DE2618840C3 - Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen einer Rohrleitung auf dem Meeresboden, die auf einer in der Nähe des Bugs des Verlegeschiffcs angeordneten haspel aufgewickelt ist, welche drehbar um eine horizontale Achse angeordnet ist, und die beim Abwickeln ve... der Haspcl durch Rohrbcarbcitungswerkzeugc ausgerichtet wird, die auf einer mit dem Schiff verbundenen Arbeitsplattform befestigt sind.

Ein derartiges Verlegeschiff ist aus der US-PS 3641 778 bekannt.

Darin weist das Verlegeschiff der eingangs genannten Art ein die Rohrleitung bearbeitendes Gerät auf. das vom Heck des Verlegeschiffcs in das Wasser nach abwärts verläuft. Dieses Gerät besteht aus einer zweiteiligen Plattform, deren einer Teil stationär und horizontal verläuft, während der andere Teil verschiebbar ausgebildet ist und senkrecht in das Wasser verläuft und diese Position soweit ändern kann, dall sie einen Winkel von ca. 45" zur Vertikalen einschließt. Das Verschwenken dieses letzteren Teiles der Plattform geht vom Heck des Schiffes aus in das Wasser und nicht über das Deck. Dieser Methode haften jedoch Nachteile an, und sie ist in jedem Fall nur für Rohrleitungen mit relativ kleinem Durchmesser, z. I). bis zu IO cm anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verlegeschiff der gattiingsgemäßen Art so auszustatten, dall die Verlegung von Rohren mit einem Durchmesser von mehr als 10 cm ermöglicht wird, und hierzu eine besonders stabile, im Winkel veränderbare, einteilige Plattform vorzuschlagen, die alle Hearbeitungswerkzeugc aufnimmt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das äußere KmIe der Arbeilsplattform schwenkbar mit dem Heck des Verlegeschiffes verbunden isl, und daß eine Hubvorrichtung auf der Plattform zur Steuerung des Austrittswinkels der Rohrleitung in das Wasser vorgesehen ist.

In weiterer \usgcstallung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Rohrbearbeilungswerkzcuge aus einer Vertikalausrichtvorrichtung und einer Horizontalausrichtvorrichtung bestehen, die die Rohrleitung beim Abspulen von der Haspel in eine nach abwärts gerichtete Bahn in einer einzigen vertikalen Ebene ausrichten.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Verlegeschiffes, und

Fig.2 eine Aufsicht auf das Verlegeschiff nach Fig. 1.

Das Verlegeschiff 10 hat ein Deck 13. In einer Vertiefung in der Nähe des Bugs des Schiffes ist eine Haspel 12 befestigt, die eine hohle Nabe 15 aufweist, welche drehbar um eine horizontale Welle U quer zu der Längssymmetrieachse des Schiffes gelagert ist. Zwei in vertikaler Richtung angeordnete Seitenflansche 21 sind mit den entgegengesetzten Enden der Nabe 15 befestigt. F.ine Vielzahl von Antriebsmotoren 11 unterhalb wenigstens eines Flansches der Haspel 12 versetzen den Flansch und damit die Haspe! in der einen oder anderen Richtung in Drehung.

Eine sich in horizontaler Richtung hin- und herbewegende Bündig-Wickelvorriehtung 35 mit einem Rollenpaar dient zum Atsrspulen und Abspulen der Rohrleitung.

Auf eine Spule 28 kann eine sehr lange Rohrleitung 16 mit vielen Rohrleitungslagen 30 aufgewickelt werden. Die Spule 28 hat eine Lage 34 mit minimalem Durchmesser und eine Lage 32 mit maximalem Durchmesser.

Das untere Ende einer Arbeitsplattform 24 ist. vorzugsweise in der Nahe des Hecks des Vcrlegeschiffes 10. schwenkbar um eine oder mehrere horizontale Schwcnkstellen 26 befestigt. Das obere Ende der Arbeitsplaitform 24 erstreckt sich über die und in Richtung der Haspel 12 und in ciⁿem spitzen Winkel zum Deck U. Der Auslrilisuinkel .-\. der tier Neigungswinkel der Rohrleitung i6 an der Schwenkstelle 26 relativ zu der Wasseroberfläche ist. wird durch eine entsprechende verlangerbare Vorrichtung gesteuert, z. B. eine strömungsmilielbetäiigle I lubvorrichtung 27, die schwenkbar an einer Schwcnksiclle 27' befestigt ist. Die Hubhöhe kann auf einfache Weise durch Steuerung der Winde 27 eingestellt werden.

