ITVR20100141A1 - Dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi danneggiate - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI SICUREZZA, PARTICOLARMENTE PER ARGINARE LE PERDITE LUNGO CONDUTTURE DI FLUIDI DANNEGGIATE

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi sia sottomarine che sulla terraferma e utilizzabile in particolari condizioni operative, ad esempio nel caso di assenza o di mancato funzionamento di valvole di sicurezza.

Oggigiorno si à ̈ riscontrato essere essenziale poter intervenire su condutture di fluidi, ad esempio di petrolio, qualora si riscontrassero dei danneggiamenti delle condutture stesse per impedire fuoriuscite incontrollate del fluido che, evidentemente, compromettono in modo irreversibile l'ambiente.

I tentativi effettuati per arginare le perdite in condutture danneggiate, e tipicamente in condutture sottomarine per l'estrazione del petrolio, si sono concentrati sostanzialmente su due tipologie di soluzioni. Da un lato si à ̈ tentato di proporre dispositivi costituiti da una struttura a campana collegata ad un condotto di aspirazione e fornita di mezzi di aggancio, comandabili a distanza o ad esempio mediante robot, per essere vincolata all'estremità libera della conduttura danneggiata.

E' apparso evidente tuttavia come, a causa delle turbolenze generate dal fluido in uscita dalla conduttura danneggiata, risulti sostanzialmente impossibile “agganciare†la struttura a campana all'estremità libera della conduttura danneggiata. Alternativamente, si à ̈ cercato di calzare attorno all'estremità libera della conduttura danneggiata un corpo cilindrico aperto rispetto al quale à ̈ mobile, in direzione perpendicolare rispetto al flusso, una paratia di deviazione del fluido collegata ad un condotto di aspirazione.

Anche in questo caso, pur valutando possibile l'aggancio del corpo cilindrico alla conduttura danneggiata, si riscontrano, con tutta evidenza, grandi problematiche nel gestire la movimentazione della o delle paratie di deviazione.

Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi che consenta di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati.

All'interno di questo compito, uno scopo importante del presente trovato à ̈ quello di fornire un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi estremamente flessibile nel suo utilizzo oltre che di comodo realizzo mediante materiali ed elementi di facile reperibilità.

Non ultimo scopo del presente trovato à ̈ quello di proporre un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi, estremamente versatile e facilmente posizionabile e installabile, anche in situazioni critiche quali ad esempio, condutture sottomarine disposte a notevoli profondità.

Questo compito, nonché questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi secondo quanto previsto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzioni preferite ma non esclusive di un dispositivo di sicurezza, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 mostra una vista in prospettiva del dispositivo di sicurezza nella fase di avvicinamento alla conduttura danneggiata;

la figura 2 rappresenta una vista simile alla precedente in cui il dispositivo di sicurezza à ̈ bloccato sulla conduttura danneggiata e il corpo di chiusura à ̈ in posizione avvicinata;

la figura 3 Ã ̈ una sezione longitudinale del dispositivo di sicurezza nella fase di avvicinamento e con il corpo di chiusura in posizione allontanata;

la figura 4 illustra una sezione simile alla precedente con i mezzi di bloccaggio azionati e con il corpo di chiusura in posizione allontanata; la figura 5 illustra una sezione simile alla precedente con i mezzi di bloccaggio azionati e con il corpo di chiusura in posizione avvicinata; la figura 6 Ã ̈ una sezione trasversale lungo il piano di giacitura individuato dalla traccia VI-VI di figura 5;

la figura 7 mostra una sezione longitudinale, in scala ingrandita, dei mezzi di bloccaggio azionati; mentre

la figura 8 rappresenta, in sezione, una possibile forma d'innesto maschio/femmina tra due pareti laterali della struttura di supporto.

Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazioni.

Inoltre, à ̈ da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.

Con riferimento alle figure sopracitate, il presente trovato riguarda un dispositivo di sicurezza, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi.

Il dispositivo di sicurezza 1 comprende una struttura di base 2 definente almeno un'apertura di inserimento 8 calzabile attorno all'estremità libera di sbocco 3a di una conduttura di fluido 3 danneggiata.

La struttura di base 2 Ã ̈ provvista di mezzi di bloccaggio 5 rispetto alla conduttura 3, i quali mezzi di bloccaggio 5 sono atti, a comando, a rendere solidale la struttura di base 2 alla conduttura 3.

