NO137399B - Fremgangsm}te ved legging av en r¦rledning p} sj¦bunnen - Google Patents

Fremgangsm}te ved legging av en r¦rledning p} sj¦bunnen Download PDF

Info

Publication number
NO137399B
NO137399B NO1284/70A NO128470A NO137399B NO 137399 B NO137399 B NO 137399B NO 1284/70 A NO1284/70 A NO 1284/70A NO 128470 A NO128470 A NO 128470A NO 137399 B NO137399 B NO 137399B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
vessel
pipeline
vector
deviation
ramp
Prior art date
Application number
NO1284/70A
Other languages
English (en)
Other versions
NO137399C (no
Inventor
Jerry Jay Jones
William Arthur Morgan
Delbert Leon Keenon
Joe Cooper Lochridge
Original Assignee
Brown & Root
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brown & Root filed Critical Brown & Root
Publication of NO137399B publication Critical patent/NO137399B/no
Publication of NO137399C publication Critical patent/NO137399C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/03Pipe-laying vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/18Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/02Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Sewage (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved legging
av en rørledning på sjøbunnen fra et fartøy. Vind, bølger, tidevann og strømmer som virker både på fartøyet og rørledningen, vanskeliggjør•ofte leggingen langs en ønsket trasé og gjør det ofte også vanskelig, å holde belastningene på rørledningen under leggingen innenfor akseptable grenser. I relativt grunne far-
vann kan man beherske forholdene ved å benytte en forhalings-metodikk, under utnyttelse av ankere, ankerkabler og ankerspill.
I dypere farvann må man basere seg utelukkende på de krefter
som fartøyets fremdriftssystem kan frembringe. Ved såkalt dynamisk posisjonering benytter man leggefartøyets drivenheter og foretar de nødvendige korreksjoner etter behov. Vesentlig parametre i denne forbindelse er strekkbelastning og tverrbelastning på rørledningen, og fartøyets kurs.
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å tilveiebringe
en forbedret fremgangsmåte ved legging av en rørledning fra et fartøy ved hjelp av dynamisk posisjonering. Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt en fremgangsmåte ved legging av en rørledning langs en forut bestemt trasé på sjøbunnen ved hjelp av en strekkanordning i fra et fartøy som-posisjoneres dynamisk ut fra målinger av strekkbelastning og tverrbelastning i rørledningen og fartøyets kurs, med periodevis fastholding av rørledningen ombord i fartøyetj hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at,
under utnyttelse av et digital-regnesystem, de nevnte parametre, nemlig strekk- og tverrbelastning i rørledningen og fartøyets kurs, skanderes periodisk, og at kurskorreksjoner og korreksjoner av strekk- og tverrbelastninger ved hjelp av fartøyets drifts-enheter foretas samtidig og mens rørledningen fastholdes ombord
i fartøyet, idet korreksjoner for tverrbelastninger gis første prioritet overfor kurskorreksjoner med hensyn til utnyttelsen av den disponible drivkraft, og at strekkbelastningen i rørled-ningen reduseres ved at denne løsgjøres, samtidig som fartøyets samlede fremdriftskraft holdes på et konstant nivå, og strekkbelastningen økes under den avsluttende del av en periodisk utlegging, før rørledningen igjen fastholdes ombord i fartøyet.
Den nye fremgangsmåte gir betydelige fordeler både med hensyn til sikkerhet og effektivitet. Bruken av digital-regnesystemet gjør det mulig for operatøren å foreta såkalt manuell input under utleggingen, slik at han derved kan foreta de styrejusteringer som måtte være nødvendige. Digitalregnesys-temet muliggjør også bruk av det nevnte prioritetskonsept. Bruk av prioritetskonsept er av stor betydning. En av de primære funksjoner ved dynamisk posisjonering er å muliggjøre legging av rørledningen langs en forutbestemt trasé. Prioritetskonsep-tet går i realiteten ut på at man har funnet at det kan oppstå situasjoner hvor den tilgjengelige drivkraft fra fartøyets drivenheter er utnyttet så sterkt at man faktisk må foreta en prioritering.
Ved at korreksjonene foretas samtidig og mens rør-ledningen fastholdes ombord i fartøyet, oppnås et meget stabilt system.
Ved at strekkbelastningen i rørledningen reduseres ved at denne løsgjøres, samtidig som fartøyets samlede fremdrifts-kraf t holdes på et konstant nivå, og strekkbelastningen økes under den avsluttende del av en periodisk utlegging, før rørledningen igjen fastholdes ombord i fartøyet, oppnås at spenningsvariasjoner som følge av fartøyets bevegelser under påvirkning av bølger kompenseres. Når den økede strekkbelastning opprettholdes vil fartøysbevegelser akterover, mot rørledningen, ha en tendens til å redusere 1edningsstrekket, På grunn av det økede strekk vil imidlertid en slik redusering ikke gi en senkning av absolutt eller totalt strekk tilstrekkelig til å ødelegge rørledningen.
På grunn av den økede strekkbelastning, mens rørledningen holdes fast ombord behøver ikke fastholdingsinnretningen ha dynamisk spenningskompensasjonsutstyr,
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor
fig. 1 viser et oppriss av et rørutleggingsfartøy under utlegging av en rørledning,
fig. 2 viser et skjematisk grunnriss av fartøyet,
fig. 3 viser registrerte avvik' i strekk- og 'sidekraft og avvik i fartøyets posisjon, med resultahtkrefter som skal utøves mot fartøyet for å forsøke å eliminere slike avvik,
fig. 4 viser lskjématisk' registreringen av parametre, med korreksjonstiltak,
fig. 5 viser skjematisk" et digitålregnemaskin-styrt servostyre'system,
fig. 6 viser de forskjellige trinn*i et styresystem, ;fig. 7 viser skjematisk en styring' av hormalkraften mellom rørledningen' og fartøyets utleggingsrampe, ;fig. 8 viser skjematisk hvorledes strekkvektorene ;i drivénhetene reguleres for å holde rørledningens strekk innen akseptable grenser, ;fig. - 9" viser' skjematisk hvorledes'^ skyvekraf t og asimul for drivénhetene reguleres<1> for- å forsøke å holde de krefter som virker på' rørledningen og fartøyets posisjon innen akseptable grenser, ;fig. 10 viser' hvorledes skyvekraft og asimul for en .enkelt drivenhet reguleres etter fig. 9> og fig. 11' viser' en styrepult- som> gir operatøren styringsmulighet under rørléggingen. ;For å lette forståelsen-av; oppfinnéisen - skal det vis es -til-litteratur s'om!-beskriver en del - konstruks joner ' og frem-gangsmåter som oppfinnelsen tar utgangspunkt i og/eller benytter. ;Drivenheten for regulering.av et fartøys posisjon ;er beskrevet i US patentskriftene nr. 2.987.027j 3.176.645, 3.l8-7:.704, - 3.3H;079, 3.214.-921, 3.145*683, 3.228,368 og 3.331.212.
Styring av de krefter som virker-påen rørledning i leggeretningen er beskrevet i US'patentsøknad nrV 614.290 av 6. februar 1967. En særlig-virkningsfull mekanisme for'regulering av strekket er. beskrevet- i US patentskrift' nr3.390.532.J - ..En annen-,- særlig effektiv teknikk for å regulere kreftene mot en rørledning som legges-, er beskrevet i US patent-søknad nr..696.005 av 5. januar 1968."
Det skal forøvrig også vises til US' patentskrift nr.
3.280.57L I US patentsøknad nr. 774.476 av 8. november 1968 beskrives en leddforbindelse mellom et fartøy og en rørutleggings-rampe. Av interesse er også US patentskrift nr. 3.105.453, som beskriver komponenter for transmisjon og regulering av skyvekraft fra fartøyets drivenheter.
I det følgende vil hovedkomponentene i rørleggings-systemet bli beskrevet.
Fig, 1 viser skjematisk en rørleggingsoperasjon, der det er vist hvorledes en rørledning 1 legges på en sjøbunn 2.
Rørledningen 1 omfatter et nedre, vanligvis neddykket parti 3 som går oppover fra sjøbunnen 2 til det øvre parti 4 som bæres av et fartøy 5. Fartøyet 5 ©r forsynt med fremdriftsenheter, som består av en rekke individuelt regulerbare drivenheter 6. Partiene 3 og 4 £qt rørledningen er, av hensyn til foreliggende fremstilling, betraktet som soner i den rørledningsprofil som beveger seg langs rørledningen etterhvert som denne legges.
Et parti 3a av det neddykkede parti 3 utgjør det
parti som allerede er ferdiglagt på bunnen 2. Som vist kan partiet 3a strekke seg fra en tårnkonstruksjon 7 ute i sjøen. Installasjonen 7 kan f.eks. omfatte en samlestasjon eller en fyllesta-sjon for en tanker eller en borebrønn forsynt med en stigeledning 8. Stigeledningen 8 går fra det L-formede knutepunkt 8a, hvor ledningen 8 og rørsegmentet 3a er føyd sammen, til en passende fluidhåndteringsanordning 9 båret av tårnet eller tårnkonstruk-sjonen 7 over vannflaten eller vannlinjen 10.
En måte hvorved legging av rørledningen 3 kan påbegynnes fra installasjonen 7 er beskrevet, f.eks. i US patent nr. 3.258.928. Som man imidlertid vil forstå, kommer foreliggende oppfinnelse til anvendelse etter at den første del av rør-ledningspartiet 3a er blitt plasert.
Fartøyet 5 kan betraktes å bestå av et rørleggings-fartøy 11 hvorpå drivénhetene 6 er montert. Fartøyet 11 er på undersiden av skroget forsynt med en rekke i omkretsen plaserte drivenheter 6. Man tar f.eks. sikte på å anvende seks slike drivenheter som hver er en 90° drivenhet eller en "cycloidal"
type enhet som kan reguleres både med hensyn til skyvkraftasimut og skyvkraftnivå. Man tar sikte på at hver enhet kan ha en kapasitet på minst 1500 hestekrefter. Typiske 90° drivenheter av dette slag fremstilles av Schottel of America, Inc., 1928 Purdy
Avenue, Miami Beach, Florida, og Murray & Tregurtha, Inc., 2 Hancock Street, Quincy, Massachusetts. Såkalte "cycloidale" drivenheter som er akseptable for foreliggende oppfinnelse fremstilles av Pacific Car & Foundry Co., 1400 North Fourth Street, Renton, Washington.
Fartøyet 5 omfatter også en flytende rampe 12. Rampen 12 er festet til fartøyet 11 for vertikal dreiebevegelse og sørger for å bære undersiden av rørledningspartiet 3 under den begynnende del av rørledningens bevegelse fra fartøyet nedover mot sjøbunnen.
Skjønt rampen 12 kan være utformet på forskjellige måter, tar foreliggende oppfinnelse sikte på at det anvendes en overveiende stiv, flytende rampe som kan være leddet eller regu-lerbar i profil, generelt i vertikal retning, men som er mer eller mindre fiksert i forhold til fartøyet 11 med hensyn på horisontale bevegelser. Med rampen 12 mer eller mindre stivt festet på fartøyet 11, med hensyn til horisontal bevegelse, kan rampen 12 og fartøyet 11 betraktes som en enhetlig eller horisontalt ikke-leddet fartøyanordning 5»
I den foretrukne utførelsesform vil rampen bestå av en rekke flytende segmenter 13. Tilgrensende segmenter 13 er dreibart bundet sammen ved leddanordninger lk med en overveiende horisontal dreieakse. Graden av helling mellom nabosegmentene 13 kan reguleres og låses ved hjelp av mekaniske eller hydrauliske jekkenheter 15. Disse enheter er fortrinnsvis av skrujekk-typen.
Bruk av jekkene 15, med det formål å regulere og låse hellingen mellom segmentene 13, kan skje ved fjernkontroll fra lekteren 11 ved hjelp av dykkere ved hver enkelt jekk 15. Likeledes kan oppdriften av hvert segment 13 f j omreguleres fra lekteren 11, eller alternativt reguleres av dykkere som betjener innstrømnings- eller luftventiler forbundet med hvert enkelt segment 13.
Det ytterste rampesegment 13a» plasert i den nedre ende av rampen, er forsynt med lastceller for å måle kraften mellom rørledningspartiet 3 og det parti av fartøyskonstruksjonen 5 som defineres av rampen 12, d.v.s. samvirker i et overveiende vertikalt, langsgående plan i rørledningens medianlinje, rettet overveiende loddrett mot røraksen. Segmentet 13a er også forsynt med en lastcelleanordning for å registrere sidekraften mellom det parti av fartøyskonstruksjonen 5 som defineres av rampen 12 og rørledningspartiet 3. Denne sidekraft er rettet horisontalt og på tvers av det langsgående, vertikale medianplan P for lekteren 11, vist f.eks. på fig. 3. Dette medianplan P er parallelt med det vertikale, langsgående medianplan for rampen 12. Uttryk-kene horisontalt og vertikalt anvendes her under henvisning til rolige sjøforhold hvor det stort sett ikke er noen bølgeeffekt.
Rampen 12 er forbundet til akterenden av fartøyet 11 ved hjelp av en leddenhet 16. Leddenheten 16 forbinder rampen 12 med fartøyet 11 slik at det muliggjør en vertikal dreiebevegelse av rampen 12 i forhold til fartøyet ill om en horisontalt rettet dreieakse. Leddenheten 16 forbinder rampen 12 med far-tøyet 11 slik at rampen 12 danner en støtteanordning for rørled-ningen bestående av en langsgående forlengelse av bærerampen 17 utformet på styrbord side av fartøyet 11. Rampen 17 går på skrå nedover mot vannflaten 10. Det er klart at rampen 17 og rampen 12 kan plaseres på andre steder enn på siden av et fartøy 5.
Lekteren 11 er forsynt med en ettergivende, rørstrek-kende enhet 18. En periodisk opererbar rørklemmeenhet 19 er montert på lekteren 11 og kan være plasert bak strekkenheten 18 og mellom strekkenheten 18 og rampen 12. Det kan også være hensiktsmessig for klemenheten 19 å være plasert forut for strekkenheten 18.
Strekkanordningen 18 består av en strekkenhet av dreiemoment-hjultypen som beskrevet i detalj i ovennevnte US patent nr. 3.390.532. Strekkenheten tjener til å gi kontinuerlig forspenning mot rørledningen, idet slik strekk er operativt uav-hengig av fartøyets bevegelse som indusert av krefter fra omgivelsene såsom bølgebevegelse. Denne bølgebevegelse kan forårsake at fartøyet 11 beveger seg mot det neddykkede parti 3 eller vekk fra dette parti. Selv under slik bevegelse, og selv mens fartøyet 11 er stasjonert på et bestemt sted, vil strekkmekanismen 18 fortsette å effektivt forspenne det øvre parti av rørled-ningen k slik at dette påfører strekk mot det neddykkede parti
3. Dette strekk, som kan varieres for å indusere utmatning av rørsegementer, er av stor betydning, idet det forhindrer knekking av den ophengte frie sone 3b av rørledningspartiet 3» som går fra rampen 12 til sjøbunnen 2, og kan reguleres for å forhindre uønsket bevegelse av rørseksjonene langs rampen 17 og rampen 12 mot sjøbunnen 2.
Strekkmekanismen 18 tjener til å påføre strekk mot rørledningen mens fartøyet 5 er stasjonært, mens det beveger seg fremover, eller mens det beveger seg bakover langs rørleggings-traséen. Derfor vil det under utmatning av rørseksjonen fra fartøyets bakre ende, opprettholdes et kontinuerlig, om mulig noe variabelt, strekk i rørledningen.
Avbrutt eller alternativt med utmatning av rørsek-sjonen fastholdes det øvre rørledningsparti k mer eller mindre stivt ved klemmekanismen 19, som i det følgende vil bli beskrevet. Klem- eller gripemekanismen 19 fastholder det øvre parti k relai:<;>v£ tivt lekteren 11 slik at bevegelse av det øvre parti 4 relativt dekket og rampen 17 er forhindret, (med unntagelse av den generelt ubetydelige bevegelse som strekklastmåleanordningen, asso-siert med enheten 19, tillater). Denne fastholdelse av rør-ledningen i forhold til lekteren gjør det mulig å foreta for-lengelses- og sveise-operasjoner på rørledningen, uhindret av relativ bevegelse mellom rørledningen og lekteren.
