JP2007298132A - フローティングホース及びフローティングホースの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スポンジの層間に溜まったエアーを確実に抜き出せる構造を有するフローティングホースを提供する。
【解決手段】フローティングホースは、ベースホース外面ゴム７の外周に浮力層３０が取り付けられている。浮力層３０は、連続気泡の帯状スポンジ３５を有する第１の浮力層３２と、独立気泡の帯状スポンジ３７からなる第２の浮力層３３とを有し、第２の浮力層３３が複数積層され、その層間に第１の浮力層３２が配置されている。帯状スポンジ３５は、ベースホースの長さ方向に沿って配置される。浮力層３０の長さ方向の端部には、連続気泡の帯状スポンジが環状に巻かれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、スポンジを積層した沈下防止構造を有するフローティングホース、フローティングホースを製造する方法に関する。

海上に停泊中の船舶との間で流体などを輸送する際には、沈下防止構造を有するフローティングホースを用いることが知られている。例えば、タンカーから原油を輸送するときには、フローティングオイルホースが用いられる。浚渫船から土砂を輸送するときには、フローティングドレッジングホースが用いられる。
ここで、海洋等で使用されるフローティングホースの代表的な使用形態を図６に示す。フローティングホース（フローティングオイルホース）１００は、洋上に浮遊した状態で使用され、マリンホースとも呼ばれる。フローティングホース１００は、多数連結させた状態で使用され、その一端がタンカー１１０に接続される。多数連結されたフローティングホース１００の他端は、タンカー１１０を係留する一点係留ブイ１１１に接続されている。なお、一点係留ブイ１１１には、サブマリンホース１１２も接続されている。サブマリンホースは、海中で使用されるマリンホースである。

この種のフローティングホース１００は、絶えず洋上に浮遊した状態を保つことが要求されており、ＯＣＩＭＦ Ｈｏｓｅ Ｇｕｉｄｅ（マリンホースの国際規格で、OCIMF Oil Companies International Marine Forum，Guide to Purchasing，Manufacturing testing of Loading and Discharge Hoses for Offshore Mooring，Fourth Edition 1991）においてホース内に海水を浸入させた状態での要求浮力が規定されている。例えば、図６のフローティングホース１００では、最小で２０％の浮力が要求される。
従来のフローティングホースで浮力を得るための構造は、独立気泡のスポンジの積層体からなり、スポンジの外周には、外面ゴムが巻き付けられている。スポンジは、厚さが１５〜３０ｍｍ、幅が３００〜５００ｍｍ程度の帯状のものを使用し、接着剤でベースホース上に隙間無く巻き付けられている。巻き付けるスポンジの枚数は、要求される浮力に応じて変化する。スポンジとしては、天然ゴムスポンジやＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリウレタンフォームが使用されている。天然ゴムスポンジは、密度が約０．１５ｇｒ／ｃｍ^３のものを使用する。ポリウレタンフォームであれば、密度が０．０５ｇｒ／ｃｍ^３程度のものが使用される。外面ゴムは、繊維コードやブレーカーとゴム層から形成されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、フローティングホースを製造する際には、全ての材料を成型した後、ホースの外周全体をナイロンテープで締め付けてから加硫する。ナイロンテープを貼り付けるとき、複数枚巻き付けられている各スポンジの層間に溜まったエアーを抜き出すために、ホース端部のスポンジにエアー抜き治具を差し込んでエアーを抜いていた。
特開２０００―２５７７６５号公報

