JP5170883B2 - Flexible pipe laying device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば極低温である液化天然ガス等の流体を、海上に設置された浮体施設からタンカ等へ輸送する際に用いられる可撓管の敷設装置に関するものである。 The present invention relates to a flexible pipe laying apparatus used when a fluid such as liquefied natural gas having a very low temperature is transported from a floating facility installed on the sea to a tanker or the like.
従来、海底の油田等から算出した石油等を貯蔵する海上の浮体施設（基地）から、輸送用のタンカへ石油等を積み込むためには、浮体施設とタンカ等を樹脂製の浮遊式の可撓管を用いて接続し、石油等の輸送が行われている。 Conventionally, in order to load oil etc. into a tanker for transportation from an offshore floating facility (base) that stores oil calculated from an oil field etc. on the seabed, the floating facility and the tanker are made of a flexible floating type made of resin. The pipes are connected to transport oil and the like.
図１１は、従来の石油等の輸送に用いられる樹脂製可撓管の敷設装置７０を示す図である。敷設装置７０は、洋上浮体施設７７上に、複数のドラム７１ａ、７１ｂ、７１ｃが設けられる。ドラム７１ａ、７１ｂ、７１ｃにはそれぞれ可撓管７３ａ、７３ｂ、７３ｃが巻き付けられている。ドラム７３ａ、７３ｂ、７３ｃが回転軸７５ａ、７５ｂ、７５ｃを中心に回転して、図示を省略した送り装置によって可撓管７３ａ、７３ｂ、７３ｃが海上へ送り出される。可撓管７３ａ、７３ｂ、７３ｃは、積み込みが行われるタンカまで送り出されると、タンカと接続され、洋上浮体施設７７からタンカへ石油等が積み込まれる。 FIG. 11 is a diagram showing a conventional resin flexible pipe laying device 70 used for transporting petroleum or the like. The laying device 70 is provided with a plurality of drums 71a, 71b, 71c on an offshore floating facility 77. Flexible tubes 73a, 73b, and 73c are wound around the drums 71a, 71b, and 71c, respectively. The drums 73a, 73b, and 73c rotate around the rotation shafts 75a, 75b, and 75c, and the flexible tubes 73a, 73b, and 73c are sent to the sea by a feeding device that is not shown. When the flexible tubes 73a, 73b, and 73c are sent to the tanker where the loading is performed, the flexible tubes 73a, 73b, and 73c are connected to the tanker, and oil or the like is loaded from the offshore floating facility 77 to the tanker.
一方、地上または近海のガス田等から算出した天然ガス等は、基地で液化され貯蔵される。液化天然ガス（以下「ＬＮＧ」）を輸送用のタンカに積み込む際には、沿岸基地に設けられた多関節型のローディングアームが用いられる。ＬＮＧ受け入れ基地としては、例えばローディングアーム方式を採用した特許文献１記載のＬＮＧ受け入れ基地およびＬＮＧ出荷基地システムがある（特許文献１）。
しかし、特許文献１のようなローディングアーム方式は、地上基地からタンカへの積み込みは可能であるが、外海のガス田に設置されたＬＮＧを生産貯蔵するような浮体施設から、タンカへＬＮＧを積み込む際には、波等によって相互に大きく揺れる施設とタンカ間の動きにローディングアームが追従することができず、また、設備の大型化を招くという問題がある。
However, although the loading arm system as in
また、従来の石油の輸送方法のように、樹脂製の浮遊式の可撓管７３を用いて、流体をタンカへ積み込む方式では、ＬＮＧ等の極低温流体への対応が困難であるという問題がある。これは、従来の樹脂製の浮遊式の可撓管は極低温ではもろくなり十分な可撓性が得られず、このため金属製の管を使用する必要があり、耐久性と断熱性を併せ持つ可撓管が要求されるためである。 Further, in the conventional method of transporting petroleum, the method of loading a fluid into a tanker using a resin floating flexible tube 73 is difficult to cope with a cryogenic fluid such as LNG. is there. This is because conventional resin-made floating flexible tubes are fragile at extremely low temperatures and cannot be sufficiently flexible, so it is necessary to use a metal tube, which has both durability and heat insulation. This is because a flexible tube is required.
また、このような金属を用いた高耐久性、高断熱性を併せ持つ可撓管を採用すると、疲労を考慮する必要があるという問題がある。特に、可撓管をドラム等に巻き付ける際および送り出す際には可撓管には曲げ変形が生じる。このため、可撓管のドラムへの巻き付けおよび送り出しの際に、可撓管には疲労が蓄積され、可撓管の寿命を縮めるという問題がある。 Further, when a flexible tube using such a metal having both high durability and high heat insulation is employed, there is a problem that it is necessary to consider fatigue. In particular, when the flexible tube is wound around a drum or the like and sent out, bending deformation occurs in the flexible tube. For this reason, when the flexible tube is wound around the drum and delivered, there is a problem that fatigue is accumulated in the flexible tube and the life of the flexible tube is shortened.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、海上の浮体施設からタンカへの流体、特に低温流体を積み込む際に使用する可撓管を送り出すことが可能であり、可撓管の疲労の蓄積を抑制することで可撓管の寿命を延ばし、可撓管の敷設作業が容易な敷設装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to send out a flexible tube used when a fluid, particularly a low-temperature fluid, is loaded from a floating facility at sea to a tanker. An object of the present invention is to provide a laying device that extends the life of a flexible tube by suppressing the accumulation of fatigue and facilitates the laying operation of the flexible tube.
