JP2014122677A

JP2014122677A - マリンホースおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2014122677A
Application number: JP2012279571A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tamada; 義典玉田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】流体滞留層に流入した流体を流体漏れ検知器に流入し易くして、流体漏れの発生を確実に検知できるマリンホースおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】流体流路１ａの外周側に積層された主補強層４と本体ワイヤ層５の間に流体滞留層７を備えたマリンホース１を加硫成形して、流体滞留層７の内部空間の気密性が保持される構造に形成し、マリンホース１の外部に、ケーシング１０とケーシング１０の内部を目視可能な窓部１１を有する流体漏れ検知器９を設置して、導管１３を通じてケーシング１０と流体滞留層７の内部空間とを連通可能にし、導管１３または流体漏れ検知器９に設けられた開口１２ａを介して真空ポンプ１４を接続して真空引きすることにより流体滞留層７の内部空間を減圧し、その後、開口１２ａを閉じて流体滞留層７の内部空間を減圧状態に維持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マリンホースおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、流体滞留層に流入した流体を流体漏れ検知器に流入し易くして、流体漏れの発生をより確実に検知できるようにしたマリンホースおよびその製造方法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輸送するマリンホースは、破損して輸送する流体がホース外部に流出すれば、多大な環境汚染を引き起こすことになる。そのため、例えば、流体流路の外周側に積層した補強層の間に流体滞留層が形成されている。万が一、流体流路から流体が漏出しても、漏出した流体は一時的に流体滞留層の内部空間に流入して貯留されるのでホース外部への流出が防止される。

ここで、流体が流体滞留層の内部空間に流入したことを検知するために、種々の流体漏れ検知器が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。流体滞留層の内部空間に流入した流体は、導管を通じてホース外部に設置された流体漏れ検知器に流入し、この流体が流体漏れ検知器の窓部を通じて目視されることにより流体漏れが検知される。しかしながら、流体滞留層の内部空間や導管には空気が存在するため、流体はこの空気を押しのけて流体漏れ検知器まで到達しなければならない。それ故、流体滞留層の内部空間に流入した流体が、流体漏れ検知器に流入し難いという問題があり、流体漏れの発生を精度よく検知できないことが懸念される。

流体漏れ検知器に流体が流入し難いという上記のような問題を回避するために、流体滞留層の内部空間の圧力変化によって破損する硬質板を設けた流体漏れ検知器が提案されている（特許文献３参照）。この提案の流体漏れ検知器では、流体が流体漏れ検知器に到達しなくても漏れを検知することが可能になる。しかしながら、流体滞留層の内部空間の圧力変化は、流体漏れ以外に起因しても生じるため、誤検知が多くなるという問題がある。

特開２００３−２１５６８号公報特開２０１０−２０４５号公報特開２０１０−２６５９９４号公報

本発明の目的は、流体滞留層に流入した流体を流体漏れ検知器に流入し易くして、流体漏れの発生をより確実に検知できるようにしたマリンホースおよびその製造方法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は、流体流路の外周側に積層された補強層の間に形成された流体滞留層と、この流体滞留層の内部空間に連通してホース外部まで延設された導管と、この導管を通じて前記流体滞留層の内部空間と連通可能なケーシングおよびケーシングの内部を目視可能な窓部を有してホース外部に設置された流体漏れ検知器とを備えたマリンホースにおいて、前記流体滞留層の内部空間の気密性が保持される構造にするとともに、流体滞留層の内部空間が減圧状態に維持されていることを特徴とする。

本発明のマリンホースの製造方法は、流体流路の外周側に積層された補強層の間に流体滞留層を備えたマリンホースを加硫成形し、このマリンホースの外部に、ケーシングとこのケーシングの内部を目視可能な窓部を有する流体漏れ検知器を設置するとともに、前記流体漏れ検知器のケーシングと前記流体滞留層の内部空間とを導管を通じて連通可能に接続するマリンホースの製造方法において、前記流体滞留層の内部空間の気密性が保持される構造に形成し、マリンホースの加硫成形後に、前記導管または前記流体漏れ検知器に設けられた開口を介して真空ポンプを接続して、前記導管を通じて真空引きすることにより前記流体滞留層の内部空間を減圧し、その後、前記開口を閉じて前記流体滞留層の内部空間を減圧状態に維持することを特徴とする。

