DE2818352A1

DE2818352A1 - Verfahren und anlage zum verbinden von rohrstuecken mit einer pipe-line

Info

Publication number: DE2818352A1
Application number: DE19782818352
Authority: DE
Inventors: Paul Thome
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4196334A; FR2389446A1; US4286137A; FR2389446B1

Description

esc h reibung zum Patent-'/esuch

des iiarrn Paul Thome, G rue Coutureau, F-9221c .Saint-Cloud

betreffend:

"Verfahren und Anlage zutü Verbinden von Rohr« tücken nit ein^c-r Piue-line"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage sun Verbinden von Rohrstücken mit einⁿr Pipe-line und insbesondere für das Verschweißen von Rohrstücken. Das Verfahren und die Anlage sind insbesondere bestinnt für Off-Shore-3ohrungen und das Aus 1» gen von Pipe-lines für das Zusaniraenfügen von Rohrstücken, die miteinander an den Enden verschweißt werden, während sie in Vertikalposition stehen. Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von Elektronenbtrahlschweißung zura Verbinden aufeinanderfolgender vertikaler Rohrstücke mit einer Rohrleitung, dia allmählich abgesenkt wird und bei der es sich beispielsweise entweder um eine Bohrlochauskleidung bei Off-Shore-Bohrlöchern oder um eine Pipeline handeln kann, die in Tiefsae verlegt wird. Das Verfahren und die zu seiner Durchführung bestimmte Anlage haben den Vorteil, die Zeit, die erforderlich ist für die Durchführung eines Verbindungsschrittes auf bis etwa 5 Minuten abzusenken und nur 2 Arbeitsstationen zu erfordern, nämlich eine für das Verschweißen und die andere für thermische Nachbehandlung zur störungsfreien Prüfung und Schutzrbeschichtung der Pipe-line im Bereich der Schweißnaht.

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Gegenstand der Erfindung ist:

1) Bestückung der Rohrstücke in einer bestimmten Station reit einer Inneneinrichtung (innere Evakuiereinrichtung), womit jedes Rohrstück unter Vacuum gesetzt v/erden kann bevor es in die Schweißposition gebracht wird, womit die Dauer des Abpumpens verringert wird.

2) Überführen der so bestückten Rohrstücke von der Bestückungsstation in einen Puffersteicher.

3) Eewegung der von einen Revolver im Pufferspeicher gehaltenen Rohrstücke unter gleichzeitiger Evakuierung der Sohrstücke durch eine Vakuumpumpe.

4) Überführung jedes bestückten Rohrstückes unter Fortsetzung des Abpumpens in die Nähe der Schweißstation während das vorhergehende Rohrstück geschweißt wird, danach Positionieren des Rohrstückes und Ausfluchtung desselben mit der Pipe-line, nachdem die letztere um eine Länge abgesenkt worden ist entsprechend der Länge des vorher angeschweißten Rohrstückes.

5) Rückführung in ähnlicher Weise der Inneneinrichtung des Rohrstückes zu einem drehbaren Speicher (Revolver) .

6) Speicherung und überprüfung der Inneneinrichtungen.

7) Rückführung der Inneneinrichtungen an die Bestückungsstaticn, v/o sie auf weiteren Rohrstücken verwendet werden.

8) Justierbares Inkontaktbringen des Rohrstuckendes mit dem Ende der Pipe-line, die bereits um etwa die Länge eines Rohrstücks abgesenkt worden ist (unter manueller Korrektur falls erforderlich) und nachfolgendes Verriegeln des Rohrstücks mit der Pipe-line.

9) Möglichkeit des Verschweißens des Rohrstücks mit der Pipeline während diese abgesenkt oder gehoben wird sowie während

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vertikaler Fluktationen ö.es Trägerschiffes unter der Trägerinsel.

Es ist zu vermerken, daß aus Gründen dar Zuverlässigkeit und Vereinfachung die Mittel, die an den Stationen oder Ärfoeitsschritten 2 und 7, 3 und 6, 4 und 5 vorgesehen sind, vorzugsweise austauschbar sind.

