotazione del braccio (78) viene comandata per mezzo di un quarto motore (83) il quale mediante un terzo riduttore (82) mette in rotazione una coppia di ingranaggi (81) disposti su un medesimo albero di azionamento. Ciascun ingranaggio agisce su una corrispondente porzione dentata (80) presente su ali (79) di azionamento del braccio (78) che sono solidali al braccio stesso. In pratica si realizza un accoppiamento dentato con funzione di demoltiplicazione data dal differente diametro dell'ingranaggio (81) rispetto alle dimensioni dell'ala (79).

Vantaggiosamente l’ala (79) à ̈ realizzata in forma di una porzione di piastra circolare, in quanto la rotazione che deve essere fatta dal ribaltatore (65) non à ̈ realizzata su un arco di 360 gradi ma deve compiere solamente un tratto approssimativamente di 180 gradi per portare (Fig. 28, Fig. 29, Fig. 30) l’elemento tubolare (6) dal dispositivo di sollevamento (4) al dispositivo di trasferimento (3) successivo o viceversa in caso di caricamento della stiva. In pratica l’elemento tubolare (6) viene sollevato dalla stiva (14) per mezzo (Fig. 25, Fig. 26) del dispositivo di sollevamento (4) il cui primo corpo (58) scorre verticalmente sul montante (59) ed in cui l’eventuale secondo corpo (84) scorre (Fig. 27, Fig. 28) sui mezzi a vite senza fine per estendere il movimento di sollevamento e abbassamento della culla (57). A questo punto (Fig. 28, Fig. 29) il ribaltatore (65) viene azionato ed il braccio (78) viene ruotato in modo da portare il rispettivo mezzo di ingaggiamento o terzo perno (66) in corrispondenza (Fig. 29, Fig. 37) della zona di presa dell’elemento tubolare sul dispositivo di sollevamento (4). Una volta che i mezzi di ingaggiamento o terzi perni (66) dei bracci (78) sono entrambi in posizione estratta, cioà ̈ sono inseriti entro il foro (10) dell’elemento tubolare (6), il braccio (78) viene ruotato (Fig. 30) per sollevare l'elemento tubolare (6) dal dispositivo di sollevamento (4), il quale à ̈ quindi libero di scendere nuovamente nella stiva per prelevare un ulteriore elemento tubolare mentre il ribaltatore (65) deposita (Fig. 47) l'elemento tubolare sul dispositivo di trasferimento (3).

La presa dell’elemento tubolare (6) da parte del ribaltatore (65) avviene per mezzo di mezzi di ingaggiamento in forma (Fig. 41 , Fig. 42, Fig. 37) di un terzo perno (66) retrattile posizionato in corrispondenza del braccio (78), il terzo perno (66) del braccio (78) del primo componente (68) essendo movimentabile in modo coordinato con il terzo perno (66) del braccio (78) del secondo componente (69):

- secondo direzioni di ingaggiamento con l'elemento tubolare (6) che corrispondono a direzioni di avvicinamento reciproco dei terzi perni (66) e

- secondo direzioni di disimpegno da detto elemento tubolare (6) che corrispondono a direzioni di allontanamento reciproco dei terzi perni (66).

L’awicinamento reciproco dei terzi perni (66) comporta l’inserzione dei terzi perni (66) entro l’elemento tubolare (6) da direzioni reciprocamente opposte l’una rispetto all’altra, bloccando l’elemento tubolare sul ribaltatore (65) il quale può poi movimentare in rotazione i bracci (78) per depositare (Fig. 47) l’elemento tubolare (6) sul dispositivo di trasferimento (3), il quale ad esempio può effettuare il trasferimento su binari (87) ad un’altra zona del natante (1). Ad esempio il dispositivo di trasferimento (3) potrà essere il dispositivo di trasferimento dei riser usualmente indicato con il nome di "catwalk" che effettua il trasferimento (Fig. 1) verso una torre di trivellazione (2).

Il sistema innovativo secondo la presente invenzione può vantaggiosamente gestire in modo completamente automatico le fasi principali dell'operazione di movimentazione degli elementi tubolari (6) dalla zona di immagazzinamento (14) verso la zona di posa (2) o viceversa da una zona di caricamento o da una zona di posa (2) verso la zona di immagazzinamento (14). Contrariamente ai sistemi della tecnica anteriore i quali devono necessariamente essere gestiti in modo manuale da parte degli operatori, il sistema secondo la presente invenzione, evitando condizioni di carichi sospesi, à ̈ in grado di realizzare una movimentazione completamente guidata e vincolata degli elementi tubolari consentendo, quindi, anche il passaggio in automatico di un elemento tubolare da un dispositivo all'altro, come ad esempio dal dispositivo di movimentazione (5) al dispositivo di sollevamento (4) oppure dal dispositivo di sollevamento (4) al ribaltatore oppure viceversa.

Vantaggiosamente il dispositivo di movimentazione (5) à ̈ composto da due carrelli, cioà ̈ un primo carrello (17) ed un secondo carrello (18) i quali sono movimentabili in maniera reciprocamente coordinata e sincronizzata durante le fasi di movimentazione degli elementi tubolari. Tuttavia, essendo i due carrelli completamente svincolati meccanicamente in quanto la sincronizzazione avviene per mezzo di una sincronizzazione controllata elettronicamente, à ̈ possibile anche controllare il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) in modo indipendente l’uno rispetto all’altro. Tale modalità di funzionamento à ̈ particolarmente utile durante le fasi di ispezione. Nelle soluzioni della tecnica anteriore occorreva prevedere anche un complesso sistema di scale e passerelle che consentissero l’accesso alle cataste di elementi tubolari in modo da poter effettuare una ispezione delle stesse ad esempio durante la navigazione o prima del prelievo. Con la soluzione secondo la presente invenzione si elimina del tutto la necessità di scale e passerelle in quanto il primo carrello (17) ed il secondo carrello (18) sono dotati (Fig. 15, Fig. 16) di almeno un cestello (61) di protezione atto ad ospitare un operatore il quale, comandando il rispettivo carrello potrà ispezionare liberamente e rapidamente gli elementi tubolari raggiungendo qualsiasi posizione entro la zona di immagazzinamento senza doversi fisicamente spostare entro la zona di immagazzinamento stessa ma rimanendo sempre entro il cestello (61) posto sul cursore (27) del carrello (17, 18). Ulteriormente, potendo utilizzare in modo indipendente i due carrelli si potrà effettuare l'ispezione simultaneamente da lati opposti della catasta per mezzo di due operatori, un primo operatore sul primo carrello (17) ed un secondo operatore sul secondo carrello (18).

