DE2540646C2

DE2540646C2 - Anlage zur Vermessung der Biegelinie und des Aufsetzpunktes von Rohrleitungen während der Unterwasserverlegung

Info

Publication number: DE2540646C2
Application number: DE19752540646
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Phys Dr 7778 Markdorf Lippner Gerhard Dipl-Ing 7990 Fnedrichshafen Heinecke
Original assignee: F17D5Oo
Priority date: 1975-09-12
Filing date: 1975-09-12
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2323943A1; DE2540646B1; IT1066462B; GB1527158A; NL7609334A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Vermessung der Biegelinie und des Aufsetzpunktes von Rohrleitungen während der Unterwasserverlegung bestehend aus einem Wasserfahrzeug und einem innerhalb der Rohrleitung selbstfahrenden Meßwagen.

Aus der Praxis sind verschiedene Methoden bzw. Anlagen und Vorrichtungen bekannt, mit deren Hilfe u. a. die Biegelinie und der Aufsetzpunkt während der Verlegung von Rohren zu Rohrleitungen von Wasserfahrzeugen aus unter Wasser gemessen bzw. bestimmt werden kann. Dazu zählen u. a., daß die Meßvorrichtung auf dem zu verlegenden Rohr bzw. auf der verlegten Rohrleitung beweglich angeordnet ist, daß der Aufsetzpunkt des Rohres auf dem Meeresgrund durch Peilung vom Schiff aus erfolgt, wobei alle so abgetasteten und ermittelten Meßwerte an Bord des Wasserfahrzeuges registriert und ausgewertet werden. Auch bedient man sich eines mathematischen Modells, wobei anhand der gewonnenen Meßdaten und der Materialdaten des Rohres die Biegelinie und daraus der Aufsetzpunkt berechtnet werden können.

Zum Beispiel ist aus der belgischen Patentschrift 8 15 799 eine Meßvorrichtung bekannt, die im Prinzip einen auf vier Rädern fahrbaren Meßwagen benutzt, der innerhalb des Rohres bzw. der Rohrleitung geführt wird und dessen Meßeinrichtung aus einer Anordnung von Sensoren zur Formabtastung besteht. Damit können die Biegelinie des Rohres bzw. der Rohrleitung, die Ovalisierung des Rohrquerschnittes und die Deformationen und Verbeulungen des Rohres bzw. der Rohrwandung registriert werden.

Auch ist aus der DT-OS 22 52 838 eine Vorrichtung bekannt, die das Überwachen des Zustandes eines eingetauchieii Rohres während des Verlegen«, durch ein außen auf das Rohr aufgesetztes bzw. es umgebendes mil Rudern versehenes Laufteil gestattet. Dieses Luiifteil läuft mit gesteuerter Geschwindigkeit auf dem Rohr entlang. Dabei registrieren und übertragen auf dem Laufteil angeordnete Instrumente die jeweiligen Zustandsgrößen von Rohr und Laufteil.

Alle diese bekannten Meßeinrichtungen und Methoden hüben den gemeinsamen Nachteil, daß sie nur bis zu etwa 500 m Wasser- bzw. Meerestiefen und nur für relativ kleine Rohrdurchmesser mit ausreichender Genauigkeit arbeiten und einsetzbar sind. Für Tiefen von beispielsweise über bOO m und größeren Rohrdurchmessern werden die damit erziclbarcn Ergebnisse zu ungenau. Daraus resultieren für die Rohrverlegung bzw. Rohrabsenkung zu große Unsicherheiten.