Gegenstände der Erfindung sind auch die folgenden Komponenten und ihre Verv/sncung·:

a) eine Inneneinrichtung für cie Rohrstücke init einer Stange, die einen Stopfer für das Rohrstück mit Sperrstücken oder

Sperrgli^dern verbindet unc einrichtungen umfaßt, für das Anlegen vacuimdichter Abdichtungen an den Rohrstück und an cer Pipe-line und Kittel für das Befestigen oder Verriegeln des Rohrstücks relativ zur Pipe-line. Die Inneneinrichtung ist so ausgebildet, daß sie das Evakuieren des Innenraumes des Rohrstücks ermöglicht bevor dieses in Stoßkontakt mit dor Pipe-line gebracht wird,unc das Rohrstück kann starr verbunden ir.it der Pipe-line gehalten v/erden, während die Verschweißung mit ihr erfolgt.

b) Ein Elektronenstrahlschweißgerät mit radialen Befestigungsklammer^ axialen Justiereinrichtungen und horizontalen Ausgleichsjustagemitteln, Mitteln für das Zentrieren des Rohrstücks in der Pipe-line, Mitteln für die Steuerung des Verklammerns der Abdichtungen, wobei ein Glied beweglich ist relativ zur Pipe-line und einen Elektronenstrahlerzeuger sowie einen drehbaren Hebering trägt.

c) Eine einzelne oder mehrfache drehbare Arbeitsplatzform, die als Turm ausgebildet ist, der um die Pipe-line während des Schweißarbeitsganges rotiert und ausgebildet ist, um die Bedienungsperson, die Stromversorgung und die Fluidzufuhrbehälterpumpeinheiten usw. zu tragen und starr verbindbar ist mit dem beweglichen Abschnitt des Schweißgerätes, wobei die Höhenlage des Turmes justierbar ist relativ zur Pipe-line.

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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. la ist eine Vertikalansicht einer Anlage gemäß

der Erfindung für das Auslegen von Pipe-lines unter Wasser.

Fig. Ib zeigt eine Einzelheit des Schweißgerätes in einer anderen Position als in Fig. la.

Fig. 2 ist eine Draufsicht zur Darstellung der seitlichen Überführungsmittel der drehbaren Speichermittel für die Rohrstücke und Inneneinrichtungen (Revolver) und der Greifer für die überführung der Rohrstücke zur Schweißstation oder der Inneneinrichtungen von dieser weg.

Fig. 3 ist eine Vertikalansicht eines Teils der Anlage.

Fig. 4a und 4b zeigen in Vertikalschnitt bzw. Horizontalschnitt das Schweißgerät und

Fig. 5 ist eine Gesamtansicht einer Inneneinrichtung in einem Rohrstück in Anlage an einer Pipe-line in der Schweißstation.

Figur la zeigt ein sich in Vertikalrichtung erstreckendes Turmgerüst 2o3, das innerhalb eines weiteren Gerüstes 3o3 gleitbeweglich ist, welches selbst einstückig mit einem Schiff oder einer Plattform ist.

Die Bewegungen werden mittels einer Vorrichtung gesteuert zur Kompensation vertikaler Bewegungen des Schiffes relativ zu der Pipe-line, und diese Vorrichtung umfaßt Winden 3o9. Die Amplitude der Vertikalfluktationen entspricht den extremen Positionen bei 31o und 3p7, 3o5 bzw. 3o2 entsprechender Versetzungsführungsrollen 3o8, 3o4, die an der Peripherie des Turmgerüstes vorgesehen sind,

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und die Amplitude beträgt etwa 6 Meter. In seinem unteren Abschnitt umfaßt das Turmgerüst Druckrollen 3o6, 311 für die Steuerung der Abwärts- und Aufwärtsbewegungen einer Pipe-line 3ol. Diese Rollen sind in zwei Vorspanngruppen angeordnet, beidseits eines Arbeitsbereiches 326, der als Schweißkontroll- und Endstation dient, in der eine zerstörungsfreie Prüfung (bei 325) stattfindet, eventuell eine thermische Behandlung und die Anbringung einer Korrosionsschutzbeschichtung auf dar frischen Schweißnaht.

