DE1958967A1

DE1958967A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Verlegen von Rohrleitungen auf dem Boden von Gewaessern

Info

Publication number: DE1958967A1
Application number: DE19691958967
Authority: DE
Inventors: Richardson Jun Thomas W Gilmer; Hemphill Dean Paxton
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-11-24
Publication date: 1970-06-18
Also published as: US3608321A; GB1259130A; SE344358B; NL6917652A; JPS512192B1; FR2024176A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Verlegen von Rohrleitungen und betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen, die es ermöglichen, auf dem Boden eines tiefen Gewässers eine Rohrleitung von einem auf der Oberfläche des Gewässers schwimmenden Fahrzeug aus zu verlegene

Im Hinblick auf die zunehmende Erschließung von in Eüstannähe unter Wasser liegenden Gas- ^nd Ölf eldexnjstell.t. sich ein zunehmender Bedarf an Vorrichtungen^ein, mittels deren Rohrleitungen unter Wasser verlegt werden können, um Unterwasseranlagen anzuschließen oder das gewonnen© Gas oder Öl zur Küste zu leiten· Häufig benutzt man zum Verlegen von Unterwasser-Rohrleitungen auf dem Boden eines Gewässers Kähne oder dergleichen, auf denen Leitungsabschnitte miteinamder verbunden werden, wobei der Kahn jeweils weiterbewegt wird, während die montierte Bohrleitung von dem Kahn aus zum Meeresboden herabgelassen wird· ferner ist es möglich, die Leitungeabschnitte vor ihrer Verlegung miteinander zu verbinden und sie auf einer !Trommel aufzuwickeln, die dann auf dem Kahn drbhbar gelagert wird. Bei dem verwendeten Hchrma-

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terial handelt es sich gewöhnlich um St-ahl, und diese ßtahl-• rohre lassen sich in einem gewissen Ausmaß biegen, doch_f muß'-" sich die Durchbiegung bei langen Le itungs strängen innerhalb/;· ■vorbestimmter Grenzen halten, um zu verhindern,- daß die- · _is Rohrleitung geknickt oder auf andere.Weise in einem solchen Ausmaß verformt wird, daß sie unbrauchbar wird. Wenn eine-Rohrleitung von einem Kahn aus verlegt wird, tritt die Röhr-, leitung aus dem Kahn aus und erstreckt sich annähernd S-förmig vom Deck des Kahns aus nach unten zum Meeresboden. Bei relativ seichten Gewässern, bei denen die Rohrleitung nur längs einer kurzen Strecke senkrecht bewegt zu werden braucht, ergibt sich bei der Annäherung der Rohrleitung an den Meeresboden ein großer Krümmungsradius. Bei zunehmender Wassertiefe nimmt Jedoch auch die Länge des nicht unterstützten Teils einer Unterwasser-Rohrleitung zu, so daß die Rohrleitung unter der Wirkung ihres Eigengewichts durchhäjjgt. Daher wird der Krümmungsradius der Rohrleitung bei ihrer Annäherung an den Meeresboden kleiner, und die auf die Rohrleitung wirkenden Biegemomente können hierbei die zulässigen Grenzen überschreiten und zu einer unzulässigen bleibenden Verformung oder einem Einknieken der Rohrleitung führen.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die dazu dienen sollen, die Handhabung langer Rohrleitungsabschnmtte beim Verlegen von Rohrleitungen in tiefen Gewässern zu erleichtern« Gewöhnlich werden hierbei umfangreiche iührungskonstruktionen sowohl an dem dem Verlegungskahn benachbarten Ende der Rohrleitung als auch auf dem Meeresboden benutzt, und diese Führungskonstruktionen haben die Aufgabe, die Rohrleitung zu unterstützen, ihre Bewegung zu regeln und die Durchbiegung innerhalb der zulässigen Grenzen su halten. Zusätzlich oder alternativ zu diesen Führungskonstruktionen werden häufig Auftrieb erzeugende Elemente benutzt₉ um die zu verlegende Rohrleitung zu unterstützen·

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Bei diesein. bekannten Verfahren und Vorrichtungen ergibt sich. Jedoch, der Nachteil _t daß es bei ihnen gewöhnlich erforderlich ist, die Verlegungsärbeiten abschnittsweise durch* zuführen, da es in vielen Fällen erforderlich ist* während des Verlegene der Eohrleitung die Anordnung der die Leitung tragenden Führung oder der einen Auftrieb erzeugenden Ele~ fiente zu ändern. Insbesondere bei tiefen Gewässern ist die Einleitung und/oder Beendigung von Leitungsverlegungsärbei·*- *ten schwierig. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ergeben sich außerdem Arbeitsunterbrechungen, wenn sich beim Auftreten von Wind, Wellengang und/öder Strömungen ungünstige Verlegungsbedingungen ergeben., da es in solchen Fallen schwierig ist, dme umfangreichen FührüngsVerrichtungen und die Auftrieb erzeugenden Elemente in der gewünschten Weise anzuordnen» Es sei bemerkt» i.a§ i.ie Benutzung größer Führungsköüftruktionen außeröreLentlitli köiti^ielig ist, da diese Konstruktionen so ausgebildet stia Äüfesen, daß sie sehr hohen Belastungen standhalten» Ferner werden solche Koiistruktionen bei ungünstigen Wetterbedinguügen sehr leicht beschäm digt, da es hierbei unmöglich ist, den Leitungsverlegungskahn genau zu steuern. Unter diesen Umständen kann außerdem die zu verlegende Eohrleitung in unzulässiger Weise beschädigt werden*

Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Verlegen von Eohrleitungen erweist es sich häufig als unmöglich, die Sichtung zu bestimmen, in der die Leitung verlegt wird, und die Beanspruchungen zu ermitteln, denen der herabhängende !Feil der Bohrleitung nahe dem Punkt ausgesetzt ist, an welchem die Eohrleitung den Boden des Gewässers erstmalig berührt. Die Einhaltung der gewünschten Sichtung ist schwierig, da die Führungskonstruktionen und/oder die Auftrieb erzeugenden Elemente durch Wind- oder Wellenkräfte auf unvorhersehbare Weis* bewegt werden. Die Beherrschung der Durchbiegung der Eohrleitung in der Nähe des Punktes, an * dem sie den Meeresboden berührt, erweist sich bei den bekann-

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ten Verfahren und Vorrichtungen als schwierig, da der Boden des Gewässers einen unregelmäßigen Verlauf haben kann, und da die Gefahr besteht, daß sich der zum Verlegen der Leitung benutzte Kahn oder dergleichen in der Rückwärtsrichtung bewegt.

" · In der U.S.A.-Patentschrift 3 331 212 ist ein Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen auf dem Boden eines tiefen Gewässers beschrieben, bei dem die vorstehend genannten Nachteile der bis jetzt bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden sind. Gemäß dieser U.S.A.-Patentschrift wird die Rohrleitung von einem Kahn aus verlegt, wahrend sie unter einer Spannung gehalten wird, die ausreicht, um die Durchbiegung und die axialen Spannungen, denen die Leitung ausgesetzt .ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten. Durch eine ständige Regelung der Spannung der zu verlegenden Rohrleitung wird eine übermäßige Durchbiegung oder ein Knicken der Rohrleitung vermieden, ohne daß es erforderlich ist, umfangreiche Stützkonstruktionen oder Auftrieb erzeugende Unterstützungen zu benutzen· Gleichzeitig wird eine genaue Regelung der Richtung erzielt, in der die Rohrleitung verlegt wird. Um das Verfahren nach der genannten U.S.A.-Patentschrift durchzuführen, ist es erforderlich, Vorrichtungen und/oder Verfahren vorzusehen, die es ermöglichen, eine Zugspannung auf eine von einem Leitungsverlegungskahn herabhängende Rohrleitung ao aufzubringen, daß jede Beschädigung des Rohrleitungsüberzugs vermieden wird, bei dem es sich um einen Korrosionsschutzüberzug handeln kann, der gegebenenfalls noch mit einem das Gewicht vergrößernden Mantel oder dergleichen versehen ist. Wenn nach einem Verfahren gearbeitet wird, gemäß welchem Rohrleitungsabschnitte auf dem Deck eines Kahns miteinander verbunden werden, würde es erforderlich sein, Schweißstationen zum Verbinden mehrerer Leitungsabschnitte zu einer vollständigen Rohrleitung auf einer oder mehreren stabil angeordneten beweglichen Plattformen vorzusehen, die ihre Lage gegenüber dem schon verlegten Teil der

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Rohrleitung beibehalten, obwohl sich das Leitungsverlegungsschiff gemäß der genannten U.S.A.-Patentschrift 3 331 212 bewegt.

