FR2600745A1

FR2600745A1 - Laying guide for laying a rigid submerged pipeline on a bottom and device for installing this guide on a pipeline

Info

Publication number: FR2600745A1
Application number: FR8609288A
Authority: FR
Inventors: Louis Auperin
Original assignee: Bouygues Offshore SA
Current assignee: Saipem SA
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1987-12-31
Also published as: FR2600745B1

Abstract

The invention relates to the laying of a submerged pipeline. Use is made of a laying guide consisting of modules B, H not mechanically linked, which are successively placed on the pipeline during laying and laid successively along the pipeline, each module bearing on the straight section of the pipeline. The invention also relates to a device for positioning the modules. Application to laying steel or concrete pipelines.

Description

L'invention concerne un guide de pose pour la la pose guidée des canalisations rigides immergées et un dispositif pour la mise en place du guide sur une canalisation. The invention relates to a laying guide for the guided laying of submerged rigid pipes and a device for placing the guide on a pipe.

On connaît des guides de pose dits stinger qui permettent de réaliser la pose à partir d'une barge en imposant à la canalisation de suivre un parcours défini, généralement un parcours en S, depuis la barge jusqu'au fond de la mer ou du lac sur lequel on veut établir la canalisation. So-called stinger installation guides are known which make it possible to carry out the installation from a barge by requiring the pipeline to follow a defined route, generally an S-shaped route, from the barge to the bottom of the sea or the lake on which we want to establish the pipeline.

Le stinger de pose classique est un élément de grande longueur, en une ou plusieurs sections, articulé ou encastré sur la barge de pose et permettant d'accompagner la canalisation jusqu'à ce que son angle d'inclinaison permette le raccordement avec la partie de tube suspendue, descendant au fond de la mer. The classic laying stinger is a very long element, in one or more sections, articulated or embedded on the laying barge and allowing to accompany the pipeline until its angle of inclination allows the connection with the part of suspended tube, descending to the bottom of the sea.

La technique courante réside soit en l'utilisation de stingers conventionnels en une ou plusieurs sections articulées ou encastrées entre elles et le stinger étant articulé ou encastré sur la barge de pose correspondante, soit en l'utilisation (prévisionnelle) de la pose en J pour les grandes profondeurs lorsque la longueur du stinger devient prohibitive. The current technique resides either in the use of conventional stingers in one or more articulated or embedded sections between them and the stinger being articulated or embedded in the corresponding laying barge, or in the (provisional) use of the J-laying for great depths when the length of the stinger becomes prohibitive.

Dans le premier cas, outre les efforts importants développés par la houle et le courant induisant des risques de rupture, la longueur du stinger est limitée par des considérations pratiques (manutention, fragilité). In the first case, in addition to the significant efforts developed by the swell and the current inducing risks of breakage, the length of the stinger is limited by practical considerations (handling, fragility).

Dans le second cas, il n'est pas possible de réaliser la pose par faible fond. In the second case, it is not possible to carry out the installation by weak bottom.

La présente invention concerne un nouveau type de stinger et un dispositif pour son utilisation. The present invention relates to a new type of stinger and a device for its use.

Un but de l'invention est de permettre la pose de canalisations en faible profondeur aussi bien qu'en grande profondeur pouvant atteindre 500 mètres, avec une barge de pose classique et des tensions faibles, en particulier des canalisations en acier ou en béton dont le diamètre nominal est compris dans la gamme environ 10 cm environ 60 cm. An object of the invention is to allow the laying of pipes in shallow depth as well as in great depth of up to 500 meters, with a conventional laying barge and low tensions, in particular steel or concrete pipes whose nominal diameter is in the range about 10 cm about 60 cm.

Selon l'invention, le guide de pose est constitué-de tronçons longitudinaux dit modules qui sont indépendants, c'est-à-dire non liés mécaniquement entré eux, aptes à être placés successivement sur la canalisation en cours de pose et poussés successivement le long de la partie de la canalisation à laquelle on veut imposer de suivre un parcours, chaque module étant apte à prendre appui sur la section droite de la canalisation et à coulisser le long de la canalisation sans pouvoir lui échapper pour venir en butée directement ou indirectement sur le module qui le précède sur la canalisation, en sorte que l'ensemble des modules constitue le guide de pose. According to the invention, the laying guide consists of longitudinal sections said modules which are independent, that is to say not mechanically linked between them, able to be placed successively on the pipe during installation and pushed successively the along the part of the pipeline on which we want to impose to follow a route, each module being able to bear on the straight section of the pipeline and to slide along the pipeline without being able to escape to come into abutment directly or indirectly on the module that precedes it on the pipe, so that all of the modules constitute the installation guide.

