IT201800006806A1

IT201800006806A1 - Apparato e metodo per la pulizia interna di una tubazione

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Publication number: IT201800006806A1
Application number: IT102018000006806A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2019-12-29
Also published as: US12005483B2; MX2024009065A; EP4245432A2; EP3814030B1; US12303949B2; EP3814030A2; US20240198398A1; EP4245432A3; WO2020003222A2; MX2020014011A; US20210245210A1; WO2020003222A3

Description

APPARATO E METODO PER LA PULIZIA INTERNA DI UNA TUBAZIONE Campo tecnico

La presente invenzione è relativa ad un apparato ed un metodo per la pulizia interna di una tubazione, in particolare una tubazione asservita alla produzione di idrocarburi. L’apparato oggetto della presente invenzione è particolarmente indicato per la rimozione di depositi interni alla tubazione.

Arte Nota

Il problema dell’intasamento parziale o totale di tubazioni di produzione o tubazioni di impianto, generalmente impiegate nel campo della produzione di idrocarburi, affligge da tempo l’industria dell’Oil & Gas.

A seconda della tipologia di fluido trasportato (ad esempio composizione, reologia e contaminanti presenti) e delle condizioni di trasporto (ad esempio pressione, temperatura, velocità e percorso), una tubazione può essere soggetta nel tempo alla formazione di depositi al suo interno con l’effetto di una diminuzione della sezione interna efficace di passaggio fino ad arrivare, in casi estremi, alla ostruzione totale del passaggio del fluido.

Ovviamente, una diminuzione sensibile della sezione interna di passaggio di una tubazione comporta una serie di svantaggi tra cui maggiori perdite di carico lunga la linea che possono portare ad aumenti di pressione interna e maggior consumo ai sistemi di pompaggio per garantire profili di portata in linea

con quanto desiderato. L’accumulo di sostanze occludenti all’interno della tubazione può inoltre intensificare fenomeni di aumento locale di velocità e vibrazione oltre che rappresentare un catalizzatore di accumulo di detriti che può quindi portare ad una velocità di occlusione più rapida della linea stessa.

Risulta quindi evidente che è necessario provvedere periodicamente alla rimozione di depositi presenti all’interno delle tubazioni per ripristinarne la completa ed efficace funzionalità.

Ad oggi esistono differenti modalità con le quali è possibile intervenire su tubazioni parzialmente occluse da depositi interni che possono essere raggruppate in due grandi categorie: non invasive ed invasive.

Una modalità non invasiva si basa su manovre coordinate di variazione di pressione all’interno della tubazione in maniera da creare dei fronti d’onda di pressione che possono rilasciare energia in prossimità delle occlusioni depositate in maniera da provocarne il distacco; questo metodo, benché di relativa facile implementazione rappresenta di gran lunga quello meno efficace, fortemente dipendente dalla tipologia e dimensione dei depositi, essendo quasi totalmente inutile in caso di presenza di sacche di gas che compromettono l’effetto dirompente delle onde di pressione generate.

Un’altra modalità di pulizia non invasiva si affida

all’iniezione frequente e massiccia di sostanze chimiche dette anche genericamente “chemicals” con la funzione di rallentare, inibire e/o disgregare eventuali formazioni occludenti la sezione interna della tubazione; anche in questo caso l’efficacia non è elevata e spesso non consente una completa pulizia della tubazione. Inoltre, l’iniezione massiva e periodica di queste sostanze chimiche necessita di elementi impiantistici dedicati e rappresenta un costo di esercizio non indifferente in considerazione della dispendiosità degli stessi chemicals.

In una ottica non invasiva possono anche essere previste delle sessioni di flussaggio con fluidi solventi a temperatura elevata per facilitare la disgregazione delle formazioni occludenti; anche questa modalità risulta solo parzialmente efficace, costosa e comporta l’interruzione del normale esercizio della tubazione e quindi sospensione della produzione.

Considerando invece la categoria di modalità invasive per la pulizia interna di una tubazione, sono diffuse diverse tipologie di apparecchi detti in gergo “pigs”, inseriti nella tubazione. I pigs rimuovono meccanicamente i depositi occludenti durante il loro moto di avanzamento spinti dalla pressione di un fluido interno alla tubazione; normalmente i pigs sono provvisti di una sezione che realizza la tenuta a pressione sull’interno della parete della tubazione per

garantire la forza propulsiva sviluppata mediante la pressione del fluido interno alla tubazione medesima.

La pulizia interna di tubazioni mediante pigs necessita che la linea sia predisposta a tale scopo, comprendendo delle trappole di lancio e di recupero del pig, un loop della linea; è altresì necessario che la pressione del fluido propulsore sia sufficiente a vincere gli attriti e le resistenze scaturenti dall’interazione del pig con la tubazione.

L’utilizzo dei tradizionali pigs comporta comunque degli svantaggi; la mancanza di sufficiente pressione all’interno della linea impedisce la movimentazione del pig e quindi l’utilizzo di questo sistema non è possibile per tubazioni concepite per basse pressioni; i tradizionali pigs puliscono meccanicamente la linea spazzando via dalla superficie interna della tubazione i depositi occludenti e accumulandoli anteriormente durante il loro moto di avanzamento, è quindi evidente che l’eccessivo accumulo di materiale asportato dalle pareti della tubazione e spinto durante il movimento del pig può rappresentare un rischio di occlusione totale della tubazione con perdita del pig all’interno della linea o di rottura della stessa. È quindi necessario pianificare sessioni di pulizia tramite pigs la cui frequenza è dipendente dalla tipologia di fluido, condizioni di pressione e temperatura e tipologia di depositi occludenti. Inoltre, frequentemente il normale esercizio della tubazione deve essere interrotto

provocando una interruzione della produzione di idrocarburi. In caso di occlusione totale della tubazione, l’utilizzo di dei normali pigs sopra descritti è sconsigliabile o addirittura impraticabile data l’impossibilità di movimentare il pig attraverso la sezione di tubazione occlusa.

In casi di particolare severità di occlusione o in presenza di depositi compatti, duri e difficilmente rimovibili, si ricorre ad interventi mediante Coiled Tubings (CT), dispositivi dotati di una linea flessibile per il trasporto di fluido pressurizzato e una testa pulente dotata di getti in pressione utilizzati per la \rimozione dei depositi. Ovviamente, l’utilizzo di CT, normalmente con fluidi caldi pressurizzati, richiede l’interruzione delle normali operazioni della tubazione, sospensione della produzione di idrocarburi e richiede attrezzature di superficie molto complesse e costose per la gestione che risultano di grande impatto in caso di pulizia di tubazioni sottomarine per le quali è necessario predisporre le necessarie apparecchiature su un natante dedicato.

