NL8802461A - Werkwijze voor het uit te voegen pijpsecties samenstellen en onderwater geleiden en installeren van een onderzeese pijpleiding, en een maritieme installatie voor het ten uitvoer brengen van de werkwijze. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het uit te voegen pijpsecties samenstellen en onderwater geleiden en installeren van een onderzeese pijpleiding, en een maritieme installatie voor het ten uitvoer brengen van de werkwijze

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het uit te voegen pijpsecties samenstellen en onderwater geleiden en installeren van een onderzeese pijpleiding.

Dit wordt tot dusver uitgevoerd door een pijpenleg-ger, die voorzien is van een bergmagazijn, waarin de aan boord gebrachte pijpen eerst gestuwd worden om dan later uit de berging in de pijpenstraat toegevoerd te worden.

Volgens de uitvinding kan deze behandeling rationeler uit gevoerd worden door het als pijpenlegger toepassen van een vaartuig dat voorzien is van een ruim en dat door ballasten half-afzinkbaar is zodat het ruim zover onderwater komt te staan dat een pijpen aanvoerende bevoorradingslichter het ruim invaren kan en dan na het lenzen van de ballast zeevast komt te staan in het ruim en direct in de pijpenstraat gelost kan worden. Een dubbele behandeling van de pijpen, d.w.z. het eerst aan boord laden en in een bergruim stuwen en het dan uit de berging in de pijpenstraat toevoeren van de pijpen, wordt hierdoor voorkomen, of met andere, woorden, de handeling van het stuwen van de pijpen in een daartoe aan boord ingericht pijpenbergmagazijn is niet langer vereist.

De uitvinding heeft ook betrekking op een maritieme installatie voor het ten uitvoer brengen van de hier voorgestelde nieuwe werkwijze, waarbij het daarbij gebruikte vaartuig voorzien is van een zich naar achter tot aan een hekpoort uitstrekkend lang ruim, dat door het openen van de hekpoort en het half-afzinken daarvan voor een lichter toegankelijk wordt. De voorkeur gaat er naar uit dat het genoemde vaartuig bestaat uit een dokschip, zoals bekend is uit het Amerikaanse octrooischrift 4.191.124, dat voorzien is van een zich in dwarsrichting tussen de dokwanden en in langsrichting vanaf het bakschot tot aan de hekpoort uitstrekkend, groot, onbelemmerd ruim, waarin door de geopende hekpoort lichters nat geladen en gelost kunnen worden.

Maar niet alleen de toevoer van de pijpen om geïnstalleerd te worden gebeurt zodoende rationeler dan bij de bekende pijpenleggers, ook het uitbrengen en naar onderwater geleiden van de met de pijpen gefabriceerde pijpleiding kan op een doelmatiger wijze dan voorheen plaats vinden doordat het vaartuig is voorzien van tenminste één buitenboord uitstekende uithouder waaraan het buiteneinde van een pijpgeleiding, in het bijzonder aan een slinger- of stampbewegingcompensatietakel te hangen is zodat het onder de gewenste hoek aflopen van de te leggen onderwaterpijpleiding, ook onder de bewegingen van het vaartuig, zelfs in woelig water, verzekerd kan worden. De ophanging gebeurt derhalve aldus dat het takel, waardoor de pijpgeleiding wordt opgehouden, wordt bediend vanaf een liertrommel, die een constante spanning op de hangdraden uitoefent zodat bij het ter plaatse opkomen van het vaartuig de draden worden gevierd en deze omgekeerd, bij het ter plaatse omlaag bewegen van het vaartuig, telkens worden opgehaald. Goed van toepassing is hier een dokschip dat voorzien is van lange staarteinden aan stuurboord en aan bakboord in het verlengde van de beide gangboorden bovenop de dubbele dokboordwanden, zoals beschreven is in het Nederlandse octrooischrift 179.569, dat eveneens op dergelijke dokschepen betrekking heeft, aan welke staarteinden de genoemde pijpgeleiding getakeld kan worden.