Auf der Arbeitsplattform 24 sind die Rohrbearbeitungswerkzeuge 8 befestigt, nämlich eine llorizontal-Ausrichlvorrichuing 36. eine Vcriikalausrichtvorrichlung 18. eine Gcradcrichivorrichiung 20 und eine Spannvorrichtung 51. Diese Werkzeuge können unabhängig voneinander arbeilen oiler miteinander zusammenwirkende Teile aufweisen.

Die Vertikalausrk'htvorrichlung 18 nimmt die Rohrleitung von einer Stelle auf der Lage 30 auf und ändert deren Richtung nach abwärts. Die Verlikalausrichtvorrichtung 18 kann einen Abschnitt haben, der aus einer Vielzahl von horizontalen Rollen 18' unterschiedlicher Länge besteht. Die Krümmung des Pfades, der durch die horizontalen Rollen 18' festgelegt ist. ist so gewühlt, dall sie verhindert, daß die Rohrleitung in einer vertikalen Ebene knickt.

Die Horizontalausrichtvorrichlung 36 verschiebt die abzuspulende Rohrleitung und hält sie auf der gekrümmten Oberfläche der Vcrtikalausrichivorrichlung 18 bei allen ankommenden Richtungen der Rohrleitung. Die Horizontalausriehtvorrichtung 36 weist eine Vielzahl von vertikalen Rollen 36;; auf, die symmetrisch relativ zu einer cin/igcii vertikalen Ebene

angeordnet sind, welche vorzugsweise die Mittenlinie der Arbeitsplattform 24 enthält, die auch als vertikale Mittenebene 24' bezeichnet wird. Die Krümmungen der Rohrleitungen, die durch die Mittelpunkte der vertikalen Rollen 36a festgelegt sind, sind so ausgebildet, daß sie verhindern, daß die Rohrleitung in einer horizontalen Ebene knickt.

Die Horizontalausrichtvorrichtung 36 weist auch vertikale Rollen 36cund 36b auf, um die sich bewegende Rohrleitung in der vertikalen Ebene 24' zu halten. Alle vertikalen Rollen sind relativ zueinander einstellbar angeordnet, so daß Rohrleitungen unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen Durchmessern aufgenommen werden können.

Die vertikal und horizontal ausgerichtete Rohrleitung muß durch Gegenbiegen der Rohrleitung in einer vertikalen Ebene über den elastischen Bereich hinaus gerade gebogen werden. Dieses Geradebiegen wird durch eine Geraderichtvorrichtung 20 erreicht, die einen Biegeschuh 42 aufweist, der zwischen einem Gegenschuh 44 und einem anderen Gegenschuh, der die Ausrichtvorrichtung 18 sein kann, angeordnet ist.

An die Geraderichtvorrichtung 20 schließt sicn die Spannvorrichtung 51 an. die ein Paar entgegengesetzter, mit der Rohrleitung in Eingriff kommender Spannschuhe 52,53 aufweist.

Die verschiedenen Werkzeuge sind zweckmäßigerweise relativ zueinander hin und her bewegbar und drehbar befestigt.

Nachstehend werden Einzelheiten für die Konstruktion und die Arbeitsweise des Verlegeschiffes angegeben.

Die Haspel 12 soll eine möglichst große Spule 28 aufnehmen. Dies macht eine Nabe 15 mit einem minimalen Außendurchmesser erforderlich, die so ausgelegt ist, daß sie die Rohrleitung mil größtem Durchmesser, für die das Verlegeschiff IO ausgelegt ist. nicht /ti seh- oval macht. Für eine .Stahlrohrleitung mil 20 cm Durchmesser, deren Stahl eine Streckgrenze von 245 bar hai. wenn die Rohrleitung in einen Radius von etwa 92.5 m gebogen wird, wird der Slahl der Rohrleitung in seinem elastischen Bereich gebogen, und es verbleibt keine bemerkenswerte Rcstkrümmiing in der Rohrleitung, wenn das an die Rohrleitung angelegte Biegemoment entfernt wird. Dieser Stahl der Rohrleitung kann über seinen elastischen Bereich hinaus zi: einem Radius von etwa Jörn gebogen weiden, ohne daß die Rohrleitung -jbcrmäßig oval wird. Die Rohrleitung ist dann in ihrem plastischen Hereich gebogen, wenn sie in einem Radius kleiner als 92,5 m gebogen ist. Wenn der Slahl der Rohrleitung plastisch gebogen isi, behiill die Rohrleitung eine dauernde Reslkriimmiing auch dann, wenn das Biegemomcnt entfernt wird. Um diese dauernde Rcstkrümiming von der Rohrleitung zu beseitigen, muß der Biegeschuh 42 die Rohrleitung plastisch in entgegengesetzter Richtung biegen. Man hat entgegen den Erwartungen festgestellt, dal) weder die I.eilung noch der Kunststoffüberzug (falls ein solcher vorhanden isi) durch nachfolgendes (liegen und umgekehrte Biegevorgänge wahrnehmbar beschädigt wird.