Klemmekanismen 19 griper om rørpartiet 4 mens dette strekkes av mekanismen 18. Fortrinnsvis før slik gråpekobling, heves strekknivået av mekanismen 18. Denne hevning av strekk-kraft en i rørledningen tjener til å stoppe utmatningen av rør-segmenter mot sjøbunnen. Denne intensiverte strekkraft ligger på ét nivå som gjør det mulig, under griping av rørledningen ved hjelp av gripemekanismen 19, å ta vare på forandringer i strekk som resulterer av bølgenes slag mot fartøyet, og som mu-liggjør påfølgende utmatning av rørledningsseksjonen med mekanismen 18 når gripeenheten 19 er løsgjort fra rørledningen. Således vil, når gripemekanismen 19 griper om rørledningen 4, og med den høyere strekkraft som påføres enten ved en eller begge enhetene 18 og 19, bevegelse av fartøyet 11 generelt mot det neddykkede parti 13 av rørledningen, som følge av bølger eller andre omgivelseskrefter, ikke redusere strekknivået i rørledningen under en forutbestemt akseptabel grense. Videre vil, med enheten 19 utkoblet, rørledningsseksjonen mates mot sjøbunnen 2 kun ved at man reduserer strekket fra enheten 18.
Fremadgående bevegelse av lekteren 11 og utmatning
av rørledningsseksjonen mot sjøbunnen 2 kan utføres, uten å regu-
lere skyvkraftnivået i fremdriftsenhetene 6, ved kun å redusere, strekknivået i enheten 18, med klemmen 19 koblet ut, til det punkt hvor det resulterende kraft generert av strekkanordningen 18 langsetter aksen X i leggeretningen er av en slik størrelse at den er mindre enn den fremadrettede skyvekraft av drivenheten 6. Mindre fordelaktig kan en utmatning av rørseksjoner finne sted ved å gjøre skyvkraften fra fremdriftsenhetene 6 større enn den kombinerte strekk- eller holdekraft fra strekkanord-ningene 18 -19» uten å redusere strekknivået i enheten 18.
Strekkraften (d.v.s. den i lengderetningen rettede kraft) som utøves av strekkmekanismen 18 mot rørledningspartiet 4a, vil være en funksjon av trykket i det hydrauliske fluidum som benyttes i strekkmekanismens 18 hydrauliske motorer. Således kan man gjennom konvensjonell kalibreringsteknikk få en indikasjon på trykket i det hydrauliske fluidum tilført motorene, slik som generelt vist i ovennevnte US patent nr. 3.390.532, og derved få en indikasjon på strekkraften som overføres fra fartøyet 11 via mekanismen 18, til partiet 4a på rørledningen 1.
I det følgende vil det bli beskrevet hvorledes strekket i rørledningen kan reguleres. Klemmekanismen 19, i kombinasjon med en lastcelle, og strekkanordningen 18 i kombinasjon med en trykkføler, danner et system for å indikere nivået på det strekk som overføres fra fartøyets drivenheter 6 til rørledningen.
Avlesing av trykkføleren vil indikere det generelle nivå på det strekk som påføres en lekter 11 via rørlednings-partiet 4a, gjennom en strekkanordning 18. Avlesing av lastcellen vil indikere det generelle nivå av strekk som utøves mot lekteren 11, gjennom klemmekanismen 19, til dette rørlednings-parti 4a.
Således vil man ved å summere rørledningsstrekkindi-kasjonene av føleren og lastcellen få en indikasjon på den totale strekkraft fra fartøyet 11 til rørledningspartiet 4a.
Størrelsen på strekkraften som utøves av mekanismen 18 vil i hovedsaken omfatte en kalibrert funksjon av trykket av fluid som tilføres strekkanordningens motorer. Ved å styre trykk-nivået i dette fluidum via en trykkføler, og ved å observere forandringer i strekkraften reflektert ved operasjon av en lastcelle, kan en operatør eller et reguleringssystem være istand til effektivt å styre den totale strekkraft som påføres rørled-
ningen.
Som det vil fremgå, vil avlesningene av trykkføleren for strekkanordningen og av lastcellen være av analog natur, og begge kan legges sammen og konverteres i en konvensjonell hydraulisk-elektrisk transduktoranordning til et passende elektrisk signal som indikerer størrelsen av strekkraften eller forandringer i det strekk som virker på rørledningen 4a.
Strekkmekanismen 18 og klemmekanismen 19 kan anvendes på en spesiell måte i samvirke med det formål å mate ut rørledning.
Anta f.eks. at klemmekanismen 19 på et visst tidspunkt klemmer om rørpartiet 4a. I denne låste tilstand overfører mekanismen en strekkraft, f.eks. av størrelsesorden 7000 kilo-pond, til rørpartiet 4a, mens hjulstrekkanordningen 18 overfører et strekk, f.eks. av størrelsesordenen 14.000 kilo-pond, til rør-partiet 4a. Således utøver mekanismene 18 og 19 sammen 21.000 kilo-pond strekk mot rørpartiet 4a.
Under visse omstendigheter vil operatøren eller reguleringssystemet øke strekket som utøves av mekanismen 18 mot rør-partiet 4a, til det totale nivå på 21.000 kilo-pond. Denne økning i strekk utøvet av mekanismen 18 ville redusere strekket som ut-øves av klemenheten 19 mot rørledningen til 0, selvsagt dersom man antar at det ikke er noen forandring i skyvkraften som ut-øves mot fartøyet 11 av fremdriftsenhetene 6 og ingen forandring i omgivelsesforholdene.
Når klemmestrekket er redusert til null, kan klemmekanismen 19 manipuleres for å frigjøre rørledningen. Denne ut-løsning vil selvsagt ikke ha noen effekt på det 21.000 kilo-pond strekk som utøves av strekkanordningen 18 mot rørpartiet 4a. Med den totale strekklast opptatt av strekkanordningen 18 kan utkob-lingen av gripemekanismen effektueres på betryggende måte og uten frykt for at det skal oppstå farlige utløsningskrefter i rørled-ningen.
Når klemmekanismen 19 er i sin utløste tilstand, kan en operatør eller et reguleringssystem redusere fluidumtrykket som tilføres til strekkanordningens motorer, slik at disse betraktelig reduserer strekket som utøves av strekkanordningen 18 mot rørledningen 4a. Denne trykkreduksjon vil tjene til å redusere strekket fra fartøyet 11, gjennom anordningen 18 til rør- ~ ledningen 4a, til et betraktelig lavere nivå, f.eks. av størrel-sesordenen 14.000 kilo-pond. Som følge av denne reduksjon i strekk vil rørledningen 1 g^L ut, d.v.s. at seksjonene av lednings-partiet 4a vil gli i forhold til fartøyet'11, fra partiet 4a mot det neddykkede og opphengte parti 3b. Det minnes her om at partiene 4a, 3b og 3a betraktes som rørledningssoner som transla-terer langs rørledningstraséen. På denne måten kan man altså betrakte leggingen av rørledningen som bestående av at rørled-ningsseks joner beveger seg fra en sone til den neste.
Utmatning av rørseksjoner vil selvsagt ledsages av fremadgående bevegelse av fartøyet 5> ettersom fartøyets drivenheter opprettholder den fremadrettede skyvkraft for å balan-sere det høye strekknivå som påføres når klemmen 19 griper om rørledningen. Imidlertid vil slik fremadgående bevegelse av far-tøyet henge noe etter seksjonutmatningen på grunn av fartøyets treghet.
Således kan utgivning eller utmatning av rørlednings-seksjoner effektueres jevnt og raskt med denne teknikk, uten at man er avhengig av en økning i skyvkraften fra fartøyets drivenheter. Problemene forbundet med erratiske fartøysbevegelser og motstanden mot fartøyets aksellerasjon eller bevegelse på grunn av fartøyets treghet vil stort sett unngås.
Ved å observere den frie ende av rørledningen på rampen 17, kan en operatør eller et reguleringssystem bestemme når tilstrekkelig rørledning er blitt sluppet ut og heve strekknivået fra strekkanordningen 18 mot rørledningen 4a, for å stoppe den relative bevegelse mellom rørseksjonene og rampen 17. Avhengig av operasjonsforholdene kan denne økning i strekk fra anordningen 18 til rørledningspartiet 4a, tilstrekkelig til å stoppe bevegelsen av rørseksjonene, være noe mindre eller endog noe større enn det ovennevnte eksempelvise strekknivå 21.000 kilo-pond, ved hvilket nivå hele systemet er i total balanse, d.v.s. med strekksystemet 18 - 19 balansert av den fremadrettede skyvkraft av enhetene 6, og uten fremadgående bevegelse av fartøyet 11 relativt rørledningen 1.
Fra et teoretisk synspunkt kan man anta at stoppingen av bevegelsen av rørseksjoner finner sted ved å heve strekkraften av hjulstrekkenheten 18 til 21,000 kilo-pond. Med det statiske strekknivå som derved er nådd, griper mekanismen 19 igjen om rør-
partiet 4a.
Etter at mekanismen 19 igjen er i inngrep med rør-partiet 4a, d.v.s. etter at rørledningen er blitt matet noe ut, kan trykket i fluidumet tilført strekkanordningens motorer reduseres, f.eks. til et lavere nivå for derved å redusere strekket fra strekkanordningen 18 mot rørpartiet 4a til et lavere nivå, f.eks. av størrelsesordenen 14.000 kilo-pond. Når det effektive strekk fra anordningen 18 er redusert på denne måte, vil gripemekanismen 19 igjen øke sitt utøvede strekknivå til 7.000 kilo-pond strekk,, for derved å holde det totale strekk som de to sam-virkende enheter 18 og 19 utøver, på et nivå på 21.000 kilo-pond.
Ved å redusere strekknivået fra strekkanordningen
18, slik at gripemekanismen 19 utøver et positivt strekk, lettes operasjonen av den anvendte lastcelle. Når gripeanordningen 19 utøver et positivt strekk kan det anvendes en "enkelt-virkende" lastcelle for å indikere forandringer i totalt strekk utøvet mot rørpartiet 4a, d.v.s. såvel reduksjoner som økninger i strekk som utøves av gripeenheten 19 kan observeres som positive trykkav-lesninger, slik at lastcellen ikke behøver å omfatte et negativt trykkfølersystem.
I foregående eksempel vil den totale strekkraft på 21.000 kilo-pond balanseres av den skyvkraft som drivénhetene forbundet med lekteren 11 gir, slik at man har en totalt sett
"statisk" tilstand, d.v.s. en tilstand hvor det ikke finner sted relativ bevegelse mellom rørseksjonene og rampen 17, og hvor far-tøyet 11 er overveiende stasjonært, d.v.s. hvor det verken beveger seg forover eller bakover i forhold til det tidligere utlagte rørledningsparti Ja.
For å lette rotasjonen av fartøyet 11 om en vertikal akse, for derved å lette sidebevegelsen av fartøyet, og for å minimalisere fartøyets tendens til å rulle når det befinner seg på tvers av bølgeretningen, kan fartøyet 11 konstrueres slik at det har et stort sett flatt skrog. Det antas f.eks. at skrogene på rørleggingsfartøyene, såsom Hugh W. Gordon og L.B. Meaders, som nå med hell anvendes for rørleggingsoperasjoner av Brown & Root, Inc., Houston, Texas,' har en generell skrogform som ansees ønskelig for legging av rørledninger i havet.
Under havoperasjoner på dypt vann hvor vinsjbetjente forankringer ikke er effektive som fremdriftsanordning for et fartøy, er det nødvendig å ha skyvkraftenheter montert på skroget.
Fig. 2 viser skjematisk en foretrukken plasering av slike motorenheter.
Som vist på fig. 2 er fartøyets skrog 55 på undersiden forsynt med seks drivenheter 101, 102, 103, 104, 105 og 106.
Hver av de seks drivenheter 101 - 106 kan f.eks. bestå av en rettvinklet skyveenhet på 1500 hestekrefter, av den type som tidligere er beskrevet. Hver slik skyveenhet er montert for dreiebevegelse om en vertikal akse, såsom aksen 107 (fig. l) på den fremre, styrbord skyveenhet 102. Skyveenheten 102, som er skjematisk vist på fig. 1, omfatter en skyvekraftgenererende komponent 108, i rett vinkel med dreieaksen 107.
Med dette arrangement kan således skyvekrafteffekten fra hver drivenhet reguleres både med hensyn til asimut og med hensyn til skyvekraftnivå. Lignende forandringer i skyvekraft-effekt kan foranstales dersom cykloidale drivenheter anvendes.
Det motorarrangement som er skjematisk vist på fig. 2, ansees å være spesielt hensiktsmessig. I dette arrangement er styrbord og babord motorer 102 og 101 plasert mot baugen av far-tøyet 11. De bakerste styrbord og babord enheter 106 og 105 er plasert ganske nær akterenden 4-5. Den mellomliggende styrbord enhet 104 er plasert forholdsvis nær enheten 106, mellom enheten 102 og 106. Den mellomliggende babord enhet 103 er likeledes plasert mellom enhetene 101 og 105.
I det motorarrangement som er vist på fig. 2, er motorene på babord side 101, 103 °S 105 generelt på linje med det plan som går parallelt med det langsgående medianplan av fartøyet 11. Som imidlertid vist på fig. 2, er motorene 104 og 106 noe nærmere medianplanet P enn den forreste motor 102. Denne forskyvning av motorene 104 og 106 kan være nødvendig på grunn av plaseringen av rørleggingsrampen og plaseringen av rørleggings-utstyret på styrbord side av fartøyet 11, i akterenden av dette.
Enhetene 101 og 102 vil i alminnelighet stå på linje med et vertikalt plan som går loddrett på det langsgående vertikale medianplan. Likeledes vil enhetene 103 og 104 være plasert i speilvendt forhold med hensyn på dette vertikale medianplan på samme måte som de bakre enheter 105 og 106.
Den samlede plaserlng av enhetene 103» 104, 105 og 106 i akterenden av lekteren gir optimal skyvekapasitet i det området hvor lekterens bevegelse er noe hindret av rampen 12 og rørledningen.
Fig. 1 viser skjematisk et navigasjonssystem som kan anvendes for å styre posisjonen av fartøyet 11 med særdeles god nøyaktighet.
En rekke kretsende satelitter er nå for hånden som kan anvendes som referansepunkter for navigasjonsformål. Når således en satelitt 116 er plasert i passende nærhet til fartøyet, 11, kan et signal mottatt eller reflektert fra ætelitten ll6 anvendes for med relativt høy nøyaktighet å bestemme den absolut-te posisjon av fartøyet.
Innimellom posisjonsberegningene kan fartøyets posisjon som beregnet av tidligere fikseringer ekstrapoleres med referense til et sonarapparat 117 som er plasert på havbunnen 2. Apparatet 117 er plasert foran lekteren 11 i nærheten av den ønskede rørleggingstrasé ved hjelp av et hjelpefartøy.
Sonar-navigasjonssystemet kan bestå av en enkelt batteridrevet og bunnforankret sonartransmitter 117 og to mot-tagere eller hydrofoner plasert på fartøyet på mottagerstasjonen 141, skjematisk vist på fig. 1. Dette system vil måle tiden for overføringen av et lydsignal fra sonarapparatet til hver av mottagerne. Denne tiden er proporsjonal til den skrå avstand mellom sender og mottagerne. Den horisontale avstand og asimut til senderapparatet kan da beregnes fra den skrå avstand, den faste avstand mellom hver mottager og fartøyets senterlinje, og vanndybden over senderapparatet.
Senderapparatet 117 og hver av mottagerapparatene ved mottagerstasjonen ikl er forsynt med en presisjonsoscillator-timer. Ved å synkronisere senderapparatet og mottagerapparatenes oscillatorer kan begynnelses-tidspunktet for overføringen av signalet bestemmes ved mottageren.
Når apparatet 117 er plasert på sjøbunnen 2, vil et sonarsignal':. generert fra apparatet registreres på lekteren 11 av de to horisontalt adskilte mottagerapparater ved stasjonen 141. Variasjoner i signaler mottatt av mottagerne vil således gi en indikasjon på forandringene i fartøyets posisjon relativt til det fikserte senderapparat.
Som man selvsagt vil forstå vil, når apparatet 117 først er plasert, det første mottatte signal fra dette benyttes for å bestemme posisjonen til senderapparatet 117 i forhold til fartøyet 11.
Derpå følgende avlesninger av signaler fra det sonare senderapparat 117 vil brukes for å ekstrapolere posisjonen av fartøyet med utgangspunkt i den således bestemte posisjon av senderapparatet 117.
Etterhvert som rørleggingen skrider frem mellom sate-littf ikseringer, vil en service-båt plasere sonarapparatet 117 videre langs den ønskede rørleggingstrasé for å muliggjøre kontinuerlig ekstrapolering av fartøyets posisjon.
Replaseringen av apparatet 117 lettes ved at man anvender en flottør 118 som er festet til senderapparatet 117 ved hjelp av en kabel eller line 119.
Den spesielle anvendelse av den fikserte navigasjons-stasjon 117 i havet for å "bære fremover" satelittbestemte far-tøysposis joner, utgjør et posisjons-ekstrapoleringssystem med betraktelig større nøyaktighet enn hva man hittil har benyttet og som involverer konvensjonell navigasjonsteknikk.
