DE2751006A1

DE2751006A1 - Verfahren und anordnung zur offshore-rohrverlegung

Info

Publication number: DE2751006A1
Application number: DE19772751006
Authority: DE
Inventors: Lee Richard Denman
Original assignee: Viking Jersey Equipment Ltd
Current assignee: Viking Jersey Equipment Ltd
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1977-11-15
Publication date: 1978-05-24
Also published as: NO773899L; CA1075020A; US4164379A; AU3067677A; JPS5384314A; GB1591614A; DK505577A; IT1114929B; AU512581B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H.Liska

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860820 HO/ba MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

VIKING JERSEY EQUIPMENT LIMITED

P.O.B. 72, St. Helier, Jersey-Channel Islands

Lee Richard DENMAN

P.O.B. 52891

Houston, Texas 77052, USA

Verfahren und Anordnung zur Offshore-Rohrverlegung

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr.-In^.H.Liska

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

VIKING JERSEY EQUIPMENT LIMITED
P.O. Box 72, St. Helier,
Jersey, Channel Islands

LEE RICHARD DENMAN
P.O. Box 52891
Houston, 77052 Texas
V.st.A.

Verfahren und Anordnung zur Offshore-Rohrverlegung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Offshore-Rohrverlegung nach den Oberbegriffen der Ansprüche bzw. 6.

Es ist bekannt, auf dem Seegrund eine Rohrleitung mit Hilfe eines Rohrlegekahns zu verlegen, welcher mit einer Heckrampe oder einen "Vorschieber" versehen ist, um das Rohr zu führen und zu tragen, wenn es sich von dem Kahn zum Seegrund

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hin nach unten biegt. In der normalen Praxis wird der Rohrlegekahn ungefähr entlang der gewünschten vorgegebenen Bahn der Rohrleitung bewegt, die typischerweise in eine gegebene "Strecke" fällt. Wenn die Rohrleitung jedoch entlang einer gekrümmten Bahn verlegt wird, dann weicht der Berührungs- oder Ablagepunkt, d.h. der Ort des Punkts, an welchem das neu verlegte Rohr den Seegrund berührt, von der gewünschten vorgegebenen Bahn selbst dann ab,wenn der Rohrlegekahn mit großer Präzision entlang der Bahn geführt wird. Typischerweise liegt der Ablagepunkt bei einer gekrümmten Bahn in- nerhalb der Krümmung der gewünschten Bahn. Auch Wetter und Meeresströmungen können zur Folge haben, daß der Ablagepunkt von der gewünschten Bahn abweicht, selbst wenn das Rohr entlang einer geraden Linie verlegt wird.

Es sind bereits ein Verfahren und eine Anordnung zur

Offshore- oder Wasser-Rohrverlegung vorgeschlagen worden, mit denen die genannten Probleme gemindert werden. Dabei ermittelt man die tatsächliche Lage des Ablagepunkts des Rohrs auf dem Seegrund mit Hilfe eines Echolots auf einem Oberflächenschiff, das vereinfacht als Meßschiff bezeich net werden soll. Das Meßschiff ist mit einem automatischen Pilot- oder Führungsgerät versehen, von dem es entlang einer Bahn über den Seegrund mit einer sehr geringen Abweichung navigiert werden kann. Es wird dafür gesorgt, daß das Meßschiff entlang und über der Bahn des bereits verlegten Rohrs fährt. Bei Verwendung eines im Handel erhältlichen Echolots können vom auf dem Seegrund liegenden Rohr zurückkehrendes Echo und vom Seegrund selbst zurückkehrendes Echo voneinander unterschieden werden und erscheinen normalerweise als parallele Spuren auf der Echolot- anzeige. Die Lage des Ablagepunkts ist dadurch identifizierbar, daß sich dort die obere, das Rohr darstellende

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Spur von der unteren, den Seegrund darstellenden Spur abhebt.

Bei der vorgeschlagenen Anordnung zur Rohrverlegung wird die mit Hilfe des Echolots festgestellte Lage des Ablagepunkts dadurch genau bestimmt, daß die Lage des Meßschiffs, wenn sich dieses unmittelbar über dem identifizierten Ablagepunkt befindet, aufgezeichnet wird. Im Handel zur Verfügung stehende Navigationshilfen erlauben es, die Lage des Meßschiffes mit großer Genauigkeit zu bestimmen. Die Lage des Ablagepunkts wird per Funk zum Rohrlegekahn gesendet, dort in einen Rechner eingegeben und mit der gewünschten, vorgegebenen Bahn des verlegten Rohres, welche im Speicher des Rechners eingespeichert ist, verglichen. Jegliche Abweichung des gemessenen Ablagepunkts von der gewünschten Bahn wird zur Erzeugung von Korrektursignalen verwendet, die in ein Steuersystem für die Vorwärtsbewegung des Rohrlegekahns eingegeben werden. Im üblichen Fall, bei dem der Rohrlegekahn in seiner Lage und Bewegung mit Hilfe einer Vielzahl von Ankern und Trossen bestimmt wird, umfaßt das Steuersystem zur Bewegung des Rohrlegekahns einen Rechner, welcher die auf die Ankertrossen einwirkenden Winden steuert. Das dem Steuersystem für die Bewegung des Rohrlegekahns zugeführte Korrektursignal bewirkt, daß der Rohrlegekahn so bewegt wird, daß jegliche Abweichung des gemessenen Ablagepunkts von der gewünschten, vorgegebenen Bahn vermindert wird.

