DE2106046C3

DE2106046C3 - Verfahren zum Einbetten einer Leitung in den Boden eines Gewässers

Info

Publication number: DE2106046C3
Application number: DE2106046A
Authority: DE
Inventors: Johannes Van Rijswijk Steveninck
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1971-02-09
Publication date: 1981-07-02
Also published as: GB1292209A; NL7101663A; NL172781B; DE2106046B2; NL172781C; DE2106046A1; US3695049A

Description

Fluidisierungsflud verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbetten einer bis zu etwa 1000 m langen Leitung, insbesondere einer Rohrleitung, in den Boden eine·) Gewässers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem solchen bekannten Verfroren (The OiI and Gas Journal, 18. Aug. 1969, Seite 52) wird über die längere, einzubettende Rohrleitung eine Fluidisierungsvorrichtung entlanggezogen, die den Gewässerboden unterhalb der auf den Gewässergrund zunächst aufgelegten Rohrleitung über eine derartige Länge und Tiefe fluidisiert, daß sich das Rohr in die so gebildete Schwerflüssigkeit in einem Durchgang bis zu etwa 3 m fortschreitend absenkt.

Das bekannte Verfahren erlaubt es, Rohrleitungen von beliebiger Länge in fluidisierbaren Boden eines Gewässers einzubetten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Aufwand beim Einbetten kürzerer Rohrleitungen oder Abschnitte mit einer Länge von bis zu etwa 1000 m meist zu groß ist, so daß aus wirtschaftlichen und technischen Gründen ein einfacheres Verfahren vorzuziehen ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren dahingehend fortzuentwickeln, daß es für das Einbetten kürzerer Rohrleitungen bis zu etwa 1000 m Länge wirtschaftlicher und technisch einfacher verwirklichbar ist.

Diese Aufgabe ist für das gattungsgemäße Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs I gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Ausbildung gemäß Anspruch 2 für das Einbetten größerer Rohrleitungen vorzusehen ist.

Das erfindungsgcmäßc Verfahren sieht im Gegensat/, /um bekannten Verfahren vor, statt einer über die Rohrleitung zu ziehenden Fluidisierungsvorrichtung, die bei längeren Rohrleitungen von einem mitfahrenden Schiff aus mit Druckwasser oder Druckluft zu versorgen ist, wenigstens ein an der einzubettenden Leitung dauerhaft fest angebrachtes, verlorenes Fluidisierungsrohr vorzusehen und aus dessen Ausströmöffnungen das Fluidisierungsflud in den Gewässerboden unterhalb der

ι Leitung einzuspritzen, um auf diese Weise die erforderliche Fluidisierung des Gewässerbodens zu erzielen, die ein Absenken des Rohrs auf die gewünschte Tiefe ermöglicht. Um ein stabiles Absinken zu gewährleisten, werden vorzugsweise auf der Unterseite

ίο der Leitung zwei Fluidisierungsrohre symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene vorgesehen, weil die Strömungsverhältnisse und Einbettungsbedingungen so am leichtesten stabil gehalten sind. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, eine aufwendige Fluidisierungsvorrichtung längs der einzubettenden Leitung zu bewegen.

Zur Durchführung des Verfahrens wird an der einzubettenden Leitung am unteren Teil ein oder werden symmetrisch zur Längsmittelebene zwei längs deren Länge sich erstreckende(s) mit Ausströmöffnungen oder -düsen versehene(s) Fluidisierungsrohr(e) fest angebracht. Nach dem Verlegen auf dem Gewässergrund erfolgt die Einbettung durch die Zufuhr des Fluidisierungsfluds, also insbesondere Wasser oder ein Wasserluftgemisch.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Leitung mit zwei Fluidisierungsrohren ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Mit ihrer Hilfe sei die Erfindung näher erläutert.

jo F i g. I zeigt schematisch im Querschnitt eine Ausführungsform einer Rohrleitung, z. B. einer Transportrohrieitung. ,

F i g. 2 ist eine in einem kleineren Maßstab gezeichnete schematische Seitenansicht eines Stückes einer Rohrleitung nach F i g. 1.

Auf der Unterseite einer einzubettenden Rohrleitung 1 sind zwei Fluidisierungsrohre 2 vorgesehen, die mit ihr dauerhaft und fest durch angeschweißte Streben 3 mit Abstand gehalten sind. Die Fluidisierungsrohre 2 weisen

■to zwei Reihen Fluidisierungsöffnur.gen oder -düsen 4 und 5 auf, von denen die Fluidisietcngsöffnungen 4 unmittelbar nach unten und die Fluidisierungsöffnungen 5 gegenüber der Waagerechten nur etwas nach unten und innen geneigt sind, z. B. unter einem Winkel von 15". Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind etwa 60% der Fluidisierungsöffnungen direkt nach unten gerichtet, während etwa 40% nur schwach nach unten geneigt sind.

An den Enden der Fluidisierungsrohre 2 sind Anschlüsse für den Anschluß von Pumpen vorgesehen, mit welchen Fluidisierungsflud, z. B. Wasser, zugeführt wird. Diese Pumpen können z. B. auf einem kleinen Wasserfahrzeug oder an Land angeordnet sein.

Hin Ende jedes Fluidisierungsrohres kann auch

v% verschlossen sein, so daß das Fluidisierungsflud über das andere Ende zuzuführen ist. Auch ist es möglich, jedes Fluidisierungsrohr zwischen seinen Enden mit einem oder mehreren Anschlüssen zu versehen, um zusätzliches Fluidisierungsflud zuzuführen.

ho Die Fluidisierungsrohre 2 müssen einen genügend großen Innendurchmesser aufweisen, damit sich über die ganze Länge eines solchen Rohrs kein zu hoher Druckabfall einstellt.