Da jedes Leitungsverlegungsfahrzeug ohne Rücksicht auf die Form des Schiffskörpers auf See Bewegungen ausgesetzt ist, ist es nicht nur erwünscht, sondern bei großen Wassertiefen oder bei rauher See sogar erforderlich, auf die Rohrleitung die erforderliche Zugspannung auf eine solche Weise aufzubringen, daß sie nicht durch die Bewegungen des Fahrzeugs beeinflußt wird· Bei einer solchen Anordnung würde die Einhaltung der richtigen Zugspannung in der Rohrleitung weniger stark durch den Seegang oder dergleichen beeinflußt werden, Da es bei Rohrleitungen von großem Durchmesser erforderlich sein kann, ei&en Beschwerungsmantel vorzusehen, um der Leitung einen negativen Auftrieb zu geben, wird die Zugspannung, die benötigt wird, um eine tlberbeanspruchung der Rohrleitung während ihrer Verlegung zu verhindern, sehr hoch, so daß man zum Aufbringen dieser Spannung besondere Vorrichtungen benötigt.

Beim Verlegen von Rohrleitungen von einem Wasserfahrzeug aus ergeben sich häufig zwei verschiedene Schwierigkeiten. Wie im folgenden näher erläutert, kann beim Beginn der Verlegungsarbeiten jede Relativbewegung zwischen dem noch auf dem Fahrzeug befindlichen Teil der Rohrleitung und dem Fahrzeug selbst die Arbeiten zum Verbinden von Leitungsabschnitten erheblich erschweren. Bei bestimmten Schweißverfahren, die z.B. halbautomatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden, wirken sich solche Relativbewegungen besonders ungünstig aus. Solche Bewegungen erweisen sich dann als besonders nachteilig, wenn Rohrleitungen von großem Durchmesser in relativ seichten Gewässern verlegt werden soll em.

Zweitens ist es bei dem gebräuchlichen Verfahren zum Verbinden von Leitungsabschnitten an Bord eines Wasserfahrzeugs ohne Rücksicht darauf, ob diese Arbeiten vollständig

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mit der Hand oder in einem gewissen Ausiaaß automatisch ausgeführt werden, erforderlich, eine Montagestraße vorzusehen, bei der die erforderlichen Arbeiten zum Verbinden von Röhrabschnitten an zwei oder mehr Arbeitsstationen durchgeführt werden, um die Verlegungsarbeit zu beschleunigen und die Verlegungsarbeiten wirtschaftlicher zu machen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es vorkommen kann, daß die Abstände zwischen solchen Arbeitsstationen nicht konstant bleiben, während die Leitungsabschnitte miteinander verbunden werden. Rohre und insbesondere nahtlose Leitungsrohre, wie sie bei zahlreichen Unterwasser-Rohrleitungen bevorzugt werden, unterscheiden sich von Rohr zu Rohr bezüglich ihrer Länge. Beispielsweise wurde festgestellt, daß Rohre zur Herstellung einer Leitung, bei deren Bestellung eine Nennlänge von 12,5 m .vorgeschrieben worden war, tatsächlich eine Lange zwischen 10 und 14 m aufwiesen, wobei sich die Lange von 20% der Rohre von der Nennlänge um mehr als 1 m unterschied. Mit Hilfe statistischer Erwägungen kann gezeigt werden, daß eine solche Verteilung der Längenabweichungen zu einer kumulativen Abweichung führen, die um so größer wird, je größer die Zahl der jeweils gleichzeitig verarbeiteten Rohrstücke ist. Die Folge dieser Abweichungen besteht häufig darin, daß !Teile der herzustellenden Leitung mit Konstruktionen auf dem Verlegungsfahrzeug kollidieren, oder daß Stoßstellen eine Lage einnehmen, bei der die Herstellung einer Verbindung nicht möglich ist, so daß sich die erzielbare Produktionsgeschwindigkeit entsprechend verringert. Die gleichen Schwierigkeiten können sich ergeben, wenn vorgefertigte Leitungsabschnitte von größerer Länge verwendet werden. Gemäß der Erfindung werden nunmehr zwei Abänderungen vorgeschlagen, die einzeln oder gemeinsam angewendet werden können, um die beschriebenen Schwierigkeiten in einem gewissen Ausmaß zu verringern.

Gemäß der Erfindung sollen Verfahren und Vorrichtungen geschaffen werden, die es ermöglichen, eine Zugspannung auf

eine von einem Wasserfahrzeug aus zu verlegende Unterwasser-Rohrleitung so aufzubringen, daß die aufgebrachte Zugspannung von den Bewegungen des Verlegungsfahrzeugs unabhängig ist. Ferner sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Verlegen von Rohrleitungen vor,, die es ermöglichen, die erforderlichen Arbeiten auszuführen, während die erwähnte Zugspannung auf die Rohrleitung aufgebracht wird. Weiterhin sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen vor, mittels deren eine Zugspannung auf eine Rohrleitung so aufgebracht werden kann, daß der Überzug und/oder der Mantel der Rohrleitung nicht beschädigt wird. Gemäß einem weiteren Merkmal sieht die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen von Leitungsabschnitten an einer zu verlegenden Rohrleitung vor, bei dem sowohl die Rohrleitung als auch die Schweißstation auf dem Kahn so angeordnet werden können, daß keine oder nur geringe Relativbewegungen zwischen der handbetätigten oder automatischen Schweißvorrichtung und der Rohrleitung auftreten, wodurch die Herstellung der Verbindungsstellen auch für den lall erleichtert wird, daß der Seegang oder dergleichen eine Bewegung des Kahns und insbesondere hin- und hergehende Bewegungen des Kahns längs der Achse der Rohrleitung herbeiführt, die anderenfalls eine Unterbrechung der Leitungsverlegungsarbeiten erforderlich machen wurden, Ferner sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen vor, mittels deren die auf eine solche Rohrleitung aufgebrachte Zugspannung trotzt der Bewegungen des Leitungsverlegungsschiffs innerhalb vernünftiger Grenzen konstant gehalten werden kann« Schließlich sieht die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen vor, die es ermöglichen, die vorstehend erwähnten Arbeitsschritte so durchzuführen» daß während des Verlegene einer Rohrleitung kontinuierlich weitere Leitungsabschnitte mit der Leitung verbunden werden können, so daß sich die erforderlichen Arbeiten genügend schnell ausführen lassen und eine wirtschaftliche Arbeitsweise gewährleistet ist.

Zur Erfüllung ihrer Aufgabe sieht die Erfindung vorzugsweise eine schwimmfähige Plattform oder ein Leitungsverlegüngssehiff vor, das mindestens einen Wagen umfaßt, der sich längs der Plattform.im wesentlichen waagerecht bewegen kann, Die Rohrleitung wird auf dieser Plattform montiert und nach Bedarf gegenüber dem Wagen festgehalten, wenn die Plattform feststeht. Auf den Wagen wird eine konstante Haltekraft aufgebracht, um die Eohrleitung bei Bewegungen des Fahrzeugs längs der Rohrleitung unter einer konstanten Spannung zu halten und die zwischen dem Wagen und der Plattform auftretende Relativbewegung auszugleichen. Eine konstante Zügspannung wird auf die Rohrleitung auch dann aufgebracht, wenn die Rohrleitung von dem Wagen gelöst wird, was geschieht, wenn die bewegliche Plattform bewegt wird, um einen weiteren Teil der Eoiirleitung von dem Verlegungsfahrzeug aus zum Meeresboden herabzulassen.

Auf der beweglichen Plattform können mehrere Schweißstationen angeordnet sein, so daß gleichzeitig mehrere Rohrstücke miteinander sowie mit der Rohrleitung verbunden werden können. Diese Schweißstationen sind auf der Plattform so gelagert, daß sie ihre einstellbare Lage gegenüber dea? Rohrleitung auch dann beibehalten, wenn sich das Leitungsverlegungsfahrzeug bewegt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Er-? findung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische verkürzte Teildarstellung ei&es erfindungsgemäßen Leitungsverlegungskahns zum Durchführen eines Verfahrens nach der Erfindung.

Fig.* 2 zeigt perspektivisch eine abgeänderte Ausführungsform eines Teils des Kahns nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt perspektiviVeh eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines T*i]^₆tes/b^^

Pig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil des Kahns nach Fig. 1.

Pig. 5 zeigt die Anordnung nach Pig. 4 perspektivisch und in einem größeren Maßstab.