Ulteriormente si potrà prevedere anche un sistema automatico di ispezione in cui una unità di controllo comanda la movimentazione dei cestelli (61) posti sui cursori dei carrelli (17, 18) in modo da guidare gli operatori nelle operazioni di ispezione in modo tale che gli operatori verifichino, sotto l'azione di controllo della unità di controllo, gli elementi tubolari (6) secondo un ordine di ispezione che corrisponde all’ordine di posa degli elementi tubolari stessi, in modo da evidenziare tempestivamente eventuali problemi e programmare anticipatamente possibili soluzioni o modifiche al programma di posa degli elementi tubolari (6).

Ulteriormente il sistema secondo la presente invenzione consente anche di automatizzare completamente la fase di ispezione in quanto il cursore (27) del carrello (17, 18) potrà essere vantaggiosamente dotato di mezzi di rilevamento visuale o di misurazione per effettuare operazioni di ispezione automatica degli elementi tubolari (6) immagazzinati. Ad esempio si potranno utilizzare telecamere o mezzi sensori atti a identificare e rilevare in modo automatico la presenza di eventuali anomalie, segnalando ad un operatore la necessità di un intervento o di un controllo maggiormente accurato. Ad esempio a seguito della rilevazione di una anomalia, il sistema potrà visualizzare su un monitor una immagine dell’elemento tubolare (6) sul quale si à ̈ rilevata l’anomalia di modo che l’operatore potrà decidere se catalogare tale segnalazione come un falso allarme oppure come una effettiva anomalia oppure potrà decidere di inviare sul posto un operatore che farà un controllo approfondito per stabilire la causa del problema e verificare se l’elemento tubolare (6) sia effettivamente compromesso o se sia utilizzabile. Vantaggiosamente si apprezzerà che in tal caso l’operatore che deve fare il controllo non avrà la necessità di individuare l’elemento tubolare in mezzo alle cataste in quanto il carrello (17, 18) stesso si occuperà di prelevare l'operatore e portarlo in corrispondenza della posizione in cui si trova l'elemento tubolare da ispezionare.

Come osservato in precedenza il dispositivo di sollevamento (4) à ̈ caratterizzato dall'avere la sezione inferiore delle sue culle (57) configurata secondo una conformazione telescopica. Questo permette alle culle (57), dimensionate per sollevare gli elementi tubolari (6), di scendere all’interno della stiva o della zona di deposito (14). Questa particolarità permette di eliminare la necessità di un ulteriore elevatore di stiva per portare gli elementi tubolari al di fuori della stiva stessa come à ̈ necessario in alcune soluzioni della tecnica anteriore. In tal modo, eliminando un ulteriore dispositivo dalla stiva si consente un ulteriore risparmio di spazio in altezza entro la stiva il quale può essere vantaggiosamente sfruttato per alloggiare un numero maggiore di elementi tubolari (6) oppure per ridurre le dimensioni del natante (1), con evidenti enormi benefici in entrambi i casi. La particolarità del differente sistema di ingaggiamento degli elementi tubolari che per il dispositivo di movimentazione (5) à ̈ costituito dai perni (29, 30) e per il dispositivo di sollevamento (4) à ̈ costituito dalle culle (57), permette il passaggio degli elementi tubolari tra i due dispositivi senza che l’elemento tubolare (6) sia mai lasciato libero a tutto vantaggio della sicurezza dell’operazione consentendo una movimentazione in condizione sempre guidata e vincolata degli elementi tubolari (6). Il dispositivo di sollevamento (4) può cosi sollevare l’elemento tubolare (6) fuori dalla stiva portandolo fino al ribaltatore. Il ribaltatore potrà quindi prelevare l’elemento tubolare (6) mediante un sistema di ingaggiamento a spine telescopiche analogo al sistema di ingaggiamento a perni del dispositivo di movimentazione (5) che à ̈ stato precedentemente descritto. Il ribaltatore depositerà l’elemento tubolare (6) sul dispositivo di trasferimento (3), che nel caso della specifica applicazione dei riser su un natante per trivellazioni sarà costituito dal dispositivo usualmente denominato "catwalk†. In maniera del tutto analoga a quanto già visto, l’utilizzo di due differenti sistemi di aggancio dell’elemento tubolare (6) da parte dei due dispositivi coinvolti, cioà ̈ dispositivo di sollevamento (4) e ribaltatore permette un passaggio dell’elemento tubolare completamente guidato e vincolato in condizioni di massimo controllo e sicurezza sia per gli operatori che per gli elementi tubolari.

Nel caso di riser stoccati all’esterno (Fig. 34, Fig. 35) il processo à ̈ estremamente più semplice perché vede normalmente coinvolto un unico macchinario costituito da un carro ponte che, dopo aver prelevato il riser dalla sua posizione di stoccaggio lo deposita direttamente sul catwalk. Questo comporta però la necessità di una struttura del carroponte sufficientemente grande e sviluppata in altezza capace di raggiungere tutta l’area dedicata allo stoccaggio e di sollevare i riser fino al livello del catwalk. Tuttavia à ̈ evidente che à ̈ possibile estendere l'utilizzo di tutti i dispositivi secondo la presente invenzione anche a tale caso con i vantaggi derivanti da essi, come precedentemente spiegato, ovvero una combinazione di solo alcuni di essi venendo meno alcuni vincoli costituiti dalla presenza del ponte di chiusura superiore della stiva, ovvero di utilizzare soltanto il dispositivo di movimentazione (5) riducendo al minimo il numero dei macchinari coinvolti nell’operazione.

In generale la presente invenzione à ̈ applicabile nella movimentazione di elementi tubolari (6) su natanti (1) che operano in condizioni di lavoro offshore. Gli elementi tubolari potranno essere riser nel caso di natanti per trivellazioni oppure tubi nel caso di natanti posatubi. Ad esempio i mezzi offshore posatubi sono mezzi utilizzati per costruire e posare sul fondale marino condotte sottomarine. Questi mezzi necessitano di movimentare, durante le operazioni, grandi quantità di tubi i quali costituiscono le condotte da posare sul fondale marino od oceanico. In questo caso, l’elemento da movimentare non à ̈ più un tubo composto come il riser ma si tratta di tubi veri e propri, di diametro e lunghezze molto variabili. Ovviamente in questo caso cambiano anche le necessità di movimentazione: lo scopo non à ̈ più quello di spostare i tubi dalla stiva ad un catwalk ma, in maniera del tutto analoga, di permetterne il caricamento in stiva dalle navi appoggio dedite a rifornire il mezzo di nuovi tubi, oppure di prelevare i tubi dalla stiva per posizionarli sulla linea di saldatura dove vengono pre-assemblati e poi ancora prelevarli per portarli sulla linea di varo dove vengono collegati con la sezione di tubi già varata per essere così calati sul fondale marino. Anche in questo caso sono evidenti i vantaggi derivanti dalla applicazione della presente invenzione.