Die vorgeschlagene Anordnung kann unter vielen Voraussetzungen ganz zufriedenstellend arbeiten. Einer der einschränkenden Faktoren für ihre wirkungsvolle Arbeit ist jedoch die Wassertiefe, in welcher das Rohr verlegt wird. Bei der vorgeschlagenen Anordnung ist es wesentlich, daß

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das Echolot an dem Meßschiff das von dem auf dem Seegrund liegenden Rohr zurückkehrende Echo von demjenigen des Seegrunds selbst unterscheiden kann, üblicherweise nimmt die Auflösung des Echolots mit zunehmender Entfernung ab, so daß es bei großen Tiefen unmöglich sein kann, in der erforderlichen Weise das vom Rohr zurückkehrende Echo von demdss Seegrunds zu unterscheiden. Die Tiefe, bei der diese Schwierigkeit auftritt, hängt nicht nur von den Fähigkeiten des Echolots, sondern auch vom Durchmesser des verlegten Rohrs ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die unabhängig von der Wassertiefe gute Ergebnisse liefern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfah-

ren zur Offehore-Rohrverlegung mit folgenden Schritten:

Führen eines Rohrlegekahns entlang oder parallel zu einer bestimmten Strecke, und Zuführen eines kontinuierlichen Rohrstücks von dem Rohrlegekahn zum Seegrund, so daß das Rohr in der Strecke verlegt wird, das sich auszeichnet durch die weiteren Schritte: Antreiben, unter der Steuerung von einem Meßschiff, eines ferngesteuerten Tauchschiffs entlang der Bahn des verlegten Rohrs, Bestimmen der Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, Ermitteln, mit Hilfe eines Sonar-Lokalisierungsgeräts auf dem Tauch schiff, der Lage des Ablagepunkts des Rohrs, Errechnen einer seitlichen Abweichung des Ablagepunkts von der gewünschten, vorbestimmten Bahn des verlegten Rohrs innerhalb des Strecke, und Steuern der seitlichen Bewegung des Rohrlegekahns entsprechend der errechneten Abweichung des

Ablagepunkts, um die Abweichung zu verringern.

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Mit der Erfindung geschaffen wird außerdem eine Anordnung zur Offshore-Rohrverlegung, umfassend einen Rohrlegekahn mit einer Einrichtung zur Bestimmung von Lage und Vorschub des Rohrlegekahns, eine automatische Steuervorrichtung zur Steuerung der Einrichtung zur Bestimmung von Lage und Vorschub entsprechend Eingangsdaten, eine Einrichtung zur Speicherung von Angaben einer gewünschten, vorbestimmten Bahn für eine Rohrleitung, und ein an der Wasseroberfläche befindliches Meßschiff, die sich auszeichnet durch ein ferngesteuertes Tauchschiff, das vom Meßschiff steuerbar ist, durch eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, durch ein Sonar-Lokalisierungsgerät auf dem Tauchschiff zur Ermittlung der Lage des Ablagepunkts der Rohrleitung, wenn das Tauchschiff entlang der Bahn der verlegten Rohrleitung bewegt wird, und durch eine automatische Rechenvorrichtung zur Ermittlung einer Angabe der seitlichen Abweichung der Lage des Ablagepunkts, wie sie durch das Sonar-Lokalisierungsgerät ermittelt wurde, von der gewünschten, vorbestimmten Bahn der Rohrleitung und zur Errechnung von Eingangsdaten für die automatische Steuervorrichtung des Rohrlegekahns entsprechend jener seitlichen Abweichung, um diese zu vermindern.