Som man vil forstå kan ytterligere nøyaktighet i å bestemme fartøyets posisjon oppnås ved å ta gjennomsnittet av de posisjoner som er bestemt av individuelle satelittfikseringer.
Således kan f.eks. den ekstrapolerte posisjon av far-tøyet 11, basert på tidligere satelittfikseringer og navigasjon fra det sonare senderapparat, sammenlignes med en individuell posisjon bestemt fra en individuell satelitt-avlesning. Den ekstrapolerte fartøysposisjon og den ene, satelitt-bestemte fartøysposisjon kan jevnes ut med en konvensjonell "veiet gjennomsnitt "-teknikk, og anvendes for beregningsformål med sikte på å jevne ut navigasjonsfeil. Slik utjevning fortsetter selvsagt gjennom hele rørleggingsoperasjonen.
Som det også vil forstås, bør navigering ved refe-ranse til sonarstasjonen 117 skje ved hjelp av en rekke sonarapparater. Det vil si at når et sonarapparat er plasert i posisjon på sjøbunnen og anvendes for ekstrapolering av posisjonen, kan et annet apparat flyttes til en posisjon lenger forut ved hjelp av en service-båt. Når den fremre sonarstasjon brukes for ekstrapolering, kan det bakre apparat flyttes til en ny fremre
posisjon ved hjelp av service-båten.
Når rørleggingsfartøyet opererer i havet, utenfor rekkevidde av landbaserte navigasjonssystemer, anses den sammen-satte satelitt og sonarnavigasjonsteknikk å by på særlige fordeler. Imidlertid er det klart at det kan anvendes andre navigasjonssystemer, omfattende automatiske pilotsystemer. Videre er det klart at der hvor rørleggingslekteren opererer, innen rekkevidde av landbaserte eller havbaserte faste navigasjonsstasjoner, kan slike navigasjonsstasjoner effektivt anvendes for å styre fartøyets posisjon.
Som nevnt danner trykkføleren i strekkanordningen 18 og lastcellen forbundet med gripemekanismen 19, i kombinasjon en første detekteringsanordning for å registrere den strekkraft som utøves mot rørlednigen 3 fra bæreanordningen, d.v.s. gripeanordningen 19 og strekkanordningen 18. Dette strekk er selvsagt en funksjon av den fremadrettede skyvkraft fra fartøyets drivenheter 101 til 106.
Sideveis rettet samvirke mellom rørledningen og far-tøyet 5 kan registreres av en detekteringsanordning som består av sidelastcelleenheter.
Avvik i fartøyets posisjon registreres av en detekteringsanordning som kan bestå av et sammensatt satelitt- og. sonarsystem som tidligere beskrevet.
Orienteringen av rampesegmentene styres ved at det overføres signaler som indikerer hellingen på rampesegmentene til fjernkontroll og visuelle enheter på fartøyet 11.
Normal kraft mellom rørledningen og rampen registreres ved hjelp av lastcelleenheter.
Således, som vist på fig. 3» er det gitt en metode for å detektere visse avvik i den ønskede kraft mot rørledningen og i fartøyets kurs.
Som vist på fig. 3 er fartøyet 11 plasert slik at rør-ledningspartiet 3 utøver en sidekraft mot den sidelast-registrerende enhet 96.
For å korrigere denne uønskede situasjon, d.v.s. avvik fra en tilstand hvor ingen sidekraft utøves mot rørledningen av rampen 12, kan den kraft som registreres av enheten 96 betraktes som en vektor 110, som i det minste står i et empirisk beregnet forhold til den laterale og generelt horisontalt rettede
kraft mellom rampen 12 og rørledningspartiet 3.
Denne kraft eller samvirke kan kompenseres for ved å gi fartøyet en bevegelse rettet mot urviseren, som tenderer til å bringe fartøyet tilbake til en tilstand der det ikke virker noen sidekraft mellom rørledningen og rampen uten å forårsake nevneverdig sideveis eller langsgående forskyvning ar fartøyet.
Summeringen av strekkavlesninger eller indikasjoner fra føleren i strekkanordningen 18 og lastcellen vil indikere det totale strekk i rørledningen i sonen 4a. ' Dette totale strekk kan man sammenligne med et ønsket strekknivå for å indikere eventuelt avvik fra den ønskede strekkraft som fartøyet 11 skal utøve mot rørpartiet 4.
På fig. 3 er antatt et underskudd på strekkraft representert av vektoren 112. Denne/vektor ligger i det vertikale medianplan for rørledningspartiet 4. I den viste utførelsesform er dette medianplan parallelt med det vertikale langsgående medianplan av lekteren og parallelt med lekterens fremdriftsretning.
Eksempelvis, og som vist på fig. 8, vil, under svei-sing eller sammenføyning av rørlengder, når gripemekanismen 19 fastholder rørpartiet 4 mot bevegelse i forhold til fartøyet 11, strekket holdes på et høyt nivå, f,eks. 21.000 kilo-pond. På dette nivå er rørledningens strekk overveiende utbalansert av den fremadrettede skyvkraft fra fartøyets drivenheter, slik at ingen nevneverdig fremoverrettet eller bakoverrettet bevegelse av fartøyet 11 finner sted. Ved punktet A hvor utmatningen av rørledningen begynner, er gripeanordningen blitt utløst og rør-ledningsstrekket som utøves av strekkanordningen 18 begynner å falle til et lavere nivå, eksempelvis antatt 14.000 kilo-pond i sonen B. Mens strekkraften reduseres av strekkanordningen 18,
og med den fremadrettede skyvekraft fra drivénhetene konstant, vil seksjoner av rørledningen mates ut fra fartøyet 11 mot sjøbunnen 2. Ved punktet C vil strekkanordningen 18 øke strekkraften til sone D, d.v.s. til omtrent de opprinnelige 21.000 kilo-pond hvor utmatningen stopper. Gripemekanismen 19 kobles deretter inn igjen, og ytterligere sveiseoperasjoner tar til.
Når strekkraften holdes på 21,000 kilo-pond kan ope-ratøren være nogenlunde sikker på at strekket vil falle under det ønskede minimumsnivå på 14.000 kilo-pond som en følge av
bølgebevegelse mot fartøyet 11.
Ved å styre avlesningene fra føleren til strekkanordningen 18 og lastcellen, kan eh operatør eller et styringssystem implementere dette variable strekkregulerin,gsprogram. Dette forutsetter imidlertid, med en 11 enkeltrettet" lesende lastcelle, at mens gripemekanismen 19 griper om rørledningen, må strekk-kraften fra strekkanordningen 18 ikke heves over det nivå som var tilstede i enheten 18 på det tidspunkt da griperen 19 ble innkoblet. Dette er nødvendig ettersom en "enkeltrettet"-lesende lastcelle ikke vil registrere en slik strekkøkning, slik at de kombinerte avlesninger blir feilaktige. Dersom lastcellen er av "dobbeltvirkende"-type, som er i stand til å indikere kraft-endringer i motsatte lengderetninger, vil et slikt forbehold ikke komme til anvendelse.
Man vil herav forstå at strekkreguleringen er av spesiell betydning ved tidspunkter der strekket i rørledningen avhenger fullstendig av den skyvekraft som fartøyets drivenheter utøver, d.v.s. når gripemekanismen 19 er innkoplet med rørled-ningen og når det er mulig å korrigere for strekkavvik ved å regulere drivénhetene.
Under utmatning av rørledningen, når strekkmekanismen 18 bestemmer fartøyets strekkraft, vil det utøvede strekk være på et redusert nivå. Strekknivået i ethvert punkt under denne operasjonsfase vil være bestemt av operasjonstrykket i de hydrauliske motorer i strekkanordningen 18 og kan reguleres? ved konvensjonelle fluidumtrykkreguleringsanordninger.
Fig. 3 viser fartøyet 11 i posisjon 113» Denne posisjon er forskjøvet loddrett på den ønskede kurs Ilk en avstand 115. For således å bringe fartøyet 11 tilbake til den ønskede kurs 114, må det utøves en korrigeringsskyvekraft mot fartøyet 11 for å eliminere forskyvningen 115» Størrelsen og retningen på denne korreksjonsvektor bestemmes i henhold til den ønskede hastighet som kurskorreksjonen skal foregå ved.
Fartøyets virkelige posisjon 113 detekteres ved hjelp av det ovenfor beskrevne satelitt- og sonarapparatsystem. På eksemplet vist på fig. 3 er'forskyvningen 115 vist målt loddrett på lekterens vertikale lengdeplan P.
Det bemerkes her at kursavviket 115» på fig. 3» tilsvarer forskyvningen av fartøyet 11 fra kursen 114, målt loddrett på kursen, når fartøyet beveger seg parallelt med den ønskede kurs 114.
Dersom fa.rtøyet nå beveger seg på skrå i forhold til den ønskede kurs 114, kan det for visse beregningsformål være hensiktsmessig å betrakte kursavviket som en avstand målt mellom fartøyet og banen 114 loddrett på denne, men ikke nødvendigvis loddrett på fartøyets lengdeakse.
Der kursavviket beregnes på denne basis, d.v.s. hvor avviket 115 ikke er loddrett på fartøyets lengdeakse og ikke loddrett på strekkavvik-vektoren 112, kan korreksjonsvektoren defineres på en slik basis at den har en fremadrettet vektorkomponent, eller en bakoverrettet komponent.
Når man korrigerer for kursavvik, er det viktig å styre sideforskyvningen av fartøyet relativt den ønskede kurs og søke å bringe fartøyet tilbake sideveis til den ønskede kurs. Hastigheten på denne tilbakebringelse vil være variabel, avhengig av en rekke faktorer, såsom arten av rørledning, den totale hastighet hvormed legging av rørledning foregår, forhold til timeplanen, værforhold, krefter i rørledningen, etc.
Kursavviket 115 kan måles på forskjellige måter. Dersom kursen 114 plottes i forhold til den ønskede trasé av rørledningen, måles avstanden 115 mellom kursen 114 og den virkelige plaseringen av rørledningen på rampen 17. Dersom kursen 114 plottes i forhold til fartøyets midtplan, kan selvsagt avstanden 115 måles fra kursen 114 til dette midtplan P.
I mange tilfeller ansees det fordelaktig å bestemme avstanden 115 på basis av et mål loddrett på den ønskede kurs 114. Denne målemåte gir optimal stabilitet med henblikk på kursavviket 115 i den forstand at avviket 115 influeres minimalt av fartøyets dreie- og rullebevegelser som forårsaket av omgivelsene.
Ved at man kjenner eller beregner vanndybden, strekket i rørledningen og rørledningens vekt pr. lengdeenhet, rør-ledningens stivhet og eventuelle andre parametre, kan en opera-tør være i stand til å beregne den ønskede konfigurasjon av rør-ledningspartiet 3 og således den ønskede profil av rampen 12. Operatøren må også kjenne den ønskede løfteeffekt som skal ut-øves gjennom rampens oppdrift mot rørpartiet 3» idet han baserer seg på generelle oppdriftskriteria som omtalt, f.eks. i US patent nr. 3.390.532.
Avlesningen av hellingene fra inclinometerenheter kan gjøres synlige slik at de indikerer den totale konfigurasjon, i profil og dreieposisjon relativt leddet 16. Dersom denne profil og dreieleddsposisjon avviker fra den ønskede rampeprofil og dreieposisjon, kan det foretas passende justeringer i helling og rampesegmentenes posisjoner ved å operere rampens jekkenheter og/eller rampens ballastsystem.
Avlesningene av på egnet måte plaserte lastcelleenheter vil indikere hvorvidt ytterpunktet på rampen er plasert i passende bæreforhold til rørledningspartiet 3. Dersom slikt forhold ikke er etablert, kan en operatør l) regulere hellingen av det siste rampesegment 13a i forhold til resten av rampen, eller 2) regulere hellingen av flere rampesegmenter, (3) i til-legg til eller i steden for å regulere rampesegmentenes helling regulere oppdriften av noen eller samtlige rampesegmenter, eller 4) regulere rørledningsstrekket. Den spesielle korreksjon (eller korreksjoner) som skal foretas må i høy grad styres av operatørens erfaring og vurderingsevne.
Det tas sikte på at beregningen av drivenhetenes skyvekraftkorreksjoner i respons til styring av strekkavvik-vektoren 112, sidekraftvektoren 110 og posisjonsavvik-avstanden 115 med fordel kan skje i respons til slik styring som finner sted når gripemekanismen 19 griper rørpartiet 4a.
Ved å regulere avvikene mens det øvre rørlednings-parti 4a således gripes av gripemekanismen 19, oppnås maksimal stabilitet i avviksmålingene.
Til tross for fordelen ved denne stabilitet, kan
det også være ønskelig å regulere strekkavvik, sidekraft mellom rampe og rørledning, og fartøyets posisjon når gripemekanismen 19 er utløst, og rørledningssegmentene gis ut og/eller fartøyet 11 beveger seg forover. Slik styring mens relativ bevegelse av fartøyet 11 og rørledningen finner sted, kan gi et forsterket grad av styring og minske utviklingen av avvik. Under enkelte forhold, vil det være hensiktsmessig å bestemme drivenhetenes korreksjonskrefter i respons til slik styring.
For å korrigere for strekkavvikvektoren 112 er det nødvendig å utøve en kompenserende skyvekraftvektor 120 mot lekteren, rettet generelt mot vektoren 112 som vist på fig. 3«
Når det korrigeres for strekkavvik, må skyvekraftvektoren 120 være motsatt rettet av vektoren 112, den behøver ikke og vil sannsynligvis heller ikke ha samme størrelse som vektoren 112.
I henhold til konvensjonell reguleringsteori tajr men sikte på at korreksjonsvektoren 120 beregnes slik at tre faktorer tas i betraktning. Disse faktorer omfatter strekkavviket 112, bestemt ved summering av strekkindikasjon av føleren i strekkanordningen 18 og den nevnte lastcelle, sammenlignet med en forut bestemt "ønsket" strekkraft, de beregnede krefter fra omgivelsene som virker på lekteren 11 og medfører avvik i strekk-kraften, samt hastigheten på strekkavviket på det tidspunkt da korreksjonsvektoren 120 beregnes.
Størrelsen på korreksjonsvektoren 120 kan represen-teres ved symbolet A T, mens størrelsen på strekkavvikvektoren 112 er representert ved symbolet e^.
Det antas her med henblikk på den følgende matematiske behandling, at A T = T n - Tn, hvor T er den ønskede stør-n 1' n
reise av den totale strekkomponent som er nødvendig på beregningstidspunktet, d.v.s. den netto fremadrettede skyvekraft fra fartøyets drivenheter, og hvor T.. representerer den totale strekk-komponent på det tidspunkt da den foregående beregning fant sted.
Tn kan beregnes slik at den tar i betraktning de
tre faktorer som ovenfor er nevnt, som uttrykt i følgende lig-ning :
I denne formel er , A^ og A^ empirisk bestemte kon-stanter. Det annet ledd i ligningen, d.v.s. e^ dt representerer en gjennomsnittlig innflytelse fra omgivelsene som søker å frembringe et avvik i strekkraften. Det er klart at dette integralledd beregnes for et tidsintervall, som går forut for og som inkluderer tidspunktet for strekkavvik-registrering, idet konstanten A^ reflekterer dette tidsintervall og reduserer integralleddet til en gjennomsnitts-størrelse som representerer den kontinuerlige innflytelse av omgivelsene på strekkraften.
Det tredje ledd i ligningen reflekterer hastigheten på strekkavviket, i det tidspunkt da styringen finner sted.
Hvert av leddene T n og Ti. kan beregnes som beskrevet ovenfor i forbindelse med T , slik at man tar i betraktning størrelsen av det registrerte strekkavvik, den beregnede innflytelse fra omgivelsene, samt hastigheten hvormed strekkavviket skjer på det tidspunkt da reguleringen finner sted. Konstantene , A^ og A^ er empirisk basert, eventuelt beregnet på basis av konvensjonell systemsimuleringsteknikk.
Denne løsningsmåte er således av dynamisk karakter idet man tar i betraktning den eksisterende feil, den gjennomsnittlige innflytelse fra omgivelsene og hastigheten hvormed strekkraftfeilen øker eller avtar på det aktuelle tidspunkt,,
Det er klart at den mer eller mindre kontinuerlige avlesning av trykkføleren og lastcellen, enskjønt muligens på cyklisk basis, gjør det mulig å plotte e^_ mot tiden for å lette manuell eller EDB-basert bestemmelse av integralet og deriva-sjonsleddet i ligningen ovenfor.
Med A T, d.v.s. størrelsen av vektoren 120, bestemt som ovenfor beskrevet, kan korreksjonsvektoren 120 allokeres til de forskjellige drivenheter på en rekke forskjellige måter.