前述した目的を達成するため、本発明は、洋上浮体施設に設けられ、流体輸送用の可撓管の敷設装置であって、移動可能になるよう設けられたガイドと、前記ガイドに掛けられた可撓管と、前記可撓管を前記洋上浮体施設から海上へ送り出し、または前記可撓管を海上から前記洋上浮体施設へ送り入れることが可能な、可撓管の送り装置と、前記ガイドを移動させるガイドの移動装置と、を具備し、前記可撓管の送り装置と前記ガイドの移動装置とは同期しており、前記可撓管が送り出され、または送り入れられながら前記ガイドが移動することを特徴とする可撓管の敷設装置である。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a flexible pipe laying device for transporting fluid, which is provided in an offshore floating facility, and a guide provided so as to be movable, and is hung on the guide. A flexible tube, a flexible tube feeding device capable of feeding the flexible tube from the offshore floating facility to the sea, or feeding the flexible tube from the ocean to the offshore floating facility, and the guide A moving device for the guide to be moved, and the flexible tube feeding device and the guide moving device are synchronized, and the flexible tube is fed out or moved while being fed. This is a flexible pipe laying device.
流体を供給する可撓管接続部が、前記可撓管のいずれの端部にも接続可能であり、前記可撓管の一方の端部が可撓管接続部に接続され、前記可撓管の他方の端部が海上へ送り出されてもよく、また、前記ガイドが一対並設され、前記可撓管は前記一対のガイドのいずれにも掛けることが可能であり、前記可撓管の曲げ方向を変更可能であってもよい。 A flexible tube connecting portion for supplying a fluid can be connected to either end of the flexible tube, and one end of the flexible tube is connected to the flexible tube connecting portion, and the flexible tube The other end of the flexible tube may be sent to the sea, and a pair of the guides are provided side by side, and the flexible tube can be hung on either of the pair of guides. The direction may be changeable.
前記ガイドは複数段設けられ、前記可撓管は前記複数のガイドのそれぞれに複数掛けられてもよく、この場合、複数段に設けられた前記ガイドは、それぞれ個別に移動可能であってもよい。また、前記流体は液化天然ガスであってもよい。 The guide may be provided in a plurality of stages, and the flexible tube may be hung on each of the plurality of guides. In this case, the guides provided in the plurality of stages may be individually movable. . The fluid may be liquefied natural gas.
本発明によれば、ガイドによって可撓管がＵ字状に曲げられ、ガイドの往復動作に応じて可撓管が海上へ送り出されるため、可撓管の半分には曲げが生じないため、曲げが生じない部分には、疲労による影響を受けることがない。特に、輸送する流体がＬＮＧのような極低温流体の場合には、可撓管に金属が用いられるため、曲げを生じさせなければ、その部分の疲労による可撓管の寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, the flexible tube is bent into a U shape by the guide, and the flexible tube is sent out to the sea according to the reciprocating motion of the guide. The portion where no occurrence occurs is not affected by fatigue. In particular, when the fluid to be transported is a cryogenic fluid such as LNG, a metal is used for the flexible tube. Therefore, if bending is not caused, the life of the flexible tube can be extended due to fatigue of the portion. .
また、可撓管への流体を供給する供給部と可撓管端部の接続にあたっては緊急時の自動切り離し装置やガスリリーフ装置のような各種安全設備を介して取り付ける必要があり、特に流体が極低温であるため、可撓管端部を含む各安全設備を時間をかけて予冷して接続する必要があり、限られた作業時間において可撓管端部の接続作業に要する時間の比率が大きい。
そこで、少なくとも可撓管の一端が常に流体供給部と接続されていれば、他方の端部をタンカの接続が終了するため、敷設作業工数が削減される。また、可撓管のいずれの端部も供給部へ接続可能とすれば、流体の供給部と接続されていない側の端部が、可撓管の送り出し側となるため、接続部を変更することで、可撓管の送り出し端部を変更することができ、このため、送り出し時に可撓管に曲げが生じない部分を変えることができる。したがって、可撓管の使用により生じる可撓管全体が受ける疲労の蓄積を抑制することができる。
In addition, when connecting the supply section for supplying fluid to the flexible tube and the end of the flexible tube, it is necessary to attach it through various safety equipment such as an automatic disconnection device and a gas relief device in an emergency. Since it is extremely low temperature, it is necessary to pre-cool and connect each safety equipment including the flexible tube end, and the ratio of the time required for the connection work of the flexible tube end in the limited work time is large.
Therefore, if at least one end of the flexible tube is always connected to the fluid supply unit, the connection of the tanker is completed at the other end, so that the laying work man-hour is reduced. Also, if any end of the flexible tube can be connected to the supply unit, the end on the side not connected to the fluid supply unit becomes the delivery side of the flexible tube, so the connection unit is changed. Thus, it is possible to change the delivery end portion of the flexible tube, and therefore, it is possible to change a portion where the flexible tube is not bent during delivery. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of fatigue experienced by the entire flexible tube caused by the use of the flexible tube.
また、一対の併設されたガイドを用い、いずれのガイドにも可撓管を設けることが可能であるとすれば、可撓管の曲げ方向を変えることができるため、可撓管が同一方向に曲げられることにより疲労の影響を抑制でき、可撓管の寿命をより延ばすことができる。 Also, if a pair of guides are used and a flexible tube can be provided in any of the guides, the bending direction of the flexible tube can be changed. By bending, the influence of fatigue can be suppressed, and the life of the flexible tube can be further extended.
さらに、ガイドを複数段に設ければ、複数の可撓管を効率よく海上へ送り出すことができ、複数の可撓管によって流体を輸送するため、より短時間にタンカへの積み込みを完了することができる。 Furthermore, if a plurality of guides are provided, a plurality of flexible tubes can be efficiently sent out to the sea, and the fluid is transported by the plurality of flexible tubes, so that loading into the tanker can be completed in a shorter time. Can do.
本発明によれば、海上の浮体施設からタンカへの流体、特に低温流体を積み込む際に使用する可撓管を送り出すことが可能であり、可撓管の疲労の蓄積を抑制することで可撓管の寿命を延ばし、可撓管の敷設作業が容易な、可撓管の敷設装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to send out a flexible tube used when loading a fluid, particularly a low-temperature fluid, from a floating facility on the sea to a tanker, and by suppressing the accumulation of fatigue of the flexible tube, the flexible tube It is possible to provide a flexible pipe laying device that extends the life of the pipe and facilitates the work of laying the flexible pipe.