La struttura di base 2 à ̈ collegata ad un corpo di chiusura 4, il quale à ̈ movimentabile a comando, mediante mezzi di movimentazione relativa 6, rispetto alla struttura di base 2 lungo una direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco 103 per passare tra una posizione avvicinata (rappresentata nelle figure 2 e 5) e una posizione allontanata (illustrata nelle figure 1, 3 e 4) e viceversa.

Entrando maggiormente nei dettagli, nella posizione avvicinata la struttura di base 2 coopera con il corpo di chiusura 4 per definire una camera di contenimento, sostanzialmente chiusa, alloggiante l'estremità libera di sbocco 3a della conduttura 3.

Nella posizione allontanata, invece, la camera di contenimento definita tra la struttura di base 2 e il corpo di chiusura 4 Ã ̈ in condizione aperta.

Inoltre, la camera di contenimento risulta collegabile ad almeno un condotto di estrazione (4a, 2b) del fluido fuoriuscente dall'estremità libera di sbocco 3a.

Vantaggiosamente, i mezzi di bloccaggio 5 comprendono mezzi di serraggio supportati dalla struttura di base 2, i quali sono atti a passare, a comando, tra una condizione inoperativa (rappresentati con tratteggio in figura 6), nella quale consentono lo spostamento relativo dell'apertura di inserimento 8 lungo la direzione di sviluppo della conduttura 3, e una condizione operativa in cui sono serrati contro la superficie esterna della conduttura 3 per rendere solidale la struttura di base 2 alla conduttura 3.

Entrando maggiormente nei dettagli, i mezzi di serraggio comprendono almeno una coppia di ganasce di serraggio 5a, le quali sono disposte da parti opposte rispetto alla conduttura 3 e sono mobili, a comando, lungo rispettive guide di scorrimento estendentesi lungo una direzione radiale rispetto alla conduttura 3 stessa.

Opportunamente, le ganasce di serraggio 5a presentano una rispettiva zona di accoppiamento 5b sagomata in maniera corrispondente alla superficie esterna della conduttura 3.

Secondo una preferita forma di realizzazione rappresentata nella vista in sezione di figura 7, le zone di accoppiamento 5b presentano un profilo seghettato lungo una direzione sostanzialmente parallela alla direzione di sviluppo della conduttura 3.

Tale profilo seghettato à ̈ vantaggiosamente costituito da una sequenza di tratti inclinati 5c, rastremati lungo lo sviluppo della conduttura 3 nel verso di allontanamento dall'estremità libera di sbocco 3a, i quali tratti inclinati 5c sono intervallati da tratti sostanzialmente piani 5d per consentire, a seguito del serraggio delle zone di accoppiamento 5b contro la superficie esterna della conduttura 3, una miglior tenuta.

Opportunamente, lungo il profilo seghettato risultano alloggiati primi mezzi di tenuta 5e costituiti, ad esempio, da uno o più spezzoni di O-ring.

Vantaggiosamente, possono essere previsti i secondi mezzi di tenuta 5f agenti tra le porzioni di d'attestamento delle ganasce di serraggio 5a disposte esternamente alle zone di accoppiamento 5b.

Opportunamente, Ã ̈ possibile prevedere terzi mezzi di tenuta 5g destinati ad agire, quando i mezzi di bloccaggio 5 vengono portati in condizione operativa, tra questi ultimi, e nello specifico tra la superficie delle ganasce di serraggio 5a rivolta verso l'apertura di inserimento 8, e la struttura di base 2.

A livello esemplificativo, tali terzi mezzi di tenuta 5g possono essere realizzati da un corpo anulare di tenuta estendentesi attorno all'apertura di inserimento 8 e internamente alla struttura di base 2 e destinato a premere, quando i mezzi di bloccaggio 5 vengono portati in condizione operativa, contro la superficie delle ganasce di serraggio 5a rivolta verso l'apertura di inserimento 8, e la struttura di base 2.

La presenza dei mezzi di tenuta consente di chiudere ermeticamente la camera di contenimento così da impedire la fuoriuscita del fluido fuoriuscente dall'estremità libera di sbocco 3a dalla superficie anulare definita tra l'apertura di inserimento 8 e la superficie esterna della conduttura 3.

