JP3982908B2

JP3982908B2 - マリンホース損傷検知用損傷検知装置

Info

Publication number: JP3982908B2
Application number: JP13543898A
Authority: JP
Inventors: 恵三郎阿部
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-05-18
Also published as: JPH11325378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マリンホース損傷検知用損傷検知装置に関し、更に詳細には、マリンホースのホースが損傷したことを非接触検知することができる受動型送信器付きマリンホース損傷検知用損傷検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原油の輸送は一度に何万屯もの量を扱うタンカーの積み出し・積み下ろしなどの荷役は、一般に、タンカーをある程度の沖合に停泊させ、陸地から所定距離離れた沖合にブイを設置し、該ブイと陸地との間は海底に敷設したホースで接続し、該ブイと船舶との間をいわゆるマリンホースで接続し、荷役することは知られている。
【０００３】
そして、前記マリンホースには、水面に常時浮くようにしたフローティングタイプの他に、波などでホースに応力が作用し疲労することを防ぐために、使用しないときには海底に沈めておくようにした浮沈ホースなど、各種のホースが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで原油をタンカーに積み荷・積み下ろしするには、通常何日も水面にマリンホースを浮遊させる必要がある。そのため、夜間にはマリンホースが全く見えなくなり、港湾作業船などの小型船舶がホースに乗り上げたり、潮流や波によりホースに無理な応力が掛かるなど、使用中のホースが損傷を受け、耐用年数が減少するという問題がある。
【０００５】
そのため夜間は、サーチライトなどによってマリンホースを照らし出す設備を設ける港もあるが、経済的な理由などでかかる設備がない場合も多い。
その改善策として、例えば特開昭５５−３３９４６号公報に提案された手段は、洩れ出した液体がホース端部に集まるように、ホースの外側に細長い弾性材を間隔を開けて螺旋状に巻き付けて漏出液体用通路を形成し、ホース端部に形成した油溜に、圧力スイッチなどの漏洩検知器を取付け、前記洩れ出た液体が油溜に流入すると、無線通信によって油洩れを通報するようにしたものである。
【０００６】
しかしながらこの先行技術は、ホース構造が複雑になり、生産コストの上昇などの問題がある。
本発明は、以上の問題点に着目して成されたものであり、マリンホースが損傷し、周囲の海水がホース内に侵入したり、ホース内を輸送する石油その他の液体が内面ライニング層の損傷等によりホース内部に漏出したことを非接触的に検知することのできるマリンホース損傷検知用損傷検知装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するための本発明のマリンホース損傷検知用損傷検知装置は、マリンホースの内部に具えられた損傷検知センサと、前記マリンホースから離れた位置に具えられた損傷有無読出器とから構成され、前記損傷検知センサは、異常検知手段、第１制御手段により制御される第１送受信手段及びアンテナを具え、前記第１制御手段は、前記損傷有無読出器からの制御信号により前記異常検知手段が検知する異常信号を前記アンテナから送信するように第１送受信手段を制御し、前記異常検知手段は、前記マリンホースが損傷し、ホース内に侵入又はホース本体から流出する液体によって膨張する膨張材によって接点が切り替わるスイッチにより異常を検知し、前記損傷有無読出器は、第２制御手段により制御される第２送受信手段及び前記第１送受信手段が送信する異常信号を記憶する記憶手段を有するものである。
【０００８】
マリンホースは、一般に前記のとおり通常は港湾において石油、溶剤などの輸送に使用するものである。したがって前記膨張材は、海水による膨張材及び油又は溶剤による膨張材が使用される。
【０００９】