以下、本発明の実施の形態にかかる敷設装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる敷設装置１を示す図である。敷設装置１は主に、ガイド１３、可撓管１１、送り装置２３、ウインチ１７、ローラ２１等により構成される。
Hereinafter, the
敷設装置１は、洋上浮体施設３上に設けられる。洋上浮体施設３は、特に外海上に設けられ、海底ガス田から算出した天然ガスを液化し、貯蔵する貯蔵基地である。洋上浮体施設３に貯蔵されたＬＮＧは定期的にタンカ５へ輸送される。敷設装置１は、ＬＮＧの輸送の際に、タンカ５の受給部９へ向けて、流体を輸送する可撓管１１を海上へ送り出す。
The
可撓管１１は可撓性を有するパイプであり、一方の端部が供給部７に接続されている。供給部７は、ＬＮＧを供給する可撓管との接続部である。ＬＮＧの輸送の際には、可撓管１１の他方の端部がタンカ５の受給部９に接続され、供給部７から受給部９へのＬＮＧの積み込みが行われる。なお、可撓管１１の詳細は後述する
The
洋上浮体施設３上には、可撓管１１の送り出し方向（洋上浮体施設３の長手方向）にガイドレール１９が設けられる。ガイドレール１９の両端には、それぞれストッパ１６ａ、１６ｂが設けられる。ガイドレール１９上にはガイド１３が設置される。ガイド１３は一方に所定の曲率を有する半円形状の部材である。
On the offshore
ここで、所定の曲率とは、ガイド１３に掛けられる可撓管１１の許容曲げ半径よりも大きな曲率である。許容曲げ半径とは、可撓管１１が曲げによって塑性変形を受けない最小の半径をいう。
Here, the predetermined curvature is a curvature larger than the allowable bending radius of the
ストッパ１６ａ、１６ｂは、ガイド１３のガイドレール１９上の移動可能範囲を制限する。したがって、ガイド１３は、ガイドレール１９上のストッパ１６ａ、１６ｂ間をガイドレール１９に沿って移動可能である。なお、ガイド１３の構造の詳細は後述する。
The stoppers 16 a and 16 b limit the movable range of the
ガイド１３の移動方向の両側（前後方向）には、ガイドレール１９に平行にワイヤ１５ａ、１５ｂが設けられる。ワイヤ１５ａ、１５ｂは他方をそれぞれウインチ１７ａ、１７ｂに巻き付けられている。ウインチ１７ａ、１７ｂは同期しており、例えば、ウインチ１７ａによりワイヤ１５ａが巻き取られる際には、ウインチ１７ｂからワイヤ１５ｂが送り出される。したがって、ガイド１３は、ワイヤ１５ａ、１５ｂによりそれぞれの方向に引っ張られて、ガイドレール１９上を走行する。すなわち、ウインチ１７ａ、１７ｂはガイド１３の移動装置として機能する。
Wires 15 a and 15 b are provided in parallel to the
ガイドレール１９の一方の外側には、ガイドレール１９に平行に複数のローラ２１が設けられる。ローラ２１は、可撓管１１が海上へ送り出される際に、可撓管１１の移動を補助するためのものである。したがって、ローラ２１は、可撓管１１の送り出し側に設けられる。なお、可撓管１１と洋上浮体施設３とのすべりが良く、可撓管１１が洋上浮体施設３上を容易に移動可能であれば、ローラ２１は不要である。
On one outer side of the
可撓管１１が送り出される位置の近傍には、送り装置２３が設けられる。送り装置２３は、可撓管１１を洋上浮体施設３から海上へ送り出し、または可撓管１１を海上から洋上浮体施設３へ送り入れる（戻す）ための装置である。なお、以下の説明においては、主に、可撓管１１が海上へ送り出される場合についてを説明する。送り装置２３は、例えば一対のベルト状の無限軌道であり、一対の無限軌道間に可撓管１１を挟み込み、無限軌道を動作することで、可撓管１１を海上へ送り出すことができる。なお、送り装置２３は、無限軌道に限られず、送りローラ等であっても良い。
A
可撓管１１は、一方の端部が供給部７に接合される。供給部７との接続部には、図示を省略した緊急切り離し装置や漏洩検知器等が設けられる。さらに可撓管１１は、送り出し方向とは反対側に向けて配設されて、ガイド１３の曲率部１４に掛けられて方向を反転して、送り出し方向に向けてＵ字状に配設され、送り装置２３を介して海上へ送り出される。
One end of the
送り装置２３によって、可撓管１１が海上へ送り出されると、送り装置２３の送り速度に応じて、ガイド１３がガイドレール１９上を移動する。すなわち、ガイド１３の移動装置であるウインチ１７ａ、１７ｂと送り装置２３とは同期しており、送り装置２３の送り速度に応じて、ウインチ１７ａによってワイヤ１５ａが巻取られ、ガイド１３はガイドレール１９に沿って、可撓管１１の送り出し方向へ移動することができる。この際、可撓管１１は、ローラ２１上を移動しながら、海上へ送り出される。
When the
次に、可撓管１１について説明する。可撓管１１は、可撓性を有するパイプであり、石油等の常温の流体を輸送するためには、従来から使用される樹脂管でよいが、ＬＮＧなどの極低温流体を輸送するためには、高い断熱性、耐久性等が要求される。
Next, the
図２は、可撓管１１の構成を示す図である。流体が流れる最内部には金属製の波付き管２５が設けられる。波付き管２５によって、可撓管１１は内部を流れる流体の内圧に耐えることができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
なお、通常、流体の輸送効率を考慮して、１０万から１５万トンクラスのタンカが利用される。また、海上は天候の変動も激しいため、タンカ等への流体の積み込み作業は、通常２４時間以内に終了することが望まれる。したがって、積み込み効率を考慮すると、可撓管１１の径は４００ｍｍ程度のものが２本〜３本程度使用される。但し、可撓管１１の径は、流体の輸送効率を高めるためには大きい方が望ましいが、可撓管１１の許容曲げ半径が大きくなり、可撓管１１の敷設装置が大型化するため、可撓管１１の径や本数は使用条件等に応じて適宜決定される。
Normally, 100,000 to 150,000 ton class tankers are used in consideration of fluid transportation efficiency. In addition, since the weather varies greatly on the sea, it is desirable that the operation of loading a fluid into a tanker or the like is usually completed within 24 hours. Therefore, considering the loading efficiency, about 2 to 3
