AT401284B - Verfahren zum verlegen einer unterwasserleitung und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verlegen einer Unterwasserleitung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Durch die DE-24 09 962-A1 ist ein solches Verfahren bekannt.

Dabei erfolgt die zeitliche Abfolge des Abtrennens der Auftriebselemente in Abhängigkeit von dem Seegrundprofil entlang der Verlegungsstrecke. Dies erfordert eine genaue Feststellung der Topografie des Seegrundes, umfangreiche Berechnungen zur Festlegung der zeitlichen Abfolge des Abtrennens der Auftriebskörper, sowie eine aufwendige Ausführung der einzelnen Abtrennprozesse.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens so weiterzuentwickeln, daß eine einfachere Verlegung der Unterwasserleitung möglich ist.

Dies wird bei einem verfahren der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die zeitliche Steuerung des Abtrennens nur von einer Größe, nämlich dem maximalen Anstieg in der Verlegungsstrecke, welcher bei flach ausgebildeten Seen die Uferböschung ist, abhängig ist, ergibt sich eine einfache Berechnung der zeitlichen Abfolge der Abtrennvorgänge und damit auch eine einfache Durchführung des Abtrennprozesses. Ist beispielsweise die Uferböschung als maximaler Anstieg in der Verlegungsstecke festgestellt worden, so kann der Abtrennprozeß dadurch erfolgen, daß mit einem Boot über den See bis vor die Uferböschung mit konstanter Geschwindigkeit gefahren wird, wobei die einzelnen Abtrennvorgänge vom Boot her ausgeführt werden. Damit entfällt die aus dem Stand der Technik bekannte aufwendige Berechnung und Ausführung der Abtrennprozesse. Durch mögliche kleinere Unebenheiten im Seegrundprofil entstehende Spannungen in der Leitung haben aufgrund des hohen Elastizitätsmoduls der Unterwasserleitung keine negativen Auswirkungen.

Durch die Schwimmerelemente und die Leichterungselemente wird die Leitung unterhalb der Wasseroberfläche schwimmend entlang der Verlegungsstrecke gehalten. Nach dem Abtrennen der Schwimmerelemente sinkt die Leitung ab und wird dann vor Auftreffen am Seegrund durch Abtrennen der Leichterungselemente auf das volle, auftriebssichere Unterwassergewicht gebracht. Da die Leichterungselemente nach ihrem Abtrennen aufgrund des Auftriebs an die Wasseroberfläche gelangen, können sie mittels eines Bootes eingesammelt und wiederverwendet werden.

Damit die Leitung beim Auftreffen auf dem Seegrund gleichmäßig abrollt, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Schwimmerelemente zuerst und in einem einheitlichen Zeitabstand danach die Leichterungselemente von der Rohrleitung abgetrennt werden. Das Abtrennen der Schwimmerelemente ist so festgelegt, daß jeder nachfolgende Teilbereich der Leitung etwas später absinkt als der vorhergehende Teilbereich der Leitung. Um diesen Abrollvorgang beim Auftreffen auf dem Seegrund beizubehalten, werden die Leichterungselemente in einem konstanten Zeitabstand abgetrennt. Um zu gewährleisten, daß das Abtrennen der Leichterungselemente noch vor Auftreffen der Leitung am Seegrund erfolgt, ist es vorteilhaft, daß der einheitliche Zeitabstand für das Abtrennen der Leichterungselemente aus der Tiefe der Verlegungsstrecke geteilt durch die doppelte Sinkgeschwindigkeit der mit den Leichterungselementen versehenen Rohrleitung berechnet wird. Im Bereich zwischen den Uferböschungen eines flach ausgebildeten Sees ohne Unebenheiten, die höher als die halbe Verlegetiefe der Leitung sind, ist somit das Abtrennen der Leichterungselemente vor dem Auftreffen der Leitung am Seegrund gesichert.