Pig. 6 ist eine perspektivische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform eines Teils des Kahns nach Fig.1.

Pig. 7 eigt perspektivisch eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines Teils des Kahns nach Pig. 1.

Pig. 8 ist eine perspektivische Darstellung einer dritten abgeänderten Ausführungsform eines Teils des Kahns nach Pig. T.

Pig. 9 ist ein Teilschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8.

Pig. 10 und 11 zeigen in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht bzw. einer Stirnansicht Vorrichtungen zum Einspannen bzw. Freigeben einer Rohrleitung.

Fig. 12 und 13 zeigen in einer Seitenansicht bzw. einer Stirnansicht V-förmige Unterstützungen für die Rohrleitung.

Pig. 14 zeigt in einer Seitenansicht die relative Anordnung der in Fig. 10 bis 13 gezeigten Vorrichtungen.

In Fig. 1 erkennt man einen Rohrleitungs-Verlegungskahn 11 nach der Erfindung, der auf einem Gewässer 12 schwimmt. Von dem Kahn 11 aus kann die Rohrleitung 13 in der in der U.S.A.-Patentschrift 3 331 212 beschriebenen Weise zum Meeresboden herabgelassen werden. Auf dem Deck des Kahns 11 sind mehrere Führungsvorrichtungen, z.B. Schienen 14, befestigt, und diese Schienen tragen eine oder mehrere bewegliche Plattformen oder Wagen 15. Jeder Wagen 15 ißt nit mehreren Laufrädern 16 versehen, so daß er läags der Führungsschienen 14 in beiden Richtungen bewegbar ist. Zwar zeigt Fig. 1 nur eine einzige Plattform in Gestalt eines Wagens 15, doch sei bemerkt,' daß sich der Wagen 15 auch aus mehreren miteinander verbundenen beweglichen Plattformen

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zusammensetzen könnte, die insgesamt einen einzigen Wagen •bilden. ν'

Fig. 2, wo in Fig. 1 dargestellten Teilen entsprechende !Peile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, zeigt einen dem Wagen 15 nach Fig. 1 ähnelnden Wagen 17» der sich aus mehreren miteinander verbundenen beweglichen Plattformen 18 zusammensetzt, von denen jede mit auf den Führungsschienen 14 laufenden Rädern 16 versehen ist. Jede Plattform 18 kann die benötigten Vorrichtungen tragen, mittels deren Eohrstücke -miteinander verbunden werden können, so daß sie eine Rohrleitung 13 bilden, die auf eine noch zu erläutternde Weise von dem Kahn 11 aus zum Meeresbaden herabgelassen wird. Man kann verschiedene Verfahren anwenden, um die Plattformen 18 miteinander zu verbinden; beispielsweise kann man Gestänge 20 vorsehen, die an einander benachbarten Plattformen 18 befestigt sind. Alternativ kann man Vorrichtungen vorsehen, die es ermöglichen, jede Plattform für sich an der Rohrleitung 13 zu befestigen. Die Gestänge 20 können gegebenenfalls verstellbar sein, damit die Abstände zwischen benachbarten Plattformen 18 geändert werden können. Wie ebenfalls noch zu erläutern, sind die Plattformen 15 und 18 mit geeigneten Haltevorrichtungen 30 versehen.

Auf der Oberseite jedes Wagens 15 bzw. jeder Plattform 18 sind mehrere drehbar gelagerte Rollen 21 vorgesehen, die die Rohrleitung 13 unterstützen. Natürlich kann man als Unterstützung für die Rohrleitung Rollen der verschiedensten Art vorsehen· '

Auf dem vorderen Ende bzw. dem Bug de« Kahn* 11 ist eine Hochleistungswinde 22 bekannter Art mit einer Vorrichtung zum Aufbringen einer konstanten Zugspannung angeordnet. Hit der Winde 22 ist ein Seil 23 verbunden, da« mit seinem freien Ende an einer auf bekannte Weite ausgebildeten Vorrichtung 24 sum Ablassen und Festhalfen der Rohrleitung

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"befestigt ^;isf^ die Vorrichtung 24· ist auf Rollen 21 gelagert. Das freie Ende der Vorrichtung bzw. des Werkzeugs 24· kann zu einem noch zu erläuternden Zweck nach Bedarf stuf bekannte Weise mit dem freien Ende der Rohrleitung 1$ verbunden werden. Alternativ kann die Winde auch auf dem Wagen selbst • angeordnet sein, wie es in Pig. 1 gezeigt ist.

Längs des Wagens 15 können in Abständen mehrere "Stationen" zum Verbinden mehrerer Rohr ab schnitte zur Herstellung der Rohrleitung 13 verteilt sein. Beispielsweise kann auf dem Wagen 15 eine Schweißstation vorgesehen sein, an der je zwei Rohrabschnitte miteinander verbunden werden. Der sich gemäß Fig. 2 aus mehreren Plattformen 19 zusammensetzende Wagen 1? kann mit mehreren Zurieht- und Schweißstationen bekannter Art versehen sein, wobei auf jeder Plattform eine solche Station angeordnet ist. Auf der Oberseite einer Plattform 18 sind gemäß Fig. 3 Führungsschienen angeordnet, durch die die einainen Rohräbschnitte zu den Rollen 21 geführt werden, um dann miteinander verschweißt zu werden. Ähnliche Stationen können über die Länge des Wagens 15 nach IFig. 1 verteilt sein. Hierbei kann jede solche Station ähnliche Führungsschienen 25 auf dem Wagen 15 umfassen, die mit Rollen 21 zusammenarbeiten, um mehrere Rohrabschnitte 27 von einem Traggestell 28 auf dem Kahn 11 aus zu den Rollen zu führen und sie in Fluchtung mit der Rohrleitung 13 zu bringen. Die Rohrabschnitte 27 werden dann in der in Fig. 1 und 3 bei 29 angedeuteten Weise miteinander verschweißt. Es sei bemerkt, daß ein ähnliches nicht dargestelltes Traggestell für Rohrabschnitte mit den Führungsschienen 25 nach Fig. 3 «usammenarbeitet, damit eine Rohrleitung 13 unter Benutzung eines Wagens hergestellt werden kann, der gemäß Fig. 2 und 3 mehrere bewegliche Stationen umfaßt.

Auf der Oberseite des Wagens 15 ist eine Greifvorrichtung, z.B. eine ortsfeste Haltevorrichtung 30, angeordnet, mittels deren die Rohrleitung 13 gegenüber dem beweglichen ■Wagen 15 fest in ihrer Lage gehalten werden kann. Diese

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Haltevorrichtung 30 kann auf beliebige bekannte Weise so ausgebildet sein, daß sie es ermöglicht, die Rohrleitung 13 festzuhalten, und sie kann z.B. Abfangkeile umfassen.

Mit dem Wagen 15 bzw. dem Wegen 17 ist vorzugsweise eine Vorrichtung zum Aufbringen einer konstanten Zugspannung betriebsmäßig verbunden, und diese Vorrichtung umfaßt z.B. eine Zylinder- und Kolbenanordnung sowie ein Darhtseil. Man kann z.B. gemäß Pig. 1 das Drahtseil 31 sm vorderen Ende des Wagens 15 befestigen und es zu einer Einrichtung 32 . . führen, wie sie in Fig. 4- gezeigt ist, und die gemäß Fig. 5 einen Haken 33 zum Verbinden des Drahtseils 31 mit dem Wagen 15 umfaßt. .

Gemäß Fig. 5 umfaßt die Einrichtung 32 zwei parallele Seilrollen 34- und 35» die auf dem Kahn 11 mit Hilfe von zwei Traggliedern 36 und 37 ortsfest drehbar gelagert sind. Die Seilrollen 34- und 35 sind durch eine Welle 38 drehfest miteinander verbunden. Das Seil 31 ist mit seinem freien Ende an einem Gabelteil 39 befestigt, in dem eine weitere Seilrolle 40 drehbar gelagert ist. Die Seilrolle 40 ist in einer Ebene angeordnet, die im rechten Winkel zu den Ebenen der Seilrollen 34 und 55 verlauft und die oberen Teile dieser Seilrollen tangiert. Die Gesamtlänge des Seils 31 zwischen dem Haken 33 und dem Gabelteil 39 entspricht vorzugsweise im wesentlichen der Länge der gemäß Fig. 1 auf dem Kahn 11 vorgesehenen Schweißstation, so daß genügend Raum für die Schweißstation zur Verfugung steht und die Einrichtung 32 zum Aufbringen einer konstanten Zugspannung die relative Lage des,Wagens 15 gegenüber der Rohrleitung 13 aufrechterhält, wenn der Kahn 11 längs der Rohrleitung bewegt wird.

