NL9400798A

NL9400798A - Piping system.

Info

Publication number: NL9400798A
Application number: NL9400798A
Authority: NL
Inventors: Kristiaan Gerrit Visser
Original assignee: Groot Nijkerk Maschf B V De; Aannemingsbedrijf J G Nelis B; B & B Beheer B V
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1996-01-02
Also published as: ZA953968B; WO1995031614A1; AU2421195A

Description

LeidingsysteemPiping system

De uitvinding betreft een leidingsysteem voor toepassing bij een waterlichaam, omvattende tenminste een transportleiding alsmede tenminste een drijflichaam voor het drijvend op het waterlichaam ondersteunen van de transportleiding.The invention relates to a pipe system for use with a water body, comprising at least one transport pipe and at least one floating body for supporting the transport pipe floating on the water body.

Een dergelijk leidingsysteem is algemeen bekend, en wordt bijvoorbeeld toegepast voor het afvoeren van de door een drijvende baggerinrich-ting opgebaggerde baggerspecie. Ook bij niet-drijvende baggerinrichtin-gen, zoals bekend uit NL-A-8l0^791> moet een transportleiding worden toegepast voor het afvoeren van baggerspecie. Bij een dergelijke inrichting wordt een afzinkbare leiding toegepast, die over de bodem van het waterlichaam loopt.Such a pipe system is generally known and is used, for example, for discharging the dredged material dredged by a floating dredger. For non-floating dredging devices, as known from NL-A-810 ^ 791>, a transport pipe must also be used for the removal of dredged material. In such a device, a submersible pipe is used, which runs over the bottom of the water body.

Het aanbrengen van een dergelijke niet drijvende leiding geschiedt door deze eerst drijvend aan te voeren, en vervolgens op de plaats van bestemming af te zinken. Bij het afzinken van een leiding kunnen zich echter allerlei moeilijkheden voordoen, die te maken hebben met het probleem dat het gedrag van de leiding bij het afzinken niet goed kan worden beheerst. Gevolg daarvan is dat de leiding op onregelmatige wijze daalt, waardoor knikken kunnen optreden, zodanig dat luchtinsluiting plaatsvindt en de leiding uiteindelijk onbruikbaar wordt.The installation of such a non-floating pipe is effected by first supplying it in a floating manner, and then sinking it at the destination. When sinking a pipe, however, all kinds of difficulties can arise, related to the problem that the behavior of the pipe when sinking cannot be properly controlled. The result of this is that the pipe drops irregularly, so that kinks can occur, such that air entrapment takes place and the pipe eventually becomes unusable.

Het doel van de uitvinding is een leiding van het hiervoor genoemde soort te verschaffen die in dat opzicht een beter gedrag vertoont, dat doel wordt bereikt doordat een de leiding omgevende mantel is voorzien waarvan de inwendige ruimte in verbinding is met het uitwendige, in welke inwendige ruimte van de mantel zich tevens tenminste één drijflichaam met een variabel volume bevindt.The object of the invention is to provide a pipe of the aforementioned type which exhibits better behavior in that respect, the object of which is achieved in that a pipe surrounding the pipe is provided, the internal space of which communicates with the external, in which internal space of the jacket also contains at least one floating volume floating body.

De plaats en het volume van het drijflichaam kan op zodanige wijze worden gekozen dat de leiding over zijn gehele lengte goed beheerst kan worden tijdens het afzinken en opdrijven. Indien het drijflichaam gecom-partimenteerd is, kan zelfs een nauwkeurige beïnvloeding van het gedrag van de leiding over zijn lengte worden verkregen.The location and volume of the floating body can be chosen in such a way that the pipe can be well controlled over its entire length during sinking and floating. If the floating body is compartmentalized, even an exact influence on the behavior of the pipe over its length can be obtained.

Bij voorkeur bestaat elk drijflichaam uit een soepel slangvormig lichaam dat is voorzien van een aansluiting voor perslucht.Each floating body preferably consists of a flexible hose-like body which is provided with a connection for compressed air.

De mantel kan een kunststof pijp zijn. Aangezien een dergelijke kunststof pijp kruip kan vertonen, zelfs bijvoorbeeld onder invloed van zijn eigen gewicht, zijn in het inwendige van de kunststof pijp voorspankabels voorzien die zijn afgesteund aan de beide uiteinden van de pijp. Ten gevolge van de in de kunststof pijp opgewekte drukspanning, wordt vervorming door kruip beperkt.The jacket can be a plastic pipe. Since such a plastic pipe can exhibit creep even under the influence of its own weight, prestressing cables are provided inside the plastic pipe, which are supported on both ends of the pipe. Due to the compressive stress generated in the plastic pipe, creep deformation is limited.

