Horizon deepwater solution

[Progettista]

Salve a tutti,
forse non e' la location piu' adatta, ma forse...

apro questa discussione con la ricerca della soluzione/i
per fermare la perdita di greggio nel golfo del Messico.
L'appello e' rivolto soprattutto ai tecnici di settore e non.
Magari c'e l'abbiamo davanti agli occhi...
ecco il sito di riferimento.

www.bp.com

saluti a tutti
progettista

[SE-POL]

Idea per raccogliere la perdita di petrolio.

Io un’idea ce l’avrei per l’immediata emergenza ma non so scrivere in inglese quindi è completamente inutile che scriva sul sito BP: al momento la cosa più urgente è impedire la dispersione del petrolio nell’oceano, e io ho pensato che mettendo un imbuto rovesciato immediatamente sopra il punto dove c’è la perdita, cioè vicino al fondo del mare, il petrolio che è più leggero dell’acqua si infilerà tutto dentro all’imbuto e con un tubo che esce dall’imbuto ed arriva fino alla superficie del mare il petrolio potrà essere raccolto in una petroliera.
Addirittura all’uscita del tubo il petrolio sarà in pressione (tra due liquidi di diversa densità si raggiunge l’equilibrio idrostatico quando la colonna del liquido meno denso eguaglia in peso la colonna del liquido più denso) e quindi non servirà nessuna pompa per aspirarlo e caricarlo nei serbatoi delle petroliere.
L’imbuto si può fare con un grande e robusto telone impermeabile con la base più larga possibile e ancorando, lungo il bordo circolare dell’imbuto delle zavorre appoggiate sul fondo del mare. Anche se l’imbuto non ha una struttura rigida il petrolio accumulandosi all’interno gli fornirà quella piccola spinta di galleggiamento che lo manterrà in tensione.
Se qualcuno pensa che questa è una buona idea e può tradurla in inglese lo prego di trasmetterla al sito BP. Ciao SE-POL.

[Progettista]

Ciao Se Pol

hanno gia' provato con una "copertura" in acciaio del peso di circa 90 ton e non ha funzionato.

Se qlcuno ha esperienza nel "tunneling" per fermare h2o in pressione in galleria ,
forse...

Saluti

Progettista

[SE-POL]

Ciao Se Pol
hanno gia' provato con una "copertura" in acciaio del peso di circa 90 ton e non ha funzionato.

Tu parli del sistema per fermare la perdita, lo sò che è molto difficile e molto probabilmente richiederà molti tentativi e molto tempo. L'idea che ho avuto io è una soluzione provvisoria, fintanto che non viene bloccata la perdita, per impedire che la fuga del petrolio si disperda in mare e quindi per ridurre il più possibile l'inquinamento.

[amir]

La cupola non ha funzionato, a quanto dicono, per via di una imprevista formazione di ghiaccio nel condotto che doveva portare il petrolio in superficie:
Canale Video - Rainews24.
Credo che la stessa cosa succederebbe anche al sistema di SE-POL.

Però, elaborando la sua idea...
dicono che la perdita è di 5 000 barili al giorno, un barile sono circa 160 litri, quindi sono circa 800 metri cubi al giorno;

si potrebbe (o meglio: forse potrebbero valutare l' opportunità di) posizionare sopra alla falla una MONGOLFIERA! Ce ne sono di tutte le dimensioni:

Mongolfiera - Wikipedia:
"i giganti utilizzati per escursioni commerciali ed in grado di sollevare una dozzina di persone: il loro pallone può raggiungere gli 8.000 m i giganti utilizzati per escursioni commerciali ed in grado di sollevare una dozzina di persone: il loro pallone può raggiungere gli 8.000 metri cubi."

Il peso specifico del greggio è intorno a 0,9; secondo wiki il peso specifico dell' acqua di mare è intorno 1,025; pertanto ogni metro cubo di petrolio in mare darebbe una spinta di galleggiamento di circa 100 kg; da 800 metri cubi risulta una spinta di 80 tonnellate, la mongolfiera dovrebbe essere zavorrata con circa questo peso per non "volare via" subito, ma la campana pesava 90 t quindi queste dimensioni le possono gestire...

Anche la pressione all' interno della mongolfiera dovrebbe essere nei limiti di resistenza del materiale, perché in utilizzo normale l' aria calda dà una spinta di circa 350 kg per metro cubo.
(slowfly.it/what..Mongolfiera Cos')
Problema forse aggressione chimica del greggio sul materiale del pallone.
(Altro problema da considerare: l' aria all' interno della mongolfiera, comprimendosi, si dovrebbe scaldare; bisogna vedere se questo riscaldamento per compressione viene compensato dal raffreddamento operato dall' acqua di mare che circonda l' involucro, abbastanza da non mettere in crisi la resistenza del tessuto di cui il pallone è fatto)

Allego schizzo.