また、波付き管２５は可撓性を有し、所定の曲げ半径以上であれば自由に曲げることができる。ここで、所定の曲げ半径とは、可撓管１１の許容曲げ半径であり、可撓管１１の塑性変形による管の潰れなどが生じない曲げの曲率をいう。通常、可撓管１１の許容曲げ半径は、可撓管１１の径の１０倍程度であり、望ましくは可撓管１１の径の１５倍程度と設定される。
The corrugated tube 25 is flexible and can be bent freely as long as it has a predetermined bending radius or more. Here, the predetermined bending radius is an allowable bending radius of the
例えば、可撓管１１は内径４００ｍｍ、外径５００ｍｍ程度のものが使用できるが、この場合の許容曲げ半径は５ｍと設定され、望ましくは、７．５ｍ程度である。したがって、前述のガイド１３の曲率部１４の曲率は、少なくとも許容曲げ半径以上である必要がある。
For example, the
波付き管２５の外層には、座床層２７が設けられる。座床層２７は波付き管２５の外周の凹凸を平らにするための層で、例えば不織布層である。座床層２７の外層には補強層２９が設けられる。補強層２９は、可撓管１１の軸方向の変形を抑制する。補強層２９は例えば繊維織物テープまたは金属テープであり、可撓管１１の軸方向に交互巻きされる。
A floor layer 27 is provided on the outer layer of the corrugated tube 25. The floor layer 27 is a layer for flattening irregularities on the outer periphery of the corrugated tube 25, and is, for example, a nonwoven fabric layer. A reinforcement layer 29 is provided on the outer layer of the floor layer 27. The reinforcing layer 29 suppresses deformation of the
補強層２９の外層は断熱層３１が設けられる。断熱層３１は、波付き管２５内部を流れる極低温流体と外部とを断熱し、可撓管１１の外層の温度低下を防ぐとともに、外部からの熱を流体に伝達することを防ぐ。断熱層３１は例えば不織布が用いられる。断熱層３１の外層には防水層３３が設けられる。防水層３３は樹脂製であり、可撓管１１の変形に追従するとともに、海水等が可撓管１１内部へ浸入することを防ぐ。なお、断熱層３１によって、防水層３３は極低温流体による温度の影響が少ない。したがって、防水層３３は脆化することがない。
A heat insulating layer 31 is provided on the outer layer of the reinforcing layer 29. The heat insulating layer 31 insulates the cryogenic fluid flowing inside the corrugated tube 25 from the outside, prevents a temperature drop of the outer layer of the
可撓管１１によれば、極低温の流体を輸送することができ、また、洋上浮体施設３とタンカとの波による相対的な位置変動等に対して可撓性を有するため追従でき、また、洋上浮体施設３上で保管時に、場所を取ることがない。なお、可撓管１１の構成は、図２の構成に限られない。取り扱う流体の特性や使用条件等に応じて変更することができる。
According to the
次に、ガイド１３について詳細を説明する。図３は、ガイド１３を示す図で、図３（ａ）はガイド１３の斜視図、図３（ｂ）は正面図である。なお、図３中、ガイド１３に掛けられた状態の可撓管１１を点線で示す。ガイド１３は、一方に所定の曲率を有する曲率部１４を有する半円形状の部材である。曲率部１４には、ガイド１３に掛けられる可撓管１１の径に応じて円弧状の凹部１８が設けられる。したがって、可撓管１１は、曲率部１４の凹部１８に掛けられ、方向を反転する。
Next, details of the
ガイド１３の下端近傍には、接続部３５ａ、３５ｂが設けられる。接続部３５ａ、３５ｂはワイヤ１５ａ、１５ｂとの接続部である。ガイド１３の下方には、車輪３７が設けられる。車輪３７はガイドレール１９上を走行可能である。したがって、ガイド１３は、ワイヤ１５ａ、１５ｂにより引っ張られた方向に、車輪３７によってガイドレール１９上を前後方向に走行可能である。なお、ガイド１３の材質はある程度の強度を有し、耐磨耗性に優れる材質であることが望ましく、例えば樹脂製、金属製でよい。ガイド１３と可撓管１１とのすべりが悪い場合には、凹部１８にガイドローラを別途設けることもできる。
In the vicinity of the lower end of the
図４は、ガイド１３の凹部１８に該当する部位に、複数のガイドローラ１２ｂを設けたガイド１２ａを示す図で、図４（ａ）はガイド１３のａ斜視図、図４（ｂ）は正面図である。なお、図４中、ガイド１３に掛けられた状態の可撓管１１を点線で示す。
4A and 4B are views showing a guide 12a in which a plurality of guide rollers 12b are provided in a portion corresponding to the concave portion 18 of the
ガイド１３ａは、前述のガイド１３の可撓管１１との接触部である凹部１８に該当する部位に、ガイド１２ａの曲率部１４に沿って複数のガイドローラ１２ｂが設けられる。ガイドロール１２ｂは、円筒形のローラの略中央部が可撓管１１の外径に応じてくびれた形状である。
The guide 13a is provided with a plurality of guide rollers 12b along the curvature portion 14 of the guide 12a at a portion corresponding to the concave portion 18 which is a contact portion of the
ガイドローラ１２ｂは、ガイド１２ａ本体から外側にはみだしている。可撓管１１は、ガイドローラ１２ｂのくびれ部に掛けられ、方向を反転する。したがって、可撓管１１はガイドローラ１２ｂによって、ガイド１２ａ本体と擦れ合うことがない。このため、ガイドローラ１２ｂが設けられたガイド１２ａを用いることで、可撓管１１の擦れによる損傷等がない。なお、ガイドローラ１２ｂは、ある程度の強度を有すれば良く、樹脂製、金属製等が使用できる。本発明においては、必要に応じてガイド１３、ガイド１２ａのいずれを使用してもよいが、以降の説明においては、ガイド１３を使用した場合について説明する。