Der Rohrlegekahn besitzt normalcrselse eine Navigationshilfe, die in der Lage ist, eine genaue Angabe der geographischen Koordinaten des Rohrlegekahns zu machen. Die Angabe der gewünschten vorgegebenen Bahn für eine Rohrleitung kann in einer Vielzahl geographischer Koordinaten entlang der gewünschten Bahn bestehen. Die Koordinaten können im Speicher eines Rechners vorhanden

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und für den Vergleich mit den Positionen der tatsächlichen Ablagepunkte zugänglich sein,welche mit Hilfe des Sonar-Lokalisierungsgeräts auf dem Tauchschiff erhalten wurden. Das Meßschiff wird normalerweise ebenfalls eine Navigations hilfe aufweisen, mit deren Hilfe die geographischen Koordinaten seiner Position genau ermittelt werden können. Die tatsächliche Lage des Ablagepunkts kann auf diese Weise genau errechnet werden aus den geographischen Koordinaten vom Meßschiff, die von der Navigationshilfe stammen, in Kombination mit Angaben über die Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, welche von jener Bestimmungseinrichtung stammen.

Bei einer Ausführungsform umfaßt das Sonar-Lokalisierungsgerät am Tauchschiff ein Echolot. Auf dem Meßschiff kann eine Fernanzeige für das Echolot vorgesehen sein. Beim Betrieb kann dann das Tauchschiff von einer Bedienungsperson auf dem Meßschiff so gesteuert werden, daß es unmittelbar über dem auf den Seegrund gelegten Rohr fährt, wie dies durch die Echolot-Anzeige angezeigt wird.

Die geographischen Koordinaten des Tauchschiffs stellen dann die Koordinaten des Ablagepunkts dar, wenn die Echolotanzeige erkennen läßt, daß sich das Rohr vom Seegrund anhebt.

Es ist ersichtlich, daß durch Verwendung eines Echolots am Tauchschiff die Probleme beseitigt werden können, die bei großen Tiefen bei dem vorgeschlagenen Verfahren bzw. der vorgeschlagenen Anordnung auftreten. Dieses Tauchschiff kann in einer relativ geringen Entfernung zur Rohrleitung entlang und über der verlegten Rohrleitung bewegt werden, so daß die vorgenannten Probleme der Unter scheidung des vom Rohr und dem Seegrund zurückkehrenden

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Echos ausgeschaltet sind.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Sonar-Lokalisierungsgerät am Tauchschiff einen Flächen-Echolotsender, während das Oberflächen- oder Meßschiff mit einem zugehörigen Empfänger versehen ist. Verschiedene Flächen-Echolotgeräte sind bekannt und im Handel erhältlich. Wie bekannt, kann ein Flächen-Echolotgerät für eine bestimmte Breite zu beiden Seiten der Bahn quer zum Sendegerät eine fotografieahnliche Anzeige des Seegrunds liefern. Normalerweise umfaßt das Bild ein Schattenbild, das von Objekten auf dem Seegrund und Bodenformationen erzeugt wird. Wenn bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein Flächen-Echolotsender am Tauchschiff verwendet wird, kann die Lage des verlegten Rohrs relativ zur Lage des Tauchschiffs aus der Echolot-Anzeige am Meßschiff klar ersehen werden. Tatsächlich wirft das auf dem Seegrund liegende Rohr einen akustischen Schatten, welcher als gerade Linie auf der Echolot-Anzeige erscheint. Die Lage des Ablagepunkts kann unter Verwendung eines Flächen-Echolots bestimmt werden. Da das auf der Echolot-Anzeige erscheinende Bild der Rohrleitung durch einen akustischen Schatten des Rohrs auf dem Seegrund erzeugt wurde, erscheint es, wenn das Rohr sich vom Seegrund abhebt, als wende sich der Schatten von der Linie des Rohrs und von der Lage des Tauchschiffs weg.

Die Verwendung eines Flächen-Echolots am Tauchschiff hat zwei spezielle Vorteile. Der eine Vorteil liegt darin, daß es nicht mehr wichtig ist, das Tauchschiff genau über dem verlegten Rohr zu bewegen, da die Lage des Rohrs relativ zum Tauchschiff in der horizontalen Ebene aus der

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Flächen-Echolotanzeige bestimmt werden kann. Ein noch wichtigerer Vorteil ergibt sich, wenn es erwünscht ist, eine zweite Rohrleitung oder Pipeline parallel und relativ nahe zu einer früher verlegten zu verlegen. Die

Genauigkeit des Navigationshilfegeräts im Meßschiff und

im Rohrlegekahn können unzureichend sein um sicherzustellen, daß die zweite Rohrleitung in einem gewünschten Abstand längs einer vorhandenen, früher verlegten Leitung verlegt wird. Mit dem Flächen-Echolotsender am Tauch schiff kann jedoch die Lage beider Leitungen, nämlich der früher verlegten und der neu verlegten gleichzeitig an der Echolot-Anzeige wiedergegeben werden. Der Abstand aufeinanderfolgender Ablagepunkte der neu verlegten Leitung von der alten Leitung kann gemessen werden, und Ab- weichungen dieses Abstands von dem gewünschten Abstand können zur Steuerung der Lage des Rohrlegekahns verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen 2ο näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Rohrlegekahns

mit einem Meßschiff und einem ferngesteuerten Tauchschiff;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Rohrverlegung in Draufsicht,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die im Rohrlegekahn, im Meßschiff und im Tauchschiff eingesetzt werden kann, und

