Draga stazionaria con disgregatore

LA DRAGA STAZIONARIA CON DISGREGATORE

La draga stazionaria con disgregatore sono anche definite come aspiranti/refluenti a disgregatore (Cutter Suction Dredge, CSD). Loro caratteristica è di essere mezzi allestiti su pontoni attrezzati con motori diesel di elevata potenza, uno o più pompe centrifughe, verricelli da tonneggio con elevata forza di tiro, sistema di posizionamento e avanzamento  costituito da piloni mobili e sistema di escavo in grado di  frantumare e aspirare materiali di diversa natura, dal fango alle rocce compatte, per essere poi refluiti tramite apposite tubazioni fino a distanze  di 4 km, verso una predeterminata colmata.
La disgregazione del materiale avviene grazie al lavoro di un meccanismo rotante (detto appunto disgregatore) fissato all’estremità dell’elinda, il quale aggredisce gli strati dei sedimenti del fondo marino anche con l’ausilio di appositi denti di materiale ad elevata durezza. Il materiale così frantumato viene convogliato dal flusso innescato dalle pompe aspiranti verso la bocca di aspirazione, collocata all’interno del disgregatore, e successivamente trasportato idraulicamente e depositato in colmata.
Le operazioni di dragaggio avvengono per archi di cerchio di ampiezza di circa 90°, dovendo il pontone ruotare attorno il pilone principale, alternativamente per 45° a destra e sinistra.
L’avanzamento del fronte di dragaggio è assicurato dal dispositivo idraulico di cui è fornito il pilone, il quale permette escursioni sul piano orizzontale di circa 6 m.
Al raggiungimento del fine corsa di detto dispositivo, il pilone secondario viene temporaneamente abbassato a far presa sul fondale e mantenere la posizione, mentre viene sollevato e traslato nel successivo punto di forza il pilone principale. La manovra ora descritta avviene solamente quando la draga si trova sull’asse mediano del settore di scavo.
La velocità di avanzamento del fronte, e cioè la dimensione degli spostamenti impressi dal sistema idraulico che agisce sul pilone, varia, in funzione dell’altezza del fronte e della qualità del materiale, da 0.50 m a 1.50 m .
Essendo l’avanzamento della draga determinato dalla posizione del pilone principale e grazie anche ad un sistema automatico di controllo del posizionamento verticale del disgregatore, l’operazione di dragaggio risulta essere molto accurata e precisa pressoché in ogni tipo di materiale.
La prevalenza necessaria per il pompaggio dei materiali dragati è assicurata da una pompa sommersa e da un gruppo di una o due  pompe a bordo, che intervengono a secondo della distanza della cassa di colmata, alla quale il materiale è refluito attraverso una combinazione di tubazioni galleggianti e sommerse.
Una volta in cassa di colmata il materiale grossolano sedimenta e si separa dall’acqua, mentre quest’ultima e la parte fina dei sedimenti refluiscono attraverso l’apposito scolmatore. La regolazione della portata in efflusso dallo scolmatore determina la percentuale di materiale che sedimenta.

PROCESSI DI CONTROLLO SULLE OPERAZIONI DI DRAGAGGIO

Questo tipo di draga è un mezzo equipaggiato con moderni sistemi di controllo che automatizzano, al fine di ottimizzarle, le operazioni di dragaggio, come ad esempio la velocità di brandeggio: essa varia da zero al valore massimo possibile al centro dell’arco di brandeggio e di nuovo a zero all’opposto estremo. I parametri che limitano il valore della velocità di brandeggio sono:
-    sforzo sul disgregatore
-    tiro sui verricelli
-    massima velocità teorica di brandeggio
-    velocità di sollevamento dell’elinda (nel caso di profilatura delle scarpate)
-    velocità minima del flusso nelle tubazioni (per evitare la decantazione del materiale nella tubazione)
La velocità di brandeggio viene così automaticamente regolata per raggiungere la produzione richiesta dal responsabile del dragaggio senza eccedere la capacità della pompa.
L’equipaggio della draga, così come quelli dei mezzi di appoggio, dispongono anche di un sistema informatico che utilizza un software dedicato attraverso il quale si ottengono i vari dati di controllo: posizione (resa visibile su display), area di dragaggio, spessore dello strato che rimane da dragare, profili della linea di costa e della cassa di colmata, aree a disposizione per le ancore di brandeggio.