Risulta quindi evidente da quanto sopra descritto che le tecniche note per la pulizia interna di una tubazione presentano una serie di problemi tecnici che comprendono l’interruzione temporanea del normale esercizio, l’impossibilità di pulizia per tubazioni non “piggabili” dove ad esempio è presente solo un accesso alla tubazione o il

deposito accumulato internamente è troppo duro e/o spesso, l’impiego di impattanti attrezzature esterne alla linea asservite alla gestione e al funzionamento del CT, la movimentazione del pig solo in una direzione lungo la linea e la necessità di condizioni minime per il corretto funzionamento del pig (pressione minima necessaria al movimento).

Scopo della presente invenzione

Scopo della presente invenzione è realizzare un apparato ed un procedimento per la pulizia interna di una tubazione che superino gli inconvenienti dell’arte nota, consentendo di intervenire efficacemente nella pulizia interna di una tubazione parzialmente o totalmente ostruita evitando di interrompere totalmente il normale esercizio della tubazione e garantendo quindi la continuità della produzione di idrocarburi.

Descrizione generale dell’invenzione

Secondo la presente invenzione si è realizzato un apparato per la pulizia interna di una tubazione capace di rimuovere i depositi evitando l’interruzione del normale esercizio della tubazione inteso come trasporto di fluidi per cui la tubazione è normalmente utilizzata.

Costituisce pertanto un primo oggetto della presente invenzione un apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5, l’apparato 1 comprendente:

- una testa rotante 10, 110 di pulizia intercambiabile; - un dispositivo motore 50 accoppiato alla testa rotante 10, 110 di pulizia che ne controlla selettivamente la rotazione, il dispositivo motore 50 comprendente un involucro 55, un motoriduttore 51 alloggiato all’interno dell’involucro 55 e un albero di trasmissione 56, definente un asse di rotazione A, protrudente dall’involucro 55;

- un dispositivo di movimento 90 configurato per muovere l’apparato 1 all’interno della tubazione 5, il dispositivo di movimento 90 essendo collegato al dispositivo motore 50;

- un sistema remoto 7 di gestione dell’apparato 1 collegato al dispositivo motore 50 e al dispositivo di movimento 90 mediante mezzi 8 atti al trasferimento di segnali elettrici e potenza;

il dispositivo motore 50 essendo frapposto tra la testa rotante 10, 110 di pulizia e il dispositivo di movimento 90. È inoltre oggetto della presente invenzione un procedimento per la pulizia interna di una tubazione come successivamente descritto.

Breve descrizione delle Figure

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di alcuni sui esempi non limitativo di attuazione con riferimento alle

figure dei disegni annessi, in cui:

- la figura 1 rappresenta una vista schematica dell’apparato di pulizia, inserito in una tubazione, in cui sono evidenti i tre principali componenti quali la testa rotante, il dispositivo motore e il dispositivo di movimentazione collegati ad un sistema remoto di gestione, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 2 rappresenta una vista tridimensionale della testa rotante collegata al dispositivo motore in cui è evidente anche il giunto cardanico di collegamento tra il dispositivo motore e il dispositivo di movimentazione, particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 3 rappresenta una vista tridimensionale della testa rotante collegata al dispositivo motore in cui si realizza una configurazione “dual vessel”, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 4 rappresenta una vista tridimensionale del motoriduttore corredato di albero di trasmissione ed elementi metallici dissipatori di calore, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 5 rappresenta una vista tridimensionale dell’involucro del dispositivo motore provvisto di spazzole di centraggio, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 6 rappresenta una vista tridimensionale di una particolare realizzazione della testa rotante in cui sono visibili la parte mobile, la parte fissa, la punta rotante, le spazzole metalliche e relativi inserti, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 7 rappresenta una vista in sezione della testa rotante in cui sono visibili la parte mobile, la parte fissa, la punta rotante, le spazzole metalliche e relativi inserti, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 8 rappresenta una vista in pianta ed in sezione della parte mobile della testa rotante in cui si evidenzia la struttura troncoconica e le aperture di passaggio mobili, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 9 rappresenta una vista in pianta ed in sezione della parte fissa della testa rotante in cui si evidenzia la struttura troncoconica e le aperture di passaggio fisse, con particolari e dettagli omessi per chiarezza; - la figura 10 rappresenta una vista tridimensionale di una particolare realizzazione della testa rotante in cui sono visibili la parte mobile, la parte fissa, la punta rotante, le spazzole metalliche e relativi inserti, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 11 rappresenta una vista in sezione della testa rotante in cui sono visibili la parte mobile, la parte fissa, la punta rotante, le spazzole metalliche e relativi inserti, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 12 rappresenta una vista in pianta ed in sezione della parte mobile della testa rotante in cui si evidenziano la parte fissa, quella mobile, la punta rotante e le aperture di passaggio mobili, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

- la figura 13 rappresenta una vista in pianta ed in sezione della parte fissa della testa rotante in cui si evidenziano i bracci radiali, i relativi profili taglienti e le aperture di passaggio fisse, con particolari e dettagli omessi per chiarezza;

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Ai fini della presente invenzione si definisce come anteriore una disposizione più prossima alla punta rotante 30 della testa rotante 11, 110 e come posteriore una disposizione più prossima al dispositivo motore 50.

Come anticipato, è oggetto della presente invenzione un apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5, capace di superare i limiti e i problemi tecnici dell’arte nota garantendo la pulizia interna di tubazione senza interrompere totalmente il normale flusso operativo della tubazione e

quindi la produzione di idrocarburi in caso si tratti di conduttura asservita al trasporto di prodotti petroliferi.

Con riferimento alla figura 1, si evidenzia come la presente invenzione si realizzi mediante l’utilizzo combinato di tre principali componenti quali una testa rotante 10, 110 un dispositivo motore 50 ed un dispositivo di movimentazione 90 dell’apparato 1, opportunamente inseriti internamente ad una tubazione 5 e gestiti mediante un sistema remoto 7 che scambia una pluralità di segnali con l’apparato 1 mentre provvede anche alla sua alimentazione elettrica. La testa rotante 10, 110 è collegata al dispositivo motore 50 che ne permette selettivamente la rotazione attraverso l’albero di trasmissione 56 torsionalmente accoppiato alla testa rotante 10, 110. La testa rotante 10, 110 è intercambiabile in maniera da consentirne la sostituzione in caso di rottura, usura o semplicemente nel caso in cui si utilizzino differenti tipologie di teste rotanti in base alla tipologia di depositi interni alla tubazione. Il dispositivo motore 50 comprende un motoriduttore 51 che permette di variare sia la velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 sia la coppia applicata alla stessa. In una configurazione preferita dell’invenzione il motoriduttore 51 comprende un riduttore ad ingranaggi epicicloidali, particolarmente indicato per gestire anche coppie rilevanti con ingombri relativamente contenuti avendo un’alta densità di potenza. L’albero di trasmissione 56,

uscente dall’involucro 55 del dispositivo motore 50 secondo un asse di rotazione A, si accoppia alla testa rotante 10, 110. Il dispositivo di movimento 90 è invece asservito alla movimentazione dell’apparato 1 che selettivamente determina la velocità ed il verso di movimento dell’apparato 1 all’interno della tubazione 5 mediante il suo collegamento al dispositivo motore 50. La disposizione reciproca della testa rotante 10, 110, del dispositivo motore 50 e del dispositivo di movimento 90 configura un apparato 1 longitudinalmente sviluppato rispetto all’asse della tubazione 5 in cui i componenti sono allocati sequenzialmente con il dispositivo motore 50 frapposto tra la testa rotante 10, 110 e il dispositivo di movimentazione 90. Il dispositivo di movimentazione 90 è assimilabile alla famiglia dei dispositivi già presenti sul mercato denominati in gergo “crawlers” e quindi di per sé noto.