Si apprezzerà inoltre come la presente invenzione preveda vantaggiosamente un metodo di movimentazione di elementi tubolari (6) su un natante (1) almeno in corrispondenza di una zona di immagazzinamento (14) del natante (1) stesso oppure dalla zona di immagazzinamento (14) ad una zona di adduzione (2) o viceversa, in cui l’elemento tubolare (6) viene vantaggiosamente sempre movimentato in condizione essenzialmente vincolata evitando condizioni di carichi sospesi. In particolare il metodo di movimentazione comprende fasi di movimentazione degli elementi tubolari operate per mezzo di almeno una coppia di dispositivi di un sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) degli elementi tubolari (6) e fasi di passaggio dell’elemento tubolare (6) da un primo dispositivo di tale sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) ad un secondo dispositivo di tale sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65). Il passaggio dell’elemento tubolare (6) dal primo dispositivo al secondo dispositivo di tale sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) avviene per mezzo della alternanza di diverse tipologie di mezzi di presa e trasferimento dell’elemento tubolare (6). In particolare le fasi di passaggio dal primo dispositivo al secondo dispositivo potranno comprendere:

A) prime fasi di passaggio comprendenti:

al) una fase di presa dell’elemento tubolare (6) da parte del primo dispositivo (5, 65) per mezzo di mezzi di ingaggiamento in forma di perni (29, 30, 66) che si infilano entro l’elemento tubolare (6) in corrispondenza di estremità opposte (11 , 12) dell’elemento tubolare (6);

a2) una fase di movimentazione dell’elemento tubolare (6) da parte del primo dispositivo (5, 65) verso una posizione di passaggio verso il secondo dispositivo (4, 3);

a3) una fase di deposito su mezzi di sostegno dell'elemento tubolare (6) che sono presenti sul secondo dispositivo (4, 3) e che sono preferibilmente realizzati in forma di culle (57) dotate di sedi di deposito (60) per l'elemento tubolare (6);

a4) una fase di rilascio dell’elemento tubolare (6) da parte dei perni (29, 30, 66); B) seconde fasi di passaggio comprendenti:

b1) una fase di presa dell'elemento tubolare (6) da parte del secondo dispositivo (5, 65) per mezzo dei mezzi di sostegno dell'elemento tubolare (6) che sono presenti sul secondo dispositivo (4, 3) e che sono preferibilmente realizzati in forma di culle (57) dotate delle sedi di deposito (60) per l’elemento tubolare (6);

b2) una fase di movimentazione dell’elemento tubolare (6) da parte del secondo dispositivo (4, 3) verso una posizione di passaggio verso il primo dispositivo (5, 65);

b3) una fase di presa dell’elemento tubolare (6) da parte del primo dispositivo (5, 65) per mezzo dei mezzi di ingaggiamento in forma di perni (29, 30, 66) che si infilano entro l’elemento tubolare (6) in corrispondenza di estremità opposte (11 , 12) dell’elemento tubolare (6).

La descrizione della presente invenzione à ̈ stata fatta con riferimento alle figure allegate in una forma di realizzazione preferita della stessa, ma à ̈ evidente che molte possibili alterazioni, modifiche e varianti saranno immediatamente chiare agli esperti del settore alla luce della precedente descrizione. Cosi, va sottolineato che l'invenzione non à ̈ limitata dalla descrizione precedente, ma include tutte quelle alterazioni, modifiche e varianti in conformità con le annesse rivendicazioni.

Nomenclatura utilizzata

Con riferimento ai numeri identificativi riportati nelle figure allegate, si à ̈ usata la seguente nomenclatura:

1. Natante

2. Torre di trivellazione o zona di posa

3. Dispositivo di trasferimento

4. Dispositivo di sollevamento

5. Dispositivo di movimentazione

6. Elemento tubolare

7. Condotta verticale

8. Valvola

9. Fondale marino o oceanico

10. Foro principale

11. Prima estremità

12. Seconda estremità

13. Linea ausiliaria

14. Zona di immagazzinamento

15. Colonna

16. Ponte

17. Primo carrello

18. Secondo carrello

19. Prima guida

20. Prima ruota

21. Seconda guida

22. Seconda ruota

23. Terza guida

24. Terza ruota

25. Prima parete o prima struttura di supporto 26. Telaio

27. Cursore

28. Elemento di elevazione

29. Primo perno

30. Secondo perno

31. Mezzi di movimentazione del cursore 32. Argano

33. Cavo

34. Prima puleggia

35. Primo motore

36. Dente

37. Mezzi di movimentazione del carrello 38. Terzo motore

39. Trasmissione

40. Quarta guida

41. Quarta ruota

42. Disco

43. Freno

44. Base

45. Accoppiamento a cremagliera 46. Involucro

47. Cuscinetto

48. Primo riduttore

49. Prima direzione

50. Seconda direzione

51. Intercapedine

52. Catasta

53. Elemento di contenimento

54. Primo fianco

55. Secondo fianco

56. Secondo riduttore

57. Culla - cradle

58. Primo corpo

59. Montante

60. Sede di deposito

61. Cestello

62. Seconda parete o seconda struttura di supporto 63. Unità di controllo

64. Unità di comando

65. Ribaltatore

66. Terzo perno

67. Testa

68. Primo componente

69. Secondo componente

70. Primo elevatore

71. Secondo elevatore

72. Vite

73. Attuatore

74. Azionamento

75. Albero

76. Seconda puleggia

77. Elemento di supporto

78. Braccio

79. Ala

80. Porzione dentata

81. Ingranaggio

82. Terzo riduttore

83. Quarto motore

84. Secondo corpo

85. Secondo motore 86. Bilanciere

87. Binario

88. Attuatore del perno 89. Primo sensore 90. Secondo sensore 91. Terzo sensore 92. Fodero

d. Distanza

Claims (39)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di movimentazione di elementi tubolari (6) su un natante (1) almeno in corrispondenza di una zona di immagazzinamento (14) di detto natante (1) oppure da detta zona di immagazzinamento (14) ad una zona di adduzione (2) o viceversa caratterizzato dal fatto che comprende fasi di movimentazione di detti elementi tubolari operate per mezzo di almeno una coppia di dispositivi di un sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di detti elementi tubolari (6) e fasi di passaggio di detto elemento tubolare (6) da un primo dispositivo di detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) ad un secondo dispositivo di detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65), il passaggio di detto elemento tubolare (6) da detto primo dispositivo a detto secondo dispositivo di detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) avvenendo per mezzo della alternanza di diverse tipologie di mezzi di presa e trasferimento di detto elemento tubolare (6), dette fasi di passaggio da detto primo dispositivo a detto secondo dispositivo potendo comprendere almeno una fase tra A) prime fasi di passaggio e B) seconde fasi di passaggio, in cui: A) prime fasi di passaggio comprendenti: al) una fase di presa di detto elemento tubolare (6) da parte di detto primo dispositivo (5, 65) per mezzo di mezzi di ingaggiamento in forma di perni (29, 30, 66) che si infilano entro detto elemento tubolare (6) in corrispondenza di estremità opposte (11 , 12) di detto elemento tubolare (6); a2) una fase di movimentazione di detto elemento tubolare (6) da parte di detto primo dispositivo (5, 65) verso una posizione di passaggio verso detto secondo dispositivo (4, 3); a3) una fase di deposito su mezzi di sostegno di detto elemento tubolare (6) che sono presenti su detto secondo dispositivo (4, 3) e che sono preferibilmente realizzati in forma di culle (57) dotate di sedi di deposito (60) per detto elemento tubolare (6); a4) una fase di rilascio di detto elemento tubolare (6) da parte di detti perni (29, 30, 66); B) seconde fasi di passaggio comprendenti: b1) una fase di presa di detto elemento tubolare (6) da parte di detto secondo dispositivo (5, 65) per mezzo di detti mezzi di sostegno di detto elemento tubolare (6) che sono presenti su detto secondo dispositivo (4, 3) e che sono preferibilmente realizzati in forma di culle (57) dotate di dette sedi di deposito (60) per detto elemento tubolare (6); b2) una fase di movimentazione di detto elemento tubolare (6) da parte di detto secondo dispositivo (4, 3) verso una posizione di passaggio verso detto primo dispositivo (5, 65); b3) una fase di presa di detto elemento tubolare (6) da parte di detto primo dispositivo (5, 65) per mezzo di detti mezzi di ingaggiamento in forma di perni (29, 30, 66) che si infilano entro detto elemento tubolare (6) in corrispondenza di estremità opposte (11 , 12) di detto elemento tubolare (6).
2. 2. Metodo di movimentazione di elementi tubolari (6) secondo la rivendicazione 1 , detta movimentazione avvenendo su detto natante (1) almeno in corrispondenza di una zona di immagazzinamento (14) di detto natante (1) oppure da detta zona di immagazzinamento (14) ad una zona di adduzione (2) o viceversa caratterizzato dal fatto che detta movimentazione avviene almeno per mezzo di un dispositivo di movimentazione (5) comprendente un primo carrello (17) ed un secondo carrello (18), detta movimentazione avvenendo secondo le seguenti fasi: a) movimentazione di detto primo carrello (17) secondo almeno una prima direzione di movimentazione (49) che si sviluppa parallelamente ed orizzontalmente rispetto ad almeno una catasta (52) di detti elementi tubolari (6) in corrispondenza di una prima traiettoria di movimentazione definita da almeno una corrispondente prima guida (19); b) movimentazione di detto secondo carrello (17) secondo almeno detta prima direzione di movimentazione (49) in corrispondenza di una seconda traiettoria di movimentazione definita da almeno una corrispondente prima guida (19), detta seconda traiettoria di movimentazione sviluppantesi parallelamente a detta prima traiettoria di movimentazione di detto primo carrello (17) e detta seconda traiettoria di movimentazione essendo distanziata rispetto a detta prima traiettoria di movimentazione di una distanza maggiore della estensione in lunghezza di detti elementi tubolari (6); c) coordinamento della movimentazione di detto primo carrello (17) e di detto secondo carrello (18), detto coordinamento essendo atto a movimentare detto primo carrello (17) fino ad una prima posizione lungo detta prima traiettoria di movimentazione che corrisponde ad una prima posizione lungo detta prima traiettoria che à ̈ una prima posizione secondo coordinate orizzontali in corrispondenza della quale si trova uno specifico elemento tubolare (6) di detti elementi tubolari (6) che deve essere prelevato da detta catasta (52) o che à ̈ una prima posizione secondo coordinate orizzontali in corrispondenza della quale deve essere depositato detto specifico elemento tubolare (6) di detti elementi tubolari (6) e detto coordinamento essendo atto a movimentare detto secondo carrello (18) fino ad una prima posizione lungo detta seconda traiettoria di movimentazione che corrisponde ad una prima posizione lungo detta seconda traiettoria che à ̈ una prima posizione secondo coordinate orizzontali in corrispondenza della quale detto secondo carrello (18) à ̈ in condizione di reciproco allineamento con detto primo carrello (17) secondo una direzione di allineamento corrispondente alla direzione di sviluppo in lunghezza di detto specifico elemento tubolare (6); k) azionamento di mezzi di ingaggiamento (29, 30) di detto primo carrello (17) in modo tale che i mezzi di ingaggiamento (29, 30) si ingaggino con una corrispondente prima estremità (11) di detto specifico elemento tubolare (6) che deve essere prelevato da detta catasta (52); m) azionamento di mezzi di ingaggiamento (29, 30) di detto secondo carrello (18) in modo tale che i mezzi di ingaggiamento (29, 30) si ingaggino con una corrispondente seconda estremità (12) di detto specifico elemento tubolare (6) che deve essere prelevato da detta catasta (52), detta seconda estremità (12) essendo una estremità opposta a detta prima estremità (11) rispetto allo sviluppo in lunghezza di detto specifico elemento tubolare (6) che deve essere prelevato da detta catasta (52); p) movimentazione in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato di detto primo carrello (17) e di detto secondo carrello (18) in condizione di ingaggiamento di detti mezzi di ingaggiamento (29, 30) con dette prima estremità (11) e seconda estremità (12) di detto specifico elemento tubolare (6) che deve essere prelevato da detta catasta (52).
