DK142039B

DK142039B - Pipe carrier string for laying submarine pipelines.

Info

Publication number: DK142039B
Application number: DK227874AA
Authority: DK
Inventors: Claude Jeantils
Original assignee: Bouygues Sa; Entpr Quille
Priority date: 1973-04-26
Filing date: 1974-04-25
Publication date: 1980-08-11
Also published as: FI59156C; DE2419560C2; NL171834C; FR2227477B1; NL171834B; OA04644A; GB1471340A; DE2419560A1; SE391014B; DK142039C; FR2227477A1; FI59156B; IT1010627B; NL7405635A; NO741499L; NO140642B; NO140642C

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142039 (^) DANMARK |η,·°'·3 F 16 L 1/04 «(21) Ansøgning nr. 2278/74 (22) Indleveret den 25· apF. 1974 (23) Løbedag 25. apr. 1974 (44) Ansøgningen fremlagt og _ fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 11· &Ug· 1 980(11) PUBLICATION 142039 (^) DENMARK | η, · ° '· 3 F 16 L 1/04' (21) Application No 2278/74 (22) Filed on 25 · apF. 1974 (23) Running day Apr 25 1974 (44) The application presented and - the petition published on 11 · & Ug · 1 980

DIREKTORATET FORDIRECTORATE OF

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (30> Pnontet begæret fra denTHE PATENT AND TRADEMARK BASIS (30> Pnontet requested from it

26. apr. 1973, 7315169, FRApr 26 1973, 7315169, FR

(71) BOUYGUES, 381 avenue du General de Gaulle, 92 Clamart, FR: ENTREPRISE GRILLE, 95 Avenue de Bretagne, 77 Rouen, FR.(71) BOUYGUES, 381 Avenue de General de Gaulle, 92 Clamart, FR: ENTREPRISE GRILLE, 95 Avenue de Brittany, 77 Rouen, FR.

(72) Opfinder: Claude Jeantils, 49 avenue du Roule, 92 Neuilly s. Seine, FR.(72) Inventor: Claude Jeantils, 49 Avenue du Roule, 92 Neuilly p. Seine, FR.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:(74) Plenipotentiary in the proceedings:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.Hofman-Bang & Boutard Engineering Company.

(54) Rørbserestreng til udlægning af undersøiske rørledninger.(54) Pipe string for laying submarine pipelines.

Opfindelsen omhandler en rørbærestreng til udlægning af undersøiske rørledninger og af den i krav l's indledning angivne art.The invention relates to a pipe carrier string for laying submarine pipelines and of the nature specified in the preamble of claim 1.

Fra beskrivelsen til fransk patent nr. 1 473 850 og U.S.A.-patenterne nr. 3 507 126 og 3 517 519 kendes rørbærestrenge af denne art.From the disclosure to French Patent Nos. 1 473 850 and U.S. Patent Nos. 3,507,126 and 3,517,519, tubular strings of this kind are known.

De kendte rørbærestrenge frembyder en væsentlig modstand imod deformation i mindst én retning, oftest i vandret retning, idet de omfatter to paralleltløbende elementcylindre, der kun er begrænset svingelige i deres indbyrdes hængselspunkter.The known tubular strands present substantial resistance to deformation in at least one direction, most often in the horizontal direction, comprising two parallel-running element cylinders which are only pivotally limited in their mutual hinge points.

162039 2162039 2

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en rørbærestreng af den angivne art, der ud fra elementer med konstant opdrift kan tilvejebringe en fuldstændig fleksibel rørbærestreng, hvormed der kan udlægges rør langs en havbund med selv stærkt kuperet profil uden risiko for sideværts udglid-ning af røret fra rørbæreren eller for rørbrud.The invention has for its object to provide a pipe carrier string of the kind specified which, from constant buoyancy elements, can provide a fully flexible pipe carrier string with which pipes can be laid along a seabed with even strongly undulating profile without the risk of lateral slipping of the pipe from the pipe carrier or for pipe breaking.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en konstruktion af den i krav l's kendetegnende del angivne art med kun én elementcylinder og med hængselsleddet udformet som et kardanled, der hensigtsmæssigt kan udformes som angivet i krav 2.This is achieved according to the invention by a construction of the nature of the characterizing part of claim 1 with only one element cylinder and with the hinge link formed as a universal joint, which can be suitably designed as claimed in claim 2.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 er en skematisk samlingstegning af en rørbærestang ifølge opfindelsen under drift til nedlægning af en rørledning, fig. 2 en afbildning fra siden af et svømmende element af rørbære-strengen.The invention is further explained below in connection with the drawing, in which: FIG. 1 is a schematic assembly drawing of a pipe carrier bar according to the invention during operation for laying a pipeline; FIG. 2 is a side view of a floating element of the tube carrier string.