spiegazione:
-La mongolfiera è zavorrata e contiene tanta aria da avere una leggera spinta positiva;
-ad essa sono attaccati serbatoi di aria compressa, per mantenere costante questa spinta compensando la compressione dell' aria all' interno della mongolfiera dovuta all' aumento di pressione idrostatica durante l' affondamento;
-l' affondamento è causato dalla risalita dei paracadute pieni di aria, che all' inizio della operazione si trovano sul fondo;
-l' aria all' interno dei paracadute, che durante la risalita si dilata, è libera di sfuggire dal bordo inferiore dei paracadute stessi (ci sono vari sistemi per regolare il volume di aria all' interno dei paracadute; utilizzando tre paracadute a 120° di distanza angolare fra loro e regolando opportunamente il volume di aria al loro interno, dovrebbe essere possibile posizionare la mongolfiera con sufficiente precisione);
-quando la mongolfiera è in posizione, via via che essa si riempie di petrolio la valvola di scarico lascia sfuggire aria in modo da mantenere la spinta di galleggiamento entro i limiti voluti;
-raccolto il volume di petrolio stabilito, dai paracadute viene lasciata sfuggire dell' aria in quantità tale da permettere alla mongolfiera di risalire ad una velocità gestibile;
-arrivata la mongolfiera in superficie, il ciclo può ricominciare.

Anche i paracadute devono essere muniti di serbatoi di aria compressa, altrimenti l' aria al loro interno all' aumentare della pressione durante l' affondamento si comprime, e la risalita della vescica piena di petrolio diventa incontrollabile.

[amir]

Aggiustaggio

Oggi gli ho (alla BP) spedito il disegno allegato.
Il metodo che propongo ha un difetto: la grande quantità di aria compresa necessaria per mantenere la velocità di discesa entro limiti di sicurezza: 40 metricubi a trecento atmosfere!!!
I miei due cents...

[nll]

Non capisco lo scopo di raccogliere il greggio che fuoriesce e non fare alcuna azione per bloccarne la fuoriuscita, oppure, ancor meglio, guidarne la fuoriuscita in sicurezza verso una condotta, o le cisterne di un convoglio di petroliere. Cosa accade quando la campana è colma di greggio e risale in superficie? Il greggio continua a uscire e avremo il problema che si ripresenta periodicamente.

Ricordo, però, che il materiale che fuoriesce dalla falla non è omogeneo e contiene parti pesanti che si stanno depositando sul fondo e che stanno facendo danni all'ecosistema non meno preoccupanti dei danni in superficie.

Credo che la campana possa essere una buona soluzione solo se prevede, una volta posizionata sul fondo, di convogliare in continuo il greggio, sfruttando proprio il diverso peso specifico.
La campana, poi dovrebbe limitare le aperture sul fondo, in modo da contenere anche le parti pesanti. Si controlla il livello di acqua di mare al fondo della campana con continui prelievi di greggio dalla sommità della campana, compensando il nuovo materiale fuoriuscito con altrettanto prelievo.

Non so se può dipendere da questo fatto, ma da ieri sto cominciando a sentire odore di petrolio la sera sulla spiaggia, anche qui in Florida, spero che l'inquinamento non sia già arrivato qua.

[amir]

Non capisco lo scopo di raccogliere il greggio che fuoriesce e non fare alcuna azione per bloccarne la fuoriuscita, ... Cosa accade quando la campana è colma di greggio e risale in superficie? ...
...Ricordo, però, che il materiale che fuoriesce dalla falla non è omogeneo e contiene parti pesanti ...
Credo che la campana possa essere una buona soluzione solo se prevede,...di convogliare in continuo il greggio...

Lo scopo è di ridurre il danno, intanto che trovano il modo di stagnare la perdita.
Quando la campana è in superficie, una pompa la svuota e manda il petrolio in una petroliera.
Tre campane sarebbero sufficienti per un ciclo continuo, una in fase di riempimento, una in fase di svuotamento e una vuota che viene avvicinata al pozzo.
Un fondo a imbuto rovesciato tratterrebbe le parti pesanti.
Quella di un tubo che porta via il greggio l' hanno provata e non va bene, perché (dicono) si forma ghiaccio che attuppa il tubo:
Canale Video - Rainews24.

Sul sito BP dicono che ogni proposta verrà esaminata e che l' autore verrà messo al corrente delle loro valutazioni, se lo faranno davvero posterò qui le conclusioni.
Intanto ho pensato a un sistema di atterraggio morbido, allego schizzo.

[amir]

...Quella di un tubo che porta via il greggio l' hanno provata e non va bene, perché (dicono) si forma ghiaccio che attuppa il tubo:
Canale Video - Rainews24....

