JP4360574B2 - 流体輸送マリンホース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原油などの流体を輸送するためのマリンホースに関し、特には、輸送流体の漏出を海上への漏出のおそれなしに正確に検知することができる流体輸送マリンホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンカーにて輸送される原油の積出し、積み下しの一つの方法として、海上にあるタンカーと陸上にある原油タンクとの間をマリンホースにて連結して海上輸送する方法がある。しかし、この方法には、荒波や劣化などの原因でホースに亀裂を生じて流体が海上に流出するという事故が発生する危険を伴うものである。一旦、海上に原油等が流れ出せばその付近の生態系はくずれ、魚類や海鳥等に大きな影響をもたらすこととなる。
【０００３】
このため、マリンホースからの流体の漏出を防止し、更にはホースの異常を外部からいち早く検出して大事故を未然に防ぐ各種の手段が実際に講じられている。流体の漏出を防止する手段としては、ホース本体の外周上に二次的な補強層を設けることによって、ホース本体の亀裂部等から漏出する流体を海上に拡散するのを防止する手段がよく知られている。この場合、ホース本体から流体が漏出していることを検知する方法として、二次補強層をホースの軸線方向に弛みをもたせて配置しておき、ホースの本体から漏出してくる流体の圧力で弛みが伸ばされて周方向に膨張する現象を外部から目視にて検知する方法と、ホース端部近くに漏出流体検知機構を設置し、ホース本体から漏出してくる流体を二次補強層内側で保持しつつホース端部まで導き、機械式または電気式等の各種の検知機構にて検知する方法とが知られている。
【０００４】
しかし、前者の方法は、二次補強層を弛みをもたせながらホース本体上に積層することを要するため、これを連続的に成型することが難しく、製造に長時間を要する等の問題点がある。また、通常は海上に浮かせてあるホースは７０〜８０％が海中にあるため、ホース外径が３０％程度膨張しても海上に露出している部分が元来少なく、海が荒れて波等がある場合には、目視では発見しにくいという問題もある。更に、規定の耐圧力を得るためには通常よりも多く補強層が必要となるためコスト的にも不利である。
【０００５】
後者の方法は、異常の有無を確認するためにボートでホースに接近して調べるか、ダイバー等によって目視にて確認する必要があり、この維持点検に多大な労力とコストがかかってしまうという問題がある。また、長期的な信頼性にもまだ問題点が残されている。
【０００６】
上述の従来の流体漏出検知方法の問題点を解消したマリンホースとして、特開平６−２４１９４０号公報に、流体輸送ホース本体の外周に浮力材を介して最外層を形成し、該浮力材を内外に二分割する二次補強層を配置し、該二次補強層をホースの長手方向に対して静止角度、即ち５４度４４分よりも大きな角度をもった交差コードで構成した流体輸送ホースが開示されている。このホースは、内部圧力が作用すると、即ちホース本体から流体が漏出すると、静止角度に向ってコードが角度変化を起こし、二次補強層がホース軸方向に伸びてホース径が収縮する結果、他のホースに比べてホースが長くなり、これにより漏出の検知が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平６−２４１９４０号公報に記載のマリンホースは、二次補強層の内側の浮力層に流体が浸入することによって単位長さ当たりの浮力が低下し、周囲の正常なホースに比べて喫水が大幅に下がり、更に周囲のホースに比べてホースの長手方向長さが長くなることから、目視による異常ホースの発見が一般的に容易になる。しかし、これら異常検知は、ホースが輸送流体により加圧された条件下でのみ容易となる。荒天時の操業においては、たとえホースが伸びてかつホース喫水が下がっても、異常の判別を行うことは容易ではない。また、ホースが無加圧状態では、たとえホースが加圧時に伸びたとしても、ホース長さは元に戻り異常の検知が困難となり、荒天時でのホースの喫水変化はこのホースが完全に沈下しない限り視認は殆ど不可能である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、たとえ荒天時でもホースの異常を検知することができ、更には輸送流体による加圧がない無加圧状態でも異常の有無を確実に検知することのできる流体輸送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、ホース本体に流体の漏出が生ずると輸送流体による加圧でホース全体が伸びるタイプのマリンホースの外皮ゴム層に折り込み部を形成し、この折り込み部がホースの伸びにより変化するようにすることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の流体輸送マリンホースは、ホース本体の外周に浮力材と二次補強層とを介して外皮ゴム層が配設されている流体輸送マリンホースであって、前記ホース本体に流体の漏出が生ずると輸送流体による加圧でホースが長手方向に伸びる流体輸送マリンホースにおいて、