Ces modules peuvent être différents les uns des autres. Le dispositif peut comporter des amortisseurs intermédiaires entre les modules. These modules can be different from each other. The device may include intermediate dampers between the modules.

Dans une réalisation préférée, chaque module est constitué par une structure ouvranté apte à venir entourer une portion d'un tube de canalisation , cette structure comportant des moyens lui conférant une flottabilité éventuellement ajustable et comportant des moyens lui permettant de se déplacer le long du tube en gardant z sa position relative par rapport au tube. In a preferred embodiment, each module is constituted by an openwork structure capable of coming to surround a portion of a pipe tube, this structure comprising means giving it possibly adjustable buoyancy and comprising means allowing it to move along the tube keeping z its relative position relative to the tube.

Dans une réalisation typique, le module a une longueur de 10 à 20 mètres et comprend
- Un bâti métallique supportant l'ensemble des composants du module ; le poids immergé du bâti doit être aussi faible que possible : le bâti est, de préférence, constitué de profilés fermés et de caissons,
- Un dispositif d'allège modulaire permettant de lui conférer la flottabilité voulue en fonction de la canalisation et des configurations de pose ; toutes les solutions techniques d'allège peuvent être envisagées. In a typical embodiment, the module has a length of 10 to 20 meters and includes
- A metal frame supporting all of the module's components; the submerged weight of the frame must be as low as possible: the frame is preferably made up of closed sections and boxes,
- A modular lightening device to give it the desired buoyancy depending on the pipe and the installation configurations; all technical solutions of lighter can be envisaged.

- Un dispositif de sustentation de la canalisation, adaptable aux différents diamètres de conduites et aux différents efforts calculés ; ce dispositif est conçu en sorte que chaque module puisse être retiré ou rajouté aisément sur la conduite en cours de pose. - A lifting device for the pipeline, adaptable to the different pipe diameters and to the different calculated forces; this device is designed so that each module can be easily removed or added to the pipe during installation.

- Eventuellement, le module est équipé de dispositifs de contrôle de pose, c'est-à-dire essentiellement de mesure de la profondeur d'immersion du module et de transmission vers la barge de pose. - Optionally, the module is fitted with installation control devices, that is to say essentially measuring the immersion depth of the module and transmission to the installation barge.

Les modules sont simplement coulissants sur la canalisation et sont en butée les uns sur les autres, du fait de leur rise en compression due à la configuration de
pose en S.The modules are simply sliding on the pipe and are in abutment on each other, due to their rise in compression due to the configuration of
poses in S.

L'arrière de la rampe de la barge de pose est aménagé ce manière à pouvoir aisément approvisionner les modules et les mettre en place ou les retirer en fonction des besoins de la pose. The rear of the ramp of the laying barge is arranged in such a way that it is easy to supply the modules and put them in place or remove them according to the needs of the installation.

Les avantages d'un guide modulaire selon l'invention sont --notamment les suivants
- la longueur et la flottabilité du guide étant aisément ajustables grâce au concept modulaire, la tension de pose peut être ramenée à sa valeur minimale, notamment pour les grandes profondeurs d'eau où la limitation classique actuelle vient de la longueur du guide ; cela permet entre autre de suivre les tracés de pose avec des courbes planes sans risque de rippage.The advantages of a modular guide according to the invention are - in particular the following
- the length and the buoyancy of the guide being easily adjustable thanks to the modular concept, the laying tension can be reduced to its minimum value, in particular for great water depths where the current conventional limitation comes from the length of the guide; this allows, among other things, to follow the laying patterns with flat curves without the risk of ripping.

- la pose peut se faire en grande profondeur, par ajustement de la longueur du guide sans préjudice pour les efforts engendrés sur le guide et la barge. - Installation can be done at great depth, by adjusting the length of the guide without prejudice to the forces generated on the guide and the barge.

- adaptation aux tracés à profondeur très variable par ajustement en continu de la longueur (rajout de modules). - adaptation to layouts with very variable depth by continuous adjustment of the length (addition of modules).

