NO301732B1 - Fremgangsmåte for fremstilling, midlertidig lagring, slep og installasjon av lange rörledninger på havbunnen, samt anordning til bruk ved fremgangsmåtens utförelse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder fremgangsmåte og utstyr til fremstilling, midlertidig lagring med etterfølgende utslep og installasjon av lange, middels- og stordiameter rørledninger på havbunnen. Oppfinnelsen innbefatter også inntrekking av rørledningene til plattform eller undervannsinstallasjon, kryssing av havbunnsstrekninger med sterkt varierende topografi, så som neddykket skjærgård, og også eventuell ilandføring av rørledninger til land.

Oppfinnelsen angår videre anordninger ved bærekonstruksjon til bruk ved fremgangsmåtens utførelse.

Oppfinnelsen er særlig fordelaktig når det skal legges to eller flere rørledninger parallelt. En videre fordel er at rørledninger lagt ifølge oppfinnelsen kan fjernes etter bruk. Fjerningen er spesielt enkel å utføre hvis permanent ballast-rør anvendes.

Legging av lange rørledninger på havbunnen er kjent. Spesielt i forbindelse med utvinning av hydrokarboner er det lagt ut et stort antall slike lange rørledninger. Oppfinnelsen omfatter også smådiameter rørledninger, f.eks. brønnstrøms-, injeksjons- og serviceledninger for tilførsel av kjemiske stoffer (metanol, glykol), og legging av styrekabler. Alle disse kan legges samtidig i stedet for de tradisjonelle rør-bunter.

For mindre tverrsnitt er det kjent å anvende prefabrikerte lange rørlengder rullet opp på store tromler. Tromlene med den oppkveilede rørlengden plasseres på eget leggefartøy, hvorfra rørlengden mates ut i sjøen.

Bruk av trommel byr på en rekke fordeler ved bl.a. at selve leggetiden i rom sjø blir meget kort med tilsvarende mindre fare for avbrudd og forsinkelser på grunn av dårlig vær. Fremgangsmåten begrenser imidlertid sterkt den største diameter av rørledningen som kan tillates, og er således uegnet for de rørledningsdiametre som i mange tilfeller er aktuelle. I tillegg begrenser fremgangsmåten muligheten for valg av beleggmateriale som kan anvendes for en rørledning.

For større rørledningsdiametre er det derfor vanlig å benytte spesielle rørleggingsfartøyer som forsynes med stan dard rørlengder på ca. 12 m lengde som sveises sammen fortlø-pende på leggefartøyet og mates ut i sjøen, hvor den ferdige del av rørledningen legges på plass direkte.

Denne fremgangsmåte er velkjent. Selve leggeoperasjonen vil imidlertid på grunn av de mange arbeidsoperasjonene som må utføres på leggefartøyet i rom sjø, ta lang tid. Fremgangsmåten er kostnadskrevende på grunn av store investeringer i utstyr. Leggemetoden krever også at rørledningen har forholdsvis glatt overflate slik at den kan gli ut i sjøen over en stinger fra leggefartøyet til bunnen uten at rørledningens overflate skades. Metoden er kun egnet for legging av én stordiameter rørledning ad gangen; hvis to eller flere rør skal legges i samme trasé, må rørene legges hver for seg og slik at de ikke kommer i veien for hverandre. M.a.o. rørled-ningene vil ikke bli liggende samlet og vil derfor legge beslag på større havbunnsareal som må forhåndsundersøkes og klargjøres. I tillegg vil rørledningene hydrodynamisk sett virke hver for seg, og må følgelig dimensjoneres hver for seg for fulle hydrodynamiske krefter som de vil bli utsatt for. Den samme betraktning gjelder også slag fra bunntrål: 2 rør langt fra hverandre utsettes for 2 slag ved en passering, mens 2 rør lagt side om side bare utsettes for ett slag ved hver passering. Endelig vil senere inspeksjon kunne bli omfattende hvis de ikke kan inspiseres samtidig og samlet.

Et ytterligere moment som gjør denne leggemetoden kostnadskrevende, særlig hvis det dreier seg om stordiameter rørledninger og store dyp, er at den krever at rørledningene utsettes for meget store strekk-krefter for å unngå knekking under leggingen etter S-metoden, dvs. kraftig utstyr i form av ankere, vinsjer, strekkmaskiner etc., - ofte utstyr som ikke er standard. Store strekk-krefter gir også begrenset mulighet for krumming av den lagte ledningen både i horisontal- og vertikalplan noe som begrenser muligheten til å "bukte" ledninger over områder med uryddig topografi i en optimal trasé. Kjente måter for kryssing av havbunnsområder med sterkt varierende topografi bygger enten på utjevnig av havbunnen ved fjerning av topper og fylling av daler langs en relativt lite krum og dermed lite optimalisert trasé, eller på å sammenstil-le rørledninger av på forhånd krummede/tilpassede deler slik at ledningen kan følge havbunnen. Den første metoden gir meget bra resultater, men kan i mange tilfeller være uegnet pga høye kostnader. Den andre metoden har flere tekniske vanskeligheter og er lite kompatibel med kjente leggemetoder. J-metoden krever ikke store strekk-krefter, men er til gjen-gjeld meget langsom, så lenge tradisjonelle sveisemetoder anvendes.

Det er også kjent å prefabrikere på land forholdsvis lange lengder av en rørledning, heretter kalt rørlednings-seksjoner, som skal legges på havbunnen. Metoden krever betydelig plass på egnet sted ved sjøen. Som regel er rørlednings-seksjonene ikke selvflytende, og heller ikke utrustet for sammenkopling utenskjærs for å danne lange lengder. Legging av lange rørledninger av prefabrikerte lange rørledningsseksjoner er med dagens teknologi en vanskelig og i alle fall meget kostnadskrevende fremgangsmåte.

Et felles trekk for de kjente fremgangsmåter er at meste-parten av arbeidet utføres utenskjærs, de er meget kostnadskrevende og at arbeidene strekker seg over lang tid utenskjærs. Forskjellige teknikker brukes på de forskjellige delene av en rørledningen så som inntrekking til plattform, kryssing av ujevnt terreng, ilandføring. Dermed er utførelsen delt i flere kontrakter og mangler en overordnet optimalise-ring. Videre er rørledninger med stor diameter og lagt etter de kjente fremgangsmåter lagt enkeltvis, ikke beregnet til å samvirke når de er utsatt for påkjenning fra strøm og bølger, heller ikke beregnet til å fjernes etter bruk med kjent utstyr.

En kjent fremgangsmåte til inntrekking av en rørledning til en plattform går ut på at det først installeres et over-gangsstykke på havbunnen som trekkes inn i plattformen. Selve rørledningen koples så til dette overgangsstykket, som regel med hyperbarisk sveising. Hvis det dreier seg om flere rør som skal koples til plattformen, må de installeres hver for seg; noe som krever god plass rundt overgangsstykkene for arbeidet med sammenkoblingen med rørledningene. Fremgangsmåten er kostbar, særlig hvis hyperbarisk sveising skal utføres. Videre kan det by på problemer å få bygget inn eventuelle ekspan-sjonssløyfer som skal kompensere termisk ekspansjon/ kontraksjon av ledningen.

For ilandføring av rørledninger installert på sjøbunnen kan anvendes følgende metoder: a) i tunnel fra egnet sted under havflaten, b) ved at rørledningen legges i utgravet grøft i strandområdet, eller c) at de legges i betongkulverter. Alle tre metoder er kostnadskrevende og tidkrevende; betongkulverter krever store og tunge konstruksjoner for å få den nødvendige stabilitet mot bølge og strømpåkjenninger.