Die Antriebskraft für die Einrichtung 32 wird vorzugsweise durch zwei unterhalb des Hakens 33 angeordnete hydraulische Zylinder 41 und 42 erzeugt, derenKolbenstangen 43 und 44 an Gabelteilen 45 und 46 befestigt sind, in denen zwei Seilrollen 47 und 48 gelagert sind, welche ebenfalls

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unterhalb des Hakens 33 angeordnet sind. Die Seilrollen 47 UiLd₁ 48 sind parallel angeordnet, und ihre Ebenen falle©, mit den Ebenen der Seilrollen 34 und 35 zusammen· Eine Winde 49 ist vorzugsweise senkrecht unterhalb der Seilrollen 34 und angeordnet. Ton der Winde 49 aus läuft ein Drahtseil 50 über die Seilrolle 48 und von dort aus zurück zu der Seilrolle 35» Somit verläuft der erste Abschnitt 51 des Seils 50 parallel zu dessen zweitem Abschnitt 52, und diese Seilabschnitte liegen in der Ebene der Seilrolle 48. Ferner läuft das Seil 50 über die Seilrolle 35 und dann über die Seilrolle 40, so daß der dritte Abschnitt 53 des Seils 50 parallel zu dem vierten Abschnitt dieses Seils verläuft« Der dritte Abschnitt 53 und der vierte Abschnitt 54 des Seils 50 liegen in der Ebene der Seilrolle 40, die im rechten Winkel zu der Ebene verläuft, in der die Seilabschnitte 51 ^und 52 liegen. Dann läuft das Seil 50 weiter über die Seilrolle 34, so daß es einen fünften Abschnitt bildet, der sich parallel zu dem Seil 31 erstreckt und in der gleichen Ebene liegt wie das Seil 31» jenseits der Seilrolle 34 läuft das Seil über die Seilrolle 47 und dann wieder zurück zu e$ner mit dem Kahn 11 verbundenen Befestigungsvorrichtung 56, so daß das Seil 50 einen sechsten Abschnitt bildet, der parallel zu dem fünften Abschnitt 55 verläuft und in der gleichen Ebene liegt wie der Abschnitt 55· Diese Anordnung ermöglicht es, auf den Wagen 15 eine konstante Zugkraft aufzubringen, die mit Hilfe der Zylinder 41 und 42 geregelt werden kan. Die Hubstrecke der Kolbenstangen 43 und 44 entspricht vorzugsweise mindestens der halben Länge des Seils 31> und der Durchmesser der Seilrollen 47 und 48 ist vorzugsweise halb so groß wie der Durchmesser der Seilrollen 34 und 35» so daß sich das Seil 31 und damit auch der Wagen 15 bei jedem Hub der Kolbenstangen 43 und 44 lämgs einer Strecke bewegt, die doppelt so lang ist wie die Hubstrecke. Hatjarlich könnte man eine ähnliche Anordnung auch bei dem Wagen 17 nach Fig. 2 vorsehen. Es sei bemerkt, daß es jedem Fachmann möglich ist, verschiedenartige andere Vorrichtungen zum Aufbringen einer konstanten Zugkraft vorzusehen.

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Die Einrichtung 32 kann außerdem mit Hilfe von Druckmittel-----motoren oder dergleichen so eingestellt werden, daß sie^: jeweils die gewünschte Zugkraft erzeugt.

Gemäß Fig. 1 sind an einer Querstange 63 die Kolbenstangen 61 und 62 von zwei hydraulischen Zylindern 58 und 59 befestigt. Die Querstange 63 umfaßt einen Abschnitt 64, der es auf bekannte Weise ermöglicht, die Rohrleitung 13 fest einzuspannen.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man auf die von dem Kahn aus herabhängende Bohrleitung 13 die richtige Zuspannung mit Hilfe der Abfangkeile der "ortsfesten" Haltevorrichtung 30 aufbringen, und die Zylinder 58 und 59 ermöglichen es mit Hilfe des Greiferabschnitts 64, eine "bewegliche" Haltevorrichtung zur Wirkung zu bringen. Alternativ kann man die Winde 22 und die Haltevorrichtung 24 mit dem hinteren Ende der Rohrleitung 13 verbinden, um zusätzlich oder als Ersatz eine Haltekraft mit Hilfe einer Bewegungen zulassenden Vorrichtung aufzubringen. <

Eine konstante Zugkraft bzw. Zugspannung wird mit Hilfe der die beschriebene Winde und die zugehörigen Zylinder umfassenden Einrichtung 32 aufgebracht. Wie erwähnt, steht die eine Konstante Zugkraft erzeugende Vorrichtung zum Festhalten des Wagens 15 in einer Beziehung zur Länge einer Schweißstation auf dem Wagen 15, so daß der Wagen keine Relativbewegung gegenüber der Rohrleitung 13 ausführt. Somit wird die Rohrleitung 13 nach Bedarf mit Hilfe der "ortsfesten" Haltevorrichtung 30 gegenüber dem Wagen 15 festgehalten, wenn sich der Kahn 11 auf dem Gewässer 12 in "Ruhe" befindet. Eine konstante Haltekraft wird auf den Wagen 15 mit Hilfe der Einrichtung 32 aufgebracht, so daß eine konstante Zugspannung auf die Rohrleitung 13 wirkt, wenn sich der Kahn längs der Rohrleitung bewegt, und daß jede Relativbewegung zwischen dem Wagen 15 und dem Kahn 11 ausgeglichen wird. Eine konstante Zugspannung wird auf die Rohrleitung 13 mit Hilfe

der Winde 22 und/oder der Zylinder 58 und 59 aufgebracht, mittels deren der Greiferabschnitt 64 'betätigt wird, wenn die Eohrleitung 13 nicht mehr fest mit dem Wagen 15 verbunden ist, wie es der Fall ist, wenn der Kahn 11 absichtlich bewegt wird, um die Eohrleitung 13 weiter zum Meeresboden abzusenken.

Gemäß Fig. 2 und 3 kann die Eohrleitung 13 von dem Kahn 11 aus durch mehrere auf Schienen laufende Wagen unterstützt werden, die auf die Eohrleitung eine konstante Zugspannung aufbringen und zusammen mit der Eohrleitung bewegbare Plattformen 18 für die Schweißstationen tragen. Eine konstante Zugkraft kann auf einen Satz solcher Plattformen 18 oder auf den langgestreckten, auf Schienen laufenden Wagen 1.5 nach Fig. 1 mit Hilfe der an Hand von Fig. 5 beschriebenen Einrichtung 32 aufgebracht werden. .

Da die von dem Kahn 11 aus zu verlegende Bohrleitung mit einem Korrosionsschutzüberzug oder einem Beschwerungsmantel versehen sein kann , ist es erforderlich, die Zugkraft auf die Eohrleitung 13 auf die Eohrleitung 13 auf eine solche Weise aufzubringen, daß der Überzug bzw. der Mantel nicht beschädigt wird. Die Zugkraft muß über einen langen Abschnitt des mit einem überzug versehenen Eohrmaterials verteil werden, um eine Beschädigung des Überzugs zu vermeiden und in einem gewissen Ausmaß zu gewährleisten, daß die Verbindung zwischen dem überzug und der Eohrleitung eine Festigkeit besitzt, die ausreicht, um die Zugkraft auf die eigentliche Eohrleitung zu übertragen.

Alternativ zur Benutzung der Haltevorrichtung- 30 ist es mögliph, eine konstante Haltespannung auf die Eohrleitung alt Hilfe einer der in Fig. 6 bis 8 dargestellten Vorrichtungen aufzubringen. Die ±& Fig. 6 gezeigte Vorrichtung 65 umfaßt zwei endlose Gurte 66 und 67, die auf beiden Seiten d«r Eohrleitung 13 angeordnet sind und mit Hilfe einer auf bekannte Weise ausgebildeten Steuervorrichtung 67a betätigt

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werden können, welche durch Leitungen 67b und 67c mit den Gurten 66 und 67 verbunden ist. Die beiden Gurte sind mit nicht dargestellten, hydraulisch oder pneumatisch zu betätigenden Kolben ausgerüstet, die mit Rollen zusammenarbeiten, mittels deren gleich große Druckkräfte an allen Berührungsstellen zwischen den Gurten und der Bohrleitung aufgebracht werden, um die Gurte gegen die Rohrleitung zu drücken. Somit ermöglicht es die "ortsfeste" Haltevorrichtung 65 nach Fig. 6, auf die Rohrleitung eine über einen längeren Abschnitt verteilte Haltekraft aufzubringen, ohne daß die Rohrleitung, ihr Überzug oder die Vorrichtung selbst zu starken konzentrierten Kräften ausgesetzt wird.