Ook het hijsen van de in de pijpenstraat toe te voeren pijpen kan zelfs onder betrekkelijk slechte weersgesteldheden voortgang vinden doordat de kranen voor het behandelen van de pijpen zijn voorzien van een de slingering condenserende insche-ring, die het slingeren van de pijpen tijdens het hijsen tengevolge van de scheepsbewegingen dus voorkomt, zodat een constantere aanvoer van de pijpen gewaarborgd kan worden. De antislingerwerking wordt bij voorkeur verkregen doordat het hijstakel uitgevoerd is met vier hijsdraden die gescheerd zijn naar de hoeken vein een rechthoekig takelgestel en vandaar naar de beide einden van een hangerbalk, die een pijp bij de einden opvat, waarbij alle vier de hijsdraden naar een aparte trommel van de hijslier lopen.

De uitvinding behelst voorts een schip, in het bijzonder een dokschip, dat langszij uitgerust is met een lange spon-son, d.w.z. uitbouw, met een vlak horizontaal bovenoppervlak, waarop de pijpenstraat geïnstalleerd wordt. De pijpenstraat bestaat uit achtereenvolgens een opstel- en uitrichtstation, waar de pijpen uit de bevoorradingslichter gelost worden, een smeedlasstation, waar de pijpsecties gevoegd worden, en een bekledingstation, waar de te leggen pijpleiding van een beschermende overtrek voorzien wordt, met tussen deze stations de nodige pijpsteunen en spaninrichtingen voor het rechttrekken van de pijpleiding, en dan bereikt de gefa- f briceerde leiding de pijpgeleiding, waarover de leiding buitenboord gevoerd wordt om volgens een kettinglijn naar zijn bestemming op de zeebedding af te lopen. Het vasthouden en uitvieren gebeurt door middel van een lier.

De leidingverplaatsing kan worden gerealiseerd doordat het smeedlasstation in de pijpenstraat geïnstalleerd is op een beweegbaar platform dat op rollen en wielen verplaatsbaar is en bij het telkens verder bewegen van het vaartuig een slag heen en weer uitvoert ten opzichte van het vaartuig, waarbij aan het pijp-lasplatform een lier verbonden is, die trekkracht uitoefent op een meerdraad naar een anker, en waarbij twee alternatieven mogelijk zijn: de pijp wordt behandeld met een continue draaiende band die de pijp klemt en transporteert, of de pijp wordt behandeld met een kleminrichting op het bewegende platform en een kleminrichting die vastzit aan het vaartuig ter plaatse van de pijpgeleiding waarlangs de pijpleiding van het vaartuig afloopt, en waarbij door het koppelen van een beweegbare golfcompensator voor het pijplasplatform aan de ankerlier, dit gehele systeem geïsoleerd kan worden van de langsbeweging van het vaartuig.

Het legwerk kan verder onafhankelijk gemaakt worden van de scheepsbewegingen doordat een als ladderboom uitgevoerde pijpgeleiding Of een pijpgeleidearm draaibaar opgelegd is op het vaartuig zodat bij het laatstgenoemde alternatief voor de stapsgewijze legbeweging het mogelijk is om onder ongunstige weersgesteldheden het vaartuig ten opzichte van de pijp te draaien naar een gunstiger invalshoek ten opzichte van stroom, wind en golven, om zo het slechte weer uit te rijden.

Een positievere vasthouding van de pijp in de klem-inrichting wordt bij voorkeur verzekerd doordat het klemmen van de pijp met opblaasbare luchtzakken gebeurt, zoals naderhand nog beschreven zal worden.

' Verder voordeel bij het installeren van onderzeese pijpleidingen wordt verkregen doordat voor het begraven van de pijpleidingen tegelijkertijd met het leggen de bodem gefluidiseerd wordt door het onder hoge druk injecteren van water, waartoe een aantal draaggestellen, die overeind worden gehouden door een drijf-tank, worden voorzien van een hydraulisch aangedreven onderwater-pomp, welke onderwaterpomp het water onder druk toevoert en dit in de zandbodem spuit, waardoor de pijp zichzelf begraaft, waarbij de genoemde draaggestellen vanaf het vaartuig naar voren getrokken worden, en voorts doordat voor het leggen van flexibele pijp of kabel een stoel in het achterschip opgesteld is, die voorzien is van een aantal aangedreven rollen, welke hydraulisch opgedrukt kunnen worden zodat de haspel, die in deze stoel geplaatst wordt, van zijn zeevast wordt gelicht, waarbij de wielen, die de haspel opbeuren, zelf aangedreven zijn zodat deze de kabelhaspel kunnen roteren, en waarbij de haspels met behulp van de scheepskranen uitgewisseld kunnen worden, of ook de haspels met een bak kunnen worden ingevaren.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoor-beelden daarvan, waaraan echter geen beperkende betekenis gehecht moet worden.

