DE2738618A1 - Einrichtung und verfahren zum verschweissen von rohrmaterial - Google Patents

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H. ^eickmatin, Dipi^-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. KA₁ ¹WeICKMANn, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska 2738618

SBH « MÜNCHEN »6, DEN

POSTFACH «60 820

Viking Jersey Equipment Ltd. _MÖHLstrasse 22, rufnummer 9g3921/22 St. Helier

Jersey

Channel Islands

Einrichtung und Verfahren zum Verschweißen von Rohrmaterial

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lagerung eines Rohrstrangs zwecks Bewegung längs einer Brennlinie, wo jeweils neue Rohrlängen an das Ende des Rohrstrangs angeschweißt werden.

Beim Verlegen von Unterwasser-Rohrleitungen werden allgemein Rohrlängen an das Ende eines Rohrstrangs während des Verlegene auf einem Rohrverlegeschiff angeschweißt. Während weitere Rohrlängen an den Rohrstrang angefügt werden, wird dieser immer weiter vom Heck des Rohrverlegeschiffes aus zum Meeresgrund während der Weiterbewegung des Schiffes abgesenkt. Während des Absenkens wird der Rohrstrang auf dem Schiff schrittweise rückwärts bewegt, entsprechend der Länge eines jeden neuen Rohrstücks, das an das Ende des Rohr-

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Strangs angeschweißt wird.

Bei Anwendung bekannter Schweißverfahren benötigt das Verschweißen zweier Rohrlängen eine beachtliche Zeit, da mehrere Schweißvorgänge an der Verbindungsstelle durchzuführen sind. Die Geschwindigkeit, mit der ein Rohrverlegeschiff das Rohr verlegen kann, ist weitgehend von der Geschwindigkeit abhängig, mit der die Rohrlängen auf dem Schiff miteinander verschweißt werden können. Um die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen, wird allgemein das System einer Herstellungsstraße angewendet, längs der die Verbindungen zwischen Rohrlängen an mehreren Schweißstationen geschweißt werden. Bei einer typischen Anordnung sind drei derartige Schweißstationen mit gegenseitigem Abstand längs des Rohrstranges auf dem Schiff vorgesehen, wobei der Abstand ungefähr der Länge des jeweils anzuschweißenden neuen Rohrstücks entspricht. Bei einer Verbindung zwischen einer neuen Rohrlänge und dem Ende des Rohrstrangs wird die neue Rohrlänge zunächst auf das Ende des Rohrstrangs an einer ersten Station ausgerichtet und ein erster Schweißvorgang durchgeführt, um die neue Rohrlänge an dem Rohrstrang zu befestigen. Die so gebildete Anordnung wird dann rückwärts längs des Schiffs über einen Weg transportiert, der im wesentlichen der Länge eines jeden neuen Rohrstücks entspricht, bis die hier betrachtete Schweißverbindung an einer zweiten Schweißstation angekommen ist. Der Rohrstrang wird dann relativ zum Schiff stillgesetzt, während weitere Schweißvorgänge durchgeführt werden, wobei die Schweißverbindung vervollständigt wird. Während dieser Zeit wird eine weitere Rohrlänge ausgerichtet und am Ende des Rohrstrangs an der ersten Schweißstation befestigt. Dann wird der Rohrstrang wiederum um eine Rohrlänge weiter rückwärts transportiert, bis

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die betrachtete Schweißverbindung sich an einer dritten Schweißstation befindet, wo weitere Schweißvorgänge zur Vervollständigung der Schweißverbindung durchgeführt werden. Es können weitere Stationen im Verlauf des Rohrstrangs auf dem Schiff vorgesehen sein, beispielsweise zur Röntgenprüfung der Schweißverbindungen, Reparatur fehlerhafter Schweißnähte und Vorbereitung von "Verbindungsstellen", an denen die fertige Schweißnaht eingekapselt wird. Die Linie der Schweißstationen wird auch als "Brennlinie" bezeichnet.

Natürlich muß der Rohrstrang längs der Brennlinie an beabstandeten Stellen gelagert werden, damit der Rohrstrang je nach Erfordernis längs der Brennlinie transportiert werden kann. Bisher wurde der Rohrstrang längs der Brennlinie auf mehreren Rollenkästen gelagert, die auf dem Schiffsdeck fest montiert waren. Die Rollenkästen enthalten jeweils mehrere Rollen, die in einer V-Anordnung vorgesehen sind und den Rohrstrang in horizontaler Querrichtung sowie auch vertikal lagern. Bei Durchführung eines Schweißvorgangs an einer Verbindungsstelle zwischen zwei aneinander anstoßenden Rohrlängen ist es wichtig, einen ausreichenden Zugang in Umfangsrichtung des Rohrmaterials zu schaffen. Es werden automatische Schweißmaschinen eingesetzt, die das Rohr die Verbindungsstelle umgebend ergreifen und einen oder mehrere Schlitten aufweisen, die Schweißstäbe rings um das Rohrmaterial herumführen. Solche Schweißmaschinen liegen auf dem Rohr auf, wenn sie eine bestimmte Verbindung bearbeiten und können daher eine relativ geringfügige Hin- und Herbewegung des Rohrmaterials relativ zum Schiff gleichfalls durchführen. Der Rohrstrang muß jedoch längs der Brennlinie gelagert ■ werden, wozu die Rollenkästen in regelmäßigen Abständen über seine Länge beispielsweise für jede Rohrlänge an

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einer Stelle vorgesehen sind. Jegliche Bewegung eines Rohrs relativ zum Schiff während des Schweißvorgangs muß natürlich so gering sein, daß die jeweils zu schweißende Verbindung nicht gerade an einer Auflagerstelle oder nahe dieser angeordnet ist.

