JP2007177847A - マリンホースの流体漏れ検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】マリンホースの流体漏れを迅速に検知するとともに、漏れ量の程度を把握できるようにしたマリンホースの流体漏れ検知システムを提供する。
【解決手段】第１補強層４が破損して流体流路１ａから流体滞留層７に及ぶ損傷が生じると、損傷した部分を通じて輸送流体が流体滞留層７に流入して流体滞留層７の空気圧がすぐに上昇し、この空気圧の大きさに連動して、流体滞留層７の内部に流体流路１ａの周囲に螺旋状に巻回するように配置された可撓性チューブ１０が収縮変形し、連通管１１を介して空気圧センサ１２のダイヤフラム１４ａが相応に変動して圧力検知部１４ｂが検知し、この検知信号を受信する受信機１５の表示部１５ａに流体滞留層７の空気圧が表示される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マリンホースの流体漏れ検知システムに関し、さらに詳しくは、マリンホースの流体漏れを迅速に検知するとともに、漏れ量の程度も把握できるようにしたマリンホースの流体漏れ検知システムに関するものである。

海上のタンカーと陸上施設との間を連結して原油等を海上輸送するマリンホースは、破損等して輸送流体が外部へ漏出すれば、多大な環境汚染を引き起こすことになるため、種々の漏出防止手段が講じられている。

一般に用いられている流体漏出の防止手段としては、流体流路の外周側に積層した補強層の間に流体滞留層を設け、漏出した輸送流体を一時的に流体滞留層に貯留して外部への漏出を防止するようにしたものである。

この流体漏出防止手段によって流体漏れの異常を検知するには、マリンホースを常時監視する必要があるが、海上での巡回監視は重労働であり、特に夜間、天候や海の状態が悪い場合においては、異常の検知は困難であり、かつ危険も増大するという問題があった。
そこで、流体滞留層に輸送流体が漏出した場合、その輸送流体により作動するようにした漏れ検知手段を設け、この検知手段が検出した検知信号を無線により外部で受信して、流体漏れの有無を把握するようにした方法が種々提案されている(例えば、特許文献１、２参照)。

しかしながら、これらの提案では漏れ流体が検知部に到達するまでに時間を要し、すぐに漏れを検知できないので、対処に十分な時間がとれないという問題があった。また、流体漏れの有無だけが検知され、漏れ量の程度までは把握することができないため、流体の漏れ具合に応じた適切な対処ができないという問題があった。
特開昭５５−３３９４６号公報 特開平１１−３２５３７８号公報

本発明の目的は、マリンホースの流体漏れを迅速に検知するとともに、漏れ量の程度までも把握できるようにしたマリンホースの流体漏れ検知システムを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のマリンホースの流体漏れ検知システムは、流体流路の外周側で周方向に積層された補強層の間に流体滞留層を設けたマリンホースの前記流体滞留層に流入した流体の漏れを検知するマリンホースの流体漏れ検知システムであって、前記流体滞留層に流体が流入したときに該流体滞留層内部の空気圧の変化を検知するように前記マリンホース側に配置した空気圧検知手段と、該空気圧検知手段が送信する検知信号を前記マリンホースの外側で受信する受信機とを備えたことを特徴とするものである。

本発明のマリンホースの流体漏れ検知システムによれば、流体滞留層に流体が流入したことに伴って変動する流体滞留層内部の空気圧を空気圧検知手段で検知するようにしたので、迅速に流体漏れを検知することができる。しかも、空気圧の変化割合に基づいて、流体の漏れ量も把握することができる。

空気圧検知手段の検知信号は受信機で受信されるので、マリンホースから離れた場所で容易かつ安全に監視作業を行なうことができ、監視作業の軽労化を図ることができる。

以下、本発明のマリンホースの流体漏れ検知システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。図１に示すように、このマリンホース１は、両端に別のマリンホース１を連結する連結端部２を備え、連結端部２は一端にフランジ２ａを備えたニップル２ｂで構成されている。ニップル２ｂの外周には周方向内側から外側に向かって、内面ゴム層３、第１補強層４、本体ワイヤ層５、第２補強層６、浮力材層８が順に巻付けられて積層され、最外周が外皮層９で覆われ、内面ゴム層３の内周側が流体流路１ａとなっている。

輸送流体に接する内面ゴム層３は、耐油性に優れたニトリルゴム等で構成され、本体ワイヤ層５は、第１補強層４の外周のゴム層に金属ワイヤを所定間隔をあけて螺旋状に巻付けて構成されている。それぞれの補強層４、６は補強コードをゴムで被覆した複数の補強コード層を積層して構成されている。

第１補強層４、本体ワイヤ層５、第２補強層６は、それぞれの一端部のニップルワイヤ４ａ、５ａ、６ａと、ニップル２ｂの外周面に突設された固定リング２ｃ等により、ニップル２ｂに固定されている。