Fig. 1 is een langsaanzicht van een dokschip, dat voor het ten uitvoer brengen van de uitvinding gebruikt kan worden, waarbij in het ruim daarvan een nat geladen, d.w.z. door de geopende hekpoort in het door ballasten in half-afgezonken toestand verkerende ruim ingevaren en dan door het lenzen van de ballast zeevast opgestelde, bevoorradingslichter wordt gezien; fig. 2 is een bijbehorend bovenaanzicht, waarin weer de in het ruim geladen bevoorradingslichter gezien wordt en waarin de op een sponson of uitbouw uitgelegde pijpenstraat is weergegeven; fig. 3 en 4 tonen twee alternatieve methodes voor de stapsgewijze legbeweging; fig. 5A, 5B en 5C tonen respectievelijk in bovenaanzicht, in zijaanzicht en in eindaanzicht het met slingeringcom-pensatie uitgevoerde pijphijstakel; fig. 6 toont schematisch de mogelijkheid om de pijpgeleiding, waarlangs de pijpleiding afloopt, in het horizontale vlak gerekend onder een hoek ten opzichte van het vaartuig in te stellen; fig. 7A en 7B tonen de fixering van de pijp in de kleminrichting met opblaasbare luchtzakken; fig. 8 en 9 tonen respectievelijk in dwarsdoorsnede en in langsaanzicht het leggen en begraven van een pijpleiding door middel van fluidiseerstralen uit hogedrukmondstukken; fig. 10 geeft nog een schematisch overzicht van deze fluidiseermethode; fig. 11A en 11B tonen in dwarsdoorsnede resp. in langsaanzicht een bij het hek van het vaartuig opgestelde afloopin-stallatie voor flexibele pijpen; en fig. 12A en 12B tonen in dwarsdoorsnede resp. in bovenaanzicht de zeevaststoel met rollen voor het telkens aandrijven van de haspel, die de in fig. 11 weergegeven afloopinstallatie behelst.

Het in fig. 1 en 2, zonder dat het de bedoeling is de onderhavige uitvinding daartoe te beperken, louter bij wijze van voorbeeld weergegeven dokschip 1, dat geschikt is voor het ten uitvoer brengen van de nieuwe werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, is voorzien van een groot onbelemmerd ruim 2, dat door het openen van de hekpoort 3 en door het ballasten van het vaartuig 1 onderwater te zett.en is zodat in deze half-afgezonken toestand een bevoorradingslichter 4, die pijpen 5 aanvoert, om door het voegen daarvan tot een pijpleiding 6 samengesteld te worden, nat geladen d.w.z. daarin gevaren kan worden, en die door het dan lenzen van de door het vaartuig 1 ingenomen ballast en het uit het ruim 2 verwijderen van het ingenomen water dan zeevast in het ruim 2 komt te staan.

Het dokschip t heeft een paar staarteinden 7 in het verlengde van de gangboorden 8 bovenop de dubbele dokboordwanden 9, en aan' de binnenzijde van de staarten 7 en van de dokboordwanden 9 zijn de nodige wrijfhouten 10 aangebracht met het oog op het invaren van de bevoorradingslichter 4, die door middel van geleidings-kruisdraden 1t rechtgeleid wordt.