Um diese Forderung zu erfüllen, ist eine Einrichtung eingangs genannter Art erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß mehrere Auflager zur Aufnahme des Rohrstrangs an mehreren Stellen seiner Länge mit ihm gemeinsam beweglich vorgesehen sind, die eine laufende allseitige Verschweißung des Rohrmaterials auch bei Bewegung des Rohrstrangs über eine gegenüber dem gegenseitigen Abstand der Auflager größere Länge ermöglichen, und daß eine Vorrichtung zur Verkopplung der Auflager mit dem Rohrstrang und zur Entkopplung nach gemeinsamer Bewegung über eine vorgegebene Strecke längs der Brennlinie vorgesehen ist.

Diese Einrichtung vermeidet das Problem fest montierter Rohrlagerungen wie z.B. Rollenkästen, die den Schweißzugang an den Schweißstellen stören könnten. Die beweglichen Auflager können mit dem Rohrstrang an Stellen zwischen den Schweißnähten verkoppelt werden. Sie werden dann gemeinsam mit dem Rohrstrang während dessen Bewegung längs der Brennlinie mitbewegt, so daß der Schweiß zugang an den Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Rohrlängen laufend möglich ist.

Die Vorrichtung zur Verkopplung und Entkopplung kann ein Endlosbandförderer sein, der längs der Brennlinie verläuft und die Auflager trägt. Die Auflager sind dann durch die Zirkulation des Bandförderers mit diesem bewegbar und können an dessen Enden verkoppelt bzw. abgekoppelt werden.

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Alternativ können die Auflager auch Fördervorrichtungen aufweisen, die parallel zur Brennlinie auf einer Schiene laufen. Die Fördervorrichtungen können auf einer geschlossenen Schiene laufen, die einen Rückführungsteil hat, auf dem sie nach Abkopplung von dem Rohrstrang zur Anfangsstelle der Brennlinie zwecks Ankopplung zurückgeführt werden. Die Fördervorrichtungen können kettenförmig miteinander verbunden sein.

Bei Verwendung derartiger Fördervorrichtungen kann die Vorrichtung zur Verkopplung bzw. Entkopplung aufwärts und abwärts geneigte Teile der Schiene an den Enden der Brennlinie aufweisen. Die Fördervorrichtungen wirken dann auf den Rohrstrang im Bereich des aufwärts geneigten Teils ein, um die Verkopplung zu bewirken. Die Entkopplung erfolgt auf dem abwärts geneigten Teil. Statt dessen kann die Vorrichtung zur Verkopplung und Entkopplung auch Schienenteile umfassen, die anzuheben bzw. abzusenken sind.

Die Fördervorrichtungen können auf einer Schiene laufen, die einen Rückführungsteil parallel zur Brennlinie sowie Verbindungsteile zwischen den Enden der beiden parallelen Schienenverläufe aufweist. Die Verbindungsteile ermöglichen die Bewegung der Fördervorrichtungen quer zwischen den beiden Längsteilen.

Wenn die Schienenführung auf dem Hinweg und auf dem Rückweg Schienenpaare umfaßt, auf denen die Fördervorrichtungen laufen können, so kann jeder Verbindungsteil ein Endlosbandförderer sein, der mindestens ein Paar von Schienenteilen aufweist, die quer auf dem Band befestigt sind und eine Fördervorrichtung tragen. Die Fördervorrichtungen werden dann quer geführt, beispielsweise vom Ende des Hinweges bis zum Anfang des Rück-

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weges, indem die Schienenpaare des Endlosbandes auf das Ende des Hinweges ausgerichtet werden, die Fördervorrichtung auf das Förderband gefahren wird und dann vom Rohrstrang entkoppelt wird. Danach wird das Förderband in Betrieb gesetzt, so daß die Fördervorrichtung seitlich bewegt wird, bis sie auf den RückfUhrungsteil ausgerichtet ist.

Wichtig für die Erzielung der mit der Erfindung möglichen Vorteile ist eine derartige Anordnung der beweglichen Auflager, daß ausreichender radialer Raum um die Schweißverbindungsstellen herum verfügbar ist, um einen guten Zugang zu schaffen. Der Raumbedarf hängt von dem jeweils anzuwendenden Schweißverfahren ab. Für typische Schweißverfahren sind die Auflager jedoch so getroffen, daß ein Radialraum von mindestens 60 cm in die Umgebung des Rohrstrangs zwischen zwei aufeinander folgenden Auflagern verfügbar ist.