Som illustrerende for teknikkens stilling kan vises til søkers norske patent nr. 171470, fransk patent nr. 1292209, EPO patent 0064398 og US patentene 3690112 og nr. 4063430.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å anvise en fremgangsmåte og utstyr til samlet legging av stordiameter rørled-ninger og smådiameter rør og kabler på havbunnen inklusive tilkoplinger til plattform, kryssing av sterkt ujevn havbunn og ilandføring uten de begrensninger som hefter ved kjent teknikk samtidig som løsningen også er økonomisk fordelaktig.

Foreliggende oppfinnelse går følgelig ut på en fremgangsmåte til bruk ved installasjon av lange, sammenhengende rørledningsenheter langs en trasé på en sjøbunn, vanligvis fra en landbase til en fralandsplattform e.l., av den art hvor rørledningsenheten, vanligvis omfattende to eller flere sideveis anordnete rørledninger opplagret i en ramme med eller uten egen oppdrift og som prefabrikeres på land ved en landbase og deretter føres ut i sjøen i flytende eller senket tilstand, og hvor rørledningen for den totale leggestrekningen fremstilles på land i et fastlagt antall lange seksjoner (9), hver f.eks. med en lengde på fra 3-10 km, hver av hvilke seksjoner igjen består av et antall sammensveisete rør-elementer som hvert kan ha en lengde på f.eks.12 m, og hvor i det minste rørledningen eller rørledningene i seksjonen som skal tilkoples fralandsplattformen e.l. utstyres med en utoverrettet ekspansjonssløyfe, og fremgangsmåten karakterise- res generelt ved at rørseksjonene transporteres/trekkes en etter en ut i sjøen og deretter forflyttes for lagring midlertidig i smult farvann, hensiktsmessig side ved side, enten i flytende stilling eller i neddykket stilling på sjøbunnen, hvorunder hver ekspansjonssløyfe eller sløyfene innrettes slik at de strekker seg i retning horisontalt ut fra respektive ledninger,

når transporten og installasjonen av rørledningene i rekke etter hverandre langs den valgte trasé skal igangsettes, forbindes en første rørseksjon til bukseringsutstyret for transport av rørledningen ut til installasjonsstedet, idet før transporten igangsettes svinges en eventuell ekspansjonssløyfe på en rørledning i angjeldende seksjon med egnete midler til en oppoverrettet eller vertikal stilling, samtidig som tilstø-tende deler av rørledningen dreies i sine opplagringer i rammen,

ved ankomsten til fralandsplattformen e.l. senkes forenden på den første seksjonen ned på sjøbunnen ved hjelp av permanente eller midlertidige ballasteringsinnretninger,

ekspansjonssløyfen svinges ned til sideveis rettet, horisontal stilling, i alt vesentlig langs sjøbunnen, hvoretter de respektive rørledninger forbindes og skjøtes til sine respektive koplingspunkter på installasjonen ved sjøbunnen,

hvoretter påfølgende rørseksjoner, en etter en, transporteres fortløpende ut til leggestedet langs den forutbestemte ledningstrasé, anbringes i riktig posisjon for sammenskjøtning til enden på den første og deretter på de påfølgende endene av foregående seksjon,

hvilken sammenskjøting finner sted i overflatestilling ved hjelp av utstyr anordnet på et hjelpefartøy, mens de foregående, ferdig sammenskjøtede rørseksjoner er lagt fortløpende ned på sjøbunnen, mens endepartiet på den til enhver tid nærmest hjelpefartøyet posisjonerte rørseksjon er løftet opp til overflatestilling ved fartøyet for skjøting til neste seksjon, hvoretter angjeldende rørseksjon senkes kontrollert ned på sjøbunnen ved hjelp av egnet ballasteringsutstyr, hvoretter

eventuelle ekspansjonssløyfer svinges ned tilbake til horisontal stilling helt eller delvis til anlegg mot sjøbunnen.

Hvis to eller flere rørledninger med eller uten kabler og med eventuelle ballastrør skal legges i samme trasé, blir de prefabrikert samtidig og sjøsatt samlet. Skjøting, dvs. sammensveising av de lange rørledningsseksjonene, foretas på feltet ved hjelp av et spesielt utformet og utrustet fartøy. Nedsenking til havbunnen skjer hensiktsmessig over en lang, fleksibel og ballasterbar stinger, eller ved hjelp av permanente ballasteringsrør hvis slike anvendes. Med andre ord, oppfinnelsen kan utnyttes såvel i forbindelse med rørledninger uten særskilte ballasteringsorganer, som for rørledninger med ballasteringsorganer, vanligvis i form av ett eller flere sammenhengende eller oppdelte rør, samt eventuelt annet tilleggsutstyr .

Det nødvendige strekk i systemet (rør mellom havbunn og overflate understøttet av enten stingeren eller ballasterings-røret), sammenkoplingsfartøy og flytende del av rørlednings-seksjonen på baugsiden av fartøyet, posisjonseringskraft (for å motvirke sidestrøm) og utlastingskraft er ikke upraktisk stor og frembringes ved hjelp av en slepebåt (en ytterligere slepebåt holdes i reserve for å overta styringen i tilfelle den første svikter). Utlastingskraften kan økes ved bruk av egne slepebåter, strekkmaskin på sammenkoplingsfartøyet, eller ved at bærende konstruksjoners ruller tilføres dreiekraft. Dette eller strekkmaskin er ikke nødvendig når permanent ballastrør anvendes.

Prefabrikasjonen av de lange rørledningsseksjonene foretas på et passende område ved sjøkanten. Plassbehovet for sammenstillingsanlegget er forholdsvis beskjedent, idet etter hvert som de standard12 m rør sveises sammen, trekkes den ferdige rørledningsdelen ut på sjøen på en bærende konstruksjon, eller uten denne hvis oppdrift tilveiebringes ved hjelp av permanente ballastrør som sørger for den nødvendige oppdrift. Noen eksisterende anlegg kan gi mulighet for å sveise de standard 12 m lange rør i lengder på noen hundre meter først, som deretter sveises sammen og trekkes ut på sjøen. Rørledningsseksjonene på 3,5 - 10 km taues til lagring i smult farvann, enten på bunnen etter at den bærende konstruksjon er fjernet for gjenbruk, eller flytende i overflaten ved hjelp av de tidligere nevnte permanente ballastrør. Fremgangsmåten gjør det mulig å fremstille de lange rørledningsseksjonene på forhånd slik at nesten samtlige er klare når selve leggeoperasjonen begynner, noe som bidrar til at den egentlige leggetiden totalt blir sterkt redusert. Den nevnte bærende konstruksjon benyttes også under uttauing til leggestedet hvis egne ballastrør ikke brukes.

På leggestedet blir rørledningsseksjonene sveiset sammen på et enkelt utstyrt fartøy. Den foregående seksjon er lagt i riktig posisjon på havbunnen, og bare enden er ført opp til overflaten for sveising til neste seksjon. Vekten av denne enden er understøttet av ballastrør eller av en lang fleksibel stingerlignende bæreanordning. Kurvaturen og derfor også bøyespenningene kontrolleres ved hjelp av strekk tilført fra slepefartøy tilkoplet den frie enden av seksjonen som flyter i overflaten, etter at "stingeren" eller ballastrøret er blitt tilført riktig mengde av ballastvann, noe som enkelt kontrolleres ved å måle innvendig lufttrykk i stingerens eller ballastrørets øvre ende.

De enkelte rørledningsseksjonene prefabrikeres komplette med hjelpeutstyr og tilleggsutstyr avhengig av bunnbeskaffen-het og øvrige krav som ansees nødvendig for driftssikkerhet og korrekt funksjon der de skal legges.