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41,

Fig. 4 und 5 schematische Darstellungen im Aufriß bzw. in Draufsicht einer Rohrverlegung unter Verwendung eines Flächen-Echolotsenders auf dem Tauchschiff.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Form eine Rohrverlegung. Ein Rohrlegekahn 1, bei dem es sich vorzugsweise um einen halb eintauchenden Kahn handelt, besitzt eine Heckrampe 2, mit deren Hilfe ein Rohr 3 getragen und dem Seegrund 4 zugeführt wird. Entsprechend bekannter Praxis kann der halb eintauchende Rohrlegekahn in seiner Lage jederzeit durch eine Vielzahl von Ankern bestimmt werden und wird vorzugsweise mit Hilfe von auf die Ankertrossen wirkenden Winden zur Änderung seiner geographischen Lage bewegt. Ein automatisches Windensteuersystem kann auf dem Rohrlegekahn 1 vorgesehen sein, um gleichzeitig die verschiedenen Winden zur gewünschten Bewegung des Rohrlegekahns zu steuern. Die Fig. 1 und 2 zeigen auch ein Oberflächenschiff 5, das der Einfachheit halber Meßschiff genannt wird. Mit dem Meßschiff ist über ein Speisekabel 7 zur Steuerung und Stromversorgung ein ferngesteuertes Tauchschiff 6 verbunden. Ferngesteuerte und unbemannte Tauchschiffe dieser Art sind bekannt und im Handel erhältlich. Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Tauchschiff sollte in den erforderlichen Tiefen navigationsfähig sein und die erforderliche Nutzlast tragen können, was noch erläutert wird. Wie später beschrieben werden wird, wird das Tauchschiff 6 unter Steuerung vom Meßschiff 5 betrieben, um den Ablagepunkt 8 des Rohrs bzw. der Rohrleitung 3 ζλ lokalisieren, des Punkts also, an dem die Rohrleitung zuerst den Seegrund berührt. Zu diesem Zweck trägt das Tauchschiff 6 ein Sonar-Lokalisierungs-

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gerät 9, das in der Lage ist, das auf den Seegrund gelegte Rohr festzustellen. Die Lage des Tauchschiffs 6 relativ zum Meßschiff 5 wird mit Hilfe eines Sonargeräts 1o auf dem Meßschiff 5 bestimmt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, soll beim vorliegenden Beispiel die Rohrleitung entlang einer gekrümmten Bahn 2o auf den Seegrund gelegt werden. Das Verfahren und die Anordnung des vorliegenden Beispiels werden, wie später beschrieben werden wird, eingesetzt, um die geographischen Koordinaten des Ablage- oder Berühungspunkts des Rohrs in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zu erhalten. Demgemäß werden in Fig. 2 die Stellen A, B und C früherer Ablagepunkte lokalisiert, und daß Meßschiff 5 und das Tauchschiff 6 lokalisieren gemäß Darstellung die Lage eines weiteren Ablagepunkts 8, der gegenüber der gewünschten Bahn 2o der Rohrleitung um einen Abstand d versetzt ist. Die Koordinaten der Lage bezüglich des Ablagepunkts 8, dJLe durch das Meßschiff 5 und das Tauchschiff 6 bestimmt werden, werden zum Rohrlegekahn 1 gefunkt. Der Rohrlegekahn 1 weist einen Rechner auf, der die Koordinaten des Ablagepunkts 8 mit gespeicherten Koordinaten der gewünschten Bahn 2o vergleicht und Befehle für eine weitere Bewegung des Rohrlegekahns 1 im Sinne einer Verminderung des Abstands d abgibt.

Fig. 3 zeigt in schematischer Blockschaltform die verschiedenen Systeme und Geräte auf den drei Schiffen der Anordnung zur Rohrverlegung, d.h. auf dem Rohrlegekahn 3o, dem Meßschiff 31 und dem Tauchschiff 32. An Bord des Rohrlegekahns 3o befindet sich eine Navigationshilfe 33, welche zu jeder Zeit genaue geographische Koordinaten

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der Lage des Rohrlegekahns liefert. Solche Systeme sind bekannt und im Handel erhältlich. Auf dem Rohrlegekahn ist außerdem ein Windensteuersystem 34 vorhanden, das automatisiert ist und die verschiedenen Ankertrossenwinden gleichzeitig entsprechend Eingangsdaten steuert, um Bewegung und Lage des Rohrlegekahns in gewünschter Weise festzulegen. Obwohl beim vorliegenden Beispiel ein Ankertrossenvertäuungssystem beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung auch in Verbindung mit einem Rohrlegekahn verwendet werden, der mit einem gerichteten Strahlrudersystem für das Stationärhalten und Bewegen ausgerüstet ist. In diesem Fall wäre ein automatisches Strahlrudersteuersystem vorhanden. Es ist ferner möglich, ein Hybridsystem von Ankern und' Strahlrudern zu verwenden.

