DE2503618A1

DE2503618A1 - Verfahren zum legen von pipelines und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2503618A1
Application number: DE19752503618
Authority: DE
Inventors: Joseph Edward Barrett
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1975-07-31
Also published as: NO142316B; NO142316C; IE40457B1; DK140385C; DK20775A; DK140385B; IE40457L; NO750208L; GB1489186A; NL7500508A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. A. VAN DERWERTH DR. FRAN Z LE DE RE R

(1934-1974) ^β MÖNCHEN 80

LUCILE-GRAHN-STR.22 - TEL. I0891472947"

München, 24. Januar 1975 EN 3654

THE BRITISH PETROLEUM COMPANY LIMITED Britannic House, Moor Lane, London EC2Y 9BU,

England

Verfahren zum Legen von Pipelines und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Legen von Unterwasserpipelines, die Rohöl von Unterwasserölbohrungen zur Küste, d. h. an Land, bringen können. Vieiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in lOrm von Unterwasserfahrzeugen, die hierzu verwendet werden können.

Konventionelle Unterwasserpipelin.es für öl werden aus Einzellängen aus gewichtsbeschichteten Stahlrohren hergestellt, die auf einer Verlegebarke zusammengeschweißt und in das Meer abgesenkt werden. Je größer die Tiefe des Meeresbodens ist, um so größer ist die Zugspannung, die während des Verlegevorganges von der Pipeline ausgehalten werden muß, wobei sich als Ergebnis ergibt, daß das Verlegen von Pipelines in Tiefen größer als 30 m beträchtliche technische Schwierigkeiten hervorgerufen

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TELECRAMMEi L E D E R E R P AT E N T MÖNCHEN

hat und die Verwendung von relativ dicken Stahlrohren erfordert hat, um die hierbei auftretenden Zugspannungen auszuhalteh. Die Schwierigkeiten beim Verlegen von Stahlpipelines werden noch in starkem Maße durch Bedingungen einer rauhen See erhöht, und wenn die Wellenhöhen größer als ein vorgegebener Wert für irgendeine Arbeitsweise des Verlegens werden, muß der Verlegevorgang abgebrochen werden. Dies bedeutet, daß die Verlegevorgänge für viele Monate im Jahr äußerst schwierig oder sogar unmöglich in bestimmten Seegebieten sind, z. B. in der Nordsee.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Verlegen von für die Beförderung von Rohöl geeigneten Unterwasserpipelines, welches weitestgehend unabhängig von den Seebedingungen durchgeführt werden kann. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung·eines Unterwasserfahrzeuges, das zum Verlegen solcher Unterwasserpipelines geeignet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verlegen von Unterwasserpipelines, die zum Fördern von Rohöl an die Küste geeignet sind, zeichnet sich dadurch aus, daß ein faserverstärktes Rohr aus einem hitzehärtbaren Harz innerhalb eines getauchten Unterwasserfahrzeuges, das sich über den Meeresboden bewegen kann, hergestellt wird, daß das hergestellte Rohr innerhalb des Fahrzeuges gewichtsbeschichtet wird und daß das beschichtete Rohr aus dem getauchten Fahrzeug herausgeführt wird.

Arbeitsweisen zur Herstellung von Rohren aus hitzehärtbaren Harzen sind an sich bekannt, und sie können leicht für eine Durchführung innerhalb eines getauchten Fahrzeuges angepaßt werden. Solche Arbeitsweisen sind z. B. in Kapitel II (Tube and Rod Production) von Glass Reinforced Plastics, 2. Auflage, herausgegeben von Philip Morgan, Verlag Iliffe and Sons Limited,

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"beschrieben. Solche Arbeitsweisen können Extrusions- oder Einzelfäden-Wickelverfahren umfassen.

Eine große Vielzahl von verstärkenden Pasern kann verwendet werden. Zum Beispiel können die Fasern aus anorganischem oder organischem Material bestehen. Beispiele von anorganischen Fasern sind Glasfasern und Metallfaden, ζ. B. Stahldrähte. Beispiele von organischen Fasern sind die zahlreichen polymeren Fasern, die durch das verwendete, hitzehärtbare Harz nicht angegriffen werden, z. B. bei Verwendung von ungesättigten Polyesterharzsystemen, Nylon-, Polyäthylenterephthalat-(Terylen-) und Kohlefaden. Gemische von verschiedenen Fäden "... können Rohre mit den gewünschten Eigenschaften ergeben. Die bevorzugten, hitzehärtbaren Harze sind ungesättigte Polyesterharze und Polyepoxyharze. Vorteilhafterweise wird das Rohr kontinuierlich mit der gleichen Geschwindigkeit hergestellt, mit welcher die fertige Pipeline auf den Meeresboden überführt wird. Alternativ kann die Vorrichtung zur Herstellung des Rohres so angeordnet sein, daß sie sich innerhalb des Fahrzeuges bewegt, so daß eine Rohrlänge hergestellt wird, die dann beschichtet werden kann. Diese Länge von beschichtetem Rohr wird dann aus dem Fahrzeug herausgestoßen, wenn die das Rohr herstellende Vorrichtung in ihre Ausgangslage vor der Herstellung einer weiteren Rohrlänge bewegt wird. Das hergestellte Rohr muß gewichtsbeschichtet werden, um seine Stabilität auf dem Meeresboden sicherzustellen. Der bevorzugte Gewichtsüberzug besteht aus Zuschlagstoff, der unter Bildung einer festen Beschichtung mit einem geeigneten, hitzehärtbaren Harz gebunden ist. Die V-erwendung von gebundenem Zuschlagstoff ' hat den Vorteil, daß die -die fertige Beschichtung mit guter Schlagfestigkeit ergebenden Bindemittel leicht erhältlich sind, und daß der Zuschlagstoff die erforderliche Druckfestigkeit