I de fleste tilfeller er det aktuelt å utstyre rørlednin-ger med ekspansjonssløyfer nær tilknytningsstedet på under-vannsinstallasjonen eller plattformen. Dette innebærer at den rørledningsenhet som skal tilknyttes en undervannsinstallasjon/plattform prefabrikkeres komplett med tilkoblingsrør, ekspansjonssløyfe og med en total lengde tilstrekkelig til at den fri ende av denne rørledningsseksjonen kan holdes i overflaten for tilkopling til neste rørledningsseksjon. En slik rørledningsenhet, heretter kalt inntrekkingsmodul, kan by på problemer når den skal taues til installasjonstedet. For å lette og sikre taueoperasjonen i de tilfeller hvor det dreier seg om to parallelle rørledninger med hver sin ekspansjons-sløyfe, kan de to ekspansjonssløyfene ved hjelp av et passende åk og vinsjer trekkes mot hverandre og dermed forbedre forholdene under uttauingen. Denne ende av inntrekkingsmodulen vil på grunn av oppspenningen få økt dypgang, og dermed redusere dynamisk respons til bølger og forberede enden av inntrekkingsmodulen for den ytterligere heddykking under arbeidet med tilkopling til installasjonen på havbunnen. Dreiing av rør med ekspansjonssløyfer er muliggjort ved utforming av selve inntrekkingsmodulen.

Hvis deler av rørledningen skal legges i et område med sterkt varierende topografi, og/eller områder med meget store påkjenninger fra bølger (hydrodynamiske krefter, rullende steiner o.l.), utstyres den aktuelle rørledningsseksjonen med en permanent bærende og beskyttende konstruksjon som avstivende element. En slik konstruksjon er ikke påkrevet dersom rørledningsseksjonen er utrustet med permanent ballast-rør som også kan dimensjoneres for de respektive påkjenninger som følge av varierende topografi. Ved passering av dype forsenkninger i havbunnen, kan disse passeres ved at rørled-ningen understøttes av denne bærende konstruksjon eller det permanente ballastrøret som gis en positiv oppdrift og foran-kres med f.eks. vaiere til forankringer i havbunnen. Den permanente bærende konstruksjonen kan tilrettelegges for installasjon av ytterligere ledninger også etter installasjonen. Bærende konstruksjon eller det permanente ballast-røret utrustes med skott som gir mulighet for selektiv ballas-ter ing, dvs delene i kontakt med havbunnen fylles med vann, eller med tyngre materialer så som betong mens delene som spenner over forsenkningen forblir luftfylte. I noen tilfeller er det nødvendig å øke oppdriften av deler i frie spenn som er forankret til havbunnen. Dette for å oppnå tilstrekkelig stivhet av systemet og dermed motstå alle hydrodynamiske krefter uten at røret påføres unødvendige bevegelser.

Den rørledningsseksjonen som skal koples til installasjonen på land utstyres med en bærende konstruksjon av samme prinsipp som anvendes ved variert topografi hvor rørledningene ligger side om side og kan gli koaksialt i glidelagre uavhen-gig av hverandre og av den bærende konstruksjon. Denne konstruksjon er heretter kalt ilandføringsmodul. Muligheten for at rørene skal kunne gli koaksialt kreves for at den siste sammenkoblingen av ledningene, som utføres i nærheten av denne ilandføringsmodulen, kan utføres i overflaten på samme måten som de andre sammenkoblingene. Ved overføring av den sammen-koblede delen av ledningen fra overflaten ned til havbunnen kan overlengde av ledningen, som oppstår ved at ledningen på begge sider av sammenkoblingsstedet danner en S-kurve og får til havbunnen, "absorberes" ved å trekke ledningen mot land inn i ilandføringsmodulen. Denne ilandføringsmodulen kan også forberedes for eventuelle tilleggsrørledninger som ønskes lagt på et senere tidspunkt. Seksjoner av tilleggsrørledninger legges og trekkes inn i ilandføringsmodulen før legging av de øvrige rør- ledningsenhetene har nådd dette området, hvoretter dens frie ende bringes til overflaten (deballasteres) og trekkes til leggefartøyet for sammenkopling til resten av rørledningen. På land trekkes rørende inn slik at overlengde nødvendig for leggingen kan fjernes.

Oppfinnelsen og ytterligere trekk ved denne skal i det følgende beskrives ved hjelp av utførelseseksempler og tegnin-ger , hvor

fig. la og lb viser skjematisk arrangement av prefabrike-ring på land med fortløpende utlasting av rørledningsseksjoner på bærende konstruksjon, og i vertikalsnitt hvordan rør-ledningsseksjonene lastes på bærende konstruksjon,

fig. 2a og 2b viser skjematisk arrangement av lagringsstedet og utlastningsmåten av rørledningsseksjoner fra en bærende konstruksjon,

fig. 3 a-c viser mulig sammenkoplingsmåte for et transportrør med et permanent ballastrør,

fig. 4 a-c viser tre (to store, ett smådiameter) transportrør med permanent ballastrør lagt ned på havbunnen,

fig. 5 viser tre rørledninger som er side om side uten permanente ballastrør,

fig. 6 a-c viser bærende konstruksjon for transport av rørseksjon bestående av et enkelt rør,

fig. 7 a-b viser det samme som fig. 6 a-b, men med dobbel rørseksjon,

fig. 8a-b viser legging ved hjelp av stinger og en bærende konstruksjon i en typisk fase (sveising på plattform),

fig. 9a-b viser legging ved hjelp av permanent ballastrør etter at sveising er utført,

fig. 10a-b viser et egnet fartøy med plattform for sammenkopling av rørledningsseksjoner,

fig. 11 viser prinsipp av inntrekkingsmodul for 2 stordiameter rørledninger med ekspansjonssløyfer beregnet for tilknytning til plattform,

fig. 12 viser arrangement av del av en inntrekkingsmodul med ekspansjonsløyfer,

fig. 13a-b viser hjelpeutstyr og arrangement for tauing av ekspansjonssløyfer i en inntrekkingsmodul,

fig. 14a-b viser slep av inntrekkingsmodulen beregnet for inntrekking til plattform og inntrekkingsmodulen lagt i nød-situajon midlertidig på havbunnen,

fig. 15a-f viser installasjon av inntrekkingsmodulen,

fig. 16a-d viser bærende konstruksjoner for 3 transport-ledninger beregnet for ujevn havbunn/ilandføring,

fig. 17 viser eksempel på utforming av traséen for iland-føringsmodul - vertikalsnitt,

fig. 18a-f viser hovedoperasjoner ved et rørleggings-prosjekt bestående av fabrikasjon, transport og installasjon av inntrekkingsmodul med ekspansjonssløyfer, ledning over et havområde og ilandføring til landterminal vha. ilandførings-modul .

Fig. la viser en foretrukket fremgangsmåte for prefabrikasjon av rørledningsseksjonene. Standard 12 m rørlengder eller forsveisede 24 m eller mer lange enheter1sveises sammen i en sveisehall 2 på land ved sjøen. Etter hvert som rørlengdene sveises på, skyves den ferdige del på passende underlag 3 og ut i sjøen. Hvis det er tale om flere enn en rørledning som skal legges sammen, blir alle sveiset samtidig og forsynt med sammenbindende stropper og annet utstyr. Detaljer om disse ting vil bli beskrevet senere. Den ferdige del av rørledningsseksjonene trekkes ut ved hjelp av en vinsj 7 på et fartøy 6 som holdes på plass med forankringer 8. Hvis rør-ledningsseksjonene ikke omfatter spesielle rørledninger for ballasteringsformål, trekkes rørledningsseksjonene ut på en ballasterbar bærende konstruksjon 4 som er fortøyd med forankringer 5.

