JP5619571B2 - Response distribution measurement system for riser and riser tubes - Google Patents

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Description

本発明は、ライザー管及びライザー管の応答分布計測システムに関し、特に光ファイバを有するライザー管及びライザー管の応答分布計測システムに関する。   The present invention relates to a riser tube and a riser tube response distribution measurement system, and more particularly to a riser tube having an optical fiber and a riser tube response distribution measurement system.

洋上プラットフォーム（石油開発用、科学調査用等）の掘削用ライザーや、洋上プラットフォームへ海底油田から採取した原油を持ち上げるために用いられる生産用ライザーが知られている。ライザーは非常に細長い構造を有している。そのため、ライザーが破損する場合、局部的な座屈が主要な破壊モードとなる。従って、これを防止する観点から、ライザーにテンションが常に作用する状態となるよう設計することが求められる。一般に、掘削用ライザーの場合には、荒天時にライザーを下端で切り離し、掘削船から吊り下げたハングオフ状態で退避する。そのため、この状態で生じるライザーの縦振動が最も厳しくなる。また、生産用ライザーの場合には、ＦＰＳＯ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ ＆ Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ ｕｎｉｔ：洋上浮体式生産・貯蔵・積出設備）など動揺の大きい船への適用を目指して、浮体の上下動揺の影響を低減することに注意が向けられる。これまで、我が国ではこれらの問題に焦点を合わせた研究が推進され、技術水準は国際的にもトップレベルである。   Risers for drilling offshore platforms (for oil development, scientific research, etc.) and production risers used for lifting crude oil collected from offshore oil fields to offshore platforms are known. The riser has a very elongated structure. Therefore, when the riser breaks, local buckling becomes the main failure mode. Therefore, from the viewpoint of preventing this, it is required to design so that tension is always applied to the riser. In general, in the case of a digging riser, the riser is cut off at the lower end during stormy weather and evacuated in a hang-off state suspended from a digging ship. For this reason, the vertical vibration of the riser that occurs in this state is the most severe. In addition, in the case of production risers, the effect of floating up and down of the floating body is reduced with the aim of applying to FPSO (Floating Production Storage & Offloading unit) such as offshore floating body production, storage and shipping equipment. Attention is directed to doing. Until now, research focusing on these issues has been promoted in Japan, and the technological level is at the top level internationally.

近年では高潮流下でのライザーの運用が増加しつつある。そのため、局部的な座屈を回避するという注意点に加えて、ライザーから放出される渦によって励起される渦励振（ＶＩＶ：Ｖｏｒｔｅｘ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）に着目した設計が必要とされている。ライザー構造は非常に細長いため、高次の振動モードまで発生する可能性がある。渦励振により励起される振動数１〜数Ｈｚ程度の振動に対してライザーが共振することで、疲労破壊など安全に関わる問題を引き起こす可能性がある。一方で、一般的なライザー管径では、潮流速に対して渦の発生周波数が不安定な高レイノルズ数域（Ｒｅ１０５〜１０６）でのＶＩＶ応答となり、流体力学的にも非常に評価の難しい現象となる。最近ではこのＶＩＶに注目が集まり、Ｓｈｅｌｌ（オランダ）、ＢＰ（イギリス）、Ｃｈｅｖｒｏｎ（アメリカ）、Ｐｅｔｒｏｂｒａｓ（ブラジル）等の国際石油メジャー、ＤＮＶ（ノルウェー）等の船級協会、大学機関が連携して研究を進めている。 In recent years, operation of risers under high tide has been increasing. Therefore, in addition to the precaution to avoid local buckling, there is a need for a design that focuses on vortex induced vibration (VIV) excited by vortices emitted from the riser. The riser structure is so elongated that it can generate even higher vibration modes. When the riser resonates with respect to vibration of about 1 to several Hz excited by vortex excitation, there is a possibility of causing safety-related problems such as fatigue failure. On the other hand, with a general riser tube diameter, the VIV response is in the high Reynolds number region (Re10 5 to 10 6 ) where the vortex generation frequency is unstable with respect to the tidal flow velocity, which is highly evaluated in terms of hydrodynamics. It becomes a difficult phenomenon. Recently, attention has been focused on this VIV, and research is being conducted in collaboration with international oil majors such as Shell (Netherlands), BP (United Kingdom), Chevron (USA), Petrobras (Brazil), classification associations such as DNV (Norway), and university institutions. We are promoting.

また、国内でのＶＩＶの実例として、独立行政法人海洋研究開発機構の「ちきゅう」による南海トラフ地震発生帯掘削計画のステージ１において、紀伊半島沖の黒潮主流の中でドリルパイプが周波数数Ｈｚかつパイプ径レベルの大振幅で振動したという報告が成されている。表層付近ではかなりの頻度で３〜４ｋｎｏｔ、最大では５．５ｋｎｏｔの流速が観察されており、今後、日本における海洋資源の活用や地球探査の拡大を図っていくには、ＶＩＶは避けて通れない課題とも言える。ただし、上述の通り、現状の技術レベルではライザー管のＶＩＶ現象を正確に予測し、対策を講じることは困難であり、強潮流域の運用においては、各部の疲労状態を直接的に計測・把握する事が重要となる。   In addition, as an example of domestic VIV, in Stage 1 of the Nankai Trough earthquake occurrence zone excavation plan by the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology “Chikyu”, the drill pipe has a frequency of several Hz in the Kuroshio mainstream off the Kii Peninsula. It has been reported that it vibrates with a large amplitude of the diameter level. In the vicinity of the surface layer, a flow rate of 3 to 4 knots is observed with considerable frequency, and the maximum is 5.5 knots. VIV is inevitable for the future use of marine resources and expansion of earth exploration in Japan. It can be said that it is a problem. However, as described above, it is difficult to accurately predict and take measures against the riser pipe VIV phenomenon at the current technical level. In the operation of a strong tide area, the fatigue state of each part is directly measured and grasped. It is important to do.

従来の方法では、ライザー管の表面に加速度計を取り付けて、海水の流れに対する各部分の応答を計測している。図１は、その加速度計を用いた従来の方法を示す模式図である。この図では、船舶１０１からライザー管１０３が海Ｓ中に伸びて、海底Ｇに達している。海底Ｇまでのライザー管１０３の総延長は、例えば数ｋｍのレベルになる。海水の速度は、水深２００ｍ程度まで（領域Ａ１）が約２ｍ／ｓ程度、そこから水深４００ｍ程度まで（領域Ａ２）は徐々に低下して行き、水深４００ｍ程度以上（領域Ａ３）では０．５ｍ／ｓ程度で概ね一定となる。ライザー管１０３には、複数の箇所（図の例では５箇所）に加速度計１０５が取り付けられる。その加速度計１０５による加速度の計測結果により、海水の流れに対するライザー管１０３の応答１０８が計測される。この応答１０８は、ライザー管１０３に生じている振動（横方向の振動）の波形（振幅及び周波数）を示している。   In the conventional method, an accelerometer is attached to the surface of the riser pipe, and the response of each part to the flow of seawater is measured. FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional method using the accelerometer. In this figure, the riser pipe 103 extends from the ship 101 into the sea S and reaches the seabed G. The total extension of the riser pipe 103 to the seabed G is, for example, a level of several kilometers. The speed of the seawater is about 2 m / s at a depth of about 200 m (area A1), gradually decreases from there to about 400 m (area A2), and 0.5 m at a depth of about 400 m or more (area A3). It becomes almost constant at about / s. Accelerometers 105 are attached to the riser tube 103 at a plurality of locations (five locations in the illustrated example). The response 108 of the riser pipe 103 to the seawater flow is measured based on the acceleration measurement result by the accelerometer 105. This response 108 shows the waveform (amplitude and frequency) of vibration (lateral vibration) occurring in the riser tube 103.

その応答のうち、高次の応答（モードの節：２０ｍレベルの間隔）を計測するには、数百点以上の計測点が必要である。一方、各加速度計から計測値を取得して、同時に処理するためには、計測システムのコスト・複雑さ・海中でのケーブルの引廻し等の困難さがある。そのため、計測点の数には限界がある。また、加速度計から得られた計測値から、ライザー管の振動状態を推定する方法等も考えられるが、これにはライザー管のＶＩＶにおける現象の正確な把握と予測技術が必要となり、現状の技術レベルでは導入が困難と考えられる。   In order to measure a higher order response (mode node: 20 m level interval) among the responses, several hundred or more measurement points are required. On the other hand, in order to obtain measurement values from each accelerometer and process them simultaneously, there are difficulties such as cost and complexity of the measurement system and cable routing in the sea. For this reason, the number of measurement points is limited. In addition, a method for estimating the vibration state of the riser tube from the measurement value obtained from the accelerometer is also conceivable. However, this requires accurate grasp and prediction technology for the phenomenon of the riser tube in the VIV. Introduction is considered difficult at the level.

関連する技術として、特開２０００−３９３０９号公報（特許文献１）に変形検査方法及び装置が開示されている。この変形検査方法は、グレーティングを内蔵した一定長Ｌのセンサ光ファイバに一定の伸張を付与した状態でその両端を被測定物に固定し、そのグレーティングによる反射スペクトル若しくは透過吸収スペクトルの波長変化を測定し、その変化量から被測定物の両固定位置間の伸縮を前記長さＬの間での平均値として計測することを特徴とする。   As a related technique, JP 2000-39309 A (Patent Document 1) discloses a deformation inspection method and apparatus. In this deformation inspection method, a sensor optical fiber having a fixed length L with a built-in grating is fixed to a measured object at both ends, and a change in wavelength of a reflection spectrum or a transmission absorption spectrum due to the grating is measured. And the expansion-contraction between both fixed positions of a to-be-measured object is measured as an average value between the said length L from the variation | change_quantity.