Der Rohrlegekahn 3o besitzt auch einen Rechner 35 und einen Speicher 36, in welchem die geographischen Koordinaten der gewünschten, vorgegebenen Bahn für die Rohrleitung gespeichert sind. Im Betrieb empfängt der Rechner vom Meßschiff 31 Daten, die die geographischen Koordinaten der Lage des letztlokalisierten Ablagepunkts darstellen, und zwar mit Hilfe eines Empfängers 37. Der Rechner 35 empfängt von der Navigationshilfe 33 außerdem Daten, die die geographischen Koordinaten der Lage des Rohrlegekahns darstellen. Aus diesen Eingangsdaten errechnet der Rechner 35 die Abweichung des letztlokalisierten Ablagepunkts von der beabsichtigten Bahn für die Rohrleitung und gibt Befehle als Eingabe zum Windensteuersystem 34 für die nächste Rohriegekahnbewegung ab, und zwar in einem solchen Sinne, daß die Abweichung vermindert wird.

Die Daten, die den letztlokalisierten Ablagepunkt bestimmen, werden mit Hilfe einer Funkverbindung 38 von einem Sender

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auf dem Meßschiff 31 zum Rohrlegekahn gesendet. Auf dem Meßschiff befindet sich ein Rechner 4o, der die geographischen Daten der Lage des letztlokalisierten Ablagepunkts aus verschiedenen Eingangsdaten errechnet. Diese Eingangs daten umfassen die geographischen Koordinaten des Meß schiffs zum Zeitpunkt der Lokalisierung des Ablagepunkts, welche von einer Navigationshilfe 31 geliefert werden, sowie die Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, die von einem Sonargerät 42 auf dem Meßschiff geliefert wird.

Das Meßschiff 31 trägt ferner ein Empfangsgerät 5o, welches die vom Tauchschiff über ein Versorgungskabel 43 gesendeten Daten empfängt.Das Versorgungskabel 43 verbindet das Tauchschiff mit dem Meßschiff. Das Meßschiff 31 besitzt weiter eine Steuer- und Stromversorgungsvorrichtung 44, die über das Versorgungskabel 43 Strom und Steuersignale an das Tauchschiff liefert.

Der Strom wird zum Antrieb der verschiedenen Steuersysteme des Tauchschiffs 32 einschließlich Motoren 45 für den Antrieb von Strahlrudern verwendet.Im Beispiel von Fig. 3 besitzt das Tauchschiff 32 drei Motoren, einen für den Antrieb eines (Vor/Rück)Strahlruders, mit dessen Hilfe das Tauchschiff vor- oder zurückbewegt werden kann, einen für den Antrieb eines Seitenstrahlruders, mit Hilfe dessen das Tauchschiff nach beiden Seiten getrieben werden kann, und einen, der mit dem Vertikalstrahlruder verbunden ist, durch den das Tauchschiff nach oben oder unten getrieben werden kann. Steuersignale zur Anschaltung dieser drei Motoren entsprechend Befehlen vom Meßschiff 31 werden den Motoren 45 ebenfalls zugeführt. Wie oben beschrieben, trägt das Tauchschiff 32 ein Echolot 46, das üblicher, im Handel zur Verfügung stehender Art sein kann. Das Echolot 46 ist

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in der Lage, Echosignale, die von dem auf dem Seegrund ruhenden Rohr zurückkehren, von solchen Signalen zu unterscheiden, bzw. aufzulösen, die vom Seegrund selbst zurückkehren. Elektrische Signale entsprechend den Echosignalen, die vom Echolot 46 empfangen werden, werden über das Versorgungskabel 43 zur Anzeige am Empfangsgerät 5o auf dem Meßschiff geführt. Das Tauchschiff trägt ferner einen Tiefensensor 4 7 zur Erzeugung eines der Tiefe des Tauchschiffes 32 entsprechenden Signals. Diese Tiefensignale werden über das Versorgungskabel 43 ebenfalls dem Meßschiff zugeführt.