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"besitzt, um den beim Verlegen und Verwenden von Pipelines in tiefer See vorkommenden Drücken zu widerstehen. Vorteilhafterweise ist das zum Binden des Zuschlagstoffes verwendete Harz dasselbe Harz, das bei der Herstellung des Rohres verwendet wurde. Hierdurch wird eine gute Bindung zwischen dem Rohr und der Gewichtsbeschichtung sichergestellt.

Eine bevorzugte Gewichtsbeschichtung besteht aus einem Gemisch aus ungesättigtem Polyesterharz/Zuschlag, welches einen klassierten Zuschlag enthält, so daß die Zwischenräume zwischen den Teilchen des Zuschlagstoffes auf ein Minimum herabgesetzt werden und daher die erforderliche Menge an ungesättigtem Polyesterharz herabgesetzt wird. Vorzugsweise werden Verhältnisse von Zuschlag zu Harz von 1 : 7 bis Λ : 15> bezogen auf Gewicht, verwendet. Konventionelle Vibrationseinrichtungen können verwendet werden, um die Gewichtsbeschichtung rings um das Rohr zu verdichten, bevor sie erhärtet.

Die äußere Oberfläche der Gewichtsbeschichtung wird vorteilhafterweise so glatt wie möglich gemacht, um das Problem des Abdichtens irgendwelcher Wände oder Trennwände in dem unter Wasserfahrzeug, durch welche das Rohr durchtreten muß, und quer zu denen ein Differentialdruck herrscht, gering zu machen. Dies kann erreicht werden, indem das hergestellte Rohr mit einer Form umgeben wird, welche einen Hohlraum begrenzt, in den der Zuschlag und das Bindemittel eingeführt werden können. Palis die inneren Oberflächen der Form glatt sind, ist die fertige Oberfläche der Gewichtsbeschichtung ebenfalls glatt und kann leicht durch geeignete Dichtringe durchtreten. Vorteilhafterweise bewegt sich die Form bei der kontinuierlichen Herstellung mit dem Rohr, und zwar mit gleicher Geschwindigkeit und das hitzehärtbare Harz wird so angesetzt, daß es in einem ausreichenden Ausmaß innerhalb der Zeit erhärtet oder fest wird, während der die Form die Arbeitsfläche oder -station, in welcher die

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Gewichtsbeschichtung hergestellt wird, durchlaufen hat. Wenn die zuvor beschriebene Arbeitsweise der intermittierenden Rohrherstellung angewandt wird, kann es nicht erforderlich sein, die Form, zu bewegen, da das Erhärten oder Festwerden der Gewichtsbeschichtung so eingestellt werden kann, daß sie ausreichend fortgeschritten ist, damit das Rohr nach der Zeit herausgestoßen werden kann, in welcher eine Standardrohrlänge hergestellt wurde.

Bei einer alternativen Verfahrensweise wird das hergestellte, glasfaserverstärkte Rohr mit einem äußeren Kragen bzw. einer Manschette im Bereich des Gewichtsüberzuges ausgerüstet, wobei dieser Kragen bzw. diese Manschette einen größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Rohres besitzt und ■ dazu eingerichtet ist, das Rohr unter Begrenzung eines Hohlraumes zwischen dem Rohr und dem Kragen bzw. der Manschette zu umgeben, wobei in diesem Hohlraum ein.gewichtbringendes Material eingegossen und erhärten gelassen werden kann. Der Kragen bzw. die Manschette kann in seiner/ihrer Stellung auf dem Rohr belassen werden und seine äußere Oberfläche bilden.