Im Bereich des maximalen Anstiegs der Verlegungsstrecke ist es notwendig, die Lage der Leitung genau zu fixieren, damit nicht durch eine evtl. Verschiebung oder großen Durchhang der Leitung die zulässige Biege- oder Normalspannung überschritten werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht deshalb vor, daß Ballastkörper und zum Gewichtsausgleich zusätzliche Leichterungselemente über den Bereichen des höchsten und tiefsten Punktes des maximalen Anstiegs an der Leitung angeordnet werden, wobei lediglich die zusätzlichen Leichterungselemente zusammen mit den anderen Leichterungselementen abgetrennt werden. Die zusätzlichen Leichterungselemente sind erforderlich, damit der an der Leitung angreifende Auftrieb über die gesamte Länge der Leitung gleich ist und so eine gleichmäßige Absinkgeschwindigkeit der Leitung erzielt wird. Auch die zusätzlichen Leichterungselemente können nach dem Abtrennen wieder verwendet werden.

Sollte das Seegrundprofil nicht annähernd gleichmäßig ausgebildet sein, sondern eine ausgeprägte Unebenheit aufweisen, so ist es zweckmäßig, die Verlegungsstrecke in einzelne Sektoren aufzuteilen, wobei die zeitliche Steuerung des Abtrennens der Auftriebselemente für den diese Unebenheit aufweisenden Sektor nach dieser Unebenheit ausgerichtet wird und für den maximalen Anstieg aufweisenden Sektor nach diesem ausgerichtet wird.

Durch die DE-24 09 962-A1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Verlegen einer Unterwasserleitung bekannt, bei weicher an einer Unterwasserleitung Leichterungselemente angeordnet und 2

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Schwimmerelemente lösbar angeordnet sind. Nach dem Absenken der Leitung durch Abtrennen der Schwimmerelemente müssen die Leichterungselemente vor dem Auftreffen der Leitung am Seegrund beulen. Andernfalls hat die Leitung beim Auftreffen am Seegrund nicht ihr volles Unterwassergewicht und verhindert das spannungsarme Abrollen am Seegrund. Durch Beulen nach dem Auflegen der Leitung am unebenen Seegrund kann diese unzulässigen Spannungen ausgesetzt werden. Die Leichterungselemente bleiben an der Leitung. Nachteilig ist hierbei weiterhin, daß beim Verlegen der Leitung die Leichterungselemente einerseits über die gesamte Absinkstrecke der Leitung und andererseits im Hinblick auf ein auftriebssicheres Unterwassergewicht der Leitung berücksichtigt werden müssen.

Hinsichtlich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 7 die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 7 vorgeschlagen. Aufgrund des Ablösens der Leichterungselemente brauchen diese nur innerhalb der Absinkstrecke der Leitung berücksichtigt werden. Weiterhin brauchen sie auch bei der Berechnung des auftriebssicheren Unterwassergewichts der Leitung nicht mehr berücksichtigt werden, Damit ergibt sich insgesamt eine einfachere Verlegung der Unterwasserleitung. Ein weiterer Vorteil ist, daß die leichterungselemente aufgrund ihres Auftriebs an die Seeoberfläche treiben und dann wiederverwendet werden können. Dabei ist durch die vorgeschlagenen Maßnahmen sichergestellt, daß die Schwimmer- und Leichterungselemente 6 einfach und rasch von der Rohrleitung getrennt werden können. Für die Arbeiten auf See sollte die Schwimmtiefe der Leitung knapp unterhalb der Wasseroberfläche sein. Deshalb sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß jedes Schwimmerelement und jedes Leichterungselement an der Leitung anliegend angeordnet ist. Die im Stand der Technik bekannten Aufhängungstrossen, welche die Schwimmtiefe der Leitung zusammen mit den Auftriebselementen festlegen, entfallen somit.

Zweckmäßigerweise besteht jedes Schwimmerelement und jedes Leichterungselement aus einem abgeschlossenen, luftgefüllten Rohrabschnitt mit gleichem Rohrdurchmesser, wobei die Schwimmerelemente kürzer ausgebildet sind als die Leichterungselemente.