海水による膨張材としては特に限定はないが、例えば水膨潤ゴムを使用することができる。水膨潤ゴムは、水補足物質が溶け出さないように親水性高分子をゴムに混入し、好ましくは架橋構造としたものを使用することができる。前記親水性高分子としては、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、セルロースエーテル、デンプンなどの非電解質高分子、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルピリジン、マレイン酸無水物、カルボキシメチルセルロースなどの電解質高分子があり、電解質を溶存する海水には非電解質高分子の使用が好ましい。
【００１０】
油による膨張材としては特に限定はないが、天然ゴム、ブチルゴム等の油膨潤性ゴムを使用することができる。
マリンホース内に前記損傷検知センサを配置する部位は、特に限定されないが、損傷検知センサを配置した位置から離れた部位で、内面ライニングが損傷し輸送液体がホース内に漏出したり、外皮が損傷し海水がホース内に侵入したりすると、この漏出又は侵入した液体がホース内を浸透し、少なくとも比較的容易に達することのできるホース内部位に設けることが好ましい。例えば、ホース内に設けたスポンジからなる緩衝層内に配置するなどである。
【００１１】
前記損傷検知センサ及び損傷検出部の基本回路は、送信指令に基づいて応答・送信する手段には特に限定はないが、送信指令信号を受けると、電磁誘導により発生したエネルギーにより発信動作をする無線送受信手段、いわゆるトランスポンダとして従来から知られているものを使用することができる。
また、送信・受信の制御は、マイクロコンピュータによって行わせることができる。また送信指令があったときに送信する信号としては、当該ホースの登録ナンバー、１本のホースに複数か所取付けてある場合にはその識別符合などである。
【００１２】
前記損傷検知センサと損傷有無読出器との送受信可能距離（通常２０cm程度）に近着けるために、例えば損傷有無読出器を持ったダイバーが前記送受信可能距離までマリンホースの損傷検知センサの取付け位置まで近着き、送信指令信号を出力することができる。そのため、水中で損傷有無読出器を扱うため、従来から使用されている片手で操作できるピストル型の損傷検出部を使用することが好ましい。但し、本発明はこれに限定されず、船上から操作できるように長い柄の先に損傷有無読出器を取付ける、損傷有無読出器に更に強力な送受信能力のあるものを使用し、より遠くから読みだしを行わせるなど、各種の手段を用いることができる。
【００１３】
マリンホースが損傷を受け、海水の侵入、輸送液体（主として原油）の漏出が生じた場合に、前記異常検出スイッチが切り換わった場合に出力される信号は、正常時と異なるものであればよく、送受信手段の送信を不能にするものであってもよい。
前記受信手段及び記録手段を搭載する船舶としては、例えば作業船などであるが、本発明はこれに限定されない。
【００１４】
前記浮揚手段には特に限定はなく、通常使用される従来のものをそのまま使用することができる。即ち、常時浮遊するマリンホースの場合にはラバースポンジなどの浮力材を用いたもの、また使用しないときは海底に沈める浮沈式マリンホースの場合には、浮揚させる際に空気を吹き込む気室部分を設けた２重構造のものなどである。
【００１５】
本発明に使用するマリンホースの構造には特に限定はない。マリンホースは、一般に大口径のものであり、ＯＣＩＭＦホース・ガイド（Oil Companies Internationl Marine Forum Hose Guide）その他の規格に基づいて製造したものであれば、いずれのものも使用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照し、一実施の形態により本発明を具体的に説明する。
本実施の形態に使用したマリンホース１は、ＯＣＩＭＦホース・ガイドの規定に基づいて製造した長さ１０．７ｍを有し、図１に示すように、両側端部にフランジ２ａを取付けた口金２と、この口金２に嵌合するホース部３と、その周囲を囲むラバースポンジなどからなる浮力材層４を設けたものであり、黒色の外皮ゴム層５の外側に、オレンジ色に着色したオレンジストライプ６を、例えばジブラ模様状に形成し、全体を加硫し一体としたものである。
