CN108603621B - 船舶用软管的状态监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在恶劣的使用环境下也能可靠地掌握船舶用软管的状态的船舶用软管的状态监视系统。使导电橡胶(8)在船舶用软管(1)的外表面层(7)中延伸，所述船舶用软管(1)将连结金属件(2)连接于从内周侧依次将内表面层(4)、增强层(5)、外表面层(7)层叠而构成的软管主体(3)的长边方向两端部，通过电阻感测机构(9)对在该导电橡胶(8)的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值进行感测，将该感测数据存储于存储部(10)，基于该感测数据来掌握船舶用软管(1)的状态。

Description

船舶用软管的状态监视系统

技术领域

本发明涉及一种船舶用软管的状态监视系统，更详细而言，涉及即使在恶劣的使用环境下也能可靠地掌握船舶用软管的状态的船舶用软管的状态监视系统。

背景技术

在将海上的油轮等与陆上设施等之间连结来输送原油等时会使用船舶用软管。船舶用软管在波浪、风、潮汐等自然环境不同的各种环境下使用，此外，这些自然环境时刻变化。例如，当台风等靠近而波浪变高时，来自各方向的更大的外力作用于船舶用软管。与此相伴，在船舶用软管上会产生拉伸、弯曲、扭转等多种变形。如果作用于船舶用软管的外力过大而变形变大，则存在船舶用软管损伤的危险性。如果在船舶用软管产生致命的损伤，则通过船舶用软管输送的原油等会漏出并向周边扩散。因此，希望无论在任何使用环境下都监视是否作用有使船舶用软管产生损伤的过大的外力，并且事先掌握并避免船舶用软管的致命的损伤。

以往，提出了在构成软管主体的内侧橡胶层与配置于其外周侧的增强层之间埋设有导电性弹性体构件的船舶用软管(参照专利文献1)。在该文献中所提出的船舶用软管中，当输送中的流体从内侧橡胶层泄漏时，导电性弹性体构件膨润。由于导电性弹性体构件因膨润而电阻值变大，因此能通过检测该电阻值的变化来感测流体从内侧橡胶层的泄漏。即，在该船舶用软管中，在流体未从内侧橡胶层泄漏时，不能事先掌握船舶用软管的状态的异常。并且，由于仅感测有无流体从内侧橡胶层的泄漏，因此不能掌握平时在船舶用软管作用有怎样的外力、产生怎样的变形。因此，为了事先掌握并避免船舶用软管的致命的损伤，还有改良的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-2457号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种即使在恶劣的使用环境下也能可靠地掌握船舶用软管的状态的船舶用软管的状态监视系统。

技术方案

为了达成所述目的，本发明的船舶用软管的状态监视系统掌握船舶用软管的状态，所述船舶用软管具有：软管主体，具有内表面层、配置于该内表面层的外周侧的增强层、配置于该增强层的外周侧的外表面层；以及连结金属件，分别连接于该软管主体的长边方向两端部，

所述船舶用软管的状态监视系统的特征在于，具备：导电橡胶，在所述外表面层中延伸；电阻感测机构，对在该导电橡胶的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值进行感测；以及存储部，对该电阻感测机构所感测的感测数据进行存储。

有益效果

根据本发明，由于导电橡胶在构成软管主体的外表面层中延伸，因此当外力作用于船舶用软管而软管主体变形时，导电橡胶的电阻值发生变化。因此，通过电阻感测机构对在导电橡胶的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值进行感测，并分析该感测数据，由此，能掌握作用于软管主体的外力的大小。此外，根据软管主体中的导电橡胶的配置，能掌握起因于所作用的外力的软管主体的变形模式。即，即使在恶劣的使用环境下，也能基于由电阻感测机构得到的感测数据来可靠地掌握船舶用软管的状态。与此相伴，能事先掌握并避免船舶用软管的致命的损伤。

例如采用所述导电橡胶在所述软管主体的长边方向延伸的方式。在该方式中，优选在所述软管主体的周向隔开间隔地配置多根所述导电橡胶。由此，不仅能掌握软管主体的拉伸变形、膨胀变形的大小，也能掌握弯曲变形的方向以及大小。

也可以采用所述导电橡胶相对于所述软管主体呈螺旋状地卷绕并延伸的方式。在该方式中，优选相对于所述软管主体相反的卷绕方向配置二根所述导电橡胶。由此，能掌握软管主体的扭转变形的方向以及大小。

例如采用遍及所述软管主体的整个长边方向地配置所述导电橡胶的方式。根据该方式，能完整地掌握整个软管主体的变形。

也可以采用所述导电橡胶仅配置于所述软管主体的长边方向中央部的方式。由于软管主体的长边方向中央部是与其他区域相比容易产生大的变形的区域，因此，根据该方式，虽然将所使用的导电橡胶的量设为最小限度，也能有效地掌握软管主体的变形。

也可以采用以下的方式，即，具有：发送部，对存储于所述存储部的感测数据进行无线发送；以及接收部，接收从该发送部发送的所述感测数据。根据该方式，能在离开船舶用软管的任意位置实时地掌握船舶用软管的状态。

附图说明

图1是举例示出本发明的船舶用软管的状态监视系统的说明图。

图2是以纵剖面视角举例示出图1的船舶用软管的一部分的说明图。

图3是以主视角(从一方的连结金属件侧观察另一方的连结金属件侧的向视)举例示出图1的船舶用软管，图3A、图3B、图3C分别是延伸有二根、三根、四根导电橡胶的情况的说明图。

图4是举例示出连结船舶用软管所形成的软管管线的说明图。

图5是举例示出在图1的船舶用软管产生弯曲变形的状态的说明图。

图6是表示导电橡胶的其他的配置例的说明图。

图7是举例示出船舶用软管的状态监视系统的其他的实施方式的说明图。

具体实施方式

以下，基于图中所示的实施方式对本发明的船舶用软管的状态监视系统进行说明。

图1～图3所举例示出的本发明的船舶用软管的状态监视系统(以下，称为监视系统)具备特别方式的船舶用软管1、感测电阻值的电阻感测机构9、存储部10。船舶用软管1具有软管主体3和分别连接于软管主体3的长边方向两端部的连结金属件2。

软管主体3具有：内表面层4；增强层5(主增强层5A以及主体线(wire)层5B)，配置于内表面层4的外周侧；以及外表面层7，配置于增强层5的外周侧。在软管主体3适当地设有其他所需要的构件。由于该实施方式的船舶用软管1是漂浮(floating)式，因此在增强层5和外表面层7之间夹有由海绵等浮力材料形成的浮力层6。本发明不仅能应用于漂浮式的船舶用软管1，也能应用于不具有浮力层6的水下(submarine)式的船舶用软管。

连结金属件2由圆盘状的法兰2a和接合于该法兰2a且顶端部侧插入软管主体3的筒状的管接头(nipple)2b构成。在管接头2b的外周，朝向外周侧依次卷绕层叠有内表面层4、主增强层5A、主体线层5B，最外周由外表面层7覆盖。内表面层4的内周侧成为流体流路1a。图2的线段CL是在船舶用软管1的轴向延伸的中心线。

与通过船舶用软管1输送的流体相接的内表面层4例如由耐油性优异的丙烯腈(acrylonitrile)橡胶等构成，主体线层5B通过将金属线隔开规定间隔地螺旋状卷绕于主增强层5A的外周的橡胶层来构成。主增强层5A通过使由橡胶包覆增强帘线而成的多个增强帘线层层叠来构成。

主增强层5A、主体线层5B的各自的一端部的管接头线5a、5b通过突出设置于管接头2b的外周面的固定环2c等固定于管接头2b。外表面层7由橡胶等非透水性材料构成。

然后，船舶用软管1形成还具备在外表面层7中延伸的导电橡胶8的特别方式。导电橡胶8是含有导电性碳的橡胶材料。电阻感测机构9对在导电橡胶8的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值进行感测。存储部10供电阻感测机构9所感测的感测数据输入并进行存储。

电阻感测机构9以及存储部10例如装配于连结金属件2的管接头2b的外周侧、法兰2a、或者软管主体3。在该实施方式中，导电橡胶8从软管主体3的长边方向一端部延伸至另一端部，在另一端部折回并延伸返回至一端部。导电橡胶8的长边方向一端部、另一端部分别通过引线等金属线与电阻感测机构9连接。

可以如图3A所举例示出地使二根导电橡胶8a、8b在软管主体3的周向隔开间隔地在软管主体3的长边方向延伸，可以如图3B所举例示出地使三根导电橡胶8a、8b、8c在周向隔开间隔地延伸，也可以如图3C所举例示出地使四根导电橡胶8a、8b、8c、8d在周向隔开间隔地延伸。或者，可以使五根以上的导电橡胶8延伸，也可以设为一根。但是，对于所延伸的导电橡胶8，当根数过多时，制造工序变得繁杂而无法期待附加价值，因此四根左右是上限。在使多根导电橡胶8延伸的情况下，以等间隔在软管主体3的周向进行配置为好。

在该实施方式中，还具有：发送部11，对存储于存储部10的感测数据进行无线发送；以及接收部12，接收从发送部11发送的感测数据。电阻感测机构9定期地感测电阻值，该感测数据依次输入至存储部10。例如电阻感测机构9依次感测电阻值。发送部11定期地将感测数据无线发送至接收部12。例如发送部11将感测数据依次无线发送至接收部12。接收部12能配置于任意的位置。

如图4所举例示出地，多个船舶用软管1经由相互的连结金属件2来连结，由此形成软管管线L。在该实施方式中，软管管线L为在海上漂浮的状态，船舶用软管1因波浪、风、潮汐等而受到外力作用。与此相伴，在船舶用软管1产生拉伸、弯曲、扭转等多种变形。

以下，对该监视系统的使用方法进行说明。

埋设于外表面层7的导电橡胶8因变形而电阻值变化。具体而言，因导电橡胶8伸缩，所含有的导电性碳彼此的间隔发生变化而电阻值发生变化。因此，当导电橡胶8拉伸时，电阻值变大。

如图5所举例示出地，在外力作用于船舶用软管1，软管主体3弯曲变形的情况下，配置于拉伸力作用于软管主体3而产生拉伸的范围(弯曲的中性面的外周侧的范围)的导电橡胶8a的电阻值与没有弯曲变形的情况相比变大。另一方面，配置于压缩力作用于软管主体3而产生收缩的范围(弯曲的中性面的内周侧的范围)的导电橡胶8b的电阻值相对地变小。

因此，如果使多根(更优选为三根以上)导电橡胶8在软管主体3的周向隔开间隔地沿长边方向延伸，则能通过由电阻感测机构9感测这些导电橡胶8的电阻值来掌握软管主体3的弯曲变形的方向以及弯曲变形的程度。在软管主体3的周向隔开间隔地配置的导电橡胶8的数量越多，越能更高精度地掌握弯曲变形的方向。

此外，软管主体3在长边方向拉伸的情况下，与未拉伸的情况相比，导电橡胶8的电阻值变大。因此，事先感测并掌握软管主体3未拉伸的中性状态的导电橡胶8的电阻值为好。通过对由电阻感测机构9感测的电阻值与中性状态的导电橡胶8的电阻值进行比较，能掌握软管主体3有无产生拉伸以及拉伸的程度。此外，由于在软管主体3过度地膨胀变形的情况下导电橡胶8也在软管主体3的长边方向拉伸，因此与未膨胀变形的情况相比，导电橡胶8的电阻值变大。与此相伴，能掌握软管主体3有无产生膨胀变形以及膨胀变形的程度。

当使多根导电橡胶8在周向隔开间隔地延伸时，在软管主体3单纯地拉伸变形的情况或膨胀变形的情况下，所有的导电橡胶3的电阻值都变大。因此，能与软管主体3弯曲变形的情况进行区别。即使所延伸的导电橡胶8为一根，也能掌握软管主体3有无产生拉伸以及拉伸的程度、软管主体3有无产生膨胀变形以及膨胀变形的程度。

如图6所举例示出地，导电橡胶8能相对于软管主体3呈螺旋状地卷绕并延伸。如该实施方式，相对于软管主体3使相互卷绕方向相反地配置二根导电橡胶8a、8b为好。导电橡胶8a、8b相互以不接触的方式在软管主体3的半径方向上使位置不同地埋设于外表面层7。在该实施方式中，软管主体3产生扭转变形(以中心线CL为中心的扭转变形)的情况下，与未产生扭转变形的情况相比，在扭转方向呈螺旋状地卷绕的导电橡胶8产生拉伸而电阻值变大。当预先使二根导电橡胶8以卷绕方向相反的方式呈螺旋状地延伸时，能掌握软管主体3的扭转变形的方向(是顺时针的扭转变形还是逆时针的扭转变形)以及大小。

如上所述，在本发明中，由于导电橡胶8在外表面层7中延伸，因此，能通过由电阻感测机构9感测在导电橡胶8的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值并且分析该感测数据，来掌握作用于软管主体3的外力的大小。此外，根据软管主体3的导电橡胶8的配置，能掌握起因于所作用的外力的软管主体3的变形模式。即，即使在恶劣使用环境下也能基于由电阻感测机构9得到的感测数据来可靠地掌握船舶用软管1的状态。与此相伴，能事先掌握并避免船舶用软管1的致命的损伤。

导电橡胶8例如采用如该实施方式这样遍及软管主体3的整个长边方向进行配置的方式。根据该方式，能完整地掌握整个软管主体3的变形。

或者，也可以将导电橡胶8仅配置于软管主体3的长边方向中央部(例如，以软管主体3的长边方向中心位置为中心的软管主体3的全长的30％的范围)。由于软管主体3的长边方向中央部是与其他的区域相比易于产生大的变形的区域，因此根据该方式，虽然将比一般的橡胶价格高的导电橡胶8的量设为最小限度，也能有效地掌握软管主体3的变形。在该情况下，导电橡胶8的长边方向一端部、另一端部分别通过引线等金属线与电阻感测机构9连接。

由于在该实施方式中具备发送部11以及接收部12，因此可以将接收部12例如配置在船舶、陆上设施。由此，能在离开船舶用软管1的任意位置实时地掌握船舶用软管1的状态。

在采用不具备发送部11以及接收部12的监视系统的情况下，适当地更换存储部10并从船舶用软管1卸下。然后，从卸下的存储部10读入感测数据来掌握船舶用软管1的状态。

在图7举例示出的实施方式中，导电橡胶8a、8b从软管主体3的长边方向一端部延伸至另一端部。各导电橡胶8a、8b的长边方向两端部分别通过引线等金属线与电阻感测机构9连接。该金属线例如埋设于外表面层7。在该实施方式中，虽能削减导电橡胶8a、8b的使用量，但需要用于与电阻感测机构9进行连接的引线等。

符号说明

1 船舶用软管

1a 流体流路

2 连结金属件

2a 法兰

2b 管接头

2c 固定环

3 软管主体

4 内表面层

5 增强层

5A 主增强层

5a 管接头线

5B 主体线层

5b 管接头线

6 浮力层

7 外表面层

8(8a、8b、8c、8d) 导电橡胶

9 电阻感测机构

10 存储部

11 发送部

12 接收部

L 软管管线

Claims (8)

1.一种船舶用软管的状态监视系统，掌握船舶用软管的状态，所述船舶用软管具有：软管主体，具有内表面层、配置于所述内表面层的外周侧的增强层、配置于所述增强层的外周侧的外表面层；以及连结金属件，分别连接于所述软管主体的长边方向两端部，所述船舶用软管的状态监视系统的特征在于，

具备：导电橡胶，在所述外表面层中延伸，因变形而电阻值变化；电阻感测机构，对在所述导电橡胶的延伸方向隔开间隔的至少二处之间的电阻值进行感测；以及存储部，对所述电阻感测机构所感测的感测数据进行存储，

所述导电橡胶在所述软管主体的长边方向延伸，

在所述软管主体的周向隔开间隔地配置多根所述导电橡胶。

2.根据权利要求1所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

所述导电橡胶相对于所述软管主体呈螺旋状地卷绕并延伸。

3.根据权利要求2所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

相对于所述软管主体相反的卷绕方向配置二根所述导电橡胶。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

遍及所述软管主体的整个长边方向地配置所述导电橡胶。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

所述导电橡胶仅配置于所述软管主体的长边方向中央部。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

具有：发送部，对存储于所述存储部的感测数据进行无线发送；以及接收部，接收从所述发送部发送的所述感测数据。

7.根据权利要求4所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

具有：发送部，对存储于所述存储部的感测数据进行无线发送；以及接收部，接收从所述发送部发送的所述感测数据。

8.根据权利要求5所述的船舶用软管的状态监视系统，其中，

具有：发送部，对存储于所述存储部的感测数据进行无线发送；以及接收部，接收从所述发送部发送的所述感测数据。

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