DE2718629A1

DE2718629A1 - Rohrleitung zum transport von fluessigen oder gasfoermigen gekuehlten medien

Info

Publication number: DE2718629A1
Application number: DE19772718629
Authority: DE
Inventors: Herbert Bittner; Juergen Dostatny; Hartmut Krueger; Klaus Mannaerts; Gerd Moser; Peter Dipl Ing Schimmel; Klaus Dipl Ing Schimmelpfennig; Ruediger Dipl Ing Schwenke
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-09

Description

Rohrleitung zum Transport von flüssigen oder gas-
förmigen gekühlten Medien Die Erfindung betrifft eine Rphrleitung zum Trangport von flüssigen oder gasförmigen, vorzugsweise gekühlten Fluiden, zwischen einem festen und einem beweglichen oder zwei beweglichen Objekten, von denen mindestens eines auf der Meeresoberfläche schwi#t, bestehend aus mindestens zwei Leitungsrohren aus koaxialen Metallwellrohren mit einer zwischen den Metallwellrohren angeordneten wär-eisolierenden Schicht, die nahezu parallel zt#indestens einem Tragseil verlaufend und durch an dem oder den Tragseilen befestigten Abstandshalter in Lage gehalten die Objekte in Form einer Kettenlinie miteinander verbinden.
Bei der Gewinnung von Erdgas aus unter der Neeresoberfläche gelegenen Erdgasfeldern hat sich eine Technologie entwickelt, bei der das Erdgas aus dem Bohrloch über eine Rohrleitung zu einer fest installierten oder schwimmenden Verflüssigungsstation (Halbtaucher) geleitet wird. Die Verflüssigung des Erdgases hat sich aus transporttechnischen und Sicherheitsgründen als unumgänglich erwiesen. Das verflüssigte Erdgas wird von der Verflüssigungsstation in Tanker umgefüllt, die es dann an den Verwendungsort transportieren. Als Zwischenstation für das verflüssigte Erdgas können auf der Meeresoberfläche schwimmende Speichertanks dienen. Um ein Verdampfen des Flüssiggases möglichst weitgehend einzuschränken, müssen sowohl die Verbindungsleitungen zwischen der Verflüssigungsstation und den Speichertanks bzw. dem Tanker als auch der Speichertank selbst bzw. der Tanker selbst sehr gut wärmeisoliert sein. Damit das Flüssiggas auch bei hohem Seegang von der Verflüssigungsstation zum Speichertank bzw. den Tankern geleitet werden kann, müssen die Verbindungsleitungen in der Lage £ein, die Bewegungen des Speichertanks bzw. des Tankers aufzufangen. Um eine Beschädigung der Rohrleitungen durch hohen Seegang zu vermeiden, ist es zweckmäßig, diese abzusenken.
Zur Lösung der oben genannten Probleme ist eine Rohrleitung bekannt geworden, die aus mehreren gebündelten flexiblen Leitungsrohren aus koaxialen Metallwellrohren mit einer zwischen den Wellrohren angeordneten wärmeisolierenden Schicht bestehen, die nahezu parallel zu einem Zugseil angeordnet sind, wobei an dem Zugseil den Auftrieb der Leitungsrohre übersteigende Beschwerungselemente befestigt sind und die Rohrleitung in Form einer Kettenlinie die Objekte miteinander verbindet. In Abständen von ca. 5 m sind auf die Leitungsrohre aus zwei Teilen bestehende Abstandshalter, die mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Leitungsrohre versehen sind, fest angespannt. Da die Abstandshalter aus Beton bestehen, tritt eine hohe Belastung in Längsrichtung der Leitungsrohre auf diese auf.
Weiterhin ist es nicht möglich, ein ggf. defekt gewordenes Leitungsrohr aus dem Bündel zu entfernen und durch ein intaktes zu ersetzen.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitung der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß die Leitungsrohre nahezu kräftefrei in dem Leitungsstrang angeordnet sind und ohne größere Schwierigkeiten ausgewechselt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Leitungsrohre innerhalb der Abstandshalter in Richtung ihrer Längsachse frei verschiebbar auf Auflagern gelagert sind. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung bestehen die Abstandshalter aus mindestens zwei einen rechtwinkligen Rahmen bildenden Teilen aus hochfestem Material, die nach dem Aufsetzen auf die Leitungsrohre mechanisch fest verbunden werden. Weiterhin sind im Rahmen an zwei einander gegenüberliegenden Flächen Ausnehmungen zur Führung der Leitungsrohre vorgesehen und in die beiden anderen Seiten eine die Auflager tragende Welle eingelassen.
An der Außenseite des Rahmens sind mindestens zwei Zugseile aus hochfestem Material, vorzugsweise Stahlseile, befestigt. Die genannten Maßnahmen ermöglichen eine einfache und damit wirtschaftliche Fertigung der Rohrleitung - die einzelnen Leitungsrohre werden von Kabeltrommeln abgewickelt, mit den Abstandshaltern und ggf. mit Beschwerungselementen versehen und unmittelbar darauf im Maer verlegt - und bewirken, daß bei einer seitlichen Anströmung der Rohrleitung die einzelnen Leitungsrohre ihre Lage nur in Richtung ihrer Längsachse verändern können.