また、米国特許７２７７１６２号公報（特許文献２）に光ファイバ応力センサを用いた長く細い構造物の動的性能監視が開示されている。この方法は、水又は風が発生させる負荷によって動的外乱を受けた細く長い構造物の振動特性を測定するための光ファイバ技術の使用について開示している。この方法では、海洋ライザー又は長いロープのような長く細い構造物の長さ方向に沿って選択された複数の箇所で、光時間領域反射率測定及びブラッグ回折格子を含むファイバ光学技術を用いた曲げ応力測定を行う。曲げ応力から得られる情報の工学的解釈は、周波数、振幅及び波長を含む振動特性を決定する。最大曲げ応力の測定は、未決定の構造的損傷を評価する。   US Pat. No. 7,277,162 (Patent Document 2) discloses dynamic performance monitoring of a long and thin structure using an optical fiber stress sensor. This method discloses the use of fiber optic technology to measure the vibration characteristics of long thin structures that have been subjected to dynamic disturbances by loads generated by water or wind. In this method, bending using fiber optic techniques, including optical time domain reflectometry and Bragg gratings, at selected locations along the length of a long thin structure such as an ocean riser or long rope. Perform stress measurement. Engineering interpretation of information obtained from bending stresses determines vibration characteristics including frequency, amplitude and wavelength. The measurement of maximum bending stress evaluates pending structural damage.

また、“Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｆｉｂｒｅ Ｏｐｔｉｃ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｉｐｅｓ”（非特許文献１）や“Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ”（非特許文献２）には、応力検知ファイバブラッグ回折格子を含むファイバをセンサとして、ライザー管のようなフレキシブルパイプに装着し、フレキシブルパイプの応力を測定することが記載されている。   Also, “Advanced in Fiber Optic Condition Monitoring of Flexible Pipes” (Non-patent Document 1) and “Optical Monitoring System” (Non-patent Document 2) include a fiber including a stress detection fiber Bragg diffraction grating as a sensor. It is described that it is mounted on such a flexible pipe and the stress of the flexible pipe is measured.

特開２０００−３９３０９号公報JP 2000-39309 A 米国特許７２７７１６２号公報US Pat. No. 7,277,162

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｓｅ．ｇｏｖ．ｕｋ／ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ／ｓｅｍｉｎａｒ０８／０７−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．ｐｄｆ,“Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｆｉｂｒｅ Ｏｐｔｉｃ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｉｐｅｓ”，Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｕｎｂｏｎｄｅｄ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ａｎｄ Ｒｉｓｅｒｓ，Ｎｉｃｋ Ｗｅｐｐｅｎａａｒ，ＮＫＴ Ｆｌｅｘｉｂｌｅｓ，２００８−１１−２７．http: // www. hse. gov. uk / pipelines / seminar08 / 07-conditionmonitoring. pdf, “Advanceds in Fiber Optic Conditioning of Flexible Pipes”, Integrity Management of Unbonded Flexible Pipes and Risers. ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｋｔｆｌｅｘｉｂｌｅｓ．ｃｏｍ／ｅｎ／Ｒｅｓｅａｒｃｈ＋ａｎｄ＋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ／Ｏｐｔｉｃａｌ＋Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ＋Ｓｙｓｔｅｍ．ｈｔｍ，“Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ”，ＮＫＴ Ｆｌｅｘｉｂｌｅｓ．http: // www. nktflexibles. com / en / Research + and + Development / Optical + Monitoring + System. htm, "Optical Monitoring System", NKT Flexibles.

従って、本発明の目的は、海水の流れに対するライザー管の応答を精密に計測することが可能なライザー管及びライザー管の応答分布計測システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、海水によりライザー管に発生する渦励振（ＶＩＶ：Ｖｏｒｔｅｘ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を含む各種振動を正確に計測することが可能なライザー管及びライザー管の応答分布計測システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、海水でライザー管に発生する各種振動によりライザー管に座屈が発生する可能性を的確に把握することが可能なライザー管及びライザー管の応答分布計測システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a riser pipe and a riser pipe response distribution measurement system capable of accurately measuring the riser pipe response to seawater flow. Another object of the present invention is to provide a riser pipe and a riser pipe response distribution measurement system capable of accurately measuring various vibrations including vortex induced vibration (VIV) generated in the riser pipe by seawater. It is to provide. Another object of the present invention is to provide a riser pipe and a riser pipe response distribution measuring system capable of accurately grasping the possibility of buckling of the riser pipe due to various vibrations generated in the riser pipe by seawater. It is to provide.

この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。   These objects and other objects and benefits of the present invention can be easily confirmed by the following description and the accompanying drawings.

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments for carrying out the invention. These numbers and symbols are added with parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.

上記課題を解決するために、本発明のライザー管は、ライザー管本体（３１）と、少なくとも一本の光ファイバ（２２）と、接着部（２４）とを具備している。少なくとも一本の光ファイバ（２２）は、ライザー管本体（３１）の表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する。接着部（２４）は、少なくとも一本の光ファイバ（２２）を、ライザー管本体（３１）の一方の第１端部（３１ａ）から他方の第２端部（３１ｃ）に亘って、ライザー管本体（３１）に連続的に密着させる。少なくとも一本の光ファイバ（２２）は、ライザー管本体（３１）の両端部分の間の中央部分（３１ｂ）において、ライザー管本体（３１）の軸方向に沿って延在し、ライザー管本体（３１）の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ、２２−１ｂ〜２２−３ｂ）を備えている。少なくとも一本の光ファイバ（２２）の両端（２３）は、ライザー管本体（３１）の両端（３２）からはみ出している。   In order to solve the above problems, the riser pipe of the present invention includes a riser pipe body (31), at least one optical fiber (22), and an adhesive portion (24). At least one optical fiber (22) is disposed on the surface of the riser tube body (31) and has a plurality of Bragg gratings. The bonding portion (24) includes at least one optical fiber (22) extending from one first end (31a) to the other second end (31c) of the riser tube main body (31). The main body (31) is continuously adhered. At least one optical fiber (22) extends along the axial direction of the riser tube main body (31) at the central portion (31b) between the two end portions of the riser tube main body (31). 31) at least three optical fiber extending portions (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a, 22-1b to 22-3b) arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. . Both ends (23) of at least one optical fiber (22) protrude from both ends (32) of the riser tube body (31).

上記のライザー管において、少なくとも一本の光ファイバ（２２）は一本であることが好ましい。一本の光ファイバ（２２）は、第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）と、第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）と、第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）と、第１曲がり部（２２−ｃ１）と、第２曲がり部（２２−ｃ２）とを備えていることが好ましい。その場合、第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）は、ライザー管本体（３１）の一方の外側から、ライザー管本体（３１）の第１端部（３１ａ）を介して第２端部（３１ｃ）に伸びる。第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）は、第２端部（３１ｃ）から第１端部（３１ａ）に伸びる。第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）は、第１端部（３１ａ）から第２端部（３１ｃ）を介してライザー管本体（３１）の他方の外側に伸びる。第１曲がり部（２２−ｃ１）は、第２端部（３１ｃ）側で第１ファイバ延在部（２２−１ｂ）の端部と第２ファイバ延在部（２２−２ｂ）の端部とを接続する。第２曲がり部（２２−ｃ２）は、第１端部（３１ａ）側で第２ファイバ延在部（２２−２ｂ）の端部と第３ファイバ延在部（２２−３ｂ）の端部とを接続する。第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）、第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）及び第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）は、ライザー管本体（３１）の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ。   In the above riser tube, it is preferable that at least one optical fiber (22) is one. One optical fiber (22) includes a first optical fiber extension (22-1b), a second optical fiber extension (22-2b), and a third optical fiber extension (22-3b). And a first bent portion (22-c1) and a second bent portion (22-c2). In that case, the first optical fiber extension portion (22-1b) extends from one outer side of the riser tube body (31) to the second end portion via the first end portion (31a) of the riser tube body (31). (31c). The second optical fiber extension (22-2b) extends from the second end (31c) to the first end (31a). The third optical fiber extension (22-3b) extends from the first end (31a) to the other outer side of the riser tube body (31) via the second end (31c). The first bent portion (22-c1) has an end portion of the first fiber extension portion (22-1b) and an end portion of the second fiber extension portion (22-2b) on the second end portion (31c) side. Connect. The second bent portion (22-c2) includes an end portion of the second fiber extension portion (22-2b) and an end portion of the third fiber extension portion (22-3b) on the first end portion (31a) side. Connect. The first optical fiber extension (22-1b), the second optical fiber extension (22-2b), and the third optical fiber extension (22-3b) are in the circumferential direction of the riser tube body (31). Are arranged at substantially equal intervals.

上記のライザー管において、少なくとも一本の光ファイバ（１２）は、ライザー管本体（３１）の一方の外側から、ライザー管本体（３１）の第１端部（３１ａ）及び第２端部（３１ｃ）を介してライザー管（３１）の他方の外側に伸びる少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）であることが好ましい。その場合、少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）は、少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）を構成する。少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）は、ライザー管本体（３１）の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ。   In the riser tube, at least one optical fiber (12) is connected to the first end portion (31a) and the second end portion (31c) of the riser tube body (31) from one outer side of the riser tube body (31). ) Through at least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) extending to the other outer side of the riser pipe (31). In that case, at least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) have at least three optical fiber extensions (22-1 to 22-4, 22-1a to 22). -3a). At least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube main body (31).