Eventuelt kan vektoren 120 deles opp med en like stor del på hver drivenhet.
Imidlertid er det å foretrekke at før strekkkorri-gerende skyvekraftvektorer søkes generert i de forskjellige drivenheter, operasjonshastigheten til de forskjellige drivenheter undersøkes.
Det er f.eks. ønskelig å opprettholde motorhastigheten på de forskjellige enheter innen et forut bestemt format. Dette format kan eventuelt involvere et akseptert avvik i motorhastighet eller et akseptert avvik i forholdet mellom motorhastighetene.
Etter at vektorene for å kompensere for strekkavvik-vektoren 112 er blitt beregnet for de forskjellige drivenheter 101 til 106, kan man beregne et dreiemoment for å kompensere for sidekraften.
En styrbords lastcelleenhet vil gi en indikasjon på størrelsen av den sidekraft som virker mellom rørpartiet 3 og styrbord side av rampen 12. Likeledes vil en babords lastcelleenhet gi en indikasjon på sidekraften mellom rørpartiet 3 og babord side av rampen 12,
Det er selvsagt ønskelig at sidekraften mellom rør-partiet 3 og rampen 12, såvel i styrbord som i babord retninger er lik null eller i det minste så lav at man unngår sideveis bøyning av rørledningen.
Det er også ønskelig at uforholdsmessig stor sidekraft mellom rørpartiet 3 og rampen 12 kompenseres for, slik at man ikke i nevneverdig grad affiserer de korreksjoner som er inn-ført i systemet for å ta vare på rørledningens strekkavvik og fartøyets posisjonsavvik.
Disse basisformål kan man ta vare på ved å gjøre bruk av sidekraftindikasjonene fra hver av lastcelleenhetene som en empirisk hjelp for å beregne det dreiemoment som må utøves mot fartøyet 11. Dette dreiemoment som må utøves av drivénhetene, vil selvsagt overføres gjennom leddet 16 til rampen 12. Retningen av dreiemomentet må være slik at den sidekraft som virker mellom rørpartiet 3 og rampen 12 nøytraliseres. Dette dreiemoment, beregnet på å avlaste sidekraften mellom rørledningen og fartøyet, kan beregnes generelt i overensstemmelse med følgende matematiske fremgangsmåte.
Det antas at e mrepresenterer avviket i sidekraft mellom rørpartiet 3 og rampen 12, d.v.s. avviket fra det ønskede null-nivå slik som registrert ved avlesning av lastcellen 100. Symbolet A M representerer det dreiemoment som må utøves av far-tøyets drivenheter i korreksjonstidspunktet for å nøytralisere den uønskede sidekraft.
Am kan antas å være lik M n minus' M±n , I denne formel representerer Mn det totale moment som kreves i beregningstidspunktet for å avlaste sidekraften. M1 representerer det totale moment beregnet ved det forutgående beregningstidspunkt.
Såvel M n som M1. beregnes på en måte som tar tre faktorer i betraktning, det eksisterende avvik i sidekraft, innflytelsen fra omgivelsene, og hastigheten hvormed sidekraftavviket øker eller avtar.
Således beregnes M^ på følgende empiriske basis:
M^ er beregnet tidligere, i henhold til den samme formel, hvor em var sidekraftavviket på tidspunktet for den forutgående måling.
I denne korreksjonsmetode der tre faktorer er tatt i betraktning, representerer første ledd sidekraftavviket ved måletidspunktet. Det annet integralledd av ligningen tar i betraktning et gjennomsnitt av omgivelsenes innflytelse som søker å produsere et kontinuerlig sidekraftavvik.
Det tredje derivasjonsledd i ligningen representerer hastigheten hvormed avviket øker eller avtar, ved beregningstidspunktet, og er modifisert ved den empiriske bestemte konstant B^.
Således beregnes det et korreksjonsmoment AiM, basert på registrert sidekraftavvik, som er beregnet ikke bare å korrigere avvikstilstanden, men også å ta vare på en kontinuerlig "for-spennings tils tand" i systemet, dersom dette eksisterer, som søker å frembringe et slikt avvik. A M tar også i betraktning den hastighet hvormed avviket forandrer seg på måletidspunktet.
Denne beregningsmåte er av dynamisk natur og tar i betraktning den eksisterende feil, den gjennomsnittlige system-forspenning og den hastighet hvormed feilen øker eller avtar i beregningstidspunktet.
Det fremgår at den mer eller mindre kontinuerlige avlesning av lastcelleenheter, eventuelt på cyklisk basis, gjør det mulig å plotte e m mot tiden slik at man letter den manuelle eller EDB-baserte beregning av integral og differensial-leddene i ligningen ovenfor.
Ved å anvende "momentmetoden" for å nøytralisere sidekraften mellom rørledning og rampe, oppnår man også å minimalisere fartøyets tendens til å translatere. Derved korrigeres sidekraftavviket med minimal effekt på strekkavvik og posisjons-avvikkorreksjonene og med minimal effekt på det eksisterende rørledningsstrekk og fartøyets posisjon.
Under anvendelse av "momentmetoden" utøves A M-korreksjonen fortrinnsvis i form av kraftpar mellom drivénhetene 101 til og med 106 slik at skyvekraften fra disse gir null resultat såvel i X- som i Y-retningen.
Dette kan man få til ettersom hver av drivénhetene
101 til og med 106 kan antas å ha en momentarm som går fra lekterens rotasjonssentrum.
Imidlertid er det i mange tilfeller vanskelig å bestemme rotasjonssenteret for en lekter ved rør1eggingsoperasjoner, Videre er det klart at forandringer i omgivelsene, såsom forandringer i vind, tidevann, bølger, rørledningens tilstand, etc.,
vil forandre systemets rotasjonssentrum.
På grunn av denne praktiske vanskelighet i å bestemme rotasjonssenteret, er det viktig å være klar over at bruk av like og motsatt rettede krefter, i form av kraftpar, gjør det mulig å foreta moment-korreksjonsberegninger uten å kjenne den faktiske posisjon av rotasjonssenteret.
Anta f.eks., som vist på fig. 2, at momentvektorer 121 - 126 med lik størrelse, skal anvendes i form av kraftpar gjennom drivénhetene 101 til 106. Eksempelvis kan man anta at de diametralt motsatte motorenheter 101 og 106 kan utøve et kraftpar mot fartøyet 5» motorenhetene 102 og 105 utøve et annet kraftpar, mens motorene 103 og 10k kan utøve et tredje kraftpar.
I dette tilfelle er skyvekraft-korreksjonsvektorene 121 og 126 fra motorenhetene henholdsvis 101 og 106, av samme størrelse, parallelle, motsatt rettet og loddrett på den horisontale avstand 127 mellom motorenhetene 101 og 106, Produktet av den ene av de to vektorer 101 og 106, og avstanden 127 mellom motorenhetene 101 og 106 er lik det momentet som dannes av de to kraftvektorer 121 og 126.
På analog måte beregnes dreiemomentene fra de øvrige to kraftpar 122 og 125, og 123 og 124.
Skjønt uttrykket "horisontalt" har vært anvendt med hensyn på avstanden 127, 128 og 109, er det klart at dette ut-trykk anvendes i en mer generell betydning, idet disse avstander måles perpendikulært med de parallelle dreieakser for motorenhetene i hvert momentgenererende motorpar. Summen av de tre dreiemomenter generert av motorparene 101 - 106, 102 - 105 og 103 - 104 vil være lik den totale momentkorreksjon A M.
Ved således å anvende denne teknikk med å danne motorpar hvor de to motorer utøver like og motsatt rettede korreksjonsvektorer innen hvert par, i én overveiende "horisontal" retning loddrett på den "horisontale" linje som forbinder motorene, kan det til hver motorenhet knyttes en kraftvektor slik at den ønskede A M korreksjon fremkommer. Beregningen av disse kraftpar og allokeringen av krefter kan selvsagt finne sted uten at man be-høver å beregne det faktiske massesentrum eller rotasjonssentrum for systemet.
På dette punkt fremgår det at samtlige vektorer 121 til og med 126 er rettet slik at de søker å dreie fartøyet i samme retning. I eksemplet vist på fig. 2 er disse vektorer rettet slik at de søker å dreie fartøyet mot urviseren for derved å avlaste påkjenningen mellom rørledningspartiet 3 °g styrbords lastcelleenhet, d.v.s. slik at den ovenfor beskreve avviksvektor 110 reduseres.
I eksemplet ovenfor mr de momentgenererende vektorer antatt å være i par av lik størrelse, men det er klart at stør-relsen på de forskjellige vektorer 121 - 126 kan være ulike så lenge som vektorsummen av vektorene 121 til og med 126 i ret-ningene X og Y er lik null. Ved å oppfylle dette kriterium,
vil fartøyets tendens for translation være minimal. For imidlertid å utøve korreksjonsmomentet ved hjelp av kraftpar, må vektorene innen hvert motorpar være like i størrelse-, parallelle og motsatt rettet.
Måten hvorved størrelsen av vektorene 121 til og med 126 allokeres kan varieres, avhengig av tilstanden av fartøyets drivenheter på det tidspunkt da korreksjonen utføres..
Som med beregningen av strekkorreksjonen, kan det være ønskelig å utøve momentvektorene på en slik måte at motorhastighetene for de forskjellige enheter holdes innen et visst forutbestemt avviksformant. Her igjen kunne et slikt format involvere et akseptert avvik i motorhastighet eller et akseptert avvik foforholdet mellom motorhastigheter,
Det er også klart at fordelingen av dreiemoment-vektorene kan effektueres, idet man tar i betraktning de motorer som kan kobles i par for å generere det største kraftpar, basert på den skyvekraftreserve som er for hånden fra disse motorer og deres horisontale innbyrdes avstand.
For eksempel kan det i visse tilfeller være ønskelig å effektuere momentkorreksjoner ved å anvende et enkelt motorpar, såsom par 101 - 106 eller par 102 - 105, eller begge disse par, på grunn av den maksimale avstand mellom disse motorpar.
For eksempel, der et enkelt motorpar er for hånden for å generere momentkorreksjoner, og dette ene par har den beste kombinasjon av horisontal avstand og reservemotorskyve-kraft, samt dersom de øvrige drivenheter opererer stort set med sin fulle kapasitet, vil det være ønskelig å effektuere momentkorreksjonen ved kun å benytte et enkelt motorpar.
Generelt kan det sies at motorenhetene 101, 102, 105 og 106 vil gi den største kapasitet for momentkorreksjoner på grunn av den innbyrdes avstand mellom disse par er større enn avstanden mellom motorene 103 og 104 i fartøyets drivenhetssystem. I enkelte tilfeller kan derfor momentkorreksjonen komme i stand kun ved hjelp av disse enheter, idet man da utelukker enhetene 103 og 104. Imidlertid er det klart at i visse tilfeller kan reservekapasiteten av enhetene 103 og 104 være så betydelig at det er mulig for disse to enheter, i kombinasjon med øvrige drivenheter, å gi de beste dreiemomenter.
Disse faktorer kan tas i betraktning med en operatør eller et styringssystem som velger ut.motorpar for momentkorreksjon, basert på den beste totale momentinduserende kapasitet, og/eller motorbalanse-kriteria.
Som et forhold med sekundær prioritet, og avhengig
av den reserveenergi som kan være tilstede i drivénhetene etter at strekk- og sidekraftavvik er blitt beregnet, vil det bli beregnet korreksjonsvektorer som allokeres til drivénhetene for å korrigere for kursavviket 115.
Skyvekraftkorreksjonen som utøves av drivénhetene, med sikte på å eliminere kursavviket 115» kan beregnes på forskjellige måter.
Ideelt tar man sikte på at denne korreksjonsbereg-ning kan utføres, som i tilfelle med strekkavvik og sidekraftavvik-korreksjoner, slik at tre faktorer tas med i beregningen, nemlig det eksisterende kurs- eller posisjonsavvik, den gjennomsnittlige "forspenning" i systemet som søker å frembringe kursavvik, og hastigheten hvormed kursavviket øker eller avtar med tiden.
I beregningen kan det antas at e^ representerer avviket 115.
Skyvekraftkorreksjonen som skal utøves for å nøy-tralisere avviket e^ kan representeres av symbolet A P, hvor A p er lik P n minus P,. I denne formel representerer P nden ni n totale skyvekraft i beregningstidspunktet, som er nødvendig for å nøytralisere avviket 115. indikerer den totale skyvekraft i det foregående kalkulasjonsøyeblikk.
Pn kan beregnes i henhold til følgende formel:
kan selvsagt beregnes etter samme formel, hvor e^ indikerer kursavviket i det forutgående måleøyeblikk.
I denne formel som består av tre ledd, som i de tilfeller som tidligere er beskrevet, representerer det første ledd i ligningen det registrerte kursavvik modifisert med en empirisk konstant C1 slik at det fremkommer en empirisk kraftvektor som er beregnet å ta vare på det eksisterende kursavvik.
Det annet ledd i ligningen representerer integralet av kursavviket e P over tidsintervallet. Den empiriske konstant C2„ tar i betraktning tidsintervallet for integralet, og reduserer derved integralleddet til en gjennomsnittsverdi som representerer en skyvekraftvektor som søker å nøytralisere en gjennomsnittlig virkende "forspenningskraft" som søker å frembringe avvik i kursen.
Det tredje derivasjonsledd i ligningen involverer hastigheten hvormed kursavvik skjer i kalkulasjonsøyeblikket. Den empiriske konstant reduserer dette ledd til en vektor som er beregnet å ta vare på avvikshastigheten i kalkulasjonsøyeblikket.
Denne beregningsmetode er således dynamisk i natur og tar i betraktning den eksisterende feil, den gjénnomsnittlige forspenning i systemet eller fra omgivelsene, og den hastighet hvormed feilen genereres i kalkulasjonsøyeblikket.
Det er klart at den mer eller mindre kontinuerlige styring av fartøyets posisjon, eventuelt på cyklisk basis, vil gjøre det mulig å plotte e^ mot tiden for derved å lette den manuelle eller automatiserte bestemmelse av integral og differensial-leddene i posisjonskorreksjonsligningen.
Basert på empiriske faktorer og systemsimuleringsteknikk, kan den resulterende skyvekraftvektor A P utøves av drivénhetene 101 til og med 106 for å nøytralisere avviket 115
og tilbakeføre fartøyet til den ønskede kurs lik.
Ap. representert av vektoren 129» kan utøves pa forskjellig måte. For eksempel kan den utøves parallelt med det registrerte kursavvik 115. Der kursavviket 115 måles loddrett på planet P, vil skyvekraftvektoren Ap ikke i uheldig utstrekning affisere det strekk som utøves på rørledningen, eller den beregnede vektor 120 for nøytralisering av strekkavviket.
Det er også selvsagt mulig at vektoren 129 kan ut-øves på linje med avviket 115» og rettet mot kursen 114, der hvor avviket 115 er målt loddrett på kursen Ilk, men hvor avviket 115 ikke nødvendigvis er loddrett på medianplanet P. Vektoren 129 kan også rettes slik at den har en fremadrettet skyvekraftkompo-nent. Denne beregningsmåte vil frembringe en komponent av korreksjonsvektoren Ap som er parallell med medianplanet P, hvilket vil ha effekt på strekket i rørledningen. Det antas imidlertid at virkningen av en slik komponent av vektoren 129, parallell med planet P, vil være relativt ubetydelig. Dersom det er ønskelig, kan en slik komponent av korreksjonsvektoren tas med i den totale beregning som ggså tar vare på strekk-korreksjon. Som imidlertid i det følgende vil indikeres, er virkningen av en slik vektorkomponent, med hensyn på strekket i rørledningen, så kortvarig at den kan ignoreres.
Det er således klart at retningen av Ap, d.v.s. vektoren 129, kan empirisk forandres eller justeres for å til-passes operasjonskravene. Retningen av vektoren 129 i forhold til kursavviket kan varieres under rørleggingsoperasjonen. Således kan den mengde av rørledning som gjenstår å legges samt omgivelsenes tilstand være med å bestemme hvor raskt et slikt kursavvik skal korrigeres. Dette vil influere på retningen hvori vektoren Ap utøves i forhold til retningen av det målte avvik.