Når rørledningsseksjonen er ferdig, blir den fraktet flytende til et passende lagringssted, f.eks. en beskyttet vik (fig.2), hvor rørledningsseksjonene blir lagret enten flytende eller nedsenket. Fig. lb viser i vertikalsnitt hvordan en slik rørled-ningsseks jon 9 trekkes ut fra sveisehallen 2 over et passende underlag 3 og ut i sjøen ved hjelp av en vinsj 7 på et fartøy 6 og hvilende på den bærende konstruksjon 4. Fig. 2a og b viser hvordan rørledningsseksjonen 9 blir trukket av den bærende konstruksjon 4 ved et vinsjarrangement 10 på land eller på en lekter 11 forankret med ankre 12, samtidig som et fartøy 13 trekker unna den bærende konstruksjon. Dette er fremgangsmåten som benyttes hvis rørlednings-enheten ikke har egne ballasteringsrør. Her bør nevnes at de enkelte lengdene legges ved siden av hverandre 14 på preparert havbunn 15 slik at de ved opplasting lett slipper fra havbunnen og uten unødvendige masser på rørets overflate.

Rørledningsseksjonene, som kan ha en lengde på f.eks. 3,5

- 10 km, kan være satt sammen av en eller flere rørlengder som skal brukes til transport av hydrokarboner, til ballasteringsformål eller til styringsformål, slik at en rørledningsseksjon her skal forstås som en komplett enhet og med det nødvendige

sammenkoplingsutstyr tilpasset antall rørlengder, de grunn-forhold og de forskjellige funksjoner som rørledningsenhetene skal dekke.

Typiske sammenkoplingsmåter for rørledningsseksjoner som skal ligge på slett bunn er vist på figurene 3, hvor fig. 3a, b og c viser en løsning for en transportrørledning 16 som er forbundet med et overliggende ballastrør 17 og festet sammen med avstandsstykker 18 og stropper 19 (vist stiplet i fig. 3a). Transportrørledningen, som i dette eksempel er uten vektkappe, er gitt et korrosjonsbeskyttende belegg. Dette belegget er også motstandsdyktig mot slag fra f.eks. fiske-redskaper. Transportrørledningen hviler i dette utførelsels-eksempel på fundamenter 20 som ved sin vekt gir stabilitet og gir et veldefinerte fundament og løfter rørledningen noe over havbunnen. Dette reduserer strøm- og bølgekrefter og dermed kravet til neddykket vekt (størrelse av ballastrøret). Avstandsstykkene 18 og fundamentet 20 er utformet slik at de ikke representerer noe hinder for fiske. Fig. 4a-c viser to transportrørledninger 16 buntet sammen med et ballastrør 17 med avstandsstykker 18 av f.eks. betong, med stropper 19 og med et sjikt 21 av elastisk materiale mellom rørende og betongen for å redusere skjærkraften i retning parallell med lengdeaksen for å redusere bøynings-motstand, f.eks. ved posisjonering og legging i tverrstrøm. For å bedre stabiliteten, er undersiden av betongklossene utført med tagger 23 for å gi god kontakt med havbunnen. Ingen av de viste utførelsesformene krever bruk av vektkappe i dette eksempel. Et innlegg 22 sørger for god overtrålbarhet. Under ballastrøret 17 er det montert i beskyttet stilling en styre-kabel eller rør av mindre diameter 24 vha. særskilte stropper 25 som kan være montert i en annen avstand fra hverandre enn stroppene 19. Fig. 5 viser to transportrørledninger 16 lagt sammen ifølge foreliggende oppfinnelse ved hjelp av en bærende konstruksjon som fjernes etter bruk i forbindelse med transport og installasjon. I stedet for avstandsstykker (som gir vekt og fundament, og som holder rørende sammen), er transportrørene her utstyrt med en vektkappe 25. Kravet til vektkappen er imidlertid betydelig redusert i forhold til hva som ville vært nødvendig hvis rørledningene ble lagt på tidligere kjent måte, dvs. i forholdsvis stor avstand fra hverandre. Ved legging ifølge foreliggende oppfinnelse kan rørledningene legges tett inntil hverandre og vil samvirke hydrodynamisk sett. Røret 24, som i dette tilfelle er tenkt brukt for transport av f.eks. kjemikalier til et produksjonsanlegg til havs ligger godt beskyttet mot strøm- og trålkrefter. Med et eller flere permanente ballastrør kan vektkapper erstattes av lettere ballastvekter utformet f.eks. som kombinert avstandsstykke mellom rørene og "fundament". Disse fundamenter forbedrer sidestabilitet av rørledningene og kan løfte ledningen litt over havbunnen og dermed redusere hydrodynamiske krefter og kravet til neddykket vekt vesentlig.

Fig. 6a,b,c viser en bærende konstruksjon i de tilfeller det ikke er aktuelt å benytte permanente ballastrør. Dens oppgave er å ta neddykket vekt av en rørledningsseksjon 9 under prefabrikasjonen (se fig. 1), og under slep enten til midlertidig lagringssted (se fig. 2) eller til leggestedet. Den bærende konstruksjon må tillate langsgående bevegelser av rørledningsseksjonen 9 med minst mulig friksjon under opplasting og ved utlasting i midlertidig lager eller ved ut-legging på installasjonsstedet. Den bærende konstruksjon skal også tjene i nødsituasjoner hvor det er nødvendig å lagre rørledningsseksjonen på havbunnen i påvente av at operasjonen kan fortsette. Kravene til den bærende konstruksjon er videre at den skal yte lite slepemotstand, ha liten stivhet, og at den har stor fleksibilitet med hensyn til lengde og oppdrifts-og ballasteringsforhold. Det siste oppnås ved at oppdriftsrør 26 og ballastrør 17 dimensjoneres slik at en viss, liten netto

oppdrift oppnås ved tomt ballastrør og liten neddykket vekt

ved vannfylt ballastrør. De kan gjøres lett utskiftbare for å kunne tilpasses andre vekter/rørledninger. Ballastrøret 17 danner trykkmessig ett kammer, mens oppdriftsrørene kan deles opp med skott. Oppdriftsrørene 26,26 behøver ikke være gjen-nomgående, og kan f.eks. bestå av lengder som følger enheter som den bærende konstruksjon er satt sammen av. Rammene 27 med rulle- eller glidelagre 28 utformes så strømlinjet som mulig, og lagrene så store at ruilemotstanden er akseptabel. Noen av rullelagrene kan om ønskelig utstyres med drift. Egnede

avstandsstykker 18 hjelper til å oppnå en rask montasje, nødvendig fleksibilitet/lav bøyestivhet og fordeling av punkt-belastninger. En bunnplate 29 gir støtte mot havbunnen f.eks.

når slep settes igang etter lagring på havbunnen. Aksiale krefter tas opp av strekk-stag 30. Sammenkobling av opp-driftsrør 26, ballastrør 17 og rammen 27 kan gjøres vha. stroppelignende fester 31.

Fig. 7 viser et eksempel på hvordan en bærende konstruksjon kan tilpasses for transport og legging av rørlednings-seks jon bestående av to rørledninger. Det skal forstås at den viste bærende konstruksjon lett kan modifiseres til å omfatte flere enn to ledninger, og ledninger med andre dimensjoner.

Den bærende konstruksjon settes sammen av elementer av passende lengde, f.eks. 250 m til en enhet på f.eks. 3-5 km. Elementene er koplet mekanisk sammen på løsbar måte for å ta opp kreftene mellom dem, og ballastrørene koples sammen til ett sammenhengende kammer. I nødstilfeller hvor det er vanskelig med den tilgjengelige slepekraft å foreta utlasting kan den mekaniske koplingen frigjøres (med slaglengde-begrensende anordning, f.eks. kjetting), for å konsentrere utlastingskraften til den seksjon som skaper stor motstand.