上記のライザー管において、ライザー管本体（３１）の表面上に配置され、ライザー管本体（３１）に部分的に固定された温度測定用光ファイバ（図示されず）を更に具備することが好ましい。   The riser pipe preferably further includes a temperature measuring optical fiber (not shown) disposed on the surface of the riser pipe main body (31) and partially fixed to the riser pipe main body (31).

本発明のライザー管の応答分布計測システムは、直列に接続された複数のライザー管の応答分布を計測する。その応答分布計測システムは、計測装置（２１）と、複数のライザー管本体（３１）の各々ごとに、表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する少なくとも一本の光ファイバ（２２）とを具備している。少なくとも一本の光ファイバ（２２）は、接着部（２４）により、ライザー管本体（３１）の一方の第１端部（３１ａ）から他方の第２端部（３１ｃ）に亘って、ライザー管本体（３１）に連続的に密着されている。ライザー管本体（３１）の両端部分の間の中央部分（３１ｂ）において、ライザー管本体（３１）の軸方向に沿って延在し、ライザー管本体（３１）の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ、２２−１ｂ〜２２−３ｂ）を備えている。少なくとも一本の光ファイバ（２２）の両端（２３）は、ライザー管本体（３１）の両端（３２）からはみ出して、隣り合うライザー管本体（３１）と接続している。計測装置（１１）は、互いに接続された複数の少なくとも一本の光ファイバ（２２）へ入射光を出力する。互いに接続された複数の少なくとも一本の光ファイバ（２２）からの反射光を受信する。受信された反射光に基づいて、複数のライザー管本体（３１）の応答分布を算出する。   The riser tube response distribution measurement system of the present invention measures the response distribution of a plurality of riser tubes connected in series. The response distribution measuring system includes a measuring device (21) and at least one optical fiber (22) having a plurality of Bragg gratings arranged on the surface for each of the plurality of riser tube bodies (31). It has. At least one optical fiber (22) is connected to the riser tube from the first end portion (31a) of the riser tube body (31) to the second end portion (31c) of the riser tube body (31) by the bonding portion (24). It is in close contact with the main body (31). In the central portion (31b) between both end portions of the riser tube main body (31), it extends along the axial direction of the riser tube main body (31) and is spaced at a predetermined interval in the circumferential direction of the riser tube main body (31). At least three optical fiber extensions (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a, 22-1b to 22-3b) are provided. Both ends (23) of at least one optical fiber (22) protrude from both ends (32) of the riser tube main body (31) and are connected to adjacent riser tube main bodies (31). The measuring device (11) outputs incident light to a plurality of at least one optical fiber (22) connected to each other. The reflected light from a plurality of at least one optical fiber (22) connected to each other is received. Based on the received reflected light, response distributions of the plurality of riser tube bodies (31) are calculated.

上記のライザー管の応答分布計測システムにおいて、少なくとも一本の光ファイバ（２２）は一本であることが好ましい。一本の光ファイバ（２２）は、第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）と、第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）と、第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）と、第１曲がり部（２２−ｃ１）と、第２曲がり部（２２−ｃ２）とを備えていることが好ましい。その場合、第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）は、ライザー管本体（３１）の一方の外側から、ライザー管本体（３１）の第１端部（３１ａ）を介して第２端部（３１ｃ）に伸びる。第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）は、第２端部（３１ｃ）から第１端部（３１ａ）に伸びる。第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）は、第１端部（３１ａ）から第２端部（３１ｃ）を介してライザー管本体（３１）の他方の外側に伸びる。第１曲がり部（２２−ｃ１）は、第２端部（３１ｃ）側で第１ファイバ延在部（２２−１ｂ）の端部と第２ファイバ延在部（２２−２ｂ）の端部とを接続する。第２曲がり部（２２−ｃ２）は、第１端部（３１ａ）側で第２ファイバ延在部（２２−２ｂ）の端部と第３ファイバ延在部（２２−３ｂ）の端部とを接続する。第１光ファイバ延在部（２２−１ｂ）、第２光ファイバ延在部（２２−２ｂ）及び第３光ファイバ延在部（２２−３ｂ）は、ライザー管本体（３１）の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ。   In the riser tube response distribution measurement system, at least one optical fiber (22) is preferably one. One optical fiber (22) includes a first optical fiber extension (22-1b), a second optical fiber extension (22-2b), and a third optical fiber extension (22-3b). And a first bent portion (22-c1) and a second bent portion (22-c2). In that case, the first optical fiber extension portion (22-1b) extends from one outer side of the riser tube body (31) to the second end portion via the first end portion (31a) of the riser tube body (31). (31c). The second optical fiber extension (22-2b) extends from the second end (31c) to the first end (31a). The third optical fiber extension (22-3b) extends from the first end (31a) to the other outer side of the riser tube body (31) via the second end (31c). The first bent portion (22-c1) has an end portion of the first fiber extension portion (22-1b) and an end portion of the second fiber extension portion (22-2b) on the second end portion (31c) side. Connect. The second bent portion (22-c2) includes an end portion of the second fiber extension portion (22-2b) and an end portion of the third fiber extension portion (22-3b) on the first end portion (31a) side. Connect. The first optical fiber extension (22-1b), the second optical fiber extension (22-2b), and the third optical fiber extension (22-3b) are in the circumferential direction of the riser tube body (31). Are arranged at substantially equal intervals.

上記のライザー管の応答分布計測システムにおいて、少なくとも一本の光ファイバ（１２）は、ライザー管本体（３１）の一方の外側から、ライザー管本体（３１）の第１端部（３１ａ）及び第２端部（３１ｃ）を介してライザー管（３１）の他方の外側に伸びる少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）であることが好ましい。その場合、少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）は、少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−３）を構成する。少なくとも三本の光ファイバ（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ）は、ライザー管本体（３１）の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ。   In the riser tube response distribution measurement system, at least one optical fiber (12) is connected to the first end (31a) and the first end of the riser tube body (31) from one outer side of the riser tube body (31). It is preferable that there are at least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) extending to the other outer side of the riser pipe (31) through the two ends (31c). In that case, at least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) constitute at least three optical fiber extending portions (22-1 to 22-3). At least three optical fibers (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a) are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube main body (31).

上記のライザー管の応答分布計測システムにおいて、複数のライザー管のうちの計測対象でない箇所（Ｐ１）における少なくとも一本の光ファイバ（２２）は、少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ、２２−１ｂ〜２２−３ｂ）を有さず、一本の光ファイバであることが好ましい。   In the above riser tube response distribution measurement system, at least one optical fiber (22) in a portion (P1) that is not a measurement target among the plurality of riser tubes has at least three optical fiber extension portions (22-1 to 22-1). 22-4, 22-1a to 22-3a, 22-1b to 22-3b), and preferably a single optical fiber.

上記のライザー管の応答分布計測システムにおいて、複数のライザー管本体（３１）の各々ごとに、表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する温度測定用光ファイバ（図示されず）を更に具備していることが好ましい。温度測定用光ファイバ（図示されず）は、ライザー管本体（３１）に部分的に固定されていることが好ましい。その場合、計測装置（１１）は、互いに接続された複数の温度測定用光ファイバ（図示されず）へ温度計測用入射光を出力する。互いに接続された複数の温度測定用光ファイバ（図示されず）からの温度計測用反射光を受信する。受信された温度計測用反射光に基づいて、複数のライザー管本体（３１）近傍の温度を算出する。反射光と温度計測用反射光とに基づいて、複数のライザー管本体（３１）の応答分布を算出する。   The riser tube response distribution measurement system further includes a temperature measurement optical fiber (not shown) disposed on the surface and having a plurality of Bragg gratings for each of the plurality of riser tube bodies (31). It is preferable. The temperature measuring optical fiber (not shown) is preferably partially fixed to the riser tube body (31). In this case, the measurement device (11) outputs incident light for temperature measurement to a plurality of temperature measurement optical fibers (not shown) connected to each other. Received temperature measurement reflected light from a plurality of temperature measurement optical fibers (not shown) connected to each other. Based on the received reflected light for temperature measurement, temperatures in the vicinity of the plurality of riser pipe bodies (31) are calculated. Based on the reflected light and the reflected light for temperature measurement, the response distribution of the plurality of riser tube bodies (31) is calculated.

本発明のライザー管の接続方法は以下の通りである。ここで、ライザー管（３）は、ライザー管本体（３１）と、ライザー管本体（３１）の表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する少なくとも一本の光ファイバ（２２）と、少なくとも一本の光ファイバ（２２）を、ライザー管本体（３１）の一方の第１端部（３１ａ）から他方の第２端部（３１ｃ）に亘って、ライザー管本体（３１）に連続的に密着させる接着部（２４）とを具備する。少なくとも一本の光ファイバ（２２）は、ライザー管本体（３１）の両端部分の間の中央部分（３１ｂ）において、ライザー管本体（３１）の軸方向に沿って延在し、ライザー管本体（３１）の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部（２２−１〜２２−４、２２−１ａ〜２２−３ａ、２２−１ｂ〜２２−３ｂ）を備える。少なくとも一本の光ファイバ（２２）の両端（２３）は、ライザー管本体（３１）の両端（３２）からはみ出す。
ライザー管の接続方法は、ライザー管本体（３１）同士を接続する工程と、ライザー管本体（３１）の端（３２）からはみ出した少なくとも一本の光ファイバ（２２）の端（２３）同士を接続する工程とを具備する。 The method for connecting the riser pipe of the present invention is as follows. Here, the riser pipe (3) is arranged on the riser pipe main body (31), at least one optical fiber (22) disposed on the surface of the riser pipe main body (31) and having a plurality of Bragg gratings. The optical fiber (22) is continuously adhered to the riser tube body (31) from one first end (31a) of the riser tube body (31) to the other second end (31c). And an adhesive portion (24) to be made. At least one optical fiber (22) extends along the axial direction of the riser tube main body (31) at the central portion (31b) between the two end portions of the riser tube main body (31). 31) at least three optical fiber extending portions (22-1 to 22-4, 22-1a to 22-3a, 22-1b to 22-3b) arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. Both ends (23) of at least one optical fiber (22) protrude from both ends (32) of the riser tube body (31).
The connecting method of the riser pipe includes a step of connecting the riser pipe main bodies (31) to each other, and an end (23) of at least one optical fiber (22) protruding from the end (32) of the riser pipe main body (31). Connecting.

