RU2731832C1 - Method of underwater laying of large-diameter pipelines - Google Patents

Abstract

FIELD: underwater technical works.

SUBSTANCE: invention relates to underwater technical works on laying oil and gas pipelines. Method of underwater laying of large-diameter pipelines consists in the fact that laying of pipeline on subsea base is performed using a general-purpose crane vessel, several common barge-sites for arrangement and connection of pipes, and auxiliary tugs-pushers positioning together with crane vessel of barge-site with welded pipes relative to pipeline route. In the process implementation, periodically displaced free barges are installed in the end face to each other for preparation of the next branches of the pipeline and their further submersion by the crane vessel.

EFFECT: possibility of efficient use of equipment at the end of pipeline laying in other jobs.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительных подводно-технических работ по прокладке нефтегазовых трубопроводов.The invention relates to the field of construction underwater engineering works for laying oil and gas pipelines.

Известен способ и технология подводной прокладки нефтегазовых трубопроводов с использованием специальных судов-трубоукладчиков, например, фирмы Allseas, применявшихся на подводной укладке газовых трубопроводов при строительстве «Турецкого и Северного потоков». Это весьма сложные и дорогостоящие узкоспециализированные комплексы, предназначенные для выполнения только одной операции - укладка трубопровода на подводное основание. Другие функции они выполнять не могут.The known method and technology of underwater laying of oil and gas pipelines using special pipe-laying vessels, for example, the company Allseas, used in the underwater laying of gas pipelines during the construction of the "Turkish and Northern Streams". These are very complex and expensive highly specialized complexes designed to perform only one operation - laying the pipeline on an underwater foundation. They cannot perform other functions.

Относительным недостатком названного способа является узкая специализация, сложность и высокая стоимость применяемого оборудования, которое обречено на простой при завершении строительства и отсутствии длительное время работы на других объектах, что сопряжено со значительными затратамиA relative disadvantage of this method is the narrow specialization, complexity and high cost of the equipment used, which is doomed to be idle upon completion of construction and the absence of a long time of work at other facilities, which is associated with significant costs

Целью изобретения является применение способа подводной прокладки трубопроводов, не имеющего названных относительных недостатков. Осуществление патентуемого способа позволит эффективно выполнять подводную прокладку трубопроводов большого диаметра без применения специальных дорогостоящих судов-трубоукладчиков, особенно при относительно небольших и эпизодических объемах работы.The aim of the invention is to use a method for underwater pipelines laying without the aforementioned relative disadvantages. The implementation of the patented method will make it possible to effectively carry out underwater laying of large-diameter pipelines without the use of special expensive pipe-laying vessels, especially with relatively small and occasional volumes of work.

Этот технический и эксплуатационно-экономический результат достигается тем, что при прокладке трубопровода используются определенным образом технические средства общего назначения, способные выполнять другие виды работ, по окончании прокладки трубопровода.This technical and operational-economic result is achieved by the fact that when laying the pipeline, general-purpose technical means are used in a certain way, capable of performing other types of work after the completion of the pipeline.

Отличительной особенностью патентуемого способа является то, что укладка трубопровода выполняется циклично крановым судном с несколькими грузоподъемными стреловыми устройствами, снабженными автоматическими захватными устройствами, осуществляющим подъем-опускание ветвей трубопровода, а подготовка укладываемой ветви трубопровода, стыковка и сварка труб, осуществляется на нескольких, установленных в торец друг другу, баржах-площадках с ложементами для труб, с помощью стыковочно-сварочного агрегата, периодически перемещающегося, или переставляемого краном, вдоль свариваемых труб. Периодическая перестановка барж-площадок из-под поднятой крановым судном ветви трубопровода выполняются вспомогательными буксирами-толкачами, которые вместе с подруливающими устройствами кранового судна, выполняют также позиционирование барж-площадок с подготовленной ветвью трубопровода относительно трассы трубопровода. По окончании работ по прокладке трубопровода крановое судно может успешно использоваться на выполнении других видов работ - перегрузка тяжеловесных и крупногабаритных строительных конструкций и оборудования, строительно-монтажные работы по монтажу строительных конструкций и модулей, судоподъемные и судоремонтные работы и др. Баржи-площадки и буксиры толкачи будут использоваться по своему основному назначению, на транспортной работе по перевозке грузов.A distinctive feature of the patented method is that the pipeline is laid cyclically by a crane vessel with several lifting boom devices equipped with automatic gripping devices that lift and lower the pipeline branches, and the preparation of the laid pipeline branch, joining and welding of pipes is carried out on several installed at the end to each other, platform barges with pipe cradles, using a docking-welding unit, periodically moving, or repositioned by a crane, along the pipes being welded. Periodic permutation of platform barges from under the pipeline branch lifted by the crane vessel is performed by auxiliary pusher tugs, which, together with the thrusters of the crane vessel, also position the platform barges with the prepared pipeline branch relative to the pipeline route. Upon completion of the pipeline laying, the crane vessel can be successfully used for other types of work - reloading of heavy and large-sized building structures and equipment, construction and installation works for the installation of building structures and modules, ship lifting and ship repair works, etc. Platform barges and pusher tugs will be used for their main purpose, in the transport work for the carriage of goods.