Come anticipato, uno degli svantaggi comune ai dispositivi di pulizia interna di tubazioni noti e la necessità di interrompere il normale funzionamento della tubazione; un vantaggio importante oggetto della presente invenzione è quindi l’adozione di un apparato 1 in grado di pulire internamente una tubazione senza interrompere il flusso di normale funzionamento, ma preferibilmente riducendone temporaneamente la portata.

In una configurazione preferita dell’invenzione quindi, la testa rotante 10, 110 di pulizia è provvista di almeno un’apertura che consente il passaggio di un fluido tra la parte anteriore e quella posteriore della testa rotante 10, 110 o viceversa. La presenza di almeno un’apertura nella testa rotante 10, 110 garantisce al fluido normalmente circolante nella tubazione di poter continuare a fluire quanto l’apparato 1 è inserito nella tubazione 5, evitando un fermo del normale esercizio. Contrariamente quindi a quanto previsto nei sistemi “pigs” tradizionali in cui la presenza di aperture trasparenti al fluido circolante rappresenterebbe un effetto indesiderato in quanto verrebbe diminuita la spinta propulsiva del fluido utilizzato per la movimentazione del pig, secondo la presente invenzione la presenza di detta almeno un’apertura assicura il mantenimento della circolazione all’interno della tubazione 5. Secondo la presente invenzione la presenza di una o più aperture come precedentemente descritte non influenza la capacità di movimento dell’apparato 1 in quanto non dipendente dalla spinta del fluido interno circolante che è assicurato dal dispositivo di movimento 90. Inoltre, l’apparato 1 dotato del dispositivo di movimentazione 90 è capace di avanzare all’interno della tubazione 5 indipendentemente dal verso di circolazione del fluido normalmente fluente all’interno della tubazione medesima; in sostanza quindi l’apparato 1 può muoversi sia in equi corrente che in contro corrente rispetto

al fluido contenuto nella tubazione 5 non dipendendo dalla spinta propulsiva normalmente generata dal fluido nei pigs tradizionali.

Con riferimento alla figura 2, nell’ottica di assicurare una area di passaggio per il fluido normalmente circolante nella tubazione 5 anche quando l’apparato 1 è inserito all’interno della tubazione medesima, in una ulteriore configurazione preferita dell’invenzione l’apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5, l’area di ingombro massima dell’involucro 55 del dispositivo motore 50 e del dispositivo di movimento 90, valutate ciascuna in una sezione trasversale giacente in un piano ortogonale all’asse dell’albero di trasmissione 56, sono minori dell’area di ingombro massima, valutata in una sezione trasversale giacente in un piano ortogonale all’asse dell’albero di trasmissione 56, della parte mobile 12 della testa rotante 10.

In questo modo, lungo l’intero sviluppo dell’apparato 1, è garantita una area di passaggio tra l’apparato 1 e l’interno della tubazione 5 che consente al fluido normalmente presente di fluire anche in presenza dell’apparato 1.

Al fine di pulire efficacemente una tubazione 5, è necessario che l’apparato 1 sia in grado di operare non solo lungo tratti rettilinei di tubazione ma anche lungo tratti curvilinei.

A tale scopo, in una configurazione preferita dell’invenzione, nell’apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5, il

dispositivo di movimento 90 è collegato al dispositivo motore 50 mediante un giunto snodato 100, preferibilmente un giunto cardanico. Il comportamento snodabile assicurato dall’interposizione di un giunto 100 tra il dispositivo motore 50 ed il dispositivo di movimento 90, permette all’apparato 1 di muoversi anche lungo tubazioni con una curvatura fino a cinque volte il diametro della tubazione.

Con riferimento alla figura 4, nell’ottica di un funzionamento affidabile e della massima disponibilità dell’apparato 1, è necessario che il motoriduttore 51 all’interno del dispositivo motore 50 sia adeguatamente raffreddato per mantenere temperature compatibili con un funzionamento in continuo duraturo. A tale scopo la carcassa del motoriduttore 51 è vantaggiosamente dotata di elementi metallici dissipatori di calore 59 a contatto, atti a smaltire il calore prodotto dal motoriduttore 51. Gli elementi metallici dissipatori di calore 59 sono preferibilmente ottenuti da materiale con elevata conducibilità termica come ad esempio l’alluminio al fine di massimizzare la dissipazione di calore. Per evitare un accumulo di calore all’interno dell’involucro 55 del dispositivo motore 50, è preferibile riempire l’involucro 55 con un fluido diatermico e dielettrico in modo da creare un ponte termico che trasporti l’energia termica prodotta dal motoriduttore 51 all’ambiente esterno del dispositivo motore 50. Un ulteriore problema dovuto all’aumento di temperatura

internamente all’involucro 55 è l’aumento del volume del fluido diatermico e dielettrico in esso contenuto, risultante in un incremento della pressione interna all’involucro 55; l’installazione di un compensatore di pressione, di per sé noto, nell’involucro 55 consente di bilanciare la pressione del fluido diatermico e dielettrico rispetto alla pressione esterna. In una configurazione preferita dell’invenzione quindi il dispositivo motore 50 comprende:

- uno o più elementi metallici dissipatori di calore 59 disposti a contatto con la carcassa del motoriduttore 51 essendo l’involucro 55 del dispositivo motore 50 riempito con un fluido diatermico e dielettrico; - un compensatore di pressione esposto sia alla pressione del fluido diatermico e dielettrico sia alla pressione del fluido esterno all’involucro 55;

il compensatore di pressione essendo configurato per bilanciare la pressione del fluido diatermico e dielettrico il cui volume è influenzato dalle variazioni di temperatura indotte dagli elementi metallici dissipatori di calore 59 rispetto alla pressione esterna. Più generalmente il compensatore di pressione è configurato per equalizzare la pressione del fluido diatermico e dielettrico interno all’involucro 55 rispetto alla pressione presente esternamente all’apparato 1.

Il dispositivo motore 50 ha un diametro esterno massimo minore del diametro interno della tubazione 5 nella quale è impegnato. È quindi evidente che, nel suo movimento lungo la tubazione 5, si presenta il problema di mantenere il dispositivo motore 50 in una posizione sostanzialmente centrale rispetto alla tubazione 5 per garantire un corretto posizionamento della testa rotante 10, 110 ad esso collegata. Con riferimento alla figura 5, in una configurazione preferita dell’invenzione quindi, il dispositivo motore 50 comprende una pluralità di spazzole di centraggio 61 che si estendono radialmente rispetto all’asse di rotazione A per una lunghezza predeterminata a partire da almeno un collare porta spazzole 60 installato sulla superficie dell’involucro 55. In una ulteriore configurazione preferita sono presenti due collari porta spazzole 60.