Davon ausgehend war es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so zu verbessern, daß mit deren Hilfe die Bicgelinie und der Aufsetzpunkt von unter Wasser bis in Tiefen über 600 m zu verlegenden Rohren von etwa 203 bis 1220 mm Durchmesser während des Verlegevorganges gleichzeitig vermessen, registriert und ausgewertet werden kann, wobei der Aufsetzpunkt mit einer Genauigkeit unter 0,5% ermittelt wird.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Meßwagen durch in seiner Struktur vereinigt angeordnete an sich bekannte aus Meß-, Ühertragungs-, Antriebs- und Bremskomponenten und Einheiten bestehende Sensoren innerhalb der Rohrleitung autonom arbeitet und daß die dazu korrespondierenden Auswerte-, Übertragungs- und Eichkomponenten und Einheiten in an sich bekannter Weise auf dem Wasserfahrzeug angeordnet sind, wobei der Meßwagen in zeitlichen Abständen in eine auf die Öffnung der Rohrleitung aufsetzbare Eicheinheit selbständig fährt oder daß vom Wasserfahrzeug aus eine vorzugsweise von Seilen bzw. Kabeln geführte und mit einem an sich bekannten Andockmechanismus ausgerüstete Rückholeinheit in die Rohrleitung einfachbar ist und den Meßwagen zur Eicheinheit zieht.

In der weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Meßwagen in der Rohrleitung um seine Längsachse frei drehbar. Ferner ist vorgesehen, daß die im Meßwagen angeordneten Sensoren selbsttätig geeicht werden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der Anlage während der Rohrverlegung eine hohe Genauigkeit und Sicherheit bezüglich der Bestimmung des Aufsetzpunktes der Rohrleitung auf dem Seegrund erzielt wird. Infolge des in seiner Fahrtrichtung um seine Längs- bzw. Rollachse in der Rohrleitung frei beweglichen Meßwagens, ist eine dreiachsige Messung des Scheinlotes möglich. Durch die Verbindung des in der Rohrleitung bewegbaren Meßwagens und den darin angeordneten Sensoren und Einheiten bzw. Komponenten mit einer auf dem Wasserfahrzeug lagernden mobilen automatisch arbeitenden Eicheinheit und telemetrischen und fernsteuerbwz. -regelbaren Auswerte- und Übertragungseinheit als Kommandostation (ζ. Β einem opto-elektronischen Längensensor, einem optischen System) ist eine hochgenaue, zuverlässige und kontinuierliche Eichung, Vermessung, Datenregistrierung, Auswertung und Datenverarbeitung sichergestellt. Außerdem sind damit verschiedene Möglichkeiten der Bestimmung des Aufsetzpunktes realisierbar, z. B der Schnitt der Fahrlinie des Meßwagens in der Rohrleitung mit dem mathematischen Modell des Seegrundes oder die

Direktbeslimnuing mit eiiUMii Sensor mal Erreger, basierend auf der f-'rcquciixuiiiilys«.* oder der Sonar-Puls methode. Schließlich ist es bei eventuellem Versagen der Funktion des Meßwagens möglich, einen vom Wasserfahrzeug aus über die Öffnung der Rohrleitung einsetzbare Rückholeinheit den Meßwagen an Bord des Schiffes zurück zu holen.

Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch eine Skizze erläutert.

Die Figur zeigt rechts ein als Kohrverleger ausgerüstetes Wasserfahrzeug (Schiff) 1 durch eine Verankerung 2 ortsfest über einem Seegnmd .3 schwimmend. An Bord bzw. Deck des Schiffes I ist eine Anschlußvorrichtung 4 installiert, von der eine mit ihrem Anschlußende 5 davon gehaltene Rohrleitung 6 über das Schiffsheek 7 in die See 8 gleitet An Deck des Schiffes 1 ist neben der Anschießvorrichtung 4, in unmittelbarer Nähe dem Rohrleitungscnde 5 bzw. seiner Rohrölfnuiig eine mit an sich bekannten und in der Figur nicht näher dargestellten Eichkomponenten ausgerüstete mobile Eicheinheit 9 angeordnet. In Verlängerung der Rohrleitung 6 bzw. ihrer Rohröffnung ist eine über ein Seil bzw. Kabel 10 mit einer Winde 11 verbundene, mit einem ebenfalls an sich bekannten, nicht näher dargestellten Andockmechanismus ausgebildeten Rückholeinheit 12 fahrbar angeordnet. Außerdem ist an Bord des Schiffes 1 eine auch an sich bekannte und in der Figur gleichfalls nicht näher dargestellte aus Telemetrie-, Fenisteuer- bzw. Fernregel- und Datenverarbeitungskomponenten bestehende Kommando- und Auswertcstation 1.3 angeordnet. Der Andockmechanismus der Rückholeinheit 12 korrespondiert mit einem Andockmechanismus, der auf einem in der Figur links in der bereits abgesenkten und im Aufsetzpunkt 15 auf dem Seegrund 3 liegenden teilweise im Schnitt dargestellten Rohrleitung 6 fahrbar angeordneten Meßwagen 14 installiert ist. Der Meßwagen selbst ist Träger der für die Vermessung der Rohrleitung notwendigen an sich hekannun und nicht naher dargestellten Sensoren wie Kreisel, Beschleunigungsmesser, Winkelcoiler, I.äugen sensor u.dgl. und die /u den an Bord des Schilfes I S l· orrespondierenden Flckironik-Knmpoiienleii. Außerdem irägl der Mi'I.Uvagen 14 die für die Fahrbereitschaft in der Rohrleitung h notwendigen, gleichfalls an sich bekaninen und mehl näher dargestellten Amiiebs- und Bremseinheilen.