しかしながら、ホース端部にエアー抜き治具を差し込むだけではスポンジの貼り合わせ部分に溜まったエアーを抜け切れないことがあった。この場合、フローティングホースを加硫した後にスポンジの層間にエアーが残留してしまうので、加硫成形後に外面ゴムにドリルで穴を開け、スポンジの層間に残留するエアーを抜かなければならなかった。エアー抜きをした後は、外面ゴムを手直しする必要があるので作業効率が悪かった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スポンジの層間に溜まったエアーを確実に抜き出せるようにすることを主な目的とする。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、独立気泡のスポンジをベースホースの外周に積層して形成した浮力層を外面ゴムで被覆したフローティングホースにおいて、前記独立気泡のスポンジの層間に連続気泡のスポンジを配置したことを特徴とするフローティングホースとした。
このフローティングホースは、スポンジの連続気泡がエアーの通気路を形成する。スポンジ層間に溜まったエアーは、連続気泡からなる通気路を通って排出することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフローティングホースにおいて、前記連続気泡のスポンジは、前記ベースホースの長さ方向に沿って帯状に１本以上配置されていることを特徴とする。
このフローティングホースは、連続気泡のスポンジがベースホースの長さ方向に帯状に延びているので、この方向にエアーを流動させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のフローティングホースにおいて、前記連続気泡のスポンジは、前記ベースホースの長さ方向に対して螺旋状に配置されていることを特徴とする。
このフローティングホースは、連続気泡のスポンジがベースホースの長さ方向に対して螺旋状に巻かれているので、螺旋状にエアーを流動させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載のフローティングホースにおいて、前記連続気泡のスポンジは、幅５ｍｍから３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍから２０ｍｍの帯状であることを特徴とする。
このフローティングホースは、浮力層の外形を大きく変化させることなくスポンジ層間のエアーを排出することが可能になる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項のフローティングホースにおいて、前記連続気泡のスポンジが形成する通気路に連通するように、前記ベースホースの長さ方向の端部の少なくとも一方に連続気泡のスポンジを周方向に巻き回したことを特徴とする。
このフローティングホースは、ベースホースの長さ方向に沿って、又は螺旋状に配置された連続気泡のスポンジを通ってエアーが流動し、さらに端部に巻き回した独立気泡のスポンジに集められる。したがって、端部に巻き回した独立気泡のスポンジからエアー抜きを行うと効率が良くなる。

請求項６に係る発明は、スポンジをベースホースの外周に積層して浮力層を形成し、外面ゴムで被覆した後に加硫するフローティングホースの製造方法において、前記スポンジを積層する際に独立気泡のスポンジの層間に連続気泡のスポンジを配置し、前記外面ゴムで被覆した後で、かつ加硫前に前記連続気泡のスポンジにエアー抜き用の工具を挿入し、前記独立気泡のスポンジ層同士が密着するように締め付けることを特徴とするフローティングホースの製造方法とした。
このフローティングホースの製造方法では、スポンジ層を締め付けてスポンジ層間を密着させると、スポンジ層間に溜まっていたエアーが連続気泡のスポンジに流入し、連続気泡が形成する通気路を取って締め付けられていない領域に向けて流動する。連続気泡を通って流動するエアーは、連続気泡のスポンジに挿入されたエアー抜き用の工具を通って排出される。

本発明によれば、浮力層を形成する際に、独立気泡のスポンジの層間に連続気泡のスポンジを配置することで、スポンジ層間に溜まり易いエアーを連続気泡を通して確実に排出できるようになる。これによって、加硫成形後にスポンジ層間のエアーを抜く工程を省略でき、作業効率が向上する。加硫後にドリルでエアー抜きをする必要がないので、作業効率が向上すると共に、外面ゴムの手直しが不要になることから外観が良好になる。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に断面構造を示すように、フローティングホース１は、内部に原油などを通流させる管状のベースホース２を有する。ベースホース２は、チューブ状の内面ゴム３の外周を補強コード４で補強してある。補強コード４の外周には補強ワイヤ５が螺旋状に巻き付けられた上から補強コード６でさらに補強を行い、ベースホース外面ゴム７で被覆してある。内面ゴム３には、耐油性ゴム、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）が用いられている。補強コード４，６は、ポリエステルなどの繊維コードを互いに交差するように積層したものが用いられる。補強ワイヤ５には、硬鋼線が使用され、ベースホース２の断面形状が略真円になるように巻き付けられている。ベースホース外面ゴム７には、ＳＢＲ（スチレンゴム）などの合成ゴムが使用されている。

ベースホース２の端部には、スチールパイプからなるリップル１１が挿入されている。リップル１１の端部には、スチール製のフランジ１２が一体に形成されている。このフランジ１２は、他のフローティングホース１に接続するときや、ブイやタンカーなどに接続するときに使用される。内面ゴム３の端部は、リップル１１の外周に嵌め込まれている。内面ゴム３の端部よりもフランジ１２側には、スチール製のリテンションバンド１４が取り付けられている。補強コード４の端部は、リテンションバンド１４を越えてフランジ１２側に延び、硬鋼線からなるリング状のビードワイヤ１５を巻き込んで折り返されている。補強コード４の折り返し部分は、繊維コードを積層した締め付けコード１６で締め付けることでリップル１１に固定されている。締め付けコード１６よりもさらにフランジ１２側には、スチール製のリテンションバンド１７が取り付けられている。補強コード４の一部は、リテンションバンド１７を越えてフランジ１２側に延び、硬鋼線からなるリング状のビードワイヤ１８を巻き込んで折り返されている。補強コード４の折り返し部分は、繊維コードを積層した締め付けコード１９で締め付けることでリップル１１に固定されている。さらに、補強コード６の端部と、ベースホース外面ゴム７の端部の間には、締め付けコード２０が配置されている。