The guide roller 12b protrudes outward from the guide 12a main body. The
次に、敷設装置１による可撓管１１の送り出し作業の工程を説明する。図５〜図７は、敷設装置１によって可撓管１１が送り出される工程を示す図である。
Next, the process of sending out the
通常の状態では、図５に示すように可撓管１１は洋上浮体施設３上にＵ字状に設けられる。ここで、洋上浮体施設３は、長さがおおよそ３００ｍ程度であり、付帯設備等を考慮すると、可撓管１１の設置スペースはさらに短い。一方、洋上浮体施設３から、積み込みが行われるタンカまでの距離は、安全上２００ｍ程度が必要である。このため、可撓管１１の洋上浮体施設３からの送り出し長さは、３００ｍ以上が必要である。したがって可撓管１１を洋上浮体施設３上に１直線状に設置することは不可能である。敷設装置１によれば、可撓管１１はＵ字状に設けられるため、洋上浮体施設３上に、１５０ｍ程度の可撓管設置長さが確保できれば、ドラム等への巻き付けを行うことなく、可撓管１１を設置することができる。
In a normal state, the
可撓管１１の一方の端部は、供給部７に常時接続されている。ガイド１３は、供給部７および可撓管１１の送り出し方向とは最も遠い側に位置する。すなわち、ウインチ１７ｂによってワイヤ１５ｂが巻き取られ、ウインチ１７はワイヤ１５ａを送り出した状態である。
One end of the
可撓管１１は、供給部７からガイド１３を介してＵ字状に曲げられて設置され、送り出し方向を向いている部分（図５の紙面に向かって右半分）の可撓管１１はローラ２１上に配置される。すなわち、可撓管１１の略半分はローラ２１上に設けられている。
The
可撓管１１の端部には継手２４が設けられる。可撓管１１の先端部の継手２４近傍には送り装置２３が設けられており、可撓管１１は送り装置２３によって挟まれている。
A joint 24 is provided at the end of the
次に、図６に示すように送り装置２３およびウインチ１７ａ、１７ｂを動作させて可撓管１１を海上へ送り出す。送り装置２３の送り速度に応じて、可撓管１１はＢ方向へ送り出される。可撓管１１は、例えば、海上を走行する小型船により、タンカ５の受給部９へ向けて海上を運搬される。この際、送り装置２３の送り速度に応じて、ウインチ１７ａはワイヤ１５ａを巻取り、同時に、ウインチ１７ｂはワイヤ１５ｂを送り出す。したがって、可撓管１１の送り速度に応じて、ガイド１３はＡ方向へ移動する。送り装置２３による可撓管１１の送り速度と、ウインチ１７ａ、１７ｂによるガイド１３の移動速度は同期しているため、可撓管１１は常にガイド１３に掛けられた状態を維持する。なお、ガイド１３の移動速度は、可撓管１１の送り速度の約半分である。
Next, as shown in FIG. 6, the
この際、ガイド１３はガイドレール１９上を移動するため、ガイド１３の移動時にガイド１３が曲がったり傾いたりすることはない。また、ローラ２１上の可撓管１１は、ローラ２１によって容易に移動することができるため、可撓管１１の送り出し時の抵抗を小さくすることができる。
At this time, since the
更に、送り装置２３によって可撓管１１を送り続け、図７に示すように、ガイド１３がガイドレール１９の端部（ストッパ１６ａ）まで移動した段階で、送り装置２３およびウインチ１７ａ、１７ｂが停止し、可撓管１１の送り出しを停止する。この状態で、継手２４を図示を省略したタンカへ接続し、流体の輸送を開始する。なお、タンカ５への流体の輸送が終了後、逆の作業により、ガイド１３を元の位置に戻して、可撓管１１を洋上浮体施設３上に完全に引き上げた状態で、流体の積み込み作業が終了する。
Further, the
以上説明したように、本実施の形態にかかる敷設装置１によれば、可撓管１１をガイド１３に掛けてＵ字状に維持するため、可撓管１１を許容曲げ半径以上に保つことができ、ガイド１３の移動に伴い可撓管１１を送り出すため、可撓管１１の長さ方向の約半分は、可撓管１１の送り出しの際にもまっすぐに保たれて曲げられることがない。このため、可撓管１１に金属管を使用しても、可撓管１１の略半分は疲労を受けることがない。したがって、特に極低温流体の輸送に適した可撓管１１を効率よく送り出すことができる。また、可撓管１１をガイド１３に掛けなおして、反転して使用すれば、可撓管１１の曲げ疲労履歴が可撓管１１全体に均一となり、疲労による可撓管１１の寿命を延ばすことができる。
As described above, according to the
例えば、荷役頻度を３回／月とし、荷役時間を２４時間、この間の平均波高３ｍ、平均波周期６秒として波による可撓管の疲労を算出し、可撓管径の１４倍の曲げが２回（可撓管の送り出しおよび巻取り）発生するとして、可撓管の送りによる疲労を算出して、波および送りによる疲労を合算して、可撓管の疲労による耐用年数を算出すると、通常のドラム巻き等による耐用年数に対して、可撓管の曲げ位置を変えて可撓管への送りによる疲労が半減するとすれば、約５０％程度の寿命向上が見込まれる。 For example, assuming that the cargo handling frequency is 3 times / month, the cargo handling time is 24 hours, the mean wave height is 3 m, and the mean wave period is 6 seconds, the fatigue of the flexible tube due to the wave is calculated, and the bending of the flexible tube diameter is 14 times Assuming that twice (feeding and winding of the flexible tube) occurs, calculating fatigue due to feeding of the flexible tube, adding fatigue due to waves and feeding, and calculating the service life due to fatigue of the flexible tube, If the bending position of the flexible tube is changed and the fatigue due to feeding to the flexible tube is halved with respect to the service life due to normal drum winding or the like, a life improvement of about 50% is expected.
