JP4008637B2

JP4008637B2 - サブマリンホース

Info

Publication number: JP4008637B2
Application number: JP34048399A
Authority: JP
Inventors: 恵山本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001159479A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、輸送用タンカーを一点係留ブイに係留し、そのタンカーから原油や精製油等を陸上のタンクや海上の備蓄タンカー等へ輸送したり、逆に陸上タンク等から海上のタンカーへ輸送するために使用する、原油等の海中輸送用のサブマリンホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サブマリンホースは、陸上のタンク等と繋がれて、海底に敷設若しくは埋設されたパイプラインの先端側のPipe Line End Manifold（ＰＬＥＭ）（以下、「マニフォールド」と称する）と一点係留ブイとの間に使用されている。
【０００３】
例えば、図３に示すように、従来のサブマリンホース１００は、パイプラインの先端が接続されたマニフォールド１０１とブイ１０２との間を連結するために常時海中に配設されて使用されており、通常、３０、３５、４０フィートのものが２本から４本直列に接続されてホースラインを形成し、それらが２条から３条で構成されている。このときのホースラインの形状が中国式行灯（チャイニーズランタン）に似ていることから、このシステムをチャイニーズランタン式と呼んでいる。
【０００４】
通常、かかるサブマリンホース１００にあっては、図４に示すように、断面が真円を保持するためにホース内部に補強ワイヤ１１１が螺旋状に巻き付けてある。そのため、例えば、図５に示すように、ブイ１０２の揺動動作によってサブマリンホース１００がその自重のために海底に接触したり、異常に小さな曲率半径（即ち、異常に大きな曲率）で折り曲げられて永久変形しないようにするため、サブマリンホース１００の外周にフロート１０３（図３参照）が一般に取り付けられている。このようにして、サブマリンホース１００に適切な浮力を付与して、水中での最適な（許容曲率に収めた）ホースライン形状を確保してきた（当該ホースの国際規格であるOCIMF SPM HOSE SYSTEM DESIGN COMMENTARY/1993参照）。なお、図４において、符号１１２はワイヤ間埋めゴム、１１３，１１４は補強コード、１１５は外層ゴム、１１６は内層ゴムを夫々示している。
【０００５】
通常、サブマリンホース１００へのフロート１０３の組み付け（後付け）は陸上で行われ、タンカー入船の直前か、または海中のサブマリンホース内に原油が通された後にフロート１０３の個数や設置場所が再考され、ホースが最適形状になるように修正が加えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなホースへの陸上でのフロート取り付けは面倒であるばかりか、海中に設置後のホースの形状、曲率等に応じたフロートの取付、調整作業は海中で行うので非常に厄介であって、多くの手間を要しており、時間と費用とが嵩んでいる。
【０００７】
さらに、このような海中輸送装置において、普段操業時以外にはサブマリンホース内に海水が進入してくるようになっている構成のものでは、原油等の輸送中に比べてサブマリンホース内の海水の分だけ重量が増大していることから、これに対応するように原油等の輸送中だけフロートを取り外し、浮力が余計に付き過ぎないようにする場合もある。この場合には、操業時に毎回フロートを取り外すといった煩わしさがあり、一層手間を要している。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解消し、フロートの取り付けを必要とすることなく、ホースの剛性と適切なホース浮力（水中重量）とで水中での最適なホースライン形状を確保することのできるサブマリンホースを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本体内部に、厚肉ゴム層を厚肉方向に少なくとも１層配設し、該厚肉ゴム層のホース長手方向に適宜間隔を持って空間層を設けることにより上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は下記に示す通りである。
【００１０】
＜１＞海上に設置された一点係留ブイと、海底に配置したパイプラインの先端部と連結し海底に固設したマニフォールドとの間を海中で複数並列に連結するチャイニーズランタン式のホースラインに、複数本直列に接合されて使用されるサブマリンホースにおいて、