3. 3. Metodo di movimentazione di elementi tubolari (6) secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che comprende ulteriormente le seguenti fasi temporalmente successive o contemporanee o antecedenti rispetto a detta fase c): d) movimentazione di un primo cursore (27) di detto primo carrello (17) secondo almeno una seconda direzione di movimentazione (50) che si sviluppa parallelamente e verticalmente rispetto a detta almeno una catasta (52) di detti elementi tubolari (6) in corrispondenza di una terza traiettoria di movimentazione definita da almeno un primo telaio (26) di detto primo carrello (17), detto primo telaio (26) essendo atto a guidare la movimentazione di detto primo cursore (27) secondo detta seconda direzione di movimentazione (50); e) movimentazione di un secondo cursore (27) di detto secondo carrello (18) secondo almeno detta seconda direzione di movimentazione (50) in corrispondenza di una quarta traiettoria di movimentazione definita da almeno un corrispondente secondo telaio (26) di detto secondo carrello (18), detto secondo telaio (26) essendo atto a guidare la movimentazione di detto secondo cursore (27) secondo detta seconda direzione di movimentazione (50); f) coordinamento della movimentazione di detto primo cursore (27) di detto primo carrello (17) e di detto secondo cursore (27) di detto secondo carrello (18), detto coordinamento essendo atto a movimentare detto primo cursore (27) di detto primo carrello (17) fino ad una seconda posizione lungo detta terza traiettoria di movimentazione che corrisponde ad una seconda posizione lungo detta terza traiettoria che à ̈ una seconda posizione secondo coordinate verticali in corrispondenza della quale si trova detto specifico elemento tubolare (6) e detto coordinamento essendo atto a movimentare detto secondo cursore (27) di detto secondo carrello (18) fino ad una seconda posizione lungo detta quarta traiettoria di movimentazione che corrisponde ad una seconda posizione lungo detta quarta traiettoria che à ̈ una seconda posizione in corrispondenza della quale si trova detto specifico elemento tubolare (6) secondo una movimentazione reciprocamente coordinata di detti cursori (27).
4. 4. Metodo di movimentazione di elementi tubolari (6) secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che comprende ulteriormente le seguenti fasi temporalmente successive rispetto a detta fase f): g) movimentazione di un primo elemento di elevazione (28) posizionato su detto primo cursore (27) di detto primo carrello (17) secondo almeno detta seconda direzione di movimentazione (50); h) movimentazione di un secondo elemento di elevazione (28) posizionato su detto secondo cursore (27) di detto secondo carrello (17) secondo almeno detta seconda direzione di movimentazione (50); i) coordinamento della movimentazione di detto primo elemento di elevazione (28) di detto primo carrello (17) e di detto secondo elemento di elevazione (28) di detto secondo carrello (18), detto coordinamento essendo atto a movimentare detto primo elemento di elevazione (28) di detto primo carrello (17) e detto secondo elemento di elevazione (28) di detto secondo carrello (18) secondo un movimento reciprocamente coordinato fino ad una posizione secondo coordinate verticali in corrispondenza della quale si trova un dispositivo di sollevamento (4) atto a interfacciarsi con detto dispositivo di movimentazione (5) per trasferimento di detto specifico elemento tubolare (6) da detto dispositivo di movimentazione (5) a detto dispositivo di sollevamento (4) o viceversa.
5. 5. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) in corrispondenza di una zona di immagazzinamento (14) di detto natante (1) oppure da detta zona di immagazzinamento (14) ad una zona di adduzione (2) o viceversa operante secondo il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 2 a 4 caratterizzato dal fatto che detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) comprende detto dispositivo di movimentazione (5) atto alla movimentazione di detti elementi tubolari in corrispondenza di detta zona di immagazzinamento (14), detto dispositivo di movimentazione (5) comprendente almeno detti due carrelli (17, 18) movimentabili secondo almeno una prima direzione di movimentazione (49) e reciprocamente distanziati di una distanza (d), ciascuno di detti carrelli (17, 18) essendo dotato di almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) atto ad ingaggiarsi con rispettive estremità (11 , 12) di detto elemento tubolare (6), detto ingaggiamento di dette estremità (11 , 12) corrispondendo ad un prelievo di detto elemento tubolare (6) da parte di detto dispositivo di movimentazione (5) per movimentazione di almeno uno di detti elementi tubolari (6) in corrispondenza di detta zona di immagazzinamento (14), ciascuno di detti carrelli (17, 18) essendo dotato di almeno uno di detti mezzi di ingaggiamento (29, 30), l’almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) di detto primo carrello (17) essendo atto ad ingaggiarsi con una prima estremità (11) di dette estremità (11 , 12) di detto elemento tubolare (6) e l’almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) di detto secondo carrello (18) essendo atto ad ingaggiarsi con una seconda estremità (12) di dette estremità (11 , 12) di detto elemento tubolare (6) che à ̈ una estremità opposta di detto elemento tubolare (6) rispetto a detta prima estremità (11).
6. 6. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di movimentazione (5) comprende almeno due di detti carrelli (17, 18) dei quali: - un primo carrello (17) Ã ̈ movimentabile secondo almeno detta prima direzione di movimentazione (49) in corrispondenza di una prima struttura di supporto (25) sviluppantesi parallelamente a detta prima direzione di movimentazione (49); - un secondo carrello (18) Ã ̈ movimentabile secondo almeno detta prima direzione di movimentazione (49) in corrispondenza di una seconda struttura di supporto (62) sviluppantesi parallelamente a detta prima direzione di movimentazione (49), detta seconda struttura di supporto (62) essendo distanziata di detta distanza (d) rispetto a detta prima struttura di supporto (25).
7. 7. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 6 caratterizzato dal fatto che comprende uno o più mezzi di controllo e comando selezionati tra: - almeno una unità di controllo (63) atta al controllo di almeno detto dispositivo di movimentazione (5), detta unità di controllo (63) essendo atta a controllare la movimentazione di detti due carrelli (17, 18) in modo reciprocamente coordinato e sincronizzato l’uno rispetto all’altro secondo una prima modalità di controllo nella quale ciascuno di detti due carrelli (17, 18) viene controllato per realizzare la stessa movimentazione dell’altro di detti due carrelli (17, 18); - almeno una unità di comando (64) atta al comando di almeno uno di detti due carrelli (17, 18), detta unità di comando (64) essendo atta a comandare la movimentazione di almeno uno di detti due carrelli (17, 18) in modo indipendente rispetto all’altro carrello di detti due carrelli (17, 18) secondo una seconda modalità di controllo nella quale ciascuno di detti due carrelli (17, 18) viene controllato in modo indipendente rispetto all’altro di detti due carrelli (17, 18) per realizzare operazioni di manutenzione o ispezione di detti elementi tubolari (6) entro detto spazio di immagazzinamento (14).