本発明によれば、流体滞留層の内部空間が減圧状態に維持されているので、流体滞留層の内部空間に流体が流入した場合は、従来に比して円滑に流体が流体漏れ検知器まで到達する。そのため、流体漏れ検知器のケーシングの内部に流入した流体を、窓部を通じて目視することによって流体漏れの発生をより確実に検知できる。

また、流体滞留層の内部空間の気密性が保持される構造になっているので、減圧状態にされた内部空間は、その減圧状態が長期にわたって維持される。それ故、流体滞留層に流入した流体を流体漏れ検知器に流入し易くした状態を長期間確保することができ、流体漏れ検知の信頼性が一段と向上する。

本発明のマリンホースの一部を例示する縦断面図である。流体滞留層の内部空間を真空引きしている工程を縦断面で例示する説明図である。開閉バルブの開口が閉じられて、流体滞留層の内部空間が減圧状態に維持されているマリンホースを例示する縦断面図である。開閉バルブの開口が溶接により気密に閉じられて、流体滞留層の内部空間が減圧状態に維持されているマリンホースを例示する縦断面図である。流体滞留層の内部空間に流入した流体が、流体漏れ検知器に流入している状態を縦断面で例示する説明図である。

以下、本発明のマリンホースおよびその製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１に例示するように、本発明のマリンホース１は、長手方向両端に別のマリンホース１を連結する連結金具２を備え、連結金具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の外周には外周側に向かって順に、内面ゴム層３、主補強層４、本体ワイヤ層５、補助補強層６が巻付けられて積層され、最外周はカバーゴム層８で覆われている。内面ゴム層３の内周側が流体流路１ａとなる。図１の線分ＣＬは、マリンホース１の軸方向に延びる中心線である。

本体ワイヤ層５と補助補強層６との層間には、流体滞留層７が形成されている。この流体滞留層７は気密層７ａを備えていて、気密層７ａで囲まれて気密性が保持される内部空間を有する構造になっている。気密層７ａの材質としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、多硫化ゴムなどの気体透過性の小さなゴムや気密性に優れた各種樹脂等を例示できる。

輸送する流体Ｌ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、主補強層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。主補強層４および補助補強層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。

主補強層４、本体ワイヤ層５、補助補強層６のそれぞれの一端部のニップルワイヤ４ａ、５ａ、６ａは、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。カバーゴム層８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。

流体滞留層７の内部空間には導管１３の一方端部が挿入され、他方端部はホース外部まで延設されている。その導管１３の他方端部は、ホース外部に設置された流体漏れ検知器９（以下、検知器９という）に接続されている。

検知器９は、中空のケーシング１０と、ケーシング１０の内部を目視できる窓部１１を有している。ケーシング１０には導管１３の他方端部が接続されていて、ケーシング１０の内部と流体滞留層７の内部空間とは導管１３を通じて連通可能になっている。

ホース外部に延設された導管１３の部分には、分岐管を介して開閉バルブ１２が設けられている。この開閉バルブ１２を開くことにより流体滞留層７の内部空間と外気とが導管１３を通じて連通する。また、開閉バルブ１２を閉じることにより流体滞留層７の内部空間と外気との導管１３を通じた連通が気密に遮断される。尚、開閉バルブ１２は、検知器９のケーシング１０に設けることもできる。

この開閉バルブ１２は閉じられていて、流体滞留層７の内部空間、導管１３の内部およびケーシング１０の内部は減圧状態に維持されている。この減圧状態とは、大気圧よりも０．１１ＭＰａ以上低い状態であり、例えば、マイナス０．０１ＭＰａ〜マイナス０．０８３ＭＰａ程度である。

次いで、このマリンホース１の製造方法を説明する。

従来の製造方法どおり、マンドレルに連結金具２を挿入し、内面ゴム層３を構成する部材からカバーゴム層８を構成する部材を、連結金具２のニップル２およびマンドレルの外周側に順次、巻き付けて積層して成形体を成形する。この成形体では、導管１３の一方端部を流体滞留層７の内部空間になる部分に挿入させておき、他方端部はホース外部まで延設しておく。