Um Beschädigungen an den Leichterungselementen beim Absinken der Leitung in die Tiefe zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß die Leichterungselemente bis zu einer Tiefe, in welcher sie abgetrennt werden, beulfest ausgebildet sind.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei stellen dar:

Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt einen Abschnitt einer Unterwasserleitung 1, beispielsweise einer Rohrleitung, an deren Oberseite 2 Schwimmerelemente 3 und Leichterungselement 4 als Auftriebselemente befestigt sind. Jedes der Schwimmerelemente 3 und jedes der Leichterungselemente 4 besteht aus einem abgeschlossenen, luftgefüllten Rohrabschnitt mit jeweils gleichem Rohrdurchmesser und liegen an der Leitung 1 an. Die Schwimmerelemente 3 weisen eine kürzere Länge als die Leichterungselemente 4 auf. Durch eine unterschiedliche Dimensionierung der Länge der Schwimmerelemente 3 gegenüber der Länge der Leichterungselemente 4 kann sowohl die Schwimmtiefe der Leitung 1 unterhalb der Wasseroberfläche als auch die Sinkgeschwindigkeit der Leitung 1 beim Absinken festgelegt werden. Zur Befestigung jedes Schwimmerelementes 3 und jedes Leichterungselementes 4 sind mehrere Bandagen 5 vorgesehen, welche um die Leitung 1 und das Schwimmerelement 3 bzw. das Leichterungselement 4 gewickelt sind. Durch jede der Bandagen 5 ist eine Abreißleine 6 gezogen, mit welcher die Bandage 5 durchgetrennt und somit das Schwimmerelement 3 bzw. das Leichterungselement 4 von der Leitung 1 gelöst werden kann. An der Leitung 1 sind weiterhin Ballastkörper 7 und naheliegend zu jedem Ballastkörper 7 ein zusätzliches Leichterungselement 8 an der Leitung 1 angebracht. Das zusätzliche Leichterungselement 8 gleicht mit seinem Auftrieb das Gewicht des entsprechenden Ballastkörpers 7 aus. Die Ballastkörper 7 sind jeweils über Bereiche des höchsten Punktes 9 und des tiefsten Punktes 10 eines maximalen Anstiegs 11 der Verlegungsstrecke 12 an der Leitung 1 angebracht. Sie dienen der Fixierung der Leitung 1 in seiner Endlage auf dem Seegrund im Bereich des maximalen Anstiegs 11, damit der durch das Verlegen entstandene Krümmungsradius im Bereich des maximalen Anstiegs 11 nicht überschritten wird.

Zum Verlegen der Leitung 1 werden an dieser zuerst die Schwimmerelemente 3, die Leichterungselemente 4, die zusätzlichen Leichterungselemente 8 jeweils mit den Bandagen 5 und die Ballastkörper 7 befestigt. Gleichzeitig werden die einzelnen Abreißleinen 6 durch die entsprechenden Bandagen 5 geführt. Der Auftrieb der Schwimmerelemente 3 und der Leichterungselemente 4 ist so ausgelegt, daß die Leitung 1 nun in einer Schwimmtiefe kurz unterhalb der Wasseroberfläche aufgehängt werden kann. Anschließend erfolgt die Ausrichtung der Leitung 1 über die Verlegungsstrecke. Nach dem festgestellten maximalen 3

Claims (11)