На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 показана расстановка и взаимодействие используемых технических средств при подводной прокладке трубопровода патентуемым способом: на фиг. 1 - расстановка применяемого оборудования (план), на фиг. 2 - подъем подготовленной части трубопровода крановым судном (поперечный разрез), на фиг. 3 - опускание ветви трубопровода на подводное основание (поперечный разрез).FIG. 1, fig. 2 and FIG. 3 shows the arrangement and interaction of the used technical means during the underwater laying of the pipeline in a patentable way: FIG. 1 - arrangement of the equipment used (plan), in Fig. 2 - lifting of the prepared part of the pipeline by a crane vessel (cross-section), Fig. 3 - lowering the pipeline branch onto the underwater base (cross-section).

Работа по прокладке трубопровода патентуемым способом выполняется следующим образом. Баржи-площадки 1, 2, 3 и 4 (фиг. 1) с предварительно уложенными трубами 5 на самоцентрирующихся ложементах 6 с шаровыми шарнирами, устанавливаются, с помощью буксиров-толкачей 7, в одну линию в торец друг другу над подготовленным подводным основанием по трассе трубопровода. После этого выполняется последовательно стыковка и сварка труб 5 в одну сплошную ветвь 8 с помощью стыковочно-сварочного агрегата 9, который периодически перемещается, или переставляется краном, вдоль труб на баржах-площадках в последовательности от баржи 1 к барже 2, затем 3 и к барже 4. Одновременно с этим к борту баржи-площадки 1 пришвартовывается крановое судно 10 со стреловыми грузоподъемными устройствами 11, оснащенными автоматическими захватными устройствами12. После этого баржи-площадки с помощью буксиров-толкачей и кранового судна подводятся к берегу и первая труба, лежащая на барже-площадке 1 состыковывается и сваривается с последней береговой трубой, лежащей на береговой опоре. Далее, готовая для погружения в воду часть ветви трубопровода 8 грузоподъемными устройствами 11 с захватными устройствами 12 кранового судна 10 приподнимается на некоторую высоту, минимально необходимую для вывода баржи-площадки 1 (фиг. 2). При этом ветвь трубопровода принимает форму синусоиды. Освободившаяся таким образом баржа-площадка 1 с помощью буксиров-толкачей 7 выводится из-под поднятой части ветви трубопровода 8 и устанавливается в торец баржи-площадки 4 для погрузки на нее очередных труб. Аналогичным образом по мере освобождения баржа 2 переставляется буксирами к барже 1, затем баржа 3 к барже 2, потом баржа 4 к барже 3 и далее по второму и по следующим циклам от барже 1 к барже 4. После вывода баржи-площадки 1, поднятая часть ветви 8 трубопровода опускается крановым судном в воду на подводное основание 13 (фиг. 3). Перед этим с помощью буксиров-толкачей 7 и подруливающих устройств кранового судна баржи-площадки с готовой для погружения ветвью трубопровода точно позиционируются вдоль трассы трубопровода. После погружения первой части ветви трубопровода крановое судно перемещается к барже-площадке 2 и далее периодически, по мере погружения очередной части трубопровода, к барже 3, за тем 4 и к барже 1. Затем по новым циклам от баржи 1 к барже 4 и так далее, циклично погружая очередные части трубопровода. Одновременно с этим выполняется стыковка и сварка труб для новой части ветви трубопровода и ее последующей укладки крановым судном на подводное основание.The work on laying the pipeline in a patentable way is carried out as follows. Platform barges 1, 2, 3 and 4 (Fig. 1) with pre-laid pipes 5 on self-centering cradles 6 with ball joints, are installed, using pusher tugs 7, in one line at the end of each other above the prepared underwater base along the route pipeline. After that, pipes 5 are sequentially joined and welded into one continuous branch 8 using a docking-welding unit 9, which periodically moves, or is rearranged by a crane, along the pipes on platform barges in sequence from barge 1 to barge 2, then 3 to barge 4. At the same time, a crane vessel 10 with boom lifting devices 11 equipped with automatic grippers 12 is moored to the side of the platform barge 1. After that, the platform barges are brought to the shore with the help of pusher tugs and a crane vessel and the first pipe lying on the platform barge 1 is docked and welded to the last shore pipe lying on the shore support. Further, the part of the pipeline branch 8, ready for submersion in the water, by lifting devices 11 with grippers 12 of the crane vessel 10 is raised to a certain height, the minimum necessary for the withdrawal of the platform barge 1 (Fig. 2). In this case, the branch of the pipeline takes the shape of a sinusoid. The platform barge 1 freed in this way with the help of pusher tugs 7 is removed from under the raised part of the pipeline branch 8 and installed in the end of the platform barge 4 for loading further pipes on it. Similarly, as barge 2 becomes free, it is moved by tugboats to barge 1, then barge 3 to barge 2, then barge 4 to barge 3, and further along the second and following cycles from barge 1 to barge 4. After withdrawal of platform barge 1, the lifted part branch 8 of the pipeline is lowered by a crane vessel into the water on the underwater base 13 (Fig. 3). Before that, with the help of the push tugs 7 and the thrusters of the crane vessel, the platform barges with the pipeline branch ready for submersion are precisely positioned along the pipeline route. After the submersion of the first part of the pipeline branch, the crane vessel moves to platform barge 2 and then periodically, as the next part of the pipeline is immersed, to barge 3, then 4 to barge 1. Then, in new cycles from barge 1 to barge 4, and so on , cyclically immersing the next parts of the pipeline. At the same time, pipe joining and welding is performed for a new part of the pipeline branch and its subsequent laying by a crane vessel on an underwater foundation.