Beliebige Kunststoffmaterialien können zur Bildung der Kragen bzw. Manschetten verwendet werden. Bevorzugt wird ein Kunststoff material verwendet, das eine hohe Schlagzähigkeit besitzt, d. h. ein Kunststoffmaterial mit einer Izod-Schlägzähigkeit größer als 2 und vorteilhafterweise zwischen 3 und 5· Unter Schlagzähigkeit ist der Festigkeitsfaktor zu verstehen, der entsprechend dem Test der britischen Norm 3126, Anlage A, " gemessen wird. Polyäthylen hoher Dichte und Copolymerisate von Äthylen mit kleineren Anteilen anderer Monomere wie Propylen, Buten und Hexen sind insbesondere bevorzugt. Gegebenenfalls können die Kragen bzw. Manschetten aus geschäumten Kunst-¹ stoffmaterialien hergestellt sein. .

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Die Kragen bzw. Manschetten können eine beliebige innere Gestalt aufweisen, vorausgesetzt, daß sie über das Rohr unter Begrenzung eines Hohlraumes zwischen ihnen und dem Rohr aufgesetzt werden können, wobei dieser ein ausreichendes Volumen besitzt, so daß die fertige Kombination nach dem Füllen mit dem gewichtbringenden Material ein ausreichendes Gewicht besitzt, um sicherzustellen, daß das Eohr auf den Meeresboden herunterfällt und dort bleibt. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, Kragen bzw. Manschetten zu verwenden, welche bei ihrer Lage auf dem Rohr eine Abdeckung bilden, die eine oder mehrere flache Oberflächen besitzt, wodurch die Positionierung der Unterwasserpipeline auf dem Meeresboden erleichtert wird. Jedoch ist es im allgemeinen am bequemsten, Kragen bzw. Manschetten vorzusehen, welche die gleiche Gestalt wie das Rohr, mit welchem sie verwendet werden sollen, besitzen. In den meisten Fällen sind die Kragen bzw. Manschetten daher von runder Gestalt, so daß sie zu den normalerweise verwendeten, runden Rohren passen.

Vorzugsweise sind die Kragen bzw. Manschetten dicht benachbart angeordnet, wobei ihre Lage jedoch derart ist oder sie so ausgelegt sind, daß das gewichtbringende Material in einem Kragen bzw. einer Manschette geringfügig von dem gewichtbringenden Material in dem nächsten Kragen oder der nächsten Manschette getrennt ist oder nur über einen Teil seiner Stärke in der Nähe des Rohres einen Kontakt hat. Auf diese Weise wird ein fertiges Produkt erhalten, welches sich leichter biegen kann als ein Rohr, das vollständig bis zu einer gleichförmigen Stärke durch erhärtetes, gewichtbringendes Material bedeckt ist. Die Kragen bzw. Manschetten können so ausgelegt sein, daß Kunststoff material zwischen den getrennten, gewichtbringenden Materialien in benachbarten Kragen bzw. Manschetten vorhanden ist. Durch. Auswahl eines Kunststoffmaterials mit guter Rückfederung kann·der Gesamtrauni zwischen benachbarten, gewichtbringenden Materialien aufgefüllt werden, ohne daß die

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Flexibilität des Rohres beeinträchtigt wird. Hierdurch wird die Möglichkeit einer Beschädigung des Rohres durch z. B. Trawler-Leinen oder -kabel, welche zwischen "benachbarten, gewichtbringenden Materialien eingeklemmt werden könnten, herabgesetzt, während dennoch ein Durchbiegen der Pipeline während des Verlegens auf dem Meeresboden möglich ist.

Die Kragen bzw. Manschetten auf einem Rohr können verschiedene Längen längs des Rohres besitzen, obwohl sie bevorzugt alle identisch sein sollten.

Jeder Kunststoffkragen bzw. jede Kunststoffmanschette wird vorteilhafterweise in zwei oder mehr Abschnitten hergestellt, die unter Bildung des vollständigen Kragens bzw. der vollständigen Manschette rings um das glasfaserverstärkte Rohr zusammengesetzt werden können. Vorteilhafterweise werden sie in zwei Hälften hergestellt, die so gestaltet sind, daß ihr Zusammenbau rings um das Rohr erleichtert wird. Sobald sie rings um das Rohr zusammengesetzt wurden, können getrennte Hälften oder Abschnitte zusammengehalten werden, während das gewichtbringende Material zugesetzt wird, oder sie können mittels eines Klebstoffes, durch Verschweißen des Kunststoffes oder durch irgendeine beliebige andere geeignete Einrichtung aneinander befestigt werden.