Sehr vorteilhaft wird eine Einrichtung nach der Erfindung zusammen mit einer Schweißeinrichtung eingesetzt, die auf den Rohrstrang an den Schweißverbindungsstellen zur Einwirkung gebracht wird und längs der Brennlinie mit dem Rohrstrang bewegbar ist. Zur Entkopplung der Schweißeinrichtung von dem Rohrstrang nach der gemeinsamen Bewegung und zu ihrer Rückführung längs des Rohrstrangs zwecks Herstellung einer neuen Schweißverbindung kann eine besondere Vorrichtung vorgesehen sein. Es ist zu erkennen, daß der Schweißvorgang an einer Verbindungsstelle auch dann fortgesetzt werden kann, wenn der Rohrstrang längs der Brennlinie bewegt wird. Wird die Erfindung auf einem Rohrverlegeschiff eingesetzt, so kann also die Rohrverschweißung auch dann fortgesetzt werden, wenn ein Rohrstrang vom Schiff aus abgesenkt wird.

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Ein Verfahren zum Anschweißen von Rohrlängen an einen Rohrstrang unter Verwendung einer Einrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Auflegen des Rohrstrangs auf die Auflager,

b) Anordnen einer anzuschweißenden Rohrlänge in Schweißposition,

c) Anordnen einer Schweißeinrichtung an der so gebildeten Verbindungsstelle,

d) Ausführen eines ersten Schweißvorganges zur Befestigung der Rohrlänge am Rohrstrang,

e) Ausführen weiterer Schweißvorgänge mit derselben Schweißeinrichtung zur Vervollständigung der Schweißverbindung und gleichzeitige Bewegung des Rohrstrangs längs der Brennlinie sowie nachfolgende Wiederholung der Schritte b) bis d) mit weiteren Schweißeinrichtungen,

f) Abkopplung jeder Schweißeinrichtung bei fertiger

Schweißverbindung und Rückbewegung längs der Brennlinie.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das in Fig. 3 gezeigte AusfUhrungsbeispiel und

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Fig. 5 eine Darstellung eines Teils des AusfUhrungsbeispiels nach Fig. 3 und 4 gemäß dem Schnitt I-I aus Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Rohrstrang 10 dargestellt, der aus mehreren Rohrlängen 11 besteht, welche an Stellen 12 miteinander verbunden sind. Der Rohrstrang 10 bewegt sich in der Richtung des Pfeils 13, während weitere Rohrlängen 14 zugeführt und am Ende 15 befestigt werden. Die jeweils neuen Rohrlängen 14 werden auf Rollenkästen 16 zugeführt, die in Längsrichtung des Rohrmaterials zwar fest angeordnet sind, jedoch in vertikaler und in horizontaler Querrichtung verstellbar sind, so daß die neuen Rohrlängen 14 auf den Rohrstrang 10 ausgerichtet werden, wenn ein erster Schweißvorgang zur Befestigung der jeweiligen Rohrlänge 14 am Ende 15 durchzuführen ist,

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung eignet sich zum Einsatz auf dem Deck eines Rohrverlegeschiffes. Der Rohrstrang wird vom Heck des Schiffes (in Richtung des Pfeils 17) aus abgesenkt und in bekannter Weise wird der zwischen dem Heck und dem Meeresboden hängende Teil des Rohrstrangs unter Spannung gehalten, um eine ovale Ausbildung des Rohrquerschnitts, mögliche Verbiegungen oder Brechen zu vermeiden. Zur Haltung des Rohrs unter einer vorgegebenen Spannung sind Spannvorrichtungen 18 vorgesehen, die das Rohr ergreifen und automatisch freigeben, wenn die Spannung zu hoch ist. Andererseits üben sie eine Zugwirkung aus, wenn die Spannung zu gering ist. Die Freigabe erfolgt bezüglich der Darstellung in Fig. 1 nach links.

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ORIGINAL INSPECTED

Zwischen der ZufUhrungsstation, wo neue Rohrlängen zunächst auf den Rohrstrang 10 ausgerichtet werden, und den Spannvorrichtungen 18 wird der Rohrstrang 10 auf einer Fördereinrichtung 19 gelagert. Diese umfaßt mehrere Auflager 20, die auf einem Endlosband 21 befestigt sind. Die Auflager 20 haben einen gegenseitigen Abstand zur Lagerung des Rohrstrangs 10 an über seine Länge verteilten Stellen. Ein Auflager 20 ist für jeweils eine Rohrlänge 11 vorgesehen. Wenn der Rohrstrang 10 in der Richtung des Pfeils 13 bewegt wird, bewegen sich die Auflager 20 mit dem Rohrstrang auf dem Förderband 21. Das Förderband 21 kann zur Anpassung an die Bewegung des Rohrstrangs 10 angetrieben werden. Es kann jedoch auch durch den Rohrstrang 10 mitgenommen werden. In diesem Fall muß eine ausreichende Reibung zwischen den Auflagern 20 und dem Rohrstrang 10 vorhanden sein.

Es ist zu erkennen, daß die Fördereinrichtung 19 den freien Zugang zu den Verbindungsstellen 12 des Rohrstrangs 10 während der Bewegung des Rohrstrangs 10 bis zu den Spannvorrichtungen 18 gestattet. Somit kann die Verschweißung der verschiedenen Verbindungsstellen 12 längs des RohrStrangs 10 im Bereich vor deri Spannvorrichtungen 18 auch dann durchgeführt werden, wenn der Rohrstrang 10 sich in Richtung des Pfeils 13 bewegt.

