JP2021527767A

JP2021527767A - 水中係留索

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Publication number: JP2021527767A
Application number: JP2021520454A
Authority: JP
Inventors: デルトゥール，クイントン
Original assignee: Bexco NV
Current assignee: Bexco NV
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2039-06-12
Also published as: JP7414818B2; KR20210020036A; CN112262239A; WO2019243138A1; AU2019290968A1; KR20230082687A; US11346050B2; CN112262239B; EP3810845A1; US20210262163A1; EP4223926A1; CA3099625A1; BE1026000B1; BR112020025758A2

Abstract

本発明は、海中係留に使用するための係留索、又はそれのほぼ合成繊維のロープに関し、上記合成繊維ロープは、ロープ心とそのロープ心の周りに配置された層状のシェルとを備え、上記シェルは編組された外側シェル層を含む。上記シェルは、径方向に、上記ロープ心と上記外側シェルとの間にまたがって、海中環境での使用に適した水面下浮揚要素を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロープ心とそのロープ心の周りに編組されたシェルとを備えるほぼ合成繊維のロープを含んだ係留索に関する。本発明はまた、かかる係留索の一部分を構成するために提供される合成繊維ロープに関する。

海面の生産ステーションを保持するために係留索の重量を利用するワイヤ及びチェーンの係留システムとは異なり、合成繊維ロープの係留システムは、必要な復元力を提供するために、ロープの弾性を用いる。合成繊維ロープは、軽量であるため、自重でのたるみが少ないという利点を有する。最も一般的に使用される合成繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、アラミド及びＨＭＰＥ（高分子量ポリエチレン）である。

かかる合成繊維ロープは、従来技術により既知のものであり、ロープ心とそのロープ心の周りに編組されたシェルとを備えている。大多数の合成繊維ロープは海水に自然に浮かないため、その合成繊維ロープに取り付けるための外付けの浮揚要素が必要になる。例えば紐固定式や管状の浮きが、合成繊維ロープに必要な水面浮揚性を提供するために使用される。しかしながら、これらの外付けの浮揚要素は、使用中に簡単に損傷する可能性があり、損傷すれば、オフテイク・サービスにおいてロープの設置時や撤去時に中断が生じるだけでなく、修理にも費用がかかる。

さらにまた、水中係留索の用途は、他の海洋ロープの用途とは異なっている。水中係留索の用途とは、長期間、典型的には３０年間、一定の荷重がかかる用途である。

本発明の一目的は、既知の係留索を改良することであり、かかる係留索の一部分を構成するために合成繊維ロープが提供されるかどうかである。

本発明の他の目的は、リールに容易に巻き取り／繰り出すことができる係留索を提供することであり得る。本発明の他の目的は、曲げ特性を向上させることであり得る。本発明の他の目的は、海中浮揚性を向上させることであり得る。

さらに、本発明の一目的は、熱及びＵＶ放射による損傷、並びに／又は機械的損傷に対する保護を提供することであり得る。

上記の目的は、例えば常設の係留索や係留ラインなど海中係留に使用するための係留索、又はそれのほぼ合成繊維のロープによって達成される。上記合成繊維ロープは、ロープ心とそのロープ心の周りに配置された層状のシェルとを備え、上記シェルは編組された外側シェル層を含む。このシェルが、径方向Ｒに、上記ロープ心と上記外側シェルとの間の高さｈにまたがって、海中又は水中環境での使用に適した、剛性をかなり有する水面下浮揚要素を含む。したがって、この浮揚要素は極めて高い水圧に耐えて、水中用途における圧縮を抑える。

上記水面下浮揚要素は、係留索の構造に組み込まれてその索の一体的な部分になっているため、その浮揚要素を係留索の運用耐用年数中に交換する必要がなくなる。この構造によって、係留索はより頑丈になり長持ちするようになる。さらに、上記浮揚要素は水中環境での使用に適しているため、この係留索は、水面より下／海底より上の所定の深さに浮くように設計でき、それによって最大３０００ｍまでの水中係留に適するようになる。