8. 8. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 6 a 7 caratterizzato dal fatto che detta prima struttura di supporto (25) e detta seconda struttura di supporto (62) sono selezionate tra: - strutture di intelaiamento reciprocamente opposte e parallele posizionate superiormente ad un ponte (16) di detto natante (1), detto ponte (16) di detto natante essendo atto a costituire detta zona di immagazzinamento (14) di detti elementi tubolari (6); - prima struttura di supporto (25) e seconda struttura di supporto (62) in forma di pareti reciprocamente opposte e parallele di una stiva di detto natante (1), detta stiva di detto natante essendo atta a costituire detta zona di immagazzinamento (14) di detti elementi tubolari (6).
9. 9. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 8 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti carrelli (17, 18) comprende un telaio (26) sviluppantesi secondo una seconda direzione (50) essenzialmente verticale ed essenzialmente ortogonale rispetto a detta prima direzione (49), detto telaio (26) essendo atto a guidare la movimentazione di un cursore (27), detto cursore (27) essendo mobile verticalmente lungo detto telaio (26) ed essendo dotato di detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30), detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) essendo movimentabile secondo detta prima direzione (49) per mezzo della movimentazione di detto carrello (17, 18), detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) essendo movimentabile secondo detta seconda direzione (50) per mezzo della movimentazione di detto cursore (27), dette movimentazioni di detti mezzi di ingaggiamento (29, 30) costituendo un sistema di movimentazione a due assi per movimentazione di almeno uno di detti elementi tubolari (6) in corrispondenza di detta zona di immagazzinamento (14), ciascuno di detti carrelli (17, 18) comprendente mezzi di movimentazione del cursore (31), detti mezzi di movimentazione del cursore (31) essendo atti a realizzare la movimentazione di detto cursore (27) secondo detta seconda direzione (50) lungo detto telaio (26), detti mezzi di movimentazione del cursore (31) comprendenti un primo motore (35) il quale trasmette il proprio moto rotazionale ad almeno un argano (32) atto all’awolgimento ed allo svolgimento di un cavo (33) di movimentazione di detto cursore (27) secondo detta seconda direzione (50) lungo detto telaio (26), ancor più preferibilmente detti mezzi di movimentazione del cursore (31) comprendenti due di detti argani (32) e due di detti cavi (33) comandati entrambi da detto primo motore (35) con interposizione di un primo riduttore (48), detti due argani (32) essendo comandati in modo reciprocamente sincronizzato per mezzo di un unico albero di comando collegato a detto primo riduttore (48), ciascuno di detti due argani (32) essendo atto all’avvolgimento di uno di detti due cavi (33), ciascuno di detti due cavi (33) avente caratteristiche meccaniche di resistenza corrispondenti alle caratteristiche meccaniche necessarie per sostenere da solo il peso di detto cursore (27) e dell’eventuale carico di detto elemento tubolare (6).
10. 10. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detto primo motore (35) Ã ̈ dotato di un disco (42) di frenatura dotato di corrispondenti freni (43) o di un pacco dischi di frenatura che sono posizionati in corrispondenza di un albero di uscita da detto primo motore (35) verso detto almeno un argano (32) oppure in corrispondenza di un albero di ingresso di detto almeno un argano (32).
11. 11. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 9 a 10 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione del cursore (31) comprendono detti due argani (32) e detti due cavi (33) ciascuno awolgentesi su uno di detti due argani (32), detto cursore (27) essendo dotato di un bilanciere (86) atto al passaggio di detti due cavi (33), detto bilanciere (86) essendo adatto ad inclinarsi alternativamente da un lato o dal lato opposto sotto l’azione della differenza di trazione presente tra detti due cavi (33), detta inclinazione di detto bilanciere (86) compensando detta differenza di trazione presente tra detti due cavi (33).
12. 12. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che detto bilanciere (86) comprende elementi di battuta che impediscono inclinazioni di detto bilanciere (86) oltre valori limite impostati meccanicamente, detti elementi di battuta preferibilmente limitando l’inclinazione di detto bilanciere (86) ad angoli compresi tra /- 15 gradi rispetto alla posizione di equilibrio in cui detti due cavi (33) esercitano una uguale forza di trazione, ancor più preferibilmente limitando l’inclinazione di detto bilanciere (86) ad angoli compresi tra /- 10 gradi.
13. 13. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 12 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti carrelli (17, 18) comprende un elemento di elevazione (28) il quale à ̈ movimentabile verticalmente tra almeno due posizioni, detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) essendo solidale a detto elemento di elevazione (28).
14. 14. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che detto elemento di elevazione (28) Ã ̈ movimentabile verticalmente almeno tra dette due posizioni per mezzo di un sistema di movimentazione a vite senza fine, un secondo motore (85) agente su detto sistema a viti senza fine, detto secondo motore (85) essendo adatto a comandare la movimentazione di detto elemento di elevazione (28) in sollevamento ed in abbassamento lungo viti (72).
15. 15. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 13 a 14 e secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 9 a 12 caratterizzato dal fatto che detto elemento di elevazione (28) Ã ̈ installato su detto cursore (27), detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) essendo movimentabile verticalmente secondo detta seconda direzione (50) per mezzo della movimentazione di detto cursore (27) ed essendo ulteriormente movimentabile verticalmente secondo detta seconda direzione (50) tra almeno due posizioni lungo il corpo di detto cursore (27) per mezzo della movimentazione di detto elemento di elevazione (28).
16. 16. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 15 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti carrelli (17, 18) comprende ruote selezionate tra: - prime ruote (20) le quali poggiano su una prima guida (19) sviluppantesi parallelamente a detta prima direzione (49), dette prime ruote (20) guidanti lo scorrimento di detto carrello (17, 18) lungo detta prima direzione (49) e scaricanti su detta prima guida (19) il peso del rispettivo carrello (17, 18) e di detto elemento tubolare maneggiato per mezzo di detti carrelli (17, 18); - coppie opposte di seconde ruote (22) il cui piano di rotazione à ̈ disposto su un piano essenzialmente orizzontale, dette seconde ruote (22) essendo atte ad accoppiarsi in corrispondenza di lati opposti di una seconda guida (21) in forma di rotaia la quale à ̈ serrata in posizione intermedia tra detta coppia di seconde ruote (22); - coppie opposte di terze ruote (24) il cui piano di rotazione à ̈ disposto su un piano essenzialmente orizzontale, dette terze ruote (24) essendo atte ad accoppiarsi in corrispondenza di lati opposti di una terza guida (23) in forma di rotaia la quale à ̈ serrata in posizione intermedia tra detta coppia di terze ruote (24).