Eine weitere Fördereinrichtung 22 ist zur Auflage des Rohrstrangs im Bereich hinter den Spannvorrichtungen 18 vorgesehen. Somit ist wiederum ein Zugang zu den Verbindungsstellen des Rohrstrangs 10 zur weiteren Verschweißung, zur Röntgenprüfung und zur Einkapselung der Schweißnähte möglich. Nach Vervollständigung

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der Schweißnähte wird der Rohrstrang auf festen Rollenkästen 23 bis zum Heck des Rohrverlegeschiffes zwecks Absenkung geführt.

Es ist zu erkennen, daß die Fördereinrichtungen 19 und 22 eine Entkopplung der Auflager 20 von dem Rohrstrang 10 an einer Stelle 24 ermöglichen, wo das Förderband 21 am Ende seines Verlaufs um eine Rolle herumgeführt wird. Die Auflager 20 werden dann längs der Brennlinie auf dem Rückführungsweg des Bandes 21 zurückgeführt und erneut mit dem Rohrstrang 10 an einer Stelle 25 verkoppelt. Die Auflager 20 ermöglichen somit eine feste Halterung des Rohrstrangs 10. Um eine Auslenkung des Förderbandes 21 unter der Belastung durch den Rohrstrang 10 zu vermelden, sind nicht dargestellte Vorrichtungen vorgesehen.

In Fig. 2 ist in Draufsicht eine Anordnung zur Lagerung eines Rohrstrangs längs der Brennlinie dargestellt, die der Anordnung nach Fig. 1 entspricht, Jedoch den Unterschied aufweist, daß an Stelle von Fördereinrichtungen 19 und 22 Fördervorrichtungen 30 auf geschlossenen Schienen 31 bewegbar sind. Jede Schiene 31 hat eine Länge 32 parallel und unter der Linie des Rohrstrangs 10. Die auf der Schienenlänge 32 laufenden Fördervorrichtungen 30 tragen den Rohrstrang 10 und bewegen sich mit ihm. Die Fördervorrichtungen 30 werden von dem Rohrstrang 10 nahe den Spannvorrichtungen 18 abgekoppelt und kehren innerhalb des geschlossenen Schienenweges 31 längs des Rückweges 33 zurück, so daß sie mit dem Rohrstrang 10 nahe der Stelle wieder verkoppelt werden können, wo neue Rohrlängen angeschweißt werden. Zur Entkopplung vom Rohrstrang 10 hat die Schienenlänge 32 vorteilhaft einen abwärts geneigten Teil an ihrem den

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Spannvorrichtungen 18 zugewandten Ende» so daß die Förder vorrichtungen 30 vom Rohrstrang 10 ausreichend wegbewegt werden, um sie seitlich vom Rohrstrang um den Schienenweg herumzuführen. Ähnlich ist ein entsprechender aufwärts geneigter Teil am anderen Ende der Schienenlänge 32 vorgesehen, so daß die Fördervorrichtungen 30 wieder in Auflagerstellung mit dem Rohrstrang 10 kommen. Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung können die Fördervorrichtungen 30 in Form einer endlosen Kette miteinander gekoppelt sein.

Von Wichtigkeit ist es, daß die Auflager 20 in dem in Fig. 1 gezeigten AusfUhrungsbeispiel sowie die Fördervorrichtungen 30 in dem in Fig. 2 gezeigten AusfUhrungsbeispiel mit dem Rohrmaterial 10 an einer Stelle verkoppelt werden, die zwischen aufeinander folgenden Verbindungsstellen 12 des Rohrstrangs 10 liegt, so daß Schweißzugang an diesen Stellen möglich ist. Der Abstand zwischen aufeinander folgenden Paaren von Auflagern bzw. Fördervorrichtungen 30 ist so eingestellt, daß er den Rohrlängen 11 entspricht. In der Praxis haben die Rohrlängen 11 jedoch eine beachtlich unterschiedliche Länge, so daß eine Fehlerakkumulation auftreten kann, durch die/T&flager 20 oder die Fördervorrichtungen 30 dann zu nahe an einer Verbindungsstelle 12 angekoppelt werden. Um dies zu vermeiden, können die Auflager 20 oder die Fördervorrichtungen 30 mit Rollen zur Einwirkung auf den Rohrstrang 10 versehen sein, so daß eine Relativbewegung zwischen den Auflagern 20 bzw. den Fördervorrichtungen 30 erforderlichenfalls möglich ist, um einen größeren Abstand zu den Verbindungsstellen zu erreichen. Zwischen den Auflagern 20 oder den Fördervorrichtungen 30 und dem Rohrstrang 10 kann dann noch eine ausreichende Reibung zur Bewegung des Rohr-

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Strangs 10 und Mitnahme der Auflager 20 oder Fördervorrichtungen 30 vorhanden sein. Es kann jedoch auch günstig sein, das Förderband 21 oder die mit den Fördervorrichtungen 30 gebildete Kette mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die die Auflager 20 oder die Fördervorrichtungen 30 in ausreichendem Abstand zu den Verbindungsstellen 12 hält.

