FR2475182A1 - Submarine pipeline laying float - has vertical swivel arm with trough housing the pipe to be welded to end of submerged pipe - Google Patents

Abstract

The pipe laying platform has a submerged part with side motion propellers and supporting a number of pillars (1). The pillars are joined together at the top and two structures are joined together by a bridge. Two brackets carry a shaft (4) which supports a swivel arm (10) extending at an angle down into the sea. The pipe is aligned in a trough (6) with the extended pipeline (12) and the pipe is transferred from the top to the bottom of the arm or rails. The work platform (11) is mounted at one end of the rig.

Description

Méthode de pose de canalisations sous-marines
La présente invention a pour objet une méthode pour la pose de canalisations sous-marines constituées d'éléments soudés au fur et à mesure sur l'extrémité du pipeline , abord d'un transporteur telle qu'une plateforme ou un navire équipé à cet effet , et dans lequel liinclinaison de plongée du pipeline coincide avec la courbe naturelle résultant du poids du pipeline et de l'effort horizontal exercé sur celui-ci par l'intermédiairedu dusupport naval
Elle a également pour objet de permettre une vitesse de pose appréciable et enfin de résoudre les problèmes connexes mais importants comme l'approvisionnement en pipes ( éléments de canalisation ) et le transbordement de ces pipes sur le transporteur
Actuellement sont connues deux méthodes de pose la première est celle dénommée pose en S où les pipes sont raccordés en plusieurs postes de travail en série .Le pipeline quitte le support naval étant faiblement incliné sur l'horizontal . En dehors et derrière du support naval la canalisation ou pipeline est soutenue par une structure d'appui, flexible , ( appelée " stinger " ) ou rigide ( rampe ) destinée à limiter la courbure du pipeline et son flambage.Method of laying underwater pipelines
The subject of the present invention is a method for laying underwater pipes made up of elements welded progressively on the end of the pipeline, approaching a transporter such as a platform or a vessel equipped for this purpose. , and in which the inclination of the pipeline dives coincides with the natural curve resulting from the weight of the pipeline and the horizontal force exerted on it by means of the naval support
It also aims to allow an appreciable laying speed and finally to solve related but important problems such as the supply of pipes (pipe elements) and the transhipment of these pipes on the conveyor
Currently two methods of laying are known the first is that called laying in S where the pipes are connected in several work stations in series. The pipeline leaves the naval support being slightly inclined on the horizontal. Outside and behind the naval support, the pipeline is supported by a support structure, flexible, (called "stinger") or rigid (ramp) intended to limit the curvature of the pipeline and its buckling.

Selon cette méthode la courbe du pipeline suspendu accuse un point d'inflexion ,d'où son nom de pose en S . 1 p,plfnm
La seconde , dénommée pose en J ,est telle que la courbe epousee par n'accuse pas de point d'inflexion .Le pipeline plonge à la verticale ou presque , son angle de plongée coincidant ou non avec l'inclinaison du pipeline ( courbe en chatnette ).According to this method, the curve of the suspended pipeline shows an inflection point, hence its name of installation in S. 1 p, plfnm
The second, called pose in J, is such that the curve followed by does not show any point of inflection. The pipeline plunges vertically or almost, its angle of diving coinciding or not with the inclination of the pipeline (curve in chatnette).