I mezzi di serraggio comprendono, inoltre, primi mezzi attuatori, costituiti tipicamente da primi pistoni idraulici, i quali sono atti a comandare lo spostamento delle ganasce di serraggio 5a lungo una direzione di spinta, indicata in modo esemplificativo dalle frecce 102 di figura 4, eventualmente lungo una rispettiva guida di scorrimento 15.

Le guide di scorrimento 15 possono essere costituite da guide laterali 15a e/o da una guida superiore in modo tale da consentire uno scorrimento preciso ed efficace delle ganasce di serraggio 5a e ottenendo, al contempo, un irrigidimento della struttura di supporto 2.

L'impiego di pistoni idraulici per comandare lo spostamento dei mezzi di bloccaggio 5 dalla condizione inoperativa a quella operativa consente di eseguire con estrema rapidità le operazioni di serraggio delle ganasce di serraggio 5a contro la superficie esterna della conduttura 3.

Tuttavia, per garantire nel tempo il serraggio delle ganasce di serraggio 5a contro la superficie esterna della conduttura 3, si prevedono organi di bloccaggio in condizione operativa delle ganasce di serraggio 5a.

Tali organi di bloccaggio possono essere costituiti, ad esempio da dispositivi di bloccaggio forniti di accoppiamenti vite/madrevite agenti tra la struttura di supporto 2 e le ganasce di serraggio 5a.

Secondo una preferita forma di realizzazione illustrata nelle figure, la struttura di base 2 comprende un basamento 11 dal quale si ergono una pluralità di pareti laterali di contenimento 12. In questo caso specifico, la direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco 103 si sviluppa sostanzialmente perpendicolarmente al piano di giacitura del basamento 11.

La struttura di base 2 può presentare un elemento superiore 13 estendentesi dalle pareti laterali di contenimento 12 e giacente su un piano sostanzialmente parallelo al basamento 11.

Tale elemento superiore 13 definisce un'apertura 13a, la quale à ̈ atta a consentire la fuoriuscita del fluido dalla camera di contenimento quando il corpo di chiusura 4 à ̈ in posizione allontanata.

Opportunamente, il corpo di chiusura 4 comprende una struttura troncoconica (o, più in generale, presentante un andamento rastremato lungo la direzione di allontanamento dalla struttura di base 2), la quale à ̈ collegata, in corrispondenza della propria base, ad un elemento flangiato 4b e, dalla parte opposta, ad un primo condotto d'estrazione 4a.

Opportunamente, lungo il condotto d'estrazione 4b può essere prevista una rispettiva valvola di chiusura 4d.

Vantaggiosamente, i mezzi di movimentazione relativa 6 comprendono una pluralità di secondi pistoni idraulici 7, ad esempio in numero di quattro o di sei e disposti angolarmente distanziati rispetto all'asse longitudinale del corpo di chiusura 4, i quali presentano, rispettivamente, un basamento solidale con la struttura di base e uno stelo collegato al corpo di chiusura 4.

Vantaggiosamente, ciascuno stelo attraversa una rispettiva feritoia d'impegno definita dell'elemento superiore 13.

I secondi pistoni idraulici 7, così come i primi pistoni idraulici, presentano un rispettivo corpo di fissaggio alla struttura di supporto 2, il quale, opportunamente, presenta una flangia ancorabile in corrispondenza della superficie esterna della struttura di supporto 2.

Secondo una preferita forma di realizzazione, le pareti laterali di contenimento 12 definiscono almeno un condotto passante sfociante in una rispettiva valvola 2a collegata, in uscita, a secondi condotti d'estrazione 2b.

L'elemento flangiato 4b presenta una pluralità di fori passanti di fissaggio 4c, opportunamente reciprocamente angolarmente distanziati rispetto all'asse di sviluppo del corpo di chiusura 4, i quali sono disposti, quando il corpo di chiusura 4 viene portato in posizione avvicinata, in modo corrispondente a rispettivi elementi prigionieri 4f solidali all'elemento superiore 13.

Per mantenere stabilmente il corpo di chiusura 4 in posizione avvicinata rispetto al basamento 2 così da chiudere la camera di contenimento, sono previsti rispettivi dadi di fissaggio 4e dell'elemento flangiato 4b all'elemento superiore 13, i quali dadi di fissaggio 4e sono destinati ad impegnarsi con i rispettivi elementi prigionieri 4f bloccando stabilmente il corpo di chiusura 4 alla struttura di supporto 2.