Auf einem weiter obenliegenden Niveau, einer Bühne 324, sind die Anordnungen 323 für die Vertikalbewegung eines Drehkranzes 314, 315 vorgesehen sov/ie Einrichtungen 312 für die Verdrehung dies3S Drehkranzes. Die letzteren umfassen Streben 322 mit Lagerring?n für den Drehkranz und der lstztere weist ein raotorgetriebenes Ritzel im Eingriff irit einem lironenrad oder Zahnrad 313 auf. Der Drehkranz umfaßt zwei Arbeitsbühnen 314, 32o. Auf der unteren Bühne 314 befindet sich die Schweiß station, v/o die Schweißungen mittels einer Elektronenschweißvorrichtung 315 vorgenommen werden. Diese Unterbühne umfaßt ferner Steuerungen undBauteile zum Ausfluchten der Rohrstücke mit der Pipe-line; außerdem steht auf dieser Bühnä eine Bedienungsperson. Die obere Bühne andererseits steht für die Vacuuppumpeinheit zur Vorfügung, dan Hochspannungsgenerator 319 und verschiedene Fluidzufuiirlsitungen. Während des 3 chweißarbeitsganges wird der gesamte Drehkranz um die Pipe-line gedreht, ebenso wie die beweglichen Teile der Elektronenschweißmaschine, die starr mit dem Drehkranz verbunden ist. Dis Schweißvorrichtung hängt an einer 3ühne 224 des Turmgerüstes über ein ringförmiges Kugellager 332, das die Drehbewegungen der Vorrichtung ermöglicht; für einen Gewichtsausgleich ist ein Gegengewicht 318 vorgesehen. Infolge dieses Aufbaues kann die Schweißvorrichtung 315 nach oben von der unteren Arbeitsbühne entfernt werden, durch die obere Arbeitsbühne hindurch in Richtung auf die Bühne 224, d.h. oberhalb des Schweißniveau in die obere Kammer 327 (Fig. Ib), wenn ein Rohrstück mit der Pipe-line ausgefluchtet ist und an deren Ende anliegt.

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Die Ausfluchtung erfolgt unter Verwendung von Klammern 329, die an die Pipe-line und an Führungshebelarme 33o angesetzt werden. Während der Ausfluchtung wird der gesamte Raum 328 zwischen den beiden Arbeitsbühnen des Drehkranzes freigemacht, um .Eingriffe von Hand und unmittelbarer Beobachtung zu ermöglichen« Nach der Ausfluchtung werden Verriegelungsmittel, die von der Inneneinrichtung (später noch zu beschreiben) getragen werden, erregt, derart, daß eine starre Verriegelung des Rohrstückes relativ zur Pipe-line erfolgt.

Oberhalb der Bühne 224 befinden sich die Bereiche, wo verschiedene Vorbereitungsarbeiten an den Rohrstücken erfolgen, nämlich die Zufuhr, das Auspumpen und das Positionieren des Rohrstückes in Endanstoß an der Pipe-line. Die einzelenen Rohrstücke 2ol, die vorher mit zugeordneten inneren Evakuiereinrichtungen versehen worden sind, einschließlich der Abdichtstopfen 2o3, werden in das Turmgerüst 213 durch eine öffnung 216 eingeführt. Die Rohrstücke erreichen dann einen Revolver 205, der die Doppel funk tion als Pufferspeicher und Pumpstation 2o9 für die Rohrstücke erfüllt, (in Fig. la für Rohrstück 2o6) . Die Rohrstücke, werden dann von dem Revolver mittels Greifern 216 abgehoben, die (Längssäule 225) gleitend dazu dienen, das jeweilige Rohrstück in einer ersten Stufe in die Wachbarschaft der Schweißstation zu bewegen, während das vorhergehende Leitungsstück verschweißt wird und in einer zweiten Stufe das Rohrstück (211) in Anschlagkontakt mit der Pipe-line 3ol zu führen, wenn die letztere von den Führungsdruckxollen um das entsprechende gewünschte Niveau abgesenkt worden ist. Während dieser Arbeitsgänge wird das Rohrstück fortlaufend evakuiert mittels Pumpeinheiten 219, die von den Greifern abgestützt sind. Arbeitsbühnen, wie bei 223, ermöglichen den Zugang zu jedem dieser mechanischen Geräte. Am oberen Ende des Turmgerüstes befindet sich eine Winde 317, die dazu dient, die Pipe-line zu ziehen und im Notfalle als Reservegerät dient zum Handhaben der Inneneinrichtungen und der Rohrstücke.

Figur 2 zeigt im Querschnitt wie die Rohrstücke und die zugeordneten Inneneinrichtungen bewegt werden.