L'apparition , d'une part de méthode d'assemblage rapide telle que le soudage par électrons grâce auquel les cinq ou six stations de soudage sont remplacées par une seule , d'autre part de moyens de levage de grandes dimensions , permet d'imaginer un nouveau procédé de pose particulièrement rapide et qui convient quelque soit la profondeur de la mer
La méthode envisagée ici a également pour souci de répondre à des problèmes connexes majeurs associés à la livraison régulière et substantielle de pipes,à leur transbordement et à leur stockage
On sait en effet que , mis à partles très grandes barges de pose semi-submersibles,les surfaces de pont disponibles sont extrèmement réduites , trop petites ou mal adaptées aux mouvements des pipes depuis leur stockage à bord jusqu'aux divers postes de préparation des extrémités , d'usinage , de contrôle etc ...;;et ceci pour un constant renouvellement des pipes. Il y a également un interêt évident à utiliser des éléments déjà préfabriqués à partir de longueursunitairesde façon à réduire les opérations de soudage à bord .Toutefois le ravitaillement en éléments de grandes longueurs et leur transbordement sur le navire de pose soulève des problèmes qui n'ont pas encore été abordés à ce jour car les moyens habituels de manutention sont mal adaptés au transfert de colis de grandes dimensions invention est caractérisée par l'utilisation dt éléments préfabriqués de très grandes longueurs , de l'ordre de 4 à plus de 8 fois la longueur des pipes standard de 12 mètres .Ces éléments sont de préférence préfabriqués à terre, ils sont remorqués en immersion, soutenus par des flotteurs, jusqu'au bâtiment de pose .Il n'y a pas lieu dans ces conditions de faire appel à des navires de ravitaillement spécialement adaptés. Il nty a pas lieu non plus de constituer des stocks importants sur le pont du navire de pose : il suffit de les stocker, partiellement immergés, à proximité immédiate du navire.The appearance, on the one hand of a rapid assembly method such as electron welding by which the five or six welding stations are replaced by a single one, on the other hand of large lifting means, makes it possible to imagine a new installation process that is particularly quick and suitable whatever the depth of the sea
The method envisaged here also aims to respond to major related problems associated with the regular and substantial delivery of pipes, their transhipment and their storage.
We know that, apart from the very large semi-submersible laying barges, the available deck surfaces are extremely small, too small or ill-suited to the movement of pipes from their storage on board to the various end preparation stations. , machining, control etc ... ;; and this for a constant renewal of pipes. There is also an obvious interest in using elements already prefabricated from unit lengths in order to reduce the welding operations on board. However the refueling in elements of long lengths and their transhipment on the laying ship raises problems which have not not yet addressed to date because the usual means of handling are ill-suited to the transfer of packages of large dimensions invention is characterized by the use of prefabricated elements of very long lengths, of the order of 4 to more than 8 times the length of standard pipes of 12 meters. These elements are preferably prefabricated on the ground, they are towed in immersion, supported by floats, to the laying building. There is no need in these conditions to use specially adapted supply vessels. There is also no need to build up large stocks on the deck of the laying ship: it suffices to store them, partially submerged, in the immediate vicinity of the ship.

Sur les figures 1, 2, 3 est représenté ltaménagement d'une plateforme semi-submersible classique,pour la mise en oeuvre de cette méthode.In FIGS. 1, 2, 3 is shown the arrangement of a conventional semi-submersible platform, for the implementation of this method.

Au voisinage ou contre la plateforme semi-submersible 01 sont stockés en immersion partielle , verticalement , des éléments préfabriqués 14 d'une longueur de 100 mètres environ,dont l'extrémité émerge de 15 à 20 mètres A la poupe de la plateforme se trouve le chantier d'agrippage et de manutention du pipeline logé dans le bâti 7, bâti qui est incliné selon la direction de la chu mette ( courbe mathématique épousée par le pipeline 12 ).Ce bâti pivote autour de l'axe horizontal 15 matérialisé par les pivots 3.Coaxialement à ce bâti sont placées de part et d'autre de 7 une ou deux charpentes 9 destinées au levage du pipe vertical.En dessous du bâti 7 est placée une plateforme de travail 11 où les pipes sont débarrassés de leurs bouchons de protection des extrémités,et contrôlés , où les surfaces des joints à souder sont nettoyées et réagréées.Sur la partie droite de la figure 2 , la charpente 9 est représentée en position verticale c'est à dire lors du levage des pipes. Sur la partie gauche cette charpente de chargement a basculé en 10 pour s'aligner avec le pipeline.In the vicinity or against the semi-submersible platform 01 are stored in partial immersion, vertically, prefabricated elements 14 with a length of about 100 meters, the end of which emerges from 15 to 20 meters At the stern of the platform is the gripping and handling site for the pipeline housed in the frame 7, frame which is inclined in the direction of the chu mette (mathematical curve espoused by the pipeline 12). This frame pivots around the horizontal axis 15 materialized by the pivots 3.Coaxially to this frame are placed on either side of 7 one or two frames 9 intended for lifting the vertical pipe. Below the frame 7 is placed a working platform 11 where the pipes are stripped of their protective caps ends, and controlled, where the surfaces of the joints to be welded are cleaned and rearranged. On the right side of Figure 2, the frame 9 is shown in a vertical position, that is to say when lifting the pipes. On the left side this loading frame has tilted at 10 to align with the pipeline.