De mantel heeft regelmatig over zijn lengte verdeeld inwendige wa-terdoorlatende afstandhouders die zijn voorzien van uitsparingen voor de transportleiding, en voor elk drijflichaam. De leiding en drijflichamen worden door de af standhouders op hun plaats gehouden; aan de andere kant zijn er uitsparingen voor de doorvoer van leidingen zoals voor energie, besturing, signalering e.d. (levenslijn of "umbilical”). De waterdoorla-tende afstandhouders laten verder voldoende ruimte vrij voor de drijf-lichamen om uit te zetten en daarbij het water uit de mantel te verdrijven, waardoor het leidingsysteem kan opdrijven.The jacket regularly has internal water-permeable spacers spaced along its length and provided with recesses for the transport line, and for each flotation body. The pipe and floats are held in place by the spacers; on the other side there are recesses for the passage of pipes such as for energy, control, signaling, etc. (lifeline or "umbilical"). The water-permeable spacers also leave enough space for the floats to expand and thereby expel water from the jacket, allowing the piping system to float.

Verder kunnen energie- en besturingsleidingen in de mantel zijn opgenomen voor een op afstand bedienbare baggerinrichting. Een dergelijke baggerinrichting kan de uit NL-A-8lOil6791 bekende inrichting zijn, die zich in werkzame toestand op de bodem van een waterlichaam bevindt.Furthermore, energy and control lines can be included in the jacket for a remote controlled dredging device. Such a dredging device can be the device known from NL-A-81106791, which in active condition is located on the bottom of a water body.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be explained in more detail below with reference to an illustrative embodiment shown in the figures.

Figuur 1 toont een gedeelte van het leidingsysteem volgens de uitvinding in perspectief, gedeeltelijk doorgesneden.Figure 1 shows a partial section of the piping system according to the invention in perspective.

Figuur 2 toont een zij-aanzicht van een baggersysteem met het leidingsysteem zoals toegepast in de praktijk.Figure 2 shows a side view of a dredging system with the piping system as used in practice.

Het in figuur 1 getoonde leidingsysteem omvat een mantel 1, waarin een transportleiding 2, hydraulische/pneumatische en/of energieleidingen 3, en communicatieleidingen k zijn opgenomen. Tevens is in de mantel 1 een drietal drijflichamen 5 opgenomen.The pipe system shown in figure 1 comprises a jacket 1, in which a transport pipe 2, hydraulic / pneumatic and / or energy pipes 3, and communication pipes k are included. Three floating bodies 5 are also included in the jacket 1.

De leidingen 2, 3. ^ en de drijflichamen 5 zijn alle gefixeerd door middel van afstandhouders 6, die regelmatig verdeeld over de lengte van de mantel zijn aangebracht. De afstandhouders 6 bezitten daartoe openin-gen die zijn afgestemd op de uitwendige diameter van de leidingen 2, 3 en 4. Ook de drijflichamen 5 zijn opgenomen in de gaten, waarvan de afmeting is afgestemd op de maximale diameter van die dri jflichamen 3* dat wil zeggen een diameter in opgeblazen toestand. De afstandhouders 6 zijn onderling verbonden door een drietal kabels 7· Deze kabels lopen door gaten zo dicht mogelijk aan de buitenkant in de afstandhouders 6. Aan weerszijden van een schot is elke kabel 7 voorzien van klemmen 8, zodanig dat de afstandhouders in een positie dwars op de langsas van de mantel 1 worden gehouden. Overigens zijn de afstandhouders aan hun omtrek niet bevestigd aan die mantel. Dit betekent dat een samenstel bestaande uit afstandhouders 6, kabels 7. leidingen 2, 3 en k, en drijflichamen 5 in of uit de mantelpijp kan worden getrokken. Als alternatief kan de mantel, eventueel in koppelbare delen, over dit stelsel worden geschoven.The pipes 2, 3 and the floating bodies 5 are all fixed by means of spacers 6, which are arranged regularly over the length of the jacket. The spacers 6 have openings for this purpose which are adapted to the external diameter of the pipes 2, 3 and 4. The floating bodies 5 are also accommodated in the holes, the size of which is adapted to the maximum diameter of those three bodies 3 * that that is, a diameter when inflated. The spacers 6 are interconnected by three cables 7 · These cables run through holes as close as possible to the outside in the spacers 6. On each side of a bulkhead, each cable 7 is provided with clamps 8, such that the spacers are positioned transversely on the longitudinal axis of the jacket 1. Incidentally, the spacers on their circumference are not attached to that jacket. This means that an assembly consisting of spacers 6, cables 7. pipes 2, 3 and k, and floating bodies 5 can be pulled into or out of the jacket pipe. Alternatively, the jacket, optionally in connectable parts, can be slid over this system.