En sammensatt bærende konstruksjon avsluttes på endene med moduler utrustet med endestykker. Disse har følgende spesielle utrustning:

fester for slepevaiere

- ventiler for ballastering

kopling mot koplingsplattformen

tilleggsoppdrift som brukes ved opphenting av rørled-ningsseksjoner fra havbunnen (bare en av endene) - anordning for styring av enden på rørledningsseksjonen under opplasting - avtagbar anordning for børsting og spyling av rør- sek-sjonens overflate ved opplasting fra havbunnen på lagringsplass, eller ved fjerning av en rørledning

etter endt brukstid

anordning for festing av rørledningen under transport.

Sammenkopling oa legging av rørledningen UTEN permanent ballastrør.vist i fig 8a og b.

Fremgangsmåten ligner på den kjente S-metode, men rørled-ningen 32 er helt (eller nesten) understøttet av en "stinger" 33 som er stort sett identisk med den bærende konstruksjon vist på fig. 6 og 7, bortsett fra lengden, som er kortere, ca. 3-5 ganger vanndybden. Riktig dimensjonering med hensyn til oppdrift og neddykket vekt gjør at summen av kreftene på stingeren og rørledningen i vertikalplanet er liten. Avhengig av ballastrørets dimensjoner vil summen av kreftene fra havbunnen til ca. halve vanndybden være rettet nedover (neddykket vekt), og videre til vannoverflaten rettet oppover (netto oppdrift). Disse kreftene er små, og dermed er også kravet til strekk for å holde bøyespenningene innenfor gitte grenser lite, og kan vanligvis tas hånd om av en havgående slepebåt 34. Ankring er ikke nødvendig, og ville forøvrig, med den store potensielle leggehastingheten, være en begrensende faktor.

Sammenkoblingen av rørledningen 32 understøttet av stingeren 33 og med rørledningsseksjonen 9 understøttet av bærende konstruksjon 4 foretas på en egnet plattform 35 på et fartøy 36 (fig.8) etter kjente metoder. Kravet til fartøyet 36 er:

små bevegelser på grunn av vind og sjø

- eget maskineri for å kompensere for strømkrefter

slik at de ikke overføres til rørledningene.

Utlastingen styres av taubåt 34.

I begynnelsen av utlastningen er det sannsynlig at motstanden til utlastningen av rørledningsseksjonen 9 fra den

bærende konstruksjon 4 og rørledningen 32, nå sammenkoblet med 9, fra stingeren 33 er større enn drivende krefter på grunn av gravitasjon på røret 32. Det er derfor nødvendig med økt kraft fra taubåt 34, eventuelt også fra strekkmaskin på fartøy 36,

ikke vist, og/eller egen fremdrift på bærekonstruksjon 4 for å trekke stingeren 33 og bærekonstruksjonen 4 og fartøyet 36 unna rørlengdene 33 og 9. Utlastningsmotstanden minker med økende lengde rørledning som har forlatt den bærende konstruksjonen 4 og senere stingeren 33 og lagt seg på havbunnen, inntil rørledningsseksjonen 9 må holdes igjen og utlastningen

styres enten ved hjelp av strekkmaskin eller ved hjelp av vaiere og vinsj på fartøy 36. En reservetaubåt 37 er koblet til konstruksjonen 4 og tar i tilfelle svikt av hovedtaubåten 34 over styring av bærekonstruksjonen 4 og stingeren 33.

Legging av parallelle rør uten permanent ballastrør i liten avstand fra hverandre er fordelaktig med sikte på: 1) å redusere hydrdynamiske krefter og dermed redusere krav til vektkappe, 2) å halvere antall slag ved passering av fiskeredskap over ledningene, 3) å skape beskyttelse av rør og kabler av smådiameter som legges mellom rørledningene.

Sammenkopling og legging av rørledninger MED permanent ballastrør.

Sammenskjøting av rørledningsseksjoner utstyrt med permanent ballastrør utføres på lignende måte som for rørlednings-seksjoner uten permanent ballastrør på en plattform montert på et fartøy som vist på fig. 8. Rørledningsenhetene flyter her uten hjelp av spesielle bærende konstruksjoner, se fig. 9 som viser situasjonen etter at rørledningsseksjonene 38 og 39 er koplet sammen og leggingen er i gang.

Når sammenkoblingen av rørledningsseksjonene er ferdig, lastes de av sammenkoplingsplattformen 35 til flytende tilstand. Dermed blir denne frigjort og den forflyttes til den fri enden av rørledningsenheten 39. Samtidig med dette begynner ballastering av den leggeklare del av rørledningsseksjonen 38 som antar en S-form som forplanter seg langs rørledningen. Ballasteringen avsluttes med enden av rørledningen 39 fortsatt flytende i overflaten. Rørledningsenden festes til plattformen 35. En ny rørledningsenhet 39 koples opp til plattformen 35 og sammenkoblingen kan starte på ny.

Fig. 10 viser en av en rekke mulige løsninger for en sammenkoplingsplattform og et fartøy som denne er montert på. Et mini halvt nedsenkbart fartøy 36 bærer en plattform 35. Plattformen er slik anordnet at rørledningsseksjonene 38 og 39 som skal sammenkoples blir liggende i horisontal posisjon i vannflaten (dvs. ingen påtvungne bøyespenninger). Rørlednings-endene holdes på plattformen fast uten relative bevegelser og i riktig posisjon for sammenkoblingen. Under hele sammen-koplingsoperasjonen blir alle krefter fra begge sider av rørledningsseksjonene, m/uten bærende konstruksjoner, overført til plattformen. Under arbeidet er arbeidsområdet på plattformen 40 tømt for vann. Arbeidsområdet er utformet som en dokk hvor endeveggene hvor rørende innføres er utrustet med tetningsanordninger (ikke vist). Etter endt sammenkopling og skjøting fylles dokken igjen, fastspenningen av rørledningen løses, og rørledningen (nå sammenkoblet av 38 og 39) flyter fritt. Plattformen eller dokken 35 trekkes sideveis og den flytende rørledningen forlater plattformen.

Som tidligere nevnt er det forutsatt at eventuelle ekspansjonssløyfer skal inngå som del av en prefabrikert inntrekkingsmodul. Den prefabrikerte inntrekkingsmodulen skjematisk vist i en eksempelutførelse for to rørledninger i fig. 11 består av tre seksjoner;

1) : Inntrekking- og avstandsseksjon 41 som fører rørled-ningene 44 til riktig posisjon og retning for inntrekking inn i tetnings- og inntrekkingsrørene 45 montert i plattform 46, 2) : Seksjon med ekspansjonssløyfer 42 og oppdrifts- og ballastrør 47, og 3) : Tilkoblingsseksjon 43 som kan ballasteres slik at enden 48 flyter på overflaten og resten av seksjonen danner en slak S-form mellom havbunnen og overflaten når det skal koples til påfølgende (regulære) rørledningseksjoner som beskrevet og vist på fig. 8 og 9. Seksjonen 43 er i prinsippet lik enheten vist i fig. 6 og 7, og fjernes ikke etter inntrekkingen av rør 44 inn i plattformen 46 men forblir en del av installasjonen. Seksjonen 41 har samme karakteristiske trekk som seksjon 43 men danner i tillegg i vertikalplanet en skrånende rampe som fører ledningen 44 i riktig høyde i forhold til inntrekkings-rørene 45. Dersom rørene 45 ikke er parallelle, eller har en annen avstand enn ledningene 44 på den prefabrikerte enheten, er seksjonen 41 utformet slik at ledningene 44 får den ønskede retning for inntrekking. Seksjonene 41 og 43 tillater rørene 44 å gli langs og rotere rundt lengdeaksen. Rotasjon av rørledningen er påkrevet før utslep for å gi ekspansjons-sløyfene 49 en gunstig vinkel under uttauing og etter ned-setting for å returnere sløyfene til horisontalstilling. Dette vil bli beskrevet mer detaljert senere. Glidning av rørene 44 er påkrevet i seksjonene 41 og 43 under inntrekkingen inn i rørene 45 og i operasjonsfaser når rørene 44 blir utsatt for ekspansjon og kontraksjon pga. temperatur- og trykkvaria-sjoner. Enden av inntrekkingsmodulen utrustes med et ende-stykke 50 som styrer denne enden av ekspansjonsmodulen inne i motstykkene 51 på plattformen 46 og dermed i den nøyaktige posisjon.