Il sistema remoto 7 di gestione è asservito a pilotare selettivamente il comportamento dell’apparato 1 modificando la velocità e direzione di movimento all’interno della tubazione 5, variando la velocità di rotazione ed il senso di rotazione (orario o antiorario) della testa rotante 10, 110 e monitorando in continuo ed in tempo reale l’avanzamento dell’apparato 1 e il suo funzionamento. A tale scopo l’apparato 1 comprende opportunamente uno o più strumenti che consentono di rilevare lo stato delle attività durante

l’utilizzo dell’apparato 1. In una configurazione preferita dell’invenzione l’apparato 1 può quindi comprendere:

- almeno un sensore di temperatura installato a contatto con la carcassa del motoriduttore 51; questo sensore misura in continuo la temperatura della carcassa del motoriduttore 51;

- almeno un sensore di temperatura installato a contatto con almeno un elemento metallico dissipatore di calore (59) per verificare l’efficacia di dissipazione; in questo modo è possibile stabilire se la dissipazione del calore mediante gli elementi metallici è efficace; - almeno un sensore di pressione interna per monitorare la pressione del fluido diatermico e dielettrico; in questo modo si controlla l’andamento della pressione all’interno dell’involucro 55 evitando situazioni di rischio dovute ad eccessivi valori di pressione interna;

- almeno un sensore di pressione esterna per monitorare la pressione del fluido esterno all’involucro 55; in questo modo è possibile capire la differenza tra pressione interna all’involucro 55 e esterna e quindi prevedere un corretto funzionamento del compensatore di pressione;

- almeno un microfono configurato per recepire suoni provenienti dall’ambiente esterno all’involucro 55;

l’utilizzo di un microfono per ascoltare i suoni prodotti durante le operazioni di pulizia consente di capire come la disgregazione dei depositi avviene, se interviene un cambiamento nella loro consistenza, durezza e quindi resistenza. L’ascolto dei suoni attraverso il microfono installato consente di evidenziare variazioni delle condizioni esterne all’apparato 1 e di acquisire dati su eventuale usura delle varie parti meccaniche in movimento: ad esempio modifiche nello spettro armonico del segnale sonoro possono rappresentare un sintomo di usura dei componenti rotanti, la presenza di rumori di tipo “impulsivo”, come ad esempio colpi o martellamenti, possono essere ricondotti alla presenza di elementi/agglomerati più duri del deposito in fase di disgregazione.

Sulla base delle informazioni acquisite tramite uno o più sensori o microfono sopra descritti, il sistema remoto 7 di gestione modifica i parametri operativi dell’apparato 1 come ad esempio velocità di movimento, velocità e senso di di rotazione della testa rotante 10, 110.

Un ulteriore vantaggio dell’apparato 1 secondo la presente invenzione è che la testa rotante 10, 110 è intercambiabile, permettendo quindi l’utilizzo di differenti teste rotanti in base alla tipologia di depositi presenti all’interno della

tubazione 5; sulla base della quantità, spessore e durezza dei depositi, l’apparato 1 può essere equipaggiato con teste rotanti di diverso disegno che meglio si adattano ai particolari depositi da rimuovere dalla tubazione 5.

Con riferimento alle figure 6, 7, 8 e 9, in una configurazione preferita dell’invenzione la testa rotante 10 di pulizia comprende:

- una parte fissa 11 comprendente:

● una flangia di fissaggio 29, solidale all’involucro 55 del dispositivo motore 50, dotata di un foro di passaggio 33 per l’albero di trasmissione 56;

● un elemento tubolare cavo 26, protrudente ortogonalmente dalla flangia di fissaggio 29 e coassiale al foro di passaggio 33, predisposto per essere attraversato coassialmente dall’albero di trasmissione 56;

● una corona circolare 28 disposta nella parte posteriore della testa rotante 10, coassiale all’elemento tubolare cavo 26 e detta corona circolare 28 essendo di diametro interno maggiore a quello della flangia di fissaggio 29;

● una pluralità di costole radiali 27 protrudenti dalla superficie esterna dell’elemento tubolare cavo 26 e solidali alla flangia di fissaggio 29 e

alla corona circolare 28, le costole radiali 27 avendo forma tale da configurare una struttura troncoconica retta della parte fissa 11 e delimitando una pluralità di aperture di passaggio fisse 20;

- una parte mobile 12 comprendente:

● un anello anteriore 21 e un anello posteriore 22 di diametro interno maggiore sia rispetto al diametro esterno dell’anello anteriore 21 sia rispetto al diametro esterno della corona circolare 28, disposti coassialmente e distanziati tramite bracci di collegamento 23 obliqui a formare una struttura troncoconica retta della parte mobile 12 e delimitando una pluralità di aperture di passaggio mobili 25;

la parte fissa 11 essendo solidale all’involucro 55 e con l’elemento tubolare cavo 26 coassiale all’albero di trasmissione 56 che protrude oltre l’elemento tubolare cavo 26 sulla parte anteriore della testa rotante 10 mentre la parte mobile 12 è coassialmente installata anteriormente alla parte fissa 11 in modo che una porzione dell’albero di trasmissione 56 protrudente sia torsionalmente ingaggiata all’anello anteriore 21 permettendo la rotazione della parte mobile 12. Risulta quindi evidente dalla descrizione e dalle figure che la realizzazione preferita della testa rotante 10 sopra

descritta configura la combinazione di una parte fissa 11 e una parte mobile 12 coassialmente installate rispetto all’albero di trasmissione 56 in modo che la parte mobile 12 sia posta in rotazione rispetto alla parte fissa 11. Sia la parte fissa 11 sia quella mobile 12 hanno una forma sostanzialmente troncoconica retta che premette una buona penetrazione nei depositi da eliminare dalla tubazione 5. In una ulteriore configurazione preferita della testa rotante 10, tra la parte mobile 12 e la parte fissa 11 della testa rotante 10 sono interposti un cuscinetto anteriore 31 tra l’anello anteriore 21 e l’estremità anteriore dell’elemento tubolare cavo 26 e un cuscinetto posteriore 32 tra l’anello posteriore 22 e la corona circolare 28 rendendo la parte fissa 11 elemento strutturale collaborante alle sollecitazioni insistenti sulla parte mobile 12. L’interposizione tra la parte mobile 12 e la parte fissa 11 dei cuscinetti che trasmettono alla parte fissa 11 le sollecitazioni insistenti sulla parte mobile 12 durante le operazioni di pulizia e disgregazione dei depositi aumenta la rigidità della testa rotante 10, diminuendo quindi le deformazioni in esercizio. Al fine di aumentare l’efficacia di rimozione dei depositi nella tubazione 5, in una ulteriore configurazione preferita i bracci di collegamento 23 obliqui della testa rotante 10 comprendono una pluralità di rilievi 24, affacciati sulla parte anteriore della la testa rotante 10, dotati di inserti

taglienti 13 removibili. In questo modo, durante la rotazione ed avanzamento della testa rotante 10, gli inserti taglienti 13 disgregano i depositi interni alla tubazione 5. Gli inserti taglienti 13 sono vantaggiosamente rimovibili per garantire la pronta sostituzione in caso di rottura od usura.

