DE2618840B2 - Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen von Rohrleitungen - Google Patents

Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen von Rohrleitungen

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen einer Rohrleitung auf dem Meeresboden, die auf einer in der Nähe des Bugs des Vcrlcgcschiffcs angeordneten Haspel aufgewickelt ist, welche dreh' ίγ um eine horizontale Achse angeordnet ist. und die beim Abwickeln von der Haspel durch Rohrbearbeitungswerkzeuge ausgerichtet wird, die auf einer mit dem Schiff verbundenen Arbeilsplattform befestigt sind.
Ein derartiges Verlegeschiff ist aus tier US-I1S 3b 41 778 bekannt.
Darin weist das Verlegeschiff tier eingangs genannten Art ein die Rohrleitung bearbeitendes Gerät auf, das vom Heck des Verlegeschiff« in das Wasser nach abwärts verläuft. Dieses Gerät besteht aus einer zweiteiligen Plattform, tieren euer Teil stationär und horizontal verläuft, während der andere Teil verschiebbar ausgebildet ist und senkrecht in das Wasser verläuft und diese Position soweit ändern kann, daß sie einen Winkel von ca. 4"3 zur Vertikalen cinschlicl.ll. Das Verschwenken dieses letzteren Teiles der Plattform gehl vom Heck des Schiffes aus in tlas Wasser und nicht über das Deck. Dieser Methode h.iflen jedoch Nachteile an. und sie ist in jedem Fall nur für Rohrleitungen nut relativ kleinem Durchmesser. z.U. bis zu lOcm anwendbar.
Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verlegeschiff tier galtunjrsj'cmiißen Art so auszustatten, daß die Verlegung von Rohren mil einem Durchmesser von mehr ,ils I Ocm ermöglichi wird, und hiei/u eine besonders stabile im Winkel veränderbare, einteilige Plattform • .oi /!'schlagen, die alle Bearbeilungswerk/euge aufnimrn!.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch jjclosi. daß tliis äußere Ende der Arbeitsplattform schwenkbar mit dem Heck ties Verlegeschiffes verbunden ist. und daß eine Hubvorrichtung auf der Plattform /■ir Steuerung des Austriltswinkels der Rohrleitung in '.!■'■· Was·-!-! vorgesehen ist.
In viMierer Ausgestaltung tier Li liiidung wird voriicsi -'lauen, daß die Rohrbearbeilun>!swerkzeuKe
Ii S aus einer Vertikalausrichivorrichiung und einer Horizontalausrichtvorrichtung bestehen, die die Rohrleitung beim Abspulen von der Haspel in eine nach abwärts gerichtete Eahn in einer einzigen vertikalen Ebene ausrichten.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt
F i g. I eine Seitenansicht des Verlegeschiffes, und
Fig.2 eine Aufsicht auf das Verlegeschiff nach Fig. 1.
Das Verlegeschiff 10 hat ein Deck 13. In einer Vertiefung in der Nähe des Bugs des Schiffes ist ei.ie Haspel 12 befestigt, die eine hohle Nabe 15 aufweist, welche drehbar um eine horizontale Welle 11 quer zu der Längssymmetrieachse des Schiffes gelagert ist. Zwei in vertikaler Richtung angeordnete Seitenflansche 21 sind mit den entgegengesetzten Enden der Nabe 15 befestigt. Eine Vielzahl von Antriebswotoren 19 unterhalb wenigstens eines Flansches der Haspel 12 versetzen den Flansch und damit die Haspel in der einen oder anderen Richtung in Drehung.
Eine sich in horizontaler Richtung hin- und herbewegende Bündig-Wickelvorrichtung 35 mit einem Rollenpaar dient zum Aufspulen und Abspulen der Rohrleitung.
Auf cine S^uIc 28 kiinn eine sehr !2TTe Rohrleitung !6 mit vielen Rohneitungslagen 30 aufgewickelt werden. Die Spule 28 hat eine Lage 34 mit minimalem Durchmesser und eine Lage 32 mit maximalem Durchmesser.
Das untere Ende einer Arbeitsplailform 24 ist. vorzugsweise in der Nähe des Hecks des Verlcgeschiffcs 10, schwenkbar um eine oder mehrere horizontale Schwenksiellcn 26 befestigt. Das obere Ende der Arbcilsplattform 24 er· treckt sich über die und in Richtung der Haspel 12 und in einem spitzen Winkel zum Deck 13. Der Atistritlswinkel Λ. tier der Neigungswinkel der Rohrleitung Ib an tier Schwenksteile 26 relativ zu der Wasseroberfläche ist. wird durch eine entsprechende verlängerbare Vorrichtung gesteuert, z. B. eine strömungsmii;elbetätigle I lubvorrichlung 27. die schwenkbar an einer .Schwenkstelle 27' befestigt ist. Die Hubhöhe kann auf einfache Weise durch Steuerung der Winde 27 eingestellt werden.