In Fig. 3» 4 und 5 ist ein weiteres AusfUhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt, mit dem eine Halterung eines Rohrstrangs 39 längs einer Brennlinie zwischen einer Spannvorrichtung 42 und einer Ausrichtestation möglich ist, wo neue Rohrlängen 41 auf den Rohrstrang 39 ausgerichtet werden. Wie zuvor werden die neuen Rohrlängen 41 auf Rollen 40 zugeführt, die auf dem Schiffsdeck fest angeordnet sind. Der Teil 39 des Rohrstrangs in der Brennlinie ist jedoch auf Rollen 44 gelagert, die auf Schienen 46 parallel und unter dem Rohrstrang laufen. Die Rollen 44 sind nicht miteinander verbunden und werden längs der Schienen 46 mitgezogen, wenn der Rohrstrang 39 sich nach links (Fig. 3) bewegt. Das Rohrmaterial hat typisch Längen von ca. 12 m. Um jedoch die Herstellungsgeschwindigkeit des Rohrstrangs einem Rohrverlegevorgang anzupassen, ist es günstig, wenn jede neue Rohrlänge möglichst lang ist, so daß mit jeder Schweißverbindung eine maximale Rohrlänge hinzugefügt wird. Bei der in Fig. 3 bis 5 gezeigten Einrichtung umfaßt jede neue Rohrlänge 41 zwei individuelle Teillängen, die an einer Naht 45 miteinander verschweißt sind. Wenn dabei die üblichen Rohrlängen von 12 m verwendet werden, so hat das jeweils neu hinzugefügte Rohrstück 41 eine Länge von 24 m. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist jedoch eine Fördervorrichtung 44 für jeweils 12 m Rohrlänge vorgesehen, d.h. es die-

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nen zwei Fördervorrichtungen 44 zur Lagerung eines neu anzufügenden Rohrteils 41.

Die Schienen 46 sind über dem Schiffsdeck 43 auf Ständern 47 befestigt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, werden die von dem Rohrstrang 39 am vorderen Ende der Brennlinie nahe der Spannvorrichtung 42 abgetrennten Fördervorrichtungen zum hinteren Ende der Brennlinie nahe dem Rollenständer 40 über eine Rückführungsschiene 48 zurückgeführt. Die Fördervorrichtungen werden seitlich zwischen den Enden der Schiene 46 und der Schiene 48 mit Verbindungsvorrichtungen 49 und 50 geführt.

In Fig. 5 ist vergrößert der Schnitt I-I aus Fig. 3 dargestellt, der die Verbindungsvorrichtung 49 deutlicher zeigt. Diese umfaßt eine Fördervorrichtung 51, die auf Schienen 52 läuft, welche rechtwinklig zu den Schienen 46 und 48 angeordnet sind. Die Fördervorrichtung 51 hat eine Grundplatte 53, auf der Räder 54 montiert sind, die auf den Schienen 52 laufen. Eine Plattform ist über der Grundplatte 53 auf mehreren Ständern 56 gelagert, die typisch schnellwirkende hydraulische Ständer sein können. Ein Paar Schienenteile 57 mit den Schienen 46 und 48 angepaßten Abmessungen ist auf der oberen Fläche der Plattform 55 vorgesehen.

Beim Betrieb wird die Fördervorrichtung 51 bezüglich der Darstellung in Fig. 5 nach links bewegt, wobei die Plattform 55 auf den Ständern 56 angehoben ist, so daß die Schienenteile 57 auf die Schienen 46 ausgerichtet sind. Ein Puffer 58 kann zur Stillsetzung der Fördervorrichtung 51 an der richtigen Ausrichtungsstelle vorgesehen sein. Die Fördervorrichtung 51 kann beispiels weise durch einen Elektromotor angetrieben sein, wobei

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der Puffer 58 dann als Schalter zur Abschaltung des Elektromotors ausgebildet sein kann, wenn die Fördervorrichtung ausgerichtet ist. Eine Fördervorrichtung 44, die den Rohrstrang 39 trägt, wird längs der Schiene 46 und auf die ausgerichteten Schienenteile 57 der Fördervorrichtung 51 durch Bewegung des Rohrstrangs bewegt. Wenn die Fördervorrichtung 44 sich vollständig auf den Schienenteilen 57 befindet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, so werden die Ständer 56 zur schnellen Absenkung der Plattform 55 betätigt, wobei die Lagerfläche 62 der Fördervorrichtung 44 von der Unterseite des Rohrstrangs 39 getrennt wird. Ein Schalter kann vorgesehen sein, der durch die Fördervorrichtung 44 betätigt wird und die Absenkung der Ständer 56 einleitet. Wenn sich der Rohrstrang 39 noch bewegt und die Fördervorrichtung 44 sich vollständig auf den Schienenteilen57 befindet, muß die Betätigung der Ständer 56 ausreichend schnell erfolgen, ^SaB die Fördervorrichtung 44 von dem Rohrstrang 39 entfernt wird, bevor sie durch den Rohrstrang 39 von der Fördervorrichtung 51 seitlich weggezogen wird. Die Bewegung des Rohrstrangs 39 kann jedoch auch unterbrochen werden, wenn sich die Jeweilige Fördervorrichtung 44 auf der Fördervorrichtung 51 befindet, wodurch dieses Problem vermieden wird. Alternativ kann jedoch auch das Ende der Schiene 46 nahe der Verbindungsvorrichtung 49 abwärts geneigt sein, so daß die Fördervorrichtungen 44 vom Rohrstrang 39 getrennt werden, wenn oder kurz bevor sie auf die Fördervorrichtung 51 gelangen. Die Höhe der Schienenteile 57 der Fördervorrichtung 51 ist dann natürlich so eingestellt, daß sie auf das untere Ende der Schiene 46 ausgerichtet sind. Ferner kann erforderlichenfalls eine Vorrichtung zum Ziehen jeder Fördervorrichtung 44 vollständig auf die Fördervorrichtung 51 nach Abtrennung vom Rohrstrang 39 vorgesehen sein. Die Fördervorrichtung