In una ulteriore configurazione preferita dell’invenzione gli inserti taglienti 13 removibili sono disposti in maniera sfalsata sui bracci di collegamento 23 in modo che la superficie troncoconica descritta dai bracci di collegamento 23 obliqui durante la rotazione della parte mobile 12 sia integralmente spazzata dai taglienti 13. In questo modo, si garantisce una completa e uniforme azione di rimozione dei depositi mediante gli inserti taglienti 13 durante la rotazione della parte mobile 12. A seconda della disposizione degli inserti taglienti e del numero di bracci di collegamento 23 la totale copertura della superficie spazzata può essere realizzata con mezzo giro o un giro completo della parte mobile 12.

In una ulteriore configurazione preferita dell’invenzione come raffigurato nelle figure 9, 10, 11 e 12, la testa rotante 110 di pulizia dell’apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5 comprende:

- una parte fissa 115 comprendente:

� una flangia di fissaggio 77, solidale all’involucro 55 del dispositivo motore 50, dotata

di un foro di passaggio 76 per l’albero di trasmissione 56;

● una corona circolare 81, coassiale al foro di passaggio 76 e detta corona circolare 81 essendo di diametro esterno maggiore a quello della flangia di fissaggio 77;

● una pluralità di elementi radiali 72, ognuno dei quali si diparte dalla flangia di fissaggio 77 e si unisce e alla corona circolare 81, disposti in modo tale da configurare una struttura a raggiera che delimita una pluralità di aperture di passaggio fisse 74;

- una parte mobile 120 comprendente:

● un anello posteriore 82, di diametro interno maggiore rispetto al diametro esterno della corona circolare 81, disposto coassialmente al foro di passaggio 76;

● un elemento tubolare cavo 80, protrudente ortogonalmente a partire dalla superficie anteriore dell’anello posteriore 82 e coassiale al foro di passaggio 76, predisposto per essere attraversato coassialmente dall’albero di trasmissione 56;

● una pluralità di elementi radiali mobili 84 che si estendono dalla superficie esterna dell’elemento

tubolare cavo 80 fino all’anello posteriore 82 e delimitando una pluralità di aperture di passaggio mobili 75;

● una pluralità di bracci radiali 70 disposti su una pluralità di piani paralleli ed ortogonali all’asse di rotazione A protrudenti dalla superficie esterna dell’elemento tubolare cavo 80 in modo che la lunghezza dei bracci radiali 70 riferiti ad un piano posteriore sia maggiore rispetto alla lunghezza dei bracci radiali 70 riferiti ad un piano anteriore, le estremità libere dei bracci radiali (70) essendo provviste di profili taglienti (71);

la parte fissa 115 essendo solidale all’involucro 55 e con il foro di passaggio 76 coassiale all’albero di trasmissione 56 mentre la parte mobile 120 è installata anteriormente alla parte fissa 115 con l’elemento tubolare cavo 80 coassiale al foro di passaggio 76 in modo che una porzione dell’albero di trasmissione 56 sia torsionalmente ingaggiata alla parte anteriore dell’elemento tubolare cavo 80 permettendo la rotazione della parte mobile 120 e detto albero di trasmissione 56 sia protrudente oltre l’elemento tubolare cavo 80 sulla parte anteriore della testa rotante 110. Preferibilmente, nella testa rotante 110, tra la parte mobile 120 e la parte fissa 115 della testa rotante 110 è interposto

un cuscinetto posteriore 85 tra l’anello posteriore 82 e la corona circolare 81. Questo consente di agevolare la rotazione della parte mobile 120 sotto carico trasferendo parte delle sollecitazioni alla parte fissa 115 mantenendo la necessaria capacità di libera rotazione.

Nel caso in cui la quantità e dislocazione dei depositi interni alla tubazione 5 sia tale da occludere totalmente la sezione interna di passaggio, le operazioni di disgregazione dei depositi sono avvantaggiate da un dispositivo di penetrazione all’interno del blocco di depositi. A tale scopo risulta particolarmente vantaggioso dotare la testa rotante in una qualsiasi delle sue implementazioni preferite di una punta perforante rotante che, mediante l’avanzamento dell’apparato 1, si impegna nei depositi occludenti creando un varco e permettendo la successiva asportazione degli stessi. In una configurazione preferita dell’invenzione quindi, nell’apparato 1 per la pulizia interna di una tubazione 5 la testa rotante 10, 110 comprende una punta perforante rotante 30, 73 coassialmente installata anteriormente alla parte mobile 12, 120 in modo che una porzione dell’albero di trasmissione 56 protrudente sia accoppiata torsionalmente alla punta perforante rotante 30, 73 permettendone la rotazione unitamente alla parte mobile 12, 120. La punta perforante rotante 30, 73 è preferibilmente dotata di profili taglienti

atti a favorire la penetrazione e la rimozione di parte dei depositi occludenti.

Normalmente, il dispositivo motore 50 oltre a comprendere all’interno dell’involucro 55, il motoriduttore 51, il compensatore di pressione ed essendo l’involucro 55 riempito di un fluido diatermico e dielettrico, è dotato di componentistica elettronica asservita al funzionamento del motoriduttore 51 e dei sensori installati. Con riferimento alla figura 3, in particolari casi operativi o di anomalie in cui la pressione e/o la temperatura all’interno dell’involucro 55 raggiungono valori non compatibili con il corretto funzionamento dell’elettronica, può essere opportuno segregare la componentistica elettronica installandola separatamente dal gruppo motoriduttore 51 in un modulo di elettronica 130 dedicato; ai fini della presente invenzione, questa configurazione viene chiamata “dual vessel”. In una configurazione preferita dell’invenzione l’apparato 1 comprende un modulo di elettronica 130 contenente i componenti elettronici asserviti al funzionamento del motoriduttore 51 e della sensoristica installata; il modulo di elettronica 130 è preferibilmente frapposto tra il dispositivo motore 50 ed il dispositivo di movimentazione 90 e collegato con connessioni di segnali e potenza ad entrambi. Al fine di garantire la necessaria snodabilità dell’apparato 1 nell’ottica di muoversi anche in tratti curvi della tubazione 5, il modulo di

elettronica 130 è collegato al dispositivo motore 50 preferibilmente mediante un doppio giunto snodato 140, più preferibilmente un doppio giunto cardanico e al dispositivo di movimentazione 90 preferibilmente mediante un giunto snodato 100, più preferibilmente un giunto cardanico.