Het dokschop 1 heeft zoals weergegeven langszij een lange sponson d.w.z. uitbouw 12 daaraan aangebracht, die ter hoogte van de gangboorden 8 een vlak horizontaal bovenoppervlak 13 heeft, waarop een pijpenstraat 14 uitgelegd is, die achtereenvolgens, naar de pijpgeleiding 15, waarover de pijpleidng 6 van het vaartuig 1 afloopt, toe gerekend, zoals in fig. 2 gezien wordt, bestaat uit een opstel- en uitlijnstation 16, waarop telkens een pijp 5 vanuit de bevoorradingslichter 4 toegevoerd wordt, een smeedlasstation 17, waar de pijp 5 aan de pijpleiding 6 toegevoegd wordt, en een bekle-dingstation 18, waar een beschermende overtrek op de pijpleiding 6 aangebracht wordt, met tussen deze stations 16-18 de nodige pijp-steunen 19 en spaninrichtingen 20, die de pijpen 5 rechttrekken.

Vanuit de pijpenstraat 14 loopt de gefabriceerde pijpleiding 6 over de pijpgeleiding 15, die zoals weergegeven uit een ladderboom bestaat, van het vaartuig 1 af om volgens een kettinglijn naar de bestemde plaats op de waterbedding te lopen.

De ladderboom 15 hangt aan een takel 21 aan de staart 7 van het dokschip 1, welk takel 21 bij voorkeur bediend wordt door een (niet weergegeven) liertrommel, die een constante spanning op dit takel 21 uitoefent, en de pijpleiding 6 wordt vastgehouden door een op een lier 22 gewonden kabel 23 zoals in fig. 2 gezien wordt.

Het tussen de bevoorradingslichter 4 en het opstel-station 16 in de pijpenstraat 14 transporteren van de pijpen 5 gebeurt met de hijskraan 24 van het schip 1, waarvan de hijsdraden 25 op een de slingering compenserende wijze ingescheerd zijn zoals in fig. 5A, fig. 5B en fig. 5C gezien wordt. De hijsdraden 25 lopen daarbij naar de vier hoeken van een rechthoekig takelgestel 26 en vandaar naar de einden van de een hangerbalk 27, die een pijp 5 bij de einden daarvan aanvat zoals in fig. 5B gezien wordt.

Fig. 3 en 4 tonen twee alternatieve methodes voor de stapsgewijze legbeweging, waarbij het smeedlasstation 17 zich op een in de langsrichting van het schip 1 heen en weer beweegbaar platform 28 bevindt, dat door middel van een lier 29, welke een meerdraad 30 bedient, die naar een niet weergegeven maar schematisch met 31 aangeduid anker voert, bewogen wordt en telkens een met 32 aangegeven stap uitvoert.

In het geval van fig. 3 is op het platform 28 een transport- en kleminrichting 33 aangebracht, die zoals in schematisch bovenaanzicht bovenaan fig. 3 voorgesteld is uit twee omlopende banden 34 bestaat, waar de pijpleiding 6 tussendoor loopt en tussen vastgeklemd wordt.

In het in fig. 4 voorgestelde alternatieve geval is aan het beweegbare platform 28 een mee bewegende kleminrichting 35 verbonden terwijl bij het aflooppunt 15 een vaste kleminrichting 36 is aangebracht, welke kleminrichtingen 35 en 36 bij de voortbeweging van het schip 1 de pijpleiding 6 afwisselend aanvatten en dan weer loslaten bij het uitleggen daarvan.

Fig. 6 toont een pijpklem 37 die op een uit te zwenken pijpgeleidearm 38 zit, zodat het schip 1 in een ten opzichte van de golf-, stroom- of windrichting gunstiger stand gedraaid kan worden bij zwaar weer.

Fig. 7 toont de fixering van een pijp 5 of pijpleiding 6 tussen de instelbare wanden 39 van een pijpenklem, zoals 37 bijvoorbeeld, door middel van opblaasbare luchtzakken 40.