上記のライザー管の接続方法において、少なくとも一本の光ファイバ（２２）の端（２３）同士を接続する工程は、少なくとも一本の光ファイバ（２２）の端（２３）同士を融着により接続する工程を含むことが好ましい。   In the method for connecting the riser pipes, the step of connecting the ends (23) of at least one optical fiber (22) connects the ends (23) of at least one optical fiber (22) by fusing. It is preferable that the process to include is included.

本発明により、海水の流れに対するライザー管の応答を精密に計測することが可能となる。また、本発明により、海水によりライザー管に発生する渦励振（ＶＩＶ）を含む各種振動を正確に計測することが可能となる。また、本発明により、海水でライザー管に発生する各種振動によりライザー管に座屈が発生する可能性を的確に把握することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure the response of the riser pipe to the flow of seawater. Further, according to the present invention, it is possible to accurately measure various vibrations including vortex excitation (VIV) generated in the riser pipe by seawater. Further, according to the present invention, it is possible to accurately grasp the possibility that buckling occurs in the riser pipe due to various vibrations generated in the riser pipe with seawater.

図１は、加速度計を用いた従来の方法を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional method using an accelerometer. 図２は、本発明の実施の形態のライザー管及びライザー管の応答分布計測システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the riser pipe and the riser pipe response distribution measurement system according to the embodiment of the present invention. 図３Ａは、本発明の第１の実施の形態のライザー管の構成を示す斜視図である。FIG. 3A is a perspective view showing a configuration of a riser pipe according to the first embodiment of the present invention. 図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態のライザー管の構成を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the riser pipe according to the first embodiment of this invention. 図４は、ライザー管本体と光ファイバとの接合を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the joining of the riser tube main body and the optical fiber. 図５は、二つのライザー管を接続する方法を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a method of connecting two riser tubes. 図６は、本発明の第１の実施の形態に係るライザー管の応答分布計測システムを用いる方法を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a method using the riser tube response distribution measurement system according to the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第１の実施の形態のライザー管の他の構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another configuration of the riser pipe according to the first embodiment of the present invention. 図８Ａは、本発明の第２の実施の形態のライザー管の構成を示す斜視図及び断面図である。FIG. 8A is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a riser pipe according to a second embodiment of the present invention. 図８Ｂは、本発明の第２の実施の形態のライザー管の構成を示す斜視図及び断面図である。FIG. 8B is a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of a riser pipe according to the second embodiment of the present invention. 図９は、ライザー管本体と光ファイバとの接合を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the joining of the riser tube main body and the optical fiber. 図１０は、三つのライザー管を接続する方法を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a method of connecting three riser tubes. 図１１は、第２の実施の形態の変形例の構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a modification of the second embodiment. 図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る変形例のライザー管の応答分布計測システムを用いる方法を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a method using the riser tube response distribution measurement system according to the modification of the second embodiment of the present invention.

以下、本発明のライザー管及びライザー管の応答分布計測システムの実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a riser pipe and a riser pipe response distribution measurement system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るライザー管の応答分布計測システムの構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態のライザー管及びライザー管の応答分布計測システムの構成を示すブロック図である。船舶１は、ライザー管３を海Ｓの中に配設し、それを用いて海底Ｇを掘削する。洋上プラットフォーム（石油開発用、科学調査用等）や掘削船に例示される。ライザー管３と海底Ｇとの境界には噴出防止装置（ＢＯＰ：Ｂｌｏｗｏｕｔ Ｐｒｅｖｅｎｔｅｒ）が設置されている（図示されず）。ライザー管３は、複数のライザー管３ａ（後述）を直列的に接続した構造を有している。船舶１は、ライザー管の応答分布計測システム２を備えている。 (First embodiment)
The configuration of the riser tube response distribution measurement system according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the riser pipe and the riser pipe response distribution measurement system according to the first embodiment of this invention. Ship 1 arranges riser pipe 3 in sea S, and excavates seabed G using it. Examples are offshore platforms (for oil development, scientific research, etc.) and drilling vessels. At the boundary between the riser pipe 3 and the seabed G, a blowout preventer (BOP) is installed (not shown). The riser tube 3 has a structure in which a plurality of riser tubes 3a (described later) are connected in series. The ship 1 includes a riser pipe response distribution measurement system 2.

ライザー管の応答分布計測システム２は、海水の流れに対するライザー管３の応答、例えば、海水によりライザー管３に発生する渦励振（ＶＩＶ：Ｖｏｒｔｅｘ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を含む各種振動を精密に計測し、あるいはそれら各種振動によりライザー管３に座屈が発生する可能性を的確に把握する。ライザー管の応答分布計測システム２は、光ファイバ２２と、応答分布計測装置２１とを具備する。   The riser pipe response distribution measurement system 2 accurately measures the response of the riser pipe 3 to the flow of seawater, for example, various vibrations including vortex induced vibration (VIV) generated in the riser pipe 3 by seawater, or The possibility of buckling occurring in the riser tube 3 due to these various vibrations is accurately grasped. The riser tube response distribution measurement system 2 includes an optical fiber 22 and a response distribution measurement device 21.

光ファイバ２２は、ライザー管３の表面に密着され、ライザー管３の軸方向に沿って延在している。光ファイバ２２は、ライザー管３の表面上に複数本配置されている。複数の光ファイバ２２の各々は、ライザー管３の円周方向に所定の間隔、例えば互いに等間隔になるように並んでいる。光ファイバ２２は、ブラッグ格子を用いて応力測定を行う公知の技術に用いるための複数のブラッグ格子を有している。複数のブラッグ格子は、光ファイバ２２上に所定の間隔で設けられている。例えば、数十ｃｍ間隔で設けることができる。それにより、高次の応答（モードの節が２０ｍ又はそれ以下の間隔、数十Ｈｚ以上）を測定することができる。   The optical fiber 22 is in close contact with the surface of the riser tube 3 and extends along the axial direction of the riser tube 3. A plurality of optical fibers 22 are arranged on the surface of the riser tube 3. Each of the plurality of optical fibers 22 is arranged in the circumferential direction of the riser tube 3 so as to be at a predetermined interval, for example, at equal intervals. The optical fiber 22 has a plurality of Bragg gratings for use in a known technique for measuring stress using a Bragg grating. The plurality of Bragg gratings are provided on the optical fiber 22 at predetermined intervals. For example, it can be provided at intervals of several tens of centimeters. Thereby, a higher order response (mode node 20 m or less interval, several tens of Hz or more) can be measured.

応答分布計測装置２１は、ライザー管３の表面上に配置された複数の光ファイバ２２に接続されている。応答分布計測装置２１は、それら複数の光ファイバ２２の各々へ所定の周波数を有するパルス状の入射光を出力する。また、それら複数の光ファイバ２２の各々から、入射光に対するパルス状の反射光を受信する。反射光は、各光ファイバ２２において、各ブラッグ格子で少なくとも一つ生成される。そして、受信された反射光に基づいて、ライザー管３の応答分布を公知の方法で算出する。例えば、一つの光ファイバ２２について、入射光が出力された時刻と複数の反射光の各々を受信した時刻との差から、各反射光の反射位置（ブラッグ格子の位置）が計算される。また、出力された入射光の周波数（分布）と受信された反射光の周波数（分布）との相違から、各反射位置で光ファイバ２２に生じている引っ張り応力（又は引っ張り長さ）又は圧縮応力（圧縮長さ）が計算される。複数の光ファイバ２２でのこれらの計算結果と、それら光ファイバ２２に密着しているライザー管３の材料物性値とから、ライザー管３に生じている応力を計算することができる。この計算方法は、公知の方法を用いることができる。   The response distribution measuring device 21 is connected to a plurality of optical fibers 22 arranged on the surface of the riser tube 3. The response distribution measuring device 21 outputs pulsed incident light having a predetermined frequency to each of the plurality of optical fibers 22. In addition, pulsed reflected light with respect to incident light is received from each of the plurality of optical fibers 22. At least one reflected light is generated in each Bragg grating in each optical fiber 22. Then, based on the received reflected light, the response distribution of the riser tube 3 is calculated by a known method. For example, for one optical fiber 22, the reflection position (position of the Bragg grating) of each reflected light is calculated from the difference between the time when the incident light is output and the time when each of the plurality of reflected lights is received. Further, from the difference between the frequency (distribution) of the output incident light and the frequency (distribution) of the received reflected light, the tensile stress (or tensile length) or compressive stress generated in the optical fiber 22 at each reflection position. (Compressed length) is calculated. The stress generated in the riser tube 3 can be calculated from these calculation results for the plurality of optical fibers 22 and the material property values of the riser tube 3 that is in close contact with the optical fibers 22. As this calculation method, a known method can be used.