さらに、上記合成繊維ロープの構造により、水面下浮揚性能が向上し、耐衝撃性が高まり、耐磨耗性が高まり、紫外線に対する耐性が向上し、係留索の寿命が延び、予備の係留索とコストのかかる保守員の必要性がなくなる。

好ましい一実施形態では、上記浮揚要素はブロック形をしている。他の好ましい実施形態では、上記ブロック形の要素は、ロープ心の周りに螺旋状に配置される。好ましくは、上記高さは１ｃｍよりも大きく、より好ましくは１０ｃｍより小さく、よりいっそう好ましくは約２．５ｃｍである。上記要素は、好ましくは、長さ１０〜３０ｃｍ且つ／又は幅２〜１０ｃｍを有する。

シェル内に浮揚要素が存在するため、各浮揚要素の特性の調整又は配置の変更を行うことにより、係留索の特性を特定の要件に適合させることが可能になる。このことは、合成繊維ロープしたがって係留索の、所定の特性を容易に実現できるという利点を有する。上記浮揚要素は、例えば、係留索の浮揚性、曲げ特性、又は保護特性に影響を及ぼし得る。他の利点は、様々な特性を有する係留索を同様に製造できることである。

第１の態様では、本発明は、上述の係留索であって、上記浮揚要素がほぼ、発泡材料、詳細には実質的に独立気泡構造の発泡材料からなる、係留索に関する。好ましくは、上記浮揚要素は、海中係留に使用するための耐圧性の海中発泡体からなる。任意選択で、上記浮揚要素は、保護用の表皮内に封入された独立気泡発泡材料からなる。独立気泡発泡体は、中心部の密度がはるかに高いため剛性をかなり有するが、連続気泡発泡体は、非常に小さな力を受けても変形する傾向がある。

他の実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記浮揚要素が、水圧圧潰点が３０ｂａｒよりも大きい発泡材料からなる、係留索に関する。「水圧圧潰点」という用語は、１〜２ｂａｒ／秒で次第に増加する圧力を受けた材料が、その初期体積の５％を失ったときの圧力（単位はｂａｒ）として定義される。

他の実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記浮揚要素が、圧縮強さが試験方法ＡＳＴＭＤ１６２１によると３１０ｋＰａよりも大きく、好ましくは４．５ＭＰａよりも大きく、引張強さが試験方法ＡＳＴＭＤ１６２３によると５２０ｋＰａよりも大きく、好ましくは６．３ＭＰａよりも大きく、せん断強さが試験方法ＡＳＴＭＣ２７３によると２８０ｋＰａよりも大きく、好ましくは３．２ＭＰａよりも大きく、且つ／又はせん断弾性率が試験方法ＡＳＴＭＣ２７３によると４５ＭＰａよりも大きい、発泡材料からなる、係留索に関する。

他の実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記浮揚要素が、密度が試験方法ＩＳＯ８４５又はＡＳＴＭＤ１６２２によると４８ｋｇ／ｍ^３よりも大きい発泡材料からなる、係留索に関する。詳細には、上記浮揚要素は、密度が１８０ｋｇ／ｍ^３よりも大きく、且つ／又は２３０ｋｇ／ｍ^３より小さく、好ましくは約２００ｋｇ／ｍ^３である発泡材料からなり得る。

第２の態様では、本発明は、上述の係留索であって、上記要素が長手方向Ｌに間隔を空けて配置され、長手方向に連続する要素間の距離が上記高さの２分の１よりも大きく、好ましくは上記高さよりも大きい、係留索に関する。一実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、長手方向に連続する要素間の上記距離が上記高さの２倍より小さく、好ましくは上記高さよりも小さい、係留索に関する。

上記要素が互いに十分な距離をとって配置されているため、上記合成繊維ロープを、輸送のためにリールに巻き取る（又は容器に入れる）ことができるように、曲げることが可能になる。

他の実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記要素が周方向つまり接線方向Ｔに間隔を空けて配置され、接線方向に連続する要素間の距離が上記高さの４分の１よりも大きく、好ましくは上記高さの２分の１よりも大きい、係留索に関する。