Auf der Arbeitsplattform 24 sind die Rohrbearbeitungswerk/euge 8 befestigt, nämlich eine I lori/onlal-Ausrichtvorrichtung 3b. eine Verlikalausriehlvonichtung 18, eine Geraderichtvorriehliiiig 20 und entspannvorrichtung 51. Diese Werkzeuge können unabhängig voneinander arbeilen oder miteinander zusammenwirkende Teile aufweisen.
Die Vcrlikalaiisrichivorrichlung 18 nimmt die Rohrleitung von einer Stelle auf der Lage 30 auf untl ändert deren Richtung nach abwärts. Die Verlikalaiisrichlvorrichttmg 18 kann einen Abschnitt haben, der aus einer Vielzahl von horizontalen Rollen 18' unterschiedlicher Länge besieht. Die Krümmung ties Pfades, der durch die horizontalen Rollen 18' festgelegt ist, ist so gewählt, daß sie verhindert, daß die Rohrleitung in einer vertikalen Ebene knickt.
Die (lorizonialaiisrichlvorrichtung 3b verschiebt die abzuspulende Rohrleitung und hall sie auf der gekrümmten Oberfläche tier Verlikalaiisrichtvorrichlung 18 bei allen ankommenden Richtungen tier Rohrleitung. Die Horizontalausrichlvorrichtung 3b weist eine Vielzahl von vertikalen Rollen 3b,j auf. die symmetrisch relativ zu einer einzigen verlikalen Ebene
angeordnet sind, welche vorzugsweise die Miitenlinie der Arbeiisplatlform 24 enthält, die auch als vertikale Mittenebene 24' bezeichnet wird. Die Krümmungen der Rohrleitungen, die durch die Mittelpunkte der vertikalen Rollen 36a festgelegt sind, sind so ausgebildet, daß sie verhindern, daß die Rohrleitung in einer horizontalen Ebene knickt.
Die Horizontalausrichtvorrichtung 36 weist auch vertikale Rollen 36cund 366 auf, um die sich bewegende Rohrleitung '.n der vertikalen Ebene 24' zu halten. Alle vertikalen Rollen sind relativ zueinander einstellbar angeordnet, so daß Rohrleitungen unterschiedlicher Große mit unterschiedlichen Durchmessern aufgenommen werden können.
Die vertikal und horizontal ausgerichtete Rohrleitung muß durch Gegenbiegen der Rohrleitung in einer vertikalen Ebene über den elastischen Bereich hinaus gerade gebogen werden. Dieses Geradebiegen wird durch eine Geraderichlvorrichtung 20 erreicht, die einen Biegeschuh 42 aufweist, der zwischen einem Gegenschuh 44 und einem anderen Gegenschuh, der die Ausrichtvorrichtung !8 sein kann, angco'il'nct ist.
An die Geraderichtvorrichtung 20 sch.'.cßt sich die Spannvorrichtung 51 an, die ein Paar entgegengesetzter, mit der Rohrleitung in Eingriff kommender Spannsehuhc 52,53 aufweist.
Die verschiedenen Werkzeuge sind /wsekmäßigerweise relativ zueinander hin und her bewegbar und drehbar befestigt.
Nachstehend werden Einzelheiten für die Konstruktion ti η J die Arbeitsweise des Verlegeschiffes angegeben.
Die Haspel 12 soll eine möglichst große Spule 28 aufnehmen. Dies macht eine Nabe Ii mit einem minimalen Außcndiirchniesser erforderlich, die so ausgelegt ist, daß si·.· die Rohrleitung mit größtem Durchmesser, für die das Verlegeschiff 10 ausgelegt ist. nicht /υ sehr oval macht, lür eine Stiihlrohrleiiimg mit 20 cm Durchmesser, deren Stahl eine Streckgrenze von 24) bat hat. wenn die Rohrleitung in einen Radius von elwa -)2.i πι gebogen wird, wird der Stahl der Rohrleitung in seinem elastischen Hereich gebogen, und es verbleibt keine bemerkenswerte Res'krümmung in der Rohrleitung, wenn das an die Rohrleitung angelegte Biegenloment entfernt wird. Dieser Stahl der Rohrleilung k.inn über seinen elastischen Bereich hinaus zu einem Uadius von etwa i,b in gehoben werden, ohne da IJ die Rohrleitung übermäßig oval wird. Di..1 Rohrleitung ist dann in ihrem plastischen Hereich gebogen, wenn sie in einem Radius kleiner als 42:5 in gebogen ist. Wenn der Stahl der Rohrleitung plastisch gebogen ist. behält die Rohrleitung eine dauernde Restkri'immung auch dann, wenn das Biegemomcnl entfernt wird, ilm diese dauernde Rcstkrihnniiing von der Rohrleitung /u beseitigen, muß tier Hiegeschuh 42 die Rohrleitung plastisch in entgegengesetzter Richtung biegen. Man hat entgegen den Erwartungen festgestellt, daß weder die I .eilung noch der Kunststoffüberzug (falls ein solcher vorhanden ist) durch nachfolgendes Hiegen und umgekehrte Biegevorgänge wahrnehmbar besehädigi wird.