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kann auch noch Ständer 56 zur Absenkung jeder Fördervorrichtung 44 aufweisen, durch die ein besonderer Abstand vom Rohrstrang 39 geschaffen wird, der zur Bewegung der Fördervorrichtung 44 seitlich unter dem Rohrstrang 39 hinweg erforderlich ist.

Die Ständer 56 senken die Plattform 55 ausreichend ab, so daß die Auflagerflächen 62 der Fördervorrichtung 44 vollständig von dem Rohrstrang 39 entfernt werden. Dann wird die Fördervorrichtung 51 längs der Schienen 52 bewegt, bis die Schienen 57 auf der Plattform 55 auf die Rückführungsschienen 48 ausgerichtet sind. Eine weitere Puffer- und Schaltervorrichtung 59 kann vorgesehen sein, um die Fördervorrichtung 51 genau ausgerichtet stillzusetzen. Die Schienen 48 können über dem Schiffsdeck 43 in geringerer Höhe, verglichen mit den Schienen 46, angeordnet sein, entsprechend der Höhe der Schienen 57 auf der Plattform 55 in abgesenkter Stellung. Wenn die Schienen 57 auf die Schienen 48 ausgerichtet sind, so wird die auf der Fördervorrichtung 51 getragene Fördervorrichtung 44 auf die Schienen 48 zwecks Rückführung an den Start der Brennlinie übergeben. Die Fördervorrichtungen 44 können längs der Schiene 48 mit einem endlosen gezahnten Band 60 bewegt werden. Ein Vorsprung 61 kann an der Unterseite einer jeden Fördervorrichtung 44 vorgesehen sein, so daß er in die Zähne des Bandes 60 eingreift. Wenn die Fördervorrichtung 44 übergeben ist, so wird die Fördervorrichtung 51 nach 'links (Fig. 5) zurückgeführt, und die Plattform 55 wird wieder zur Aufnahme der nächsten Fördervorrichtung 44 angehoben.

Die Verbindungsvorrichtung 50 am anderen Ende der Rückführungsschienen 48 arbeitet in derselben Welse wie vor-

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stehend beschrieben, jedoch in umgekehrter Folge. Wenn eine Fördervorrichtung 44 an der Verbindungsvorrichtung 50 auf den Schienen 48 ankommt, so wird sie auf die Schienenteile 57 der Fördervorrichtung 51 gebracht. Die Fördervorrichtung 51 wird dann unter den Verlauf der jeweils neuen Rohrlänge 41 gebracht, und die Ständer werden so betätigt, daß sie die Plattform 55 anheben, so daß die Fördervorrichtung 44 wie gewünscht auf die neue Rohrlänge 41 einwirkt.

Im folgenden wird ein Beispiel eines Schweißverfahrens beschrieben, das unter Anwendung einer Einrichtung nach Fig. 3 bis 5 arbeitet. Hierbei sind drei separate Schweiß einrichtungen 70, 71 und 72 vorgesehen. Wenn der Rohrstrang 39 sich praktisch relativ zum Schiffsdeck 43 in Ruhestellung befindet, wird eine neue Rohrlänge 41 in eine Stellung gebracht, in der sie nahezu am Ende des Rohrstrangs 39 anschlägt. Rollenhalter 40 zur Auflage der neuen Rohrlänge 41 sind so eingestellt, daß diese in bekannter Weise auf den Rohrstrang 39 ausgerichtet ist. Die neue Rohrlänge 41 wird dann relativ zum Ende des Rohrstrangs 39 festgestellt. Die Schweißeinrichtung 70 wird dann mit einer in Fig. 3 nicht dargestellten Vorrichtung abgesenkt, so daß sie auf dem Rohrstrang 39 über der Verbindungsstelle mit der neuen Rohrlänge aufliegt. Bevor der Rohrstrang 39 längs der Brennlinie bewegt wird, wird ein erster Schweißvorgang mit der Schwelßeinrichtung 70 an dieser Verbindungsstelle durchgeführt, um die neue Rohrlänge 41 mit dem Ende des Rohrstrangs 39 zu verbinden. Danach werden ein oder mehr Schweißvorgänge mit der Schweißeinrichtung 70 durchgeführt. Während dieser weiteren Schweißvorgänge kann der Rohrstrang 39 rückwärts über das Schiffsdeck 43 in der Richtung des Pfeils 73 transportiert werden. Während dieser Bewegung wird die Schweißeinrichtung 70 mitgenommen,

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da sie durch Auflage auf dem Rohrstrang 39 mit diesem verbunden ist. Die Hebevorrichtung für die Schweißeinrichtung 70 kann längs einer Schiene 74 geführt sein, die am Dach 75 befestigt ist.