第３の態様では、本発明は、上述の係留索であって、上記ロープ心が少なくとも１本のサブロープを備え、その少なくとも１本のサブロープの周りに、内側シェルが編組される、係留索に関する。好ましくは、上記ロープ心はさらに、上記少なくとも１本のサブロープと上記内側シェルとの間に設けられた、フィルタ材からなる第１のフィルタカバーを備える。

他の好ましい実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記中間シェルが、上記ロープ心と上記浮揚要素との間に設けられた、上記浮揚要素を担持するための少なくとも１つの要素シースを備える、係留索に関する。好ましくは、上記ロープ心がさらに、上記要素と上記外側シェルとの間に設けられた、フィルタ材からなる第２のフィルタカバーを備える。

幾つかの実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記外側シェルがほぼ円筒形、即ちほぼ一定の断面積を有し、好ましくは円形の断面積を有する、係留索に関する。上記合成繊維ロープは、どの位置でも同じ断面を有するため、長手方向にほぼ平坦な外側表面を有する。このことは、上記合成繊維ロープをリールに容易に巻き取り／繰り出すことができるという利点を有する。

一実施形態では、本発明は、上述の係留索であって、上記合成繊維ロープが上記係留索の長さの少なくとも１０％にわたって長手方向に延びる、係留索に関する。上記合成繊維ロープは、好ましくは上記係留索の長さの少なくとも２５％にわたって延び、より好ましくは上記係留索の長さの少なくとも５０％又は７５％にわたって延びる。上記合成繊維ロープが両端を除いて係留索の大部分にまたがって延びているので、上記係留索の形状は主に合成繊維ロープによって決まる。上記合成繊維ロープがほぼ均一な構造を有するならば、上記係留索もやはり、おそらくは両端を除いて、ほぼ均一な構造を有する。これにより、係留索全体の巻き上げ及び／又は繰り出しが容易になる。

本発明はさらに、上述の係留索に使用するための合成繊維ロープに関し、並びに、浮揚要素を担持する少なくとも１つの要素シースを上記ロープ心の周りに巻くことによって上記係留索を製造する方法に関する。

以下に、本発明について、その例示的な実施形態が示されている図面を参照して詳細に説明する。これらの実施形態は、例示のみを目的としており、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の概念を制限するものではない。

本発明の一実施形態による、係留索に使用するための合成繊維ロープの一部切り取り概略図である。図１に示した係留索の断面図である。

当業者には明らかなことだが、本発明の概念の範囲内で、本発明の他の代替形態及び等価な実施形態が考案可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。

本発明については、特定の実施形態に関して、特定の図面を参照して説明するが、本発明はそれらに限定されず、特許請求の範囲のみによって限定される。記載されている図面は概略図にすぎず、本発明を限定するものではない。各図面では、要素によってはその大きさが場合により説明の目的で誇張され、縮尺どおりに描かれていない。寸法及び相対的な大きさは、必ずしも本発明の現実の実施化に対応するわけではない。

さらに、本明細書の説明及び特許請求の範囲における第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも順次的又は時系列的な順序を説明するために使用されるわけではない。これらの用語は、適切な状況下で入れ替え可能であり、本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示されている以外の順序で実施され得る。

さらに、本明細書の説明及び特許請求の範囲における上、下、上方、下方などの用語は、説明の目的で使用され、必ずしも相対的な位置を説明するために使用されるわけではない。これらの用語は、適切な状況下で入れ替え可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示されている以外の向きで実施され得る。

さらに、各種実施形態を「好ましい」と称しているが、これらは本発明の範囲を限定するものとしてではなく、本発明を実施できる例示的な方法として解釈されるべきである。

特許請求の範囲で使用している「備える」という用語は、それ以降に列挙される要素又はステップに限定されると解釈されるべきではなく、他の要素やステップを除外するものではない。この用語は、記載の特徴、完全体、ステップ又は構成要素の存在を明示するものとして解釈される必要があるが、他の１つ又は複数の特徴、完全体、ステップ又は構成要素、或いはそれらのグループの存在又は追加を除外するものではない。したがって、「ＡとＢを備える装置」という表現の範囲は、構成要素ＡとＢのみで構成される装置に限定されるべきではなく、むしろ本発明に関して、唯一列挙された装置の構成要素がＡとＢなのであり、さらに特許請求の範囲は、それらの構成要素の均等物を含むものと解釈されるべきである。