Også her, som i tilfellet med beregningen av skyvekraft i forbindelse med strekk-korreksjonsvektoren 120, bør man søke å holde belastningen på drivénhetene innen et etablert av-viksformat. Dette kan gjøres ved at man søker å tillegge hver drivenhet en posisjonskorrigerende vektor som er parallell med resultantvektoren 129 og med en slik størrelse at den søker å bringe samtlige drivenheter opp til operasjonshastigheter slik at de forskjellige operasjonshastigheter for drivénhetene holdes innen visse grenser fra en gjennomsnittshastighet eller innen visse grenser med hensyn på forskjell mellom motorhastigheter. Alternativt kan korreksjonsvektorer tillegges drivénhetene, parallelle med korreksjonsvektoren 129, for å søke å holde forholdet mellom de forskjellige motorhastigheter innen et visst område. Disse motorbalanserende formater i generell betydning, kan i samme utstrekning komme til anvendelse med hensyn på den tidligere beskrevne vektor 120 og dreiemomentet som har til formål å nøytralisere avviksvektoren 110.
Det er klart at ved å utøve den resulterende skyvekraftvektor 129, gjennom fartøyets drivenheter, og generelt loddrett på avviksvektoren 120, har dette liten eller ingen effekt med hensyn på strekk i rørledningen. Vektoren 129 vil være overveiende loddrett på retningen av vektoren 120 og således ikke ha noen virkning på strekk-korreksjonsvektoren 120.
Det er også klart at dersom lekteren 11 har fraveket sin kurs, kan det være ønskelig for vektoren 129 å være rettet noe på skrå fremover, på empirisk bestemt basis, slik at den har komponenter som går både på tvers og langsetter lekteren, d.v.s. på tvers mot den ønskede kurs 114 og samtidig i fartøyets fremdriftsretning.
Skjønt enhver lengderettet komponent av vektoren 129 selvsagt ville forandre strekket i rørledningen som et resultat av korreksjonsvektoren 120, er det viktig her å bemerke at slik forandring av strekkvektoren 120 ikke vil ha noen varig eller alvorlig konsekvens.
For eksempel vil enhver fremadrettet eller endog bakoverrettet komponent av vektoren 129 i de fleste tilfeller være relativt liten i forhold til vektoren 120 fordi lekterens avvik fra den ønskede kurs 114 ordinært vil være av nominell størrelse.
Selv om dette kursavvik er betraktelig, slik at den foroverrettede eller bakoverrettede komponent av vektoren 129 vil ha betraktelig størrelse i forhold til korreksjonsvektoren 120, vil innflytelsen av den fremadrettede komponent av vektoren 129 på vektoren 120 være kortvarig.
Dette er en følge av måten hvorpå strekk, dreiemoment og fartøyets posisjon registreres.
For eksempel tas det sikte på at strekket som ut-øves mot rørledningen registreres gjennom et EDB-anlegg og ved hjelp av føleranordningene med en hyppighet av størrelsesordenen hvert tredje sekund.
Det tas sikte på at momentavviket, d.v.s. vektoren 110, reguleres gjennom det kombinerte samvirke at dette EDB-anlegg og følerne av størrelsesorden en gang hvert femtende sekund .
Det tas også sikte på at posisjonen 113 av fartøyet bestemmes av EDB-anlegget, av størrelsesordenen en gang hver 30.sekund.
Når således det først er bestemt en vektor 129 som har en fremadrettet komponent, vil systemet utøve en total regulering som har en viss effekt på vektorkomponenten 120. Imidlertid, ved den derpå følgende beregning, d.v.s. ved enden av tre sekunders perioden, vil den tidligere posisjonsberegning og vektoren 129 som er lagret i EDB-anlegget, komme til anvendelse og strekk-korreksjonsvektoren beregnes igjen. På dette tidspunkt reguleres korreksjonsvektoren 120 på passende måte, under hensyntagen til eksisterende maskinytelse og retningsforhold.
Det fremgår også her at når det utøves et dreiemoment mot fartøyet, som søker å dreie fartøyet omkring systemets rotasjonssentrum for å avlaste sidekraften mellom rørledningen og rampen, vil dette teoretisk ikke i nevneverdig grad ha innflytelse på den fremadrettede skyvekraft som utøves mot fartøyet for å korrigere for strekkavvik eller dbn sideveis skyvekraft som ut-øves i retningen 115 for å korrigere for posisjonsavvik.
Med andre ord, momentkorreksjoner, skjønt disse muligens involverer vektorer med et fremadrettet og sideveis rettede komponenter, kan stort sett nøytraliseres med henblikk på translasjonsbevegelse ved å anvende kraftpar. Ved å anvende like og motsatt rettede vektorer i form av kraftpar, slik at det dannes et dreiemoment som nøytraliserer vektoren 110, vil den langsgående eller sideveis rettede resulterende skyvekraftvektor som virker på fartøyet 11 ikke i nevneverdig grad affi-seres.
Dersom det utøves et asymmetrisk dreiemoment mot fartøyet, eller dersom det ikke anvendes "sanne" kraftpar, kan man frembringe dreining av fartøyet som samtidig involverer translasjon av dette fremover og/eller sideveis. Imidlertid kan man regné med at slik translasjonsbevegelse stort sett vil ha minimale konsekvenser og stort sett kan ignoreres i betraktning av de approksimasjoner som er nødvendige under håndteringen av et komplekst problem av dette slag.
På grunn av den asymmetriske karakter av kombina-sjonen av fartøy 11 og rampe 12, er det klart at strekk-korreksjonsvektoren 120, såvel som posisjonskorreksjonsvektoren 129 kan utøve et visst dreiemoment mot fartøyet.
Stort sett kan de således frembragte dreiemomenter ansees å være mer eller mindre ubetydelige, tatt i betraktning de forskjellige tilnærmelser som er nødvendige i de forskjellige beregninger som er involvert.
Imidlertid kan det, med sikte på økt nøyaktighet, være ønskelig å introdusere kompensasjonsfaktorer i momentlig-ningen tidligere omtalt, for å nøytralisere dreiemomenter som genereres av strekk-korreksjonsvektoren 120 og posisjons-korreksjonsvektoren 129.
I det følgende skal oppsummeres hvordan avvik i rør-ledningskraft og fartøysposisjon styres og korrigeres.
Det totale reguleringssystem omfattende såvel regulering av spenningen i rørledningen som regulering og kontroll av fartøyets posisjon, vil i det følgende bli fremstilt summarisk under henvisning til diagrammet vist på fig. k.
Som man vil forstå vil i hvert tilfelle den resulterende korreksjonsvektor A T, d.v.s. vektoren 120, den resulterende korreksjonsvektor A P, d.v.s. vektoren 129, samt momentet Am være av en slik størrelse at det i det minste indu-seres noe bevegelse i fartøyet 5 i passende retning, som søker å utjevne det registrerte avvik.
Ved hjelp av en trykkmonitor og en lastcelle, samt ved å kjenne den ønskede strekkraft i rørledningen, kan man få en indikasjon på strekkavvikvektoren 112. Bestemmelse eller beregning av strekkavvikvektoren 112 er representert ved blokken 130 på fig. k. Etter at strekkvektoren 112 er bestemt, bestemmes den strekkorrigerende vektor 120 i henhold til hva som ovenfor er beskrevet, som et trinn representert av blokken 131 på fig.
I det trinn som er representert av blokken 131 kan den resulterende strekk-korreksjonsvektor 120 beregnes for allokering til de forskjellige drivenheter 101 til og med 106, slik at man søker å opprettholde en ønsket tilstand av balanse av motorbelastninger. I dette beregningstrinn kan den strekkorrigerende vektor som knyttes til hver individuell drivenhet opp-løses i passende X og Y koordinater. For å lette koordineringen av den totale korreksjonsaksjon, kan X-koordinaten som her og i det følgende anvendes ansees å gå i øst-vest retning, mens Y-koordinaten går i nord-syd retning. Imidlertid er det klart at andre koordinatsystemer kan anvendes, også et lokalt koordinatsystem basert på selve fartøyet.
Sidekraft-registrerende følere gir en indikasjon på den sideveis forskyvning av rørledningen i forhold til fartøyet representert i foregående eksempler ved den lastcelle-registrerte vektor 110 som virker mot fartøyet 11. Bestemmelsen av denne sidevektor 110, d.v.s. det laterale lastavvik, er representert ved blokken 132 på fig. k.
De vektorer som induserer dreiemoment (det vil f.eks. si noen eller samtlige av vektorene 121 til 126) beskrevet i .forbindelse med fig. 2, som har til hensikt å utjevne sidebelast-ningen fra vektoren 110, beregnes i et trinn som er representert av blokken 133 på fig. k og kan beregnes slik at man opprettholder et ønsket format av balanse mellom motorhastighetene og et format for den beste fordeling av dreiemomenter.
For å lette beregningene, kan de av vektorene 121 til 126 som beregnes i trinn 133 for tilknytning til drivénhetene 101 til 106, også oppløses i ovennevnte X- og Y-retninger.
Navigasjonsdata mottatt fra satelitten 116 og sonarapparatet 117 anvendes i velkjente navigasjonsberegninger, for å bestemme den virkelige posisjon av fartøyet 11 til et aktuelt tidspunkt. Denne beregning av fartøyets posisjon er representert av blokken 13^ på fig. ho Denne informasjon gir selvsagt en indikasjon på avviket 115 i forhold til den ønskede kurs 114.
Når man kjenner et avvik kan korreksjonsvektoren 129 beregnes i det trinn som er representert av blokken 135» slik som beskrevet ovenfor. Den resulterende vektor 129 kan fordeles mellom de forskjellige drivenheter 101 til 106 for å opprettholde en ønsket tilstand av motorbelastning, eller balansering av drivénhetene .
I trinnet 135 blir de posisjonskorrigerende vektorer tilknyttet hver individuell drivenhet (d.v.s. en del av vektoren 129) og disse kan oppløses i ovennevnte X- og Y-koordinater.
Ved hjelp av konvensjonelt motorstyringsutstyr kan den effektive skyvekraftvektor fra hver drivenhet, d.v.s. stør-relsen av skyvekraften (altså omdreininger pr. minutt) og retningen, indikeres. Disse kraftvektorer kan oppløses, for hver motor, langs ovennevnte X- og Y-retninger, som indikert av et trinn vist som blokken 136 på fig. k.
Dataene for blokkene 131» 133» 135 og I36 anvendes deretter i et trinn eksemplifisert av blokken 137 på fig. k, for å bestemme den totale korreksjon som skal fordeles på hver av de Individuelle drivenheter, med en oppløsning i X- og Y-koordinater slik at summeringen av vektorene lettes.
Fordelingen av korreksjonene kan foregå med passende hensyntagen til de forskjellige prioritetshensyn som i det foregående er beskrevet.
Således vil man med første prioritet ta sikte på å
få i stand en korreksjon av spenningen i rørledningen. Som en del av denne første prioritet vil skyvekrafteffekten av drivénhetene reguleres slik at de nøytraliserer den laterale vektor 110. Dersom man antar at det eksisterer ytterligere maskinkapasitet, vil de resulterende skyvekraftvektorer fra de forskjellige drivenheter reguleres for å gi den resulterende kurskorrigerende vektor 129.
Dersom man ikke har tilstrekkelig reserveeffekt i motorene for å fullt ut korrigere for avviket 115 med den ønskede hastighet, kan størrelsen av vektoren 129 reduseres til et slikt nivå at den kan dekkes av drivenhetenes kapasitet.
Som således vist skjematisk i en vektoranalyse på fig. 9, hvor de forskjellige drivenheter 101 til og med 106 er representert av sirkler,kan drivénhetene arbeide på et spesielt tidspunkt når korreksjoner skal foranstaltes med hensyn på kraftvektorer 101a til og med 106a. Hver av disse kraftvektorer går fra senteret for dens respektive motorsirkel som har en radius som indikerer det maksimale kraftnivå som motoren kan yte. Retningen av hver av disse vektorer 101a til og med 106a er indikert i forhold til skroget 55 for lekteren 11.
I vektorformat viser fig. 10 en fremadrettet kraftvektor 101b som er fordelt til drivenheten 101 med sikte på å foranstalte en del av vektoren 120.
Den momentinduserende vektor 121 som er fordelt til motoren 101, er indikert i vektorformatet på fig. 10.
Fig. 10 viser også å vektorformat korreksjonsvektoren 101c som er fordelt til motoren 101 som en del av foranstaltningen for å gi den ønskede posisjonskorrigerende vektor 129.
Ved hjelp av konvensjonell vektor-addisjonsteknikk, vist grafisk på fig. 10, gir de korreksjonsvektorer som ovenfor er beskrevet en ny motorkraftvektor 101d som er knyttet til motoren 101.
Som det fremgår under henvisning til fig. 10 er den totale korreksjon som må tilføres motoren 101, for å konvertere den originale vektor 101a til den nye, sammensatt korrigerte vektor 101d, representert av den motorregulerende vektor 101e. Fig. 9 viser ekvivalente reguleringsvektorer 102e til 106e som fordeles til motorene 102 - 106 for å frembringe nye motorvektorer 102d til 106d. Disse nye motorvektorer er selvsagt beregnet til å korrigere for strekkavvik, sidekraftavvik og kursavvik, slik som beskrevet i det foregående under henvisning til vektorreguleringen for motoren 101,
I den skjematiske fremstilling av vektorene på fig.
9 er det antatt en lik fordeling av strekk, sideforskyvning og posisjonskorrigerende kraftvektorer til hver av de forskjellige drivenheter. Disse korreksjoner er vist som korreksjonsvektorer i steden for i form av individuelle X - Y komponenter.
Det er imidlertid klart at man i praksis må gjøre bruk av de prioritetsbetraktninger og hensyn til motorbalan-sering som er beskrevet foran.
Det foregående program kan implementeres med kontinuerlig trinntilstandsregulering. Slik kontinuerlig styring gjør bruk av registrering av avvik på kontinuerlig men muligens avbrutt basis, uansett om gripmekanismen 19 griper om rørlednings-partiet 4a. Med slik styring kan man søke å korrigere kontinuerlig om enn cyklisk, såvel mens rørledningen er fastholdt som når den ikke er fastholdt.
Imidlertid vil fortrinnsvis avvik for strekk, sidekraft mellom rørledning og rampe og fartøyets posisjon korrigeres for kun under fastholdt tilstand av mekanismen 19, for å oppnå de forda.er som et stabilisert system innebærer. Det kan derfor være passende å regulere styrings- og korreksjons-beregningstimeplanen slik at styring og beregningsoperasjoner foretas kun i visse tids» intervaller, som mer eller mindre faller sammen med de perioder der gripemekanismen 19 griper rørledningspartiet 4a. Selv når slike avbrutte korreksjonsberegninger foretas, tar man sikte på at såvel tilstandsavvik som korreksjonsberegninger kan effektueres på en cyklisk basis under tilstandsstyringen og korreksjons-beregningens tidsincrementer,
På dette punkt bemerkes at i en for tiden foretrukken utførelsesform kan strekkavvik-vektoren 120 oppdateres med tre sekunds intervaller. Sideavvikvektoren 110 kan oppdateres med femten sekunds intervaller for å tillate beregning av det resulterende dreiemoment med 15 sekunds intervaller. Posisjonsavviket 115 kan oppdateres med 30 sekunds intervaller for å mulig-gjøre beregning av posisjonsreguleringsvektoren 129 i 30 sekunds intervaller.
Med dette arrangement, d.v.s. der strekk, moment og posisjonskorreksjonsfaktorer beregnes med forskjellige frekvenser, men der frekvensene er hele multipler av hverandre, er det mulig å anvende multiple korreksjoner på samme tid, dersom man selvsagt antar at alle kalkulasjonsfrekvenser har samme "null-punkt" eller startpunkt på tidsskalaen.
Muligheten for å anvende multiple korreksjoner på samme tid antas å være av stor betydning med sikte på å foranstalte et mer effektivt og raskt reagerende korreksjonssystem.
Det må imidlertid bemerkes at den spesielle tilstands-følende og korreksjonsberegnende frekvens som heri er beskrevet med henvisning til en foretrukken utførelsesform, kan modifiseres, avhengig av spesielle operasjonstilstander. For eksempel tar man sikte på at frekvensen for tilstandsstyring og korreksjonsbereg-ning kan være adskillig lavere enn hva som er beskrevet ovenfor, f.eks., og at i enkelte tilfeller kan tilstandene reguleres slik at alle korreksjonsberegninger utføres med samme frekvens.
Spesielt er det klart at man kan anvende en korrek-sjonsplan som gjør det mulig at avvik kan registreres, og passende korreksjoner beregnes, fordeles og utføres, før en følgende kor-reks j onscyklus påbegynnes. Med en slik teknikk ville treghets-faktorene i systemet kunne tas i betraktning og korreksjoner implementeres før ytterligere avvik ville være registret og søkt korrigert.
Bestemmelse av nye motorkraftvektorer 101d til og med 106d vil kunne foretas ved manuell beregning på fartøyet 11 dersom tilstrekkelig tid og personell var for hånden. Den aksiale retning og størrelsen på kraften fra hver drivenhet ville da kunne manuelt reguleres i henhold til disse beregninger.