- réduction des efforts houle/courant sur le guide et la barge, donc diminution des risques de rupture et amélioration des conditions limites de pose. On peut profiter de la souplesse du guide dans toutes les directions et angles (contrairement aux stingers classiques), la limite de déformation n'étant due au a la géométrie finale de la canalisation. - reduction of the swell / current forces on the guide and the barge, thus reduction of the risks of rupture and improvement of the boundary conditions of installation. We can take advantage of the flexibility of the guide in all directions and angles (unlike conventional stingers), the deformation limit being due to the final geometry of the pipe.

- possibilité d'adaptation, sans grandes interventions, à toutes les configurations de pose des canalisations. - possibility of adaptation, without major interventions, to all the configurations of laying pipes.

On décrira ci-après un exemple d'un guide de pose conforme à la présente invention et d'un dispositif pour la mise en place de ce guide sur la canalisation, en référence aux figures du dessin joint sur lequel
- la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un module du dispositif
- la figure 2 est une coupe transversale schématique d'une variante de réalisation du module
- la figure 3 est une coupe transversale schématique d'une autre variante de réalisation du module
- la figure 4 est une coupe longitudinale du module de la figure 1
- la figure 5 est une vue latérale du module de la figure 1
- la figure 6 est une vue schématique d'un dispositif disposé à l'arrière de la barge de pose pour la mise en place des modules sur une canalisation en cours de pose
- la figure 7 est une coupe schématique transversale du pont support articulé qui fait partie du dispositif de pose
- la figure 8 est un schéma de la procédure de mise en place d'un module sur la canalisation, et
- la figure 9 est une vue latérale d'ensemble de la canalisation et du guide de pose depuis l'extrémité arrière de la barge de pose jusqu'au fond.An example of a laying guide according to the present invention and of a device for the positioning of this guide on the pipe will be described below, with reference to the figures of the attached drawing in which
- Figure 1 is a schematic cross section of a module of the device
- Figure 2 is a schematic cross section of an alternative embodiment of the module
- Figure 3 is a schematic cross section of another alternative embodiment of the module
- Figure 4 is a longitudinal section of the module of Figure 1
- Figure 5 is a side view of the module of Figure 1
- Figure 6 is a schematic view of a device disposed at the rear of the laying barge for the introduction of modules on a pipe during installation
- Figure 7 is a schematic cross section of the articulated support bridge which is part of the laying device
FIG. 8 is a diagram of the procedure for installing a module on the pipeline, and
- Figure 9 is an overall side view of the pipe and the laying guide from the rear end of the laying barge to the bottom.

Le module représenté sur les figures 1, 4 et 5 comprend un châssis inférieur B et un châssis supérieur H qui sont séparables de façon à pouvoir être écartés l'un de l'autre et venir coiffer latéralement la canalisation mais qui peuvent être ensuite rapprochés l'un de l'autre sur la canalisation et fixés l'un à l'autre. The module shown in FIGS. 1, 4 and 5 comprises a lower chassis B and an upper chassis H which are separable so that they can be separated from one another and come to cover the pipe laterally but which can then be brought together. 'from each other on the pipe and fixed to each other.

Les deux châssis sont des structures allongées de formes simples, par exemple de section droite en forme de U, de V, de C, etc. A chaque extrémité, les châssis sont munis d'amortisseurs en élastomères A (figure 5)
Les deux châssis portent des moyens aptes à coopérer pour que le module se guide longitudinalement sur la canalisation sans pouvoir lui échapper. Ces moyens sont par exemple des rouleaux fous R répartis dans deux sections transversales du module à raison ce deux rouleaux obliques en V, R1, R2, dans le châssis inférieur et d'un rouleau horizontal R3 dans le châssis supérieur (figures 1,4).The two frames are elongated structures of simple shapes, for example of cross section in the shape of U, V, C, etc. At each end, the chassis are fitted with shock absorbers made of elastomer A (Figure 5)
The two frames carry means able to cooperate so that the module is guided longitudinally on the pipe without being able to escape it. These means are, for example, idler rollers R distributed in two cross sections of the module at the right rate, two oblique rollers in V, R1, R2, in the lower chassis and a horizontal roller R3 in the upper chassis (Figures 1,4) .