既述のようにライザー管３は、複数のライザー管３ａ（ユニット）を直列的に接続した構造を有している。以下では、個々のライザー管３ａについて説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態のライザー管の構成を示す斜視図及び上面図である。図４は、ライザー管本体と光ファイバとの接合を示す断面図である。ライザー管３ａは、ライザー管本体３１と、複数の光ファイバ２２とを備えている。ライザー管本体３１は、海底Ｇの掘削孔と船舶１との連絡通路である。ライザー管本体３１の長さは例えば数十ｍである。ライザー管本体３１は、ドリルパイプと、泥水流路と、計測機器とを含み、浮体を含む保護部材で覆われている（以上、図示されず）。この図の例では、簡単のために円筒として記載している。なお、ライザー管本体３１同士を接続するための接続構造（例示：フランジやボルト／ナットなど）など本発明に直接関係ない部分（前述のドリルパイプ、泥水流路、計測機器、浮体を含む保護部材）は従来の技術と同様であり記載を省略している。   As described above, the riser pipe 3 has a structure in which a plurality of riser pipes 3a (units) are connected in series. Below, each riser pipe | tube 3a is demonstrated. 3A and 3B are a perspective view and a top view showing the configuration of the riser pipe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the joining of the riser tube main body and the optical fiber. The riser tube 3 a includes a riser tube main body 31 and a plurality of optical fibers 22. The riser pipe main body 31 is a communication passage between the drill hole in the seabed G and the ship 1. The length of the riser pipe body 31 is several tens of meters, for example. The riser pipe main body 31 includes a drill pipe, a muddy water channel, and a measuring device, and is covered with a protective member including a floating body (not shown). In the example of this figure, it is described as a cylinder for simplicity. It should be noted that the connection structure for connecting the riser pipe bodies 31 to each other (example: flange, bolt / nut, etc.) such as the above-mentioned drill pipe, muddy water flow path, measuring device, protective member including a floating body ) Is the same as in the prior art and is not shown.

光ファイバ２２は、ライザー管本体３１の表面上に配置され、ライザー管本体３１の軸方向（長手方向）に沿って延在している。光ファイバ２２とライザー管本体３１とは、図４に示されるように、接着剤２４により、ライザー管本体３１の一方の第１端部３１ａから他方の第２端部３１ｃに亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている。ただし、第１端部３１ａ及び第２端部３１ｃの一部は、隣接するライザー管本体３１の光ファイバ２２との接続作業のため固着していない。例えば、そのような固着していない長さは２０ｃｍ程度以下であり、ライザー管本体が３０ｍの場合、１％程度以下の僅かな長さである。すなわち、ライザー管本体３１と光ファイバ２２とは、実質的にほぼ全域に亘って密着しているということができる。このように両者が密着していることで、ライザー管本体３１に生じる変形／歪を光ファイバ２２に確実に反映させることができる。   The optical fiber 22 is disposed on the surface of the riser tube main body 31 and extends along the axial direction (longitudinal direction) of the riser tube main body 31. As shown in FIG. 4, the optical fiber 22 and the riser tube body 31 are bonded to the riser tube from the first end portion 31 a of the riser tube body 31 to the other second end portion 31 c by the adhesive 24. The main body 31 is continuously in close contact. However, a part of the first end portion 31 a and the second end portion 31 c are not fixed because of the connection work with the optical fiber 22 of the adjacent riser tube main body 31. For example, such an unfixed length is about 20 cm or less, and when the riser tube body is 30 m, it is a slight length of about 1% or less. That is, it can be said that the riser tube main body 31 and the optical fiber 22 are in close contact over substantially the entire region. Thus, since both are closely_contact | adhering, the deformation | transformation / distortion which arises in the riser pipe | tube main body 31 can be reflected in the optical fiber 22 reliably.

複数の光ファイバ２２の各々は、ライザー管本体３１の円周方向に所定の間隔、例えば互いに等間隔になるように並んでいる。この図の例では、４本の光ファイバ２２−１〜２２−４が、円形の断面を有するライザー管３ａにおいて、ライザー管３ａの軸中心Ｃに対して、互いにほぼ９０度の中心角を成すように配置されている。この場合、光ファイバ２２−１と、対向する光ファイバ２２−２とのデータを比較することで、ライザー管本体３１の応答をより正確に計測することができる。その一例としては、光ファイバ２２−１に引っ張り応力、光ファイバ２２−２に引っ張り応力が生じている場合、ライザー管本体３１の長さ方向の振動、すなわち縦方向の振動が予測される。また、他の一例としては、光ファイバ２２−１に引っ張り応力、光ファイバ２２−２に圧縮応力が生じている場合、ライザー管本体３１の光ファイバ２２−２側への曲げ、すなわち横方向の振動が予測される。加えて、光ファイバ２２−３と、対向する光ファイバ２２−４とのデータを比較することでも、同様に、ライザー管本体３１の応答をより正確に計測することができる。更に、光ファイバ２２−１〜２２−４のデータを比較することで、ライザー管本体３１の３次元的な応答をより正確に計測することができる。   Each of the plurality of optical fibers 22 is arranged in the circumferential direction of the riser tube main body 31 so as to have a predetermined interval, for example, equal intervals. In the example of this figure, four optical fibers 22-1 to 22-4 form a central angle of approximately 90 degrees with respect to the axial center C of the riser tube 3a in the riser tube 3a having a circular cross section. Are arranged as follows. In this case, the response of the riser tube body 31 can be measured more accurately by comparing the data of the optical fiber 22-1 and the facing optical fiber 22-2. As an example, when tensile stress is generated in the optical fiber 22-1 and tensile stress is generated in the optical fiber 22-2, vibration in the length direction of the riser tube body 31, that is, vibration in the vertical direction is predicted. As another example, when tensile stress is generated in the optical fiber 22-1 and compressive stress is generated in the optical fiber 22-2, the riser tube body 31 is bent toward the optical fiber 22-2, that is, in the lateral direction. Vibration is expected. In addition, the response of the riser tube main body 31 can be measured more accurately by comparing the data of the optical fiber 22-3 and the optical fiber 22-4 facing each other. Furthermore, the three-dimensional response of the riser tube body 31 can be measured more accurately by comparing the data of the optical fibers 22-1 to 22-4.

光ファイバ２２は、既述のように複数のブラッグ格子（図示されず）を有している。例えば、数十ｃｍ間隔で設けることができる。ライザー管本体が３０ｍ、水深３０００ｍの海底の場合、数千箇所程度の計測箇所を設けることができる。このように多数の計測箇所を設けることで、ライザー管本体３１の応力の分布を光ファイバ２２を用いて高い分解能で計測することができる。   As described above, the optical fiber 22 has a plurality of Bragg gratings (not shown). For example, it can be provided at intervals of several tens of centimeters. When the riser tube main body is 30 m in depth and 3000 m in depth, about several thousand measurement points can be provided. By providing a large number of measurement points in this way, the stress distribution of the riser tube main body 31 can be measured with high resolution using the optical fiber 22.

複数の光ファイバ２２の各々は、その両端がライザー管本体３１の両端からはみ出している。そのはみ出した部分と、隣接するライザー管３ａの光ファイバ２２のはみ出した部分とを融着やメカニカルスプライスやコネクタ等により接続する。このように、はみ出した部分を融着やメカニカルスプライスやコネクタ等により接続することで、容易に長大なライザー管３の全長に亘って、ライザー管３に沿って設けられた複数の光ファイバ２２を設けることができる。   Each of the plurality of optical fibers 22 protrudes from both ends of the riser tube main body 31. The protruding part and the protruding part of the optical fiber 22 of the adjacent riser tube 3a are connected by fusion, mechanical splice, connector or the like. Thus, by connecting the protruding portions by fusion, mechanical splices, connectors, or the like, the plurality of optical fibers 22 provided along the riser tube 3 can be easily extended over the entire length of the long riser tube 3. Can be provided.

複数の光ファイバ２２−１〜２２−４の各々は、ライザー管本体３１の両端部分の間の中央部分３１ｂに着目すると、ライザー管本体３１の円周方向に所定の間隔に並んだ４本の光ファイバの延在部と見ることもできる。少なくともこれら光ファイバ延在部（中央部分３１ｂ）がライザー管本体３１に密着していれば、ライザー管本体３１に生じる変形／歪を光ファイバ２２に反映させることができる。その場合の中央部分１３ｂは、例えば、ライザー管本体３１の全長の９０％程度である。ただし、本実施の形態では、各光ファイバ延在部は、更に両端方向（第１端部３１ａ及び第２端部３１ｃ）に伸びて、光ファイバ２２−１〜２２−４となっている。ライザー管本体３１及び複数の光ファイバ２２−１〜２２−４は浮体を含むライザー管３の保護部材（図示されず）により覆われている。   When each of the plurality of optical fibers 22-1 to 22-4 is focused on the central portion 31b between both end portions of the riser tube main body 31, the four optical fibers 22-1 to 22-4 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the riser tube main body 31. It can also be viewed as an extension of the optical fiber. If at least these optical fiber extending portions (central portion 31 b) are in close contact with the riser tube body 31, deformation / strain generated in the riser tube body 31 can be reflected in the optical fiber 22. The central portion 13b in that case is, for example, about 90% of the entire length of the riser tube main body 31. However, in the present embodiment, each optical fiber extending portion further extends in both end directions (first end portion 31a and second end portion 31c) to become optical fibers 22-1 to 22-4. The riser tube main body 31 and the plurality of optical fibers 22-1 to 22-4 are covered with a protection member (not shown) of the riser tube 3 including a floating body.

次に、ライザー管３ａ（図３Ａ、図３Ｂ及び図４）同士を接続する方法について説明する。
図５は、二つのライザー管３ａを接続する方法を示す斜視図である。二つのライザー管３ａを接続する方法では、まず、ライザー管本体３１同士を端部３２において接続する。この接続の方法は、従来の技術と同様である。この図の例では、ライザー管本体３１同士を接続するために端部３２及びその近傍に設けられている接続構造（例示：フランジやボルト／ナットなど）は省略されている。 Next, a method for connecting the riser tubes 3a (FIGS. 3A, 3B, and 4) to each other will be described.
FIG. 5 is a perspective view showing a method of connecting two riser tubes 3a. In the method of connecting the two riser pipes 3 a, first, the riser pipe main bodies 31 are connected at the end portion 32. This connection method is the same as in the prior art. In the example of this figure, in order to connect the riser pipe main bodies 31 to each other, the end portion 32 and a connection structure (example: flange, bolt / nut, etc.) provided in the vicinity thereof are omitted.