ホースの任意の場所に前記外皮ゴム層の折り込み部が形成され、前記漏出によりホースが長手方向に伸びると該折り込み部に折り込まれていた前記外皮ゴム層が迫り出して一様な平面状になることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の流体輸送マリンホースにおいては、前記折り込み部における外皮ゴム層が重なり合う少なくとも一方の外周に着色ゴムが配設されていることが好ましく、流体の漏出により前記外皮ゴム層が迫り出して一様な平面状になると、この着色ゴムが露呈する結果、遠くからの視認が容易となる。また、前記折り込み部における少なくとも最外層に該当する箇所の外皮ゴム層が繊維材で補強されていることが好ましく、これによりホースが伸びた際における折り込み部の外皮ゴム層の平面化を確実なものとすることができる。さらに、前記折り込み部における外皮ゴム層同士の折り重なり合う部分が接着剤にて接着されていることが好ましく、また、外皮ゴム層が最外層の第１外皮ゴム層とその内側の第２外皮ゴム層との２層からなり、前記第１外皮ゴム層が前記折り込み部を形成し、該折り込み部形成箇所において第１外皮ゴム層と第２外皮ゴム層とが非接着であることが好ましい。これにより、ホースが伸び始めたときには、この部分から剥離が生じ、折り込み部に折り込まれていた外皮ゴム層の迫り出しが容易に始まるようになる。
【００１２】
また、本発明の流体輸送マリンホースにおいては、ホース本体に流体の漏出が生じた際、浮力材の内側に流体が浸入することによって単位長さ当たりの浮力が低下し、周囲の正常なホースに比べて喫水が大幅に下がり、また輸送流体による加圧でホース全体が良好に伸びるようにするために、前記二次補強層が前記浮力材を内層と外層とに２分割するように配設されていることが好ましく、さらに前記二次補強層が、ホース長手方向に対して５４度４４分より大きな角度をもった交差コードとその被覆ゴムとからなることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
図１は本発明の好適例であるマリンホースの要部断面図である。図中、内面ゴム１は、通常は耐油性を確保するため、例えばニトリルゴム等にて構成されている。この内面ゴム１の表面は合成繊維製のコード層２で巻回されており、このコード層２を囲って補強ワイヤ３が巻回されている。この補強ワイヤ３は、ホース内圧に耐えるだけの強度を確保するものであり、この補強ワイヤ３はゴム４に埋設されている。また、ゴム４に埋設された補強ワイヤ３の外周は外面ゴム５で被覆されている。尚、使用目的によってはこの補強ワイヤ３を省略する場合もある。このように内面ゴム１、コード層２、補強ワイヤ３およびその埋設ゴム４、並びに外面ゴム５とでホース本体が形成される。
【００１４】
かかるホース本体は、この外周を浮力材としての独立気泡をもつスポンジ層６をもって包囲され、このスポンジ層６の外周を最外殻となる外皮ゴム層８にて包むこととなる。本発明の好適例にあっては、図１に示すように、このスポンジ層６を上下２層に分断して二次補強層７が介在し、かつこの二次補強層７の交差コードにあっては、図２に示すように、ホース長手方向に対して、いわゆる静止角度５４度４４分よりも大きな角度（θ）をもって巻回されている。尚、二次補強層７は、一般にはナイロン、ポリエステルあるいはアラミド繊維等の合成繊維が好適に使用され、これにゴムが被覆された状態で用いられる。また、重ね得る二次補強層７の枚数は、ホースサイズによって異なり、漏出してきた流体を安全に保持できる耐圧に基づき設計されるものである。
【００１５】
上述の構造を有するマリンホースは、ホース本体に流体の漏出が生ずると輸送流体による加圧でホース全体が伸びる。即ち、上述の好適構造例の場合、初期ホース長さが１０．７ｍで、浮力が３０％のかかるホースがホース本体の破損を招いた場合、ホース長さが１３．７ｍで、浮力が２０％となり、更には操業後に流体によるホース内圧がゼロになったときには、ホース長さが１０．７ｍに戻り、浮力が１０％に変化する。このホースの変化の様子を図３に示す。図３の（イ）は、海面上のホースの様子を示しており、（ロ）は当該ホースの断面構造を示している。これらの図から明らかなように、ホース本体に流体Ｆの漏出が生ずるとホースが伸び、浮力が低下し、その後操業を停止するとホースの長さは元に戻るが、浮力は更に低下する。
【００１６】
本発明においては、上述のようにホース本体からの流体の漏出により伸びが生ずるホースにおいて、その外皮ゴム層８を、図４に示すように、第１外皮ゴム層８ａと第２外皮ゴム層８ｂとから構成し、第２外皮ゴム層８ｂ上にホース外表面の任意の場所で折り込まれた第１外皮ゴム層８ａの折り込み部９が形成されることが好ましい。この折り込み部９の折り込み形状および折り込みの大きさ、さらにはホース１本当たりの折り込み個数は特に制限されるべきものではなく、ホース本体からの漏出によりホースが伸びたとき、折り込み部９に折り込まれていた第１外皮ゴム層８ａが迫り出して一様な平面状となることが重要である。さらには、操業終了後に流体によるホース内圧がなくなりホースが元の長さになったとき、第１外皮ゴム層８ａの折り込み部９であった箇所が凸状に膨らんだ状態で存在することが重要である。
【００１７】