浮力材層８は、スポンジゴムや発泡ポリウレタン等のマリンホース１を海上に浮上させる浮力を発揮する材料で構成され、外皮層９は、ゴム等の非透水性材料で構成され、かつ表面には視認性に優れたライン模様等が付されている。

本体ワイヤ層５と第２補強層６との層間には、第１補強層４から漏れ出した輸送流体を貯留する密閉空間となる流体滞留層７が形成されている。流体滞留層７には、図２に示すように可撓性チューブ１０が流体流路１ａの周囲に螺旋状に巻回するように配置されている。尚、図２は説明を容易にするため、一部の構成要素を省略して図示している。

可撓性チューブ１０の一方の端部は封止され、他方の端部が連通管１１に接続されている。可撓性チューブ１０は、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、テトラフルオロエチレン樹脂等の耐油性材料から構成されている。

連通管１１は流体滞留層７からニップル２ｂの外周上をフランジ２ａの方向に延び、ニップル２ｂの外周面に固定された空気圧センサ１２に接続されている。連通管１１および空気圧センサ１２は、外皮層９に覆われて外部の海水等と遮断される構造となっている。

空気圧センサ１２は、いわゆる一般的なダイヤフラム型圧力センサであり、外殻容器１３は側面に連通穴１３ｃを有し、連通穴１３ｃを介して連通管１１とダイヤフラム１４ａを備えた空気室とが連通している。ダイヤフラム１４ａの下方には電子回路等で構成される圧力検知部１４ｂおよび送信部１４ｃが備わっている。

外殻容器１３は、金属製のベース部１３ａと、その上に形成された樹脂製の収納部１３ｂとからなり密閉空間を形成し、ベース部１３ａを金属製のニップル２ｂの外周面に当接して固定されている。外殻容器１３は、検知信号として送信部１４ｃが送信する電波Ｗをシールドしないように構成し、収納部１３ｂには、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＰ樹脂等の樹脂を用いる。ベース部１３ａも金属に換えて、これらの樹脂で形成してもよい。空気圧センサ１２の検知信号を受信する受信機１５には、空気圧を表示する表示部１５ａが設けられている。

上述した構成からなるマリンホース１において、原油などの流体輸送中に第１補強層４が破損して、損傷が流体流路１ａから流体滞留層７にまで及ぶと流体滞留層７の空気圧が急速に変化する。例えば、流体流路１ａから損傷した部分を通じて流体滞留層７に輸送流体が流入すると、損傷した部分の位置によらず流体滞留層７の空気圧がすぐに上昇し、流入量が多くなるにつれて空気圧が大きくなる。

上昇する空気圧の大きさに連動して可撓性チューブ１０が収縮変形し、連通管１１を介して空気圧センサ１２のダイヤフラム１４ａが相応に変動し、図示しない電極間の静電容量が変化して、これを圧力検知部１４ｂが検知する。即ち、流入した輸送流体が空気圧センサ１２に達するまでもなく、可撓性チューブ１０内の空気圧の変化を検知することで、迅速に流体漏れの検知をすることができる。

圧力検知部１４ｂの検知信号は、送信部１４ｃから発信される電波Ｗで受信機１５に送信され、この検知信号に基づいて受信機１５の表示部１５ａに流体滞留層７の空気圧が表示される。これにより、マリンホース１の流体漏れをすぐに把握できるため、対処するための準備時間を多くとることができ、対処が手遅れになることがない。
また、流体漏れの有無だけでなく、空気圧の変化割合により漏れ量も把握することができ、漏れ量に応じて適切な対処をすることができる。

空気圧センサ１２は、可撓性チューブ１０および連通管１１を介することにより、流体滞留層７の内部とは離れた位置に配置されているので、流入した輸送流体に直接曝されることがない。したがって、ダイヤフラム１４ａ、電子回路等からなる圧力検知部１４ｂや送信部１４ｃの内部部品が、輸送流体によって損傷等を受けることがなく、故障を防止して長期にわたり耐久性よく使用できる。

このシステムでは、従来のように海上を巡回監視する必要がなく、マリンホースから離れた場所で集中的な監視作業を行なうことができる。したがって、夜間や天候、海の状態が悪い場合であっても、容易かつ安全に監視することができるので監視作業の大幅な軽労化が可能になる。

この実施形態では、送信部１４ｃに接続しているベース部１３ａをアンテナとして機能させることができるので、ベース部１３ａの形状等を調整することにより、良好な送信を行うことが可能になる。また、ベース部１３ａと金属製のニップル２ｂとを導通させることにより、ニップル２ｂをアンテナとして機能させることも可能となる。

また、外皮層９および第２補強層６が破損すると流体滞留層７に外部の海水が流入するので、流体滞留層７の空気圧が変化する。したがって、上記した同様のプロセスによって、空気圧センサ１２で検知した空気圧の変化を受信機１５によって把握することができる。このように、マリンホース１の外側からの破損も迅速に検知し、破損の程度も把握することもできる。