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Die Rohrstücke von der Ladestation werden mittels (nicht dargestellter) Förderer in die Position Io2 geführt, v/o sie von einem seitlichen übarfulirungsglied lol erfaßt werden, das mit Greifklauen versehen ist. Das Überführungsglied bewegt sich längs DaIm Io3 und führt das !!ohr stück in das Tur-agerüstgehäuse Io7; das Turiüg^rüst wird mittels der Fluictationskoupensationeinrichtungen abgestützt, die oben unter Iiozugnahnce auf Fig. la yrläutert v.urden. Das Überführungsglied trägt άεηη das Rührstück in die Position Io4, wc es von einem Greifer Io5 erfaßt wird, der drohbar in dem Turr.vjrrüst gelagert ist und radial gleitb-;we gliche Klei^-b^ck^n aufweist. Das P.ohr^tück wird dann von ci«r> Greifer in den Revolver I06 überführt (in Fig. 1 riit 2o5 bezeichnet) und in -iner Position etwa bei loo gespeichert. D--r Revolver vird schrittweise verdreht, während jedes der verschiedenen Arbeit.3gii.n7e. An -5er Position Io9 wird das Rohrstück von -iine:.i Greifer 111 ähnlich c^ra Greifer Io5 erfaßt und aus den Revolver herausjenoben, wonach das Rohrstück in zwei Schritten in Position 112 überführt wird, v/o es in Anstoß an die Pipeline gebracht wird.

Eine zweite überführungs- und Speicherlinie ist symmetrisch dazu vorgesehen für dia Rückführung in der Inneneinrichtung des Rohrstückes (später noch zu erläutern) zurück zur Bestückungsstation mittels Greifer 113 (überführung von Position 112 in Position 114), Revolver 115, Greifer 117 (überführung vom Revolver bei 116 über das überführungsglied bei 118) und seitliches überführungsglied 12o. Die Inneneinrichtungen verlassen das Turmgerüst bei Postion 119. Die Positionierung und Justierung dieser Inneneinrichtungen innerhalb der Rohrstücke erfolgen in einer Bestückungsstation außerhalb des Turmgerüstes.

Um die verschiedenen Handhabungseinrichtungen zuverlässiger zu gestalten, ist ferner vorgesehen, daß die seitlichen Überführungsglieder das Rohrstück Io2 direkt bis zu einer Position Ho befördern können, unter Positionierung in Anlage an der Pipe-line,und das auch das symmetrisch angeordnete seitliche Überführungsglied die Inneneinrichtungen direkt an Position 112 übernehmen kann, um sie bis 119 zu fördern. Mit einer solchen Ausbildung ist es möglich,

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BAD ORIGINAL

Betriebsstörungen der Revolveranordnungen ohne allzu großen Schaden zu umgehen.

Die obigen Bewegungen lassen sich deutlicher ..erläutern unter Bezugnahme auf Fig. 3.

Das Rohrstück 2ol, das mit einer zugeordneten Inneneinrichtung und einem Abdichtstopfen 2o3 versehen ist, wird von den Klauen 2o2 am seitlichen Überführungsglied erfaßt. Das letztere bewegt sich längs 3ahn 2o4 (in Fig. 2: Io3). Das Rohrstück mit seiner zugeordneten Inneneinrichtung wird dann in der Revolverρlatte 2o5 gespeichert. Es wird währsnd der Drehung durch eine weitere Revolverplatte 2o7 geführt, die nahe dem untsren Ende der Rohrstücke vorgesehen ist, während die arste Revolverplatte sie nahe dem oberen Ende hält.

Eine konventionelle Pumpeinheit 2o9, die axial auf einer Deckplatte 223 des Revolvers angeordnet ist, wird verwendet,um das Rohrstück über Pumpleitungen 21o zu evakuieren, die einen Vacuumkreis mit Ventilen 214 zura Isolieren der Rohrstücke von den Leitungen bildet.

Qy₀^₀J. . 216 und 22o, die längs Säule 225 gleiten können, wsrden verwendet, um ain Rohrstück 212 zu erfassen, das bereits von dem Revolver in die Position Io9 der Fig. 2 bewegt worden ist. Sobald das Rohrstück erfaßt worden ist, wird es an die Pump-sinhsit angeschlossen, die auf dem oberen Greifer montiert ist,und die Leitung 21o wird abgetrennt. Ventile, stwa bei 214 und 222 machen diesen Arbeitsgang möglich, ohne daß das Vacuum in dsm Rohrstück zusammenbricht.