Dans cet exemple, le châssis supérieur porte des flotteurs C, par exemple trois cylindres fixés sur le dessus et les côtés du châssis supérieurs. Ces flotteurs ainsi disposés assurent la flottabilité du module. In this example, the upper chassis carries floats C, for example three cylinders fixed on the top and the sides of the upper chassis. These floats thus arranged ensure the buoyancy of the module.

L'invention n'est pas limitée à cette structure ouvrante. The invention is not limited to this opening structure.

Par exemple, dans une variante (figure 2), le châssis supérieur et le châssis inférieur sont articulés à pivotement l'un sur l'autre. For example, in a variant (FIG. 2), the upper chassis and the lower chassis are pivotally hinged on one another.

Dans une autre variante (figure 3), il n'y a pas de partie supérieure, les flotteurs sont attachés à la partie inférieure. In another variant (Figure 3), there is no upper part, the floats are attached to the lower part.

Les modules sont mis en place sur la canalisation L par tout moyen approprié mais on décrira ci-après un dispositif de mise en place particulier qui constitue
également un enseignement de la présente invention.The modules are put in place on the pipe L by any appropriate means, but a particular positioning device which will constitute below will be described.
also a teaching of the present invention.

Ce dispositif de mise en place des modules sur
la canalisation comprend sur la barge de pose (figure 6)
- un pont roulant P pour apporter individuellement les châssis supérieurs H des modules au-dessus de la canalisation L et les descendre individuellement sur la canalisation
- un pont roulant P' pour apporter individuellement les châssis inférieurs B des modules au-dessus d'un convoyeur primaire placé sous la canalisation. Ce convoyeur primaire est par exemple un ou plusieurs transporteurs sans fin T1 horizontaux montés sur une plate-forme autoélévatrice E
- un convoyeur secondaire placé sous la canalisation et parallèlement à elle, en avant et dans le prolongement du convoyeur primaire pour recevoir le châssis inférieur de module transporté par le convoyeur primaire et le placer sous la canalisation, au-dessous d'un châssis supérieur de module.Ce convoyeur secondaire est par exemple un ou plusieurs transporteurs sans fin T2 montés sur un pont support articulé S dont l'inclinaison est variable et commandée par. exemple par un vérin V.This device for installing modules on
the pipeline includes on the laying barge (Figure 6)
- an overhead crane P to individually bring the upper chassis H of the modules above the pipeline L and lower them individually on the pipeline
- a traveling crane P 'for individually bringing the lower chassis B of the modules above a primary conveyor placed under the pipeline. This primary conveyor is for example one or more endless horizontal conveyors T1 mounted on a self-lifting platform E
- a secondary conveyor placed under the pipeline and parallel to it, in front of and in the extension of the primary conveyor to receive the lower module chassis transported by the primary conveyor and place it under the pipeline, below an upper chassis of This secondary conveyor is for example one or more endless conveyors T2 mounted on an articulated support bridge S whose inclination is variable and controlled by. example by a jack V.

Les transporteurs T1 et T2 sont munis de butées pour reprendre la poussée vers la barre exercée par les modules en place sur la conduite, par exemple de taquets de butée t. De préférence, le dispositif comporte un pignon d'entraînement D disposé à l'entrée du convoyeur secondaire, dans l'alignement du convoyeur primaire et apte à engrener avec des dents d prévues sur les châssis inférieurs des modules (figures 4,5,6) pour assurer l'entraînement des châssis. The carriers T1 and T2 are provided with stops for resuming the thrust towards the bar exerted by the modules in place on the pipe, for example stop stops t. Preferably, the device comprises a drive pinion D disposed at the inlet of the secondary conveyor, in alignment with the primary conveyor and able to mesh with teeth d provided on the lower chassis of the modules (FIGS. 4,5,6 ) to drive the chassis.

Lorsque le châssis supérieur d'un module n'est pas entièrement séparable du châssis inférieur mais en reste toujours solidaire, comme c'est le cas par exemple lorsque les deux châssis sont articulés à pivotement, il est bien entendu inutile de prévoir des moyens pour apporter séparément le châssis supérieur au-dessus de la canalisation. When the upper chassis of a module is not entirely separable from the lower chassis but still remains integral with it, as is the case for example when the two chassis are pivotally articulated, it is of course unnecessary to provide means for separately bring the upper frame above the pipe.

La figure 8 illustre le fonctionnement du dispositif de mise en place d'un module sur la canalisation. Figure 8 illustrates the operation of the device for installing a module on the pipe.

Après qu'un châssis supérieur H ait été superposé à un châssis inférieur B, les deux châssis sont fixés l'un à l'autre par des moyens de fixation provisoires quelconques appropriés (clavettes, boulons, etc). En actionnant le transporteur T2, on provoque la descente du module ainsi constitué le long de la canalisation jusqu'à ce qu'un deuxième châssis inférieur soit venu en position sous la canalisation. Par la suite, le module vient à dépasser le transporteur et sa descente ultérieure le long de la canalisation L sera provoquée par la poussée du module placé juste derrière lui et ainsi de suite de proche en proche. After an upper frame H has been superimposed on a lower frame B, the two frames are fixed to each other by any suitable temporary fixing means (keys, bolts, etc.). By actuating the conveyor T2, the module thus formed is brought down along the pipeline until a second lower chassis has come into position under the pipeline. Subsequently, the module exceeds the conveyor and its subsequent descent along the pipe L will be caused by the thrust of the module placed just behind it and so on step by step.

On remarquera sur la figure 9 que le trajet imposé à la canalisation depuis la barge jusqu'au fond a le profil d'un S extrêmement aplati. Note in Figure 9 that the path imposed on the pipeline from the barge to the bottom has the profile of an extremely flattened S.

L'invention n'est évidemment pas limitée à cette forme particulière de trajet. The invention is obviously not limited to this particular form of journey.

Claims

1. Installation guide for the guided installation of submerged rigid pipes, characterized in that it consists of longitudinal sections known as modules (B, H) which are independent, that is to say not mechanically linked together, capable of be placed successively on the pipeline during installation and successively pushed along the part of the pipeline on which we want to impose to follow a route, each module being able to bear on the straight section of the pipeline and slide along of the pipe without being able to escape it to come into abutment directly or indirectly on the module which precedes it on the pipe, so that all of the modules constitute the laying guide.

2. Installation guide according to claim 1, characterized in that each module is constituted by an opening structure (B, H) capable of coming to surround a portion of a pipe tube, this structure comprising means giving it # buoyancy possibly adjustable and comprising means allowing it to move along the tube while keeping its relative position relative to the tube.

3. Installation guide according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a lower frame (B) and an upper frame (H) which are separable so that they can be separated from each other and come cover the pipe laterally but which can then be brought together on the pipe and fixed.

to one another.

4. Installation guide according to claim 3, characterized in that the upper frame (H) is pivotally articulated on the lower frame (B).

5. Installation guide according to claim, characterized in that the module consists only of a lower frame (B ').

6. Installation guide according to one of claims 3 to 5, characterized in that the frames are elongated structures of simple shapes, for example of cross section in the form of U, V, C, etc.

7. Installation guide according to one of claims 3 to 6, characterized in that at each end, the frames are provided with elastomer dampers (A).

8. Installation guide according to one of claims 3 to 7, characterized in that the frames carry rollers R1, R2 distributed to come into contact with the pipeline so that the module is guided longitudinally on the pipeline without being able to escape it.

9. Installation guide according to one of claims 3 to 8, characterized in that one of the frames carries floats (C).

10. Device for the introduction of modules according to one of claims 3 to 9, characterized in that it comprises a traveling crane (P ') for individually bringing the lower chassis (B) of the modules above a primary conveyor placed under the pipeline and a secondary conveyor placed under the pipeline and parallel to it, in front of and in the extension of the primary conveyor to receive the lower module chassis transported by the primary conveyor and place it under the pipeline.

11. Device according to claim 10, characterized in that the primary conveyor is one or more endless conveyors (T1) horizontal mounted on a self-elevating platform (E).

12. Device according to claim 10, characterized in that the secondary conveyor is one or more endless conveyors (T2) mounted on an articulated support bridge (S) whose inclination is variable and controlled by a jack (V).

13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the carriers (T1 and T2) are provided with stops for the rear of the chassis placed on the carrier in order to take up the thrust exerted by the modules already in place on the pipe .

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises a drive pinion (D) disposed at the inlet of the secondary conveyor, in alignment with the primary conveyor and capable of meshing with teeth (d) provided on the lower chassis of the modules to ensure the drive of the chassis.

15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that it comprises an overhead crane (P) for individually bringing the upper chassis (H) of the modules above the pipe (L) and lowering them individually on the pipeline.