Die Kragen bzw. Manschetten müssen von dem Rohr getrennt gehalten werden, um einen lOrmhohlraum zu begrenzen, in den das gewichtbringende Material eingeführt werden kann. Vorzugsweise ist der Kragen bzw. die Manschette, falls die betreffenden Formen es erlauben, symmetrisch rings um das Rohr angeord net, so daß das ausgehärtete gewichtbringende Material in dem fertigen Produkt dieselbe oder wenigstens eine symmetrische

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Stärke rings um das Bohr besitzt. Die Abstandshaltung des Kragens bzw. der Manschette kann mittels AbStandsringen oder ähnlichen Abstandshaltern zwischen dem glasfaserverstärkten Rohr und dem Kunststoffkragen bzw. der Kunststoffmanschette erreicht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kunststoffkragen bzw. die Kunststoffmanschette mit innenliegenden Rippen oder innenliegenden Vorsprüngen hergestellt, welche dazu dienen, den Kragen bzw. die Manschette auf dem Rohr in ihre Position zu bringen und insbesondere auch um im Fall von Rippen den Kunststoffkragen bzw. die Kunststoffmanschette zu verstärken. Wenn innenliegende Rippen verwendet werden, ist es wesentlich, Durchtritte durch sie vorzusehen, so daß das gewichtbringende Material leicht den gesamten Hohlraum zwischen dem Rohr und dem Kunststoffkragen bzw. der Kunststoffmanschette auszufüllen vermag. Rippen oder Abstandsringe werden vorteilhafterweise an jedem Ende des Kunststoffkragens bzw. der Kunststoffmanschette vorgesehen, um die Enden des Formhohlraumes, der zwischen dem Kragen bzw. der Manschette und dem Rohr gebildet wird, zu begrenzen. Diese Endrippen oder -ringe können rückfederndes Material bilden, welchesdas gewichtbringende Material in benachbarten Kragen bzw. Manschetten trennt.

Die Kanten von benachbarten Kragen bzw. Manschetten können derart ausgelegt sein, daß sie sich überlappen und so eine schützende Abdeckung über irgendwelcher Trennung bilden, welche gegebenenfalls zwischen benachbarten Abschnitten von gewichtbringenden Materialien oder Einbuchtungen in fortlaufenden längen von gewichtbringendem Material vorliegen sollen. Die Kragen bzw. Manschetten sind vorzugsweise mit innenliegenden Rippen ausgelegt, die unterschnitten oder ausgehöhlt sind, so daß bei Verwendung eines fließfähigen, erhärtbaren, gewichtbringenden Materials dieses in wirksamer Weise die Kragen bzw. Manschetten auf dem Rohr beim Erhärten festhält. Weiterhin können

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verstärkende Materialien für das gewichtbringende Material entweder zwischen Rippen oder am Umfang angebracht sein, sowohl um den Kragen "bzw. die Manschette und das gewichtbringende Material zu verstärken als auch um die Befestigung des Kragens bzw. der Manschette an dem gewichtbringenden Material zu unterstützen.

Jeder Kragen bzw. jede Manschette kann mit einer Luke versehen sein, die in einer solchen Lage angeordnet ist, daß sie sich an der Oberseite befindet, wenn der Kragen bzw. die Manschette sich in seiner/ihrer Lage auf dem Rohr befindet. Diese Luke ermöglicht die Einführung des erhärtbaren, gewichtbringenden Materials. Es ist vorgesehen, daß diese Luken mit Lukenverschlüssen versehen werden können, welche selbst kleinere Luken aufweisen. Auf diese Weise kann die Masse des erhärtbaren, gewichtbringenden Materials durch die große Luke eingeführt werden, dann kann der Lukendeckel aufgesetzt werden und das Abfüllen durch die kleine Luke abgeschlossen werden, wobei die kleine Luke entweder mit einem Deckel nach Abschluß des Füllens versehen wird oder alternativ das gewichtbringende Material so geformt wird, daß eine glatte Oberfläche an der Luke erreicht wird.

Die Gewichtsbeschichtung des hergestellten Rohres kann auch erreicht werden, indem eine äußere Abdeckung rings um das Rohr aufgerollt wird, während gleichzeitig oder nachfolgend gewichtbringendes Material zwischen das Rohr und die Abdeckung ein- · · geführt wird. Die äußere Abdeckung kann in Form von einzelnen, .'■ zylindrischen Abschnitten aufgebracht werden, vorzugsweise wird sie jedoch auf das Rohr in spiralförmiger Weise aufgewickelt, wodurch ein kontinuierliches Arbeiten erleichtert wird. Eine