このようなベースホース２の外周には、浮力層３０が形成されており、浮力層３０の外周が浮力層外面ゴム３１で被覆されている。浮力層３０及び浮力層外面ゴム３１は、フローティングホース１の本体部分の両端部を除いて外径を略一定にするように形成されている。なお、浮力層外面ゴム３１は、合成ゴムとナイロン（商標）などの繊維コードを組み合わせて形成されている。
図２に示すように、浮力層３０は、ベースホース外面ゴム７の外周の一部を覆うように配置された第１の浮力層３２と、ベースホース外面ゴム７に対して周方向の全面を覆うように積層される第２の浮力層３３とを有する。第２の浮力層３３の層間に第１の浮力層３２が配設されている。

図３に示すように、第１の浮力層３２は、ベースホース外面ゴム７の外周に接着剤で貼り付けられた連続気泡の帯状スポンジ３５を有する。帯状スポンジ３５は、ベースホース２の長さ方向に沿って延びており、例えば、厚さが約１ｍｍで、幅が１５０ｍｍのポリウレタンフォームが使用される。帯状スポンジ３５は、ベースホース２の軸線回りの周方向に９０°の間隔を設けて４本配置されており、それぞれが連続気泡からなる通気路をベースホース２の長さ方向に沿って形成する。なお、帯状スポンジ３５は１本以上であれば良く、厚さが約０．５ｍｍから２０ｍｍの間で、幅が５ｍｍから３００ｍｍの間であれば後述する効果が十分に得られる。
さらに、第１の浮力層３２は、一方の端部に周方向に連続して１本の帯状スポンジ３６を有する。この帯状スポンジ３６も連続気泡からなる通気路をベースホース２の周方向に略環状に形成し、他の４本の帯状スポンジ３５の連続気泡からなる通気路と連通可能に配置されている。

第２の浮力層３３は、独立気泡の帯状スポンジ３７を周方向に巻き回して形成されている。帯状スポンジ３７は、隣り合う帯状スポンジ３７の端部同士が重なり合わないように突き当てた状態で隙間無く巻き回される。第２の浮力層３３は、径方向に複数、例えば、５層積層されており、各層間に第１の浮力層３２が設けられている。海水の回り込みを防止する観点からは、第２の浮力層３３において上下に重なる帯状スポンジ３７の端部の位置が一致しないように巻き回すことが好ましい。帯状スポンジ３７には、例えば厚さが１５〜３０ｍｍ、幅が３００〜５００ｍｍ程度のものを使用する。

帯状スポンジ３７は、天然ゴムスポンジやＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリウレタンフォームが使用されている。天然ゴムスポンジは、密度が約０．１５ｇｒ／ｃｍ^３のものを使用する。ポリウレタンフォームであれば、密度が０．０５ｇｒ／ｃｍ^３程度のものが使用される。

フローティングホース１を製造するときには、最初にベースホース２を製造する。ベースホース２は、内面ゴム３をリップル１１と一体化するようにインサート成型によって成型した後、補強コード４、補強ワイヤ５、補強コード６、締め付けコード２０及びベースホース外面ゴム７を積層してから加硫する。
浮力層３０を形成するときには、ベースホース２上の所定位置に帯状スポンジ３５及び帯状スポンジ３６を貼り付けて第１の浮力層を形成する。さらに、その上に帯状スポンジ３７を貼り付けて第２の浮力層３３を形成する。必要な総数だけ第２の浮力層３３と第１の浮力層３２を積層したら、浮力層外面ゴム３１を貼り付けて成型する。
次に、図４に示すように、浮力層３０の端部に周方向に巻かれた第１の浮力層３２の帯状スポンジ３６に、エアー抜き工具４０を刺入する。エアー抜き工具４０は、鋭利な先端部に多数の孔４１が形成されている。各孔４１は、第１の浮力層３２の連続気泡と外部を連通させる。
エアー抜き工具４０を刺入したら、反端側の端部からナイロンテープを巻いて締め付けを開始する。各帯状スポンジ３５〜３７が密着し、層間に残留していたエアーは、帯状スポンジ３５の連続気泡が形成する通気路に流入する。ナイロンテープを巻き進めると、帯状スポンジ３５に進入したエアーが連続気泡に沿って、未だ締め付けられていない領域、つまりエアー抜き工具４０が刺入された端部に向けて流動する。このエアーは、周方向に巻かれた帯状スポンジ３６の連続気泡に流入し、エアー抜き工具４０から外部に排出される。