次いで、この成形体を加硫成形する。その後、導管１３の他方端部に検知器９および開閉バルブ１２を取付ける。これにより、検知器９のケーシング１０の内部と流体滞留層７の内部空間とが導管１３を通じて接続されて互いが連通可能になる。流体滞留層７の内部空間は、気密層７ａを用いることにより気密性が保持される構造に形成されている。

次いで、図２に例示するように、開閉バルブ１２の開口１２ａに配管を介して真空ポンプ１４を接続する。そして、開閉バルブ１２の開口１２ａを開いた状態にして真空ポンプ１４の作動により、導管１３を通じて流体滞留層７の内部空間などに存在する空気Ａを吸引する。即ち、真空ポンプ１４により真空引きして、流体滞留層７の内部空間を所定圧力になるまで減圧する。

その後、図３に例示するように、開閉バルブ１２の開口１２ａを閉じる。これにより、流体滞留層７の内部空間を減圧状態に維持する。この実施形態のように開閉バルブ１２を導管１３に設けた場合、或いは、検知器９に開閉バルブ１２を設けた場合は、所望の機会に開閉バルブ１２を通じて、流体滞留層７の内部空間を減圧し、その減圧状態を維持することができる。

図４に例示するように、流体滞留層７の内部空間を減圧した後に、開閉バルブ１２の開口１２ａを溶接Ｗにより気密に閉じることもできる。この場合、併せて、開閉バルブ１２の開閉が不可能になるように溶接Ｗするとよい。これにより、マリンホース１の使用中に、不用意に開閉バルブ１２の開口１２ａが開いた状態になる不具合を防止できる。

尚、開閉バルブ１２を設けずに、ホース外部に延設された導管１３の部分、或いは、検知器９のケーシング１０に開口１２ａを設けておくこともできる。この場合、マリンホース１の加硫成形後に、その開口１２ａを介して真空ポンプ１４を接続して真空引きして流体滞留層７の内部空間を減圧する。その後、開口１２ａを栓や溶接などにより閉じて、流体滞留層７の内部空間を減圧状態に維持すればよい。

万が一、主補強層４および本体ワイヤ層５が破損して流体滞留層７の内部空間に流体Ｌが流入した場合、この流体Ｌは、図５に例示するように導管１３を通じてケーシング１０の内部に流入する。ここで、本発明では、流体滞留層７の内部空間が減圧状態に維持されているので、流体Ｌの進行の障害になる空気Ａが少なく、従来に比して円滑に流体Ｌが検知器９まで到達する。それ故、検知器９のケーシング１０の内部に流入した流体Ｌを、窓部１１を通じて目視することによって流体漏れの発生をより確実に検知することが可能になる。

また、流体滞留層７の内部空間の気密性が保持される構造になっているので、減圧状態にされた内部空間は、その減圧状態が長期にわたって維持される。したがって、流体滞留層７に流入した流体Ｌを検知器９に流入し易くした状態を、長期間確保することができるので流体漏れ検知の信頼性が一段と向上する。

開閉バルブ１２はコンパクトな部品であり、ホース外部に延設された導管１３の部分、或いは、検知器９に開閉バルブ１２を設けるだけで済む構造である。したがって、取付けスペースの制約が厳しいマリンホース１であっても、本発明を適用することができる。

ケーシング１０の内部に、流体Ｌが流入したことを検知する検出体として機能する浮体を収容しておくこともできる。これにより、ケーシング１０の内部に流入した流体Ｌが浮体を浮かせるので、流体漏れの発生をより検知し易くなる。また、流体Ｌが無色透明であっても、流体漏れの発生を目視検知可能になる。

この実施形態の流体滞留層７の内部空間は空の状態になっているが、例えば、従来のようにスポンジ部材を配置することもできる。ただし、流体滞留層７の内部空間にスポンジ部材が配置されていると、内部空間を真空引きして減圧した際に空気を除去し難くなるので、空の状態にすることが好ましい。

マリンホース１の構造は、要求仕様により補強層の数や積層する部材の種類が異なる。そのため、実施形態で例示した構造に限らず、流体滞留層７を備えた種々の構造のマリンホース１に対して本発明を適用することができる。また、本発明は、サブマリンホースとフローティングホースの両タイプに適用することができる。例えば、フローティングホースの場合は、補助補強層６とカバーゴム層８との間に浮力層を設け、浮力層は発泡ゴムやスポンジ等の比重が小さくて浮力を発生させる材料を用いて形成される。