Die vertikalen Rollen 36a üben horizontale Kräfte auf
die Rohrleitung aus, so daß sie die Rohrleitung allmählich auf die Vertikaluusrichtsvorrichtung führen
s und über ihr festlegen, unabhängig von dem Eintrittswinkel der Rohrleitung aus der Haspel 12.
Die Vertikalausrichtsvorrichtung 18 weist eine genügend kleine, jedoch gleichförmige oder s'cn gleichförmig ändernde Krümmung auf, damit eine zu
ίο starke Ovalbildung oder Beschädigung der Rohrleitung vermieden wird.
Wenn die Rohrleitung die Vertikalausrichtsvorrichtung 18 an einer Stelle 48 verläßt, hat sie in bezug auf ihre Längsachse eine veränderliche Restkrümmung, die
ii von der Lage 30 der Rohrleitung, aus der die Rohrleitung kommt, und von dem Durchmesser, der Größe und dem Gewicht der Rohrleitung abhängt. Für Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser, z. B. zwischen 15 und 25 cm, biegt die Vertikalausrichtsvorrich-
jii tung 18 die Rohrleitung elastisch in einer nach abwarf verlaufenden Richtung
Bei größeren Rohrleitungen, z. 3. zwischen 45 und 50 cm, wird die Krümmung der Vertikalausrichtsvorrichtung 18 so gesteuert, daß ein plastisches Biegen
2r< möglich ist. Nachdem die Rohrleitung die Stelle 48 verlassen hat, bleibt die Restkrümmung im wesentlichen die gleiche, unabhängig von dem Durchmesser der Lage 30. aus welcher die Rohrleitung kommt. Diese Restkrümniung wird von der Rohrleitung durch den
»ι Biegeschuh 42 beseitigt.
Aus dem Gegenschuh 44 wird die gerade gerichtete Rohrleitung nach abwärts in der vertikalen Mittenebene 24' längs einer Bahn 50 und in einem vorgewählten Austrittswinkel .Λ in bezug auf die Horizontale geführt.
i"> Der Austriltswinkel A wird durch den Wert bestimmt, um den die I lubvorrichtung 27 ausgefahren worden ist.
Mit der Einrichtung kann die Rohrleitung ohne Zuhilfenahme einer »Vorschubstange« in das Wasser 9 in einem beliebigen Austritlswiiikel /\. i'er von einigen
in Grad bis zu 90 reicht, abgegeben werden und die Änderung des Winkels kann leicht mit Hilfe der lubvorriclitung gesteuert werden, selbst wenn die
Rohrleitung sich bewegt. Für einen bestimmten Durchmesser und ein bestimmtes Gewicht tier Rohrlei-
ii Hing wird der Austritts«inkel Λ dadurch ausgewählt, daß die Tiefe ties Wassers und die Spannung in tier austretenden Rohrleitung berücksichtigt w eitlen.
Die Spannvorrichtung 51 trägt dazu bei. daß die nach abwärts geneigte Rohrleitung unter der richtigen
Vi Spannung gehalten wird, so daß ein gewünschter kellenlinienförmiger VCrIaUfO1Cr Rohrleitung vom 1 leck der Verlegeeinrichtung 10 bis /um Meeresboden erreicht wird. Die gerade gerichtete Rohrleitung vc'l.'uift zwischen ilen mn tier Rohrleitung in Eingriff
Vi kommenden Mächen tier entgegengesetzt angeordneten Spannscluil·11.1 52, 55. I ine zusätzliche Spannung an tier austretenden Rohrleitung k.inii durch den Antrieb ties Verlegeschiffes und/oder durch die die Haspel 12 antreibenden Motoren 19erzieh weitlen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Pateniiinsprüche:
1. Verlegeschilf zum fortlaufenden Verlegen einer Rohrleitung auf dem Meeresboden, die auf einer in der Nähe des Bugs des Verlegeschiffes angeordneten Haspel aufgewickelt ist, welche drehbar um eine horizontale Achse angeordnet ist, und die beim Abwickeln von der Haspel durch Rohrbearbeilungswerkzeuge ausgerichtet wird, die auf einer mit dem Schiff verbundenen Arbeitsplattform befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Arbeitsplattform (24) schwenkbar (bei 26) mit dem Heck des Verlegeschiffes (10) verbunden ist, und daß eine Hubvorrichtung (27) auf der Arbeitsplattform (24) zur Steuerung des Auslrittswinkels 1^ (A)der Rohrleitung in das Wasser vorgesehen ist.
2. Verlegeschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbearbeitungswerkzeuge aus einer Vertikalausrichtvorrichtung (18) und einer Horizontalausrichtvorrichtung (36) bestehen, die die ?n Rohrleitung beim Abspulen von der Haspel in eine nach abwärts gerichtete !Jahn (50) in einer einzigen vertikalen Mittenebene (24') ausrichten.
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