また、可撓管１１の一方の端部は常に供給部７に接続されているため、可撓管１１の送り出し後に、改めて供給部７と可撓管１１とを接続する必要がない。したがって、可撓管１１による流体の輸送工数を削減することができる。
In addition, since one end of the
ガイド１３は曲率部１４を有し、曲率部１４の曲率が可撓管１１の許容曲げ半径よりも十分に大きければ、可撓管１１をガイド１３に掛けた際にも、可撓管１１が損傷することがない。また、ガイド１３には凹部１８が設けられるため、可撓管１１がガイド１３から外れることがない。さらに、ガイド１３はガイドレール１９上を走行するため、ガイド１３が移動時に曲がったり、傾いたりすることがない。
The
また、ガイド１３の移動装置であるウインチ１７ａ、１７ｂと送り装置２３とは同期しており、送り装置２３による可撓管１１の送り速度と、ウインチ１７ａ、１７ｂによるガイド１３の移動速度は同期する。したがって可撓管１１は常にガイド１３に掛けられた状態を維持する。
Further, the
また、可撓管１１が洋上浮体施設３上を移動する部位には、ローラ２１が設けられる。このため、洋上浮体施設３上での可撓管１１の移動抵抗が削減され、送り装置２３を小型化することができる。
Further, a
次に、第２の実施の形態にかかる敷設装置４０について説明する。以下の実施の形態において、図１〜図７に示す敷設装置１と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図７と同一番号を付し、重複した説明を避ける。第２の実施の形態にかかる敷設装置４０は敷設装置１とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なる。すなわち、敷設装置４０は敷設装置１に対して、供給部７が可撓管１１のいずれの端部とも接続可能であり、また、ローラ２１、送り装置２３がガイドレール１９の両側に設けられる点で異なる。
Next, the laying apparatus 40 according to the second embodiment will be described. In the following embodiment, the same number as FIG. 1-7 is attached | subjected to the component which performs the same function as the laying
図８（ａ）は、敷設装置４０を示す図である。敷設装置４０では、可撓管１１の両端に継手２４ａ、２４ｂがそれぞれ設けられる。供給部７は、継手２４ａ、２４ｂのいずれにも接続可能に設けられる。すなわち、供給部７は、回転動作が可能であり、または一対の供給部７をバルブによって切り替え、流路の変更をおこなうことが可能である。
FIG. 8A is a diagram illustrating the laying device 40. In the laying device 40, joints 24a and 24b are provided at both ends of the
ローラ２１はガイドレール１９に沿って、ガイドレール１９の両側に複数設けられる。可撓管１１の端部（継手２４ａ、２４ｂ）の近傍には、それぞれ送り装置２３ａ、２３ｂが設けられる。すなわち、可撓管１１は送り装置２３ａ、２３ｂそれぞれに挟まれる。可撓管１１は、可撓管１１の略中央がガイド１３に掛けられてＵ字状に保持され、可撓管１１の直線部分はローラ２１上に配置される。
A plurality of
図８（ｂ）に示すように、継手２４ａを供給部７と接続した場合には、継手２４ｂ側が海上へ送り出される。したがって、送り装置２３ａは動作させずに、送り装置２３ｂのみが稼動する。送り装置２３ｂとガイド１３の移動装置であるウインチ１７ａ、１７ｂとは同期しており、送り装置２３ｂの動作に応じてガイド１３が動作する。可撓管１１は送り側のローラ２１上を移動して、海上へ送り出される。この場合、可撓管１１の略中央から継手２４ｂまでの間は、曲げ変形を受けることがなくまっすぐに海上へ送り出される。
As shown in FIG. 8B, when the joint 24a is connected to the supply unit 7, the joint 24b side is sent out to the sea. Therefore, only the
一方、図８（ｃ）に示すように、継手２４ｂを供給部７と接続した場合には、継手２４ａ側が海上へ送り出される。したがって、送り装置２３ｂは動作させずに、送り装置２３ａのみが稼動する。送り装置２３ａとガイド１３の移動装置であるウインチ１７ａ、１７ｂとは同期しており、送り装置２３ａの動作に応じてガイド１３が動作する。可撓管１１は送り側のローラ２１上を移動して、海上へ送り出される。この場合、可撓管１１の略中央から継手２４ａまでの間は、曲げ変形を受けることがなくまっすぐに海上へ送り出される。
On the other hand, as shown in FIG. 8C, when the joint 24b is connected to the supply unit 7, the joint 24a side is sent out to the sea. Therefore, only the feeding device 23a operates without operating the
継手２４ａ、２４ｂと供給部７との接続は、可撓管１１の送り出し前に予め行われる。すなわち、継手２４ａ、２４ｂのいずれの側を海上へ送り出すかを決定し、反対側の継手を供給部７へ接続する。このため、可撓管１１の送り出し作業時には、可撓管１１と供給部７との接続作業を行う必要はない。
The connection between the joints 24a and 24b and the supply unit 7 is performed in advance before the
第２の実施の形態にかかる敷設装置４０によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、供給部７が可撓管１１の両端と接続可能であるため、可撓管１１のいずれの側をも海上へ送り出すことが可能である。この際、海上へ送り出される側の可撓管１１は曲げ変形を受けることなく海上へ送り出されるため、送り出される側の可撓管１１へ疲労が蓄積されることがない。
According to the laying apparatus 40 concerning 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. Moreover, since the supply part 7 can be connected to both ends of the
また、可撓管１１の送り出し方向を使用の度に変えることで、可撓管１１の曲げ変形を受ける部位を変えることができる。すなわち、可撓管１１の略中央から継手２４ａ、２４ｂそれぞれに向かう可撓管１１のそれぞれの半分の部位で、使用によって疲労が蓄積される側と変形を受けない側とで入れ替えることができる。このため、可撓管１１全体が曲げ疲労を受けるまでに可撓管１１の送り出しを２回行うことができる。したがって、可撓管１１の疲労による寿命を延ばすことができる。
Moreover, the site | part which receives the bending deformation of the