In una qualsiasi delle configurazioni preferite precedentemente descritte la testa rotante 10, 110 è dotata di una parte fissa 11, 115 ed una parte mobile 12, 120 che configurano rispettivamente delle aperture di passaggio fisse 20, 74 e delle aperture di passaggio mobili 25, 75; le funzioni di dette aperture sono molteplici; esse garantiscono il passaggio del fluido normalmente circolante nella tubazione 5 in maniera da evitare la fermata della produzione quando l’apparato 1 è impegnato nella tubazione 5; inoltre, la rotazione relativa tra le aperture di passaggio mobili 25, 75 e fisse 20, 74 esercita una azione frantumante dei depositi distaccati per azione meccanica dalla parte mobile 12, 120 della testa rotante 10, 110 ed evacuati mediante il fluido normalmente circolante. Nel caso in cui quindi i depositi, una volta staccati dall’interno della tubazione 5, risultino di dimensioni non compatibili con il loro smaltimento utilizzando il fluido di normale esercizio come vettore, il passaggio di detti depositi attraverso le aperture di passaggio 25, 75 20, 74 della testa rotante 10, 110 ne determina uno sminuzzamento dipendente dalla dimensione di dette aperture di passaggio. In

sintesi quindi, un ulteriore vantaggio della presente invenzione è quello di ridurre la dimensione dei depositi staccati dall’interno della tubazione 5 in modo da farli agevolmente fluire utilizzando il fluido di nomale esercizio come vettore e minimizzare sensibilmente il rischio di intasamento durante l’evacuazione dei depositi rimossi. L’effetto sinergico delle aperture di passaggio mobili 25, 75 e quelle fisse 20, 74 nel triturare i depostiti grazie al loro moto relativo risulta inaspettatamente vantaggioso.

Al fine di migliorare l’efficacia di pulizia dell’apparato 1, una pluralità di spazzole 14, 78 radiali può essere installata sulla testa rotante 10, 110; le spazzole 14, 78 grazie al movimento combinato di rotazione ed avanzamento risultano particolarmente efficaci nel liberare la superficie interna della tubazione 5 da depositi, dette spazzole inoltre, grazie alla loro intrinseca flessibilità, permettono all’apparato 1 di operare efficacemente anche in sezioni di tubazione affette da imperfezioni dimensionali che impedirebbero il passaggio ad un corpo rigido ingaggiante la superficie interna della tubazione. In una configurazione preferita della presente invenzione secondo una qualsiasi esempio di realizzazione precedentemente descritto la testa rotante 10, 110 comprende una pluralità di spazzole 14, 78 che si estendono radialmente dall’anello posteriore 22, 82 della parte mobile (12, 120) per una lunghezza predeterminata, preferibilmente arrivando a

toccare la superficie interna della tubazione 5. In una ulteriore configurazione preferita dell’invenzione, le spazzole 14, 78 sono ricavate da filamenti metallici.

È altresì oggetto della presente invenzione un procedimento per la pulizia interna di una tubazione 5 comprendente le fasi di:

- introdurre nella tubazione 5 un apparato 1 secondo una qualsiasi delle configurazioni preferite descritte;

- mantenere circolante almeno parte della portata di fluido normalmente fluente nella tubazione 5;

- spostare l’apparato 1 lungo la tubazione 5 attivando selettivamente il dispositivo di movimento 90 mediante un sistema remoto 7 di gestione;

- selettivamente attivare la rotazione della testa rotante 10, 110 mediante il dispositivo motore 50;

- muovere l’apparato 1 lungo la tubazione 5 e contestualmente ruotare la testa rotante 10, 110 ingaggiando depositi almeno parzialmente occlusivi presenti all’interno della tubazione 5;

- disgregare per azione meccanica i depositi almeno parzialmente occlusivi mediante interazione con le spazzole 14, 78, gli inserti taglienti 13 o i profili taglienti 71;

- sminuzzare i depositi disgregati mediante il passaggio attraverso le aperture di passaggio mobili 25, 75 e fisse 20, 74;

- evacuare i depositi sminuzzati mediante la portata parzialmente circolante di fluido normalmente fluente nella tubazione 5.

L’apparato 1 viene quindi introdotto nella tubazione 5 e spostato fino a trovarsi in prossimità dei depositi occludenti che vengono ingaggiati ponendo in rotazione la testa rotante 10, 110 e contestualmente muovendo ulteriormente l’apparato 1; l’interazione degli inserti taglienti 13 o dei profili taglienti 71 con i depositi interni alla tubazione 5 risulta particolarmente efficace nel disgregare conglomerati di depositi occlusivi, inoltre, le spazzole 14 radiali contribuiscono a pulire la superficie interna della tubazione durante l’avanzamento dell’apparato 1. I depositi meccanicamente distaccati vengono poi sminuzzati attraverso il passaggio tra le aree di passaggio mobili e quelle fisse riducendone la dimensione per essere vantaggiosamente evacuati mediante il fluido normalmente circolante all’interno della tubazione 5.

Poiché la tipologia dei depositi e la loro durezza e resistenza possono variare a seconda del servizio della linea, la disgregazione dei depositi può necessitare azioni più o meno incisive esercitando azioni più meno intensive; a tale

scopo la velocità della testa rotante 10, 110 e la velocità di avanzamento dell’apparato 1 posso essere vantaggiosamente selettivamente variate mediante il sistema remoto 7 di gestione e potenza. In una configurazione preferita dell’invenzione il procedimento per la pulizia interna di una tubazione 5 comprendente l’ulteriore fase di variare selettivamente la velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 e la velocità di spostamento dell’apparato 1 mediante il sistema remoto 7 di gestione.

L’adozione di almeno un sensore di temperatura installato a contatto con la carcassa del motoriduttore 51, di almeno un sensore di temperatura installato a contatto con almeno un elemento metallico dissipatore di calore 59, di almeno un sensore di pressione interna per monitorare la pressione del fluido diatermico e dielettrico, di almeno un sensore di pressione esterna per monitorare la pressione del fluido esterno all’involucro 55 e di almeno un microfono configurato per recepire suoni provenienti dall’ambiente esterno all’involucro 55 permette la raccolta di parametri operativi sullo stato di funzionamento dell’apparato 1. I parametri acquisiti mediante la strumentazione installata sull’apparato 1 sono inviati al sistema remoto 7 di gestione, preferibilmente mediante una telemetria dati in tempo reale. I parametri acquisiti vengono considerati per variare selettivamente la velocità di rotazione della testa rotante

10, 110 e la velocità si spostamento dell’apparato 1 con lo scopo di salvaguardare l’apparato 1, la tubazione 5 e contemporaneamente velocizzare le operazioni di pulizia.