Bei einer normalen Betriebsweise wird bei dieser Ausführungsform mit dem Echolot 46 auf dem Tauchschiff dieses Tauchschiff unter der Steuerung vom Meßschiff 31 entlang und unmittelbar über dem auf dem Seegrund verlegten Rohr bewegt. Es ist nur deshalb nötig, daß das Meßschiff 31 ausreichend nah der verlegten Rohrleitung liegt, damit das Versorgungskabel 43 ausreicht. Während das Tauchschiff entlang und über der verlegten Rohrleitung getrieben bzw. bewegt wird, werden die vom Echolot 46 empfangenen und auf dem Meßschiff angezeigten Echoantwortsignale betrachtet, wobei die dem Rohr entsprechende Spur klar von der dem Seegrund entsprechenden Spur unterschieden werden kann. Für diesen Zweck ist es wichtig, daß das Tauchschiff 32 in einer ausreichenden Tiefe gesteuert wird, um nahe genug zu sein, um diese Unterscheidung bzw. Auflösung der Rohrleitung vom Seegrund zu ermöglichen. Die tatsächliche Wassertiefe im Bereich, wo das Rohr verlegt wird, ist dann unwichtig, vorausgesetzt, daß das Tauchschiff in der erforderlichen Tiefe arbeitet und daß das Versorgungskabel 43 ausreichend lang ist.

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Wenn das Tauchschiff über den Ablagepunkt des Rohrs hinweggeht, kann dies an der Echolotanzeige auf dem Meßschiff dadurch festgestellt werden, daß die Rohrspur und die Spur des Seegrunds auseinandergehen. Während des gesamten Betriebs wird die Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff überwacht und mit Hilfe des Sublokalisators bzw. Sonargeräts 42 aufgezeichnet. Das Sonargerät 42 kann irgendein im Handel erhältliches Sonarsystem umfassen, das in der Lage ist, die Entfernung, den Azimutwinkel und den Depressionswinkel des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff anzugeben. Die Tiefensignale vom Tiefensensor 47 können in Verbindung mit dem Ausgang des Sonargeräts 42 dazu verwendet werden, die Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff noch genauer zu bestimmen. Der Zeitpunkt, zu dem das Tauchschiff 32 den Ablagepunkt überfährt, was mit Hilfe der Echolotanzeige erkannt wird, wird in den Rechner 4o eingegeben. Der Rechner wählt dann die geographischen Daten des Meßschiffes 31 aus, die zu diesem Zeitpunkt von der Navigationshilfe 41 geliefert werden, sowie gleichzeitig die Koordinaten der Lage des Tauchschiffes, die vom Sonargerät 42 bestimmt werden. Aus diesen Daten ist es für den Rechner einfach, die geographischen Koordinaten des Ablagepunkts zu errechnen, die dann mit Hilfe des Senders 39 zum Rohrlegekahn gesendet werden.

Die Fig. 4 und 5 stellen ein zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung dar, bei der ein Flächen-Echolotsender anstelle eines Echolots auf dem Tauchschiff angeordnet ist. Ein Rohrlegekahn 6o verlegt gemäß Darstellung ein Rohr auf dem Seegrund 6 3. Ein ferngesteuertes Tauchschiff 64 ist über ein Versorgungskabel 65 mit einem Meßschiff 66 auf dem Seespiegel verbunden. Das Tauchschiff 64 trägt den Flächen-Echolotsender 67. Flächen-Echolotsysteme sind

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bekannt und im Handel erhältlich. Sie senden üblicherweise einen Strahl akustischer Energie aus, der von einer Seite zur anderen über den Seegrund tastet, beispielsweise über einen Winkel 68, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Rückkehrende Echos vom Flächen-Echolotsender werden mit Hilfe eines Empfängers 69 auf dem Meßschiff 66 empfangen. Wie bekannt, kann ein Flächen-Echolotsystem dazu verwendet v/erden, Objekte auf dem Seegrund zu lokalisieren. Objekte auf dem Seegrund werfen einen Schatten der gesendeten akustischen Energie, und die reflektierte akustische Energie kann vom Empfänger 6 9 auf dem Meßschiff 66 empfangen werden, wobei ein vom Seegrund erzeugtes Bild die Stellen der Schatten zeigt.