次に、ライザー管本体３１の端部３２からはみ出した光ファイバ２２の端２３と、隣接するライザー管本体３１の端部３２からはみ出した光ファイバ２２の端２３とを接続する。この場合、永久的に接続させる融着接続やメカニカルスプライスを用いることができる。あるいは、繰り返し着脱が可能に接続させるコネクタ接続を用いることができる。融着接続は、例えば、電極棒間に発生させた放電の熱を用いて、ファイバを溶融一体化して接続する。   Next, the end 23 of the optical fiber 22 that protrudes from the end portion 32 of the riser tube main body 31 is connected to the end 23 of the optical fiber 22 that protrudes from the end portion 32 of the adjacent riser tube main body 31. In this case, it is possible to use a fusion splicing or a mechanical splice that is permanently connected. Alternatively, a connector connection that can be repeatedly attached and detached can be used. In the fusion splicing, for example, the heat of discharge generated between the electrode rods is used to melt and connect the fibers.

以上のようにして、数十ｍのユニット（ライザー管３ａ）が海上で連結されることにより、海面下に数ｋｍのシステムがライザー管３として構成される。   As described above, a unit of several tens meters (the riser pipe 3a) is connected on the sea, whereby a system of several kilometers is configured as the riser pipe 3 below the sea surface.

ライザー管３ａ（ユニット）を海上で接続する期間は、できるだけ短くする必要がある。洋上プラットフォームの運用デイレートを向上して、運用コストを低減のためである。そのためには、出来るだけ少ない工数で各ライザー管３ａを連結する必要がある。それには、光ファイバの敷設時間も極力短くする必要がある。本実施の形態では、予めプレファブ施工にて、ライザー管本体３１の表面に光ファイバ２２を固着したライザー管３ａを準備しておく。そして、海上でのライザー管３ａの接続の際には、各ライザー管３ａに固着された光ファイバ２２の端２３のみを接続するだけで、ライザー管の応答分布計測システム２用の長大なライザー管３に沿った光ファイバ２２を構成可能な構造とする。   The period for connecting the riser pipe 3a (unit) at sea needs to be as short as possible. This is to improve the operational daily rate of offshore platforms and reduce operational costs. For this purpose, it is necessary to connect the riser pipes 3a with as few man-hours as possible. For this purpose, it is necessary to shorten the laying time of the optical fiber as much as possible. In the present embodiment, a riser tube 3a in which the optical fiber 22 is fixed to the surface of the riser tube main body 31 is prepared in advance by prefabrication. When connecting the riser pipes 3a at sea, a long riser pipe for the response distribution measurement system 2 of the riser pipes can be obtained by connecting only the end 23 of the optical fiber 22 fixed to each riser pipe 3a. The optical fiber 22 along the line 3 is configured to be configurable.

このような本実施の形態により、海上で一つ一つのライザー管３ａ（ユニット）に光ファイバ２２を固着させる作業を行わなくて済む。それにより、ライザー管の応答分布計測システム２の構成を含むライザー管３のシステムの構成のための時間を大幅に低減することができる。それにより、洋上プラットフォームの運用コストを大幅に抑制しながら、ラライザー管の応答分布計測システム２を含むイザー管３のシステムを構成することができる。   According to the present embodiment, it is not necessary to perform the work of fixing the optical fiber 22 to each riser pipe 3a (unit) at sea. Thereby, the time for the system configuration of the riser pipe 3 including the configuration of the riser pipe response distribution measurement system 2 can be greatly reduced. Thereby, the system of the riser pipe | tube 3 including the response distribution measurement system 2 of a riser pipe | tube can be comprised, suppressing the operating cost of an offshore platform significantly.

このライザー管の応答分布計測システム２は、光ファイバ２２が変形するときに生じる反射光のブルリアン散乱の効果を用いる手法を用いている。すなわち、入射光の周波数に対して、反射光の周波数のシフト量でひずみを把握する公知の技術を長大なライザー管３へ適用している。具体的には、ライザー管本体３１の表面に光ファイバ２２を全体に亘って固着させる。それにより、ライザー管３（ライザー管本体３１）のひずみを光ファイバ２２のひずみに直接変換し、船舶１から海底Ｇまでのライザー管３における各部分の応答を計測することができる。   The riser tube response distribution measurement system 2 uses a technique that uses the effect of Brillouin scattering of reflected light that occurs when the optical fiber 22 is deformed. That is, a known technique for grasping the distortion by the shift amount of the frequency of the reflected light with respect to the frequency of the incident light is applied to the long riser tube 3. Specifically, the optical fiber 22 is fixed to the entire surface of the riser tube main body 31. Thereby, the distortion of the riser pipe 3 (the riser pipe main body 31) can be directly converted into the distortion of the optical fiber 22, and the response of each part in the riser pipe 3 from the ship 1 to the seabed G can be measured.

本実施の形態では、光ファイバ２２に入射される入射光（入射パルス）と反射光（反射パルス）の時間差を利用して、発生しているひずみ位置とひずみ量の関係を取得できる公知技術を、ライザー管３へ応用している。この場合、光を用いているため数ｋｍに渡る応答分布計測が可能な点で、ライザー管３の応答計測に非常に適していると考えられる。これによって、少ない光ファイバ２２の本数で、ライザー管３のひずみ分布を数十ｃｍピッチ・数十Ｈｚのレベルで取得可能となり、従来法では現実的に難しかったライザー管のＶＩＶにおける高次モードの応答を直接的に取得可能となる。   In the present embodiment, a known technique capable of acquiring the relationship between the generated strain position and the strain amount using the time difference between the incident light (incident pulse) incident on the optical fiber 22 and the reflected light (reflected pulse). This is applied to the riser tube 3. In this case, since light is used, response distribution measurement over several kilometers is possible, and it is considered that this is very suitable for response measurement of the riser tube 3. As a result, the strain distribution of the riser tube 3 can be obtained at a level of several tens of centimeters of pitch and several tens of Hz with a small number of optical fibers 22, and the higher-order mode in the riser tube VIV, which was practically difficult with the conventional method. The response can be obtained directly.

図６は、ライザー管の応答分布計測システム２を用いる方法を示す模式図である。この図では、船舶１からライザー管３が海Ｓ中に伸びて、海底Ｇに達している。海底Ｇまでのライザー管３の総延長は、例えば数ｋｍのレベルになる。ライザー管３には、複数の光ファイバ２２が密着されている。その複数の光ファイバ２２によるひずみの計測結果により、海水の流れに対するライザー管３の応答８が計測される。この応答８は、ライザー管３に生じている振動（横方向の振動）の波形（振幅及び周波数）を示している。この図の例では、一例として、図１と同じ条件で、光ファイバ２２において１８点で計測した結果を示している。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a method using the riser tube response distribution measurement system 2. In this figure, the riser pipe 3 extends from the ship 1 into the sea S and reaches the seabed G. The total extension of the riser pipe 3 to the seabed G is, for example, a level of several kilometers. A plurality of optical fibers 22 are in close contact with the riser tube 3. The response 8 of the riser pipe 3 with respect to the flow of seawater is measured based on the measurement result of strain by the plurality of optical fibers 22. This response 8 shows a waveform (amplitude and frequency) of vibration (lateral vibration) generated in the riser tube 3. In the example of this figure, as an example, the result of measurement at 18 points in the optical fiber 22 under the same conditions as in FIG. 1 is shown.

この図６と従来の方法である図１とを比較すると、図６の場合の方が図１の場合よりも測定点が多い。そのため、実際にはライザー管３で生じている振動の周波数が高いこと、及び、その高い振動の周波数と振幅がより正確に測定できることが分かる。   When FIG. 6 is compared with FIG. 1 which is the conventional method, the number of measurement points in FIG. 6 is larger than that in FIG. Therefore, it can be seen that the frequency of vibration actually generated in the riser tube 3 is high, and that the frequency and amplitude of the high vibration can be measured more accurately.

ここで、ライザー管３の応答では、クロスフロー方向とインラインフロー方向の曲げの計測と、引張方向及び圧縮方向の伸縮の計測とがそれぞれ必要である。本実施の形態では、図３Ｂに示されるように、ライザー管３の管周囲に四本の光ファイバ２２−１〜２２−４を配することで、これらのひずみ成分を計測することが可能となる。   Here, in the response of the riser pipe 3, measurement of bending in the cross flow direction and in-line flow direction and measurement of expansion and contraction in the tension direction and compression direction are required. In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, it is possible to measure these strain components by arranging four optical fibers 22-1 to 22-4 around the tube of the riser tube 3. Become.