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große Vielzahl von Materialien von dünnen Metallblechen "bis zu flexiblen Kunststoff-Folienmaterialien kann zur Bildung der Abdeckung verwendet werden. Ein besonders brauchbares Material ist Polyäthylen hoher Dichte, welches einfach in Form eines fortlaufenden Streifens hergestellt werden kann, der einen Querschnitt besitzt, wodurch jede aufeinanderfolgende Wicklung der Abdeckung mit der vorangegangenen Wicklung unter Bildung einer glatten, äußeren Oberfläche in Eingriff kommt. Der Querschnitt des Streifens kann gegebenenfalls so geformt sein, daß das fertige, gewichtsbeschichtete Rohr Vertiefungen oder andere Einbuchtungen auf seiner äußeren Oberfläche besitzt, wodurch das gewünschte Ausmaß an Flexibilität für den Meeresboden, auf welchem es letztlich verlegt werden soll, erreicht wird. Der Abdeckstreifen kann mit einer Rippe geformt werden, welche in Richtung auf das Rohr vorragt und das Halten der Abdeckung in dem gewünschten Abstand von dem Rohr unterstützt, so daß ausreichend gewichtbringendes Material eingeführt werden kann. Sie kann auch so ausgelegt sein, daß sie das Zurückhalten des gewichtbringenden oder beschwerenden Materials in seiner Lage unterstützt, bevor dieses endgültig erhärtet, und um gegebenenfalls sicherzustellen, daß die Abdeckung an das gewichtbringende oder beschwerende Material in der fertigen Pipeline gebunden bleibt. Das Vorhandensein der Rippe in dem gewichtbringenden oder beschwerenden Material kann durch geeignete Auslegung der Rippe dazu benutzt werden, um die Flexibilität der fertigen Pipeline zu erhöhen.

Ein Vorteil einer Abdeckung aus Polyäthylen hoher Dichte liegt darin, daß sie zur Bildung eines Teiles der fertigen Pipeline ausgelegt werden kann; jedoch können andere Abdeckungsmaterialien auch verwendet werden, welche während einer bestimmten Zeitspanne auf dem Meeresboden zerfallen, vorausgesetzt, daß das Material

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für die Gewichtsbeschichtung eine angemessene Beständigkeit gegenüber der Unterwasserumgebung besitzt. ·

Vie bereits zuvor beschrieben, ist ein bevorzugtes, hitζehärtendes Harz zur Verwendung sowohl bei der Herstellung des Eohres als auch zum Abbinden der Zuschlagstoffe unter Bildung der Gewichtsbeschichtung ein ungesättigtes Polyesterharz. Solche Harze sind im allgemeinen so formuliert oder können leicht so formuliert werden, daß sie gegenüber Rohöl oder anderen natürlichen Materialien, welche durch eine Unterwasserpipeline geleitet werden könnten, beständig sind.

In der Beschreibung wird der Ausdruck "ungesättigter Polyester" in seinem normalen Sinn verwendet, wobei er die Polykondensationsprodukte von Dicarbonsäuren oder -anhydriden mit Dihydroxylalkoholen umfaßt, sofern einer der während der Polykonden?- sationsreaktion vorhandenen Reaktionsteilnehmer eine polymerisierbare Doppelbindung aufweist. Ungesättigte Polyester können durch Anwesenheit von Monocarbonsäuren, Monohydroxylalkoholen undkleinen Mengen von Polycarbonsäuren oder Polyhydroxylalkoholen in dem Polykondensationsreaktionsgemisch modifiziert sein. Besonders wertvolle ungesättigte Polyester werden durch Veresterung von gesättigten, zweiwertigen Alkoholen wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Trimethylenglykol, a-Propylenglykol, 1,3-Butylenglyko.l und den'Bisphenol-A-Addukten mit Äthylenoxid und Propylenoxid, mit a-unge sättigt en, α,β-Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itakonsäure und Zitrakonsäure, erhalten. Dieser Typ von ungesättigtem Polyester kann modifiziert werden, indem ein geringer Anteil der ungesättigten, dibasischen Säuren durch eine äquivalente Menge einer gesättigten Dicarbonsäure, z. B. Bernstein-, Adipin-, Sebazin-, Phthal-, Isophthal-, Azelain-, Tetrahydrophthal-, Endomethylentetrahydrophthal- oder Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäure, ersetzt wird. Ungesättigte Polyester -

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werden im allgemeinen in Anwesenheit eines ungesättigten Monomeren erhärtet oder ausgehärtet, das zur Copolymerisation mit dem ungesättigten Polyester in der Lage ist. Beispiele solcher Monomeren sind Styrol, welches am häufigsten verwendet wird, Vinyltoluol, α-Methylstyrol, Methylmethacrylat, Äthylenglykoldimethacrylat, Äthylacrylat, Acrylnitril, Vinylacetat, Diallylphthalat, Diallylmaleat und Triallylcyanurat.