Die Verwendung eines Flächen-Echolotsenders auf dem Tauchschiff ist insbesondere nützlich, wenn es erwünscht ist, eine zweite Rohrleitung oder Pipeline längsseits und relativ nahe zu einer vorhandenen, früher verlegten Leitung zu verlegen. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, kann es beispielsweise erwünscht sein, die nexie Rohrleitung 61 längs und parallel zu der früher verlegten Leitung 6 2 zu verlegen. Bei der zuvor beschriebenen Anordnung mit einem Echolot auf dem Tauchschiff hängt die Genauigkeit, mit der die Lagen des Ablagepunkts der verlegten Leitung gemessen werden können, unter anderem von der Genauigkeit der Navigationshilfe auf dem Meßschiff ab. Diese Genauigkeit kann unzureichend sein, um eine zweite Rohrleitung in einem gewünschten, relativ engen Abstand längs einer früher verlegten Leitung anzuordnen. Ein auf dem Tauchschiff befestigter Flächen-Echolotsender hat demgegenüber den großen Vorteil, daß sowohl die neu verlegte Leitung als auch die vorhandene Leitung gleichzeitig auf der Flächen-Echolotanzeige betrachtet werden können. Statt

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den Rohrlegekahn so zu steuern, daß das Rohr so dicht wie möglich zu einem vorgegebenen Satz geographischer Koordinaten, welche die gewünschte Bahn des Rohrs darstellen, verlegt wird, erlaubt das Flächen-Echolot, den Rohrlegekahn so zu steuern, daß das Rohr In einem bestimmten Ab stand von einer vorhandenen Leitung verlegt wird.

Fig. 5 zeigt eine typische Flächen-Echolotanzeige während einer beispielhaften Rohrverlegung. Da der Schatten, der von Objekten auf den Seegrund geworfen wird, hauptsächlich das Bild auf der Flächen-Echolotanzeige bildet, wird das Tauchschiff 64 nicht so angetrieben, daß es sich unmittelbar über der auf dem Seegrund gerade verlegten Rohrleitung 61 befindet. Gemäß Darstellung in Fig. 5 wird das Tauchschiff 64 zwischen der Linie einer neu verlegten Rohrleitung 61 und der vorhandenen, früher verlegten Rohrleitung 62 entlanggetrieben. Das Tauchschiff könnte aber auch seitlich sowohl von der neuen als auch von der vorhandenen Rohrleitung angetrieben bzw. bewegt werden. In jedem Fall kann die Lage des Ablagepunkts der neu verlegten Rohr» leitung relativ zum Tauchschiff 64 bestimmt werden. Wo also die neue Rohrleitung entlang einer von gespeicherten geographischen Koordinaten vorgegebenen Bahn verlegt wird, können die geographischen Koordinaten aufeinanderfolgender Ablagepunkte bestimmt werden.

Die Lage des Ablagepunkts wird verglichen mit dem gewöhnlichen Echolot bei Verwendung des Flächen-Echolots auf eine andere Weise bestimmt. Da sich das Rohr vom Ablagepunkt vom Seegrund abhebt, scheint es, daß der vom Rohr auf den Seegrund geworfene Schatten, welcher auf der

Flächen-Echolotanzeige zu sehen ist, sich von der Linie

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der verlegten Rohrleitung so weit und von der Lage des
Tauchschiffs abwendet. Gemäß Darstellung in Fig. 5 heißt
dies, daß die Lage 71 des Ablagepunkts der neu verlegten
Rohrleitung 61 an dem Punkt ist, an dem sich das Schattenbild des Rohrs nach links abwendet.

Wenn Rohr längs einer vorhandenen Leitung verlegt wird, wird der Abstand 1 des zuletzt identifizierten Ablagepunkts 71 von der früher verlegten Rohrleitung 62 mit Hilfe des
Flächen-Echolot-Anzeigeschirms gemessen. Der Abstand kann zum Rohrlegekahn gefunkt werden, wo er in den Rechner 35

(Fig. 3) eingegeben wird. Im Rechner 35 wird der Abstand 1 mit der gewünschten Trennung der neu verlegten Rohrleitung von der vorhandenen Rohrleitung verglichen und irgendeine Abweichung d von der gewünschten Bahn 7o der neu verlegten Rohrleitung errechnet. Diese Abweichung wird als Eingangsdaten für das Windensteuersystem 34 verwendet, so daß der Rohrlegekahn nachfolgend in einer Weise bewegt wird, um
die Abweichung d zu vermindern.

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Claims

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Patentansprüche

,) Verfahren zur Offshore-"Rohrverlegung mit folgenden Schritten: Führen eines Rohrlegekahns entlang oder parallel zu einer bestimmten Strecke, und Zuführen eines kontinuierlichen Rohrstücks von dem Rohrlegekann zum Seegrund, so daß das Rohr in dar Strecke verlegt wird, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: Antreiben, unter der Steuerung von einem Meßschiff, eines ferngesteuerten Tauchschiffs entlang der Bahn des verlegten Rohrs, Bestimmen der Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, Ermitteln, mit Hilfe eines Sonar-Lokalisierungsgeräts auf dem Tauchschiff, der Lage des Ablagepunkts des Rohrs, Errechnen einer seitlichen Abweichung des Ablagepunkts von der gewünschten, vorbestimmten Bahn des verlegten Rohrs innerhalb der Strecke, und Steuern der seitlichen Bewegung des Rohrlegekahns entsprechend der errechneten Abweichung des Ablagepunkts, um die Abweichung zu verringern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Sonar-Lokalisierungsgerät auf dem Tauchschiff ein Echolot ist und daß die Lage des Ablagepunkts ermittelt wird durch Antreiben des Tauchschiffs unmittelbar über dem auf dem Seegrund