なお、上記の説明では４本の光ファイバ２２によって、２軸曲げ（クロスフロー方向とインラインフロー方向）・引張／圧縮のライザー管応答分布を計測している。しかし、少なくとも３本あれば、２軸曲げ・引張／圧縮のライザー管応答分布を計測することができる。それを示したのが図７である。図７は、ライザー管の他の構成を示す上面図である。このライザー管３ａでは、三本の光ファイバ２２−１ａ、２２−２ａ、２２−３ａは、ライザー管３ａの軸中心Ｃに対して、互いにほぼ１２０度の中心角となるように設置されている。この場合、各水深でのライザー管３ａの応力は、光ファイバ２２−１ａ〜２２−３ａごと測定値される。それにより、それら三つの応力の測定値に基づいて、ライザー管３ａの振動を三次元的な動きとして確定することができる。   In the above description, the riser tube response distribution of biaxial bending (cross flow direction and in-line flow direction) and tension / compression is measured by the four optical fibers 22. However, if there are at least three, it is possible to measure the riser tube response distribution of biaxial bending and tension / compression. This is shown in FIG. FIG. 7 is a top view showing another configuration of the riser pipe. In the riser tube 3a, the three optical fibers 22-1a, 22-2a, and 22-3a are installed so as to have a central angle of approximately 120 degrees with respect to the axial center C of the riser tube 3a. . In this case, the stress of the riser pipe 3a at each water depth is measured for each of the optical fibers 22-1a to 22-3a. Thereby, based on the measured values of these three stresses, the vibration of the riser pipe 3a can be determined as a three-dimensional movement.

また、四本の光ファイバ２２−１〜２２−４のうち少なくとも一本を、船舶側の端部について、応答測定に支障が無いように船舶１内で分岐させて、通信装置に接続しても良い。当該光ファイバ２２のうち海底側の端部も同様に分岐させて、例えば噴出防止装置（図示されず）に接続する。そして、その光ファイバ２２を時分割で応答測定と通信とに用いることにより、応答測定だけでなく、船舶１と噴出防止装置との間の通信にも光ファイバ２２を用いることができる。これにより、船舶１と海Ｓ内の装置（例示：噴出防止装置）との間の通信の選択肢を増やすことができる。分岐は例えば光カプラなどの従来の技術を用いることができる。   Further, at least one of the four optical fibers 22-1 to 22-4 is branched in the ship 1 so as not to interfere with the response measurement at the end on the ship side, and connected to the communication device. Also good. The end portion on the seabed side of the optical fiber 22 is similarly branched and connected to, for example, an ejection preventing device (not shown). And by using the optical fiber 22 for response measurement and communication in a time division manner, the optical fiber 22 can be used not only for response measurement but also for communication between the ship 1 and the ejection preventing device. Thereby, the choice of the communication between the ship 1 and the apparatus (example: ejection prevention apparatus) in the sea S can be increased. For branching, a conventional technique such as an optical coupler can be used.

また、応答測定の精度を更に高めるためには、温度補正も重要である。従って、ライザー管３に密着してライザー管３の応力を反映する光ファイバ２２だけでなく、ライザー管３の応力からフリーな状態の光ファイバ（ブラック格子付き：図示されず）を、温度測定用として、光ファイバ２２と平行に設置しても良い。例えば、ライザー管３ａのライザー管本体３１に、別の光ファイバを更に軸方向に沿ってライザー管本体３１の応力からフリーな状態で配置する（図示されず）。例えば、ライザー管本体３１の端部付近で固定し、他の部分を緩めた状態とすることで、ライザー管本体３１に応力がかかっても、引っ張り応力をその緩みで吸収できる。圧縮応力に対しても、固定していない緩み部分で対応できる。この場合、温度測定用光ファイバはライザー管３の応力からフリーなので、計測装置２１で計測される応力と距離との関係は、ライザー管３近傍の海水温度（ほぼライザー管３の温度）と水深との関係となる。すなわち、ライザー管３の温度と水深との関係を計測することができる。この関係を用いて、光ファイバ２２の計測値を補正する（例示：温度変化による計測値の変化を取り除く）ことにより、応答測定の精度を更に高めることができる。   In addition, temperature correction is also important for further improving the accuracy of response measurement. Therefore, not only the optical fiber 22 that is in close contact with the riser tube 3 and reflects the stress of the riser tube 3, but also an optical fiber (with a black lattice: not shown) free from the stress of the riser tube 3 is used for temperature measurement. As an alternative, the optical fiber 22 may be installed in parallel. For example, another optical fiber is further arranged in the riser tube main body 31 of the riser tube 3a in a state free from the stress of the riser tube main body 31 along the axial direction (not shown). For example, by fixing in the vicinity of the end portion of the riser tube main body 31 and loosening other portions, even if stress is applied to the riser tube main body 31, the tensile stress can be absorbed by the loosening. Compressive stress can be dealt with by a loose part that is not fixed. In this case, since the temperature measuring optical fiber is free from the stress of the riser pipe 3, the relationship between the stress measured by the measuring device 21 and the distance is the seawater temperature in the vicinity of the riser pipe 3 (approximately the temperature of the riser pipe 3) and the water depth. It becomes the relationship. That is, the relationship between the temperature of the riser pipe 3 and the water depth can be measured. By using this relationship, the measurement value of the optical fiber 22 is corrected (for example, the change in the measurement value due to the temperature change is removed), so that the accuracy of the response measurement can be further improved.

以上説明したように、本実施の形態では、ライザー管３に沿って光ファイバを固着させ、ライザー管３のひずみ分布を光ファイバ２２のひずみ分布に直接的に変換するライザー管の応答分布計測システム２を用いている。このように、ライザー管３の技術と光ファイバのひずみ量・位置を検出する公知の技術とを融合させること、時間・空間に高分解能なライザー管３のひずみ分布を取得することができる。それにより、加速度計のような計測器を多点に配置する従来の方法に比べて、ライザー管３のＶＩＶにおける高次モード応答を直接的に計測することができる。そまた、４本又は３本の光ファイバ２２によって、２軸曲げ（クロスフロー方向とインラインフロー方向）・引張／圧縮のライザー管応答分布を計測可能となる。   As described above, in this embodiment, an optical fiber is fixed along the riser tube 3, and the response distribution measurement system for the riser tube that directly converts the strain distribution of the riser tube 3 into the strain distribution of the optical fiber 22. 2 is used. In this way, by combining the technology of the riser tube 3 with the known technology for detecting the strain amount / position of the optical fiber, it is possible to acquire the strain distribution of the riser tube 3 with high resolution in time and space. Thereby, compared with the conventional method which arrange | positions measuring instruments like an accelerometer in many points, the higher order mode response in VIV of the riser pipe | tube 3 can be measured directly. Moreover, the riser tube response distribution of biaxial bending (cross flow direction and in-line flow direction) / tensile / compression can be measured by the four or three optical fibers 22.

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るライザー管の応答分布計測システムの構成について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、１本の光ファイバを引き回して複数本の光ファイバと同じ効果を持たせている点で、第１の実施の形態と異なっている。図２は、本発明の第２の実施の形態のライザー管及びライザー管の応答分布計測システムの構成を示すブロック図である。この図については、光ファイバ２２の本数が異なる他は、第１の実施の形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
The configuration of the riser tube response distribution measurement system according to the second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment in that one optical fiber is routed to have the same effect as a plurality of optical fibers as compared with the first embodiment. Yes. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the riser pipe and the riser pipe response distribution measurement system according to the second embodiment of the present invention. Since this figure is the same as that described in the first embodiment except that the number of optical fibers 22 is different, the description thereof will be omitted.

次に、個々のライザー管３ａについて説明する。図８Ａは、本発明の第２の実施の形態のライザー管の構成を示す斜視図である。図８Ｂは、本発明の第２の実施の形態のライザー管の構成を示す断面図（図８ＡのＡＡ断面図）である。図９は、ライザー管本体と光ファイバとの接合を示す断面図である。ライザー管３ａは、ライザー管本体３１と、一本の光ファイバ２２を備えている。ライザー管本体３１は、海底Ｇの掘削孔と船舶１との連絡通路である。ライザー管本体３１は、ドリルパイプと、泥水流路と、計測機器とを含み、浮体を含む保護部材で覆われている（以上、図示されず）。この図の例では、簡単のために円筒として記載している。なお、ライザー管本体３１同士を接続するための接続構造（例示：フランジやボルト／ナットなど）など本発明に直接関係ない部分（前述のドリルパイプ、泥水流路、計測機器、浮体を含む保護部材）は従来の技術と同様であり記載を省略している。   Next, each riser pipe 3a will be described. FIG. 8A is a perspective view showing a configuration of a riser pipe according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8B is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8A) showing the configuration of the riser pipe according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the joining of the riser tube main body and the optical fiber. The riser tube 3 a includes a riser tube main body 31 and one optical fiber 22. The riser pipe main body 31 is a communication passage between the drill hole in the seabed G and the ship 1. The riser pipe main body 31 includes a drill pipe, a muddy water channel, and a measuring device, and is covered with a protective member including a floating body (not shown). In the example of this figure, it is described as a cylinder for simplicity. In addition, the parts not directly related to the present invention, such as a connection structure for connecting the riser pipe main bodies 31 (example: flange, bolt / nut, etc.) ) Is the same as the prior art and is not shown.

光ファイバ２２は、光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂと、それらをつなぐ曲がり部２２−ｃ１〜２２−ｃ２とを備えている。   The optical fiber 22 includes optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b and bent portions 22-c1 to 22-c2 connecting them.