Die Geschwindigkeit des Erhärtens von ungesättigten Polyestern und deren Gemische mit copolymer!sierbaren Monomeren wird üblicherweise durch Anwesenheit von Polymerisationskatalysatoren erhöht, welche organische Peroxide wie Benzoylperoxid, Laurylperoxid, Isopropyl"benzolhydroperoxid, Methyläthylketonperoxid und 1-Hydroxycyclohexylhydroperoxid umfassen. Die Aushärtgeschwindigkeit des Polyesterharzes kann ebenfalls durch Zugabe von geeigneten Inhibitoren modifiziert werden, z. B. von Hydrochinon, oc-Naphthol, tert.-Butylcatechol, Benzaldehyd oder'Tetrahydrochinon, sowie durch Zugabe von Promotoren wie bestimmten Aminen, z. B. Dimethylanilin, Diäthylanilin, Din-propylanilin, Dimethyl-para-toluidin, Diäthyl-a-naphthylamin, para-Dimethylaminoazobenzol und Dimethyl-meta-aminophenol, sowie durch Zugabe von Metallsalzen wie Vanadium-, Kobalt- und Mangannaphthenat. Die Verwendung solcher Härtungskatalysatoren und -promotoren ermöglicht die Herbeiführung des Aushärtens des Polyesterharzes bei Umgebungsbedingungen und in einer Zeitspanne, die mit der Geschwindigkeit der Bewegung des Rohres durch das Unterwasserfahrzeug übereinstimmt, sofern ein kontinuierliches Arbeitsverfahren angewandt wird.

Das gewichtsbeschichtete Rohr kann aus dem Unterwasserfahrzeug direkt von der Station für das Gewichtsbeschichten herausgeführt

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werden, vorausgesetzt, daß eine angemessene Abdichtung zwischen dem "beschichteten Bohr und der Wand des Unterwasserfahrzeuges vorgesehen werden kann. Es wird jedoch bevorzugt, das beschichtete Rohr durch eine Reihe von Druckkammern innerhalb des Unterwasserfahrzeuges durchzuführen, wovon jede auf einem erhöhten Druck gehalten werden kann, so daß die Druckunterschiede zwischen zwei beliebigen Kammern und der letzten Kammer und dem Meerwasser außerhalb des Unterwasserfahrzeuges kein zu großes Abdichtungsproblem darstellen. Darüber hinaus macht eine Reihe von Kammern es möglich, irgendwelches Meerwasser, das durch die Endabdichtung oder -abdichtungen durchtritt, einfach in das Meer zurückzupumpen. Vorteilhafterweise wird das gewichtsbeschichtete Rohr direkt_ von dem getauchten Unterwasserfahrzeug auf den Meeresgrund geführt, wenn sich das Unterwasserfahrzeug bewegt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Unterwasserfahrzeug zum Verlegen von Unterwasserpipelines, wobei'das Fahrzeug zu einer gesteuerten Bewegung auf oder dicht oberhalb des Meeresgrundes in der Lage ist und Einrichtungen zur Herstellung eines glasfaserverstärkten Kunststoffrohres, Einrichtungen zum Gewichtsbeschichten des Rohres und Einrichtungen zum Führen des gewichtsbeschichteten Rohres aus dem getauchten Fahrzeug heraus umfaßt.

Das Unterwasserfahrzeug sollte zu einer gesteuerten·Bewegung auf oder dicht oberhalb des Meeresgrundes in der Lage sein. . Daher muß das Fahrzeug entweder mit Rädern oder Ketten ausgerüstet sein, wodurch seine Bewegung längs des Meeresgrundes herbeigeführt, werden kann, oder es müssen Düsen, Propeller oder ähnliche Einrichtungen vorhanden sein, die es durch

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Wasser, bewegen können, falls es in einem ausreichend schwebenden Zustand vorliegt. Die Einstellung des Tauchschwebezustandes kann durch konventionelle Einrichtungen, z. B. Verwendung von Fluttanks und dergleichen, erreicht werden. Eine gesteuerte Bewegung des Fahrzeuges kann ebenfalls durch eine Kombination von mechanischen und hydraulischen Einrichtungen erzielt werden. So kann eine Kombination von Führungseinrichtungen in Kontakt mit dem' Meeresboden zur Stabilisierung des Fahrzeuges und hydraulischen Einrichtungen zu seiner Bewegung einen stetigen Zug auf die heraustretende Pipeline ausüben, wodurch sichergestellt ist, daß sie während des Verlegevorganges nicht beschädigt wird..

Das Herstellen des Rohres und sein Beschweren oder Versehen mit Gewicht kann in derselben Station oder in getrennten Stationen durchgeführt werden. Diese können innerhalb des Unterwasserfahrzeuges in einer ähnlichen Weise wie bei Werkstätten auf Land angelegt sein, wobei besondere Sorgfalt darauf verwendet wird, irgendwelche Dämpfe zu kontrollieren, die durch die verwendeten, hitzehärtbaren Harze abgegeben werden könnten. Bevorzugt werden getrennte Stationen verwendet und Einrichtungen vorgesehen, um das hergestellte Rohr in die Beschichtungsstation zu überführen.