Das Rohrstück wird von dem Greifer radial bewegt und dann vertikal, so daß es dicht in die Anstoßposition gelangt. Es wird dann stirnseitig an die Pipe-line angelegt, nachdem die letztere um eine Länge abgesenkt worden ist, entsprechend der Länge aines Rohrstückes nach einem vollständigen Ztontagezyklus. VJsnn das Rolirstück an der Pipe-line anliegt, haben sich die Greifer 216 (mit der Pumpeinheit) und 22o bis in die Position 2lo bzw. 221 abgesenkt, und das Rohrstück befindet sich in der Position gemäß 211.

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Die Arbeitsbühnen 223 uric 224 ces Turmgerüstes ermöglichen direkten Zugang zu allen mechanischen Hinrichtungen.

"ienn das Rohrstück an c/.;r Pip3-lir.e verriegelt worden ist (sh. untäti) , werden die Greifer für das Anheben und Fördern der InneneinrichtungBn, cli= in Fig. 3 nicht dargestellt sind, und in Fig. 2 mit Bezugszeichen 111 bzw. Io5 bezeichnet worden sind,- ihrerseits mit dem Rohrstück verbunden, oder, genauer gesagt, mit deir. oberen -Stoffen der Inn-.Heinrich tung und eine weitere Punneinheit ähnlich dar Zinheit 219 wird anstelle der letzteren verwendet. Greifer 216 und 221 losen ihren Griff une. iiclir-i-n zu. ihren Ausgangspositionen zurück für einen weiteren ■letrieLsZyklus. -STach dr'i Vr.rscliw-iijjen wird die Inneneinrichtunc; von dein Rohr3tüc.c gelöst (sh. unten) ; das Vacuur-i v/ird aufgefüllt und die iliiiriclitung './ird dann bis zu den Revolver 115 aus Fig. 2 g ^hoL'iia.

Fig. 4a und 4b sind Vertikal-bzv/. HoHrizontalschnitte der Jl lek tronens c V.-zeiß vorr ich tun /.

Die Schveißvorrichtung ist ringförcdg und das zu verschweißende PsOhrstück, ebenso wie die Pipe-line selbst, erstrecken sich hindurch .

Die Vorrichtung unfaßt eine Schweißkaipner, die einen evakuierten Raum 423begronzt, welcher abgedichtet die Pipe-line 3ol und ein Rohrstück 211 mittels Dichtungen 4o9 umschließt, bei denen es sich um Dichtungen ühnlich den in FR-OS 2.31o.lG6 beschriebenen handalt. Die Dichtungen werden an die Pipe-line und an das Rohrstück mittels nicht dargestellter liittel anj^klemmt. Die eigentliche Kammer umfaßt einen beweglichen Abschnitt 4o7, der drehbar ist, uiTi die Pipe-line während des Schweißarbeitsganges und einen stationären Abschnitt 4o3. Die Abdichtung zwischen diesen beiden Abschnitten erfolgt mittels Ringdichtungen 41o.

Der bewegliche Abschnitt trägt einen Slektronenstrahlerzeuger 4o2, in dem ein Sekundär-Vacuum durch eine Pumpe 4o3 aufrecht erhalten wird. Der Strahlerzeuger wird mit Hochspannung über Leitung 4ol gespeist und ist ferner mit einem Sichtglas versehen, angeschlossen

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an eine Fernsehkamera 4o5 zur übertragung des Bildes auf einen Schirm 421 über Leitung 4o4. Die. Kamera wird evakuiert, um ein Primär-Vacuum über Leitung 4o6 zu erreichen, angeschlossen an den beweglichen Abschnitt.