本体内部に、厚肉ゴム層が厚肉方向に２〜４層配設されてなり、該厚肉ゴム層のホース長手方向に適宜間隔で空間層が設けられ、かつ厚肉方向に隣接する厚肉ゴム層に夫々設けられた各空間層が連通することなく独立層形態で存在し、前記厚肉ゴム層上にコードがラジアル方向に密巻状に巻付けられ、さらにこの上に適宜の補強コードが配されていることを特徴とするサブマリンホースである。
【００１３】
＜２＞前記＜１＞のサブマリンホースにおいて、厚肉方向に隣接する前記厚肉ゴム層間にブレーカーが配設されてなるサブマリンホースである。
【００１４】
＜３＞前記＜１＞または＜２＞のサブマリンホースにおいて、前記空間層の占める全体積が前記厚肉ゴム層の全体積に対し５〜５０％であるサブマリンホースである。
【００１６】
上記＜１＞〜＜３＞の本発明により、従来必要とされていたフロートを必要とすることなく、従って厄介で手間を要するフロートの取付、調整作業が全く必要なく、ホースの剛性と適切なホース浮力（水中重量）とで水中での最適なホースライン形状を確保してホースが海底に接触しないようにすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のサブマリンホースが適用される原油等の海中輸送装置を示すものであり、この海中輸送装置は、チャイニーズランタン方式のものであって、一点係留ブイ１と、マニフォールド２と、ホースライン３とを備え、各ホースライン３のサブマリンホース４にはいずれもフロート（浮き）を不要としている。
【００１８】
ブイ１は、図示外の適宜の固定手段（例えば、一端が海底に固定された複数本のチェーンやアンカ）で繋がれて固定されており、通常は１００年台風を想定したブイの動揺に対応してこれを吸収できる程度の余裕を持った長さで繋がれている。また、このブイ１は、下部が複数並列状（図示する例では２列）をなすサブマリンホース４と接続されているが、上部のマニフォールド５は複数列のフローティングホース６の基端部と接続されている。
【００１９】
マニフォールド２は、陸上の貯蔵タンク等と連結されて海底に敷設されたパイプライン８（海底に埋設する場合が多い）の先端部と接続されており、海底の所定の場所に固設されている。
【００２０】
各ホースライン３には、複数本の本発明のサブマリンホース４が接続されており、設置する現場の水深や潮汐差などからその長さが決定されるが、通常、３０、３５、４０フィートの長さのものを２本から４本繋いだ（直列状）ものであり、全体の形状がチャイニーズランタンタイプを呈している。
【００２１】
本発明のサブマリンホース４は、従来のサブマリンホースとは異なり、本体内部に厚肉ゴム層を配設することでワイヤレスホースで構成することができる。即ち、本発明の好適例のサブマリンホース４は、サブマリンホースの本体内部に、図４に示すような補強ワイヤ１１１を螺旋状に巻装する代わりに、図２に示すように、サブマリンホース４の本体内部に厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３が配設されている。図示する好適例では、厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３が厚肉方向に３層配設されているが、１層でもよく、好ましくは２〜４層である。また、これら厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３の総肉厚は、好ましくは２０〜１００ｍｍである。
【００２２】
本発明においては、厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３のホース長手方向に適宜間隔で空間層１２を設け、かかる空間層１２がホースに十分な浮力を与える。図２に示すように、厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３が厚肉方向に２層以上配設されている場合、厚肉方向に隣接する厚肉ゴム層に夫々設けられた各空間層１２が連通することなく独立層形態で存在することが好ましく、かかる独立層をより確かなものとするために、厚肉方向に隣接する厚肉ゴム層間にブレーカー１３−１，１３−２を配設することが好ましい。
【００２３】
空間層１２が占める全体積は、厚肉ゴム層の肉厚、積層枚数などにもよるが、全体積に対し５〜５０％であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明においては、図２に示すように、前記厚肉ゴム層上にコード１４をラジアル方向に密巻状に巻付け、さらにこの上から適宜の補強コード１５を配することによりホースラインの剛性と浮力とを増大させることができる。かかるコード１４はスチールコードまたはポリエステルなどの有機繊維コードのいずれでもよく、好適には線径３．１ｍｍのスチールコードを用いることができる。
【００２５】