Die Einrichtungen zum Überführen des beschichteten Rohres auf den Meeresboden umfassen, wie zuvor besehrieben, vorzugsweise eine Reihe von Druckkammern. Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung sollte die Einrichtung zum Herausführen des gewichtsbeschichteten RoTires aus dem Fahrzeug an dem zum Meer hin gerichteten Ende einstellbar gemacht werden, so daß das heraustretende Rohr direkt nach oben auf die Meeresoberfläche gerichtet werden kann. Auf diese Weise können Steigrohre usw.

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gebildet werden, indem Bojen oder andere Schwimmeinrichtungen an dem heraustretendenRohr "befestigt werden.

Das Unterwasserfahrzeug muß alle notwendigen Einrichtungen aufweisen, um ein Leben dort zu ermöglichen, so daß eine Arbeitsmannschaft auf oder nahe beim Meeresgrund für eine ausreichend lange Zeitspanne sich aufhalten kann, um das Verlegen der Pipeline zu ermöglichen. Die Verwendung iron Kernkraft ist in dieser Hinsicht besonders wertvoll. Vorteilhafterweise ist das Unterwasserfahrzeug daher mit einem oder mehreren Anschlußöffnungen versehen, an welche Versorgungsleitungen oder Versorgungs-U-Boote angeschlossen werden kö_nnen. Durch solche Öffnungen kann das Unterwasserfahrzeug mit frischen Rohmaterialien versorgt werden, welche zur Herstellung der beschwerten Pipeline erforderlich sind, ferner mit Lebensmitteln, Treibstoff und anderen Versorgungsgütern, die für das Überleben der Mannschaft · erforderlich sind.

Bei einer Ausführungsform wird ein abgedichtetes Rohr in dem Unterwasserfahrzeμg hergestellt, mit Gewicht beschichtet bzw. beschwert und auf den Meeresboden überführt, wobei weiteres Rohr mit der Geschwindigkeit hergestellt wird, mit welcher das Rohr auf dem Meeresboden verlegt wird, wenn sich das Unterwasserfahrzeug von dem Startpunkt fortbewegt. ¥enn der Eidpunkt erreicht ist, kann das Rohr innerhalb des !Fahrzeuges ■ verschlossen und auf den Meeresboden überführt werden, wo es mit der Küste oder der Bohrplattform unter Anwehdung der konventionellen Arbeitsweisen verbunden werden kann.

Normale Sicherheitsmaßnahmen für Unterwasserfahrzeuge müssen bei der Auslegung des Unterwasserfahrzeuges beobachtet werden. Die Gefahr eines Flutens im !Fahrzeug als Folge irgendeines Zusammenbrechens oder einer Schwachstelle in dem verlegten Rohr kann reduziert werden,. indem ein Dorn innerhalb des Rohres vorgesehen wird, der zum Abdichten des innerhalb des Unterwasserfahrzeuges befindlichen Rohres durch Ansprechen auf irgendeinen innerhalb des Rohres durch einen Rohrbruch, außerhalb des

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Fahrzeuges hervorgerufenen Druckanstieg expandiert werden kann.

In der Zeichnung ist ein schematischer Querschnitt eines erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeuges gezeigt. Das Unterwasserfahrzeug 1 besitzt Rollen 2, mit deren Hilfe es auf dem Meeresboden bewegt werden kann. In einer ersten Station 3 wird ungesättigtes Polyesterharz aus dem Tank 4- zusammen mit Glassträngen aus der Versorgung 5 zu der Rohrherstellungsmaschine geführt. Diese Maschine von standardmäßiger Bauweise erzeugt ein glasfaserverstärktes Polyesterrohr, welches durch eine zweite Station 7 geführt wird, worin Zuschlag aus dem Lagerbehälter 8 und ungesättigtes Polyesterharz aus dem Lagerbehälter 9 zu einer Form 10 geführt werden, um eine Gewichtsbeschichtung oder eine beschwerende Beschichtung rings um die Rohre auszubilden. Die in den Stationen 1 und 2 verwendeten PoIyesterharzsysterne werden so eingestellt, daß das hergestellte Rohr zu dem Zeitpunkt ausreichend erhärtet ist, zu dem es in die zweite Station geführt wird, damit es dem Gewicht von Zuschlag/Harzmischung widersteht, und die Gewichtsbeschichtung wird ausreichend ausgehärtet, so daß sie eine wirksame Abdichtung zwischen der zweiten Station und der ersten Druckkammer 11 zu bilden vermag. Das beschichtete Rohr tritt dann durch weitere Druckkammern 12 und verläßt das Unterwasserfahrzeug durch die Abdichtung 13 und wird auf dem Meeresboden abgelegt, wenn sich das Unterwasserfahrzeug in der entgegengesetzten Richtung bewegt, und zwar mit der Geschwindigkeit, mit welcher das beschichtete Rohr hieraus ausgestoßen wird.