ίο Die Funktion Iv w. Messung beginnt an Bord des Schiffes b/.w. Rohrverlegeis I mit einer als Anl'angsweri aus Position und Lage gegenüber dem I lori/ontsysiem abgeleiteten festen Referenz. Während dem der Meßwagen 14 innerhalb der Rohrleitung 6 sich gegen den Seegrund .3 bzw. zum Aufsei/punkl 15 bewegt b/.w. fährt, werden die dabei ermittelten Meßwerte und Daten kontinuierlich über die miteinander korrespondierenden Telemetrie- und Elektronik-Komponenten an die an Bord des Schiffes 1 stehende Kommando- und Auswertestalion übertragen.

Die Bestimmung bzw. Berechnung der Bicgelinie der Rohrleitung erfolgt dermaßen, daß durch die für jedes finite Rohrelement aus den vom Meßwagen ermittelten Meßwerten errechneten Punkte eine Kurve gelegt wird.

Der Aufsetzpunkt der Rohrleitung wird dadurch bestimmt, daß die Biegelinie der Rohrleitung mit dem mathematischen Modell des Scegrundcs zum Schnitt gebracht wird. Wahrend des Verlegungsvorgangcs folgt der Meßwagen kontinuierlich dem jeweiligen Aufsetzpunkt. Nach einer maximalen Operationszeit von etwa 10 Stunden fahrt der Meßwagen selbständig oder mittels der Rückholeinheit an Bord des Schiffes bzw. Rohrverlegers, um eine Neueichung vorzunehmen, Batterien zu erneuern und um andere Regenerationsarbeiten zu verrichten, um danach mit einem neuen Meßeinsatz beginnen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

25 40 64ο

I. Anlage zur Vermessung der Bicgclinic und des Aufsclzpunkles von Rohrleitungen während der Unterwasserverlegung, bestehend aus einem Wasserfahrzeug und einem innerhalb der Rohrleitung selbstfahrenden Meüwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwagen (14) durch in seiner Struktur vereinigt angeordnete an sich bekannte aus Meß-, Übertrugungs-, Antriebs- und Bremskomponenten und Einheiten bestehende Sensoren innerhalb der Rohrleitung (6) autonom arbeitet und daß die dazu korrespondierenden Auswerte-, Übertragungs- und Einkomponenten und Einheiten in an sich bekannter Weise auf dem Wasserfahrzeug (1) angeordnet sind, wobei der Mcßwagen (14) in zeitlichen Abständen in eine auf die Öffnung der Rohrleitung (6) aufsetzbare Eicheinheit (9) selbständig fährt oder daß vom Wasserfahrzeug (1) aus eine vorzugsweise von Seilen bzw, Kabeln (10) geführte und mit einem un sich bekannten Andockmechan.'smus ausgerüstete Rückholeinheit (12) in die Rohrleitung (6) einfahrbar ist und den Meßwagen (14) zur Eicheinheit (9) zieht.
2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwagen (14) in der Rohrleitung (6) um seine Längsachse frei drehbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Meßwagen (14) angeordnclen Sensoren in bzw. mit der Eicheinheit (9) selbsttätig geeicht werden.