なお、図２において、符号１６は補強コードを示すものであり、符号１７、１８は外面ゴムおよび内面ゴムを夫々示すものである。これら部材に加え、それ以外のリブやニップル等の部材（図示省略）は全て従来と同様のものを使用することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、従来の太くて重量の嵩むワイヤ（例えば、鉄であれば比重が７．８６）の代わりに、厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３（比重１．１〜１．３）を使用することから、重量削減が図れるとともに、ワイヤに比べて（排水）容積を稼ぐことができ、さらに空間層１２の存在により浮力が大幅に増大する。
【００２７】
さらに、厚肉ゴム層１１−１，１１−２，１１−３の外周面に、例えば、スチールコード１４を密巻き状に巻装し、さらに適宜の補強コード１５を配することで、従来の固形フロート装着を標準とするワイヤ入りサブマリンホースのほぼ３．４倍に剛性を高めることができる。
【００２８】
さらに、普段原油等の輸送を行っていないときに海水が入ってくる構成のものでは、原油等の輸送時と普段海水が進入している時との双方において不都合を発生することのない浮力、重量および剛性にサブマリンホースを形成しておけば、例えば、比重（流体）が約０．８〜１．０２５、即ち軽油から海水を通しても問題のないようにホースの硬さと水中重量を決めておけば、フロートを全く必要とせずに、浮力が付きすぎて曲がりが大きくなる小曲率半径部位の発生や海底への着底等のトラブルを防止することができる。
【００２９】
さらにまた、海中におけるホースラインの形状は、浮力、重量および剛性のバランスを調整して形成したサブマリンホースによって決定されることから、長期間の使用によって海洋生物（例えばカキ等の貝類）の付着による海中重量の増大を見越した重量に形成しておけば、長期の使用にあってもホースラインの形状が崩れて大きく曲がったり、着底するといったトラブルを未然に防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、サブマリンホースの本体内部に、空間層が適宜存在するように厚肉ゴム層を配設することでホースラインの剛性と浮力とを増大させ、サブマリンホースにフロートを外付け装着しなくても、ホースラインが剛性と浮力と重力とのバランスで常時所定の形状を保持することができる。よって、サブマリンホースにフロートが全く必要なく、従って厄介で手間を要するフロートの取付、調整作業が全く必要なくなり、フロート費用の削減は勿論のこと、フロート取付工数等の削減もはかることができる。また、本発明によれば、厚肉ゴム層の上からコードをラジアル方向に巻き付けることにより、大きな荷重が作用してもその荷重を取り除くと元の状態に復元させることができる。これにより、従来のワイヤ入りホースに多く発生したキンク（永久変形）も防止できることから、サブマリンホースの破損を防止することができ、信頼度の向上も図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサブマリンホースを適用した原油等の海中輸送装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るサブマリンホースを示す要部半断面図である。
【図３】従来のサブマリンホースを適用した原油等の海中輸送装置の要部を示す概略構成図である。
【図４】従来のサブマリンホースを示す要部半断面図である。
【図５】従来のサブマリンホースの欠点を示す説明図である。
【符号の説明】
１ブイ
２マニフォールド
３ホースライン
４サブマリンホース
５マニフォールド
６フローティングホース
８パイプライン
１１−１，１１−２，１１−３厚肉ゴム層
１２空間層
１３−１，１３−２ブレーカー
１４コード
１５，１６補強コード
１７外面ゴム
１８内面ゴム

Claims

海上に設置された一点係留ブイと、海底に配置したパイプラインの先端部と連結し海底に固設したマニフォールドとの間を海中で複数並列に連結するチャイニーズランタン式のホースラインに、複数本直列に接合されて使用されるサブマリンホースにおいて、
本体内部に、厚肉ゴム層が厚肉方向に２〜４層配設されてなり、該厚肉ゴム層のホース長手方向に適宜間隔で空間層が設けられ、かつ厚肉方向に隣接する厚肉ゴム層に夫々設けられた各空間層が連通することなく独立層形態で存在し、前記厚肉ゴム層上にコードがラジアル方向に密巻状に巻付けられ、さらにこの上に適宜の補強コードが配されていることを特徴とするサブマリンホース。
厚肉方向に隣接する前記厚肉ゴム層間にブレーカーが配設されてなる請求項１記載のサブマリンホース。
前記空間層の占める全体積が前記厚肉ゴム層の全体積に対し５〜５０％である請求項１または２記載のサブマリンホース。