Fig. 7 zeigt eine ortsfeste Haltevorrichtung 69 mit einem Greifer 70 in Form eines mit einer weichen Auskleidung versehenen Drahtgeflechtes, das die Rohrleitung 13 erfassen und dazu dienen kann, die aufzubringende Zugkraft auf einen längeren Abschnitt der Rohrleitung zu verteilen. Der Greifer 70 arbeitet in der Weise, daß eine Vergrößerung der Zugkraft in der Rückwärtsrichtung zu einer Verstärkung des Haltedrucks führt»

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie ein Verfahren vorsieht, das es ermöglicht, Rohrababschnitte auf einem sich bewegenden Leitungsverlegungsfahrzeug miteinander zu verbinden, da jede relative Längsbewegung zwischen der Rohrleitung tmd der handbetätigten oder automatisch arbeitenden Schweißetation vermieden wird, die stattfinden könnte, wenn sieh das Verlegungsfahrzeug infolge des Seegans oder dergleichen längs der Rohrleitung bewegt. Nach dem bisherigen Stand der iechnik ist es beim Auftreten von eine kleine Amplitude aufweisenden Bewegungen des Kahns■ in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung parallel zu der schon verlegten Rohrleitung und in der Verlegungsrichtung erforderlick, die Arbeiten zum Ansetzen weiterer Rohrabschnitte zu unterbrechen, da es unmöglich ist, die zu ver-

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bindenden Rohrenden in Flüchtling und Berührung miteinander zu halten, und zwar auch nicht mit Hilfe von zum Ausrichten dienenden Einspannvorrichtungen, und da es nicht möglich ist, solche Einspannvorrichtungen an der Rohrleitung zu befestigen. Somit sieht die Erfindung ein Verfahren vor, das es ermöglicht, die Rohrleitung 15| deren auf ihre Längsachse bezogene Lage durch ihre Berührung mit dem Meeresboden bestimmt ist, zusammen mit der Schweißvorrichtung auf einer beweglichen Plattform zu unterstützen, die an den unerwünschten Bewegungen des Leitungsverlegungsfahrzeugs nicht teilnimmt.

Gemäß der Erfindung bestehen verschiedene weitere alternative Möglichkeiten, um die ortsfesten und die beweglichen Haltevorrichtungen so zu betätigen, daß auf die Rohrleitung während ihrer schrittweisen Verlängerung eine Zugspannung aufgebracht wird» Eine weitere Ausführungsform einer ortsfesten Haltevorrichtung 71 ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Die Vorrichtung 71 umfaßt mehrere Baugruppen 72a, 72b und 72c, in denen Beutel bzw. Blasen angeordnet sind, die zur festen Anlage an der Rohrleitung 13 gebracht werden können. Gemäß Fig. 9 ist in jeder der Greifvorrichtungen 72 ein Beutel oder Schlauch 75 aus einem weichen Material angeordnet, und den Schläuchen 75 jeder der Greifvorrichtungen 72 kann Druckluft oder ein hydraulisches Druckmittel über Schläuche 74 zugeführt werden, die an eine nicht darge- ' stellte äußere Druckmittelquelle angeschlossen sind; mit Hilfe der Schläuche 73 kann man eine Zugspannung auf die mit einem überzug versehene Rohrleitung 15 aufbringen, ohne daß der Überzug 75 beschädigt und z.B. zerquetscht wird. Die Schläcue 73 können auf pneumatischem oder hydraulischem Wege aufgeblasen werden, und sie können aus dem mit einer Bewehrung versehenen Gummi bestehen, der unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung Hycar erhältlich ist; alternativ kann man die Schläauhe aus ähnlichen Werkstoffen herstellen, wie sie auf ölfeldern bei Bohrtürmen in Ausbrechventilen zum Verschließen eiges Bohrlochs verwendet werden. Die

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einzelnen Greifvorrichtungen 72 sind auf einer ersten Gleitschiene 76 so gelagert, daß sie sich unabhängig bewegen können, und daß man die verschiedenen Gleitvörrichtungeh' nacheinander so betätigen kann, daß niemals eine einzige Greifvorrichtung stärker belastet wird, als es der höchstzulässigen Zugkraft entspricht, die auf die Rohrleitung 13 wirkt, Die Haltevorrichtung 71 ist als Ganzes durch verschiebbare Klemmvorrichtungen78 mit einer zweiten Gleitschiene 77 verbunden, so daß die gesamte Vorrichtung 71 unter Aufrechterhaltung einer konstanten Zugkraft bewegt werden kann. Mit Jeder der einzelnen Greifvorrichtungen 72a bis 72c sind ein oder mehrere mit Hilfe eines Druckmittels zu betätigende Zylinder- und Kolbenbaugruppen 79 ^cL 80 verbunden, so daß die einzelnen Greif vorrichtungen nacheinander bewegt werden können. Die K.lbenstangen 81 und 82, die mit den in den Zylindern 79 und 80 arbeitenden Kolben 81a und 82a verbunden sind, sind jeweils mit der zugehörigen Greifvorrichtung 72 so verbunden, daß die betreffende Greifvorrichtung längs der Rohrleitung 13 bewegt werden kam. Die Zylinder 79 und 80 bzw. etwa vorhandene weitere Zylinder werden einzeln oder gemeinsam mit Hilfe eines pneumatischen oder hydraulischen Druckmittels betätigt, so daß eine geregelte Kraft erzeugt wird, um auf die Kolbenstangen 81 und 82 sowie etwa vorhandene weitere Kolbenstangen so aufzubringen, daß jede der hxntereinandergeschalteten Greifvorrichtungen 74- mit Hilfe des zugehörigen Schläuche 73 automatisch eine Teilkraft von z.B. 14 000 kg auf die Rohrleitung 13 aufbringt. Diese geregelte Kraft richtet sich nach dem Druck in den Zylindern sowie der Größe der beaufschlagten Kolbenfläche. Somit können sich die auf der Gleitschiene 76 angeordneten GreifVorrichtungen 72 längs dieser Schiene gleitend beweglich, und sie können sich auf dieser Schiene verschieben, wenn sich der Zahn 11 gegenüber der Rohrleitung nach vorn oder hinten bewegt. Auf die Gleitschiene 76 kann eine konstante Zugkraft mit Hilfe hydraulisch betätigter Kolben und von Drahtseilen aufgebracht werden, die in der in Fig. 4

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und 5 gezeigten Weise mit Seilrollen zusammenarbeiten, so daß auf die Schiene 76 in der in Fig. 9 angedeuteten Weise eine konstante Zugkraft unabhängig von den Bewegungen des Kahns 11 aufgebracht wird. Wenn man die unabhängig voneinander verfiühiebbaren, mit aufblasbaren Schläuchen versehenen Eohrgre if vorrichtungen 72 z.B. mit Hilfe hydraulisch oder pneumatisch zu betätigender Zylinder 79 und 80 miteinander verbindet, können die einzelnen Rohrgreifvorrichtungen so eingerichtet werden, daß sie nacheinander betätigt werden können, um auf die Rohrleitung 13 eine sich schrittweise vergrößernde Zugkraft aufzubringen. Beispielsweise kann man die dem Heck des Kahns 11 am nächsten benachbarte Greifvorrichtung 72 dort, wo die Rohrleitung von dem Kahn 11 aus in das Gewässer 12 herabgelassen wird, zuerst betätigen und sie dazu benutzen, eine vorbestimmte Zugkraft von z.B. 14 000 kg auf die Leitung wirken zu lassen. Wenn eine größere Zugkraft benötigt wird, kann man eine zweite Greifvorrichtung 72 zur Wirkung bringen usw.» bis die Rohrleitung einer ausreichenden Zugkraft ausgesetzt ist. Gegebenenfalls kann man dafür sorgen, daß die Greifvorrichtungen zum anderen Ende des Wagens 15 aus ausgehend einander betätigt werden. Man kann den Druck in den Zylindern 79 und 80, der auf die zugehörigen Kolben und die Kolbenstangen 81 und 82 wirkt, welche jeweils benachbarte Greifvorrichtungen 72 miteinander verbinden, so daß sie hintereinandergeschaltet sind, vor ihrer Benutzung so einstellen, daß sie jeweils den gewünschten Teil der Zugkraft liefern. Die in Reihe geschalteten Greifvorrichtungen 72 mit den Schläuchen 73 zum Erfassen der Rohrleitung werden jeweils automatisch betätigt, wenn der betreffende Kolben 81a bzw* 82a vollständig vorgeschoben oder auf einer Umsteuerung vollständig zurückgezogen wird· (fiemäß Fig. 9 umfaßt die "Vorrichtung 7I und insbesondere die Greifvorrichtung 72c eine an der Schiene 76 befestigte Spannvorrichtung 84 zum Herstellen einer Verbindung mit der oberen Gleitschiene 76; die übrigen Spann- oder Klemmvorrichtungen 83a und 83b sowie etwa vorhandene weitere Klemmvor-

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richtungen können sich, längs der Schiene 76 ungehindert verschieben, und die Schiene ?6, auf die eine konstante Zugkraft wirkt„ kann gegenüber den Spannvorrichtungen 78 ungehindert gleitende Bewegungen ausführen, wobei die Klemmvorrichtungen am Deck des Kahns oder den »'ortsfesten'¹ auf den Schienen 14 laufenden Plattformen 18 befestigt sein können.