Une rampe d'alignement 6 du pipe (le pipe désignant l'élément préfabriqué ) est inclinée sur l'axe 4 dont le support 4 est réglable par un déplacement horizontal de façon à parfaitement aligner 6 selon le bâti 7 et le pipeline 12 , quelque soit l'angle de plongée du pipeline. Au sommet de cette rampe est situé un treuil 8 ( sinon une poulie ) auquel est rattaché un cable servant à maintenir divers outils d'alignement du pipe sur le pipeline ; ce cable est connecté périodiquement au cable descendant à l'intérieur du pipeline et auquel est accroché des bouchons de secours et autres organes destinés à vérifier la bonne marche de la pose ( " buckle detector "
Un portique de grande hauteur 2 maintien la stabilité de la rampe 6 par l'intermédiaire d'un support mobile réglable 5 .Le transfert des pipes depuis 10 jusque sur la rampe 6 s'effectue par les rails de transfert 13. An alignment ramp 6 of the pipe (the pipe designating the prefabricated element) is inclined on the axis 4, the support 4 of which is adjustable by a horizontal displacement so as to perfectly align 6 along the frame 7 and the pipeline 12, whatever or the angle of the pipeline. At the top of this ramp is a winch 8 (if not a pulley) to which is attached a cable used to hold various tools for aligning the pipe on the pipeline; this cable is periodically connected to the cable descending inside the pipeline and to which are hung emergency plugs and other organs intended to check the correct running of the installation ("buckle detector"
A very high gantry 2 maintains the stability of the ramp 6 by means of an adjustable mobile support 5. The pipes are transferred from 10 to the ramp 6 by the transfer rails 13.

Sur les figures 4a ,4b , 4c sont représentées trois vues d'une barge aménagée pour la pose d'éléments de grande longueur , stockés horizontalement en immersion
La barge 40 avec son helideck 41 et son chateau de commande 42 possède un portique grande hauteur 43 destiné à maintenir la stabilité de la rampe d'alignement du pipe 44 . Cette rampe charge les pipes 45 situés sur le pont de la barge ; pipes qui ont été hissés horizontalement par glissement sur les rampes 46 alignées de part et d'autre et parallèlement à l'axe dela barge . Plusieurs pipes 47 sont simultanément chargés sur la rampe basculante 44 .Cette rampe est susceptible de prendre une inclinaison variable schématisée par 48 et 49 , inclinaison identique à celle de la plongée du pipeline 50 .Le chantier de manutention du pipeline 50 et le chantier dlassemnblge du pipe sur le pipeline sont situés dans un bâti 51 pivotant autour de l'axe 52 . Cet axe 52 coincide avec celui de basculement de la rampe 44 . Le bâti 51 vient reposer à l'horizontal en 53 lorsque la barge n'est pas utilisée à la pose ; le mouvement de ce bâti sont réglés par la manoeuvre du vérin schématisé par 54
En utilisant un procédé de soudage à grande vitesse tel celui du soudage par faisceau d'électrons , il suffit d'un seul poste de travail pour l'assemblage , le controle et l'opération de revêtement de la soudure . La durée du cycle complet étant de l'ordre de 15 minutes , cette méthode de pose est susceptible d'une vitesse de 9 à 10 kilomètres par jour. In Figures 4a, 4b, 4c are shown three views of a barge arranged for the installation of very long elements, stored horizontally in immersion
The barge 40 with its helideck 41 and its control castle 42 has a high height gantry 43 intended to maintain the stability of the alignment ramp of the pipe 44. This ramp loads the pipes 45 located on the deck of the barge; pipes which have been hoisted horizontally by sliding on the ramps 46 aligned on either side and parallel to the axis of the barge. Several pipes 47 are simultaneously loaded on the tilting ramp 44. This ramp is likely to take a variable inclination schematized by 48 and 49, identical inclination to that of the diving of the pipeline 50. The handling site of the pipeline 50 and the construction site of the pipe on the pipeline are located in a frame 51 pivoting around the axis 52. This axis 52 coincides with that of tilting of the ramp 44. The frame 51 comes to rest horizontally at 53 when the barge is not used for laying; the movement of this frame are regulated by the operation of the jack shown diagrammatically by 54
Using a high speed welding process such as that of electron beam welding, a single workstation is sufficient for assembly, control and coating of the weld. The duration of the complete cycle being of the order of 15 minutes, this method of installation is capable of a speed of 9 to 10 kilometers per day.