Het in figuur 2 getoonde baggersysteem omvat een in zijn geheel met 11 aangeduide baggerinrichting, die via een leidingsysteem 16 volgens de uitvinding is verbonden, bijvoorbeeld via een cardanische koppeling, met een afgezonken koppelponton 22. Verder is het koppelponton verbonden met een zogenaamde zweefpijp 17. Deze zweefpijp 17 is via een scharnier, bijvoorbeeld kogelscharnier 21, verbonden met het "vaste" leidingdeel 18.The dredging system shown in figure 2 comprises a dredging device indicated in its entirety by 11, which is connected via a pipe system 16 according to the invention, for instance via a gimbal coupling, with a sunken coupling pontoon 22. Furthermore, the coupling pontoon is connected to a so-called floating pipe 17. This suspension pipe 17 is connected via a hinge, for example ball joint 21, to the "fixed" pipe section 18.

Het flexibele leidingsysteem 16 volgens de uitvinding is geschikt om, samen met de baggerinrichting 11, herhaaldelijk te worden afgezonken en opgedreven. Dat gebeurt steeds volgens een sectorboog dwars op de leiding 16 wanneer de baggerinrichting over relatief kleine afstanden naar een nieuw winpunt moet worden verplaatst, of controle behoeft.The flexible pipe system 16 according to the invention is suitable, together with the dredging device 11, to be repeatedly sunk and floated up. This always takes place according to a sector arc transverse to the pipe 16 when the dredging device has to be moved to a new extraction point over relatively short distances, or if inspection is required.

In verband met verplaatsing over relatief grote afstanden, bijvoorbeeld naar een verderop gelegen leiding 18, moet het koppelponton 22 worden opgedreven en afgezonken.In connection with displacement over relatively great distances, for instance to a pipe 18 further away, the coupling pontoon 22 must be floated up and sunk.

Slechts wanneer de baggerinrichting naar een ander wingebied moet worden verplaatst, wordt leidingdeel 18 verwijderd.Only when the dredging device has to be moved to another extraction area, pipe section 18 is removed.

Het flexibele leidingsysteem 11 volgens de uitvinding kan nu op uitstekende wijze de contour van de zich tijdens bedrijf van de baggerinrichting 11 vormende put volgen. Daarbij komt hij in gebogen toestand in de put te hangen. Dankzij de zich in het leidingsysteem 11 bevindende trekkabels kan de daarbij optredende trekkracht goed worden opgenomen.The flexible pipe system 11 according to the invention can now follow the contour of the well formed during operation of the dredger 11 in an excellent manner. In addition, it will hang in the well in a bent state. Thanks to the pulling cables located in the piping system 11, the tensile force that occurs therewith can be absorbed well.

De zweefpijp 17 en het leidingdeel 18 kunnen echter een stijvere mantel bezitten, aangezien deze vrijwel niet aan verbuitging worden onderworpen .The suspension pipe 17 and the conduit section 18 may, however, have a stiffer casing, since they are hardly subject to expansion.

In het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 2 is te zien dat elke mantelpijp 1 aan zijn kopeinden eindschotten 9. 10 draagt. Aan deze eind-schotten zijn op hun beurt de kabels 7 weer verbonden, waardoor de juiste positie van de afstandhouders 5 in de mantelpijp 1 is verzekerd.In the exemplary embodiment of figure 2 it can be seen that each jacket pipe 1 carries end partitions 9, 10 at its head ends. The cables 7 are in turn connected to these end partitions, so that the correct position of the spacers 5 in the jacket pipe 1 is ensured.