Auf die zu verlegende Rohrleitung 13 wird eine "konstante'¹ Zugkraft bzw. Spannung mit Hilfe der Gleitschiene 76, der Klemmvorrichtung 84 und der Gleitvorrichtung 71 aufgebracht, so daß die Kraft dHBch die Kolbenstagen 81, 82 usw. sowie die nacheinander betätigten Schläicrahe 73 auf den Überzug 75 und die Rohrleitung 13 übertragen wird. Außerdem kann es erforderlich sein, Rohrstützrollen der in Pig. 1 bei 21 dargestellten Art vorzusehen, damit die Rohrleitung geführt werden kann, wenn die Schläuche 73 entleert werden, um die Rohrleitung freizugeben, damit die zuletzt mit der Rohrleitung verbundenen Rohr ab schnitte 27 über das Heck des Leitungsverlegungskahns ins Wasser hinabgelassen werden können, ohne daß diese Abschnitte durch die Schläuche abgebremst und die Schläuche 73 beschädigt werden· Ferner sei bemerkt, daß alle Stützrollen 21 so gelagert sein könnten, daß sie hydraulisch gehoben, gesenkt oder auf andere Weise bewegt werden können, um das Ausrichten der Rohrabschnitte an den Schleif st at ionen zu erleichtern, wo die Abschnitte miteinander verbunden werden.

Die vorstehend beschriebene Anordnung ermöglicht es der Rohrleitung 13, sich kontinuierlich durch sämtliche mit Halteschläuchen 73 versehene Greifvorrichtungen 72a bis 72c der "ortsfesten" Haltevorrichtung nahe dem Heck des Kahns zu bewegen und mehrere Schweißstationen zu paieieren, so daß nach dem Anbringen weiterer Rohrabschnitte an der Rohrleitung die "Last", d.h. die auf die Rohrleitung wirkende geregelte konstante Zugkraft, auf die "beweglich·¹¹ Haltevorrichtung, i.B. die eine konstant« Zugkraft erzengend· Winde 22, an dem Ende der Rohrleitung übertragen werden kann,

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das sich auf dem vorderen Ende bzw. dem Bug des Kahns 11 befindet, woraufhin man die ortsfeste Haltevorrichtung lösen kann, um das neu hergestellte Stück der fertigen Bohrleitung 13 durch die Haltevorrichtungen 72 laufen zu lassen und sie in das Gewässer abzusenken, bis ein genügend langer neuer Teil der Bohrleitung herabgelassen worden ist, wonach die Greifvorrichtungen der "ortsfesten" Haltevorrichtung erneut nacheinander betätigt werden, um die Bohrleitung 13 unter Aufrechterhaltung der richtigen Zugkraft so" festzulegen, daß man sämtliche beschriebenen Arbeitsschritte wiederholen kann, um die Bohrleitung durch das Anschweißen weiterer Bohrstücke zu verlängern.

Im folgenden wird beschrieben, auf welche Weise die Greifvorrichtungen 72a bis 72c der Vorrichtung 71 nach Fig. nacheinander betätigt werden, um mit Hilfe der automatisch betätigten Schläuche 73 Jeweils die richtige konstante Teilzugkraft auf die Eohrleitung 13 aufzubringen. Erstens wird die mit einem Halteschlauch 73 ausgerüstete Greifvorrichtung 72a betätigt, indem man mit der Hand einen Schalter oder ein Ventil (nicht dargestellt) betätigt, um den Schlauch 73 mit einer ebenfalls nicht dargestellten Quelle für ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmittel zu verbinden. Zweitens wird hierbei das Druckmittel dem Inneren des Schläuche 73 in der Greifvorrichtung 72a zugeführt, so daß der Schlauch in feste Anlage an der Eohrleitung gebracht wird, um eine Greif- oder Haltekraft über den Bmfang der Bohrleitung und ihres Überzugs und längs eines Seile der Rohrleitung zu verteilen. Drittens wird auf diese Weise ein Teil der benötigten Zugkraft sowohl auf die fiohrleitung 13 aufgebracht, wobei diese Zugkraft gleich der Zugkraft iat, die auf die Kolbenstange 81 wirkt und mit Hilfe des Druck·* mittels geregelt wird, als auch auf die Stirnfläche des Kolbens 71a in dem Zylinder 79, der mit der Greifvorrichtung ?2b verbanden ist« Viertens wird äieebtnfali« einen Schlauch 73 enthaltende Greifvorrichtung 72b mit der Greifvorrichtung

72c durch die Kolbenstange 82 und den möglicherweise-rnocli ■:■;·;-. nicht·''"betätigten Zylinder 80 verwenden, und/diiese Arbeite-.._;" ' schritte werden wiederholt, bis eine bestimmte-Greifvorrichtung, ZeB. die Vorrichtung 72c, erreicht ist» !Fünftens wird die Greifvorrichtung 72c mit der einer konstanten Zugkraft ausgesetzten Gleitschiene 76 mit Hilfe der Spannvorrichtung 84 verbunden, während die Klemmvorrichtungen 83a und 83b als "Mihrungsklemmen" wirken, die es den Greifvorrichtungen

72 mit den zugehörigen Schläuchen 73 ermöglichen, sich längs der beweglichen Gleitschiene 76 zu verschieben. Der Zylinder 79 wird in der Weise unter Druck gesetzt, daß auf die Kolbenstange 81 nur eine Zugkraft von bis zu 14 000 kg aufgebracht wird, und nur diese Zugkraft kann durch den Schlauch

73 der Greifvorrichtung 72a auf die Rohrleitung 13 übertragen werden. Wenn die Rohrleitung 13 einer Zugkraft von mehr als 14 000 kg ausgesetzt werden muß, wobei die insgesamt benötigte, auf die Rohrleitung aufzubringende Zugkraft vorher bestimmt und an der mit der Gleitschiene 76 verbundenen Vorrichtung zum Erzeugen einer konstanten Zugkraft eingestellt wird, wird durch die Kolbenstange 81 ein Endschalter oder eine andere Vorrichtung betätigt, um zu bewirken, daß dem Schlauch 73 der zweiten Greifvorrichtung 72b und dem Zylinder 80 das Druckmittel zugeführt wird, damit auf die Rohrleitung über die Kolbenstange 82 und den Schlauch der Greifvorrichtung 72b eine zusätzliche Zugkraft aufgebracht werden kann· Wenn die auf die Rohrleitung wirkende Zugkraft z.B. 28 000 kg betragen muß, wird die Greifvorrichtung 72b betätigt, und zuxt weiteren Vergrößerung der Zugkraft werden nacheinander weitere Greif vorrichtungen zur Wirkung gebracht.

Ba die Arbeitsetationen in der weiter oben beschriebenen Weise auf beweglichen Plattformen angeordnet sind, werden die Sehweirigkeitea ausgeschaltet» die eich anderen- ' falls für die Arbeitskräfte ergeben,^ wenn sich die Bohrleitung relativ zu ihnen bewegt* Wenn dies« Arbeitsetationen

außerdem voneinander getrennt sind und automatisch eine solche Lage einnehmen, daß sie die vorhandenen Unterschiede bezüglich der Länge der Rohrabschnitte ausgleichen, bevor sie mit deiTf ertigen feil der Rohrleitung verbunden sind und sich zusammen mit ihr bewegen, können die betreffenden Arbeitsschritte schneller und wirtschaftlicher durchgeführt werden.