Imidlertid er det å foretrekke at såvel beregninger som applikasjon av korreksjoner utføres ved et fullt automatisk EDB-anlegg, som generelt vist på fig. 5«
Enheten 36a som registrerer strekk i rørledningen, og lastcellen 36b som registrerer kraften i gripemekanismen, gir analogsignaler som kan konverteres til digitale signaler ved hjelp av konvensjonelle analog-digital-omformerenheter 138a og 138b. Analog-digital-omformere'passende for formålet, kan f.eks. bestå av en omformermodell 251 i forbindelse med en modell 251-1, plugg-inn-modul, begge fremstilt av United Systems Corporation, 918 Woodley Road, Dayton, Ohio.
Disse digitale signaler fra enhetene 138a og 138b som indikerer strekk i rørledningen, mates til, og kan adderes inne i en konvensjonell digital-computer 139. Digital-regne-maskiner for universalformål passende for formålet, kan være en modell 2116b computer fremstilt av Hewlett-Packard, 1101 Embar-cadaro Road, Palo Alto, California, eller en computer modell PDP-8 fra Digital Equipment of Maynard, Massachusetts.
Som vist på fig. 5 kan signaler fra trykkfølere 36a og lastcellen 36b overføres gjennom en analog-digital transduktoranordning 138a og 138b til computeren 139.
Strekkindikasjonene fra følerne 36a og 36b kan legges sammen i regnemaskinen 139. Alternativt kan disse signaler adderes ved hjelp av en konvensjonell addisjonsmekanisme, utenfor regnemaskinen 139 og overføres til regnemaskinen 139 som en total strekkfunksjon.
Likeledes gir sidekraftfølerenhetene 95 - 96 analoge signaler som indikerer sidekraften mellom fartøyet 5 og rørled™ ningen. Analogsignalet fra babord sideenhet 95 kan mates inn i en konvensjonell analog-digital omformer l40a, såsom enhetene 138a - 138b beskrevet ovenfor, og tilføres som ot digitalt signal til regnemaskinen 139.
Likeledes kan styrbord analogsignal fra enheten 96 mates til en konvensjonell analog-digital omformer l40b, såsom enhetene 138 - 138b ovenfor beskrevet, og tilføres som et digitalt signal til regnemaskinen 139.
Programmeringsdata som gjelder f.eks. det ønskede rør-lednings strekk, tillatt sidekraft mellom rørledning og rampeseg-mentet 13a, såvel som ønsket fartøysposisjon i ethvert tidspunkt under rørleggingsoperasjonen, tilføres regnemaskinen I39 som manuell input, indikert skjematisk ved blokken lk2 på fig. 5.
En data-mottagende stasjon Ikl på fartøyet 11, omfatter mottageren lkla, som mottar navigasjons- eller posisjonsinformasjon fra satelitten 116. Denne informasjon overføres fra enheten l4la som et digitalt signal til regnemaskinen 139 og konverteres i regnemaskinen til en indikasjon på fartøyets faktiske posisjon til ethvert tidspunkt.
Mottagingsstasjonen l4l omfatter også mottakeranord-ningen l4lb som mottar navigasjons- eller posisjonsinformasjon fra hver av de alternativt operative sonarapparater 117. Denne informasjon overføres fra mottageranordningen l4lb som et digitalt signal til regnemaskinen 139.
Mottageranordningene l4la og l4lb slik de finnes på markedet, er beskrevet i de publikasjoner som tidligere er nevnt, i forbindelse med konvensjonelle navigasjonssystemer basert på satelitter og sonarapparater.
Den digitale regnemaskin I39 utfører ved hjelp av passende programmering de beregninger som tidligere er omtalt i forbindelse med blokkene 130 » I37 på diagrammet på fig. 4. Regnemaskinen 139 bestemmer de nye motorvektorer 101d til 106d. Slik bestemmelse kan gjøres i form av nye motorvektorer 101d til 106d, eller i henhold til de tidligere beskrevne beregninger,
i form av totale korreksjonsvektorer 101 til 106e, som, når de adderes til de eksisterende motorvektorer 101a til 106a, vil de de nye ønskede motorvektorer 101d til 106d.
Korreksjonsdata for motorvektorene overføres gjonnom en konvensjonell anordning for overføring av reguleringssignaler til en konvensjonen motorstyrende anordning 145. Det er tenkt at transmisjonsanordningen 144 kan konvertere den digitale kor-reks j onsinf ormas j on fra regnemaskinen 139 til analog-reguleringssignaler.
Den konvensjonelle fartøysstyringsanordning 14.5 som kan være styrt av analogslgnaler, tjener til å regulere størrelse og retning på skyvekreftene fra drivénhetene 101 til 106.
Transmisjonsanordningen 144 og reguleringsanordningen 145 kan bestå av komponenter som er velkjent på markedet. Typiske komponenter av dette slag er beskrevet i detalj, f.eks. i US-patent nr. 3.l87.70'l, US patent-nr.. 3.105.453, US-patent nr. 3.3II.O79, US-patent nr. 2.987.027, og mer generelt i den velkjente litteratur som befatter seg med dynamiske systemer for styring av fartøyer, som omfatter transmisjons- og styrings-systemer for å regulere skyvekraft og retning på fartøyets
motorer i henhold til passende styringssignaler.
Registrering av motorkraft og retning, representert ved blokk 136 på fig. k, og identifisert ved føleanordningen lk6 på fig. 5» utgjør en "feedback-signal" som indikerer hvorvidt man har oppnådd deri ønskede korreksjon. Slik føleranordning kan eksempelvis bestå av konvensjonelle enheter som gir et visst antall omdreininger pr. minutt som omformes til elektrisk spenning for å registrere motorkraft samt presisjons-rotasjonspotensio-metere for registrering av retning. Enhetene lk6 kan således generelt tilsvare motortilstandsregistrerende og "feedback"-systemer av velkjente markedsførte typer eller tilsvare typer beskrevet i slik litteratur som ovennevnte patenter.
"Feedback"-signalene fra enheten lk6, dersom disse
er av analog natur, kan overføres fra føleranordningen lk6 til regnemaskinen 139 via en konvensjonell analog-digitalomformer 1^7, som kan tilsvare komponenter foranstaltet i forbindelse med omformerne 138a og 138b, som ovenfor beskrevet.
Således danner regnemaskinen 139, i kombinasjon med fremdriftsmotorene og komponentene Ikk til 1^7 et servo-system i form av en sløyfe.
Det er klart at i de tilfeller da følerne 36a, 36b,
95 og 96, reguleringsanordningen lk5 og følerne lk6 er av digi-tal natur, vil det være mulig å unnvære omformerenhetene 138a, 138b, ikOa, IkOh, Ikk og 147.
Som ovenfor nevnt kan signalet fra føleren 36a over-føres via en separat analog-digitalomformer 138a til regnemaskinen 139, mens signalet fra lastcellen 36b overføres gjennom en annen analog-digitalomformer 138b til regnemaskinen 139. Likeledes kan avlesningen av sidekraftcellen 95 overføres gjennom en separat analog-digitalomformer l40a til regnemaskinen 139, mens signalet fra den annen lastcelle 96 overføres gjennom en separat analo-digitalomformer ikOh til maskinen 139» Imidlertid er det klart at analog-digitalomforming av slike separate omformerenheter 138a og 138b, IkOa, IkOh og 1^7 kan effektueres med en enkelt analog-digitalomformer av den type som er beskrevet ovenfor i forbindelse med enhetene 138a og/eller 138b.
De foregående avsnitt har i detalj beskeftiget seg med hvorledes tilstandsavvik reguleres og passende kraftvektorer fra fartøyets fremdriftsenheter beregnes og fordeles.
Den totale filosofi for reguleringssystemet er beskrevet under henvisning til fig. 4. Kompleksiteten av dette system gjør det klart at det har enorm betydning at man kan løse de forskjellige beregningsproblemer ved hjelp av en digital regnemaskin for å få en rask og effektiv reguleringsteknikk. Ved hjelp av slik regnemaskinsregulering i forbindelse med dynamisk fartøysstyring i forbindelse med rørledningsoperasjoner, er man sikret rask reaksjon på tilstandsawik, og man unngår å måtte holde en stor stab av personell for å foreta manuelle beregninger. Videre vil man helt eller praktisk talt helt unngå den risiko for feil som alltid er tilstede ved manuelt utførte beregninger, i særlig grad under de krevende forhold som hersker under legging av rørledninger.
Det kan på dette stadium være på sin plass å betrakte det programmeringssystem som kan anvendes for å implementere det system som er antydet på fig. 5.
På fig. 6 er det vist skjematisk hvordan et slikt regnemaskinsprogram med fordel kan legges opp.
Fig. 6 viser en rekke trinn i beregningsoperasjonene, idet hvert trinn er betegnet med en separat blokk.
Trinn 130a initierer programmet og representerer en input i programsystemet, med tre sekunds intervaller, og med mekanismen 19 i inngrep, og dette signal representerer det totale strekk i rørledningen, som er et resultat av de kombinerte avlesninger, omformet til strekkraft, av trykkenheten 36a og lastcellen 36b.
Etter trinnet 130a, "flagges" regnemaskinen for å indikere at en strekkavlesning er matet inn i regnemaskinsystemet.
Ved 130c bestemmer maskinen hvorvidt en strekkavviks-beregning er blitt utført i løpet av de siste tre sekunder. Dersom ingen slik beregning er blitt utført i de forutgående tre sekunder, går programmet til 130d. På dette punkt sammenlignes rørledningsstrekket med det ønskede strekk, som er gitt ved manuell input 142, for å gi strekkavviks fakt oren e^.»
Ved 130e bestemmer regnemaskinen hvorvidt avviket e^ kan tolereres eller må korrigeres for. For eksempel kan det tolereres en avvikelsesfaktor e^ dersom denne ikke overskrider en viss prosent, f. eks. av størrelsesorden 3 i°t av det ønskede strekk.
På dette punkt vil det fremgå at samtlige trinn 130a til og med 130e er utført i den blokken som er betegnet 130 på fig. k.
Dersom man antar et e^, som beregnet ved 130e, overskrider et tillatt avvikelsesnivå, går programmet videre til 131a. Ved 131a bestemmer maskinen strekkraftens vektor T ni henhold til tre-leddsligningen som tidligere er drøftet.
Programmet går så videre til 131b, hvor regnemaskinen sammenligner Tn med som ble bestemt under en forutgående strekkberegning, slik at det fremkommer en avviksvektor A T.
Ved neste punkt 131c fordeles A T blant fartøyets drivenheter 101 til og med 106, idet den del av A x som fordeles til hver motor oppløses i sine X- og Y-retninger etter det valgte koordinatsystem.
På dette stadium bemerker man at trinnene 131a til
131c alle er samlet i blokken betegnet 131 på fig. k.
Den informasjon som trekkes ut ved 131c lagres av regnemaskinen idet programmet går inn i en fase representert av
blokken 137 på programmet.
Fasen 137 tilsvarer blokken 137 på fig. h, og involverer addisjon av samtlige korreksjonsvektorer og fordeling av summen av korreksjonsvektorene til de forskjellige drivenheter.
Som vist på fig. 6.involverer fasen I37 rekke trinn og det første trinn 137a består i å konstatere motorenes tilstand i øyeblikket. I dette trinn bestemmer regnemaskinen, ved å styre input fra motorregistreringsutstyret representert av blokken 136 på fig. h, hvorvidt noen av drivénhetene har blitt ikke-operative.
Dersom, ved punktet 137a, maskinen finner ut at samtlige motorer 101 - 106 er i operasjon, kortslutter programmet trinnet 137b og går løs på 137c.
Dersom imidlertid ved 137a maskinen finner ut at enkelte av drivénhetene er avstengt eller ikke er operative, vil be-regnings trinnet 131c gjentas ved trinnet 137b slik at A t fordeles kun til de motorer som er operative.
Programmet går deretter fra trinnet 137b til et sjekk-punkt 137c. Ved 137c finner maskinen ut om programmet har gått gjennom samtlige strekkraft-, moment- og posisjons-beregninger. Ved dette punkt, på basis av foreliggende eksempel, er det klart at programmet kun har utført strekkraftberegningen.
Når kun strekkraftberegningen er utført, går programmet tilbake til 130a. Programmet går deretter fra 130a til 130c. Ettersom en strekkberegning blir utført i løpet av de foregående tre sekunder, går programmet fra 130c til et første trinn 132a i momentberegningen.
Ved 132a mates sidekraften, som indikert av lastcelleenhetene 95 eller 96 inn i regnemaskinen, hvert femtende sekund.
Når en sidekraftavlesning er blitt matet inn i systemet, går programmet videre til trinnet 132, hvor maskinen "flagges" for å indikere at en momentberegning eller en beregning av sidelastavvik har blitt foretatt.
Programmet går så videre til trinnet 132c, hvor regnemaskinen bestemmer hvorvidt en momentberegning er blitt ut-ført i det foregående femten sekunders intervall. I dette eksempel vil det antas at det ikke har vært utført en slik beregning. Programmet går deretter videre til trinnet lJ2d. Ved 132d sammenlignes avlesningen av lastcellene for sidekraft med en tillatelig sidekraft, som kan være lik null, og konverteres deretter til en avvikelsesfaktor e .
m
I det etterfølgende punkt lJ2e bestemmer regnemaskinen hvorvidt avviksfaktoren e moverskrider et tillatt nivå. Dersom f.eks. e m overskrider den tillatte sidekraft med en faktor på f. eks. 3 i°t kan man regne med at et dreiemoment må utøves mot fartøyet for å nøytralisere (fenne sidekraft.
Ved dette punkt vil det fremgå at trinn 132 til og med 132e tilsvarer de trinn som er implementert i blokken 132 på
fig. k.
Dersom man antar at e har blitt bestemt å være ufor-m
holdsmessig stor, slik at en korreksjon er påkrevet, går programmet videre til trinnet 133a. Ved 133a bestemmes faktoren M n i henhold til tre-ledds-ligningen tidligere beskrevet.
Ved det følgende trinn 133°, sammenligner maskinen
Mn med faktoren M^, som er beregnet i den forutgående momentkor-reks j onsber egning , slik at man får et korreksjonsmoment A M.
I neste trinn 133c beregnes A m for fordeling mellom de forskjellige drivenheter, eventuelt i henhold til et forut programmert og ønskelig sett av motorbalanseringskriterier,
og muligens også i henhold til en programmert teknikk for å gjøre bruk av motorpar for å gi dreiemoment i form av kraftpar for å
nøytralisere sidekraften mellom rampen 12 og rørledningspartiet 3.
Ved trinnet 133c kan A M spaltes opp i X- og Y-komponenter, for fordeling til de forskjellige motorpar i henhold til momentberegningen som tidligere beskrevet.
Det er mulig at programmet kan være slik at det på dette stadium beregner en fordeling av Am til motorpar, basert på å søke ut de motorpar som har det største potensial med hensyn på å utvikle dreiemomenter. Dette kan skje slik at man på samme tid tar hensyn til ønske om å opprettholde en generell tilstand av balanse mellom de forskjellige motorer.
Trinnet 133a til og med 133c implementeres i blokken 133 På fig. k.
Programmet går nå fra trinnet 133c til fasen 137.
Som vist på fig. 6 vil maskinen ved 137a igjen bestemme om noen av motorene er i ikke-operativ tilstand. Dersom den finner at noen motorer er i ikke-operativ tilstand, fortsetter den til trinnet 137b. Ved 137b repeteres beregningen 133c, denne gang på basis av de motorenheter som er i stand til å kunne tildeles komponenter av A M korreksjonen.
Dersom ved trinn 137a, samtlige motorer er i operasjon, vil programmet kortslutte trinn 137b og gå direkte til 137c
Ved trinnet 137c bestemmer maskinen igjen hvorvidt det har skjedd en input for henholdsvis strekk-, moment- og po-sis jons-beregninger. Ettersom på dette stadium av eksemplet kun strekk- og momentberegninger er blitt utført, vil programmet igjen gå tilbake i sin cyklus, og igjen begynne med trinnet 130a.
Programmet går så videre fra trinnet 130a til 130c. Ettersom ved 130c regnemaskinen finner at en strekkberegning er blitt utført i de foregående tre sekunder, avledes programmet til trinnet 132a.
Programmet går så fra trinnet 132a til 132c hvor maskinen finner at en momentberegning er blitt utført i de foregående 15 sekunder. Programmet avledes deretter til trinnet $3^a.
Trinnet 13^a representerer input-systemet med 30 sekunds intervaller, for posisjonsmålinger ved hjelp av kombi-nert operasjon av satelittnavigasjonssystemet 116 og det sonare
senderapparat 117»
Programmet går nå til trinnet 134b, hvor regnemaskinen "flagges" for å indikere at en posisjonsmåling er blitt utført.