Ter plaatse van eindschot 9 is de mantelpijp 1 voorzien van opening 10, via welke het water in het inwendige van de mantelpijp 1 kan dringen. Afhankelijk van het volume dat de drijflichamen 5 In beslag nemen, kan het leidingsysteem daardoor opdrijven, of afzinken. Indien, zoals in figuur 1 weergegeven, de drijflichamen volkomen zijn opgepompt, zal het leidingsysteem opdrijven. Zodra men echter de drijflichamen laat leeglopen waarbij eindschot 9 zich in afgezonken toestand boven eindschot 10 bevindt, worden deze onder invloed van de druk van het in de mantelpijp 1 aanwezige water samengedrukt. Vervolgens zal het leidingsysteem langzaam afzinken.At the location of end partition 9, the jacket pipe 1 is provided with opening 10, via which the water can penetrate into the interior of the jacket pipe 1. Depending on the volume that the floating bodies 5 occupy, the piping system may thereby float or sink. If, as shown in Figure 1, the floats are fully inflated, the piping system will float. However, as soon as the floating bodies are deflated, with the end baffle 9 in the sunken position above the end baffle 10, these are compressed under the influence of the pressure of the water present in the jacket pipe 1. The piping system will then slowly sink.

Ook de afstandhouders 6 zijn van aanvullende gaten voorzien, om te verzekeren dat het water vrijelijk door de mantelpijp 1 heen en weer kan stromen.The spacers 6 are also provided with additional holes, to ensure that the water can flow freely back and forth through the jacket pipe 1.

In het in figuur 2 weergegeven toepassingsvoorbeeld is het leidingsysteem volgens de uitvinding toegepast bij een onder water werkende baggerinrichting 11. Deze bezit een huis 12, waaraan via een kardankoppe-ling 13 het leidingsysteem volgens de uitvinding is bevestigd. Onder uit het huis steekt een zuigbuis 14, welke openingen 15 bezit. Door middel van een in het huis 12 aanwezige pomp kan het baggermateriaal door de openingen 15 worden opgezogen, en vervolgens door de in het leidingsysteem aanwezige persleiding 2 worden afgevoerd naar de kust.In the example of application shown in Figure 2, the pipe system according to the invention has been used with an underwater dredging device 11. It has a housing 12, to which the pipe system according to the invention is attached via a universal joint 13. A suction tube 14 protruding from the bottom of the housing has openings 15. By means of a pump present in the housing 12, the dredging material can be sucked up through the openings 15, and then discharged to the coast through the discharge pipe 2 present in the pipe system.

Asui de kust is dat leidingsysteem aangesloten op een ontvanginrich-ting 16, alwaar het opgebaggerde materiaal verder kan worden behandeld en afgevoerd.Asui's coast, that piping system is connected to a receiving device 16, where the dredged material can be further treated and discharged.

In de bedrijfstoestand zijn de delen 16, 17 en 18 van de mantel 1 alle afgezonken. Bij het verplaatsen van de baggerinrichting 11 moet deze opgedreven worden, in welk geval ook deel 16 van mantel 1 wordt opgedreven, zoals met onderbroken lijnen weergegeven.In the operating state, the parts 16, 17 and 18 of the jacket 1 have all sunk. When the dredging device 11 is moved, it must be driven up, in which case part 16 of jacket 1 is also driven up, as shown in broken lines.

Bij het verwijderen van de baggerinrichting van de behandelde locatie worden de delen 16 en 17 opgedreven, en de ontvanginrichting opgehesen. Teneinde deze bewegingen mogelijk te maken, zijn de scharnieren 19, 20 en 21 voorzien.When removing the dredger from the treated site, parts 16 and 17 are floated up and the receiver lifted. To enable these movements, the hinges 19, 20 and 21 are provided.

Claims

Piping system for use with a water body, comprising at least one transport pipe and at least one floating body for supporting the transport pipe floating on the water body, characterized in that a jacket surrounding the transport pipe is provided, the internal space of which communicates with the external, in which interior space of the jacket also contains at least one floating body with a variable volume.

System as claimed in claim 1, wherein each floating body is a flexible hose-like body provided with a connection for compressed air.

System according to claim 1 or 2, wherein the jacket is a plastic pipe.

System as claimed in claim 3, wherein in the interior of the plastic pipe tension cables are provided which are supported on both ends of the pipe.

System as claimed in claim 1, 2, 3 or in which the jacket regularly has spacers distributed internally along its length, which are provided with recesses for the transport pipe and for each expandable floating body.

System as claimed in claim 5, wherein the spacers are provided with recesses for energy and control lines.

System as claimed in any of the foregoing claims, wherein end walls are provided at the ends of the jacket through which the pipes have been passed.

System as claimed in any of the foregoing claims, wherein an end partition is provided with openings for supplying or discharging water.

System as claimed in claim 7 or 8, wherein the tension cables extend between both end bulkheads.

System as claimed in claim 9, wherein the tension cables are provided with holding means for the spacers.

System as claimed in any of the foregoing claims, wherein at the ends of the jacket hinges are provided through which the pipes have been passed.