【００１７】
先ず図２によって、本実施の形態に使用したマリンホース１の構造を説明する。前記ホース部３は、液体が接する部分に例えばＮＢＲなどの耐油性ゴムからなるライニング層３ａを設け、その表面部にナイロンコードからなるブレーカ３ｂを配置し、その上をポリエステルなどの耐油性繊維で形成した補強用の第１カーカス内側層３ｃを複数層（本実施の形態では３層）積層し、その上に、ワイヤー３ｄを所定の間隔を開けて螺旋状に巻き付け、その間にゴム３ｅを充填し、その上に第１カーカス外側層３ｆ（前記第１カーカス層３ｃと同様の材料を使用）を複数層（本実施の形態では２層）を形成し、その上にゴム層（ＮＢＲ／ＮＲ）からなるカバー３ｇで覆い、その上にスポンジからなる緩衝層３ｈで覆い、更にその外側に第２ライニング層３ｊ、ナイロンコードからなるブレーカ３ｋを積層し、第２カーカス層３ｍを被覆したものである。
【００１８】
あお、図２の固定リング３ｐ、ワイヤー３ｄ及びニップルワイヤ３ｑによって、ライニング層３ａ、ブレーカ３ｂ、第１カーカス内側層３ｃ、第１カーカス外側層３ｆ、第２カーカス層３ｍを口金２に固定している。
【００１９】
そして損傷検知センサ７は、第１カーカス外側層３ｆ及び第２カーカス層３ｍの間の複数か所（例えば２〜３か所）で、しかも薄肉となる部分に、第１送受信部７ｃを外側に向けて配置し、加硫処理を行った。なお、損傷検知センサ７は、耐熱性を与えるため、周囲をエポキシ樹脂でコーティングし、２００℃の温度に耐える耐熱性を与えたものを使用した。図２に示す符号８はピストル型損傷有無読出器であり、本実施の形態ではダイバー（図示せず）が手で持ちながらマリンホース１に近づいて送受信操作ができるようにしたものである。
【００２０】
次に図３及び図４によって本実施の形態に使用した損傷検知センサ７及び損傷有無読出器８を説明する。損傷検知センサ７は、アンテナ７ａ、異常検出スイッチ７ｂ、第１送受信部７ｃ、マイクロコンピュータ（以下マイコン）からなる第１制御部７ｄ及び記憶部７ｅからなり、送信指令信号をアンテナ７ａが受信すると、アンテナ７ａの電磁誘導作用により第１送受信部７ｃにおいて信号が検波されると共に第１制御部７ｄが作動し、記憶部７ｅに予め入力された応答信号（例えば本損傷検知センサ７の登録番号など）を読み出し、第１送受信部７ｃで変調しアンテナ７ａから発信する。
【００２１】
損傷有無読出器８は、アンテナ８ａ、第２送受信部８ｂ、トリガー部８ｃ、第２制御部８ｄ及び記憶部８ｅからなり、操作する作業者がトリガスイッチ８ｆをオンすると、トリガー部８ｃから第２送受信部８ｂをオンし、アンテナ８ａから送信指令信号を発信させる。次いで、アンテナ８ａが前記応答信号を受信すると、第２送受信部８ｂが検波し、信号をマイコンからなる第２制御部８ｄに入力し、記憶部８ｅに受信内容（前記登録番号など）を入力する。
【００２２】
前記操作を複数のマリンホース１に設けられた損傷検知センサ７（通常１本のマリンホース１に複数設置する）ごとに前記操作を繰り返し、その都度、前記応答信号が記憶部８ｅに入力される。
【００２３】
ところで、当該マリンホース１が損傷し、損傷検知センサ７の前記異常検出スイッチ７ｂ（以下に構造を説明する）に海水又は石油が侵入し、接点がオフされると回路が断線状態となる。したがって、記憶部８ｅに予め入力されている当該損傷検知センサ、マリンホースの登録番号などの応答信号を発信することができない。したがって、損傷有無検出器８は当該マリンホースが損傷したことを検出することができる。
【００２４】
なお、スイッチ７ｂを介装する回路内位置には特に限定はなく、損傷検知センサ７が作動不能となる位置とすればよい。
次に本実施の形態で使用した前記異常検出スイッチ７ｂを図４によって説明する。
【００２５】
図４において、異常検出スイッチ７ｂ及び損傷検知センサ７の他の構成部位は、ケーシング９内に隔壁９ａのよって互いに隔てられて取付けられている。そして異常検出スイッチ７ｂの接点Ａは隔壁９ａに取付けられており、もう一方の接
【００２６】
点Ｂは、駆動板９ｂに棒部材９ｃに固定され、隔壁９ａと駆動板９ｂとの間に膨張材９ｄを介装し、ケーシング９及び駆動板９ｂには、水及び油の侵入を容易にするための透孔９ｅを開口している。
【００２７】