Das Fahrzeug besitzt Luken 14, 15, 16 und 17? welche zu den verschiedenen Lagerbehältern führen und durch welche frischer Nachschub über ein zweites Versorgungsunterwasserfahrzeug angeliefert werden kann, das mit geeigneten Abgabeöffnungen ausgerüstet ist, die mit dem das Rohr verlegenden Fahrzeug

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verbunden werden können, oder über Rohre· von einem Überwasserfahrzeug zugeführt werden kann. Das Unterwasserfahrzeug ist auch mit anderen Luken ausgerüstet, durch welche die Mannschaft es verlassen kann, während sich das Unterwasserfahrzeug noch unter Wasser befindet, sofern ein Trägerfahrzeug an die Luke angeschlossen wird. Das Unterwasserfahrzeug besitzt auch noch andere Systeme zur Unterhaltung des Lehens, welche konventionell sind und in der schematischen Zeichnung nicht dargestellt wurden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Verlegen von Unterwasserpipelines, durch welche Rohöl an die Küste gebracht werden kann, dadurch gekennz eichnet, daß ein glasfaserverstärktes Rohr aus einem hitzehärtenden Harz innerhalb eines untergetauchten Unterwasserfahrzeuges, welches sich über dem Meeresboden bewegen kann, hergestellt wird, daß das hergestellte Rohr innerhalb des.Fahrzeuges gewichtsbeschichtet wird, und daß das beschichtete Rohr aus dem getauchten Fahrzeug herausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserverstärkung aus Glasfasern und/oder Metalldrähten besteht.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz ein ungesättigter Polyester oder ein Polyepoxid ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsbeschichtung aus Zuschlag besteht, der mit einem hitzehärtenden Harz gebunden ist.
5· Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Binden des Zuschlages verwendete, hitzehärtbare Harz dasselbe Harz ist, das zur Herstellung des Rohres verwendet wurde.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Fasern verstärkte Rohr mit einem äußeren Kragen oder einer äußeren Manschette umgeben wird,

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um einen Hohlraum zwischen dem Rohr und dem Kragen bzw. der Manschette auszubilden, in welchem das Material für die Gewichtsbeschichtung eingeformt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen bzw. die Manschette aus Kunststoffmaterial mit einer Izod-Schlagzähigk'eit größer als 2 geformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Kragen bzw. Manschetten verwendet und so angeordnet und ausgelegt werden, daß das Beschichtungsmaterial keine gleichförmige Stärke längs des Rohres mit dem Ergebnis besitzt, daß das beschichtete Rohr eine erhöhte Flexibilität besitzt.
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen bzw. die Manschette mit innenliegenden Rippen oder Vorsprüngen ausgerüstet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, 7j 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten von benachbarten Kragen bzw. Manschetten sich überlappen und eine Schutzabdeckung über dem gewichtsbeschichteten Rohr ausbilden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Abdeckung rund um das Rohr aufgerollt wird, und daß gewichtsbringendes Material zwischen das Rohr und die Abdeckung eingeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abdeckung aus Polyäthylen hoher Dichte hergestellt wird.

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13· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das "beschichtete Rohr durch eine Reihe von Druckkammern innerhalb des Unterwasserfahrzeuges durchtritt, welche auf zunehmendem Druck gehalten werden, so daß die Druckunterschiede zwischen zwei beliebigen Kammern und zwischen der letzten Kammer und dem Meerwasser außerhalb des Unterwasserfahrzeuges reduziert werden.
14. Unterwasserpipeline, verlegt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15· Unterwasserfahrzeug zum Verlegen von Unterwasserpipelines, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug für eine gesteuerte Bewegung auf oder dicht oberhalb des Meeresbodens in der Lage ist und Einrichtungen zur Herstellung eines glasfaserverstärkten Kunststoffrohres, Einrichtungen zur Gewichtsbeschichtung des Rohres und Einrichtungen zum Herausführen des gewichtsbeschichteten Rohres aus dem getauchten Fahrzeug aufweist.
16. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in einer ersten Station hergestellt wird, und daß das Fahrzeug Einrichtungen aufweist, um das hergestellte Rohr zu einer zweiten, Einrichtungen zur Gewichtsbeschichtung des Rohres aufweisenden Station zu führen.

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17. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Überführen des gewichtsbeschichteten Rohres aus dem Fahrzeug an ihrem zur See hin gerichteten Ende einstellbar sind, so daß das heraustretende Rohr nach oben zur Meeresoberfläche gerichtet werden kann.

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18. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 15? 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Kernkraft angetrieben wird.
19. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer oder mehreren Anschlußöffnungen versehen ist, an welche Versorgungsleitungen oder Versorgungsunterwasserfahrzeuge angeschlossen werden können.
20. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 15, 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn innerhalb des Bohres vorgesehen ist, der zur Abdichtung der Pipeline expandiert werden kann.

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