Inntrekkingsmodulen (permanent):

- styrer og understøtter ledninger inn i plattform,

- kan inneholde ekspansjonssløyfer,

- ekspansjonssløyfen(e) med rørseksjonene kan dreie om lengdeaksen ved anbringelse til transport/slepeposisjon, - modulen slepes i overflaten men kan senkes ned til havbunn for en midlertidig beskyttelse mot f.eks. bølger. Fig. 12 viser flere viktige detaljer rundt seksjonen med ekspansjonssløyfe (bærende konstruksjon på tilstøtende seksjoner, det er inntrekkings- og avstandsseksjon 41, og tilkoblingsseksjon 43 er ikke vist). Sløyfeseksjonen 42 består av følgende hoveddeler: tilpasningsrørdeler 52, understøttelser 53 med rørfester 54 på den ene siden og glidelagre 55 på den andre siden, glideunderlag/fundamenter 57, elementer 58 som overfører strekk mellom inntrekkingsseksjon 41 og tilkoblingsseksjon 43 i løpet av transport og installasjon av hele prefabrikerte rørledningsenheter, oppdrifts- og ballasteringsrør 47. Rørledningene 48 med ekspansjonssløyfene 49 kan trekkes inn i plattformen individuelt. Bærende konstruksjon 4 for seksjon 41 og 43 med de tilhørende fundamentene 56 og 57 er i ro i løpet av inntrekkingen av rør 48. Når røret 48 trekkes inn i plattformen, glir tilpasningslengden 52 inn i bærekonstruksjonen 4 for seksjon 41 og sløyfen 49 med støtter 53 og oppdriftsrør 47 glir på havbunnen understøttet av glide-fundament 57 mot plattformen. En tilsvarende lengde (noen få meter) av røret 48 glir ut av bærekonstruksjonen 4 i seksjon 43. Når produksjon av hydrokarboner settes i gang, vil rørene 48 varmes opp, og sløyfen 42 trer i funksjon. Røret i sløyfen 49 vil deformere seg og gli horisontalt i glidelager 55. Ved produksjonsstans vil rørene avkjøles, og sløyfen vil gli tilbake. Ekspansjonssløyfene er vanskelige å frakte flytende i horisontalstilling på grunn av bølgeinduserte bevegelser og krefter. Slep av et enkelt rør med ekspansjonssløyfe kan foretas med sløyfen i vertikalstilling. Fig. 13a, b og c viser en foretrukket fremgangsmåte hvor en inntrekkingsmodul med to ekspansjonssløyfer kan taues til installasjonsstedet på en fordelaktig måte.

Ekspansjonssløyfene 49 som i utgangspunktet flyter til hver side i overflaten, trekkes opp og mot hverandre før utslep ved hjelp av en ramme 59 og vaiere 60 som strammes inn ved hjelp av vinsjer 61 til de to sløyfene danner en V-form.

Som nevnt tidligere er rørledningene i inntrekkings-seksjonen 41 og tilkoblingsseksjonen 43 understøttet slik at rotasjonen langs lengdeaksen ikke blir hindret. Vekt og oppdrift av sløyfen er dimensjonert slik at når sløyfene er i transportstillingen er strekket i vaieren 60 større enn de forventede bølgekrefter på sløyfen 49 slik at sløyfene, vaier-ne og rammen oppfører seg i bølger som et stivt legeme.

Fig. 14 viser en prefabrikert inntrekkingsmodul 62 med ekspansjonssløyfer 49 i to faser; på fig. 14a er inntrekkingsmodulen under slep til installasjonsstedet ved hjelp av to taubåter. Taubåten 34 er den som utfører slepet mens taubåten 63 hjelper til ved passering av trange farvann og senere ved

overføring av inntrekkingsenden 48 til havbunnen. På fig. 14b er inntrekkingsmodulen vist lagt på havbunnen. En slik situa-sjon er ikke planlagt i en regulær situajon men kan oppstå som følge av uforutsett forverring av været og som fører til at

slepet må avbrytes. Inntrekkingsmodulen 62 ligger trygt på havbunnen mens slepebåtene 34 og 63 er i ventestilling med slepevaier 64 og hjelpevaier 65 enten til- eller frakoplet.

Fig. 15 viser de enkelte faser ved manøvrering av den prefabrikerte inntrekkingsmodulen 62 med ekspansjonssløyfer 47 til en plattform 46 og de enkelte operasjoner ved den etterpå-følgende inntrekking av rørledningen inn i plattformen. De enkelte faser vist i figuren er: a: Slepet ankommer til installasjonsstedet, hjelpevaier 65

koples til inntrekkingsvaier 66 holdt ved vannflaten

ved hjelp av bøye 67.

b: Taubåt 63 kopler ledningen 68 til inntaket på

sløyfen 47. Ledningen anvendes i senere faser for ballastering av oppdriftsrøret i sløyfen og for betjening av vinsjer under legging/rotasjon av sløyfene ned på havbunnen .

c: Taubåt 34 strammer opp slepevaier 64 og inntrekkingsvaier 66. Enden 48 av rørledningsenheten 62 blir trukket dype-re under vannflaten motvirket av netto oppdrift av inntrekkingsmodulen 62. En vinsj på plattformen 46 begynner

å trekke inn vaier 66.

d: Enden 48 av inntrekkingsmodulen 62 er trukket inntil

plattformen til anslag mot et spesielt anlegg 51.

e: Ballastering av rørledningsenheten 62 er i gang. Rør-ledningsenheten 62 danner en slak S- kurve som forplanter seg med styrt hastighet til taubåten 34 inntil hele ballasteringsrøret er fylt med vann og den frie enden 69 av 62 senkes ned på havbunnen ved hjelp av vinsj på sle-pebåten 34 som opererer slepevaieren 64. Figuren viser S-kurven i flere typiske stillinger.

f: Hele rørledningsenheten 62 er lagt i riktig trasé ned på

havbunnen, båt 63 ballasterer sløyfen, vinsjer sløyfene 47 ned på havbunnen, fjerner rammen med vinsjene og til

slutt er ledningene klare for individuell inntrekking inn i plattformen ved hjelp av to vaiere som forbinder endene på ledningene med vinsjene i plattformen. Disse vaiere koples til rørledningene på et passende tidspunkt

enten før nedsenkning av 62 eller ved hjelp av fjernstyrt undervannsfartøy etter at 62 er blitt lagt ned på havbunnen.

I de tilfeller hvor rørledningsenhetene skal passere særlig kuperte steder på havbunnen, og eller steder med store påkjenninger fra bølger, strøm og vanntransportert materiale så som neddykket skjærgård som vanligvis passeres ved ilandfø-ring av rørledninger, kan de prefabrikerte rørledningsenhetene understøttes og beskyttes av en bærekonstruksjon vist i fig. 16 som er bygget på samme prinsipp som bærekonstruksjonen vist i fig. 6. Foruten transport og installasjon av rør-ledningsenheten, bærer og beskytter denne permanente konstruksjon ledningene også i løpet av ledningenes operasjonstid ved å avlaste ledninger for bøyespenninger på grunn av bunnens topografi, fra spennings-konsentrasjoner på grunn av lokale ujevnheter på havbunnen så som fjell i dagen, skjermer ledningen fra hydrodynamiske krefter indusert av bølger og strøm, og skjermer ledningen fra andre mekaniske påkjenninger. Ved at ballasteringsrøret fylles med luft til ønsket netto oppdrift for den aktuelle del av rørledningsenheten, kan denne holdes i passende høyde over havbunnen ved at den holdes på plass ned vaiere o.l. festet til forankringer i havbunnen. Bærekonstruksjonen kan ogå brukes i kombinasjon av kjente tiltak så som understøttelser av forskjellige slag og fjerning av topper på havbunnen.