Der stationäre Abschnitt trägt an seinem Boden eine Befestigungseinrichtung 413 mit Klauen 416, die zusammenwirken mit Backen 417, um so die Schweißvorrichtung an der Pipe-line 3ol zu verankern. Die Befestigungseinrichtung 413 ist ferner mit Stützen 415 versehen für das Einjustieren der Vertikalpositionen der Schweißvorrichtung relativ zur Ebene 422 der Schweißnaht, in dem der Axialabstand zwischen zwei radialen Hauptplatten der Einrichtung reguliert wird. Eine Feineinstellung der SchweiiB-vorrichtung relativ zur Horizontalebene erzielt nan mittels Stützen 411, die zwischen der oberen Platte der Befestigungseinrichtung der Unterseite des stationären Abschnitts 4oS vorgesehen sind. In der ZEichnung sind die iüttel für die Vertikalbewegung der Schweißvorrichtung relativ zur Befestigungseinrichtung 413 nur schematisch als Gleitverbindungeri 414 dargestellt. Hier kann man auf den der Technik bekannte 1-iittel zurückgreifen. Wenn die Schweißvorrichtung von der Pipe-line entfernt wird, wird, sie von Kabeln 418 gehalten, verbunden roit den Gegengewicht 31& aus Fig. 1. Diese Kabel erlauben es, die Schweißvorrichtung abzuziehen und außerhalb der Schwsißsbene zu halten, während des Ineingriffsbringen, wenn ein Rohrstück in Anschlagkontakt mit der Pipe-line gebracht wird. Diese Ilabel sind mit einem Kugelring 419 verbunden. Die Beoaenungsperson steuert dsn Schweißschritt von oinair. Dedienungsptilt 42o aus. Während der gesamten Schweißung ist der bewegliche Teil der Vorrichtung an dem Drehkranz 314 mittels Arm 424 und Stift 4 25 verbunden.

Die Evakuier- oder zeitweilige Inneneinrichtung der Rohrstücke ist in Fig. 5 dargestellt. Sie ist so ausgebildet, daß si- in sin Rohrstück 211 eingefügt werden kann, bevor das letztere in Kontakt mit der Pipe-line gebracht wird.

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Die Sinrichtung urr.fa.5t eine axiale Stange 521, einstöckig ausgebildet rn.it -3 inen S tor fen 2o3 für das Rohrs tück 211. Der Stopfen ist mit mindestens 2 Punpöffnungen 519 irdt Abtrennventilen 214 versehen, einer Verankerungsgabel 5ol zum Ankopptln £:i einen Hebemechanisraus (nicht dargestellt) , einer Lagerfläche 522, gebildet von einer Ausnehmung in der Außenfläche des Stopfens zur Aufnahme der Klauen 2o2, einer Dichtung 5 23 am unteren Ende des Stopfens und einer Verankerungseinrichtung zum Koppeln des Stopfens der Innenein- ^uaa richtung an das Rohrstück, bestehend aus Verankerungshebeln 52o, die eingreifbar ausgebildet sind in eine Ringrippe des Rohrstücks 211 unter verwendung von Hebelarmen 528.

Die Inneneinrichtung umfaßt, wie erwähnt, die Stange 521, die axial hohl ist, und den Stopfen 2o3 mit dem unteren Abschnitt der Inneneinrichtung verbindet, welche 2 Sperrstücke umfaßt und einp Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Inneneinrichtung eines Rohrstücks an der Pipe-line. Das erste Sperrstück 524 sorgt für die gewünschte Vacuumabdichtung innerhalb des Rohrstücks, während das zweite Sperrstück 525, das über das Rohrstück während dessen Handhabung hinaussteht, als Abdichtung in der Pipe-line dient, so daß ein Vacuum in den Raum zwjjchen

den beiden Sperrstücken rückseitig bezüglich der zu bildenden Schweißnaht 512 dadurch ermöglicht wird, daß ein Ventil 529 in dem Sperrstück 5 24 geöffnet wird, womit der Raum mit dem Rohrstückinneren verbunden wird. Die Abdichtschuhe5o6 und 513 der Sperrstücke v/erden an die Innenumfangsflächen des Rohrstücks bzw. der Pipe-line mittels Klammereinrichtungen, etwa 5o8, angelegt.

Die Verriegelungseinrichtung umfaßt 2 Teile, verbunden durch ein Kugelgelenk 514. Eine Hydraulikeinrichtung ist an dem unteren Teil der Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Die beiden Sperrstücke sind miteinander durch eine Säuel 5o7 verbunden, die Evakuierung des Raumes,begrenzt von den beiden Sperrstücken, wird eingeleitet durch öffnen des Elektromagnetventils 529. Der obere Teil der Verriegelungseinrichtung dient