17. 17. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 9 a 15 e secondo la rivendicazione 16 caratterizzato dal fatto che dette seconde ruote (22) sono posizionate lungo detto telaio (26) in corrispondenza di una prima posizione lungo detto telaio (26) che à ̈ una posizione inferiore e distanziata rispetto ad una seconda posizione lungo detto telaio (26) che à ̈ una posizione superiore rispetto a detta prima posizione, dette terze ruote (24) essendo posizionate lungo detto telaio (26) in corrispondenza di detta seconda posizione.
18. 18. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 17 caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti carrelli (17, 18) comprende mezzi di movimentazione del carrello (37), detti mezzi di movimentazione del carrello (37) essendo atti a realizzare la movimentazione di detto carrello (17, 18) secondo detta prima direzione (49), detti mezzi di movimentazione del carrello (37) essendo costituiti da un terzo motore (38) il quale, tramite un secondo riduttore (56), à ̈ accoppiato con due trasmissioni (39) le quali mettono rispettivamente in rotazione quarte ruote (41) delle quali: - una quarta ruota (41) superiore supportata per mezzo di un rispettivo elemento di supporto (46) tramite cuscinetti (47), la quarta ruota (41) superiore essendo posta superiormente rispetto allo sviluppo di detto telaio (26) secondo detta seconda direzione (50), detta quarta ruota (41) superiore essendo una ruota dentata che si accoppia con una quarta guida (40) superiore in forma di cremagliera; - una quarta ruota (41) inferiore supportata per mezzo di un rispettivo elemento di supporto (46) tramite cuscinetti (47), la quarta ruota (41) inferiore essendo posta inferiormente rispetto allo sviluppo di detto telaio (26) secondo detta seconda direzione (50), detta quarta ruota (41) inferiore essendo una ruota dentata che si accoppia con una quarta guida (40) inferiore in forma di cremagliera; i termini “superiore†ed “inferiore†essendo riferiti a detto telaio (26) a sviluppo sostanzialmente verticale secondo una direzione corrispondente alla direzione della forza di gravità secondo gli usuali significati convenzionalmente attribuiti ai termini “superiore†ed “inferiore†.
19. 19. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 18 caratterizzato dal fatto che dette trasmissioni (39) sono alberi cardanici che per mezzo di detto secondo riduttore (56) ricevono il moto da detto terzo motore (38) venendo così reciprocamente sincronizzati in modo da comandare il movimento di detto carrello (17, 18) tramite dette quarte guide (40) in forma di cremagliera.
20. 20. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 19 caratterizzato dal fatto che detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) à ̈ un almeno un perno retrattile atto ad essere movimentato tra almeno due posizioni delle quali una prima posizione à ̈ una posizione ritratta di non ingaggiamento con detto elemento tubolare (6) ed una seconda posizione à ̈ una posizione estratta di ingaggiamento in cui detto perno si inserisce entro un foro (10) di detto elemento tubolare (6).
21. 21. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 20 caratterizzato dal fatto che detto almeno un mezzo di ingaggiamento (29, 30) à ̈ una coppia di detti perni retrattili, detti perni retrattili essendo retrattili ed estraibili tra detta prima posizione ritratta di non ingaggiamento e detta posizione estratta di ingaggiamento in modo indipendente l’uno dall’altro.
22. 22. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che detta coppia di perni retrattili à ̈ composta da un primo perno (29) e da un secondo perno (30) reciprocamente distanziati di una distanza maggiore dell’ingombro in sezione di detto elemento tubolare (6).
23. 23. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 22 caratterizzato dal fatto che detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) comprende un dispositivo di sollevamento (4) atto al sollevamento o abbassamento di detti elementi tubolari (6) tra almeno due posizioni delle quali una prima posizione à ̈ una posizione di interfacciamento con detto dispositivo di movimentazione (5) ed una seconda posizione à ̈ una posizione di interfacciamento con un altro dispositivo di detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65), detta prima posizione di interfacciamento con detto dispositivo di movimentazione (5) essendo una posizione atta al trasferimento di almeno uno di detti elementi tubolari (6) da detto dispositivo di movimentazione (5) a detto dispositivo di sollevamento (4) entro una sede di deposito (60) o, viceversa, essendo una posizione atta al trasferimento di almeno uno di detti elementi tubolari (6) da detta sede di deposito (60) di detto dispositivo di sollevamento (4) verso detto dispositivo di movimentazione (5), detto dispositivo di sollevamento (4) essendo costituito da una coppia di culle (57) le quali formano detta sede di deposito (60) sulla quale detto dispositivo di movimentazione (5) adagia detto elemento tubolare (6) oppure dalla quale il dispositivo di movimentazione (5) preleva detto elemento tubolare (6).
24. 24. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 23 caratterizzato dal fatto che detta culla (57) à ̈ dotata di un dente (36) retrattile il quale à ̈ atto ad essere movimentato tra una prima posizione in cui detto dente (36) à ̈ ritratto lasciando completamente libero l’accesso a detta sede di deposito (60) per la movimentazione entro di essa di detto elemento tubolare (6) ed una seconda posizione in cui detto dente (36) à ̈ ripiegato verso detta culla (57) agendo come mezzo di contenimento di detto elemento tubolare (6) entro detta sede di deposito (60) durante le fasi di sollevamento o abbassamento di detta culla (57), la movimentazione di detto dente (36) avvenendo per mezzo di un azionamento (74) elettrico o idraulico, preferibilmente un azionamento (74) in forma di un pistone che esercita una forza di spinta o di trazione su detto dente (36) rispetto a detta culla (57) sulla quale detto dente (36) à ̈ incernierato.
25. 25. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 23 a 24 caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette culle (57) à ̈ montata su un rispettivo primo corpo (58) il quale può scorrere verticalmente in sollevamento ed in abbassamento lungo un montante (59) che guida il movimento di detto primo corpo (58), detto montante (59) essendo dotato di mezzi di movimentazione di detto primo corpo (58) supportante una di dette culle (57).
26. 26. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 25 caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette culle (57) à ̈ montata su detto rispettivo primo corpo (58) con interposizione di un secondo corpo (84), ciascuna di dette culle (57) essendo montata su detto secondo corpo (84) il quale à ̈ a sua volta scorrevole verticalmente su detto primo corpo (58), detto primo corpo (58) essendo adatto a scorrere in sollevamento ed in abbassamento lungo detto montante (59), detto secondo corpo (84) essendo adatto a scorrere in sollevamento ed in abbassamento lungo detto primo corpo (58), la movimentazione di detto secondo corpo (84) costituendo un prolungamento della movimentazione delle culle (57) per mezzo di detto primo corpo (58).