Maskinen går deretter til trinn 134c, hvor den bestemmer hvorvidt en posisjonsberegning er blitt utført i de forutgående 30 sekunder. I foreliggende eksempel vil det antas at det ikke er blitt utført noen slik beregning. I dette tilfelle fortsetter programmet til trinnet 134d.
Ved 134d bestemmes posisjonsavviket e^, d.v.é. forskyvningen 115, i henhold til den tidligere beskrevne beregningsmåte.
Ved 134c bestemmer regnemaskinen om avviksfaktoren
e er innen akseptable grenser, eller overskrider et tillatelig
P
posisjonsavvik. Dersom e poverskrider dette tillatelige avvik, fortsetter programmet for å utføre en posisjonsavviks-korreksjon. På dette stadium bemerkes at trinnene 134a til og med 134e finner sted i blokken 134 på fig. 4.
Fra trinnet 134e går programmet fremover til 135a. Ved 135a vil kraften Pn for posisjonsjustering beregnes i henhold til treledds-ligningen tidligere beskrevet.
I det følgende trinn 135b sammenligner maskinen P^ med faktoren P^, som bestemt i den forutgående beregning av posi-sjonsavvikskorrigeringen, for å gi den tidligere omtalte korrek-sjonskraft Af,
Ved neste trinn 135c beregnes A p for fordeling mellom de forskjellige motorenheter 101 til 106, i henhold til det ønskede.motorbalanseringsformat. Slik allokering kan gjøres på basis av X- og Y-komponenter for korreksjonsvektoren. Når dette er utført, går programmet videre til fasen 137.
Ved fasen 137 går programmet igjen gjennom trinnet 137a for å bestemme hvorvidt noen av motorene er i ikke-operativ tilstand. Dersom den ved trinnet 137a finner ut at ikke samtlige motorer er operative, går programmet videre til trinn 137b hvor 135c gjentas for å allokere A P blant de motorer som er operative. Dersom ved trinn 137a maskinen, basert på operasjon av monitorsystemet 146, finner.ut at samtlige motorer er operative, kortslutter programmet 137b og fortsetter til monitortrinnet 137c.
På dette tidspunkt i eksemplet vil regnemaskinen 139» ved trinn 137c, være klar over at, basert på trinn 130b, 132b og 134b, at programcyklusen er "flagget" for å indikere input av såvel strekk-, moment- som posisjons-beregninger.
Når en slik fullstendig "flagging"-tilstand eksisterer, vil programmet gå videre til trinn 137d. Ved 137d vil maskinen summere vektorielt, eventuelt på X- og Y-basis, komponentene av Am, A P og At som er fordelt til hver motor.
Ved 137e konverteres disse vektorsummer til ønskede motorkrefter eller omdreiningstall, samt motorasimut-tall.
Ved neste trinn 137f» sammenligner maskinen den informasjon som er kommet ut fra 137e for å se om denne informasjon vil forårsake en overbelastning av noen av motorene. Dersom regnemaskinen finner ut at slik overbelastning eksisterer, går programmet videre til trinn 137g» Ved 137g returnerer programmet til trinn 135c, hvor A p reduseres med en viss faktor,
f. eks. en faktor på 5 Programmet fortsetter deretter som tidligere, fra trinnet 135c.
Antar man ved trinnet 137f at det ikke eksisterer noen overbelastningstilstand, vil programmet gå videre til trinnet 137h. Ved 137h allokeres informasjonen fra trinn 137e via trans-misjonsbanen 144 og motorreguleringsenheter 145 til de operative drivmotorer.
Programmet recykleres så med tre sekunders intervaller, under de perioder hvor gripemekanismen 19 griper om rør-partiet ka, generelt i overensstemmelse med den cyklus som eksempelvis er beskrevet ovenfor.
På dette stadium er det klart at hver individuell programcyklus effektueres i løpet av millisekunder og derfor ikke har noen nevneverdig effekt på styringshastighetene på trinnene 130a, 132a og 134a i forhold til fasen 137h. Med andre ord, allo-ceringsfasen 137h vil implementeres overveiende som om det ikke var noen tidsforskyvning mellom trinnene 130a, 132a, 134a og 137h.
Programmet vil således, med input-informasjon ved trinnene 130a, 132a og 134a tilført med henholdsvis 3, 15 og 30 sekunders intervaller, være i stand til simultant å applisere
At, A m og AP-korreksjoner med 30 sekunds intervaller, og simultant applisere At og A M-korreksjoner med 15 sekunds intervaller. I de mellomliggende tre sekunds intervaller appli-seres kun ^ T-korreksjoner av systemet.
Ved å holde input-frekvensene i jevne multipler,
d.v.s. at tre går opp i femten og tredve, og femten går opp i tredve, er programmet i stand til å effektuere korreksjoner på denne simultane måte for derved å forenkle og komprimere korrek-sjonsoperasjonen, redusere "jaging", og foranstalte et totalt mer effektivt korreksjonssystem.
Enkelte punkter bør på dette stadium klargjøres. For eksempel kan regnemaskinen gå gjennom trinnet 130c og finne lut at det er utført en strekkraftberegning i de forutgående tre sekunder. Likeledes kan programmet gå gjennom 130e og finne ut at e^ ikke er av slik størrelse at den krever korreksjon. I hvert av disse tilfeller vil programmet gå umiddelbart til trinnet 132a.
Likeledes kan programmet ved 132c finne ut at det er utført en momentberegning i de forutgående 15 sekunder. Programmet kan ved lJ2e finne ut at e^ ikke er av tilstrekkelig størrelse til å kreve korreksjon. I hvert av disse tilfeller vil programmet diverteres til trinn 134a.
Ved 134c kan regnemaskinen igjen finne ut at en posisjonsberegning er blitt utført i de forutgående 30 sekunder. Ved trinnet 134e kan maskinen finne ut at e Pikke er av slik størrel-se at den krever korreksjon. I hvert av disse tilfeller vil maskinen divertere programmet til fasen 137.
Som det vil forstås av programmerere kan regnemaskinen 139 programmeres i et compiler-sprog såsom FORTRAN IV, i symbolsk maskinsprog spesifikt for maskinen, eller i en maskin-kode tilpasset den spesielle maskin. Programmeringen kan faktisk involvere kombinasjoner av disse teknikker.
På fig. 6 er det indikert, med hensyn på trinn 137&»
at tilstanden av fartøyets drivmotorer kan sjekkes for å finne ut om samtlige motorer er i stand til å motta kraftkorreksjoner. Som det vil være klart, kan denne sjekk alternativt utføres på andre tidspunkter i programmet. For eksempel kan det utføres slike sjekk mellom trinnene 131b og 131c, mellom trinnene 133b og 133c og mellom trinnene 135b og 135c. Dersom motorsjekkene utføres på disse tidspunkter i programmet, vil At, A M og A p initielt allokeres ved trinnene 131c, 133c og 135c, på basis av de ma-skiner som er i stand til å motta effektendringer. I denne forbindelse bemerkes det at regnemaskinen 139 kan programmeres slik at ved trinnet 133c, vil A m allokeres på basis av motorpar,
selv om et ulike antall motorer var operative.
Regnemaskinen kan også programmeres, eller justeres ved manuell input, slik at den dersom den registrerer at en eller flere motorer stopper, vil den totale kraft fra en slik stoppet motor overføres umiddelbart til en operativ motor, under hensyntagen til ønske om balansert motorformat, for å forhindre utvikling av kraftavvik som en følge av tap av motor.
Avvik i vertikal kraft mellom rampen 12 og rørled-ningen kan detekteres automatisk som vist generelt og skjematisk på fig.7.
Som vist skjematisk på fig. 7, vil inclinometere 94, associert med flere, om ikke samtlige rampesegmenter, gi en indikasjon på rampesegmentets orientering, fortrinnsvis i forbindelse med hvert enkelt rampesegment. Denne styring av inclinometer-informasjon kan tilføres en styringsregnemaskin 148 for rampen. Denne informasjon om segmentenes helling kan konverteres i en konvensjonell, analog regnemaskin 148, slik at man får en kom-plett representasjon av formen på ramen 12, d.v.s. en fremstilling av såvel form, i sideriss, som dreieposisjon relativt til leddenheten 16.
Lastcellene 86 og 87 gir en indikasjon på graden av vertikalt anlegg mellom rampe og rørledning, og slik informasjon kan også overføres til regnemaskinen 148. Den informasjon som således overføres fra lastcellene 86 og 87 gir en indikasjon på en annen rampetilstand, d.v.s. graden av overveiende vertikal, d.v.s. normal, kraft mellom rørledningen og rampen.
Anordningen l49a for beregning av rørledningens profil kan gi en indikasjon på den teoretiske eller tilsynelatende ønskede profil av rørledningspartiet 3« Denne anordning 149a for beregning av profilen kan bestå av en konvensjonell, manuell input, som tilfører maskinen 148 en anslått beregning av den ønskede profil av rørledningspartiet 3, basert på forhåndenværen-de informasjon med hensyn på vanndybde, strekk i rørledning, rørledningens enhetsvekt, rørledningens stivhet, etc. Det parti av denne tilsynelatende ønskede profil av rørledningspartiet 3, som går oppad fra partiet 3b på rørledningsprofilen, vil i alminnelighet tilsvare profilen og helningen på rampen 12,
En annen konvensjonell, manuell input-enhet 149b kan forsyne regnemaskinen 148 med en indikasjon på den ønskede kraft mellom rampen 12 og rørledningspartiet 3 ved lastcelleenhetene 86 og 87. Disse tilsynelatende ønskelige krefter kan beregnes i henhold til rampens oppdriftskriterier som beskrevet i US patent nr. 3.390.532, eller i henhold til den ønskede understøttelses-måte fra rampen mot rørledningspartiet 3.
Ved passende programmering på regnemaskinen lk8 kan avvikene mellom faktisk og ønsket rampeprofil og dreieposisjonen som tilført fra kilder 9h, l49a samt avvikene mellom faktisk og ønsket vertikal kraft mellom rampen 12 og rørpartiet 3 bestemmes.
I respons til det maskinberegnede avvik i rampeprofil og dreieposisjon, kan et passende servostyringssignal overføres fra regnemaskinen 148 gjennom en konvensjonell servo-styresløyfe l48a til motorer associert med de forskjellige jekkenheter 80. Som en følge av dette signal, kan slike motorer fjernstyres fra fartøyet 11 og rampen 12 til en ønsket profil og dreieposisjon.
I respons til det maskinberegnede avvik i vertikal kraft, kan servokorrigerende signaler også tilføres gjennom en annen konvensjonell servostyresløyfe l48b til oppdriftskontroll-anordningen som er fjernstyrt fra fartøyet 11 og individuelt forbundet med hvert segment 13. I respons til slike signaler vil oppdriften av rampen 12 reguleres for passende å løfte eller bære rørledningen og få rampen til å ha en slik oppdrift at den søker å innta det som antas å være en ønsket dreieposisjon, og utøve den ønskede løftekraft mot rørpartiet 3»
Dersom,etter at såvel oppdriften og rampeprofilen
er blitt søkt bragt på linje med de ønskede tilstander, det fremdeles avleses uønskede verdier fra lastcelleenhetene 86 og 87 eller inclinometrene °k, kan dette indikere at strekket i rørledningen ikke er korrekt og trenger justering. Slik justering i den teoretisk ønskelige strekkraft kan være nødvendig for å kompensere for de relativt uberegnelige krefter fra omgivelsene, som resulterer fra sterke understrømmer som virker langsetter og/eller på tvers av rørledningspartiet 3« Slike krefter fra omgivelsene kan selvsagt gjøre at den initielle beregning av strekkraften er gal.
I korthet kan man derfor si at dersom man ved hjelp av de to uavhengige reguleringssløyfer 148a og 148b ikke oppnår en stabil tilstand eller en tilstand uten avvik, kan dette indikere at den initielle antagelse med hensyn til korrekt rør-lednings strekk (involvert i input'en i enheten l49a) var be-heftet med feil.
For å lette en beregning av styringssystemets operasjon som vist på fig. 7» kan det være passende at de to servo-styringssløyfer l48a og 148b opereres alternativt for å se om hver sløyfe kan stabiliseres uten å ha uheldig innflytelse på
den annen sløyfe.
Som det vil bli forstått, vil input'en til regnemaskinen 148 vedrørende den ønskede rampeprofil, representert av blokken l49a på fig. 7» tilføres i forbindelse med en kontinuerlig indikasjon av det ønskede rørledningsstrekk. En slik kontinuerlig indikasjon av det ønskede strekk kan fremkomme gjennom et strekkindikasjonsarrangement i likhet med hva som i det føl-gende er beskrevet i forbindelse med reguleringssystemet på fig. 5 og dettes manuelle input-stasjon lk2. I denne forbindelse vil det bli antatt at operasjonen av reguleringssystemet vist på fig. 5 vil frembringe en tilstand av strekk som overveiende er lik den tilsynelatende ønskelige strekktilstand.
For å kunne imøtese plutselige krisesituasjoner, bør EDB-systemet som i det foregående er beskrevet, supplementeres med anordninger som vil muliggjøre at en operatør.visuelt kan observere og/eller registrere gjennom hørselsinntrykk, indikasjoner på rørledningen og fartøyets tilstand. Dessuten bør far-tøyet 11 være forsynt med et manuelt operasjonssystem, som kan overta kontrollen fra regnemaskinsystemet i det tilfelle at dette bryter sammen eller dersom det utvikler seg situasjoner som regnemaskinsystemet ikke kan håndtere.
Fig. 11 viser et konsollarrangement hvor en operatør visuelt og audielt kan følge rørleggingsoperasjonen.
Som vist på.fig. 11, kan fartøyet være forsynt med
en konsollkonstruksjon 150. Denne konsoll 150 kan fortrinnsvis være plasert i kontrollstasjonen på fartøyet. Denne stasjon kan være plasert i on elevert posisjon, generelt som beskrevet i US patent nr. 3»390.532, for å lette den totale overvåking av far-tøyets posisjon og orientering, motorenes tilstander og spennings-tilstand i rørledningen.
Som vist på fig. 11 kan konsollen omfatte en visuell instrumentsone 151 som indikerer tilstanden for drivénhetene 101
til 106.
Instrumentsonen 151 omfatter katodestrålerørenheter 151a til 151f. Disse katodestrålerør er tilkoblet hver sin motor, f. eks. i katodestrålerøret 151a en indikasjon på operas j onstil-standen av motoren 101, katodestrålerøret 151b gir en indikasjon på operasjonstilstanden av drivenheten 102, osv.
Bildet på katodestrålerøret kan effektueres med konvensjonell og vel kjent teknikk, som f.eks. gjør bruk av billedenheter såsom en modell 550 X-Y monitor som kan fåes gjennom Measurement Control Devices, 2kk5 Emerald Street, Philadelphia, Pennsylvania. Slike katodestrålerør-anordninger i forbindelse med konvensjonelle kretser, kan anvendes for å konvertere motorens asimut og kraft til et vektorbilde for hver drivenhet, i billedsonen eller instrumentsonen 151 på konsollen 150.
Som vist på fig, 11 er katodestrålerørene plasert slik at, når en operatør står i fartøyets fremdriftsretning,
vil disse katodestrålerør synes mer eller mindre å tilsvare plaseringen av motorene 101 til 106 på fartøyets skrog.
Hvert katodestrålerør viser en linje som generelt representerer en motorkraftvektor, såsom vektorene 101a til 106a tidligere omtalt. Røret 151a viser således en linje 152
som går radielt fra rørets sentrum, idet lengden av linjen 152 gir et mål for motorhastigheten eller skyvekraften. Overflaten av røret 151a kan være radielt kalibrert slik at en operatør lett kan korrelere lengden av linjen 152 med den tilsvarende motorkraft.
Retningen av linjen 152 indikerer asimut for motorens kraft, d.v.s. dreieposisjonen av drivenheten. I billed- eller instrumentsonen 151 vil den generelt oppadrettede retning D av instrumentsonen 151 tilsvare lekterens fremdriftsretning.
Som vist på fig. 11 fremviser de gjenværende katode-strålerør hver sin vektor som indikerer kraftvektoren fra deres forbundne motorer, på ethvert tidspunkt.
Konsollen 150 kan også omfatte en instrumentsone 153 som er beregnet på å fremvise indikasjoner på forskjellige typer av motorope.ras jonstilstander. For eksempel kan sonen 153 omfatte individuelle billedenheter 153a til 153^, som hver er forbundet med motorene 101 til 106. Hver av enhetene 153a til 153f kan gjennom konvensjonell monitorteknikk og visuell fremstilling av signaler, gi indikasjoner på motorhastighet, motorasimut, olje-trykk, motortemperatur, etc.