fig. 3 et lodret snit igennem ledforbindelsen imellem enderne af to hosliggende svømmende elementer, fig. 4 et vandret snit igennem den samme ledforbindelse, fig. 5 en forstørret afbildning fra siden af en hjulkasse for et svømmende element, set i pilretningen V på fig. 6, fig. 6 et snit igennem hjulkassen på fig. 5 langs planet VI-VI, fig. 7 en delafbildning af hjulkassen på fig. 6, set i pilretningen VII, fig. 8-10 en bjælke liggende imellem en lægte og rækken af svømmende elementer, set henholdsvis fra siden, fra neden og i tværsnit langs planet X-X på fig. 9, og 3 142039 fig. lla-lle forskellige arbejdstrin under udlægning på havbunden af en rørledning ved hjælp af rørbærestrengen ifølge opfindelsen for et tilfælde med afbrydelse på grund af dårligt vejr.FIG. Fig. 3 is a vertical section through the joint between the ends of two adjacent swimming elements; 4 shows a horizontal section through the same joint connection; FIG. 5 is an enlarged side view of a wheel box for a swimming element, seen in the direction of arrow V of FIG. 6, FIG. 6 is a section through the wheel box of FIG. 5 along plane VI-VI; FIG. 7 is a partial view of the wheel box of FIG. 6, in the direction of arrow VII, fig. 8-10 is a bar lying between a bed and the row of swimming elements, viewed from the side, from below and in cross section along the plane X-X in fig. 9, and Figs. Various work steps during laying on the seabed of a pipeline by means of the pipe carrier string according to the invention for a case of interruption due to bad weather.

Fig. 1 viser en lægter 1 til udlægning og eventuel fremstilling af rørledningen, forsynet med en konventionel fremdrivningsmaski-ne, hvor fremdriften sker ved forankring eller ved egen fremdriv-ning af lægteren, som tilfældet måtte være. I modsat retning af fartretningen er lægteren 1 forsynet med en udlæggerbjælke 2, over hvilken en række 3 af svømmende elementer ifølge opfindelsen er forbundet med lægteren 1, vist under drift til udlægning af en rørledning 4, af hvilken en del allerede hviler på havbunden 5. Rækken 3 består af i det væsentlige identiske elementer, hvis detaljer er vist på fig. 2-7·FIG. 1 shows a lath 1 for laying and possibly the manufacture of the pipeline, provided with a conventional propulsion machine, where the propulsion is done by anchoring or by propulsion of the lath, as the case may be. In the opposite direction of the direction of travel, the platform 1 is provided with a pavement beam 2 over which a series of 3 floating elements according to the invention are connected to the platform 1, shown during operation for laying a pipeline 4, part of which already rests on the seabed 5. The row 3 consists of substantially identical elements, the details of which are shown in FIG. 2-7 ·

Det svømmende element omfatter en langstrakt hul cylinder 6 med konstant opdrift, som ved hver ende omfatter et kardanled 7, og som forneden er forsynet med to hjulkasser 8, beliggende i afstandene henholdsvis ca. 1/4 og ca. 3/4 af elementets længde.The swimming element comprises an elongated hollow cylinder 6 with constant buoyancy, which at each end comprises a universal joint 7, and which is provided with two wheel boxes 8, located in the distances and approx. 1/4 and approx. 3/4 of the length of the element.

Det bemærkes, at centret af et hængselsled 7 er beliggende i det væsentlige i længdeaksen af cylinderen 6.It is noted that the center of a hinge joint 7 is located substantially in the longitudinal axis of the cylinder 6.