Die vertikalen Rollen 36a üben horizontale Kräfte auf die Rohrleitung aus, so daß sie die Rohrleitung allmählich auf die Vertikalausrichtsvorrichtung führen und über ihr festlegen, unabhängig von dem Eintrittswinkel der Rohrleitung aus der Haspel 12.

Die Vertikalausrichtsvorrichtung 18 weist eine

genügend kleine, jedoch gleichförmige oder sich gleichförmig ändernde Krümmung auf, damit eine zu

ίο starke Ovalbildung oder Beschädigung der Rohrleitung vermieden wird.

Wenn die Rohrleitung die Vertikalausrichtsvorrichtung 18 an einer Stelle 48 verläßt, hat sie in bezug auf ihre Längsachse eine veränderliche Restkrümmung, die von der Lage 30 der Rohrleitung, aus der die Rohrleitung kom.nt, und von dem Durchmesser, der Größe und de/n Gewicht der Rohrleitung abhängt. Für Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser, z. B. zwischen 15 und 25 cm. biegt die Vertikaiausrichtsvorrichtung 18 die Rohrleitung elastisch in einer nach abwärts verlaufenden Richtung

Bei größeren Rohrleitungen, z. B. zwischen 4' und 50 cm, wird die Krümmung der Vertikalausrichisvorrichtung 18 so gesteuert, daß ein plastisches Biegen möglich ist. Nachdem die Rohrleitung die Stelle 48 verlassen hat, bleibt die Restkrümmung im wesentlichen die gleiche, unabhängig von dem Durehmesser der Lage 30. aus welcher die Rohrleitung kommt. Diese Restkrümmung wird von der Rohrleitung durch den

j» Biegeschuh 42 beseitigt.

Aus dem Gegenschuh 44 wird die gerade gerichtete Rohrleitung nach abwärts in der vertikalen Mittenebene 24' längs einer Bahn 50 und in einem vorgewählten Austrittswinkel Λ in bezug auf die Horizontale geführt.

r, Der Ausirittswinkel Λ wird durch den Wert bestimmt, um den die Hubvorrichtung 27 ausgefahren worden ist.

Mit der Einrichtung kann die Rohrleitung ohne Zuhilfenahme einer »Vorschubstange« in das Wasser 9 in einem beliebigen Austrittswinkel A. der von einigen

κι Grad bis zu 90 reicht, abgegeben werden und die Änderung des Winkels kann leicht mit Hilfe der Hubvorrichtung gesteuert werden, selbst wenn die Rohrleitung sich bewegt. Rir einen bestimmten Durchmesser und ein bestimmtes Gewicht der Rohrlei-

j-, tung wird der Austrittswinkel Λ dadurch ausgewählt. daß die Tiefe des Wassers und die Spannung in der austretenden Rohrleitung berücksichtigt werden.

Die Spannvorrichtung 51 trägt dazu bei. daß die nach abwärts geneigte Rohrleitung unter der richtigen

"in Spannung gehalten wird, so daß ein gewünschter kcttenlinicnförmigcr Verlauf der Rohrleitung vom Heck eier Verlegeeinrichtung 10 bis zum Meeresboden erreicht wird. Die gerade gerichtete Rohrleitung verläuft /wischen den mit der Rohrleitung in Eingriff

ν. kommenden Flüchen der enigegengcsct/t angeordneten Spannschuhe 52, 53. Eine zusätzliche Spannung an der austretenden Rohrleitung kann durch den Antrieb des Verlegeschiffes und/oder durch die die Haspcl 12 antreibenden Motoren 19 erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   L Verlegeschiff zum fortlaufenden Verlegen einer Rohrleitung auf dem Meeresboden, die auf einer in der Nähe des Bugs des Verlegeschiffes angeordneten Haspel aufgewickelt ist, welche drehbar um eine horizontale Achse angeordnet ist, und die beim Abwickeln von der Haspel durch Rohrbearbeitungswerkzeuge ausgerichtet wird, die auf einer mit dem Schiff verbundenen Arbeitsplattform befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Arbeitsplattform (24) schwenkbar (bei 26) mit dem Heck des Verlegeschiffes (10) verbunden ist, und daß eine Hubvorrichtung (27) auf der Arbeitsplattform (24) zur Steuerung des Austrittswinkels (A)der Rohrleitung in das Wasser vorgesehen ist.
2. 2. Verlegeschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbearbeitungswerkzeuge aus einer Vertikaiausrichtvorrichtung (!8) und einer Horizontalausrichtvorrichtung (36) bestehen, die die Rohrleitung beim Abspulen von der Haspel in eine nach abwärts gerichtete Bahn (50) in einer einzigen vertikalen Mittenebene (24') ausrichten.