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zum Zentrieren äer axialen Stange 521 und ihrem Anklemmen an den Endteil des Rohrstücks mittels Kleinen 5o5 oder dergleichen, gesteuert von Hydraulikschiebern 5o4, welche auf Ilebel 511 einwirken. Man erhält demgemäß eine Einheit, die fest mit de:u Rohrstück verbunden ist. Der untere Teil der Verriegelungseinrichtung ist mit einem Zapfen 526 versehen, angeschlossen an das Kugelgelenk 514. Dieser Zapfen trägt die hydraulische Stauereinheit 516 mit ihrem Verteiler 515. Diese Einheit versorgt alle Klammereiiirichtungen und befindet sich außerhalb des evakuierten Raumes. Sie ist ferner mit Klemmkeilen 5o9 versehen, gesiaiert von Hydraulikschiebern 527 über Hebel und beweglich längs schräger Abstütsflachen 51o. Ein Puffer 518 erstreckt sich vom unteren Teil der Verriegelungseinrichtung. Unter Druck setzen der Hydraulikschiebsr 5o4 und 527 bewirkt das Verriegeln des Rohrstücks 211 auf der Pipe-line 3ol sowie das Festsetzen des Kugelgelenks 514.

Zwar wurde die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf sine Einrichtung beschrieben für das Legen einer Pips-line unt^r Wasser, doch versteht es sich, daß die als Pipe-lin== bezeichnete Rohrleitung auch irgendeine andere langgestreckte Rohrleitung sein könnte, an die nacheinander Rohrabschnitte anzuschweißen sind, etwa eine Bohrlochausklexdung bei Bohrungen auf ö.eiu Pestlandsockel.

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L e e r s e i \ e

Claims

P atentansprüche

1) Verfahren zum endseitigen Anfügen von Rohrstücken an eine Pipe-line, die aus zusammengefügten Rohrstücken besteht, gekennzeichnet durch die Schritte:

Bereitstellen von für die Rohrstücke bestimmten Inneneinrichtungen, die jeweils Mittel für vacuumdichte Verbindung mit der Innenseite eines Rohrstückes und aus dem Rohrstück herausragende Mittel für vacuumdichte Verbindung mit der Pipe-line aufweisen.

Einbringen der Inneneinrichtungen in aufeinanderfolgende Rohrstücke in einer Bestückungsstation, verbinden der Inneneinrichtung mit der Innenseite des Rohrstückes an beiden Enden zum Abschließen eines inneren, vacuumdichten Raumes, innerhalb des RohrStücks.

Verbinden des Raumes mit einer Pumpe und evakuieren des Innenraumes mittels der Pumpe während der Überführung des Rohrstückes mit der Inneneinrichtung von der Bestückungsstation zu einer Schweißstation.

Positionieren des RohrStückes in Ausfluchtung endseitig an stoßend an der Pipe-line in der Schweißstation.

Verriegeln des Rohrstücks in festgelegter Position relativ

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Original INSPECTED

zur Pipe-line, abdichtende Verbindung der Inneneinrichtung mit der Pipe-line innerhalb derselben, und abdichtende Verbindung einer vacuumdichten Schweißkairauer eines drehbaren Schweißgerätes mit dem Rohrstück und der Pipe-line außerhalb ihrer aneinanderstoßenden Enden,

Verschweißen der aneinanderstoßenden Enden unter Vacuum unter Verwendung des Schweißgerätes,

Endriegeln und lösen der Dichtung der Inneneinrichtung von dem Rohrstück und der Pipe-line, abbauen der Schweißkammer und weiterrücken der Pipe-line um eine Rohrstücklänge,

Rückführung der Inneneinrichtung von dem Rohrstück zurück zu der Bestückungsstation,

und Wiederholung der Arbeitsgänge mit aufeinanderfolgenden Rohrstücken.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Inneneinrichtung versehenes Rohrstück zunächst seitlich von der Bestückungsstation in einen umlaufenden Speicherr-evolwer durch ein Turmgerüstgehäuse überführt wird, ha t dann von dem Revolver in eine Position in Ausfluchtung mit der Pipe-line und dann in Axialrichtung abwärts in Stoßanlage an der Pipe-line.

3) Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

Mittel (524, 2o3) für das Absperren des Rohrstücks (211) und evakuieren mittels einer Pumpe während der Handhabung,

Mittel (lol, Io6) für das Handhaben und Speichern der Rohrstücke und für deren Positionieren in Stoßkontakt mit der Pipe-line unter Verriegelung beider miteinander,

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Ilittel für das Ausfluchten des Rohrstücks mit der Pipeline unter Errn.oglich.ung von manuellen Eingriffen,

Kittel für die Bewegung des SchwsiSg-srätes längs der Pipe-line-Achse.