Detaljerne af hængselsleddet 7 er vist på fig. 3 og 4. Leddet 7 omfatter en del 9, som er svingeligt monteret omkring en aksel 10 i en støttebøjle 11, som er fast forbundet med enden af det svømmende element 6, og en anden del 9*, der er monteret svingeligt omkring en aksel 10' i en støttebøjle 11f, som er fast forbundet med den hosliggende ende af det svømmende naboelement 6', hvor de to støttebøjler 11 og 11' er indbyrdes ortogonale, så den ene af akslerne 10 og 10’ er vandret og den anden lodret, og de to hængselsdele 9 og 9' er monteret indbyrdes svingelige omkring en aksel 12, der står vinkelret på akslerne 10 og 10', så de tre omdrejningsakser danner de tre retninger i et treretvink-let koordinatsystem.The details of the hinge link 7 are shown in FIG. 3 and 4. The link 7 comprises a part 9 which is pivotally mounted about a shaft 10 in a support bracket 11 which is fixedly connected to the end of the floating element 6, and another part 9 * which is pivotally mounted around a shaft. 10 'in a support bracket 11f which is firmly connected to the adjacent end of the swimming neighboring element 6', wherein the two support brackets 11 and 11 'are mutually orthogonal so that one of the shafts 10 and 10' is horizontal and the other vertical; and the two hinge portions 9 and 9 'are pivotally mounted about a shaft 12 perpendicular to the shafts 10 and 10' so that the three axes of rotation form the three directions of a three-angular coordinate system.

Hjulkassen 8 er vist detaljeret på fig. 5-7· I det viste udførelseseksempel danner hjulkassen 8 en konstruktion, der omfatter løberuller 13, som er fordelt omkring et mellemrum til føring 4 142039 af rørledningen 4, så denne kun kan foretage større forskydninger i sin akseretning. I det viste udførelseseksempel har hjulkassen 8 en omkring en vandret, aksel 14 svingelig underste rulle 13 med en kileformet støtteflade for rørledningen 4, og svingeligt omkring to skråtstillede akseretninger 15 og 16 to andre ruller 13 til styring af henholdsvis venstre og højre side af rørledningen 4. De tre aksler 14, 15 og 16 danner grundlinien og de to sideflader af en ligebenet trekant.The wheel box 8 is shown in detail in FIG. 5-7 · In the illustrated embodiment, the wheel box 8 forms a structure comprising runner rolls 13 distributed around a gap for guide 4 142039 of the pipeline 4 so that it can only make larger displacements in its axis direction. In the illustrated embodiment, the wheel box 8 has a lower roller 13 pivotable about a horizontal shaft 14 with a wedge-shaped support surface for the pipeline 4, and pivotally about two inclined axle directions 15 and 16 two other rollers 13 for controlling the left and right sides of the pipeline 4, respectively. The three shafts 14, 15 and 16 form the baseline and the two lateral faces of a straight-legged triangle.

Hjulkassekonstruktionen 8 danner en åbnelig konstruktion til eventuelt udtagelse af et svømmende element 6. Eksempelvis omfatter konstruktionen to dele 19 og 20, der kan åbnes ved svingning omkring en aksel 17 og fastlåses i lukket stilling ved hjælp af en rigel 18, af hvilke den øverste del 19 er fastgjort til det svømmende element 6 og bærer rullerne 13 med skråtstillede aksler til sideværts styring af rørledningen 4, og den underste del 20 er svingeligt fastgjort til overdelen 19 igennem akselen 17 og bærer støtterullen 13 med vandret aksel. Sidestyrerullerne 13 er monteret på fjedre af stål eller af kautsjuk for at muliggøre en radial svingningsbevægelse. Der kan eventuelt benyttes ikke-åbne-lige hjulkasser 8.The wheel box structure 8 forms an open structure for optionally removing a swimming element 6. For example, the structure comprises two parts 19 and 20 which can be opened by pivoting about a shaft 17 and locked in a closed position by means of a bolt 18, the upper part of which 19 is attached to the floating element 6 and carries the rollers 13 with inclined shafts for lateral control of the pipeline 4, and the lower part 20 is pivotally attached to the upper part 19 through the shaft 17 and carries the support roller 13 with a horizontal shaft. The side guide rollers 13 are mounted on steel or rubber springs to allow a radial oscillation movement. Optionally, non-open wheel boxes 8 may be used.

Rækken 3 består af enkelte svømmende elementer 6, som er indbyrdes hængslet. Eksempelvis kan hvert svømmende element 6 have en længde på ca. 12 m og rækken 3 af alle elementerne en længde på 260 m.The row 3 consists of single swimming elements 6 which are hinged together. For example, each swimming element 6 may have a length of approx. 12 m and row 3 of all the elements a length of 260 m.

Opdriften pr. lineær meter af den svømmende elementrække er af størrelsesordenen mindst tre gange den tilsyneladende vægt af rørledningen, hvilket giver sikkerhed for, at den minimale krumningsradius af den underste kurvedel af rørledningen (fig. l) er meget større end den minimale krumningsradius af den øverste kurvedel. Et eventuelt brud af rørledningen vil derfor altid ske først foroven under kun få meters vanddybde, d.v.s. altid i et for dykkere tilgængeligt område.The bucket per. linear meters of the floating element row are of the order of at least three times the apparent weight of the pipeline, which ensures that the minimum radius of curvature of the lower curve portion of the pipeline (Fig. 1) is much greater than the minimum radius of curvature of the upper curve portion. Therefore, any breakage of the pipeline will always occur first at the bottom below only a few meters of water depth, i.e. always in an area accessible to divers.

