ITTO20100403A1 - Campana di contenimento per fondali marini e metodo di contenimento associato. - Google Patents

Description

Campana di contenimento per fondali marini e metodo di contenimento associato

La presente invenzione riguarda il campo dei dispositivi di contenimento di solidi, fluidi o gas ed in dettaglio riguarda una campana di contenimento per fondali marini e un metodo di contenimento associato.

E' noto a seguito di incidenti durante le operazioni di perforazioni sul fondale marino possono verificarsi incidenti anche gravi in grado di produrre una fuoriuscita di gas, liquidi, o materiale o elementi solidi pericolosi o non, dal sottosuolo sottostante un fonale marino o sul fondale stesso.

La maggior parte degli incidenti di cui sopra avviene in particolare nel caso di trivellazioni o perforazioni per l'estrazione di petrolio greggio, nel quale caso in caso di incidenti, può verificarsi la fuoriuscita incontrollata di petrolio dal fondale con la conseguente creazione di inquinamento ambientale, incendi ed esplosioni.

Anche nel caso di fuoriuscita di gas infiammabili da una perforazione, un incidente che porti alla fuga incontrollata dello stesso pone a serio rischio persone ed ambiente circostante.

Ancora, nel caso di perforazioni eseguite per estrazione materiale solido pericoloso, quale ad esempio materiale radioattivo, un'eventuale fuga incontrollata da dei mezzi di prelievo dal fondale marino può produrre un inquinamento e/o avvelenamento in grado in breve tempo di espandersi su una area vasta e potenzialmente incontrollabile se non confinata in breve tempo.

Esistono in produzione campane di contenimento per solidi fluidi o gas, le quali sono tuttavia limitate in termini di stabilità, caratteristiche adesive al sottosuolo e possibilità di prelievo di fluidi, gas o solidi a seguito del loro posizionamento sul fondale.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di descrivere una campana di contenimento per fondali marini la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e permetta una maggiore stabilità, facilità di posizionamento e recupero del materiale eventualmente ancora fuoriuscente dal foro della perforazione .

Secondo la presente invenzione viene realizzata una campana di contenimento per fondali come rivendicato nella prima rivendicazione.

Secondo la presente invenzione viene inoltre descritto un metodo di contenimento di oggetti solidi, di liquidi o gas, come rivendicato nella sedicesima rivendicazione .

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra una vista prospettica di una prima forma di realizzazione di una campana di contenimento per fondali marini secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra una vista prospettica in spaccato di una campana di contenimento per fondali marini come in figura 1;

- la figura 3 illustra una vista in sezione della campana di figura 1;

- le figura 4a e 4b illustrano rispettivamente un dettaglio di parte della campana di figura 1; e - la figura 5 illustra una seconda forma di una seconda forma di realizzazione di una campana di contenimento per fondali marini secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, con 10 è indicata nel suo complesso una campana di contenimento per fondali marini.

La campana 10 oggetto della presente invenzione permette di contenere solidi, liquidi o gas fuoriuscenti a seguito di danni o incidenti da un foro o perforazione sul fondale marino. La campana 10 oggetto della presente invenzione è inoltre in grado di contenere anche relitti marini.

La campana 10 oggetto della presente invenzione comprende un corpo il in materiale pesante in grado di provocarne l'affondamento ed in grado di resistere ad attacchi di sostanze chimicamente attive (quali ad esempio petrolio o gas o ancora solidi - senza limitazioni anche per un relitto) in una condizione di isolamento rispetto all'ambiente marino circostante allorché la campana 10 stessa è utilizzata. La campana 10 è inoltre realizzata in materiale atto a permetter una schermatura da radiazioni ionizzanti.

Nella prima forma di realizzazione, il corpo della campana 10 è ottenuto come solido di rotazione con sezioni tutte circolari di diametro diverso, che vanno a formare la tradizionale forma di una campana comune.

In una prima estremità superiore Ila, la campana 10 è aperta e presenta un foro 12 delimitato, all'esterno del corpo 11, da una pluralità di elementi di ancoraggio 13, ai quali vengono fissati uno o più tiranti per permettere la calata o affondamento controllato della campana 10 stessa al di sotto della superficie del mare.