Hver av disse enheter kan også være forsynt med varslere, alarmer, signallys, etc. for å indikere hvorvidt motoren er operativ, avstengt etc.
Et annet skjematisk indikert instrumentareal 154 på konsollen 150 kan gi visuelle indikasjoner på rørledningens tilstand.
I sonen 154 kan en konvensjonell billedenhet 155 gi et visuelt bilde av avlesningene av de forskjellige inclinometere som er forbundet fortrinnsvis med hvert rampesegment 13
i rampen 12.
En annen konvensjonell billedenhet 156 kan operere i respons til trykkføleren 36a og således gi en visuell indikasjon på det strekk som utøves mot rørledningspartiet 4 via strekkmekanismen 18. En annen konvensjonell billedenhet 157, som opererer i respons til lastcellen 36b, kan gi en visuell indikasjon på det strekk som utøves mot rørledningspartiet 4 gjennom gripemekanismen 19. Dersom det er ønskelig, kan det anordnes en ytterligere billedenhet, som består av en konvensjonell signal-summerende anordning, eller som opererer i respons til regnemaskinen 139, for visuelt å indikere det totale strekk som ut-øves av enhetene 18 og 19 mot rørledningspartiet 4.
En konvensjonell billedenhet 158 kan operere i respons til den babord plaserte sidekraftcelle 95 for visuelt å indikere sidekraften mellom rampen 12 og rørledningen på babord side av rampen. En annen konvensjonell billedenhet 159 kan operere i respons til styrbord lastcelle 96 for å gi et visuelt bilde av sidekraften mellom rampen 12 og rørledningen på styrbord side av rampen.
En annen konvensjonell billedenhet l60, som opererer i respons til den laveste vertikale lastcelleenhet 86, kan gi en visuell indikasjon på. den overveiende vertikale eller normale kraft mellom rørledningen og rampen 12, vanligvis i rampens laveste punkt. En ekvivalent billedenhet l6l som opererer i respons til lastcelleenheten 87, kan gi en visuell indikasjon på den generelt vertikale eller normale kraft mellom rørledningen og
rampen med lastcellen 87.
De forskjellige enheter 155 til l6l kan alle være forsynt med eller være forbundet med varslere eller alarmsys-temer som supplerer de visuelle bilder, slik at man audielt eller visuelt får indikert til en operatør at ukorrekte rampetilstander eller ukorrekte rørledningsstrekk eksisterer.
Nok en instrumentsone 162 på konsollen 150 kan være forsynt med en konvensjonell automatisk plotter I63 som opererer i respons til informasjonen om den ønskede kurs og far-tøyets posisjon som tilføres regnemaskinen 139. Enheten I63 kan gi et kontinuerlig bilde av enten et segment eller hele far-tøyets ønskede kurs, såvel som den faktiske kurs. Med et slikt bilde vil man få en visuell indikasjon på kursavviket.
Billedsonen 162 kan også være forsynt med en konvensjonell enhet 164 som tjener til å indikere retningen på far-tøyet 11. Sonen 162 kan også omfatte konvensjonelle digitale enheter som visuelt og digitalt indikerer lengde og breddeposi-sjon av fartøyet 11 på ethvert tidspunkt.
Konsollen 150 kan også være forsynt med en rekke øvrige indikasjonsanordninger, varslingsanordninger og/eller alarmanordninger, som tjener til å indikere slike tilleggsfak-torer som feil i regnemaskinen etc. Det er klart at arrangementet i billedsonene kan variere, avhengig av operatørens erfaring og krav.
Konsollen 150 kan også inneholde den manuelle input-stasjon 142 som tjener til å gi en informasjon til regnemaskinen 139 på justerbar basis.
I denne forbindelse bemerkes det at under de forskjellige faser av rørleggingsoperasjonen, kan det være ønskelig å modifisere den informasjon som tilføres maskinen 139, gjennom den konvensjonelle, manuelle input-anordning 142. Slik manuell input-anordning er velkjent og kan bestå av konvensjonelle, digitale informasjonstilførende anordninger.
Dersom f.eks. strekket i rørledningen registreres og søkes korrigert under de tidsperioder hvor gripemekrfThismen 19 er utkoblet, vil det være nødvendig å gi beskjed til regnemaskinen 139, via input-enheten 142, at det ønskede strekknivå er blitt, eller ej<p> i ferd med å bli redusert for å muliggjøre utmatning av rørledningssegmenter. Denne forandring i den ønskede strekkraft kan tilføres regnemaskinen manuelt gjennom input-anordningen 142. Alternativt kan forandringen i ønsket strekkraft automatisk til-føres regnemaskinen, eventuelt i forbindelse med den manuelle input 142. Dette kan man få til, f.eks. gjennom en konvensjonell signal«.overførende anordning, forbundet med konvensjonell trykk-reguleringsanordning. Når trykkreguleringsanordningen manuelt er regulert vil man ved å manipulere den konvensjonelle trykkregu-lator kunne generere et signal som overføres som et forandret ønsket strekkraftsignal til regnemaskinen 139. En slik signal-genererende anordning kan være konvensjonell og synkron av natur.
Således vil en operatør, ved hjelp av styringskon-sollen 150, være i stand til effektivt å følge hele rørleggings-operasjonen samt å bestemme hvorvidt det automatiske reguleringssystem virker som det skal.
Denne instrument-konsollenhet er av stor betydning dersom det skulle inntreffe en feil i EDB-reguleringssystemet eller dersom forhold i omgivelsene nødvendiggjør manuell intervensjon i systemet.
Det tas derfor sikte på at passende, manuelt operative styringsanordninger for fartøyet integreres i det automatiske styringssystem for å gjøre det mulig for en operatør til ethvert tidspunkt å ta over kontrollen fra det automatiske system og styre rørleggingsoperasjonen på manuell basis. En slik manuell kontrollenhet vil bli beskrevet i det følgende.
Dersom manuell kontroll skulle bli nødvendig, er det foranstaltet en spak 165 på konsollen 150. På denne spak 165 kan man simultant regulere såvel asimut som kraften fra de babord motorer 101, 103 og 105. En annen slik spakenhet 166 kan være plasert på konsollen 150 og være knyttet til styrbord motorer 102, 10h og 106. Spakmekanismer av denne type, hvorved et automatisk og dynamisk styringssystem kan underkastes manuell kontroll, er nå velkjent og beskrevet f,eks. i slike publikasjoner som US patent nr. 3.105.453 og US patent nr. 3.187.704.
Man tar her sikte på at de manuelt betjenbare sty-ringsenheter 165 og 166 kan kobles ut fra sine forbundne motorer mens regnemaskinen 139 styrer rørleggingsoperasjonen.
Når det blir nødvendig å manuelt overta kontrollen fra EDB-anlegget, kan konvensjonelle transmisjonsreguleringsmekanismer utløses av en operatør slik at spakanordningene I65 og 166 får operativ forbindelse med sine respektive motorgrupper. Før, eller når disse mekanismer opereres, blir det EDB-styrte motorregu-leringssystem utkoblet. Slik isolasjon av regnemaskinen 139 fra motorenhetene kan gjøres med konvensjonelle kretser.
Ved å følge bildene av motorenes operasjonsvektorer på katodestrålerørene i billedsonen 151, kan en operatør få i stand innkoblingsaksjon av spakene, med hensyn på hver motorgruppe, idet hver spak orienteres i tilnærmet overensstemmelse med en visuelt anslått gjennomsnittlig vektortilstand» Basert på visuell observasjon av sonen 151, kan operatøren før han kobler inn spakene, manipulere hver spak til en posisjon som generelt stemmer overens med den anslåtte gjennomsnittlige kraftvektor fra hver av styrbord og babord motorgruppe. Når spakene er plasert således, kan transmisjonsmekanismene utløses for å sette spakanordningene i operativ forbindelse med deres dermed forbundne motorgrupper.
Når det således blir nødvendig å overta manuell kontroll, bringes spakene i operativ posisjon, innstilt i samsvar med motortilstanden i hver motorgruppe. Når spakenejsåledes er bragt i operasjon, kan en operatør manipulere disse, i henhold til konvensjonell spakmanøvreringsteknikk, og således søke å kompensere for de forskjellige avvik som måtte ha oppstått. I dette tilfelle lettes manipulasjonen av spakene, ettersom hver spak 'er operativt forbundet til sin motorgruppe slik at dens posisjon generelt indikerer den gjennomsnittlige operasjonstilstand av den forbundne motorgruppe. Tilstandsvarslere, alarmer eller indikasjonslys kan ytterligere lette disse manipulasjoner.
I visse tilfeller kan det selvsagt være ønskelig at asimutbildet for hver motorgruppe slås sammen til et gjennomsnitt som vises på konsollen 150 i form av en enkeltvektor, som indikerer den gjennomsnittlige vektor for hele motorgruppen. Dette gjør det lettere for operatøren å manipulere spakene forbundet med hver motorgruppe i generell posisjons-overensstemmelse med den gjennomsnittlige asimut forbundet med den respektive motor-grupp e.
Det er også klart at spaken forbundet med hver motorgruppe kan'tilkobles styringssystemet for motorgruppen slik at den til ethvert tidspunkt er i generell posisjons-overensstemmelse med den gjennomsnittlige motortilstand i den forbundne motor-grupp e.
NO1284/70A 1969-04-09 1970-04-07 Fremgangsm}te ved legging av en r¦rledning p} sj¦bunnen NO137399C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US81455869A 1969-04-09 1969-04-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO137399B true NO137399B (no) 1977-11-14
NO137399C NO137399C (no) 1978-02-22

Family

ID=25215424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO1284/70A NO137399C (no) 1969-04-09 1970-04-07 Fremgangsm}te ved legging av en r¦rledning p} sj¦bunnen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3668878A (no)
GB (2) GB1307252A (no)
NL (1) NL7005001A (no)
NO (1) NO137399C (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3765185A (en) * 1971-12-22 1973-10-16 Aqua Systems Inc Pipeline positioning system and method
US3796058A (en) * 1973-03-09 1974-03-12 Brown & Root Method and apparatus for working with offshore pipelines
US3975919A (en) * 1974-10-15 1976-08-24 Harrison Harry W Pipeline positioning system
GB1584448A (en) * 1976-06-17 1981-02-11 Viking Jersey Equipment Ltd De Offshore pipe-laying
DE2648264C2 (de) * 1976-10-25 1978-09-07 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Regeleinrichtung zum Rohrverlegen im tiefen Wasser mit kombinierter Rohrverleger- und Tensioner-Regelung
IT1089087B (it) * 1977-12-27 1985-06-10 Saipem Spa Nave posatubi semisommergibile attrezzata per la posa di tubazioni su fondali anche profondi del mare e relativo metodo d'impiego
US4189900A (en) * 1978-06-09 1980-02-26 Platt Leland H Jr Apparatus and method to twist tie articles
US4238824A (en) * 1978-12-20 1980-12-09 Sperry Corporation Line length navigation system
EP0047247A1 (en) * 1980-03-10 1982-03-17 Mark Industries Emergency brake
FR2578930B1 (fr) * 1985-03-18 1988-09-02 Coflexip Dispositif a translation pour freiner le defilement d'un element allonge tel qu'un tuyau ou un cable
FR2601828B1 (fr) * 1986-07-21 1990-06-29 Havre Chantiers Machine de pose lineaire permettant la mise en place de cables, conduites flexibles et conduites rigides en mer
DE4003221A1 (de) * 1990-02-03 1991-08-08 Schottel Werft Fahrtzustandsanzeige fuer schiffe
GB9002622D0 (en) * 1990-02-06 1990-04-04 Ugland Oilfield Services A S Method and apparatus for laying underwater cables and pipelines
US5275510A (en) * 1992-01-16 1994-01-04 Jacob De Baan Offshore tanker loading system
US5691903A (en) * 1995-09-08 1997-11-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Integrated cable navigation and control system
GB2321290B (en) * 1997-01-17 2001-05-30 Mcdermott Sa J Ray Improvements relating to the laying of underwater pipeline
NL1005824C2 (nl) * 1997-04-16 1998-10-19 Allseas Group Sa Inrichting voor het leggen van een pijpleiding in diep water.
DE69925043D1 (de) * 1999-07-21 2005-06-02 Saipem Spa Verbesserungen zur verlegung von unterwasserrohren
US6715962B2 (en) * 2000-01-07 2004-04-06 Smith International, Inc. Assembly and floatation method for drilling drivepipe
US6701252B2 (en) * 2002-01-15 2004-03-02 Richard Ivan Brown System for underwater GPS navigation
JP4339016B2 (ja) * 2002-05-20 2009-10-07 川崎重工業株式会社 推力配分方法及び推力配分装置
GB0704411D0 (en) * 2007-03-07 2007-04-18 Saipem Spa Undersea pipe-laying
JP5026188B2 (ja) * 2007-08-10 2012-09-12 株式会社デンソー 車両用制御装置及び車両用制御システム
US8087369B2 (en) * 2008-11-06 2012-01-03 Eastproject S.R.L. Modular ship and floatable modules intended to be part of the ship
ITMI20120101A1 (it) * 2012-01-27 2013-07-28 Saipem Spa Sistema elettronico, metodo e programma di controllo di una rampa di varo a configurazione variabile di un natante di posa per varare una tubazione su un letto di un corpo d'acqua
GB2513342B (en) * 2013-04-23 2016-04-13 Mackinnon Marine Ltd Tensioner pad assembly
CN106247011B (zh) * 2016-08-12 2019-03-05 中铁十局集团第十工程有限公司 一种大直径长距离输水管道拼接、沉放系统及其方法
US10801644B2 (en) * 2019-01-28 2020-10-13 Caterpillar Inc. Pipelaying guidance
WO2021163586A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 J. Ray Mcdermott, S.A. Articulated stinger apparatus and methods for offshore pipelay operations
GB2600171B (en) 2020-10-26 2023-03-08 Subsea 7 Ltd Fabricating pipe-in-pipe (PiP) pipelines
US11434114B1 (en) * 2021-12-17 2022-09-06 Altec Industries, Inc. Winch line tension measurement system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1300292A (fr) * 1961-06-22 1962-08-03 Perfectionnements aux pousseurs pour convois nautiques
US3280311A (en) * 1962-07-27 1966-10-18 Shell Oil Co Ship positioning
US3390532A (en) * 1965-05-21 1968-07-02 Brown & Root Apparatus for laying pipelines
US3576977A (en) * 1968-08-26 1971-05-04 Shell Oil Co System and method for controlling the positioning system of a pipelaying vessel
US3546888A (en) * 1968-10-30 1970-12-15 Shell Oil Co Heading control system for a pipelaying vessel

Also Published As

Publication number Publication date
NL7005001A (no) 1970-10-13
GB1307251A (en) 1973-02-14
US3668878A (en) 1972-06-13
NO137399C (no) 1978-02-22
GB1307252A (en) 1973-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO137399B (no) Fremgangsm}te ved legging av en r¦rledning p} sj¦bunnen
CA2401587C (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus
US8326472B2 (en) Automatic vessel position holding control method and controller
US5507596A (en) Underwater work platform support system
JP5773397B2 (ja) 船舶の自動操舵及び動的位置決めのシステム並びに方法
US7877174B2 (en) Watercraft speed control device
AU2000234653A1 (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus
NO337483B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for å tilveiebringe aktiv bevegelseskompensasjonsstyring av en leddet landgang
US9110467B2 (en) Automatic control of a marine vessel during sport fishing mode
NO319659B1 (no) Fremgangsmate og anordning til a styre posisjonen til en flytende rigg
NO175395B (no) System som innbefatter en autopilot, med en simulator, for en fluidumsbåren farkost
KR20200077525A (ko) 선박의 항행 지원 시스템
NO20093007A1 (no) Fartoybevegelser
NO169987B (no) Automatisk anker-overvaaknings- og styresystem for skip
WO2018071231A1 (en) Dynamic positioning of mobile offshore drilling unit
JPH0155356B2 (no)
KR20230110622A (ko) 조선 시스템 및 조선 방법
CA2490839C (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus
JPS5926913B2 (ja) 海洋調査船の安定保持制御方法および安定保持制御用位置検知装置
WO2024190058A1 (ja) 位置保持システム
JP2005017309A (ja) 音速メータを備えた音響アレイを含む、水中の装置の位置を測定する装置
SAMSUL INFLUENCE CURRENT AND WIND CONCERNING BEST ESCAPE HEADING WHEN WILL OPERATE THE DP VESSEL FROM MANUAL SYSTEM TO DP MODE SYSTEM
AU2008200200B2 (en) Navigation processor, processor arrangement and measuring system comprising such a navigation processor and a method of measuring position and attitude of an underwater system
NO317541B1 (no) Fremgangsmate for rorlegging
OA12234A (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus.