DE2841979A1

DE2841979A1 - Vorrichtung und verfahren zum verlegen von rohrleitungen

Info

Publication number: DE2841979A1
Application number: DE19782841979
Authority: DE
Inventors: William Buford Nicholson; Iii Benjamin Cornwall Tisdale
Original assignee: Martech International Inc
Current assignee: Martech International Inc
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1979-04-19
Also published as: ZA785447B; BR7806419A; US4157023A; NO149326B; PT68610A; AR224349A1; NZ188228A; NO149326C; IS2452A7; AU4001878A; NL7809959A; IS1049B6; NL186265C; IE781642L; JPS5458220A; NL186265B; SE7810646L; FI783108A7; DK150387B; IE47177B1

Description

Martech International, inc. in Houston (USA)

Vorrichtung und Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen, insbesondere zum Verlegen unter Wasser auf dem Grund, von einer Trommel auf Deck eines Schiffes, wobei das Rohr zuerst auf den Trommelkern augehaspelt und später von ihm abgehaspelt und während der Fortbewegung des Schiffes ins Wasser gelassen wird.

Die erst verhältnismäßig kurz zurückliegende Erkenntnis der Energieknappheit hat der Notwendigkeit der beschleunigten Erschließung von Kohlenwasserstoffen in vielen Gegenden der Welt Nachdruck verliehen. Besondere Bedeutung hat dabei die Ausbeutung dieser natürlichen Vorkommen in abgelegenen Gebieten gewonnen. Die wachsende Erschließung und Ausbeutung von Erdöl- und Erdgasvorkommen unter der Wasseroberfläche erfordert neue und bessere Ausrüstungen und Verfahren, um das aufgefundene öl den Lagerungsoder Verarbeitungsstätten zuzuführen.

Im Hinblick auf den Transport dieser deutlich erhöhten Erdölmengen ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum zusammenhängenden Verlegen einer Unterwasser-Rohrleitung zu entwickeln, durch die eine Lagerungs- oder Verarbeitungsstätte mit einer vom Land entfernten Gewinnungsstatte verbunden werden kann, wobei die Vorrichtung in einer auf einem Schiff montierten Haspfei- und Biegeeirrichtung besteht.

Eine typische Beschreibung, die repräsentativ ist für die bisher benützten Vorrichtungen zur Unterwasserverlegung von Rohrleitungen unter Verwendung einer auf einem fahrenden Schiff befindlichen Trommel, ist z.B. der US-PS 3 855 835 oder der US-PS 3 747 356 zu entnehmen. Bei diesen Anordnungen ist eine aus einer Mehrzahl untereinander verbundener Abschnitte zusammengesetzte Rohrleitung auf einer drehbaren Trommel aufgewickelt, das Schiff fährt in vorbestimmter Richtung, und währenddessen wird das Rohr von der Trommel abgehaspelt und auf den Grund herabgelassen. Während das Rohr die Trommel verläßt, jedoch bevor es ins Wasser eintaucht, läuft es durch eihe Anzahl von Rollen, die so angeordnet und verteilt sind, daß sie die dem Rohr zum Aufhaspeln auf die Trommel erteilte Biegung wieder ausrichten.

Bisher war der mechanische Aufbau der Haspel- und

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ORIGINAL INSPECTED

Biegeeinrichtung auf dem Schiff im allgemeinen etwas beschränkt, nämlich nicht leicht anpaßbar an unterschiedliche Betriebsbedingungen, wie z.B. Wassertiefe und Rohrdimensionen. Rohre mit großem Durchmesser und dicker Wandung sind nicht leicht scharf abbiegbar, da die die Biegekraft ausübenden Rollenpaare zu dicht baeinander stehen würden und große Kräfte angewendet werden müßten. Auch konnten die bisher konstruierten Haspel- und Biegeeinrichtungen im allgemeinen entweder nur oben von der Trommel oder nur unten von der Trommel abrollen lassen, was sich aus der mechanischen Konstruktion und der räumlichen Anordnung der Biegevorrichtung am Schiffsdeck ergab. Da es nun im allgemeinen wünschenswert ist, von oben von der Trommel abzuhaspeln, wenn in tiefem Wasser verlegt wird, und von unten in. seichtem Wasser, was indes zum Teil auch von den Eigenschaften des Rohres abhängt, so ist es nachteilig, wenn nicht beide Arbeitsweisen bei demselben Schiff und derselben Vorrichtung möglich sind.

Es ist allgemein bekannt, daß ein gerader, steifer Körper nicht zwischen seinen Enden gebogen werden kann, wenn nicht wenigstens drei Kräfte an ihm angreifen, eine an jedem Ende und eine in der Mitte. Dieses Prinzip liegt offenkundig der Anwendung des Systems mit drei Rollenpaaren bei der Rohrbiegetechnik zugrunde, und wenn auch Systene mit zwei Rollenpaaren erdacht worden sind, so waren diese noch nie durch ausreichende Anpassungsfähigkeit in ihrer Bewegung auf Deck gekennzeichnet, noch konnten sie einen Weg offenbaren, wie man einen weiten Durchmesser- und Wandstärkenbereich beherrscht, und wie man wahlweise von oben oder von unten abhaspeln kann. Im Hinblick auf älie diese beschriebenen Nachteile ist die Erfindung entwickeli worden, die eine Vorrichtung und ein Verfahren lehrt, wonach ein breites Spektrum von Rohrleitungen rasch und kontinuierlich unter Wasser verlegt werden kann.

Ein weiteres vorteilhaftes! Merkmal der Erfindung besteht in der Trommel und dem Biegemechanismus sowie dem Verfahren, die verschiedenartigen Rohre entweder oben oder unten von der Trommel ablaufen zu lassen, mit dem anschließenden kontinuierlichen Biegen, wodurch es besser ermöglicht wird, in

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tiefem wie auch in flachem Wasser zu verlegen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist der Aufbau und die Beschreibung eines Systems mit zwei Rollenpaaren, wobei jedes Rollenpaar auf einer eigenen, getrennten Tragkonstruktion angeordnet ist, die relativ zu der anderen Tragkonstruktion und relativ zur Trommel beweglich ist, wodurch der Hebelarm zwischen dem Stützpunkt und den Angriffspunkten der Biegekräfte wesentlich verlängert und damit die anzubringenden Biegekräfte verkleinert werden.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ist, daß bei der Biegevorrichtung die. Trommel selbst das Biegemoment bei aufzurollendem Rohr aufnimmt.

Ein anderer Vorteil liegt in einem Verfahren zum Aufrechterhalten der Spannung in dem Rohr beim Aufhaspeln, wodurch dicht gehaspelt und eine maximale Länge auf die zum Verlegen vorbereitete Trommel aufgebracht werden kann.

Diese und andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung und der zur Veranschaulichung dienenden Zeichnung ergeben.

In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Beispielsausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in isometrischem Schrägbild, wobei insbesondere die gegenseitige Lage der Trommel und der Biegeeinrichtung erkennbar ist, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht, schematisch, Fig. 3 bis 6 die Vorrichtung im Seitenriß, schematisch, und zwar beim Aufhaspeln und Abhaspeln über die Oberseite und über die Unterseite der Trommel.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt ein Rohrlegungsschiff 3, auf dem die Rohrtrommel 1 und die Rohrbiegeeinrichtung 2 montiert sind. Angedeutet ist die Wasseroberfläche 5, nicht jedoch der Grund. Während der Fahrt des Schiffes in Richtung des Pfeiles 9 wird das Rohr 7 kontinuierlich auf dem Boden des Gewässers verlegt. Normalerweise ist das ₍Rohr 7 vor Beginn des Verlegens im Dock aus Abschnitten zu einer durchlaufenden Länge verschweißt, zum Aufwickeln gebogen und auf die Trommel aufgewickelt worden, wie es weiter unten beschrieben wird.

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Vor der Verlegung auf dem See- oder Meeresboden wird das Rohr von der Trommel 1 abgewickelt und wieder geradegebogen, was in den Biegeeinrichtungen 13, 15, 17, 19 geschieht.

Der Wickelkern der Trommel 1 liegt zwischen zwei Randscheiben 1a und 1b. Die Trommelachse ruht auf einem Gestell 11. Die Trommel ist nach beiden Drehrichtungen drehbar. Der nicht dargestellte mechanische Antrieb mit Getriebe dient dazu, das Rohr in jeder Richtung sowohl auf- als auch abzuhaspeln zu können.

Die Einrichtung zum Biegen des Rohres ist in zwei voneinander unabhängigen Gehäusen 2a, 2b untergebracht, deren jedes ein Mehrrollensystem enthält, mittels dessen Kräfte auf das Rohr in einer vertikalen Ebene ausgeübt werden können. In dem ersten Gehäuse 2a befindet sich ein erstes Rollenpaar 13, in dem zweiten Gehäuse 2b ein zweites Rollenpaar 15. Jedes Rollenpaar enthält eine obere Rolle 13a, 15a und eine untere Rolle 13b, 15b. Alle diese Rollen sind horizontal gelagert. Zwischen den Rollenpaaren ist ein Abstand vorgesehen, welchen das Rohr durchläuft. Jede dieser Rollen ist in vertikaler Ebene verstellbar, unabhängig von der Bewegung des Gehäuses, in dem sie untergebracht ist.

Ferner enthalten die beiden Gehäuse 2ä, 2b ein drittes und viertes Rollenpaar 17 und 19_f welche Kräfte in horizontaler Richtung auf das Rohr auszuüben bestimmt sind. Diese Rollenpaare weisen je eine rechte Rolle 17a, 19a und eine linke Rolle 17b, 19b, wobei "rechts" und "links" hier wie auch weiter unten stets vom Rohr in Richtung der Aufhaspelbewegung gesehen sind. Das dritte und vierte Rollenpaar und deren rechte und linke Rollen sind jede vertikal und seitlich, parallel zur Achse der Trommel, verstellbar. Daraus ergibt sich, daß die vier Rollenpaare so angeordnet sind, daß sie das Rohr aufnehmen und es entweder in vertikaler oder in horizontaler Richtung.- oder auch dieses beides gleichzeitig - biegen können.

Von Bedeutung ist bei dieser Einrichtung die Tatsache, daß das Biegen des Rohres z.B. in vertikaler Ebene durch genau zwei Rollenpaare ,13 und 15, bewirkt wird. Ebenso geschieht auch das Biegen in der horizontalen Ebene durch genau zwei Rollen-

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paare, 17 und 19. Es soll besonders darauf hingewiesen werden, daß dieses System, die physikalische Anordnung und die Konstruktion der beiden Gehäuse 2a, 2b in Bezug auf die Trommel 1 es ermöglichen, das Rohr zu biegen und auf die Trommel sowohl von oben als auch von unten aufzuwickeln und es in ähnlicher Weise auch abzuwickeln. Beim Abwickeln wird das Rohr in vertikaler Ebene durch das Durchlaufen von genau zwei Rollenpaaren, 13, 15, in vertikaler Ebene gerichtet. Biegen und Rückbiegen wird sohin durchgeführt, während das Rohr zwischen der Trommel 1 und den Rollen des zweiten Gehäuses 2b in Spannung gehalten ist, wobei es eine im wesentlichen gerade Linie zwischen diesen Punkten bildet. Vertikale und seitliche Verschiebung des ersten Gehäuses 2a und/oder der Rollen darin relativ zu der genannten Geraden bewirken das Biegen. Dank der vollständigen baulichen Unabhängigkeit der beiden Gehäuse 2a, 2b voneinander sind die darin enthaltenen Rollensysteme in jede beliebige Stellung am Deck des.Fahrzeuges bringbar, sogar auch mit bedeutendem Abstand der Gehäuse voneinander. Z.B. kann man das erste Gehäuse 2a in eine Position etwa in der Mitte zwischen der Trommel und dem zweiten Gehäuse bringen, welch letzteres bis in die Nähe des Hecks verschoben werden kann, wodurch der Hebelarm der auf das Rohr auszuübenden Kraft verlängert wird. Dies wird weiter unten erläutert. Auf diese Weise können verhältnismäßig geringe Kräfte genügen, was besonders dann von Vorteil ist, wenn Rohre mit verhältnismäßig großem Durchmesser und großer Wanddicke zu biegen der geradezurichten sind, weil eben bei größerem Hebelarm kleinem Kräfte genügen.

Umgekehrt kann es beim Rückbiegen dünner Rohre kleinen Durchmessers zweckmäßig sein, beide Gehäuse relativ dicht bei der Trommel anzuordnen. Die Stellung der beiden Gehäuse relativ zueinander und zur Trommel hängt also stark von dem Durchmesser, der Wanddicke und dem Elastizitätsmodul des zu biegenden und zu verlegenden Rohres sowie von der Wassertiefe ab. Es ist der letztgenannte Faktor, nämlich die Wassertiefe, die im wesentlichen darüber entscheidet, ob das Rohr besser von der Unter- oder von der Oberseite der Trommel abgewickelt wird,

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wobei aber auch Rohrdurchmesser und -dicke mitsprechen. Beim Verlegen in flachem Wasser kann es vorteilhafter sein, von unten abzuwickeln, da es unwahrscheinlich ist, daß hier der Biegungswinkel übermäßige Kräfte auf das Rohr ausübt, s. Fig. 6. Im Gegensatz dazu kann der Biegungswinkel· des Rohres bei Verlegung in tiefem Wasser größer werden, und um denselben und damit auch die in dem Rohr auftretenden Kräfte zu verkleinern, kann es wünschenswert werden, oben von der Trommel abzuwickeln, wie in Fig. 4 gezeigt.

Das heißt, obwohl die Entscheidung, wie abgewickelt werden soll, von zahlreichen Faktoren, wie oben gesagt, abhängt, bildet die Möglichkeit, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die freie Wahl zu haben, einen ausgesprochenen Vorteil im Vergleich zu einer Abwickel- und Biegevorrichtung, die das Abwickeln ausschließlich von oben oder ausschließlich von unten ermöglicht. Die erfindungsgemäße Anordnung, die eine freie Höhenverstellung und Horizontalverschiebung von der Trommel bis zimHeck gestattet, gibt damit die Möglichkeit, den Abbiegewinkel des Rohres beim Verlegen je nach Wunsch größer oder kleiner zu wählen. Dadurch ist das Rohrverlegungsschiff in Gewässern jeder Tiefe und für Rohre jeden Durchmessers einsetzbar, das ist eine bisher ganz unbekannte Vielseitigkeit.

Im Betrieb bewirken das erste und das zweite Rollenpaar 13 und 15 nicht selber das Biegen des Rohres. Das Biegen wird durch die Trommel 1 bewirkt. Genauer gesagt, gibt es in dem Rollenpaar 13 eine obere und eine untere Rolle 13a bzw. 13b, von welchen jeweils eine, je nachdem, ob auf- oder abgewickelt wird, den Hebelstütz-punkt bildet. Beim Aufwickeln nach oben (s. Fig. 3) wird die obere Rolle 13a des ersten Rollenpaares 13 auf das Rohr 7 eine spannungserζeugende Kraft ausüben, die einen Richteffekt bewirkt, wenn die Trommel 1 in Bewegung versetzt wird. Auf diese Weise wird das Rohr durch die Rotation der Trommel selbst fest über den Trommelkern gebogen. Das Rohr ist nicht vorgebogen. Würde z.B. das Rohr zwischen den Rollen 15a und 15b des zweiten Rollenpaares bei unverändert geradlinigem Weg bis zur Trommel durchlaufen, würde ihm keine Biegung aufgezwungen. Genauer gesagt, erfolgt das Biegen des Rohres durch die Trommel,

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und die obere erste Rolle 13a wirkt in Verbindung mit der Trommel durch Aufrechterhaltung einer richtigen Spannung im Rohr beim Aufwickeln.

Vorbekannte Systeme, die z.B. drei Paare von

Biegerollen verwenden, können kein wirkungsvolles Zurechtbiegen des Rohres auf die Trommel herbeiführen, da sie notwendigerweise versuchen, das Rohr vorzubiegen. Dies aber schließt den Durchlauf des gebogenen Abschnittes durch den dritten Rollensatz und anschließend das Auflaufen auf die Trommel aus.

Erfindungsgemäß erfolgt das Biegen des Rohres während des Aufwickeins auf die Trommel, siehe Fig. 3, durch die Trommel 1 und die obere Rolle 13a des ersten Rollenpaares 13, wenn diese Rolle so eingestellt ist, daß ihre untere Mantellinie unterhalb einer gedachten Geraden liegt, die eine Führungskante 8 am Heck mit der jeweils letzten Lage auf dem Trommelkern verbindet. So wird die Krümmung des Rohres im wesentlichen während des Aufwickeins desselben auf die Trommel bewirkt, während diese sich (in der Zeichnung) entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Dieses Prinzip, die Trommel selbst als Träger der Biegekraft und die Rolle des ersten Rollenpaares als Hebelansatzpunkt zum Spannungerzeugen und Ausrichten zu benützen, ist auch in Fig. 5 veranschaulicht, wo das Aufwickeln von der Unterseite her gezeigt ist. Wie schon oben auseinandergesetzt, wird die Entscheidung, ob das Rohrverlegen von der oberen oder unteren Mantellinie der Trommel ausgehen soll, durch die Eigenschaften des Rohres und durch die Wassertiefe beeinflußt, und ebenso hängt davon die Aufstellung des ersten und des zweiten Rollenpaares auf Deck ab.

Fig. 3 zeigt ein Rohrlegeschiff 3 mit einer

Trommel 1 und zwei Rollenpaaren 13 und 15. Letztere sind nur schematisch dargestellt, um die relative Lage des Rohres 7 beim Aufhaspeln, nachdem die Rohrabschnitte miteinander verschweißt sind, zu zeigen. Hierbei würde das Rohrjnormalerwd.se die untere Rolle 15b des zweiten Rollenpaares 15 an der Innenfläche berühren und von dort geradlinig zum Berührungspunkt mit der Trommel 1 weiterlaufen, stünde nicht die obere Rolle 13a des

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ersten Rollenpaares 13 im Wege. Diese Rolle liegt aber mit ihrer unteren Fläche wesentlich tiefer als die Fläche des Trommelkerns und übt daher eine nach unten gerichtete Kraft auf das dieses Rollenpaar durchlaufende Rohr aus. Die untere Rolle 13b des ersten Rollenpaares hat mit dem Rohr fktisch nicht einmal Berührung.

In Fig. 4 ist schematisch dargestellt, wie das gemäß Fig. 3 aufgehaspelte Rohr wieder abgehaspelt wird. Hierbei muß die dem Rohr erteilte Krümmung rückgängig gemacht werden, damit es dann wieder gestreckt ist. Hier ist die obere Rolle 13a des ersten Rollenpaares so eingestellt, daß sie auf das Rohr eine abwärts gerichtete Kraft ausübt. Die Trommel dreht sich (in der Zeichnung) im Uhrzeigersinn. Die untere Rolle 13b ist im wesentlichen inaktiv, sie hat nicht notwendigerweise Kontakt mit dem Rohr. Hierbei ist zu beachten, daß die obere Rolle wesentlich unterhalb einer gedachten geraden Linie liegt, die den Abwickelpunkt der Trommel mit der obersten Mantellinie der unteren Rolle 15b des zweiten Rollenpaares 15 verbindet. Zwischen den genannten Endpunkten dieser Geraden muß die Spannung des Rohres aufrechterhalten werden, damit die obere Rolle 13a als Hebelangriffspunkt das Rückbiegen des Rohres bewirkt. Man erkennt, daß die Abstände M₁ und M„ zwischen der Trommel, dem ersten Rollenpaar und dem zweiten Rollenpaar den relativen Grad der auf das Rohr auszuübenden Biegekraft bestimmen. Klarerweise kann es wünschenswert sein, die Abstände M₁ und M₂ innerhalb der Grenzen des gewünschten Biegeeffekis so weit als möglich zu vergrößern. Diese Abstände sind ja ungefähr die Hebelarme für die Kräfte, die der Hebelstützpunkt 13a des ersten Rollenpaares 13 und entweder die untere oder die obere Rolle 15b bzw.15a des zweiten Rollenpaares 15 aufnimmt.

Fig. 5 und 6 veranschaulichen das Auf- und Abhaspeln des Rohres 7 von der Unterseite der Trdmmel 1 aus. In Fig. 5 wird die Trommel im Uhrzeigersinn angetrieben. Das Rohr 7 wird zwischen den Rollen des zweiten Rollenpaares 15 hindurchgezogen, wobei die obere Rolle 15a eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, sodaß sich das Rohr an ihr abstützt. Die untere Rolle 15b

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wirkt hier nicht notwendigerweise auf das Rohr ein. Jedoch muß die Umfangslinie der unteren Rolle 13b des ersten Rollenpaares als Hebelstütz-punkt wesentlich oberhalb einer Geraden liegen, welche den Berührungspunkt an Rolle 15a mit dem Aufrollpunkt an der Trommel 1 verbindet. Diese Stellung der Rolle 13b erzeugt im Rohr eine zum Biegen und Aufwickeln ausreichende Spannung.

Fig. 6 zeigt das Abhaspeln des nach Fig. 5 aufgehaspelten Rohres. Hier erfordern die anzuwendenden Biegekräfte, daß die untere Rolle 13b des ersten Rollenpaares 13 als Stützrolle oberhalb der Verbindungsgeraden zwischen dem Abwicklungspunkt der Trommel und der oberen Rolle 15a des zweiten Rollenpaares 15 positioniert ist. Dann sind die obere Rolle 13a des ersten Rollenpaares und die untere Rolle 15b des zweiten Rollenpaares im wesentlichen inaktiv. Auch hier ist wieder festzuhalten, daß das Rohr beim Abwickeln von der Trommel unter Spannung steht, um das Geradebiegen bewirken zu können. Vergleiche hierzu die gestrichelte Linie in Fig. 6. Der relative Abstand der Rückbiegerollen 13a und 13b von der vorerwähnten geraden Linie hängt von dem Grad der zu beseitigenden Krümmung ab. Die Momentenarme M₁ und M~ sind ebenfalls entsprechend einzustellen.

Beim Aufhaspeln des Rohres 7 auf die Trommel 1 wird eine Lage neben die andere gewickelt, sodaß das Rohr schraubenlinienförmig angeordnet ist, vgl. Fig. 2. Dies wird durch seitliche Verschiebung des dritten und vierten Rollenpaares 17 bzw. 19 bewirkt. Das dritte Rollenpaar enthält eine rechte Biegerolle 17a und eine linke Biegerolle 17b. Das vierte Rollenpaar besteht aus einer rechten und einer linken Rolle 19a bzw. 19b. Fig. 2 zeigt das Abwickeln des auf der Trommel schraubenförmig liegenden Rohres. Das dritte Rollenpaar 17 ist in dem Gehäuse 2a beweglich aigeordnet, um die Schraubenlinienbiegung rückgängig machen und das Rohr in horizontaler Ebene geraderichten zu können.

Insbesondere ist zu bemerken, daß im Grundriß

nach Fig. 2 das Rohr zwecks Aufspulens auf den Trommelkern 1c an seinem Berührungspunkt mit der linken Rolle 19b des vierten

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Rollenpaares 19 abgebogen worden war. Der Abbiegewinkel ist mit τ bezeichnet, er ist von der geradlinig gedachten Verlängerung, die auf der Trommelachse senkrecht steht, gerechnet. Das Wiederausrichten der vom Aufhaspeln stammenden Schraubenlinienbiegung des Rohres erfordert, daß die rechte Biegerolle 17a des dritten Rollenpaares 17 links von der erwähnten Verlängerung steht und mit der Rohrwand zusammenfällt, wie die gestrichelte Linie in Fig. 2 andeutet. So, wie sich das Rohr von der linken Trommelseite abwickelt, rückt das dritte Rollenpaar gleichmäßig nach, und zwar von einer Grenzstellung, die der äußersten Windung 1c des Rohres entspricht, bis zu einer Mittellage, in der die rechte Rolle 17a die Wand des senkrecht zur .Trommelachse auftretenden Rohres berührt.

Umgekehrt wird beim weiteren Abwickeln des Rohres von der rechten Trommelhälfte ab die linke Rolle 17b zum Abstützpunkt und bewegt sich fortschreitend mit steigendem Ablenkwinkel bis zur rechten Randscheibe 1a der Trommel. Anderersäts wird beim Aufhaspeln auf die Trommel die Funktion des Hebelstützpunkts von der linken Rolle 17b übernommen, welche dann mit der rechten Rolle 19a des vierten Rollenpaares zusammenwirkt. Die Wirkungsweise ist analog wie oben beschrieben.

In der Zeichnung ist nur eine auf dem Rohrverlegeschiff 9 montierte Trommel dargestellt. Es versteht sich aber, daß auch mehrere Trommeln vorgesehen sein können, und daß diese in verschiedenartiger Beziehung relativ zueinander und zu einem Zweirollen-System, wie beschrieben, angeordnet sein könnten. Ebenso sind die Trommel und die Biegeeinrichtung mit den darin verwirklichten Prinzipien und dem beschriebenen Arbeitsvorgang nicht notwendigerweise an das Deck des Schiffes gebunden. Die Trommel könnte im oder am Schiffsrumpf und die Biegeeinrichtung im Inneren des Schiffsrumpfes angeordnet sein, sodaß das Rohr durch den Kiel statt über das Heck austritt. Selbstverständlich sind noch viele weitere Modifikationen möglich. Beschreibung und Zeichnung sind erläuternd, nicht einschränkend aufzufassen.

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Leerseite

Claims

DIpl.WB.HeneW.SctCr.Ins ^

Patentanwalt

1, Msncknba-gsir. 3i Martech International, Ine.

in Houston (USA) 284 1 979

Patentansprüche

1 .J Vorrichtung zum Verlegen einer Rohrleitung auf dem Grund eines Gewässers, wobei das Rohr auf bzw. von der Unterseite einer drehbaren Trommel auf- bzw. abgewickelt wird, welche auf oder in einem die Wasseroberfläche befahrenden Schiff angeordnet ist (Fig. 3, 4), dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes (13) und zweites Rollenpaar (15) mit zur Achse der Trommel (1) parallelen Achsen in oder auf dem Schiff (9) vorgesehen sind, wobei die Rollenpaare von je einer oberen (13a, 15a) und einer unteren Rolle (13b, 15b) gebildet sind, welche bei rotierender Trommel (1) wahlweise mit dem Rohr (7) in Berührung treten, daß die untere Rolle (15b) des zweiten Rollenpaares (15) dazu vorgesehen ist, auf das über ihr durchlaufende Rohr (7) eine Kraft auszuüben, während die obere Rolle (15a) desselben Rollenpaares auf das Rohr nicht einwirkt, und daß die obere Rolle (13a) des ersten Rollenpaares (13) wesentlich unterhalb einer Linie eingestellt ist, die sich von einem Punkt zwischen den Rollen (15a, 15b) des zweiten Rollenpaares (15) bis zu dem Punkt der Rohrachse, wo das Rohr erstmals die Trommel oder die bei^-ts darauf gewickelten Rohrumgänge berührt, erstreckt.
2. Vorrichtung zum Verlegen einer Rohrleitung auf dem Grund eines Gewässers, wobei das Rohr auf bzw. von der der Unterseite einer drehbaren Trommel auf- bzw. abgewickelt wird, welche auf oder in einem die Wasseroberfläche befahrenden Schiff angeordnet ist (Fig. 5, 6), dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes (13) und zweites Rollenpaar (15) mit zur Achse der Trommel (1) parallelen Achsen in oder auf dem Schiff (9) vorgesehen sind, wobei die Roll'enpaare von je einer oberen (13a, 15a) und einer unteren Rolle (13b, 15b) gebildi sind, welche bei rotierender Trommel (1) wahlweise mit dem Rohr (7) In Berührung treten, daß die obere Rolle (15a) des zweiten Rollenpaares (15) dazu vorgesehen ist, auf das unter ihr durchlaufende Rohr (7) eine Kraft auszuüben, während die untere Rolle (15b) desselben Rollenpaares

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auf das Rohr nicht einwirkt, und daß die untere Rolle (13b) des ersten Rollenpaares (13) wesentlich oberhalb einer Linie eingestellt ist, die sich von einem Punkt zwischen den Rollen (15a, 15b) des zweiten Rollenpaares (15) bis zu dem Punkt der Rohrachse,, wo das Rohr erstmals die Trommel oder die bereits darauf gewickelten Rohrumgänge berührt, erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Rolle (13a) des ersten Rollenpaares (13) einstellbar positioniert ist, um auf das durchlaufende Rohr (7) eine abwärts gerichtete Kraft auszuüben, während die obere Rolle (15a) des zweiten Rollenpaares (15) auf das Rohr nicht einwirkt, all dies beim Haspeln über die Trommeloberseite, sodaß am Rohr eine kontinuierliche Spannung beim Aufhaspeln und eine rückbiegende Kraft beim Abhaspeln erzeugt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rollenpaar (15) unabhängig vom ersten Rollenpaar (13) von einer dem letzteren nahegelegenen Position bis in die Nähe des Hecks (8) des Fahrzeugs bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rollenpaar (13) unabhängig von dem zweiten Rollenpaar (15) bis in die Nähe der Trommel (1) verschiebbar und vertikal einstellbar ist, um die an der Trommel angreifende Richtspannung zu erhöhen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Rolle (13b) des ersten Rollenpaares (13) einstellbar positioniert ist, um auf das durchlaufende Rohr (7) eine aufwärts gerichtete Kraft auszuüben, und um das Rohr variabel zu spannen oder variabel zurückzubiegen, je nachdem, ob auf- oder abgehaspelt wird, während die untere Rolle (15b) des zweiten Rollenpaares (15) auf das Rohr nicht einwirkt.
7. 'Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rollenpaar (15) unabhängig vom ersten Rollenpaar (13) von einer dem letzteren nahegelegenen Position bis in die Nähe des Hecks (8) des Fahrzeugs bewegbar ist.
8. In Verbindung mit einem Rohrverlegungsschiff zum Verlegen einer Rohrleitung unter Wasser von einer auf dem Schiff montierten Trommel eine Auf- und Abwickelanordnung, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Trommel (1) in beiden Drehrichtungen drehbar ist, um sowohl über die Trommeloberseite als auch über die Trommelunterseite sowohl auf- als auch abhaspeln zu können, daß zum Spannen beim Aufhaspeln und Rückbiegen beim Abhaspeln ein erstes (13) und zweites Rollenpaar (15) zwischen der Trommel (1) und dem Heck (8) des Schiffes (9) vorgesehen sind, die das Rohr (7) berühren und beim Auf- oder Abhaspeln auf vorbestimmtem Weg führen, daß das erste Rollenpaar (13) das Rohr (7) beim Aufhaspeln spannt und beim Abhaspeln in gestreckte Form rückbiegt, und daß die Spannstellung des ersten Rollenpaares (13) weiterhin durch seine Positionierung nahe der Trommel (1) und zwischen dieser sowie dem zweiten Rollenpaar (15) definiert ist, und dies in einer Höhenlage im wesentlichen zwischen einerseits dem zweiten Rollenpaar und andererseits dem hin- und hergehenden Auf- oder Abwickelpunkt entweder an der oberen oder der unteren Auflauflinie der Trommel.
9. Auf- und Abwickelanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (13) und zweite Rollenpaar (15) relativ zueinander und unabhängig voneinander und von der Trommel (1) zwischen dieser und dem Heck (8) längs des Schiffes (9) verschiebbar sind, und daß jedes Rollenpaar beim Abhaspeln des Rohres vertikal einstellbar ist, zwecks Anpassung an die Krümmung, des Rohres beim Rückbiegen desselben.
10. Verfahren zum Aufwickeln und Abwickeln einer Rohrleitung auf eine bzw. von einer Trommel und zum Rückbiegen des Rohres in gestreckte Form beim Abwickeln zwecks Verlegung desselben vom Heck eines in Fahrt begriffenen Schiffes aus, auf dessen Deck ein erstes und ein zweites Rollenpaar, welche von dem Rohr durchlaufen werden, montiert sind, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritfe, die Rohrleitung beim Aufwickeln durch die Rollenpaare laufen zu lassen, wobei das erste Rollenpaar nahe der Trommel in spannungerteilender, Position gehalten ist, sodaß sich das Rohr beim Aufhaspeln biegt, die Rohrleitung auf dem Grund des Gewässers zu verlegen und dabei abzuhaspeln, beim Abhaspeln die Rohrleitung rückzubiegen und hierzu das erste

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und zweite Rollenpaar relativ zueinander und zu dem von der Trommel kommenden Rohr in eine solche Höhenlage zu bringen, daß dem Rohr durch das erste Rollenpaar eine Krümmung erteilt wird, wobei die Trommel und das zweite Rollenpaar die Enden des Krümmungsbogens definieren, und wobei die Stellung des ersten Rollenpaares so gewählt ist, daß die dem Rohr aufgezwungene Krümmung im wesentlichen der durch das Aufhaspeln entstandenen Krümmung entgegengesetzt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt, die Rollenpaare horizontal auf Deck zu verschieben, um das Erzielen der gewünschten Krümmung bei geringstmöglicher Belastung des Rohres zu erleichtern.
12. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt, das Rohr beim Abhaspeln in horizontaler Ebene rückzubiegen, um ihm auch in horizontaler Ebene gestreckte Form zu geben.

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