Come visibile in dettaglio dalla figura 2, la campana 10 ha il corpo 11 cavo, avente cioè all'interno una cavità 14 che si estende tra l'estremità superiore Ila ed una estremità inferiore llb, in corrispondenza della quale vi è un'apertura 15 circolare di diametro maggiore rispetto alla misura del diametro del foro 12 che realizza l'accesso alla detta cavità 14.

Sempre in corrispondenza dell'estremità inferiore llb della campana 10, è presente inoltre un elemento di bordo 16 anulare, svasato e scorrevole lungo un asse X (asse di rotazione della campana 10) su una pluralità di guide 16a anch'esse orientate parallelamente all'asse X e radialmente disposte tutt'attorno alla sezione inferiore llb del corpo 11.

L'elemento di bordo 16 realizza un convogliatore di flusso idraulico tra sé stesso e il corpo 11, essendone distanziato come meglio descritto in seguito.

Alla stessa funzione asserve anche, in fase di calata o affondamento della campana 10, il foro 12.

Le guide 16a sono dotate di elementi di finecorsa per il confinamento dello scorrimento dell'elemento di bordo 16.

Allorché la campana 10 si poggia sul fondo del mare, l'elemento di bordo 16 scorre verso l'alto, ovvero in direzione della estremità superiore Ila del corpo 11 della campana 10. L'elemento bordo 16 pertanto aderisce al fondo del mare al pari di un bordo inferiore Ile del corpo 11.

Com'è possibile osservare in figura 3, pertanto, l'elemento di bordo 16, il bordo inferiore Ile del corpo 11 della campana 10 e il foro centrale 12 sono tutti concentrici sull'asse X.

Il fatto che tra l'elemento di bordo 16 e il corpo 11 della campana 10 vi sia un'intercapedine 17 anulare dovuta alla presenza delle guide 16a sull'esterno del corpo 11, permette di avere un passaggio di acqua durante la fase di affondamento garantendo pertanto una maggiore stabilità.

L'elemento di bordo 16 può infine essere calato sul fondale marino per la ricopertura del foro in un secondo tempo rispetto alla campana 10. Pertanto, non è necessario che il suddetto elemento di bordo 16 accompagni sempre la campana 10 oggetto della presente invenzione .

Inoltre, come mostrato sempre in figura 2, la campana 10 oggetto della presente invenzione comprende inoltre un anello di guarnizione 16b di tipo anulare, complementare come forma all'elemento di bordo 16, atto ad essere calato in un tempo successivo alla posa della campana 10 sul fondale marino. L'anello di guarnizione 16b, che può essere trasportato su una nave in due o più pezzi e solo in seguito saldato, è in grado di scorrere anch'esso sul corpo 11 della campana 10, in modo tale da accoppiarsi con parte della forma esterna dell'elemento di bordo 16 e del corpo 11 della campana 10 e isolare ulteriormente l'intercapedine 17 compresa tra l'elemento di bordo 16 e il corpo 11 della campana 10.

L'anello di guarnizione 16b, allorché l'elemento di bordo 16a è esteso al massimo verso l'estremità inferiore llb della campana, lascia un'intercapedine 16e ed è distanziato da quest'ultimo di una distanza 1 destinata sostanzialmente ad essere annullata al rientro dell'elemento di bordo 16a.

Dopo una prima fase di affondamento della campana 10 fino al raggiungimento del fondale marino, l'elemento di bordo 16a viene sospinto verso l'alto a seguito dell'appoggio della campana 10 sul fondale marino stesso, condizione nella quale l'estremità inferiore llb del corpo 11 della campana 10 va in contatto con il suddetto fondale.

L'anello di guarnizione 16b va quindi sostanzialmente in battuta con il detto elemento di bordo 16a, il quale resta pertanto confinato e bloccato per una sua zona di contatto inferiore dal fondale marino, e per una sua zona superiore dall'anello di guarnizione 16b; il peso dell'anello di guarnizione 16b garantisce una sufficiente presenza di una forza peso tale da garantire un buona aderenza dell'elemento di bordo 16a sul fondale stesso; l'intercapedine 17 viene pertanto sigillata dall'anello di guarnizione 16b; in tale condizione, quindi, non solo l'anello di guarnizione 16b ma anche l'elemento di bordo 16a contribuiscono all'isolamento della cavità della campana.