Bei einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung würde eine geregelte Zugkraft direkt vom Deck des Fahrzeugs aus auf die Rohrleitung mit Hilfe einer eine konstante Zugkraft erzeugenden Vorrichtung aufgebracht werden, die als "ortsfeste" Haltevorrichtung ausgebildet und auf einem durch eine konstante Zugkraft in seiner Lage gehaltenen Wagen angeordnet ist, oder aber öäurch eine unmittelbar auf dem Deck angeordnete Vorrichtung ähnlich der in I¹Ig. .6 gezeigten Vorrichtung mit endlosen Haltegliedern, pie einzelnen Arbeitsstationen können darm relativ zueinander durch eine direkte mechanische oder sonstige Verbindung in der richtigen Lage gehalten werden, oder sie können bei einer noch einfacheren Anordnung jeweils einzeln mit der Rohrleitung verbunden werden. Solche Arbeitsstationen können lediglich dazu dienen, eine Arbeitsfläche bereitzustellen, auf der mit äer Hand auszuführende durchgeführt ierden können, z.B. das Verschleifen von Rohräbschnitten» radiographische Untersuchungen, das Aufbringen von Überzügen usw., oder sie können Tragkonstruktionen für halbautomatische oder vollautomatische Schweißvorrichtungen oder dergleichen bilden.

Gemäß Mg. 10 und 11, wo in Fig. 1 bis 9 dargestellten Seilen ähnelnde Teile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, können Plattformen 85 vorgesehen sein, die mit Antriebsvorrichtungen ausgerüstet sein können, damit man eie in die gewünschte Stellung bringen kann; alternativ kann die Antriebskraft auch von einer nicht dargestellten äußeren Kraftquelle aus z.B. über ein Seil 86 zugeführt werden, das an eine Winde, eine mit Druckluft zu betätigende Schlepp-

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Vorrichtung oder dergleichen angeschlossen ist; ferner sind Einspannvorrichtungen, z.B. Klemmstücke 87$ vorgesehen, die an Armen 88 befestigt sind und durch eine Betätigungsvorrichtung 98 betätigt werden können, um die Eohrleitung 13 einzuspannen; weiterhin kann eine Schnellauslösevorrichtung 90 vorgesehen sein, mittels deren die Einspannvorrichtung von der Eohrleitung 13 getrennt werden kann, wenn die Torrichtung mit anderen Einrichtungen in Berührung kommen würde«

Wenn die Arbeitsstationen schwere Vorrichtungen, z.B. automatische Schweißmaschinen, tragen, kann es zweckmäßig sein, die Massenträgheit durch die Verwendung einer automatischen, kraftbetätigten Positioniereinrichtung 91 zu ver- ringern, mittels deren jede Arbeitsstation in Abhängigkeit von Signalen, die durch nicht dargestellte, auf der Einspannvorrichtung angeordnete Fühlvorrichtungen erzeugt werden, in der richtigen Stellung gegenüber der Eohrleitung 13 halten· Jede der Plattformen 85 kann mit den erforderlichen Steuervorrichtungen 92 versehen sein, die eine Betätigung der Antriebseinrichtung 91» der Betätigungsvorrichtung 89 und der erwähnten äußeren Energiequelle ermöglichen·

Es ist erforderlich, die Eohrleitung über der Deckfläche des Fahrzeugs zu unterstützen, um sie zur Durchfükrung der Arbeiten zugänglich zu machen und um die Eohrleitung in einer senkrechten Ebene längs der gewünschten Übergangskunre zwischen dem mehr oder weniger waagerechten Deck und der Ablaßvorrichtung anzuordnen. Die Anordnung dieser Unterstützungen kann sich nach der gewünschten Krümmung der Eohrleitung, nach den Biegungseigenschaften der Eohrleitung oder der Lage anderer Vorrichtungen zum Ausführen von Arbeitsgängen richten. ·

Aus schon eingangs erwähnten Gründen können diese Unterstützungen in bestimmten Fällen die Herstellung der Eohrleitung behindern. Jedoch ist es möglich, die Unterstützungen auf bewegbaren Wagefi. anzuordnen, so daß ihre Lage erforder-

lichenfalls geändert werden kann. Der Bewegungsbereich kann ziemlicli begrenzt sein, d.h.. er braucht nicht größer zu sein als die Länge des die Rohrleitung berührenden Teils der Unterstützung. Gemäß Fig. 12 und 13» wo an Hand von Pig. 1 bis 11 beschriebenen Teilen ähnelnde Teile Jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, kann man V-förmige Rohrunterstützungen 93 auf beweglichen Wagen oder Fahrgestellen 94 anordnen, die jeweils mit einem zum Positionieren' dienenden Motor 95» z.B. einem pneumatischen oder hydraulisehen Motor, und einer geeigneten Steuervorrichtung 96 ausgerüstet sind. Beispielsweise wird Druckluft dem Motor 95 von einer nicht dargestellten äußeren Quelle aus dem Motor 95 über eine Schlauchleitung 97 zugeführt, die mit einer ein Ventil umfassenden Regelvorrichtung 98 verbunden ist. Die Unterstützung 93 umfaßt einen Kolben 99» der ein- und ausschiebbar von einem Gehäuse 100 aufgenommen ist. Das Gehäuse 100 ist an seinem oberen Ende mit einer zur Sicherung dienenden Halteschelle 101 oder dergleichen versehen Der Kolben 99 trägt an seinem oberen Ende die eigentliche Unterstützung 93» die mit dem Kolben 99 durch einen Lagerzapfen 102 gelenkig verbunden ist. Ferner sind in der Unterstützung 93 mehrere Tragrollen 103 oder dergleichen gelagert, an denen sich die Rohrleitung 13 abstützt.

Beim Gebrauch der Vorrichtung wird Druckluft dem Motor 95 aus dem Inneren des Gehäuses 100 zugeführt, um den Kolben 99 bis zur gewünschten Höhe zu heben. Dann wird die Unterstützung 93 um ihren Lagerzapfen 102 so geschwenkt, daß die Rohrleitung 13 über die Rollen 103 laufen kann.

Fig. 14 zeigt eine Fertigungsstraße mit Vorrichtungen der an Hand von Fig. 10 bis 13 beschriebenen Art. Eine Rohrleitungs-Spannvorrichtung 104 der weiter oben beschriebenen Art ist auf dem Deck dee Fahrzeuge 13 angeordnet. Die Rohrleitung 13 wird von Rollen.103 auf einer Unterstützung 93 getragen und ist in auf beweglichen Plattformen 85 angeordneten Spannvorrichtungen 87 eingespannt. Bei dieser Anordnung

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kann die Rohrleitung 13 durch die Schweißstationen und die * Spannvorrichtung 104 hindurch bewegt werden.

Ferner kann man den Leitungsverlegungskahn 11 mit verschiedenen weiteren bekannten Torrichtungen ausrüsten. Beispielsweise kann man Vorrichtungen vorsehen, die es ermöglichen, weitere Leitungsabschnitte von besonders großer Länge mit der Rohrleitung 13 zu verbinden, so daß eine Beschleunigung der Leitungsverlegungs arbeiten möglich ist. Weiterhin kann man den Kahn 11 mit automatischen Vorrichtungen zum Ausrichten der Stoßstellen sowie mit automatischen oder halbautomatischen Schweißvorrichtungen "versehen, um eine weitere Beschleunigung des Arbeitsablaufs und eine Verringerung der Kosten zu erzielen. Bei der auf dem Kahn 11 angeordneten Winde 22 zum Aufbringen einer konstanten Zugkraft kann es sich um eine Hochleistungswinde handeln, die benutzt werden kann, um die Rohrleitung 13 zum Meeresboden herabzulassen, während die Leitung durch das Drahtseil 23 unter der gewünschten Spannung gehalten wird, so daß sie z.B. nach einem Sturm wieder hochgeholt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist es somit möglich, eine Zugkraft bzw. Zugspannung auf eine Rohrleitung 13 so auf zubringen, daß die Kräfte längs der Rohrleitung verteilt werden, und daß jede Beschädigung eines Überzugs oder eines Beschwerungsmantels der Rohrleitung vermieden wird. Die Schweißstation bzw. Schweißstationen auf den Wagen 15 und 1? werden von einer oder mehreren stabilisierbaren beweglichen Plattformen getragen, die ihre Lage gegenüber der zu verlegenden Rohrleitung selbst dann beibehalten, wenn ungünstige Bedingungen auf See zu Bewegungen des Leitungsverlegungskahne 11 führen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer konstanten Zugkraft und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen es, die richtige analytisch bestimmt* Spannung in der Rohrleitung 13 auf eine solche Weise aufreeJrtt« zuerhalten, daß die Arbeiten zum Verlegen einer Rohrleitung unabhängig von Bewegungen dta Leitungsverlegungskahne aus-

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geführt werden können. Da außerdem keine Relativbewegung zwischen der Rohrleitung 13 und den Schäreißstationen auftritt, die auf stabilisierbaren beweglichen Plattformen engeordnet sind, können die Rohrabschnitte fehlerfrei miteinander verschweißt werden, so daß die Herstellung dichten Verbindungsstellen gewährleistet ist.