En konstruksjon for kryssing av ujevn havbunn (permanent) tilpasses for selektiv ballastering som varierer med under-støttelsesbetingelser: 1) seksjoner i kontakt med havbunnen: ballastering med vann, eller tyngre stoffer så som betong, 2) frie spenn over en viss lengde forblir i luften i tilhø-rende deler av oppdriftsrør. Ved lange spenn holdt i posisjon vha. kabler/strekkstag kan oppdriften økes ved økt diameter av oppdriftsrøret (-ene) og ved bruk av flere oppdriftsrør.

Konstruksjonen kan brukes i forbindelse med andre kjente tiltak ved fire spenn, så som planering av havbunnen, under-støttelse o.l.

Konstruksjonen for ilandføring er i prinsipp lik konstruksjonen for kryssing av ujevn havbunn. Følgende kommer i tillegg:

- kan forberedes for inntrekking av fremtidige rør,

- enden av rørledningen kan ballasteres/deballasteres.

Bærekonstruksjonen for transport er fortrinnsvis sammensatt av seksjoner som tilsammen danner ønsket lengde, og for å avhjelpe problemer ved utlastning hvis motstanden ved utlastning øker over den tilgjengelige kraften. Endeseksjonen er spesielt utformet for opplastning av prefabrikerte rør-seksjoner lagret på sjøbunn, og er innrettet med oppdrift, styring, og midler for rengjøring av røroverflaten.

Fig. 16a og b viser bærekonstruksjon eller dens del som er egnet til å hvile på ujevn havbunn. Enheten i dette eksem-plet viser en ilandføringsmodul som omfatter 3 store tran-sportrør 70, et mindre servicerør 24 og to oppdrifts- og ballastrør 71. Rør 71 hviler på en understøttelse 72 mot en øvre 73 og nedre ramme 74. Ballastrørene er luftfylte under transport, og fylles med vann under installasjonen, eller, hvis stor vekt er ønskelig, med tunge masser, f.eks. betong. Der hvor netto oppdrift er ønskelig, forblir disse rørene luftfylte.

Den stingerlignende bærekonstruksjonen som fastgjøres på fartøyet for legging av rørledningen uten egen oppdrift er i prinsippet lik bærekonstruksjonene og er utrustet for: - dannelse av symmetrisk S-kurve (neddykket vekt av nederste seksjon er lik til nettooppdrift av øverste seksjon og seksjonen i overflaten), - kontakt med havbunnen og gliding langs etter denne.

Dersom installasjonshensyn gjør det påkrevet med liten bøyestivhet, kan samvirke mellom de to ballastrørene 71 redu-seres ved en gummilist 75 som ikke overfører skjærkrefter men tillater tøyning. På oversiden av konstruksjonen plasseres beskyttende matter 76 som beskytter rørledningene 70 og 24 mot fallende gjenstander, større stein som ruller ved stor bølge-gang o.l. Nedre ramme 74 er utstyr med fundamenter 77, som kan tilpasse seg ujevnt underlag ved at de har fleksibel opp-lagring, f.eks. ledd 78. Undersiden kan også være forberedt for tiltak som vil bedre understøttelsesforhold (utilsiktede frie spenn) ved bruk av f.eks. oppjekkbare understøttelser, sandsekker, sekker som injiseres in situ med masse som stør- kner o.l. (ikke vist, kjent teknikk). Transportrørene 70 hviler på ruller/glidelagre 28 som tillater aksiell bevegelse under prefabrikasjon, sammenkoblingen med standard rør-ledningsseksj oner og ved eventuelle bevegelser på grunn av ekspansjon eller kontraksjon. Fig. 16 c og d viser fremgangsmåten hvor det er ønskelig at ilandføringsmodulen/bærekonstruksjonen skal holdes i avstand over havbunnen, f.eks. over en kløft i bunnen. Sammenkoblingen av transportrør og ballastrør er stort sett den samme, men her holdes ballastrørene luftfylte hele tiden med lufttrykk likt eller større enn det hydrostatiske trykk for å redusere fare for lekkasje. Konstruksjonen lages fortrinnsvis stiv ved at ballastrørene på begge side samvirker ved at gummilisten 75 sløyfes, og avstivinger 79 anordnes. Enheten holdes i korrekt høyde over havbunnen ved hjelp av fortøynin-ger 80 og 81. Posisjonering av enheten skjer ved lengde-justering av innfesting til ankere i havbunnen (ikke vist). Netto oppdrift av enheten balanseres under transport og installasjon ved temporære lodd 82, f.eks. en kjede av betong-klosser, som fjernes etter at konstruksjonen er installert og fortøynigen 80 strammet til. Når loddene 82 er fjernet, får fortøyningene 80 og 81 den ønskede forspenning, som kan etter-justeres. Fig. 17 viser ilandføringsmodulen 83 lagt over et vanskelig område i forbindelse med ilandføringen over meget kuppert havbunn 84 (høydene er ca. ti ganger av lengdene i denne figuren). Konstruksjonen 83 strekker seg over lengde 85. Forholdene på utsiden av konstruksjonen ned mot dypet er slik at ledninger 70 kan ligge fritt på havbunnen. På den motsatte enden er forholdene slike at ledningene 75 enten kan ligge ubeskyttet eller er over vannflaten og skvalpesonen. I lengde-retningen består ilandføringsmodulen 83 av tre karakteristiske seksjoner 86, 87 og 88 med hensyn til utforming av tversnitt som er tilpasset forskjellige oppgaver disse seksjoner har. Seksjon 86 er "standard" seksjon med støtte og beskyttelse som primære oppgaver. Seksjon 87 kan "absorbere" overlengden av ledninger 70 og ledninger løftet ut av seksjon 88 til overfla ten for sammenkopling med tilstøtende rørlednigsseksjoner. Seksjon 88 er utformet slik at ledningene kan løftes ut av seksjonen for sammenkopling. Med hensyn til oppdrift og vekt i operasjonsfasen består konstruksjonen 83 av seksjoner 89, 90, 91, 92 og 93. Seksjoner 89 og 91 har relativ stor neddykket vekt for å sikre stabilitet av disse seksjoner når de er utsatt for bølger og strøm. Seksjoner 90 og 92 har så stor netto oppdrift at strekket i vertikale forankringsvaiere 80 er større enn den største forventede nedadrettet bølgelast på konstruksjonen 83. Dette kreves for å unngå vertikal bevegelse av konstruksjonen 83 og slakk i fortøyningene 80 forankret i bunnen 84 eller i ankerblokker 94. Sideveis påkjenninger tas enten av stivheten konstruksjonen 83 dimensjoneres for eller i kombinasjon med sideveis forankring med stag/vaier (ikke vist). Seksjon 93 strekker seg over havbunnen hvor - på grunn av vanndybde og topografi - både laster og underlaget er mer gunstig og konstruksjonen 83 kan ligge med sin egen vekt (bærerørene vannfylt) uten andre tiltak.