I-ittai für die Befestitung des Schweißgeräts an der Pipeline und für dessen Vertikaljustage relativ zu der zu liegenden Schweißnaht und

nittel für das Entfernen der Inneneinrichtungen aus den Rührstücken.

4) Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Kittel (418, 419, 313) für das Entfernen des als Slektronenschveißgerät ausgebildeten Schweißgerätes vom Schweißnahtnivsau während -3es Positionierens des Rohrstücks.

5) Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißgerät ringförmig ausgebildet ist, derart, daß das Rohrstück und die Pipe-line hindurchragen und daß das Schweißgerät einen stationären Abschnitt (4οδ) umfaßt mit Mitteln zur starren Befestigung an der Pipe-line während des Schweißarbeitsganges sowie einen beweglichen Abschnitt (4o7) aufweist, der einen Elektronenstrahlerzeuger trägt, welches Schweißgerät mit Readialklammern (416, 417) versehen ist zur Befestigung an der Pipe-line sowie mit Mitteln für die radiale und axiale Positionierung.

6) Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Abschnitt des Schweißgerätes lösbar an einem Drehkranz befestigt ist, dessen Position axial justierbar ist relativ zu einem die Pipe-line abstützenden Turmgerüst und der in Winkelrichtung drehbar ist, um die Pipe-line entsprechend der Schweißgeschwindigkeit sowie ausgebildet ist zur Aufnahme von Komponenten zur Steuerung des Schweißgerätes, Pumpeinheiten, Stromversorgungseinrichtungen und mindestens einer Bedinungsperson.

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7) Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Inneneinrichtung umfaßt:

einen vacuurodicht an das obere Ende des Rohrstücks anschließbaren und mit Pumpöffnungen (519) und Absperrventilen (214) versehenen Stopfen (2o3), sowie

eine starr mit dem Stopfen verbundene und mit zwei Sperrgliedern (524, 525) und einer Verriegelungseinrichtung (5o4, 527) versehene Stange (521) ,

welche beiden Sperrgliederdichtungen (5o6, 513) aufweisen zum Abdichten des unteren Rohrstückendes bzw. des freien Pipe-line-Endes,

wobei die Verriegelungseinrichtung ein Kugelgelenk (514) umfaßt zur Verbindung mit den Sperrgliedern sowie radial Spreizglieder (5o9) für die Verriegelung im Inneren der Pipe-line,

und wobei Mittel vorgesehen sind für das Zentrieren der Stange (521) innerhalb des Rohrstückes und zur Verklammerung der Inneneinrichtung sowie ein Hydraulikaggregat (516) am unteren Teil der Verriegelungseinrichtung außerhalb des evakuierten Raums für die Steuerung der Verriegelungen und Verklamiaerungen unter Sicherstellen der Dichtheit der Abdichtungen.

8) Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Ventil (529) zum Steuern des Durchlasses durch das erste Sperrglied (524) und zum Anschließen eines evakuierten Raumes innerhalb des Rohrstücks an einen Schweißraum, der zwischen den beiden Sperrgliedern zu evakuieren ist.

9) Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungsmittel umfassen:

eine Leitung für den leitlichen Transfer der bestückten Rohrstücke und eine ähnliche Leitung für den Rücklauf der Inneneinrichtungen,

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einen Revolver zum Speichern und Evakuieren der bestückten Rohrstücke und einen austauschbaren Revolver für die Speicherung der rücklaufenden Inneneinrichtungen,

Greifer zum Erfassen der Rohrstücke aus dem Revolver und Ülerführung derselben bis dicht an die Pipe-line, wobei den Greifern eine Pumpeinheit zugeordnet ist, und Greifer für die Rückführung der Inneneinrichtungen zu dem austauschbaren Speicharrevolver.

lo) Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch ein Turmgerüst mit einer Schweißstation und einer Schweißkon tr oll- und Finish-Station, Räumen für die vTartuiig der Rohr stückshandhabuncrskonponen ten und Rucks tückvorspann.--einrichtungen und mit einer Einrichtung für die Abstützung des Turragerüstes unter Kompensation von Vertikalfluktuationen..

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