Anche tra la struttura di supporto 2, e nello specifico tra l'elemento superiore 13, e l'elemento flangiato 4b può essere previsto un dispositivo anulare di tenuta per rendere ermetica la camera di contenimento.

Come illustrato in figura 8, la struttura di supporto 2 à ̈ realizzata da una pluralità di corpi lastriformi i quali possono essere, vantaggiosamente, reciprocamente collegati mediante innesti maschio/femmina 12a e, quindi, bloccati mediante elementi filettati di collegamento 12b.

In tal modo la struttura di supporto 2 può essere ottenuta senza la necessità di impiegare saldature che potrebbero renderne problematico l'impiego a determinate profondità.

L'utilizzo di un dispositivo di sicurezza 1 secondo il trovato discende in modo evidente da quanto sopra descritto.

In particolare, nel caso di impiego del dispositivo di sicurezza 1 per bloccare la fuoriuscita di fluidi (ad esempio petrolio) in corrispondenza di condutture sottomarine danneggiate, si procede a calare in profondità, grazie all'ausilio di cavi 10, la struttura di supporto 2 a cui à ̈ associato il corpo di chiusura 4 in posizione allontanata.

La calata della struttura di supporto 2 à ̈ eseguita guidando la struttura di supporto 2 lungo una direzione di guida, indicata in figura 3 con le frecce 102, la quale à ̈,, nel suo ultimo tratto, sostanzialmente parallela all'asse di sviluppo 100 dell'estremità libera di sbocco 3a della conduttura 3, in modo tale da portare da far calzare l'apertura d'inserimento 8 attorno all'estremità di sbocco 3a della conduttura 3.

A tal proposito, si segnala che nella forma di realizzazione descritta e illustrata l'apertura d'inserimento 8 à ̈ definita sul basamento 11 della struttura di supporto 2 ma nulla vieta di prevederla su una delle pareti laterali 12: tale soluzione potrebbe essere vantaggiosa nel caso l'estremità di sbocco 3a giacesse su un piano sostanzialmente orizzontale.

Una volta calzata l'estremità di sbocco 3a attorno all'apertura di inserimento 8, si comandano i mezzi di bloccaggio 5, ad esempio azionando i primi pistoni realizzanti i primi mezzi attuatori, in modo tale da portare le ganasce di serraggio 5a, opportunamente guidate all'interno di rispettive guide 15, a premere contro la superficie esterna della conduttura 3 per rendere solidale la struttura di supporto 2 alla conduttura 3.

Per garantire il bloccaggio nel tempo della struttura di supporto 2 alla conduttura 3, si agisce quindi sugli organi di bloccaggio costituiti, ad esempio, da dispositivi di bloccaggio forniti di accoppiamenti vite/madrevite agenti tra la struttura di supporto 2 e le ganasce di serraggio 5a.

A questo punto, azionando i secondi pistoni 7 si provvede ad avvicinare il corpo di chiusura 4 alla struttura di supporto 2 lungo la direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco 103 per definire la camera di contenimento sostanzialmente chiusa; durante tali operazioni si prevede che il o i condotti di estrazione del fluido fuoriuscente da detta estremità libera di sbocco 3a siano mantenuti aperti in modo tale da evitare un aumento eccessivo della pressione all'interno della camera di contenimento.

Una volta chiusa la camera di contenimento, si procede a fissare stabilmente l'estremità flangiata 4b del corpo di chiusura 4 alla struttura di supporto 2, ad esempio mediante l'avvitamento dei dadi sugli elementi prigionieri. Grazie ai mezzi di tenuta la camera di contenimento risulta chiusa in maniera sostanzialmente ermetica e, di conseguenza, il fluido fuoriuscente dall'estremità libera di sbozzo 3a viene evacuato dalla camera di contenimento stessa mediante i condotti di estrazione (4a, 2b).

E' tra l'altro possibile, agendo su apposite valvole di chiusura, chiudere tutti, o in parte, i tali condotti di estrazione (4a, 2b)

Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune e simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Così, ad esempio, la struttura di supporto 2 può essere associata, soprattutto nel caso in cui si debba intervenire in prossimità di un fondale, di zavorre atte a mantenerla stabilmente appoggiata al fondale stesso.

Inoltre, all'interno del corpo di chiusura 4 possono essere posizionati degli elementi frangiflusso.