本発明による係留索の好ましい一実施形態において、図１に示されている合成繊維ロープ１には、少なくとも一方の端に、ループ又はアイが装備されている。かかるアイは従来技術により既知のものであり、ここではそれについてこれ以上説明しない。

この好ましい実施形態の一部分を構成する合成繊維ロープ１は、図２に示されているように、径方向Ｒに、ロープ心１０と、内側シェル層２１、中間シェル層２２及び外側シェル層２６を含んだシェル２０とを備える。

ロープ心１０は、６層のフィルタ材からなる第１のフィルタカバー１２が巻き付けられた少なくとも１本のサブロープ１１で構成される。少なくとも１本のロープ１１は、３、４もしくは６本のストランドの撚りロープ又は８もしくは１２本のストランドの編組ロープ、或いは二重編組ロープとして設計され得る。特定の一実施形態では、ロープ心１０は、第１のフィルタライニング１２が巻き付けられた一束の複数のサブロープ１１で構成され得る。この複数のサブロープはそれぞれが、３、４もしくは６本のストランドの撚りロープ、又は８もしくは１２本のストランドの編組ロープとして形成され得る。このロープ心１０が、上記合成繊維ロープの長手方向Ｌ、径方向Ｒ及び接線方向Ｔを規定する。ロープ心１０の周りに、複数のストランドが編組されて、連続して継目の無い内側シェル層２０が形成される。この内側のロープ構造体、即ちロープ心１０と内側シェル層２１に、中間シェル層２２が巻き付けられる。中間シェル層２２は、浮揚要素２４を含んだシース２３と、単層又は多層のフィルタ材からなる第２のフィルタカバー２５とで構成される。この中間シェル層２２の周りに、複数のストランドが編組されて、連続して継目の無い外側シェル層２６が形成される。好ましくは、上記合成繊維ロープ１はポリエステルから作られるが、別の合成繊維、又は様々な合成繊維の組合せからも同様に、適切に作られ得る。

フィルタカバー１２、２５は、ロープ１が大水深の海底に位置する場合であっても、５μｍを超える砂粒又は他の研磨粒子がストランドの間に落ち込むのを防止する。水は上記フィルタコーティングを通過することができる。これは、このフィルタコーティングが静水圧の影響を受けて割れないようにするためである。上記フィルタ材は、適切な透水性及びフィルタ効果を有する限り、例えば不織布又はジオテキスタイルであっても、その他の適当な材料であってもよい。

多層のフィルタ材からなるフィルタカバー１２、２５は、重ねて巻物状にした１本のフィルタ材の帯で形成されても、或いは、ほとんど又は全く重なり合わないように長手方向にずらしてそれぞれ巻物状にした複数のフィルタ材の帯で形成されてもよい。これらの帯を、例えば螺旋状に巻くことができる。

浮揚要素２４は水中用途に適したものである。こういった水中浮揚要素は、水中用途での歪みを防止するために、極めて高い水圧に耐え、したがって圧縮強さが大きくなければならない。水中用途において、浮揚要素２４は浮揚性を提供する。

好ましくは、浮揚要素２４は、独立気泡構造の、水圧圧縮強さを有する、水圧圧潰点が３０ｂａｒよりも大きい発泡材料からなる。

１合成繊維ロープ
１０ロープ心
１１サブロープ
１２第１のフィルタカバー、フィルタライニング、フィルタコーティング
２０シェル
２１内側シェル層
２２中間シェル層
２３要素シース、要素シート
２４浮揚要素
２５第２のフィルタカバー、フィルタライニング、フィルタコーティング
２６外側シェル層