La campana 10 può essere inoltre comprendente un batacchio 20, rappresentato in figura 4, connesso al cavo di calata della campana 10, il quale assolve la funzione di tappo del foro 12; in particolare, come è possibile osservare in figura 4a e 4b, il batacchio 20 comprende un tappo 20a di forma complementare allo smusso 12a presente sul foro 12; pertanto allorché il batacchio 20 viene tratto dalla fune, il tappo 20a va in battuta corpo 11 della campana 10 ed in particolare contro lo smusso 12a (figura 4b). Successivamente, tale batacchio 20 può essere saldato al corpo 11 della campana per una sigillatura definitiva del foro 12.

Una seconda forma della campana 10 è rappresentata in figura 5.

Tale seconda forma di realizzazione si differenzia dalla precedente per via di una forma non più circolare ma parzialmente ellittica dell'apertura 15 inferiore posizionata in corrispondenza dell'estremità inferiore della detta campana 10; il corpo 11 della campana presenta inoltre una coppia di lati con parte terminale inferiore rettilinea allungata, che conferiscono alla campana 10 nella sua seconda forma di realizzazione, una forma allungata lungo un asse Y ortogonale all'asse X che individua la estremità superiore Ila da quella inferiore llb, ed una coppia di lati che terminano con forma parzialmente ellittica. Tale apertura 15 è quindi pertanto capace di occludere non solo un foro di piccole dimensioni, ma più fori ravvicinati o un foro di forma non uniforme. L'estremità superiore può avere alternativamente un punto angoloso in corrispondenza del raccordo tra i vari lati, o uno sfondamento o smusso .

In particolare, la campana oggetto della seconda forma di realizzazione si differenzia dalla precedente anche per il fatto di prevedere una coppia di fori 12 superiori e degli elementi di vincolo 13 posizionati non più attorno ai fori 12 ma su di una superficie laterale lld del corpo 11 (meglio se in coppia per ogni lato) .

In dettaglio, nella campana di figura 5 i fori 12 superiori sono allineati lungo un rispettivo asse, e distanziati tra loro di una distanza sostanzialmente pari a quella che intercorre tra gli elementi di vincolo 13.

Al pari della prima forma di realizzazione, anche quest'ultima presenta la possibilità di aver associato un elemento di bordo ed un anello esterno di guarnizione come quelli descritti in precedenza.

E' chiaro infine che il tecnico del ramo dovrà dimensionare la campana ed il suo peso in proporziona alla pressione del liquido o gas fuoriuscenti dal fondale marino in modo tale da garantire una sufficiente azione di forza di pressione contro il fondale stesso, ed una dimensione sufficiente a contenere l'enventuale oggetto solido.

I vantaggi della campana oggetto della presente invenzioni sono chiari alla luce della descrizione che precede. In particolare essa è caratterizzata da un'alta stabilità durante la fase di calata o affondamento sul fondale marino e permette inoltre non solo di contenere la perdita di materiale liquido solido o gassoso eventualmente fuoriuscente in modo non controllato dal foro, ma anche il suo recupero in un secondo tempo, qualora il batacchio 20 non venga saldato al corpo 11 della campana. Qualora invece la campana 10 oggetto della presente invenzione sia usata per contenere relitti marini, essa permette di isolarli efficacemente dall'ambiente esterno.

Tanto l'elemento di bordo quanto l'anello di guarnizione promuovono un incremento di peso nella parte inferiore del corpo della campana, favorendo pertanto una maggiore stabilità durante la calata o affondamento della stessa.

Alla campana fin qui descritta possono essere applicate alcune varianti, modifiche o aggiunte, ovvi per un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di tutela fornito dalle annesse rivendicazioni .