Esempi non limitativi delle logiche implementate sia singolarmente sia in maniera combinata per variare selettivamente le velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 e di spostamento dell’apparato 1 sono di seguito descritti:

- quando la corrente assorbita dal motoriduttore 51 e la coppia esercitata per far ruotare la testa rotante 10, 110 ad una velocità di rotazione selezionata è minore rispetto ad un valore predefinito per quella velocità, si dispone un aumento combinato della velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 e della velocità di spostamento dell’apparato 1, riducendo i tempi dell’intervento di pulizia;

- quando la corrente assorbita dal motoriduttore 51 e quindi la coppia esercitata per far ruotare la testa rotante 10, 110 ad una velocità di rotazione selezionata è maggiore rispetto ad un valore predefinito per quella velocità, si dispone una riduzione combinata della velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 e della velocità di spostamento dell’apparato 1 fino a riportare il valore di corrente assorbita al di sotto del valore predefinito;

- quando lo spettro armonico del segnale sonoro rilevato dal microfono si modifica in una fase di operazione a velocità di rotazione della testa rotante e di spostamento dell’apparato 1 costanti, si dispone una riduzione combinata delle due velocità che può arrivare fino al completo arresto delle operazioni provvedendo successivamente al recupero dell’apparato 1 dalla tubazione 5.

- quando la temperatura misurata tramite almeno uno dei sensori di temperatura installati aumenta oltre una soglia massima prestabilita, la potenza inviata al dispositivo motore 50 viene ridotta rallentando combinatamente sia la velocità di rotazione della testa rotante 10, 110 sia la velocità di spostamento dell’apparato 1 fino a quando la temperatura misurata non rientra al di sotto di un valore di soglia prestabilito.

- quando la differenza tra la pressione interna all’involucro 55 e la pressione esterna all’apparato 1 supera un valore predefinito, si dispone una riduzione combinata delle due velocità che può arrivare fino al completo arresto delle operazioni provvedendo successivamente al recupero dell’apparato 1 dalla tubazione 5.

In una configurazione preferita del procedimento oggetto dell’invenzione, la massima velocità di rotazione della testa rotante 10 è di 60 giri/minuto; detta velocità di rotazione è

particolarmente vantaggiosa per la rimozione meccanica dei depositi più duri.

In una ulteriore configurazione preferita del procedimento oggetto dell’invenzione la massima velocità di rotazione della testa rotante 110 è di 300 giri/minuto; questa velocità di rotazione è ritenuta particolarmente vantaggiosa per la rimozione meccanica di depositi più teneri.

In una configurazione preferita del procedimento oggetto dell’invenzione, la coppia massima espressa dal motoriduttore 51 è di 110 Nm.

L’apparato per la pulizia interna di una tubazione 5 e il relativo procedimento oggetto della presente invenzione così concepiti sono suscettibili in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