マリンホース１の内部構造は、仕様により補強層の数や積層体の種類が異なり、実施形態に示した構造に限定されるとはない。空気圧センサ１２としては、例示したダイヤフラム型圧力センサのほか、ベローズ型圧力センサ等の他の一般的なものを使用することもできる。

可撓性チューブ１０を任意の状態で流体滞留層７に配置することもでき、例えば、流体流路１ａ長手方向に直線状に配置することもできるが、流体流路１ａに対して螺旋状に巻回して流体滞留層７に配置することで、マリンホース１の全体をより偏りなく、漏れを検知し易くなる。

可撓性チューブ１０としては、流体滞留層７の空気圧の変化によって変形し、その変化を連通管１１を介して空気圧センサ１２に伝えることが出来るものであればよく、この機能を有していれば、可撓性チューブ１０に替えて任意の形状の可撓性中空密封体を使用することもできる。可撓性中空密封体としては、全体が可撓性を有するものだけではなく、一部に可等性を有する部分を備えた構造にしてもよい。

また、空気圧センサ１２は、防水構造にしたものであれば、流体滞留層７の内部に直接配置することもできる。図３に示すように、壁面の一部に可撓性膜部１６ａを有する密閉ケーシング１６の内部に空気圧センサ１２を固定し、この密閉ケーシング１６を流体滞留層７の内部に配置することもできる。

可撓性膜部１６ａは、シリコーンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ポリエチレン等から構成される。密閉ケーシング１６は、検知信号として送信部１４ｃが送信する電波Ｗをシールドしないように構成し、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＰ樹脂等の樹脂を用いる。

この構成によれば、可撓性膜部１６ａがダイヤフラムとして流体滞留層７の空気圧が大きくなると内側に窪む。これにより、流体滞留層７の空気圧の大きさに連動して密閉ケーシング１６の内部の空気圧が相応に変動し、連通穴１３ｃを通じてダイヤフラム１４ａが変動して空気圧センサ１２により流体滞留層７の空気圧を検知することができる。

空気圧センサ１２は、密閉ケーシング１６により密閉されて保護されるので、直接、輸送流体に接触することはなく、汎用の空気圧センサを使用することができる。

本発明において、マリンホース１が輸送する流体としては、原油、ガソリン、ＬＰＧ等の液体を例示することができる。

本発明のマリンホースの流体漏れ検知システムの全体構成を例示する説明図である。 図１の構成要素の一部を示す拡大説明図である。 本発明に使用する空気圧センサの別の取付け例を示す説明図である。

符号の説明

１ マリンホース １ａ 流体流路
２ 連結端部 ２ａ フランジ ２ｂ ニップル ２ｃ 固定リング
３ 内面ゴム層
４ 第１補強層 ４ａ ニップルワイヤ
５ 本体ワイヤ層 ５ａ ニップルワイヤ
６ 第２補強層 ６ａ ニップルワイヤ
７ 流体滞留層
８ 浮力材層
９ 外皮層
１０ 可撓性チューブ
１１ 連通管
１２ 空気圧センサ
１３ 外殻容器 １３ａ ベース部 １３ｂ 収納部 １３ｃ 連通穴
１４ａ ダイヤフラム １４ｂ 圧力検知部 １４ｃ 送信部
１５ 受信機 １５ａ 表示部
１６ 密閉ケーシング １６ａ 可撓性膜部

Claims (5)

1. 流体流路の外周側で周方向に積層された補強層の間に流体滞留層を設けたマリンホースの前記流体滞留層に流入する流体の漏れを検知するマリンホースの流体漏れ検知システムであって、前記流体滞留層に流体が流入したときに該流体滞留層内部の空気圧の変化を検知するように前記マリンホース側に配置した空気圧検知手段と、該空気圧検知手段が送信する検知信号を前記マリンホースの外側で受信する受信機とを備えたマリンホースの流体漏れ検知システム。
2. 前記空気圧検知手段が、前記流体滞留層の内部に配置された可撓性中空密封体と、該可撓性中空密封体を前記流体滞留層の外部に連通させる連通管と、該連通管に接続されて前記流体滞留層の外部に配置された空気圧センサとから構成される請求項１に記載のマリンホースの流体漏れ検知システム。
3. 前記可撓性中空密封体をチューブ状に形成した請求項２に記載のマリンホースの流体漏れ検知システム。
4. 前記チューブ状の可撓性中空密封体を前記流体流路の周囲に螺旋状に巻回した請求項３に記載のマリンホースの流体漏れ検知システム。
5. 前記空気圧センサのベース部を金属で形成し、該ベース部と前記空気圧センサの送信部とを接続した請求項２〜４のいずれかに記載のマリンホースの流体漏れ検知システム。

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