また、本発明の好適例においては、図４に示すように、第１外皮ゴム層８ａの折り込み部９における該第１外皮ゴム層８ａが重なり合う少なくとも一方の外周に着色ゴム１０を配設する。また、この好適例においては、折り込まれた第１外皮ゴム層８ａの最外層にあたる部分には、この部分の伸びを抑制するために、ホース長手方向に向かって補強繊維コード１１が埋設されている。図５は、ホース本体が損傷しその部分から流体が流出しつつホースが流体により加圧されて、第１外皮ゴム層８ａが伸び始めた状態からホースの使用圧力（１．５ＭＰａ）で完全に伸びきった状態までを示している。即ち、初期ホース長さが１０．７ｍのものが、ホース本体の破損でホース長さが１３．７ｍになったときの状態で、第１外皮ゴム層８ａは完全に伸びきり、第１外皮ゴム層８ａが一様な平面状となっている。この結果、予め折り込まれていた着色ゴム１０が露呈し、たとえ荒天時でも異常の発生を外部から視認することができるようになる。また、この着色ゴムを蛍光物質を用いて形成することにより、夜間においてもホースの異常を視認することができる。
【００１８】
図６に、第１外皮ゴム層８ａが完全に伸びきった後に操業を終了し流体の輸送を停止したときのホース状態を示す。図５に示す伸びきった状態からホース内圧がゼロになることでホースが縮み、元の長さ１０．７ｍになると、予め折り込まれていた第１外皮ゴム層８ａの箇所は、図示するように凸状に膨れた状態となる。これにより、たとえホースが伸びた状態で異常を察知できなくとも、その後においてホースの異常を視認することができる。
【００１９】
図７に、第１外皮ゴム層８ａの折り込み部９の好適構造例を示す。図示する接着面１２ａ、１２ｂ、１２ｃは，ホースが伸び始めたときに、これら部分から剥離するように周りの接着面よりも接着力を低く設定しておく必要がある。通常の使用条件下で剥離してはならないので、概略１．１〜１．９Ｎ／ｍｍの接着力が好ましい。なお、第１外皮ゴム層８ａと第２外皮ゴム層８ｂとは、折り込み部９の箇所では非接着とし、また第２外皮ゴム層８ｂとその内側面との間も非接着としておくことが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の流体輸送マリンホースにおいては、ホース本体に流体の漏出が生ずると輸送流体による加圧でホース全体が伸びたとき、外皮ゴム層に形成した折り込み部が迫り出して一様な平面状になることにより、たとえ荒天時でもホースの異常を検知することができ、更には輸送流体による加圧がない無加圧状態になったときでもその部分が凸状に膨らむことによって異常の有無を確実に検知することができる。特に、外皮ゴム層の折り込み部裏面に着色ゴムを配設することにより、より一層視認が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適例であるマリンホースの要部断面図である。
【図２】二次補強層の交差コードの部分平面図である。
【図３】漏出によるマリンホースの伸び縮みの様子を示す説明図である。
【図４】第１外皮ゴム層の折り込み部を示す説明図である。
【図５】図４に示す折り込み部の、ホースが伸び始めた状態から完全に伸びきった状態までを示す説明図である。
【図６】図４に示す折り込み部の、ホースが元の長さに戻った状態を示す説明図である。
【図７】折り込み部の接着箇所を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 内面ゴム
２ コード層
３ 補強ワイヤ
４ ゴム
５ 外面ゴム
６ スポンジ層
７ 二次補強層
８ 外皮ゴム層
８ａ 第１外皮ゴム層
８ｂ 第２外皮ゴム層
９ 折り込み部
１０ 着色ゴム
１１ 補強繊維コード

Claims (7)

1. ホース本体の外周に浮力材と二次補強層とを介して外皮ゴム層が配設されている流体輸送マリンホースであって、前記ホース本体に流体の漏出が生ずると輸送流体による加圧でホース全体が長手方向に伸びる流体輸送マリンホースにおいて、
   ホースの任意の場所に前記外皮ゴム層の折り込み部が形成され、前記漏出によりホースが長手方向に伸びると該折り込み部に折り込まれていた前記外皮ゴム層が迫り出して一様な平面状になることを特徴とする流体輸送マリンホース。
2. 前記折り込み部における外皮ゴム層が重なり合う少なくとも一方の外周に着色ゴムが配設されている請求項１記載の流体輸送マリンホース。
3. 前記折り込み部における少なくとも最外層に該当する箇所の外皮ゴム層が繊維材で補強されている請求項１または２記載の流体輸送マリンホース。
4. 前記折り込み部における外皮ゴム層同士の折り重なり合う部分が接着剤にて接着されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の流体輸送マリンホース。
5. 前記外皮ゴム層が最外層の第１外皮ゴム層とその内側の第２外皮ゴム層との２層からなり、前記第１外皮ゴム層が前記折り込み部を形成し、該折り込み部形成箇所において第１外皮ゴム層と第２外皮ゴム層とが非接着である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の流体輸送マリンホース。
6. 前記二次補強層が前記浮力材を内層と外層とに２分割するように配設されている請求項１〜５のうちいずれか一項記載の流体輸送マリンホース。
7. 前記二次補強層が、ホース長手方向に対して５４度４４分より大きな角度をもった交差コードとその被覆ゴムとからなる請求項１〜６のうちいずれか一項記載の流体輸送マリンホース。

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