L’ambito di tutela dell’invenzione è pertanto definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5), l’apparato (1) comprendente: - una testa rotante (10, 110) di pulizia intercambiabile; - un dispositivo motore (50) accoppiato alla testa rotante (10, 110) di pulizia che ne controlla selettivamente la rotazione, il dispositivo motore (50) comprendente un involucro (55), un motoriduttore (51) alloggiato all’interno dell’involucro (55) e un albero di trasmissione (56), definente un asse di rotazione (A), protrudente dall’involucro (55); - un dispositivo di movimento (90) configurato per muovere l’apparato (1) all’interno della tubazione (5), il dispositivo di movimento (90) essendo collegato al dispositivo motore (50); - un sistema remoto (7) di gestione dell’apparato (1) collegato al dispositivo motore (50) e al dispositivo di movimento (90) mediante mezzi (8) atti al trasferimento di segnali elettrici e potenza; il dispositivo motore (50) essendo frapposto tra la testa rotante (10, 110) di pulizia e il dispositivo di movimento (90).
2. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo la rivendicazione 1 in cui la testa rotante (10, 110) di pulizia è provvista di almeno un’apertura che consente il passaggio di un fluido tra la parte anteriore e quella posteriore della testa rotante (10, 110) o viceversa.
3. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il dispositivo di movimento (90) è collegato al dispositivo motore (50) mediante un giunto snodato (100), preferibilmente un giunto cardanico.
4. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui l’area di ingombro massima dell’involucro (55) del dispositivo motore (50) e del dispositivo di movimento (90), valutate ciascuna in una sezione trasversale giacente in un piano ortogonale all’asse dell’albero di trasmissione (56), sono minori dell’area di ingombro massima, valutata in una sezione trasversale giacente in un piano ortogonale all’asse dell’albero di trasmissione (56), della parte mobile (12) della testa rotante (10, 110).
5. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il dispositivo motore (50) comprende: - uno o più elementi metallici dissipatori di calore (59) disposti a contatto con la carcassa del motoriduttore (51) essendo l’involucro (55) del dispositivo motore (50) riempito con un fluido diatermico e dielettrico; - un compensatore di pressione esposto sia alla pressione del fluido diatermico e dielettrico sia alla pressione del fluido esterno all’involucro (55); il compensatore di pressione essendo configurato per bilanciare la pressione del fluido diatermico e dielettrico il cui volume è influenzato dalle variazioni di temperatura indotte dagli elementi metallici dissipatori di calore (59) rispetto alla pressione esterna.
6. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il dispositivo motore (50) comprende una pluralità di spazzole di centraggio (61) che si estendono radialmente rispetto all’asse di rotazione (A) per una lunghezza predeterminata a partire da almeno un collare porta spazzole (60) installato sulla superficie dell’involucro (55).
7. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente: - almeno un sensore di temperatura installato a contatto con la carcassa del motoriduttore (51); - almeno un sensore di temperatura installato a contatto con almeno un elemento metallico dissipatore di calore (59) per verificare l’efficacia di dissipazione; - almeno un sensore di pressione interna per monitorare la pressione del fluido diatermico e dielettrico; - almeno un sensore di pressione esterna per monitorare la pressione del fluido esterno all’involucro (55); - almeno un microfono configurato per recepire suoni provenienti dall’ambiente esterno all’involucro (55).
8. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui la testa rotante (10) di pulizia comprende: - una parte fissa (11) comprendente: ● una flangia di fissaggio (29), solidale all’involucro (55) del dispositivo motore (50), dotata di un foro di passaggio (33) per l’albero di trasmissione (56); ● un elemento tubolare cavo (26), protrudente ortogonalmente dalla flangia di fissaggio (29) e coassiale al foro di passaggio (33), predisposto per essere attraversato coassialmente dall’albero di trasmissione (56); ● una corona circolare (28) disposta nella parte posteriore della testa rotante (10), coassiale all’elemento tubolare cavo (26) e detta corona circolare (28) essendo di diametro interno maggiore a quello della flangia di fissaggio (29); ● una pluralità di costole radiali (27) protrudenti dalla superficie esterna dell’elemento tubolare cavo (26) e solidali alla flangia di fissaggio (29) e alla corona circolare (28), le costole radiali (27) avendo forma tale da configurare una struttura troncoconica retta della parte fissa (11) e delimitando una pluralità di aperture di passaggio fisse (20); - una parte mobile (12) comprendente: ● un anello anteriore (21) e un anello posteriore (22) di diametro interno maggiore sia rispetto al diametro esterno dell’anello anteriore (21) sia rispetto al diametro esterno della corona circolare (28), disposti coassialmente e distanziati tramite bracci di collegamento (23) obliqui a formare una struttura troncoconica retta della parte mobile (12) e delimitando una pluralità di aperture di passaggio mobili (25); la parte fissa (11) essendo solidale all’involucro (55) e con l’elemento tubolare cavo (26) coassiale all’albero di trasmissione (56) che protrude oltre l’elemento tubolare cavo (26) sulla parte anteriore della testa rotante (10) mentre la parte mobile (12) è coassialmente installata anteriormente alla parte fissa (11) in modo che una porzione dell’albero di trasmissione (56) protrudente sia torsionalmente ingaggiata all’anello anteriore (21) permettendo la rotazione della parte mobile (12).
9. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo la rivendicazione 8 in cui tra la parte mobile (12) e la parte fissa (11) della testa rotante (10) sono interposti un cuscinetto anteriore (31) tra l’anello anteriore (21) e l’estremità anteriore dell’elemento tubolare cavo (26) e un cuscinetto posteriore (32) tra l’anello posteriore (22) e la corona circolare (28).
10. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 9 in cui i bracci di collegamento (23) obliqui comprendono una pluralità di rilievi (24), affacciati sulla parte anteriore della la testa rotante (10), dotati di inserti taglienti (13) removibili.
11. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo la rivendicazione 10 in cui gli inserti taglienti (13) removibili sono disposti in maniera sfalsata in modo che la superficie troncoconica descritta dai bracci di collegamento (23) obliqui durante la rotazione della parte mobile (12) della testa rotante (10) sia integralmente spazzata dai taglienti (13).
12. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7 in cui la testa rotante (110) di pulizia comprende: - una parte fissa (115) comprendente: ● una flangia di fissaggio (77), solidale all’involucro (55) del dispositivo motore (50), dotata di un foro di passaggio (76) per l’albero di trasmissione (56); ● una corona circolare (81), coassiale al foro di passaggio (76) e detta corona circolare (81) essendo di diametro esterno maggiore a quello della flangia di fissaggio (77); ● una pluralità di elementi radiali (72), ognuno dei quali si diparte dalla flangia di fissaggio (77) e si unisce e alla corona circolare (81), disposti in modo tale da configurare una struttura a raggiera che delimita una pluralità di aperture di passaggio fisse (74); - una parte mobile (120) comprendente: ● un anello posteriore (82), di diametro interno maggiore rispetto al diametro esterno della corona circolare (81), disposto coassialmente al foro di passaggio (76); ● un elemento tubolare cavo (80), protrudente ortogonalmente a partire dalla superficie anteriore dell’anello posteriore (82) e coassiale al foro di passaggio (76), predisposto per essere attraversato coassialmente dall’albero di trasmissione (56); ● una pluralità di elementi radiali mobili (84) che si estendono dalla superficie esterna dell’elemento tubolare cavo (80) fino all’anello posteriore (82) e delimitando una pluralità di aperture di passaggio mobili (75); ● una pluralità di bracci radiali (70) disposti su una pluralità di piani paralleli ed ortogonali all’asse di rotazione (A) protrudenti dalla superficie esterna dell’elemento tubolare cavo (80) in modo che la lunghezza dei bracci radiali (70) riferiti ad un piano posteriore sia maggiore rispetto alla lunghezza dei bracci radiali (70) riferiti ad un piano anteriore, le estremità libere dei bracci radiali (70) essendo provviste di profili taglienti (71); la parte fissa (115) essendo solidale all’involucro (55) e con il foro di passaggio (76) coassiale all’albero di trasmissione (56) mentre la parte mobile (120) è installata anteriormente alla parte fissa (115) con l’elemento tubolare cavo (80) coassiale al foro di passaggio (76) in modo che una porzione dell’albero di trasmissione (56) sia torsionalmente ingaggiata alla parte anteriore dell’elemento tubolare cavo (80) permettendo la rotazione della parte mobile (120) e detto albero di trasmissione (56) sia protrudente oltre l’elemento tubolare cavo (80) sulla parte anteriore della testa rotante (110).
13. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo la rivendicazione 12 in cui tra la parte mobile (120) e la parte fissa (115) della testa rotante (110) è interposto un cuscinetto posteriore (85) tra l’anello posteriore (82) e la corona circolare (81).
14. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 13 in cui la testa rotante (10, 110) comprende una punta perforante rotante (30, 73) coassialmente installata anteriormente alla parte mobile (12, 120), in modo che una porzione dell’albero di trasmissione (56) protrudente sia accoppiata torsionalmente alla punta perforante rotante (30, 73) permettendone la rotazione unitamente alla parte mobile (12, 120).
15. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 13 in cui la testa rotante (10, 110) comprende una pluralità di spazzole (14, 78) che si estendono radialmente dall’anello posteriore (22, 82) della parte mobile (12, 120) per una lunghezza predeterminata, preferibilmente arrivando a toccare la superficie interna della tubazione (5).
16. L’apparato (1) per la pulizia interna di una tubazione (5) secondo la rivendicazione 15 in cui le spazzole (14, 78) sono ricavate da filamenti metallici.
17. Procedimento per la pulizia interna di una tubazione (5) comprendente le fasi di: - introdurre nella tubazione (5) un apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15; - mantenere circolante almeno parte della portata di fluido normalmente fluente nella tubazione (5); - spostare l’apparato (1) lungo la tubazione (5) attivando selettivamente il dispositivo di movimento (90) mediante un sistema remoto (7) di gestione; - selettivamente attivare la rotazione della testa rotante (10, 110) mediante il dispositivo motore (50); - muovere l’apparato (1) lungo la tubazione (5) e contestualmente ruotare la testa rotante (10, 110) ingaggiando depositi almeno parzialmente occlusivi presenti all’interno della tubazione (5); - disgregare per azione meccanica i depositi almeno parzialmente occlusivi mediante interazione con le spazzole (14, 78), gli inserti taglienti (13) o i profili taglienti (71); - sminuzzare i depositi disgregati mediante il passaggio attraverso le aperture di passaggio mobili (25, 75) e fisse (20, 74); - evacuare i depositi sminuzzati mediante la portata parzialmente circolante di fluido normalmente fluente nella tubazione (5).
18. Il procedimento secondo la rivendicazione 17 comprendente l’ulteriore fase di variare selettivamente la velocità di rotazione della testa rotante (10, 110) e la velocità di spostamento dell’apparato (1) mediante il sistema remoto (7) di gestione.
19. Il procedimento secondo la rivendicazione 18 in cui le variazioni selettive di velocità di rotazione della testa rotante (10, 110) e di velocità di spostamento dell’apparato (1) dipendono da dati telemetrici acquisiti in tempo reale mediante almeno uno degli strumenti come da rivendicazione 7.