次に、第３の実施の形態にかかる敷設装置５０について説明する。第３の実施の形態にかかる敷設装置５０は敷設装置１とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なる。すなわち、敷設装置５０は敷設装置１に対して、ガイド１３、ウインチ１７ａ、１７ｂ、送り装置２３等がそれぞれ一対設けられ、併設される。
Next, the laying apparatus 50 according to the third embodiment will be described. The laying device 50 according to the third embodiment has substantially the same configuration as the
図９は、敷設装置５０を示す図である。敷設装置５０は、洋上浮体施設３上にガイドレール１９ａ、１９ｂが平行に設けられ、それぞれの上にガイド１３ａ、１３ｂが設けられる。ガイド１３ａ、１３ｂにはそれぞれ、ワイヤ１５ａ、１５ｂ、ワイヤ１５ｃ、１５ｄが設けられる。ワイヤ１５ａ、１５ｂはそれぞれウインチ１７ａ、１７ｂと接続され、ワイヤ１５ｃ、１５ｄはウインチ１７ｃ、１７ｄと接続される。
FIG. 9 is a diagram illustrating the laying device 50. In the laying device 50, guide rails 19a and 19b are provided in parallel on the offshore floating
ガイドレール１９ａ、１９ｂそれぞれの外側には、ガイドレール１９ａ、１９ｂに沿って複数のローラ２１ａ、２１ｂが設けられる。ローラ２１ａ、２１ｂの可撓管１１送り出し方向の端部近傍には、送り装置２３ａ、２３ｂがそれぞれ設けられる。
A plurality of rollers 21a and 21b are provided on the outer sides of the guide rails 19a and 19b along the guide rails 19a and 19b.
可撓管１１は、一方の端部が供給部７と接続される。可撓管１１はガイドレール１９ａ、１９ｂの間（ガイド１３ａ、１３ｂの間）をまっすぐに配設されて、可撓管１１の略中央部がガイド１３ａに掛けられて方向を反転させ、ローラ２１ａ上を略まっすぐに配置されて、送り装置２３ａに挟まれる。可撓管１１の送り出し時には、送り装置２３ａを稼動して、可撓管１１を海上へ送り出す。ガイド１３ａは、送り装置２３ａと同期してガイド１３ａの移動装置であるウインチ１７ａ、１７ｂによってガイドレール１９ａ上を移動する。
One end of the
一方、敷設装置５０を使用後、再度可撓管１１を送り出す前に、可撓管１１をガイド１３ａから１３ｂへ掛けなおす。なお図中、この状態の可撓管１１を点線で示す。可撓管１１の略中央部がガイド１３ｂに掛けられて方向を反転させ、ローラ２１ｂを略まっすぐに配置されて、送り装置２３ｂに挟まれる。可撓管１１の送り出し時には、送り装置２３ｂを稼動して、可撓管１１を海上へ送り出す。ガイド１３ｂは、送り装置２３ｂと同期してガイド１３ｂの移動装置であるウインチ１７ｃ、１７ｄによってガイドレール１９ｂ上を移動する。
On the other hand, after using the laying device 50, before sending out the
第３の実施の形態にかかる敷設装置５０によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、可撓管１１を一対のガイド１３ａ、１３ｂいずれにも掛けることができ、供給部７と接続された可撓管１１に対して、左右いずれの方向からも海上へ送り出すことができる。したがって、可撓管１１を送り出す度に可撓管１１の曲げ方向を変えることができる。このため、可撓管１１の同一方向への曲げが解消され、疲労の蓄積による可撓管１１の寿命を延ばすことができる。
According to the laying apparatus 50 concerning 3rd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. In addition, the
次に、第４の実施の形態にかかる敷設装置６０について説明する。第４の実施の形態にかかる敷設装置６０は敷設装置１とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なる。すなわち、敷設装置６０は敷設装置１に対して、ガイド１３、ウインチ１７ａ、１７ｂ、送り装置２３等が複数段に設けられる。
Next, the laying apparatus 60 according to the fourth embodiment will be described. The laying device 60 according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as the
図１０は敷設装置６０を示す図である。洋上浮体施設３上にガイド１３ａが設けられる。ガイド１３ａにはワイヤ１５ａ、１５ｂが設けられ、それぞれウインチ１７ａ、１７ｂと接続される。可撓管１１は略中央をガイド１３ａに掛けられ、Ｕ字状に設けられる。可撓管１１の一方の端部は、図示を省略した供給部７に接続され、他方の端部は送り装置２３ａによって海上へ送り出される。ガイド１３ａは可撓管１１の送り出し速度に応じて、図示を省略したガイドレール上を走行して移動する。
FIG. 10 shows the laying device 60. A guide 13 a is provided on the offshore floating
ガイド１３ａ、送り装置２３ａ等の上方には、架台６１ａが設けられる。架台６１ａ上には、ガイド１３ｂ、送り装置２３ｂ等が設けられる。ガイド１３ｂはガイド１３ａと同様に、ワイヤ１５ｃ、１５ｄを介してウインチ１７ｃ、１７ｄと接続される。可撓管１１は略中央をガイド１３ｂに掛けられ、Ｕ字状に設けられる。可撓管１１の一方の端部は図示を省略した供給部７に接続され、他方の端部は送り装置２３ｂによって海上へ送り出される。ガイド１３ｂは可撓管１１の送り出し速度に応じて、図示を省略したガイドレール上を走行して移動する。
A stand 61a is provided above the guide 13a, the feeding device 23a, and the like. A guide 13b, a
ガイド１３ｂ、送り装置２３ｂ等の上方には、さらに架台６１ｂが設けられる。架台６１ｂ上には、ガイド６１ａと同様に、ガイド１３ｃ、送り装置２３ｃ等が設けられる。ガイド１３ｃはガイド１３ａと同様に、ワイヤ１５ｅ、１５ｆを介してウインチ１７ｅ、１７ｆと接続される。可撓管１１は略中央をガイド１３ｃに掛けられ、Ｕ字状に設けられ、一方の端部が図示を省略した供給部７に接続され、他方の端部が送り装置２３ｃによって海上へ送り出される。ガイド１３ｃは可撓管１１の送りだし速度に応じて、図示を省略したガイドレール上を走行して移動する。
A stand 61b is further provided above the guide 13b and the