In fig. 8, 9 en 10 is een algemeen met 41 aangegeven fluidiseerinrichting voorgesteld, waarmee de bodem 42 losge-woeld wordt voor het goed ingraven van de pijpleiding 6 door het onder hoge druk inspuiten van water door mondstukken 43, waartoe een aantal draaggestellen 44, die overeind worden gehouden door een drijftank 45, zijn voorzien van een hydraulisch aangedreven onder-waterpomp 46/ welke onderwaterpomp 46 het water onder druk toevoert door een voedingsleiding 47 en dit in de zandbodem 42 spuit, waardoor de pijpleiding 6 zichzelf begraaft, waarbij de genoemde draag-gestellen 44 vanaf het vaartuig 1 naar voren getrokken worden door middel van aan een trek- of sleepplaat 48 verbonden staaldraadka-bels 43 en waarbij de pijpleiding 6 op leirollen 50 beweegt.

Voor het leggen van flexibele pijp of kabel 51 is een stoel 52 in het achterschip opgesteld, die voorzien is van een aantal aangedreven rollen 53, welke door hydraulische vijzels 54 opgedrukt kunnen worden zodat de haspel 55, die in deze stoel 52 geplaatst wordt, van zijn zeevast 56 wordt gelicht, waarbij de wielen 53, die de haspel 55 opbeuren, zelf aangedreven worden door een aandrijving 57 zodat deze de kabelhaspel 55 kunnen roteren, zoals in fig. 12 gezien wordt. Met behulp van de scheepskranen kunnen de haspels 55 uitgewisseld worden. De haspels 55 kunnen ook met een (niet weergegeven) bak worden ingevaren.

Tenslotte wordt opgemerkt dat de hier voorgestelde uitvoeringsvoorbeelden louter bij wijze van voorbeeld bedoeld zijn zodat hieraan geen beperkende betekenis gehecht moet worden daar uiteraard nog andere gewijzigde uitvoeringen en varianten mogelijk zijn zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (21)

1. Werkwijze voor het uit te voegen pijpsecties samenstellen en onderwater geleiden en installeren van een onderzeese pijpleiding, gekenmerkt door het als pijpenlegger toepassen van een vaartuig (1) dat voorzien is van een ruim (2) en dat door ballasten half-afzinkbaar is zodat het ruim zover onderwater komt te staan dat een pijpen (5) aanvoerende bevoorradingslichter (4) het ruim invaren kan en dan na het lenzen van de ballast zeevast komt te staan in het ruim en direct in de pijpenstraat (14) gelost kan worden.

2. Maritieme installatie voor het ten uitvoer brengen van de hier voorgestelde werkwijze, waarbij het daarbij gebruikte vaartuig (1) voorzien is van een zich naar achter tot aan een hekpoort (3) uitstrekkend lang ruim (2), dat door het openen van de hekpoort en het half-afzinken daarvan voor een lichter (4) toegankelijk wordt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat het genoemde vaartuig bestaat uit een dokschip (1), dat voorzien is van een zich in dwarsrichting tussen de dokwanden (9) en in langsrichting vanaf het bakschot tot aan de hekpoort uitstrekkend, groot, onbelemmerd ruim (2), waarin door de geopende hekpoort lichters (4) nat geladen en gelost kunnen worden.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, gekenmerkt doordat het vaartuig (1) is voorzien van tenminste één buitenboord uitstekende uithouder (7) waaraan het buiteneinde van een pijpgeleiding (15) in het bijzonder aan een slinger- of stampbewe-gingcompensatietakel (21) te hangen is.

5. Inrichting volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat het takel (21), waardoor de pijpgeleiding (15) wordt opgehouden, wordt bediend vanaf een liertrommel, die een constante spanning op de hangdraden uitoefent.

6. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt door een dokschip (1) dat voorzien is van lange staarteinden (7) aan stuurboord en aan bakboord in het verlengde van de beide gangboorden (8) bovenop de dubbele dokboordwanden (9), aan welke staarteinden de genoemde pijpgeleiding (15) getakeld kan worden.

7. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 6, gekenmerkt doordat de kranen (24) voor het behandelen van de pijpen (5) zijn voorzien van een de slingering compenserende in-schering (25).

8. Inrichting volgens conclusie 7, gekenmerkt doordat het hijstakel (25) uitgevoerd is met vier hijsdraden die gescheerd zijn naar de hoeken van een rechthoekig takelgestel (26) en vandaar naar de beide einden van een hangerbalk (27), die een pijp (5) bij de einden opvat, waarbij alle vier de hijsdraden naar een aparte trommel van de hijslier lopen.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 8, gekenmerkt door een schip, in het bijzonder een dokschip (1), dat langszij uitgerust is met een lange sponson, d.w.z. uitbouw (12), met een vlak horizontaal bovenoppervlak (13), waarop de pijpenstraat (14) geïnstalleerd wordt.

10. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 9, gekenmerkt doordat de pijpenstraat (14) bestaat uit achtereenvolgens een opstel- en uitrichtstation (16), waar de pijpen (5) uit de bevoorradingslichter (4) gelost worden, een smeedlasstation (17), waar de pijpsecties (5) gevoegd worden, en een bekledingsta-tion (18), waar de leggen pijpleiding (6) van een beschermend overtrek voorzien wordt, met tussen deze stations (16-18) de nodige pijpsteunen (19) en spaninrichtingen (20) voor het rechttrekken van de pijpleiding, en dan bereikt de gefabriceerde leiding de pijpgeleiding (15).

11. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 10, gekenmerkt doordat het smeedlasstation (17) in de pijpenstraat (14) geïnstalleerd is op een beweegbaar platform (28) dat op rollen en wielen verplaatsbaar is en bij het telkens verder bewegen van het vaartuig (1) een slag heen en weer (32) uitvoert ten opzichte van het vaartuig.

12. Inrichting volgens conclusie 10, gekenmerkt doordat aan het pijplasplatform (28) een lier (29) verbonden is, die trekkracht uitoefent op een meerdraad (30) naar een anker (31).

13. Inrichting volgens conclusie 11, gekenmerkt: doordat door de pijp (6) wordt behandeld met een continue draaiende band (34) die de pijp klemt en transporteert.

14. Inrichting volgens conclusie 11, gekenmerkt doordat de pijp (5) wordt behandeld met een kleminrichting (35) op het bewegende platform (28) en een kleminrichting (36) die vastzit aan het vaartuig (1) ter plaatse van de pijpgeleiding (15) waarlangs de pijpleiding (6) van het vaartuig afloopt.

15. Inrichting volgens een van de conclusies 11 t/m 14, gekenmerkt door het koppelen van een beweegbare golf compensator voor het pijplasplatform (28) aan de ankerlier (29), dit gehele systeem geïsoleerd kan worden van de langsbeweging van het vaartuig (1).

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, gekenmerkt doordat een als ladderboom uitgevoerde pijpgeleiding (15) of een pijpgeleidearm (38) draaibaar opgelegd is op het vaartuig (1).

17. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 16, gekenmerkt doordat het klemmen van de pijp (5) met opblaasbare luchtzakken (40) gebeurt.

18. Werkwijze voor het installeren van onderzeese pijpleidingen, gekenmerkt doordat voor het begraven van de pijpleidingen (6) tegelijkertijd met het leggen de bodem (42) ge-fluidiseerd wordt door het onder hoge druk injecteren van water, waartoe een aantal draaggestellen (44), die overeind worden gehouden door een drijftank (45), worden voorzien van een hydraulisch aangedreven onderwaterpomp (46), welke onderwaterpomp het water onder druk toevoert en dit in de zandbodem spuit, waardoor de pijpleiding zichzelf begraaft, waarbij de genoemde draaggestellen vanaf het vaartuig (1) naar voren getrokken worden.

19. Inrichting volgens een van de conclusies 2 t/m 17 of voor toepassing bij de werkwijze volgens conclusie 18, gekenmerkt doordat voor het leggen van flexibele pijp of kabel (51) een stoel (52) in het achterschip opgesteld, die voorzien is van een aantal aangedreven rollen (53), welke hydraulisch ppgedrukt kunnen worden zodat de haspel (55), die in deze stoel geplaatst wordt, van zijn zeevast (56) wordt gelicht, waarbij de wielen, die de haspel opbeuren, zelf aangedreven zijn zodat deze de kabelhaspel kunnen roteren.

20. Werkwijze, in hoofdzaak zoals voorgesteld in de beschrijving en/of tekeningen.

21. Inrichting, in hoofdzaak zoals voorgesteld in de beschrijving en/of tekeningen.