27. 27. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 23 a 26 e secondo la rivendicazione 8 e secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 22 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di movimentazione (5) à ̈ atto alla movimentazione di detti elementi tubolari (6) entro detta zona di immagazzinamento (14) in forma di stiva di detto natante (1) ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di movimentazione (5) si interfaccia e si coordina con detto dispositivo di sollevamento (4), il quale à ̈ atto alla movimentazione di detti elementi tubolari tra detta zona di immagazzinamento (14) e detto ponte (16) di detto natante (1), detto dispositivo di sollevamento (4) operante il sollevamento o l’abbassamento di almeno uno di detti elementi tubolari (6) tra: - una prima posizione di interfacciamento e trasferimento di detti elementi tubolari tra detto dispositivo di movimentazione (5) e detto dispositivo di sollevamento (4), detta prima posizione di interfacciamento e trasferimento essendo posizionata internamente a detta zona di immagazzinamento (14) in forma di stiva di detto natante (1); - una seconda posizione di interfacciamento e trasferimento di detti elementi tubolari tra detto dispositivo di sollevamento (4) e un altro dispositivo di detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65), detta seconda posizione di interfacciamento e trasferimento essendo posizionata esternamente a detta zona di immagazzinamento (14) in forma di stiva di detto natante (1).
28. 28. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 23 a 27 caratterizzato dal fatto che detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) comprende un dispositivo ribaltatore (65) atto ad interfacciarsi e coordinarsi con detto dispositivo di sollevamento (4), detto dispositivo ribaltatore (65) essendo dotato di bracci (78) atti al ribaltamento di almeno uno di detti elementi tubolari (6) tra una posizione di appoggio entro detta sede di deposito (60) ed una posizione di appoggio su un dispositivo di trasferimento (3) atto al trasferimento di detto elemento tubolare (6) verso una zona di posa (2) oppure da una zona di caricamento di detti elementi tubolari (6) su detto natante (1).
29. 29. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 28 caratterizzato dal fatto che detto ribaltatore (65) Ã ̈ costituito da una coppia di componenti dei quali un primo componente (68) ed un secondo componente (69) i quali sono reciprocamente allineati secondo una direzione corrispondente alla larghezza di detto elemento tubolare (6) e reciprocamente distanziati di una distanza maggiore della larghezza di detto elemento tubolare (6), ciascuno tra detto primo componente (68) e detto secondo componente (69) comprendente una coppia di elementi di supporto (77) i quali supportano detto braccio (78) rotante mediante incernieramento, il centro di rotazione del braccio (78) del primo componente (68) essendo allineato con il centro di rotazione del braccio (78) del secondo componente (69), detti bracci (78) compiendo una rotazione lungo piani reciprocamente paralleli.
30. 30. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo la rivendicazione 29 caratterizzato dal fatto che detto braccio (78) viene comandato in rotazione per mezzo di una coppia di ingranaggi (81) disposti su un medesimo albero di azionamento, ciascun ingranaggio agente su una corrispondente porzione dentata (80) presente su ali (79) di azionamento di detto braccio (78) che sono solidali al braccio stesso.
31. 31. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 29 a 30 caratterizzato dal fatto che la presa di detto elemento tubolare (6) da parte di detto ribaltatore (65) avviene per mezzo di mezzi di ingaggiamento in forma di un terzo perno (66) retrattile posizionato in corrispondenza di detto braccio (78), il terzo perno (66) del braccio (78) del primo componente (68) essendo movimentabile in modo coordinato con il terzo perno (66) del braccio (78) del secondo componente (69) secondo direzioni di ingaggiamento con detto elemento tubolare (6) che corrispondono a direzioni di awicinamento reciproco di detti terzi perni (66) e secondo direzioni di disimpegno da detto elemento tubolare (6) che corrispondono a direzioni di allontanamento reciproco di detti terzi perni (66), l’awicinamento reciproco di detti terzi perni (66) comportante l’inserzione di detti terzi perni (66) entro detto elemento tubolare (6) da direzioni reciprocamente opposte l’una rispetto all’altra.
32. 32. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 20 a 31 caratterizzato dal fatto che detto perno (29, 30, 66) ha una conformazione in sezione essenzialmente quadrangolare con raggi di raccordo essenzialmente corrispondenti al raggio interno di detto elemento tubolare (6), almeno una porzione di contatto di detta conformazione in sezione essenzialmente quadrangolare essendo eventualmente rivestita con un materiale morbido o di attrito.
33. 33. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 20 a 32 caratterizzato dal fatto che detto perno (29, 30, 66) à ̈ scorrevole tra una posizione in cui il perno à ̈ almeno parzialmente ritratto entro un fodero (92) ed una posizione estratta da detto fodero (92) in cui detto perno à ̈ adatto ad ingaggiarsi con detto elemento tubolare (6), detto perno (29, 30, 66) essendo movimentabile per mezzo di un attuatore del perno (88) il quale agisce in estensione ed in trazione tra il perno stesso ed il fodero (92), detto attuatore del perno (88) essendo preferibilmente un attuatore elettrico o un cilindro idraulico.
34. 34. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 20 a 33 caratterizzato dal fatto che detto perno (29, 30, 66) à ̈ dotato di una testa (67) intercambiabile atta a costituire l’elemento di ingaggiamento di detto perno con detto elemento tubolare (6).
35. 35. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 34 caratterizzato dal fatto che detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) Ã ̈ un sistema di maneggiamento di elementi tubolari (6) in forma di riser di impianti di trivellazione.
36. 36. Sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 34 caratterizzato dal fatto che detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) Ã ̈ un sistema di maneggiamento di elementi tubolari (6) in forma di tubi atti ad essere posati su un fondale marino od oceanico per reciproca connessione atti a costituire una condotta sottomarina.
37. 37. Natante (1) atto al trasporto e/o alla posa di detti elementi tubolari (6) caratterizzato dal fatto che comprende detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di detti elementi tubolari (6), detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) essendo un sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 36.
38. 38. Natante (1) atto al trasporto e/o alla posa di detti elementi tubolari (6) caratterizzato dal fatto che detto natante à ̈ selezionato dal gruppo consistente di nave per trivellazioni petrolifere [Drillship], piattaforma di perforazione semisommergibile [Semisubmersible drilling rig] ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che comprende detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di detti elementi tubolari (6), detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) essendo un sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 35.
39. 39. Natante (1) atto al trasporto e/o alla posa di detti elementi tubolari (6) caratterizzato dal fatto che detto natante à ̈ una nave posatubi ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che comprende detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di detti elementi tubolari (6) in forma di tubi, detto sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) essendo un sistema per il maneggiamento (3, 4, 5, 65) di elementi tubolari (6) su un natante (1) realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 34.