Claims (1)

REVENDICATIONS Revendication 1 : méthode de pose de canalisations sous-marines selon lesquelles l'inclinaison de plongée du pipeline coincide avec la courbe naturelle résultant du poids du pipeline et de l'effort horizontal qui lui est exercée par l'intermédiaire du support naval ( pose en J d'inclinaison variable ) caractérisée en ce que : la pose implique l'utilisation d'éléments préfabriqués de très grande longueur - de 4 à 8 fois et plus la longueur des éléments standard de 12~mètres actuels - qui sont , au fur et à mesure , dréssés dans l'alignement du pipeline pour l'assemblage sur celui-ci caractérisée en ce que le support naval ne comporte pas de rampe et de structure flexible ( "stinger" ) supportant le pipeline en aval de la station d'assemblage Claim 1: method of laying submarine pipelines according to which the dip angle of the pipeline coincides with the natural curve resulting from the weight of the pipeline and the horizontal force exerted on it by the naval support (laying in J of variable inclination) characterized in that: the installation involves the use of prefabricated elements of very great length - from 4 to 8 times and more the length of the standard elements of 12 ~ current meters - which are, as and measure, aligned in the alignment of the pipeline for the assembly on this one characterized in that the naval support does not comprise a ramp and flexible structure ("stinger") supporting the pipeline downstream from the assembly station Revendication 2 selon 1 où les éléments préfabriqués sont stockés immergés , à proximité immédiate du support naval , sinon le long du tracé prévu pour le pipeline ; où le stockage sur le pont du support naval joue un simple rôle de tamponClaim 2 according to 1 where the prefabricated elements are stored submerged, in the immediate vicinity of the naval support, otherwise along the route planned for the pipeline; where the storage on deck of the naval support acts as a simple buffer Revendication 3 : dispositif de pose de pipelines sous-marins faisant application de la revendication 1, caractérisé en ce que le chantier d'assemblage avec le pipeline , des éléments préfabriqués est situé à l'extrémité du bâtiment ainsi que le chantier d'agrippage et de largage du pipeline ces chantiers basculent en fonction de l'inclinaison du pipeline l'élément préfabriqué est soutenu par une rampe ajustable dans l'alignement du pipelineClaim 3: device for laying submarine pipelines applying claim 1, characterized in that the assembly site with the pipeline, of prefabricated elements is located at the end of the building as well as the gripping site and pipeline drop these sites tilt according to the inclination of the pipeline the prefabricated element is supported by an adjustable ramp in the alignment of the pipeline Revendication 4 : agencement d'un bâtiment semi-submersible pour mise en application de la revendication 3 ,caractérisé en ce que les éléments préfabriqués sont stockés immergés verticalement à proximité de la semi-submersible et en ce qu'il comprend un portique fixe de grande hauteur destiné à maintenir la rampe d'alignement de l'élément préfabriqué une rampe support d'un élément préfabri#qué qui se déplace horizontalement sur le pont pour rencontrer l'axe de basculement du chantier dtagrippage du pipeline un ou plusieurs chargeurs destinés à relever les éléments préfabriqués verticaux en immersion partielle le long du bâtiment semi-submersible, et à les basculer dans le plan d'inclinaison de la rampe une station de préparation et de conditionnement des extrémités des éléments préfabriqués stockés immergés en position verticale des organes annexes de transfert des éléments préfabriqués, depuis le chargeur jusqu'à la rampe d'alignement Revendication#5 : agencement d'une barge de pose pour mise en application de la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments préfabriqués sont stockés horizontalement, immergés , åà proximité de la barge ils sont chargés sur le pont depuis l'extrémité du bâtiment opposée Claim 4: arrangement of a semi-submersible building for the application of claim 3, characterized in that the prefabricated elements are stored immersed vertically near the semi-submersible and in that it comprises a large fixed gantry height intended to maintain the alignment ramp of the prefabricated element a support ramp of a prefabricated element # qu which moves horizontally on the bridge to meet the tilting axis of the site grabbing of the pipeline one or more loaders intended to raise the vertical prefabricated elements in partial immersion along the semi-submersible building, and to tilt them in the inclination plane of the ramp a station for preparation and conditioning of the ends of the prefabricated elements stored immersed in the vertical position of the annex transfer members prefabricated elements, from the loader to the alignment ramp Claim # 5: arrangement of a laying barge p for the implementation of claim 3 characterized in that the prefabricated elements are stored horizontally, immersed, å near the barge they are loaded on the deck from the opposite end of the building celle du chantier d'assemblage caractérisé en ce qu'il comprend un portique fixe grande hauteur de soutien le guidage de la rampe d'alignement des éléments préfabriqués une rampe de chargement et d'alignement pivotant autour de l'axe de basculement du chantier d'assemblage.  that of the assembly site, characterized in that it comprises a fixed gantry supporting great height guiding the alignment ramp of the prefabricated elements, a loading and alignment ramp pivoting around the tilting axis of the construction site d 'assembly.