Endvidere underdrejer en sådan svømmende elementrække, så snart den frigives i bølgegangen, efter strømmen og vinden, hvilket i væsentlig grad formindsker risikoen for brud på grund af dårligt vejr.Furthermore, such a series of swimming elements, as soon as it is released in the wave, undermines the current and the wind, which substantially reduces the risk of breakage due to bad weather.

5 1420395 142039

Udlæggerbjælken 2 er vist detaljeret på fig. 8-10. I denne udførelsesf orm består den stive bjælke, der er beregnet til udføring af rørledningen 4 fra hækken af lægteren 1 til indføring af rørledningen i den første hjulkasse 8 af det nærmeste svømmende element, af et langstrakt metalspærfag, hvis ene ende er fastgjort ved et hængsel 21 med vandret aksel på hækken af lægteren 1, og hvis anden ende er forblindet ved et kardanled 22 til det første svømmende element af rækken 3. I nærheden af hængslet 22 er bjælken 2 forsynet med pramflottører 23 og langs med bjælken med en række af ruller 24 med vandret aksel 25 på bjælkens underste del til anvendelse ved fremskydningen af rørledningen 4 igennem det indre af bjælkens spærfag.The paver beam 2 is shown in detail in FIG. 8-10. In this embodiment, the rigid beam intended for executing the conduit 4 from the stern of the barge 1 for introducing the conduit into the first wheel box 8 of the nearest swimming element consists of an elongated metal ratchet, one end of which is secured by a hinge. 21 with a horizontal shaft on the stern of the barge 1, the other end of which is blinded by a ridge 22 to the first swimming element of the row 3. Near the hinge 22, the beam 2 is provided with bar floats 23 and along the beam with a series of rollers 24 with horizontal shaft 25 on the lower part of the beam for use in advancing the conduit 4 through the interior of the rafter bar.

Fig. lla-lle viser følgende arbejdstrin: Lægter under udlægning af rørledningen. Fremskydningen af det løbende rørledningsstykke afbrydes ved melding om dårligt vejr, og et kabel 26 med en styrekegle på rørledningen anbringes til at kunne hæve den svømmende elementrække 3 efter det dårlige vejr, (fig. 11a), slækning af rørledningen 4 på havbunden ved hjælp af kablet 26, som går igennem den svømmende elementrække 3, (fig. 11b), lægter under slækning af rørledningen 4, (fig. 11c), afslutning af slækningen, hvor den svømmende elementrække 3 er nået op i vandret stilling og forbliver forbundet med rørledningen 4 igennem kablet 26, (fig. Ild), og anbringelsen af en flydebøje 27 fastgjort til kablet 26 til afmærkning af rørledningen 4, (fig. Ile).FIG. lla-lle shows the following working steps: Lights during laying of the pipeline. The advance of the running pipeline is interrupted by bad weather reports, and a cable 26 with a guide cone on the pipeline is positioned to raise the floating element row 3 after the bad weather, (Fig. 11a), quenching the pipeline 4 on the seabed the cable 26 passing through the swimming element row 3, (Fig. 11b), lays down the pipeline 4, (Fig. 11c), terminating the quenching, where the swimming element row 3 has reached the horizontal position and remains connected to the pipeline. 4 through the cable 26, (Fig. Fire), and the placement of a float buoy 27 attached to the cable 26 for marking the conduit 4, (Fig. Ile).

Når det dårlige vejr er ophørt, genoptages operationerne i omvendt orden, d.v.s. at arbejdstrinfølgen da bliver som vist på fig. Ild, 11c, 11b og 11a.When the bad weather has ceased, the operations are resumed in the reverse order, i.e. that the working step then becomes as shown in fig. Fire, 11c, 11b and 11a.

142039 6 På figurerne optræder hængselsakselen som akselen 12. Man kan faktisk betragte alle hængselsleddene som udgørende et enkelt centrum på grund af de meget små hængselsdimensioner i forhold til længden af et svømmende element 6.In the figures, the hinge shaft acts as the shaft 12. In fact, all the hinge joints can be regarded as constituting a single center due to the very small hinge dimensions in relation to the length of a swimming element 6.