Der gesamte lichte Querschnitt der Fluidisierungs-

h^r> rohre 2 soll mindestens '/20 des lichten Querschnitts der einzubettenden Rohrleitung 1 haben. Wenn die Länge der einzubettenden Rohrleitung 500 m nicht überschreitet, benötigt man /.. B. bei einer Rohrleitung 1 mit einem

Durchmesser von etwa 900 mm zwei Fluidisierungsrohre 2 mit einem Durchmesser von jeweils mindestens etwa 150 mm,

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform entspricht die Gesamtquerschnittsfläche der Fluidisierungsöffnungen oder -düsen etwa 'As» der durch die Unterseite der Fluidisierungsrohre überdeckten Fläche, Der Durchmesser der Fluidisierungsöffnuiigen oder -düsen 4 und 5 richtet sich nach dem Durchmesser der einzubettenden Rohrleitung 1, muß jedoch wenigstens 3 mm betragen, in um eine Verstof>fungsgefahr auszuschließen. Die Abstände zwischen den öffnungen betragen vorzugsweise mindestens 150 mm. Doch richten sich auch diese Abstände wiederum nach bestimmten Faktoren, z. B. dem Düsendurchmesser und dem Durchmesser der is einzubettenden Rohrleitung 1. Der in den Fluidisierungsrohren herrschende Druck beträgt vorzugsweise mindestens 2 atü.

Bei der Durchführung des Verfahrens zum Einbetten einer Rohrleitung 1 auf dem Boden eines Gewässers, z. B. auf dem Meeresboden, wird den Fluidisierungsrohren 2 das Fluidisierungsflud unter einem Druck von mindestens 2 atü mit Hilfe von Pumpen und Schläuchen oder Rohrleitungen zugeführt Das zugeführtt Druckwasser tritt aus den Fluidisierungsöffnungeo oder -düsen 4 und 5 in Form von Strahlen 6 und 7 aus und in den Gewässerboden ein.

Das Gewicht der Rohrleitung 1, die auf der Außenseite durch eine Betonschicht beschwert sein kann, bewirkt, daß sich die Rohrleitung in den jn fluidisierten Boden absenkt, bis die gewünschte Einbettungstiefe erreicht ist. Um das Gewicht der Rohrleitung weiter zu erhöhen, kann dies mit Flüssigkeit, z. B. Wasser, gefüllt werden. Das Beschweren der Rohrleitung trägt dazu bei, daß sie in den fluidisierten Boden schnell einsinkt

Sobald die gewünschte Einbettungstiefe erreicht ist.

wird die Fluidisierungsfludzufuhr abgestellt und die Verbindung zur Pumpe gelöst.

Da die Fluidisierungsrohre 2 mit der Rohrleitung 1 fest verbunden sind, sinken sie gemeinsam in den Gewässerboden ein. Die Fluidisierungsrohre verbleiben auf der Unterseite als verlorene Rohre.

Bei Rohrleitungen, die nicht zu lang sind und deren Länge z.B. bis zu etwa 1000m beträgt, ist das erfindungsgemäße Verfahren aus technischen und wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft, denn das schwierige Entlangztehen einer Fluidisierungsvorrichtung längs der Rohrleitung entfällt. Ferner ist es nicht erforderlich, die ziemlich komplizierte Fluidisierungsvorrichtung an die Baustelle zu transportieren.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Fluidisierungsrohre 2 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Fluidisierungsrohre zu verwenden oder unter der Mittelachse der Rohrleitung nur ein Fluidisierungsrohr vorzusehen.

Die Rohrleitung 1 und/oder die Fluidisierungsrohre 2 können anstelle von Metall auch aus einem anderen Werkstoff, z. B. einem Kunststoff, besv.iien. Es ist nicht immer möglich, die Fluidisierungsroirre 2 mit der Rohrleitung 1 zu verschweißen. In solchen Fällen kann die Verbindung auf andere Weise, z. B. mittels Spannschellen unter Zwischenlage von Abstandshaltern zu befestigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur beim Einbetten von Rohrleitungen, z. B. für Gas, Öl, Wasser und andere Flude, anwenden, sondern auch beim Einbetten elektrischer Kabel. Ir diesem Fall sollten die Fluidisierungsrohre aus einem Werkstoff bestehen, der eine gewisse Flexibilität besitzt, z. B. aus einem entsprechenden Kunststoff.

Das Verfahren ist insbesondere für das Einbetten von einen Fluß oder Kanal kreuzenden Rohrleitungen oder elektrischen Kabeln anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbetten einer bis zu etwa 1000 m langen Leitung, insbesondere einer Rohrleitung in den Boden eines Gewässers, bei dem Fluidisierungsflud in den Gewässerboden unterhalb der Leitung und mit Hilfe wenigstens eines mit Ausströmöffnungen versehenen Fluidisierungsrohres über eine solche Länge derart eingespritzt wird, daß der Boden fluidisiert wird und sich die Leitung in den fluidisierten Boden absenken kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidisieren des Bodens unterhalb der Leitung (1) mit wenigstens einem sich längs der Leitung erstreckenden und an ihr dauerhaft und fest angebrachten Fluidisierungsrohr (2) vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidisieren mittels an der Leitung (f) symmetrisch nebeneinander dauerhaft und fest angebrachter Fluidisierungsrohre (2) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser als Fluidisierungsflud verwendet wird.