ナイロンテープによる締め付けが終了したら、フローティングホース１を加硫する。各帯状スポンジ３５〜３７、浮力層外面ゴム３１が加硫接着してフローティングホース１が完成する。
なお、このようにして製造されたフローティングホース１は、エアーの残留が防止され、加硫後にドリルによるエアー抜き工程を省略することができた。

この実施の形態によれば、帯状スポンジ３５の連続気泡でエアーの通気路を形成したので、スポンジ層間に溜まったエアーを帯状スポンジ３５に沿って確実に排出させることが可能になる。これによって、加硫後のエアー抜きが不要になり、作業効率が向上する。ドリルでエアー抜きした場合に必要になる補修が不要になるので外観が良好になる。
連続気泡の帯状スポンジ３６を周方向に巻き回したので、複数の帯状スポンジ３５の連続気泡のそれぞれに流動するエアーが１本の帯状スポンジ３６に集められ、排出されるのでエアー抜き工程に要する時間を短縮できる。
帯状スポンジ３５は、隙間を置いて配置されているので、浮力層の外形を大幅に増大させることなくエアー抜きを確実にできる。また、独立気泡の帯状スポンジ３７同士の密着力を十分に確保できる。

ここで、この実施の形態の変形例を図５に示す。浮力層５０は、帯状スポンジ３５を軸線に対して螺旋状に巻き付けて第１の浮力層５１を形成している。帯状スポンジ３５は、１本でも良いし、複数本でも良い。一方の端部には、帯状スポンジ３６が周方向に、帯状スポンジ３５の連続気泡と連通するように配置されている。このような浮力層５０では、連続気泡からなる通気路の経路長が長くなるので、層間に溜まったエアーを第１の浮力層５１から排出し易くなる。その他の効果は、前記と同様である。

なお、本発明は、前記した実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、独立気泡の帯状スポンジ３７の層数は５層に限定されない。帯状スポンジ３７の巻き付け方は、実施の形態に限定されない。また、連続気泡の帯状スポンジ３５，３６の形状やサイズは、実施の形態に限定されない。帯状スポンジ３６は、両端のそれぞれに配置されても良い、端部に２本以上配置しても良い。帯状スポンジ３６は、環状に配置される代わりに、略Ｃ字形に配置されても良い。
フローティングホース１は、原油の輸送用のホースに限定されず、土砂の輸送用など種々の用途に使用することができる。

本発明の実施の形態に係るフローティングホースの断面形状を示す図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であって、帯状スポンジの積層構造を示す図である。 ベースホース外面ゴムを貼り付けられた第１の浮力層の外観を示す図である。 エアー抜き工程を説明する図である。 連続気泡の帯状スポンジの巻き付け方の変形例を示す図である。 フローティングホースの使用例を示す図である。

符号の説明

１ フローティングホース
２ ベースホース
３０，５０ 浮力層
３１ 浮力層外面ゴム
３２ 第１の浮力層
３３ 第２の浮力層
３５，３６ 帯状スポンジ（連続気泡のスポンジ）
３７ 帯状スポンジ（独立気泡のスポンジ）
４０ エアー抜き工具

Claims (6)

1. 独立気泡のスポンジをベースホースの外周に積層して形成した浮力層を外面ゴムで被覆したフローティングホースにおいて、
   前記独立気泡のスポンジの層間に連続気泡のスポンジを配置したことを特徴とするフローティングホース。
2. 前記連続気泡のスポンジは、前記ベースホースの長さ方向に沿って帯状に１本以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフローティングホース。
3. 前記連続気泡のスポンジは、前記ベースホースの長さ方向に対して螺旋状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフローティングホース。
4. 前記連続気泡のスポンジは、幅５ｍｍから３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍから２０ｍｍの帯状であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のフローティングホース。
5. 前記連続気泡のスポンジが形成する通気路に連通するように、前記ベースホースの長さ方向の端部の少なくとも一方に連続気泡のスポンジを周方向に巻き回したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項のフローティングホース。
6. スポンジをベースホースの外周に積層して浮力層を形成し、外面ゴムで被覆した後に加硫するフローティングホースの製造方法において、
   前記スポンジを積層する際に独立気泡のスポンジの層間に連続気泡のスポンジを配置し、前記外面ゴムで被覆した後で、かつ加硫前に前記連続気泡のスポンジにエアー抜き用の工具を挿入し、前記独立気泡のスポンジ層同士が密着するように締め付けることを特徴とするフローティングホースの製造方法。
   
   

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