なお、送り装置２３ｂ、２３ｃの代わりに、送り装置２３ａのみで複数段の可撓管１１を送り出すこともできる。この場合、送り装置２３ａが、架台６１ａ、６１ｂを貫通して設けられればよい。更に、この場合、ガイド１３ｂ、１３ｃに代えて、ガイド１３ａのみに複数段の可撓管１１を掛けても良い。この場合、ガイド１３ａが、架台６１ａ、６１ｂを貫通して設けられ、凹部１８が複数段設けられれば良い。なお、ガイド１３ａのみであれば、ウインチ１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆは不要である。
In addition, instead of the
第４の実施の形態にかかる敷設装置６０によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、ガイド１３ａ、１３ｂ、１３ｃとガイドが複数設けられ、それぞれに可撓管１１が掛けられるため、複数の可撓管１１を海上へ送り出すことができる。また、ガイド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ等は架台６１ａ、６１ｂにより複数段に重ねられるため、スペース効率が良く、敷設装置６０を小型化することができる。
According to the laying apparatus 60 concerning 4th Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. Moreover, since the guides 13a, 13b, and 13c and a plurality of guides are provided and the
また、送り装置２３ａ、ガイド１３ａのみで複数の可撓管１１を送り出せば、送り装置およびガイド、ウインチ等を削減でき、より簡易な敷設装置６０を得ることができる。
Further, if the plurality of
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
例えば、ガイド１３の移動には、ワイヤ１５ａ、１５ｂおよびウインチ１７ａ、１７ｂを用いたが、ガイド１３の移動手段はこれに限られない。例えば、ガイド１３を油圧、空圧等の公知のいかなる手段によって移動させても良く、またはガイド１３自体を自走させても良い。また、ガイド１３には車輪３７が設けられ、ガイドレール１９上を走行させたが、ガイド１３がまっすぐに移動可能であれば、この他の方法を用いてもよい。
For example, although the wires 15a and 15b and the
また、ガイド１３は半円形状であるが、この形状に限られない。可撓管１１が掛けられる部位に、所定の曲率を有する曲率部１４を有するか、または曲率部１４に該当するような略同様形状の多角形状であっても良い。また、例えば、ガイド１３を円形として全周に凹部１８を設け、ガイド１３を回転可能にすることもでき、この場合、ガイド１３を滑車状に機能させて可撓管１１を送り出すこともできる。
The
また、ガイド１３の移動方向と可撓管１１の送り出し方向は、必ずしも一致する必要はなく、必要に応じて、ガイド１３の移動方向とは異なる方向に可撓管１１を送り出しても良い。
Further, the moving direction of the
また、第４の実施の形態において、ガイド１３は３段に設けられたが、ガイド１３は３段に限られない。また、各実施形態の構成要素は自由に組み合わせて利用することもできる。
In the fourth embodiment, the
１、４０、５０、６０………敷設装置
３………洋上浮体施設
５………タンカ
７………供給部
９………受給部
１１………可撓管
１２ａ………ガイド
１２ｂ………ガイドローラ
１３………ガイド
１４………曲率部
１５ａ、１５ｂ……ワイヤ
１６ａ、１６ｂ……ストッパ
１７ａ、１７ｂ………ウインチ
１８………凹部
１９………ガイドレール
２１………ローラ
２３………送り装置
２５………波付き管
２７………座床層
２９………補強層
３１………断熱層
３３………防水層
３５ａ、３５ｂ……接続部
３７……車輪
６１ａ、６１ｂ………架台
７０………敷設装置
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ………ドラム
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ………可撓管
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ………回転軸
７７………洋上浮体施設
1, 40, 50, 60 ......... laying
Claims (6)
移動可能になるよう設けられたガイドと、
前記ガイドに掛けられた可撓管と、
前記可撓管を前記洋上浮体施設から海上へ送り出し、または前記可撓管を海上から前記洋上浮体施設へ送り入れることが可能な、可撓管の送り装置と、
前記ガイドを移動させるガイドの移動装置と、
を具備し、
前記可撓管の送り装置と前記ガイドの移動装置とは同期しており、前記可撓管が送り出され、または送り入れられながら前記ガイドが移動することを特徴とする可撓管の敷設装置。 A flexible pipe laying device for fluid transportation provided in an offshore floating facility,
A guide provided to be movable;
A flexible tube hung on the guide;
A flexible tube feeding device capable of feeding the flexible tube from the offshore floating facility to the sea, or sending the flexible tube from the ocean to the offshore floating facility;
A guide moving device for moving the guide;
Comprising
The flexible tube laying device is characterized in that the flexible tube feeding device and the guide moving device are synchronized, and the guide moves while the flexible tube is fed out or fed in.
前記可撓管の一方の端部が可撓管接続部に接続され、前記可撓管の他方の端部が海上へ送り出されることを特徴とする請求項１記載の可撓管の敷設装置。 A flexible tube connection for supplying fluid is connectable to either end of the flexible tube;
2. The flexible tube laying apparatus according to claim 1, wherein one end of the flexible tube is connected to a flexible tube connecting portion, and the other end of the flexible tube is sent out to the sea.
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