Wenn die vorbestimtnte Anzahl Schweißvorgänge mit der Schweißeinrichtung 70 durchgeführt ist, vorzugsweise nach Bewegung des. Rohrstrangs 39 in Richtung des
Pfeils 73 über einen Weg, der der Jeweils neuen Rohrlänge 41 entspricht, wird die Schweißeinrichtung 70
vom Rohrstrang 39 abgehoben und längs der Brennlinie zurückbewegt, so daß sie zur Ausbildung einer neuen
Verbindungsstelle mit der nächsten zugeführten Rohrlänge 41 am Ende des Rohrstrangs 39 benutzt werden
kann. Gleichzeitig wird die Schweißeinrichtung 71
längs der Brennlinie von einer weiter vorajLiegenden
Stelle zu der Stelle zurückbewegt, die gerade von
der Schweißeinrichtung 70 freigegeben wurde, d.h. an die Position der Schweißeinrichtung 71, die in Fig. 3 dargestellt ist. Während die Schweißeinrichtung 70 an der Verbindungsstelle mit der neuen Rohrlänge 41 arbeitet, führt die Schweißeinrichtung 71 weitere Schweißvorgänge an der ersten Verbindungsstelle durch und kann während einer weiteren Bewegung in Richtung des Pfeils 73 mitlaufen.

Wenn also mit der Schweißvorrichtung 71 die vorbestimmte Anzahl Schweißvorgänge durchgeführt ist und der Rohrstrang seine zweite Bewegung beendet hat, so wird die Schweißvorrichtung 71 vom Rohrstrang angehoben und in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurückbewegt, während die dritte Schweißvorrichtung 72 auf die Verbindungsstelle abgesenkt wird, die sich nun im Bereich dieser Schweißvorrichtung 72 befindet, wie es in Fig. 3 gezeigt

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ist. Hie Schweievorrichtung 72 führt Mindestens einen weiteren Schweievorgang an der Verbindungsstelle durch, üb die Schweißnaht zu vervollständigen. Der Betrieb der Schweievorrichtung 72 sollte jedoch vor der nächsten Bewegung des Rohrstrangs 39 unterbrochen werden, da bei fl^m in FXg. 3 gezeigten AiMrffiRr^»^rg|n»| spiel vor den Spannvorrichtungen 42 kein ausreichender Raun vorhanden ist, üb die Schweievorrichtung 72 in ι —rn nit dot Rohr-■aterial 39 über die gesaate Strecke zu w. Somit sollte die vorgegebene. Mit der Schweievorrichtung 72

nicht so UBfangreich sein

wie die Mit der SchweiBvorrichtung 71 durchgefunrte.

Wie bereits ausgeführt, ergibt sich durch die Verwendung der beweglichen Auflager längs der Brennlinie eine beachtliche ⁷^* -t-oi *»«ί|[Μ»»>τ^ _r Durch Verwendung von drei SchweiBstationen vorstehend beschriebener Art benStigt zur Schweieung von Verbindungen in einem Bohrstrang von ca. 1 η Durctaaesser ungefähr 6 Minuten SchweÜBzeit für die erste Station (SchweiBvorrichtung 70), 8 Hfnuten für die zweite Station (SchweiBvorrichtuag 71) und 6 Hinkten fur die dritte Station (SchweiBvorrlchtung 72). Weitere 2 Miyw^fp *<·»μ1 yar» der Station. 1

Position erforderlich, wp^w Verlegen des

unter Wasser erfolgt die Bewegung des Bohrstrangs 39 ZUB Beck des Rohrverlegeschiffs durch die Vorwärtsbewegung des Schiffs über einen entsprechend« Weg. Kfne Vorwirtsbewegung von 24 m, die 24 β Rohrlänge entspricht, erfordert eine Mininale Zelt von 2 Minuten, nfewm die

setzt werden kann, «ntsorlcht also die fur jedem vollständigen Bewegnqgszvklus erforderliche Zelt der van α Hunncen una £. Rinnen, sie oeuagt aJLacno Durch die Blc^fiiidmng 1st es jedoch möglich, die

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vorrichtungen 70 und 71 während zwei Minuten der Schiffsbewegung arbeiten zu lassen. Da der Schweiflbetrieb der Scbweievorricbtung 72 innerhalb von 6 Minuten beendet ist, d.h.* bevor die Schiffsbewegung beginnt, wird die gesamte Zykluszeit zwischen den Schiffsbewegungen auf 8 Minuten reduziert, was einer Einsparung von 20 % entspricht. Wenn eine Zeiteinsparung dieser Größenordnung auf die Gesamtzeit für die Rohrverlegung angewendet wird, so kann sich eine sehr beachtliche Kosteneinsparung erge-