Si à ̈ in pratica constatato come in tutte le forme realizzative il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi ad esso preposti.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Laddove le caratteristiche tecniche nelle rivendicazioni sono seguite da riferimenti numerici e/o sigle, detti riferimenti numerici e/o sigle sono stati aggiunti all'unico scopo di aumentare l'intellegibilità delle rivendicazioni e pertanto detti riferimenti numerici e/o sigle non producono alcun effetto sull'ambito di ciascun elemento identificato solo a titolo indicativo da detti riferimenti numerici e/o sigle.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di sicurezza (1), particolarmente per arginare le perdite lungo condutture di fluidi, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura di base (2) definente almeno un'apertura di inserimento (8) calzabile attorno all'estremità libera di sbocco (3a) di una conduttura di fluido (3) danneggiata, detta struttura di base (2) essendo provvista di mezzi di bloccaggio (5) rispetto a detta conduttura (3), detta struttura di base (2) essendo collegata ad un corpo di chiusura (4) movimentabile, mediante mezzi di movimentazione relativa (6), rispetto a detta struttura di base (2) lungo una direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco (103) per passare tra una posizione avvicinata, in cui detta struttura di base (2) coopera con detto corpo di chiusura (4) per definire una camera di contenimento sostanzialmente chiusa alloggiante detta estremità libera di sbocco (3a), e una posizione allontanata in cui detta camera di contenimento à ̈ in condizione aperta, detta camera di contenimento essendo collegabile ad almeno un condotto di estrazione (4a, 2b) del fluido fuoriuscente da detta estremità libera di sbocco (3a).
2. 2. Dispositivo di sicurezza (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio (5) comprendono mezzi di serraggio supportati da detta struttura di base (2)e atti a passare, a comando, tra una condizione inoperativa in cui consentono lo spostamento relativo di detta apertura di inserimento (8) lungo la direzione di sviluppo di detta conduttura e una condizione operativa in cui sono serrati contro la superficie esterna di detta conduttura per rendere solidale detta struttura di base (2) a detta conduttura (3).
3. 3. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di serraggio comprendono almeno una coppia di ganasce di serraggio (5a) disposte da parti opposte rispetto a detta conduttura (3) e mobili a comando lungo rispettive guide di scorrimento estendentesi lungo una direzione radiale rispetto a detta conduttura (3), essendo previsti primi mezzi attuatori atti a comandare lo spostamento di detta almeno una coppia di ganasce di serraggio (5a) lungo la rispettiva guida di scorrimento.
4. 4. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di base (2) comprende un basamento (11) dal quale si ergono una pluralità di pareti laterali di contenimento (12), detta direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco (103) essendo sostanzialmente perpendicolare al piano di giacitura di detto basamento (11).
5. 5. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di base (2) comprende un elemento superiore (13) estendentesi da dette pareti laterali di contenimento (12) su un piano di giacitura sostanzialmente parallelo a detto basamento (11), detto elemento superiore (13) definendo un'apertura (13a) atta a consentire la fuoriuscita di detto fluido da detta camera con detto corpo di chiusura (4) in posizione allontanata.
6. 6. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo di chiusura (4) comprende una struttura troncoconica collegata, in corrispondenza della propria base, ad un elemento flangiato (4b) e, dalla parte opposta, ad un primo condotto d'estrazione (4a).
7. 7. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione relativa (6) comprendono una pluralità di secondi pistoni idraulici (7) presentanti, rispettivamente, un basamento solidale con detta struttura di base e uno stelo collegato a detto corpo di chiusura (4).
8. 8. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno stelo di detti secondi pistoni idraulici (7) attraversa una rispettiva feritoia d'impegno definita su detto elemento superiore (13).
9. 9. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette pareti laterali di contenimento (12) definiscono almeno un condotto passante sfociante in una rispettiva valvola (2a) collegata, in uscita, a secondi condotti d'estrazione (2b).
10. 10. Dispositivo di sicurezza (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento flangiato (4b) presenta una pluralità di fori passanti di fissaggio (4c) disposti, con detto corpo di chiusura (4) in posizione avvicinata, corrispondentemente a rispettivi elementi prigionieri (4f), essendo previsti rispettivi dadi di fissaggio (4e) di detto elemento flangiato (4b) a detto elemento superiore (13) destinati ad essere avvitati sui rispettivi elementi prigionieri (4f).