Claims

ほぼ合成繊維のロープ（１）を含んだ係留索において、前記合成繊維ロープ（１）が、ロープ心（１０）と前記ロープ心（１０）の周りに配置された層状のシェル（２０）とを備え、前記シェル（２０）が編組された外側シェル層（２６）を含む、係留索であって、
前記シェル（２０）が、径方向に、前記ロープ心（１０）と前記外側シェル（２６）との間の高さ（ｈ）にまたがって、水面下浮揚要素（２４）を含むことを特徴とする、係留索。
前記浮揚要素（２０）がほぼ、発泡材料、詳細には実質的に独立気泡構造の発泡材料からなる、請求項１に記載の係留索。
前記浮揚要素が、水圧圧潰点が３０ｂａｒよりも大きい発泡材料からなる、請求項１又は請求項２に記載の係留索。
前記浮揚要素が、圧縮強さが３１０ｋＰａよりも大きく、引張強さが５２０ｋＰａよりも大きく、せん断強さが２８０ｋＰａよりも大きい発泡材料からなる、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
前記浮揚要素が、密度が１８０ｋｇ／ｍ^３よりも大きい発泡材料からなる、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
前記要素が長手方向に間隔を空けて配置され、長手方向に連続する要素間の距離が、前記高さの２倍（２ｈ）より小さく、好ましくは前記高さ（ｈ）よりも小さい、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
長手方向に連続する要素間の前記距離が、前記高さの４分の１（ｈ／４）よりも大きく、好ましくは前記高さの２分の１（ｈ／２）よりも大きい、請求項４に記載の係留索。
前記要素が接線方向に間隔を空けて配置され、接線方向に連続する要素間の距離が、前記高さの４分の１（ｈ／４）よりも大きく、好ましくは前記高さの２分の１（ｈ／２）よりも大きい、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
連続する要素間に形成された前記間隔に、空気、水、又は適切な固体材料が充填される、請求項４〜６のいずれか一項に記載の係留索。
前記ロープ心（１０）が、少なくとも１本のサブロープ（１１）を備え、前記少なくとも１本のサブロープ（１１）の周りに、内側シェル層（２１）が編組され、任意選択で前記ロープ心（１０）がさらに、前記少なくとも１本のサブロープ（１１）と前記内側シェル層（２１）との間に設けられた、不織布又はジオテキスタイルなどのフィルタ材からなる第１のフィルタカバー（１２）を備える、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
前記シェル層（２２）がさらに、
前記ロープ心（１０）と前記浮揚要素（２４）との間に延びる、前記浮揚要素（２４）を連結且つ支持するための要素シート（２３）を備え、並びに／又は、
前記浮揚要素（２４）と前記外側シェル層（２６）との間に延びる、不織布又はジオテキスタイルなどのフィルタ材からなる第２のフィルタカバー（２５）を備える、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
前記係留索（１）が、その長さの少なくとも７５％にわたって、好ましくはその長さの少なくとも９０％にわたって、より好ましくはその長さの少なくとも９５％にわたって、ほぼ円筒形になっており、並びに／又は、
前記合成繊維ロープ（１）がほぼ円筒形である、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
前記合成繊維ロープ（１）が、前記係留索（１）の長さの少なくとも１０％にわたって、好ましくは前記係留索（１）の長さの少なくとも２５％にわたって、より好ましくは前記係留索（１）の長さの少なくとも５０％にわたって、長手方向に延びる、前記各請求項のいずれか一項に記載の係留索。
ロープ心（１０）と前記ロープ心（１０）の周りに配置された層状のシェル（２０）とを備え、前記シェル（２０）が編組された外側シェル層（２６）を含む、好ましくは請求項１〜１３のいずれか一項に記載の、ほぼ合成繊維のロープであって、
前記シェル（２０）が、径方向に、前記ロープ心（１０）と前記外側シェル（２６）との間の高さ（ｈ）にまたがって、水面下浮揚要素（２４）を含むことを特徴とする、ほぼ合成繊維のロープ。
ａ）ロープ心（１０）を提供するステップと、
ｂ）例えば布又は織物からなる細長いシース（２３）を提供するステップにおいて、前記細長いシース（２３）が、前記細長いカバーの長手方向に、間隔を空けて配置された水面下浮揚要素（２４）を含む、ステップと、
ｃ）前記細長いシース（２４）を、前記ロープカバー（１０）の周りに巻き付けるステップとを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載の係留索又は請求項１４に記載の合成繊維ロープを製造する方法。