Fig. 18 viser de viktigste faser i legging av en eller flere rørledninger fra plattform 46 til landanlegg 95 hvor samme teknologi (basert på prefabrikasjon av rørseksjoner på land) og operasjoner (basert på utslep og ballastering) er benyttet for å skape helhet i hele prosjektet som innbefatter transport og inntrekking av rør med ekspansjonssløyfer inn i plattformen, legging av rør fra plattform til land og ilandfø-ring av rør til landanlegget over en neddykket skjærgård, evt. også passering av områder med vanskelig havbunn. De typiske faser er: a: slep av inntrekkingsmodulen 62 med ekspansjonssløyfer 47, b: nedsenkning av inntrekkingsmodulen 62 ved hjelp av vaier-trekk fra plattformen 46,

c: sammenkopling av prefabrikerte seksjoner 38 og 39 er igang på fartøy 36 hvor en del av rørledninger 32 er lagt på havbunnen, samtidig som ilandføringsmodulen med rør-seksjoner 83 ved ilandføring er under installasjon,

d: ilandføringsmodulen 83 er installert og legging av rør 32

fortsetter,

e: endene av rørseksjoner 97 installert i ilandførings-modulen 83 er deballastert til overflaten, ført inn på sammmenkoplingsplattformen på fartøyet 36 og er under

sveising med rørseksjoner 38,

f: sammenkoplingen er ferdig, rørseksjoner 38 og 97 er dratt ned mot oppdrift ved hjelp av vinsj 98 og vaier 99 hvor i siste fasen, for å minske strekket i vaier 99, seksjonene 38 og 97 er sakte ballastert styrt fra fartøyet 36 gjen-nom ledninger 100 inntil hele seksjon 38 og 97 er lagt på havbunnen og inn i bærekonstruksjonen 83 og ballastrør i seksjon 97 er fylt med vann.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til bruk ved installasjon av lange, sammenhengende rørledningsenheter langs en trasé på en sjøbunn, vanligvis fra en landbase til en fralandsplattform e.l., av den art hvor rørledningsenheten, vanligvis omfattende to eller flere sideveis anordnete rørledninger opplagret i en ramme med eller uten egen oppdrift og som prefabrikeres på land ved en landbase og deretter føres ut i sjøen i flytende eller senket tilstand, og hvor rørledningen for den totale leggestrekningen fremstilles på land i et fastlagt antall lange seksjoner (9), hver f.eks. med en lengde på fra 3-10 km, hver av hvilke seksjoner (9) igjen består av et antall sammensveisete rør-elementer som hvert kan ha en lengde på f.eks. 12 m, og hvor i det minste rørledningen eller rørledningene i seksjonen som skal tilkoples fralandsplattformen e.l. utstyres med en utoverrettet ekspansjonssløyfe, karakterisert vedat rørseksjonene transporteres/trekkes en etter en ut i sjøen og deretter forflyttes for lagring midlertidig i smult farvann, hensiktsmessig side ved side, enten i flytende stilling eller i neddykket stilling på sjøbunnen, hvorunder hver ekspansjonssløyfe eller sløyfene innrettes slik at de strekker seg i retning horisontalt ut fra respektive ledninger, når transporten og installasjonen av rørledningene i rekke etter hverandre langs den valgte trasé skal igangsettes, forbindes en første rørseksjon til bukseringsutstyret for transport av rørledningen ut til installasjonsstedet, idet før transporten igangsettes svinges en eventuell ekspansjonssløyfe på en rørledning i angjeldende seksjon med egnete midler til en oppoverrettet eller vertikal stilling, samtidig som tilstø-tende deler av rørledningen dreies i sine opplagringer i rammen, ved ankomsten til fralandsplattformen e.l. senkes forenden på den første seksjonen ned på sjøbunnen ved hjelp av permanente eller midlertidige ballasteringsinnretninger, ekspansjonssløyfen svinges ned til sideveis rettet, horisontal stilling, i alt vesentlig langs sjøbunnen, hvoretter de respektive rørledninger forbindes og skjøtes til sine respektive koplingspunkter på installasjonen ved sjøbunnen, hvoretter påfølgende rørseksjoner, en etter en, transporteres fortløpende ut til leggestedet langs den forutbestemte ledningstrasé, anbringes i riktig posisjon for sammenskjøtning til enden på den første og deretter på de påfølgende endene av foregående seksjon, hvilken sammenskjøting finner sted i overflatestilling ved hjelp av utstyr anordnet på et hjelpefartøy (6), mens de foregående, ferdig sammenskjøtede rørseksjoner er lagt fortlø-pende ned på sjøbunnen, mens endepartiet på den til enhver tid nærmest hjelpefartøyet posisjonerte rørseksjon er løftet opp til overflatestilling ved fartøyet for skjøting til neste seksjon, hvoretter angjeldende rørseksjon senkes kontrollert ned på sjøbunnen ved hjelp av egnet ballasteringsutstyr (4,17), hvoretter eventuelle ekspansjonssløyfer svinges ned tilbake til horisontal stilling helt eller delvis til anlegg mot sjøbunnen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav l,karakterisert vedat det benyttes rørledning eller rørledninger uten påbyggete eller innebyggete oppdrifts-organer, idet ledningene senkes ned fra fartøyet til sjøbunnen ved hjelp av en ikke-permanent, oppdriftsgivende, fleksibel bærekonstruksjon (4) som er fastgjort ved utgangsstillingen på fartøyet og som trekkes bort og fjernes fra rørledningen eller ledningene etterhvert som disse legges ned på sjøbunnen fra bærekonstruksj onen.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav l,karakterisert vedat rørledningen eller ledningsenheten (9,9) på i og for seg kjent måte sammenbygges permanent med en eller flere ballasteringsledninger (17) med regulerbar oppdrift, hvilke ballasteres gradvis etter sammen-skjøtingen på hjelpefartøyet slik at rørledningen blir tyngre enn vann og senkes ned på sjøbunnen samtidig som fartøyet (6) bevees langsover traséen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat rørseksjonene (9,9), etter ferdig fremstilling på landbasen, trekkes ut i sjøen en etter en på en i sjøen stabilt plassert, flytende, bærende, langstrakt konstruksjon (4), hvis lengde tilnærmet svarer til lengden av rørseksjonen, hvilken bærekonstruksjon er forsynt med glide/rullelager (28) for mottagelse av rørseksjonen, hvoretter den bærende konstruksjonen med innlastet rørseksjon forflyttes til det midlertidige lagringsstedet for avlegging av rørseksjonen, idet den bærende konstruksjonen forflyttes tilbake til utgangsstedet for mottagelse av en ny rørseksjon, osv.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisert vedat den ikke-permanente, bærende konstruksjonen (4) for rørledningen på i og for seg kjent måte er utstyrt med en eller flere ballasteringsledninger med seksjonsvis regulerbar oppdrift, slik avpasset at det kan oppnås en viss, liten netto oppdrift ved tomt ballastrør, og en liten neddykket vekt ved vannfylt ballastrør med pålas-tet rørseksjon.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav l,karakterisert vedat det anvendes rørlednings-seksj oner som på i og for seg kjent måte er utstyrt med et eller flere permanente ballastrør (17,26,26), ved at rørled-ningsseksj onene etter fremstilling på landbase trekkes ut i sjøen og forflyttes i flytende tilstand til det midlertidige lagringsstedet, hvoretter rørledningsseksjonene ved ballastering senkes ned til et utvalgt leie på sjøbunnen.

7. Anordning ved bærekonstruksjon til bruk ved fremgangsmåten som angitt i krav 2, karakterisert vedat bærekonstruksjonen er delt opp i et antall atskilte lengder eller elementer, hver f.eks. med en lengde på 250 - 300 m, hvilke er løst sammen-koplet f.eks. ved hjelp av ledd, kjettinger e.l., slik at bærekonstruksjonen antar en lengde av f.eks. 3-5 km.

8. Anordning som angitt i krav 7,karakterisert vedat endeelementet er utstyrt med anordninger for opplasting av prefabrikerte rørseksjoner lagret på sjøbunnen, hvilken anordning omfatter organer for ballastering, styring, manøvrering samt mekanisk utstyr for håndtering av rørseksjonene.