図１に例示した構造で流体滞留層７を構成する外層（気密層７ａ）のゴム種をブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）にしたマリンホースの試験サンプル（３種類）を作製した。それぞれの試験サンプルについて、導管１３に設けられた開口１２ａを介して真空引きして流体滞留層７の内部空間を減圧し、その後、開口１２ａを閉じて流体滞留層７の内部空間を減圧状態（約マイナス０．０２ＭＰａ）に維持して、表１に示す実施例１、２、比較例２とした。また、気密層７ａのゴム種をブチルゴム（ＩＩＲ）にした試験サンプルに対して、流体滞留層７の内部空間を真空引きせずにそのままにしたものを比較例１とした。

それぞれの試験サンプルに対して所定の破壊試験を行なって、主補強層４および本体ワイヤ層５を破壊して流体滞留層７の内部空間に流体Ｌを流入させて流体漏れを生じさせた。この流体漏れが生じた直後に、その流体Ｌが検知器９に到達したか否かを測定し、その結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１および２は流体滞留層７の内部空間に流入した流体Ｌが直ちに検知器９に到達し、流体漏れの発生をより確実に検知できることが分かる。一方、比較例１は流体滞留層７の内部空間を減圧しなかったため、比較例２は流体滞留層７の内部空間の気密性が保持できなかったため、流体滞留層７の内部空間に流入した流体Ｌが直ちに検知器９に到達しなかったことが分かる。

１マリンホース
１ａ流体流路
２連結金具
２ａフランジ
２ｂニップル
２ｃ固定リング
３内面ゴム層
４主補強層
４ａニップルワイヤ
５本体ワイヤ層
５ａニップルワイヤ
６補助補強層
６ａニップルワイヤ
７流体滞留層
７ａ気密層
８カバーゴム層
９流体漏れ検知器
１０ケーシング
１１窓部
１２開閉バルブ
１２ａ開口
１３導管
１４真空ポンプ
Ａ空気
Ｌ流体

Claims

流体流路の外周側に積層された補強層の間に形成された流体滞留層と、この流体滞留層の内部空間に連通してホース外部まで延設された導管と、この導管を通じて前記流体滞留層の内部空間と連通可能なケーシングおよびケーシングの内部を目視可能な窓部を有してホース外部に設置された流体漏れ検知器とを備えたマリンホースにおいて、前記流体滞留層の内部空間の気密性が保持される構造にするとともに、流体滞留層の内部空間が減圧状態に維持されていることを特徴とするマリンホース。
前記導管または前記流体漏れ検知器に開閉バルブが設けられ、この開閉バルブを開くことにより前記流体滞留層の内部空間と外気とが連通し、この開閉バルブを閉じることにより前記流体滞留層の内部空間と外気との連通が気密に遮断される構成にした請求項１に記載のマリンホース。
前記流体滞留層の内部空間は、スポンジ部材が配置されずに空の状態である請求項１または２に記載のマリンホース。
流体流路の外周側に積層された補強層の間に流体滞留層を備えたマリンホースを加硫成形し、このマリンホースの外部に、ケーシングとこのケーシングの内部を目視可能な窓部を有する流体漏れ検知器を設置するとともに、前記流体漏れ検知器のケーシングと前記流体滞留層の内部空間とを導管を通じて連通可能に接続するマリンホースの製造方法において、前記流体滞留層の内部空間の気密性が保持される構造に形成し、マリンホースの加硫成形後に、前記導管または前記流体漏れ検知器に設けられた開口を介して真空ポンプを接続して、前記導管を通じて真空引きすることにより前記流体滞留層の内部空間を減圧し、その後、前記開口を閉じて前記流体滞留層の内部空間を減圧状態に維持することを特徴とするマリンホースの製造方法。
前記開口が開閉可能な開閉バルブの開口であり、前記開閉バルブを開いて真空引きすることにより前記流体滞留層の内部空間を減圧し、その後、前記開閉バルブを閉じて前記流体滞留層の内部空間を減圧状態に維持する請求項４に記載のマリンホースの製造方法。
前記流体滞留層の内部空間を減圧した後に、前記開口を溶接により気密に閉じる請求項４または５に記載のマリンホースの製造方法。