Ii Bereich der Ausnehmungen sind in den Rahmen Einsätze aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, wie Polyamid, eingesetzt. Dadurch wird die freie Bewegung der Leitungsrohre in dem Abstandshalter in Richtung ihrer Längsachse nur unwesentlich eingeschränkt und damit ein leichtes Auswechseln einzelner Leitungsrohre im verlegten Rohrleitungsstrang ermöglicht. Die den Rahmen bildenden Teile ragen an ihrer Verbindungsstelle schaftartig übereinander, wobei der innenliegende Schaft an seiner Stirnfläche und der Fußbereich des außenliegenden Schaftes je eine halbkreisförmige gemeinsam eine kreisförmige die Welle aufnehmende Ausnehmung aufweisen. Darüber hinaus hat jeder Schaft eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines mit einem Splint gesicherten Befestigungsbolzens. Dadurch wird die Nontage der Abstandshalter aus den einzelnen Teilen wesentlich vereinfacht. Die Teile werden seitlich auf die Leitungsrohre aufgesteckt, wobei die Leitungsrohre in die entsprechenden Ausnehmungen eingeführt werden und die die Auflager, die vorzugsweise als Rollen ausgebildet sind, tragende Welle dabei zwischen den einzelnen Teilen eingespannt und anschließend gegeneinander mit einem Befestigungsbolzen gegen Verschieben gesichert. Gleichzeitig werden die Zugseile an dem Rahmen befestigt. Hierzu dienen Ausnehmungen an der Außenfläche jedes Teils, in die die Zugseile eingelegt und dort eingespannt sind. Eines der den Rahmen bildenden Teile sollte Seitenstege aufweisen, die dazu dienen, die Rohrleitung an jedem der Objekte exakt zu führen, um eine Beschädigung der Rohrleitung bei hohem Seegang zu vermeiden. Die Seitenstege sind dabei fest in am Objekt befestigten Führungen vertikal geführt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Auswechseln eines Leitungsrohres in einer verlegten Rohrleitung Hierbei geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man das Ende des einzuziehenden Leitungsrohes mit dem Ende des auszuwechselnden Leitungsrohres mechanisch fest verbindet, daß man das auszuwechselnde Leitungsrohr allmählich aus den Abstandshaltern herauszieht und auf eine Trommel aufwickelt und gleichzeitig die neue Rohrlänge von einer Trommel ab- und in die Abstandshalter einzieht.
Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch die Rohrleitung im Bereich des Abstandshalters, Fig. 2 eine seitliche Ansicht desselben, Fig. 3 einen Abstandshalter zur Aufnahme von insgesamt 8 Leitungsrohren und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie AB.
Die Rohrleitung, die die beiden Objekte miteinander verbindet, besteht aus vier einzelnen Leitungsrohren l, die aus einem inneren Metallwellrohr, einem koaxial zu diesem angeordneten äußeren Wellrohr und einer zwischen den Wellrohren angeordneten Polyurethanschaumstoffschicht bestehen. Auf das äußere der Wellrohre ist noch ein Kunststoffiantel aufextrudiert, der zusammen mit einer direkt auf das äußere Metallwellrohr aufgebrachten Korrosionsschutzschicht eine Zerstörung des Wellrohres durch das agressive Meerwasser verhindern soll. Die Leitungsrohre l sind durch einen Rahmen 2 in Lage gehalten, der aus den beiden Teilen 3 und 4 zusammengesetzt ist. Die Teile 3 und 4 weisen Schäfte 5 und 6 auf, in deren Bereich die Teile 3 und 4 durch Befestigungsbolzen 7, die durch Splinte gesichert sind, verbunden sind. An der Stirnseite der Schäfte 6 sind halbkreisförmige Ausnehmungen 8 und am Fußpunkt der Schäfte 5 halbkreisförmige Ausnehmungen 9 vorgesehen, die gemeinsam eine kreisförmige Ausnehmung zur Aufnahme der Welle 10, die eine Rolle 11 trägt, bilden. Die Mantelfläche der Rolle 11 ist so ausgebildet, daß sie der Krümmung der Leitungsrohre 1 (im Querschnitt) nahezu entspricht. Als Material für die Rolle 11 wird zweckmäßigerweise ein abriebfester Kunststoff, beispielsweise auf der Basis von Polyamid, verwendet. Jedes Leitungsrohr 1 ist weiterhin durch der Rolle 11 gegenüberliegende in die Wandung der Teile 3 und 4 eingelassene Einsätze 12 gegen seitliches Verschieben gesichert. Die Einsätze 12 bestehen zweckmäßigerweise aus demselben Material wie die Rolle 11. Der Abstand, in dem der Rahmen 2 auf die Leitungsrohre aufgesetzt ist, soll so gewählt werden, daß ein Gegeneinanderschlagen der einzelnen Leitungsrohre 1 mit Sicherheit vermieden ist. An der Außenseite der Teile 3 und 4 sind Ausnehmungen 13 zur Aufnahme von Stahlseilen 14 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise fest in die Ausnehmungen 13 eingespannt sind. Das Teil 4 weist an einer Seite Seitenstege 15 auf, die zur vertikalen Führung der Rohrleitung an den Objekten in an den Objekten fest angebrachten Führungsschienen eingebracht werden. Die Enden der Zugseile 14 werden an den zu verbindenden Objekten befestigt und die Leitungsrohre 1 mittels entsprechender Armaturen mit Zuführungsleitungen verbunden. Die gesamte Rohrleitung wird somit von den Zugseilen 14 getragen, wodurch die Leitungsrohre 1 ebenso wie die Anschlußarmaturen von größeren Längskräften freigehalten werden.