Mi è venuta in mente un' altra ragione per cui, anche se non si formasse ghiaccio (che sono curioso di sapere come si forma, se qualcuno ha un' idea lo prego di spiegarmi), la campana con un tubo che portasse il greggio in supeficie potrebbe non funzionare, e cioè la perdita di carico nel tubo lungo 1,5 km; naturalmente io non la so calcolare, ma credo che sia molto elevata, anche perché il petrolio risalendo nel tubo si raffredderebbe, e perciò aumenterebbe la sua viscosità.

amir

[SE-POL]

Ciao amir, quoto al 100% la tua idea della mongolfiera. Per il tuo progetto della campana sommergibile il punto veramente critico è il serbatoio di aria compressa 40mc a 300 bar , quasi impossibile da realizzare in poco tempo. L'idea della mongolfiera come nello schizzo che hai postato, invece ha il pregio che il serbatoio è a galleggiamento praticamente neutro, può andare bene qualunque tessuto resinato e non è necessaria la tela leggera che si usa per le mongolfiere. Con il serbatoio a galleggiamento neutro l'affondamento non deve essere controllato con immissione di aria compressa, mentre l'emersione si può controllare, non con dei palloni gonfiati con aria compressa, ma con degli argani frenati su cui si avvolgono e svolgono le funi di ancoraggio del serbatoio, posti sulle zavorre, e che dissipano l'energia della spinta di galleggiamento positiva fornita dal carico di petrolio.
Inoltre penso di avere capito perchè il tubo si ostruisce con ghiaccio, nel petrolio potrebbe essere disciolto anche GPL e quando il petrolio salendo si trova a pressioni sempre minori, ad un certo punto il GPL si trasforma in gas causando un forte raffreddamento nel processo di vaporizzazione e basta un poco di acqua che sia mescolata al petrolio per formare blocchi di ghiaccio.
Quindi bisogna anche tenere conto che nella risalita del serbatoio molto probabilmente si formeranno gas di idrocarburi che sarebbe meglio far sfogare dal serbatoio. Ciao se-pol.

[SE-POL]

Semplifico ulteriormente l'idea del freno, si fa scendere il serbatoio a galleggiamento neutro, lo si ancora alle zavorre con degli attacchi scanciabili, quando è pieno di petrolio lo si sgancia e per frenare la risalita si usano dei freni idrodinanici tipo a paracadute come quelli che si usano per gli shuttle quando atterrano dallo spazio. Ciao se-pol.

[amir]

... Per il tuo progetto della campana sommergibile il punto veramente critico è il serbatoio di aria compressa 40mc a 300 bar , quasi impossibile da realizzare in poco tempo. L'idea della mongolfiera ...
... nel petrolio potrebbe essere disciolto anche GPL e quando il petrolio salendo si trova a pressioni sempre minori, ad un certo punto il GPL si trasforma in gas causando un forte raffreddamento nel processo di vaporizzazione e basta un poco di acqua che sia mescolata al petrolio per formare blocchi di ghiaccio.
....

Bombole per metano da 100 litri sono comunissime, di sicuro nell' industria ce ne sono già pronte anche di molto più grandi.
Per la mongolfiera frenata, non so, tutte quelle funi che vanno avanti e indietro magari si impicciano l' una con l' altra...
... la spiegazione della formazione di ghiaccio non mi convince del tutto, il GPL a quella pressione dovrebbe restare liquido, a meno di scaldarlo al disopra della sua temperatura critica; ma forse il petrolio esce già caldo dal pozzo? Ma se quando era ancora nel pozzo era al disopra della temperatura critica, non poteva essere liquido...non so che dire...

amir

[SE-POL]

... la spiegazione della formazione di ghiaccio non mi convince del tutto, il GPL a quella pressione dovrebbe restare liquido, a meno di scaldarlo al disopra della sua temperatura critica

Il petrolio salendo nel tubo passa da 150 bar (fondo del mare a 1500m di profondità) a 1 bar (superficie del mare), quindi ad una certa profondità la pressione esterna del mare si abbassa sotto le pressioni critiche dei gas che compongono il GPL (propano, butano e pentano) quindi a certi intervalli di profondità quei particolari gas iniziano a vaporizzare.
Infatti avete detto che il ghiaccio si è formato nel tubo e non nella campana all'uscita del pozzo. Quello che non è stato detto è in che punto del tubo si è formato il ghiaccio, quindi credo che la mia teoria rimane ancora valida. Ciao se-pol.

[amir]

Canale Video - Rainews24

purtroppo non c' è la scala dei tempi, ma poco dopo la metà del breve filmato c' è un rendering (non so quanto realistico) che rappresenta il blocco di ghiaccio proprio all' uscita della campana, e la voce del commentatore dice: " ...a millececinquecento metri di profondità, all' interno della struttura, formazioni di ghiaccio non previste dai tecnici bloccano l' aspirazione del mix di acqua, gas e greggio..."

[livingreen]

Il gas esce a pressioni molto alte, e si espande subito, raffreddandosi. Non ha bisogno di risalire fino alla superficie, per espandersi. E poi, c'è la formazione di idrati...

[amir]

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tranquilli, è tutto sotto controllo...

amir