Patentansprüche: 009025/1376

Claims

PAI EK T ANSPRÜCHE

Ϊ.) Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung auf dem Boden ei$es Gewässers von einer schwimmfähigen Plattform aus, die es ermöglicht, Rohrleitungsabschnitte zu einer Rohrleitung zu verbinden und die Rohrleitung zum Boden des Gewässers herabzulassen, wobei die Plattform mindestens einen auf der Plattform angeordneten, im wesentlichen waagerecht bewegbaren Wagen trägt, dadurch gekennze ichne t , daß die Rohrleitung nach Bedarf gegenüber dem Wagen festgelegt wird, wenn sich die schwimmfähige Plattform im Stillstand befindet, daß auf den Wagen eine konstante Gegenbzw· Hemmkraft aufgebracht wird, um auf die Rohrleitung eine konstante Zugspannung aufzubringen, während sich die schwimmfähige Plattform längs der Rohrleitung bewegt, um so die Relativbewegung zwischen dem Wagen und der schwimmfähigen Plattform auszugleichen, und daß eine konstante Zugspannung in der Rohrleitung aufrechterhalten wird, wenn die Rohrleitung von dem Wagen gelöst wird, während die schwimmfähige Plattform bewegt wird, um einen weiteren Teil der Rohrleitung von der Plattform aus herabzulassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß mehrere Rohrleitungsabschnitte auf dör schwimmfähigen Plattform miteinander zu einer Rohrleitung verbunden werden.

5. Verfahren nach Anspruch. 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Maßnahmen zum Verbinden mehrerer Rohrleitungsabschnitte Maßnahmen umfassen, um die Rohrlei-

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tungsabschnitte auf dem Wagen miteinander zu verbinden.

4. Verfahren nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Maßnahmen zum Verbinden mehrerer Rohrleitungsabsehnitte auf dem Wagen Maßnahmen umfassen, um die Rohrleitungsabschnitte durch Verschweißen miteinander zu verbinden.

5. Schwimmfähige Vorrichtung zum Verlegen einer Rohrleitung längs des Bodens eines Gewässers, gekennzeichnet durch eine schwimmfähige, auf dem Gewässer (12) schwimmende langgestreckte. Plattform (11), auf der schwimmfähigen Plattform im wesentlichen waagerecht angeord*- nete Führungsvorrichtungen (14), mindestens eine durch die fführungsvorrichtungen unterstützte und auf ihnen hin- und herbewegbar gelagerte bewegliche Plattform (1.5? 17» 18? 85)» eine auf der beweglichen Plattform angeordnete, nach Bedarf zu» betätigende Vorrichtung (30; 65? 69? 71)» mittels deren die Rohrleitung (13) nach Bedarf gegenüber der beweglichen Plattform festgehalten werden kann, eine auf der schwimmfä— feigen Plattform (11) angeordnete erste, eine konstante Kraft aufbringende Haltevorrichtung (32; 104), die betriebsmäßig mit der beweglichen Plattform verbunden ist und dazu dient, Bewegungen der schwimmfähigen Plattform auszugleichen, ohne daß die bewegliche Plattform bewegt wird, und die geeignet ist, auf die Rohrleitung eine im wesentlichen konstante Zugspannung aufzubringen, wenn die Haltevorrichtung die Rohrleitung festhält, sowie durch zweite auf einer der beweglichen Plattformen angeordnete, eine konstante Kraft erzeugende Haltevorrichtungen (58, 59» 61, 62, 63, 64; 76, 84, 71, 81, 82, 73), die mit der Bohrleitung betriebsmäßig verbunden werden können, um auf die Rohrleitung eine im wesentlichen konstante Haltekraft aufzubringen, wenn die zuerst erwähnte Haltevorrichtung die Rohrleitung freigegeben hat,

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der beweglichen Plattform (15? 17 j 18; 85) Moafcagevor^|tgu^a<|(^,g25i 87, 88, 89) ange-

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ORIGINAL INSPECTED

ordnet sind, mittels deren mehrere Rohrleitungsabschnitte (27) miteinander verbunden werden können, um die Rohrleitung" herzustellen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch .ge k e η η --

ζ e i c h η e t , daß die Rohrleitung-Montagevorrichtungen ^ (28, 25j 87, 88, 89) auf der beweglichen Plattform (15; 17; 18; 85) mindestens eine Schweißstation umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Plattform mehrere miteinander verbundene bewegliche Teile (17, 18; 85) umfaßt.

9· Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich die bewegliche Plattform (15) im wesentlichen über die ganze Länge der schwimmfähigen Plattform (11) erstreckt.

1Ö. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß auf einer der Plattformen (15) eine dritte, eine konstante Kraft erzeugende Haltevorrichtung (22, 23, 24) vorgesehen ist, die betriebsmäßig mit der Rohrleitung (13) verbunden werden kann, um eine im wesentlichen konstante Haltekraft, auf die Rohrleitung aufzubringen, wenn die erwähnte Haltevorrichtung (30; 655 69; 71) die Rohrleitung freigegeben hat·

11· Vorrichtung nach Anspruch 3_t dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die nach Bedarf zu betätigende Rohrleitungs-Haltevorrichtung (65) endlose Gurtglieder (66, 67) umfaßt, die die Rohrleitung (13) zwischen sich erfassen können, daß die Gurtglieder jeweils mehrere Hollen umfassen, und daß diese Hollen nach Bedarf betätigt werden können, um an den Berührungspunkten zwischen den Rollen und der Rohrleitung gleich große Druckkräfte aufzubringen und. so die Gurtglieder gegen die Rohrleitung zu drücken·

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet» daß die. nach Jtedarf zu betätigend« Rohr»

Q 0 9 8 * 9 f 1 4 t O

QRIGIMAL INSPECTED . ;

leitung-Haltevorxichtung (69) eine Greifvorrichtung (70) in Gestalt eines als Draht hergestellten, einem Korbgeflecht ähnelnden Hülsenteils umfaßt, das geeignet ist, die Rohrleitung "(15) fest einzuspannen, und daß die Greifvorrichtung geeignet ist, nach Bedarf eine größere Haltekraft auf die Eohrleitung aufzubringen, wenn die Rohrleitung gegenüber der Greifvorrichtung nach hinten bewegt wird, als wenn sich die Rohrleitung gegenüber der Greofvorrichtung nach vorn bewegt.

15· * Vorrichtung nach Anspruch 5» 'dadurch gekennzeichnet, daß die nach Bedarf zu betätigende Rohrleitungs-Haltevorrichtung (71) an eine Druckmittelquelle anschließbare Greifvorrichtungen (73) umfaßt, die geeignet sind, die Rohrleitung (15) festzuhalten, sowie mit den Greiffrorrichtungen zusammenarbeitende Vorrichtungen (74·) zum Zuführen eines Drückmittels zu den Greifvorrichtungen, die hierdurch betätigt werden, um die Rohrleitung einzuspannen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen mehrere an eine Druckmittelquelle anschließbare Schläuche oder.Beutel (75) umfassen, die geöffnet und geschlossen werden können, um die Rohrleitung (13) freizugeben bzw. einzuspannen, daß jeder dieser Schläuche sowohl unabhängig längs der Rohrleitung verschiebbar als auch nach Bedarf zu betätigen ist, und daß alle Schläuche nacheinander derart betätigt werden können, daß auf die Rohrleitung eine schrittweise größer werdende Zugspannung aufgebracht werden kann, ohne daß die Überzüge (75) der Rohrleitung beschädigt werden, da sich die Berüterungsflache zwischen den Schläuchen und der Rohrleitung schrittweise vergrößert·

15· Vorrichtung nach Anspruch 5_f dadurch g e k e η η »ei ohne t , daß die Führungsvorrichtungen (14) mehrere bewegliche Plattformen (85» 94) tragen, daß mindestens eine Plattform (94) eine bewegliche Unterstützung (93) für

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die Eohrleitung (13) umfaßt, und daß mindestens eine weitere Plattform (85) eine bewegliche Vorrichtung (87, 88, 89) zum Einspannen der Eohrleitung umfaßt.

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