前記損傷検知センサ７は、水又は海水用のものと油・溶剤などの液体用のものとを別々に取り付けてもよいが、膨張材９ｄに水膨張材及び油膨張材の両方を一緒に使用し、水、油いずれが侵入しても一つの損傷検知センサ７が検知できるようにすることもできる。使用した水膨張材としては水膨潤ゴムを使用し、油膨張材としては油配合量の少ない天然ゴム又はブチルゴム等の油膨潤性ゴムを使用した。
【００２８】
そして，前記接点Ａは隔壁９ａを貫通して設けた導体（図示せず）によって損傷検知センサ７の回路に接続されており、また、接点Ｂは、図示しない可撓性導線によって損傷検知センサ７の回路に接続されている。なお図４の符合９ｆは膨張材９ｄの膨張と共に駆動板９ｂが滑らかに移動させるガイドである。
【００２９】
異常検出スイッチ７ｂを以上のように構成したために、マリンホース１が損傷し、水又は石油がケーシング９内に進入すると、膨張材９ｄが膨張し、接点Ａ，Ｂが離れ、異常検出スイッチ７ｂがオフし、アンテナ８ａのコイルが断線したと同様となり損傷検知センサ７は送信指令信号に応答できなくなる。
【００３０】
本実施の形態においては、敷設されたマリンホース１の損傷有無検出作業が終了した後、陸上に有るパソコンなどのホストコンピュータ10（図３）に、収集したデータを転送する。
ホストコンピュータ10に入力されたデータに、応答記録のないマリンホース１又は損傷検知センサ７を見い出すことによって損傷したマリンホース１を検出することができる。
【００３１】
図５に示す損傷検知センサ７は、別の実施の形態を示すものであり、マリンホース１が損傷を受け、センサ内に海水又は油が侵入すると、異常検出スイッチ７ｂが開くようにしたものである。即ち、図５に示す損傷検知センサ７は、マリンホース１に異常が無い場合には接点Ａ，Ｂが開いており、液体がセンサ内に侵入すると、膨張材９ｄが膨張して接点Ｂを接点Ａに押しつけ回路を閉じ異常発生信号を出力できるようにしたものである。なお、図４に示した部材と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のマリンホース損傷検知用損傷検知装置を構成したので、ホース自体の構造を単純化することができるので生産コストの軽減を図ることができ、しかも輸送液体洩れの有無を非接触によって確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に使用したマリンホースの側面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】図１に示す実施の形態に使用したマリンホース損傷検知用損傷検知装置の概要を説明するブロック回路図である。
【図４】図３に示す損傷検知センサの断面図である。
【図５】別の実施の形態に使用した損傷検知センサの断面図である。
【符号の説明】
１マリンホース３ホース部
３ｃ第１カーカス内側層３ｆ第１カーカス外側層
３ｍ第２カーカス層４浮力材層
７損傷検知センサ７ｂ異常検出スイッチ
Ａ接点Ｂ接点

Claims

マリンホースの内部に具えられた損傷検知センサと、前記マリンホースから離れた位置に具えられた損傷有無読出器とから構成され、前記損傷検知センサは、異常検知手段、第１制御手段により制御される第１送受信手段及びアンテナを具え、前記第１制御手段は、前記損傷有無読出器からの制御信号により前記異常検知手段が検知する異常信号を前記アンテナから送信するように第１送受信手段を制御し、前記異常検知手段は、前記マリンホースが損傷し、ホース内に侵入又はホース本体から流出する液体によって膨張する膨張材によって接点が切り替わるスイッチにより異常を検知し、前記損傷有無読出器は、第２制御手段により制御される第２送受信手段及び前記第１送受信手段が送信する異常信号を記憶する記憶手段を有することを特徴とするマリンホース損傷検知用損傷検知装置。
前記膨張材が油膨潤ゴムである請求項１記載のマリンホース損傷検知用損傷検知装置。
前記膨張材が水膨潤ゴムである請求項１記載のマリンホース損傷検知用損傷検知装置。
前記損傷有無読出器は作業船上から操作可能にし、作業船又はダイバーが直接マリンホースに近着いて送信指令信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のマリンホース損傷検知用損傷検知装置。