SISTEMA DI ANCORAGGIO

La CSD utilizza unicamente ancore di brandeggio, che vengono posizionate, con l’ausilio di un rimorchiatore o di un piccolo pontone, prima eseguendo la massima rotazione sul lato sinistro e successivamente sul lato destro. La draga è dotata due  bracci rotanti, uno ogni fiancata, che vengono utilizzati per sporgere fuoribordo le due ancore nella manovra appena descritta.
Poiché i cavi delle ancore sono rimandati all’estremità dell’elinda, vicino al disgregatore, la distanza tra l’asse del pilone e quest’ultimo determina il raggio dell’arco di brandeggiata, normalmente di un ampiezza angolare di circa 45° rispetto all’asse del canale di dragaggio. Tale arco può subire delle limitazioni in ampiezza per fattori esterni. La corrente, ad esempio, se intensa, impone la diminuizione dell’arco di brandeggio per evitare di traversare la draga rispetto al flusso.
Se i fondali permettono al rimorchiatore di servizio di operare, è vantaggioso posizionare le ancore alla massima distanza consentita dalla lunghezza dei cavi (200 m circa): ciò consentirà di limitare i tempi morti dovuti alle manovre per la movimentazione delle ancore in questione dato che, all’avanzare della draga, il numero di spostamenti necessari è inferiore quando la distanza dell’ancora dall’asse di dragaggio è grande.
La posizione delle ancore e le eventuali limitazioni sono individuate nel Piano di Dragaggio e quindi portate a conoscenza degli equipaggi. 

SISTEMA TUBAZIONI

La draga CSD è connessa al punto di refluimento in cassa di colmata attraverso un sistema di tubazioni che può essere così descritto:
-    tubazione galleggiante: generalmente  circa 500 m di lunghezza, connette la tubazione sommersa alla draga e ne consente gli spostamenti all’interno dell’area di dragaggio. La linea è composta o da elementi in gomma flessibili e galleggianti di lunghezza 12 m, flangiati, oppure da tubi in acciaio, anch’essi flangiati, lunghezza 18 m, resi galleggianti da appositi elementi o posizionati su un sistema di zattere o piccoli pontoni. Per garantire la flessibilità della linea i tubi sono connessi tramite giunti sferici o tronchetti di in gomma. Naturalmente sia le correnti che il moto ondoso hanno effetti su questo tratto della tubazione e possono render necessario l’utilizzo di un sistema di ancore per mantenere allineata la tubazione onde evitarne la rottura: normalmente sono impiegate ancore a delta da 2 t provviste di circa 100 m di cavo
-    tubazione sommersa: viene utilizzata per limitare la lunghezza della tubazione galleggiante, come visto esposta al pericolo di condizioni meteo avverse e di conseguenza parte vulnerabile del sistema. E’ adagiata sul fondale e composta da tubi in acciaio saldati fino a raggiungere la necessaria lunghezza. Viene assemblata sulla costa  e varata solo quando completa, quindi rimorchiata fino a destinazione, dove attraverso l’immissione regolata di acqua è affondata nella posizione voluta. Durante l’operazione di affondamento la tubazione è mantenuta in posizione con l’ausilio di imbarcazioni di appoggio. Successivamente vengono connesse gli altri due tronconi delle tubazioni
-    tubazione a terra: composta da tubi in acciaio flangiati di lunghezza 12 m. Questa linea viene estesa in colmata ogni qual volta il materiale refluito raggiunge il livello voluto. Così facendo l’intera area viene portata a livello per porzioni successive.