Claims (1)

Способ подводной прокладки трубопроводов большого диаметра, отличающийся тем, что укладка ветвей трубопровода на подводное, предварительно подготовленное, основание выполняется циклично с использованием в комплексе кранового судна с грузоподъемными устройствами, имеющими автоматические захватные устройства, выполняющего подъем-опускание ветвей трубопровода, и нескольких барж-площадок для размещения на самоцентрирующихся ложементах на шаровых шарнирах труб, стыкуемых и свариваемых друг с другом в ветви трубопровода с помощью стыковочно-сварочного агрегата, периодически перемещающегося вдоль барж, или переставляемого краном, для стыковки и сварки очередных пар труб, и вспомогательных буксиров-толкачей, которые, вместе с подруливающими устройствами кранового судна, позиционируют баржи-площадки со сваренными трубами относительно трассы трубопровода, и выводят поочередно баржи-площадки, высвобождающиеся при поднятой на некоторую высоту части сваренных ветвей трубопровода грузоподъемными устройствами кранового судна, после чего освободившаяся баржа-площадка перемещается буксирами-толкачами к крайней, головной, барже-площадке и устанавливается к ней в торец для приема новых труб, а крановое судно опускает сваренные ветви трубопровода на подводное основание, после чего перемещается периодически вдоль трубопровода к очередной барже-площадке, для выполнения следующих циклов-подъема новой части ветвей трубопровода и последующего опускания их на подводное основание после вывода баржи-площадки.A method of underwater laying of large-diameter pipelines, characterized in that the laying of pipeline branches on an underwater, pre-prepared base is performed cyclically using a crane vessel with lifting devices with automatic grippers, which performs lifting and lowering of pipeline branches, and several platform barges for placement on self-centering cradles on ball joints of pipes, butted and welded to each other in a branch of the pipeline using a docking-welding unit, periodically moving along the barges, or repositioned by a crane, for joining and welding of next pairs of pipes, and auxiliary pusher tugs, which , together with the thrusters of the crane vessel, position the platform barges with welded pipes relative to the pipeline route, and take turns out the platform barges, which are released when a part of the welded pipeline branches is raised to a certain height by the lifting mouth by the rods of the crane vessel, after which the vacated platform barge is moved by pusher tugs to the end, head, platform barge and installed to it at the end to receive new pipes, and the crane vessel lowers the welded branches of the pipeline onto the underwater base, after which it moves periodically along the pipeline to the next platform barge, to perform the following cycles - lifting a new part of the pipeline branches and then lowering them onto the underwater foundation after the platform barge is withdrawn.

Images