Die Rolle 11 sowie die Einsätze 13 sorgen für eine exakte Führung der Leitungsrohre 1, ermöglichen aber gleichzeitig aufgrund ihrer günstigen Gleiteigenschaften (Einsätze) bzw. der drehbaren Lagerung (Rolle 11) ein leichtes Auswechseln eines ggf. defekt gewordenen Leitungsrohres. Zu diesem Zweck wird das Ende des defekten Leitungsrohres mit dem Ende eines einzuziehenden Leitungsrohres mechanisch fest verbunden, und während die defekte Leitung auf eine übliche Kabeltrommel aufgewickelt wird und dabei aus den Abstandshaltern herausgezogen wird, wird gleichzeitig die einzuziehende Länge des Leitungsrohres von einer Kabeltrommel abgewickelt und gleichzeitig in die Abstandshalter 2 eingezogen. Diese Arbeiten können auch bei unter Wasser verlegten Rohrleitungen durchgeführt werden, wobei die Förderung von Flüssiggas weiterhin durch die restlichen Leitungsrohre 1 aufrechterhalten werden kann. In den Fig. 3 und ist ein Abstandshalter 2 dargestellt, der zweimal vier Leitungsrohre 1 in Lage zu halten vermag.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Rohrleitung zum Transport von flüssigen oder gasförmigen, vorzugsweise gekühlten Fluiden zwischen einem festen und einem beweglichen oder zwei beweglichen Objekten, von denen mindestens eines auf der Meeresoberfläche schwimmt, bestehend aus mindestens zwei Leitungsrohren aus koaxialen Metallwellrohren, mit einer zwischen den Metallwellrohren angeordneten wärmeisolierenden Sicht, die nahezu parallel zu zumindest einem Tragseil verlaufend und durch an dem oder den Tragseilen befestigte Abstandshalter in Lage gehalten die Objekte in Form einer Kettenlinie miteinander verbinden, dadurch gegeinnzeichnet, daß die Leitungsrohre (i) innerhalb der Abstandshalter (2) in Richtung ihrer Längsachse frei verschiebbar auf Auflagern (ii, 12) gelagert sind.
2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (2) aus mindestens zwei einen rechtwinkligen Rahmen bildenden Teilen (3,4) aus hochfestem Material bestehen, die nach dem Aufsetzen auf die Leitungsrohre mechanisch fest verbunden werden, daß im Rahmen an zwei einander gegenüberliegenden Flächen Ausnehmungen (12) zur Führung der Leitungsrohre (1) vorgesehen sind und daß in die beiden anderen Seiten eine die Auflager (11) tragende Welle (10) eingelassen ist.
3. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Rahmens mindestens zwei Zugseile (14) aus hochfestem Material, vorzugsweise Stahlseile, befestigt sind.
4. Rohrleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausnehmungen in den Rahmen Einsätze (12) aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, wie Polyamid, eingesetzt sind.
5. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rahmen bildenden Teile (3, 4) an ihrer Verbindungsstelle schaftartig übereinander ragen, daß der innenliegende Schaft (6) an seiner Stirnfläche und der Fußbereich des außenliegenden Schaftes (5) je eine halbkreisförmige gemeinsam eine kreisförmige die Welle (10) aufnehmende Ausnehmung (8, 9) aufweisen und daß jeder Schaft (5, 6) eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines mit einem Splint gesicherten Befestigungsbolzens (7) hat.
6. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche jedes Teils (3, 4) mindestens zwei Ausnehmungen (13) zur Befestigung der Zugseile (14) eingearbeitet sind.
7. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gelanzeichnet, daß ein Teil (4) Seitenstege (15) aufweist.
8. Verfahren zum Auswechseln eines Leitungsrohres in einer verlegten Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ende des einzuziehenden Leitunggrohres mit dem Ende des auszuwechselnden Leitungsrohres mechanisch fest miteinander verbindet, daß man das auszuwechselnde Leitungsrohr allmählich aus den Abstandshaltern herauszieht und auf eine Tromm el aufwickelt und gleichzeitig die neue Rohrleitung von einer Trommel ab- und in die Abstandshalter einzieht.