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verlegten Rohr und Aufzeichnen der Lage des Tauchschiffs, wenn das Echolot anzeigt, daß das Rohr gerade vom Seegrund abhebt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Sonar-Lokalisierungsgerät auf dem Tauchschiff ein Flächen-Echolotsender ist, daß auf dem Meßschiff an der Seeoberfläche ein zugehöriger Empfänger vorhanden ist und daß die Lage des Ablagepunkts ermittelt wird durch Antreiben des Tauchschiffes über und an einer Seite des auf dem Seegrund verlegten Rohrs, wobei mit dem Flächen-Echolot die Lage relativ zum Tauchschiff des Punkts ermittelt wird, an dem das Rohr gerade vom Seegrund abhebt, und wobei gleichzeitig die Lage des Tauchschiffs aufgezeichnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die gewünschte vorbestimmte Bahn des verlegten Rohrs als Vielzahl geographischer Koordinaten entlang der gewünschten Bahn gespeichert ist und daß die seitliche Abweichung des Ablagepunkts berechnet wird durch Bestimmen der geographischen Position des Ablagepunkts und Vergleich dieser Position mit dem gespeicherten Koordinatenpunkt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die gewünschte, vorbestimmte Bahn für das verlegte Rohr im wesentlichen parallel mit und in einem bestimmten Abstand von einer vorher verlegten Rohrleitung ist, daß das Tauchschiff so entlanggesteuert wird, daß das Flächen-Echolot gleichzeitig sowohl das verlegte Rohr als auch die früher verlegte Rohrleitung feststellt, und daß die Abweichung

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des Ablagepunkts errechnet wird durch Vergleich des seitlichen Abstands des Ablagepunkts von der früher verlegten Rohrleitung mit dem gewünschten, vorbestimmten Abstand.
6. Anordnung zur Offshore-Rohrverlegung, umfassend einen Rohrlegekahn mit einer Einrichtung zur Bestimmung von Lage und Vorschub des Rohrlegekahns, eine automatische Steuervorrichtung zur Steuerung der Einrichtung zur Bestimmung von Lage und Vorschub entsprechend Eingangsdaten, eine Einrichtung zur Speicherung von Angaben einer gewünschten, vorbestimmten Bahn für eine Rohrleitung, und ein an der Wasseroberfläche befindliches Meßschiff, gekennzeichnet durch ein ferngesteuertes Tauchschiff (6, 32, 64), das vom Meßschiff (5, 31, 66) steuerbar ist, durch eine Bestimmungseinrichtung (42) zur Bestimmung der Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff, durch ein Sonar-Lokalisierungsgerät (46) auf dem Tauchschiff zur Ermittlung der Lage des Ablagepunkts der Rohrleitung (3), wenn das Tauchschiff entlang der Bahn der verlegten Rohrleitung bewegt wird, und durch eine automatische Rechenvorrichtung (4o, 35) zur Ermittlung einer Angabe der seitlichen Abweichung der Lage des Ablagepunkts, wie sie durch das Sonar-Lokalisierungsgerät ermittelt wurde, von der gewünschten, vorbestimmten Bahn der Rohrleitung und zur Errechnung von Eingangsdaten für die automatische Steuervorrichtung des Rohrlegekahns entsprechend jener seitlichen Abweichung, um diese zu vermindern.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Sonar-Lokalisierungsgerät (42) auf dem

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Tauchschiff (6, 32) ein Echolot ist, das in der Lage ist, die auf dem Seegrund liegende Rohrleitung (3) aufzulösen, wenn es unmittelbar über der Rohrleitung entlang dieser bewegt wird.
8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Sonar-Lokalisierungsgerät (42) auf dem Tauchschiff (6, 64) ein Flächen-Echolotsender ist und daß auf dem Meßschiff an der Wasseroberfläche ein zugehöriger Empfänger (69) vorhanden ist, wobei das Flächen-Echolot in der Lage ist, die auf dem Seegrund liegende Rohrleitung (3) aufzulösen, wenn es über und an einer Seite der Rohrleitung entlangbewegt wird.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Lage des Tauchschiffs relativ zum Meßschiff an der Wasseroberfläche ein Sonargerät (46) auf dem Meßschiff ist.

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