Amstelle einer Rückbewegung jeder SchweiBvorrichtung nach einer vorbestiiavten Zeit von Schwelevorgängen zur vorhergehenden Verbindungsstelle und Wiederholung des SchweiB-programms an der neuen Verbindungsstelle kann auch ein Iramrtuuniuierlicbes SchweiBverfahren durchgeführt werden, bei dene jede SchweiBvorrichtung an einer jeweiligen Ver-MzuBuaagsstelle eine vollständige Schweißung durchführt. Me in Fig. 3 gezeigte SchweÜSvorrichtung 70 kann zur der vollen Arwrairni von SchweiBvorgängen an

der jeweiligen Verbindungsstelle benutzt werden, wobei sie sich mit denn Bohrstrang 39 iswg» der Brennlinie his ZBsr Pbsition der SchweiBvorriclrtuBig 72 bewegt. Wem die ScBsweiBung an der jeweiligen Verbindungsstelle beendet ist, wird die SchweiBvorrichtung 70 vom Rohrstrang 39 mit: einer in Flg. 3 nicht dargestellten Vorrichtung dann seitlich sowie rückwärts zum Beginn (gleichfalls mit einer nicht

tem VaanricEirtumig) bewegt, um eine neue Verbindung zu fficbsyteüSem. Bei drei SciBMeiBvorrlchitUBigen arbeiten zum jeweiligen Zeitpvaafidt zwei SctoweiBvorricteteangen (£ie Jeweiligen Verbinduiagssitellen am Rotirstrang 39» die dritte SclnmiBvoorrlcfottBang vom Wtvt* zum Jto-

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fang der Brennlinie zurücktransportiert wird. Weitere Ausf Uhrungsformen sind möglich, wenn mehr als drei Schweißvorrichtungen verwendet werden, was dann zu einer größeren Fertigungsgeschwindigkeit führt.

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Claims (11)

273S51 Patentansprüche

1. Einrichtung zur Lagerung eines Rohrstrangs zwecks Bewegung längs einer Brennlinie, wo Jeweils neue Rohrlängen an das Ende des Rohrstrangs angeschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auflager zur Aufnahme des Rohrstrangs an mehreren Stellen seiner Länge mit ihm -gemeinsam beweglich vorgesehen sind, die eine laufende allseitige.Verschweißung des Rohrmaterials auch bei Bewegung des Rohrstrangs über eine gegenüber dem gegenseitigen Abstand der Auflager größere Länge ermöglichen, und daß eine Vorrichtung zur Verkopplung der Auflager mit dem Rohrstrang und zur Entkopplung nach gemeinsamer Bewegung über eine vorgegebene Strecke längs der Brennlinie vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verkopplung bzw. Entkopplung ein Endlosbandförderer ist, der längs der Brennlinie verläuft und die Auflager trägt, und daß die Auflager durch Zirkulation des Endlosbandförderers mit dem Rohrstrang bewegt und an den Enden des Endlosbandförderers verkoppelt bzw. entkoppelt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflager Fördervorrichtungen vorgesehen sind, die parallel zur Brennlinie auf Schienen geführt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen auf einem geschlossenen Schienenweg geführt sind, der einen Rückführungsteil umfaßt, auf dem die von dem Rohrstrang entkoppelten Fördervorrichtungen zum Beginn der Brennlinie zurückgeführt werden.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen untereinander eine Kette bilden.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verkopplung bzw. Entkopplung aufwärts und abwärts geneigte Teile des Schienenweges an dessen Enden umfaßt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verkopplung bzw. Entkopplung an den Enden des Schienenweges hebbare und senkbare Schienenteile umfaßt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen auf einem Schienenweg geführt sind, der einen parallel zur Brennlinie angeordneten RUckführungsteil umfaßt und daß die einander benachbarten Enden der beiden parallelen Schienenwege Verbindungsteile aufweisen, auf denen die Fördervorrichtungen zwischen den parallelen Schienenwegen quer bewegbar sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinführungs- und der Rückführungsteil des geschlossenen Schienenweges aus Schienenpaaren gebildet sind, auf denen die Fördervorrichtungen laufen, und daß Jeder Verbindungsteil einen Endlosbandförderer aufweist, der mindestens ein Paar von Schienenteilen umfaßt, die auf dem Förderband quer befestigt sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schweißvorrichtung, die an zu schweißenden Verbindungsstellen auf den Rohrstrang einwirkt und

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längs der Brennlinie mit dem Rohrstrang bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Wegbewegung der Schweißvorrichtung vom Rohrstrang nach der gemeinsamen Bewegung und zur Rückführung der Schweißvorrichtung längs des Rohrstrangs zwecks Schweißung einer neuen Verbindungsstelle vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Anschweißen von Rohrlängen an einen Rohrstrang unter Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Auflegen des RohrStrangs auf die Auflager,

b) Anordnen einer anzuschweißenden Rohrlänge in Schweißposition,

c) Anordnen einer Schweißeinrichtung an der so gebildeten Verbindungsstelle,

d) Ausführen eines ersten Schweißvorganges zur Befestigung der Rohrlänge am Rohrstrang,

e) Ausführen weiterer Schweißvorgänge mit derselben Schweißeinrichtung zur Vervollständigung der Schweißverbindung und gleichzeitige Bewegung des Rohrstrangs längs der Brennlinie sowie nachfolgende Wiederholung der Schritte (b) bis d) mit weiteren Schweißeinrichtungen,

f) Abkopplung jeder Schweißeinrichtung bei fertiger Schweißverbindung und Rückbewegung längs der Brennlinie.

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