1. AT 401 284 B Anstieg der Verlegungsstrecke wird die zeitliche Steuerung des Abtrennens der Schwimmerelemente 3 und der Auftriebselemente 4 ausgerichtet, und zwar derart, daß die Leitung 1 nach dem Abtrennen aller Auftriebselemente 4 in einer gleichmäßigen Abrollbewegung auf dem Seegrund auftrifft bzw. im Bereich des maximalen Anstiegs 11 einen bestimmten Krümmungsradius aufweist. Hiezu werden die Schwimmerelemente 3 und nachfolgend die Leichterungselemente 4 in einer zeitlichen Folge so abgetrennt, daß sich bei Auftreffen des zuerst abgesenkten Bereichs der Leitung 1 auf dem Seegrund zwischen diesem Bereich der Leitung 1 und dem später abzusenkenden Bereich der Leitung 1, welcher noch unterhalb der Wasseroberfläche aufgehängt ist, zwei Krümmungsradien ausbilden, welche etwa dem maximalen Anstieg 11 der Verlegungsstrecke 12 entsprechen. Der zeitliche Verlauf des Abtrennens der Schwimmerelemente 3 und nachfolgend der Leichterungselemente 4 wird nun so weitergeführt, daß diese Krümmungsradien über die Weitere Verlegungsstrecke erhalten bleiben. Kommt es zur Verlegung der Leitung 1 im Bereich des maximalen Anstiegs 11, so legt sich die Leitung 1 mit dem bereits bestehenden Krümmungsradius problemlos an diesen maximalen Anstieg 11 an. Kleinere Unebenheiten im Seegrundprofil sind bei der Verlegung ohne Bedeutung, da durch das hohen Elastizitätsmodul der Leitung Spannungen in einem weiten Bereich tolerierbar sind. Auf diese Weise ist eine einfache Verlegung der Leitung 1 in Gewässern möglich. Patentansprüche 1. Verfahren zum Verlegen einer Unterwasserrohrleitung mit einem hohen Elastizitätsmodul zur Aufnahme oder zum Transport beliebiger Medien, bei welchem die Rohrleitung (1) schwimmend mit Auftriebselementen insbesondere als Schwimmerelemente (3) und Leichterungselemente (4) versehen längs einer Verlegungsstrecke (12) ausgerichtet und anschließend durch zeitlich gesteuertes Abtrennen der Schwimmerelemente (3) abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler Anstieg (11) in der Verlegungsstrecke (12) festgestellt und die zeitliche Steuerung des Abtrennens der Auftriebselemente (3, 4) nach dem maximalen Anstieg (11) in der Verlegungsstrecke (12) ausgerichtet wird, wobei die Schwimmerelemente (3) als auch die Leichterungselemente (4) von der Rohrleitung abgetrennt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerelemente (3) zuerst und in einem einheitlichen Zeitabstand danach die Leichterungselemente (4) von der Rohrleitung (1) abgetrennt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einheitliche Zeitabstand für das Abtrennen der Leichterungselemente (4) aus der Tiefe der Verlegungsstreck (12) geteilt durch die doppelte Sinkgeschwindigkeit der mit den Leichterungselementen (4) versehenen Rohrleitung (1) berechnet wird.
4. 4. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen jedes Auftriebselementes (3, 4) mindestens eine Bandage (5) mit einer Abreißleine (6) welche unter der Bandage durchgezogen wird, durchgerissen wird, mit welcher jedes Auftriebselement (3, 4) an der Rohrleitung (1) befestigt ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ballastkörper (7) und zum Gewichtsausgleich zusätzliche Leichterungselemente (8) über den Bereichen des höchsten Punktes (9) und des tiefsten Punktes (10) des maximalen Anstieges (11) an der Rohrleitung (1) angeordnet werden, wobei lediglich die zusätzlichen Leichterungselemente (8) zusammen mit den anderen Leichterungselementen (4) abgetrennt werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß bei einer ausgeprägten Unebenheit im Seegrundprofil die Verlegungsstrecke (12) in einzelne Sektoren aufgeteilt wird, wobei die zeitliche Steuerung des Abtrennens der Auftriebselemente (3,4) für den dieser über den maximalen Anstieg (11) hinausgehende Unebenheit aufweisenden Sektor nach dessen Unebenheit ausgerichtet wird und für den maximalen Anstieg (11) aufweisenden Sektor nach diesen ausgerichtet wird.
7. 7. Vorrichtung mit an einer zur Aufnahme oder zum Transport beliebiger Medien dienenden Unterwasserrohrleitung (1) angeordneten Leichterungselementen (4) und lösbar angeordneten Schwimmerelementen (3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch 4 AT 401 284 B Abreißleinen (6), wobei jede Abreißleine (6) durch eine durchtrennbare Bandage (5) geführt ist, und jedes Schwimmerelement (3) und jedes Leichterungselement (4) mit mindestens einer der Bandagen (5) an der Rohrleitung (1) lösbar befestigt ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schwimmerelement (3) und jedes Leichterungselement (4) aus einem abgeschlossenen, luftgefüllten Rohrabschnitt besteht.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß alle Schwimmerelemente (3) und Leichterungselemente (4) den gleichen Rohrdurchmesser aufweisen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerelemente (3) kürzer als die Leichterungslemente (4) ausgebildet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichterungselemente (4) bis zu einer Tiefe, in welcher sie abgetrennt werden, beulfest, ausgebildet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 5