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Campana di contenimento (10) per fondali marini, comprendente un corpo (11) avente una cavità (14) suscettibile, in uso, di contenere solidi, liquidi o gas in una condizione di isolamento rispetto ad un ambiente marino esterno alla cavità (14) stessa; la detta campana di contenimento (10) comprendendo inoltre una prima estremità (Ila) ed una seconda estremità (llb), opposta alla precedente e suscettibile in uso d'esser poggiata su di un fondale marino ed essendo caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un foro (12) sulla detta prima estremità (Ila) e comprendente un elemento di bordo (16); il detto elemento di bordo (16), scorrevolmente vincolato su detto corpo (11) e distanziato dal detto corpo (11), e il detto almeno un foro (12) realizzando un convogliamento di flusso idraulico ad azione stabilizzante del detto corpo (11) della detta campana (10).
2. 2) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 1, in cui il detto elemento di bordo (16) scorrevolmente posizionato sul detto corpo (11) in corrispondenza di detta seconda estremità (llb) e mobile lungo un rispettivo asse (X).
3. 3) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 2, in cui il detto asse (X) è un asse della detta campana (10).
4. 4) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 1 in cui il detto corpo (11) della detta campana (10) è ottenuto come solido di rotazione con sezioni circolari.
5. 5) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un batacchio (20) di chiusura del detto almeno un foro (12).
6. 6) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre una pluralità di guide (16a) posizionate in corrispondenza della detta estremità inferiore (llb) del detto corpo (11); le dette guide (16a) guidando lo scorrimento del detto elemento di bordo (16).
7. 7) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 6, in cui le dette guide (16a) sono radialmente disposte in corrispondenza di un'apertura (15) del detto corpo (11) realizzante un accesso alla detta cavità (14).
8. 8) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 1, in cui il detto corpo (11) comprende un'apertura (15) posizionata in corrispondenza della detta seconda estremità (llb); la detta apertura (15) avendo una forma non circolare.
9. 9) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 8, in cui la detta apertura (15) presenta una forma parzialmente ricurva con forma ellittica .
10. 10) Campana di contenimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8 o 9, comprendente inoltre una pluralità di fori (12) posizionati in corrispondenza della detta prima estremità (Ila).
11. 11) Campana di contenimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre mezzi di ancoraggio (13), suscettibili d'esser associati a funi o cavi di trazioni per la movimentazione della detta campana (10).
12. 12) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 2, in cui il detto elemento di bordo (16) è suscettibile di essere calato sul detto fondale marino in un secondo tempo rispetto al detto corpo (il) della detta campana (10).
13. 13) Campana di contenimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto corpo (il) è realizzato in un materiale limitante una trasmissione di radiazioni ionizzanti.
14. 14) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 6, comprendente inoltre un anello di guarnizione (16b) suscettibile di sovrapporsi almeno parzialmente al detto elemento di bordo (16) ed al detto corpo (il) della detta campana (10) ed isolante in uso una pluralità di cavità (17) individuate in una zona compresa tra il detto elemento di bordo (16) ed il detto corpo (il) della detta campana (10).
15. 15) Campana di contenimento secondo la rivendicazione 5, in cui il detto batacchio (20) comprende un elemento di tappo (20a) avente forma complementare rispetto ad uno smusso (12a) del detto foro (12).
16. 16) Metodo di contenimento di un solido liquido o gas presente o fuoriuscente da un fondale marino, il detto metodo comprendendo: - un passo di affondamento di una campana (10) comprendente un corpo (11) avente una cavità (14) suscettibile, in uso, di contenere solidi, liquidi o gas in una condizione di isolamento rispetto ad un ambiente marino esterno alla cavità (14) stessa; - un passo di deposizione della campana (10) sul fondale marino in modo tale che una sua estremità inferiore (llb) sia sostanzialmente in contatto con il detto fondale; - un passo di isolamento ulteriore della detta cavità (14) per mezzo di una sovrapposizione di un anello di guarnizione (16b) della detta campana (10) ad un elemento di bordo (16) scorrevolmente vincolato su detto corpo (11) e distanziato dal detto corpo (11); il detto elemento di bordo (16), durante il detto passo di deposizione della detta campana (10) sul detto fondale marino, scorrendo sul detto corpo (11) ed andando in battuta sul detto anello di guarnizione (16) rimanendo sostanzialmente bloccato tra il detto anello di guarnizione (16) ed il detto fondale marino. Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.