光ファイバ延在部２２−１ｂは、ライザー管本体３１の表面上に配置され、ライザー管本体３１の軸方向（長手方向）に沿って、ライザー管本体３１の外側から一方の第１端部３１ａを介して他方の第２端部３１ｃへ伸びるように延在する。光ファイバ延在部２２−１ｂは、一方の端２３が第１端部３１ａからはみ出し、他方の端が第２端部３１ｃ内にある。光ファイバ延在部２２−１ｂとライザー管本体３１とは、図９に示されるように、接着剤２４により、ライザー管本体３１の一方の第１端部３１ａから他方の第２端部３１ｃに亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている。ただし、第１端部３１ａの一部は、第１の実施の形態の場合と同様に、隣接するライザー管本体３１の光ファイバ２２との接続作業のため固着していない。   The optical fiber extending portion 22-1b is disposed on the surface of the riser tube main body 31, and one first end portion 31a from the outside of the riser tube main body 31 along the axial direction (longitudinal direction) of the riser tube main body 31. It extends so as to extend to the other second end portion 31c via the. One end 23 of the optical fiber extension 22-1b protrudes from the first end 31a, and the other end is in the second end 31c. As shown in FIG. 9, the optical fiber extending portion 22-1b and the riser tube body 31 are bonded from one first end portion 31a of the riser tube body 31 to the other second end portion 31c by an adhesive 24. It is continuously in close contact with the riser tube main body 31. However, as in the case of the first embodiment, a part of the first end portion 31a is not fixed due to the connection work with the optical fiber 22 of the adjacent riser tube main body 31.

光ファイバ延在部２２−２ｂは、ライザー管本体３１の表面上に配置され、ライザー管本体３１の軸方向（長手方向）に沿って、第２端部３１ｃから第１端部３１ａへ伸びるように延在する。光ファイバ延在部２２−２ｂは、一方の端が第２端部３１ｃ内にあり、他方の端が第１端部３１ａ内にある。光ファイバ延在部２２−２ｂとライザー管本体３１とは、接着剤２４により、第２端部３１ｃから第１端部３１ａに亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている（図示されず）。   The optical fiber extension 22-2b is disposed on the surface of the riser tube main body 31, and extends from the second end 31c to the first end 31a along the axial direction (longitudinal direction) of the riser tube main body 31. Extend to. The optical fiber extension 22-2b has one end in the second end 31c and the other end in the first end 31a. The optical fiber extending portion 22-2b and the riser tube main body 31 are continuously in close contact with the riser tube main body 31 from the second end 31c to the first end 31a by the adhesive 24 (illustrated). not).

光ファイバ延在部２２−３ｂは、ライザー管本体３１の表面上に配置され、ライザー管本体３１の軸方向（長手方向）に沿って、第１端部３１ａから第２端部３１ｃを介してライザー管本体３１の外側へ伸びるように延在する。光ファイバ延在部２２−３ｂは、一方の端が第１端部３１ａ内にあり、他方の端２３が第２端部３１ｃからはみ出している。光ファイバ延在部２２−３ｂとライザー管本体３１とは、図９の場合と同様に、接着剤２４により、第１端部３１ａから第２端部３１ｃに亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている。ただし、第２端部３１ｃの一部は、第１の実施の形態の場合と同様に、隣接するライザー管本体３１の光ファイバ２２との接続作業のため固着していない。   The optical fiber extension 22-3b is disposed on the surface of the riser tube main body 31, and extends from the first end 31a to the second end 31c along the axial direction (longitudinal direction) of the riser tube main body 31. It extends to the outside of the riser tube body 31. The optical fiber extension 22-3b has one end within the first end 31a and the other end 23 protruding from the second end 31c. The optical fiber extension 22-3b and the riser tube body 31 are connected to the riser tube body 31 from the first end 31a to the second end 31c by the adhesive 24, as in the case of FIG. Are closely attached. However, as in the case of the first embodiment, a part of the second end portion 31c is not fixed due to the connection work with the optical fiber 22 of the adjacent riser tube main body 31.

曲がり部２２−ｃ１は、ライザー管本体３１の表面上に配置されている。曲がり部２２−ｃ１は、第２端部３１ｃ側で光ファイバ延在部２２−１ｂの端部と光ファイバ延在部２２−２ｂの端部とを接続する。曲がり部２２−ｃ１は、一方の端も他方の端もいずれも第２端部３１ｃ内にある。曲がり部２２−ｃ１とライザー管本体３１とは、接着剤２４により、全体に亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている（図示されず）。   The bent portion 22-c 1 is disposed on the surface of the riser tube main body 31. The bent portion 22-c1 connects the end portion of the optical fiber extension portion 22-1b and the end portion of the optical fiber extension portion 22-2b on the second end portion 31c side. The bent portion 22-c1 has both one end and the other end in the second end portion 31c. The bent portion 22-c 1 and the riser tube main body 31 are continuously in close contact with the riser tube main body 31 by the adhesive 24 (not shown).

曲がり部２２−ｃ２は、ライザー管本体３１の表面上に配置されている。曲がり部２２−ｃ２は、第１端部３１ａ側で光ファイバ延在部２２−２ｂの端部と光ファイバ延在部２２−３ｂの端部とを接続する。曲がり部２２−ｃ２は、一方の端も他方の端もいずれも第１端部３１ａ内にある。曲がり部２２−ｃ２とライザー管本体３１とは、接着剤２４により、全体に亘って、ライザー管本体３１に連続的に密着されている（図示されず）。   The bent portion 22-c 2 is disposed on the surface of the riser tube main body 31. The bent portion 22-c2 connects the end portion of the optical fiber extension portion 22-2b and the end portion of the optical fiber extension portion 22-3b on the first end portion 31a side. The bent portion 22-c2 has both one end and the other end in the first end portion 31a. The bent portion 22-c 2 and the riser tube main body 31 are continuously in close contact with the riser tube main body 31 by the adhesive 24 (not shown).

光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂの各々は、ライザー管本体３１の円周方向に所定の間隔、例えば互いに等間隔になるように並んでいる。この図の例では、３本の光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂが、円形の断面を有するライザー管３ａにおいて、ライザー管３ａの軸中心Ｃに対して、互いにほぼ１２０度の中心角を成すように配置されている。この場合、一本の光ファイバ２２からの計測結果として得られるデータのうち、各ライザー管３ａの光ファイバ延在部２２−１ｂのデータを集めることで、図７の場合の光ファイバ２２−１ａからのデータとみなすことができる。同様に、一本の光ファイバ２２からの計測結果として得られるデータのうち、各ライザー管３ａの光ファイバ延在部２２−２ｂのデータを集めることで、図７の場合の光ファイバ２２−２ａからのデータとみなすことができる。更に、一本の光ファイバ２２からの計測結果として得られるデータのうち、各ライザー管３ａの光ファイバ延在部２２−３ｂのデータを集めることで、図７の場合の光ファイバ２２−３ａからのデータとみなすことができる。その結果、図７の例で説明したように、３本の光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂのデータに基づいて、ライザー管本体３１の応答をより正確に計測することができる。   Each of the optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b is arranged in the circumferential direction of the riser tube main body 31 so as to be at a predetermined interval, for example, at equal intervals. In the example of this figure, the three optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b are arranged in the riser tube 3a having a circular cross section, and the centers are approximately 120 degrees with respect to the axial center C of the riser tube 3a. It is arranged to form a corner. In this case, among the data obtained as a measurement result from one optical fiber 22, by collecting the data of the optical fiber extension 22-1b of each riser tube 3a, the optical fiber 22-1a in the case of FIG. Can be regarded as data from Similarly, by collecting the data of the optical fiber extension 22-2b of each riser tube 3a among the data obtained as a measurement result from one optical fiber 22, the optical fiber 22-2a in the case of FIG. 7 is collected. Can be regarded as data from Furthermore, by collecting the data of the optical fiber extension 22-3b of each riser tube 3a among the data obtained as a measurement result from one optical fiber 22, the optical fiber 22-3a in the case of FIG. Can be regarded as data. As a result, as described in the example of FIG. 7, the response of the riser tube main body 31 can be measured more accurately based on the data of the three optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b.

ただし、光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂのどの光ファイバ延在部からのデータであるかは、光ファイバ２２における船舶側の端部からの距離で判断できる。すなわち、光ファイバ２２において、船舶１に近い側から順に、ｎ番目のライザー管３ａの光ファイバ延在部２２−１ｂ、曲がり部２２−ｃ１、光ファイバ延在部２２−２ｂ、曲がり部２２−ｃ２、光ファイバ延在部２２−３ｂ、（ｎ＋１）番目のライザー管３ａの光ファイバ延在部２２−１ｂ、…のように並んでいる。各部の長さは決まっている。従って、光ファイバ２２における船舶側の端部からの距離で、どのライザー管３ａのどの部（延在部、曲がり部）からのデータであるかが判別できる。また、光ファイバ延在部２２−２ｂのデータに関しては、一本のライザー管３ａ内において、距離が大きくなるほど水深が浅く点に注意する。また、曲がり部２２−ｃ１、２２−ｃ２からのデータについては、ライザー管３ａの軸に概ね垂直な方向の、ライザー管３ａの側面の応力を測定できる。したがって、そのデータについても利用することができる。   However, which optical fiber extension part of the optical fiber extension parts 22-1b to 22-3b can be determined from the distance from the end of the optical fiber 22 on the ship side. That is, in the optical fiber 22, in order from the side closer to the ship 1, the optical fiber extending portion 22-1b, the bent portion 22-c1, the optical fiber extending portion 22-2b, and the bent portion 22- of the nth riser pipe 3a. c2, optical fiber extension part 22-3b, optical fiber extension part 22-1b of the (n + 1) th riser tube 3a, and so on. The length of each part is fixed. Therefore, it is possible to determine which part (extension part, bent part) of which riser pipe 3a is the distance from the end of the optical fiber 22 on the ship side. Regarding the data of the optical fiber extension 22-2b, it should be noted that the depth of water becomes shallower as the distance increases in one riser tube 3a. Further, with respect to data from the bent portions 22-c1 and 22-c2, the stress on the side surface of the riser tube 3a in a direction substantially perpendicular to the axis of the riser tube 3a can be measured. Therefore, the data can also be used.

光ファイバ２２は、既述のように複数のブラッグ格子（図示されず）を有している。ブラッグ格子（図示されず）については、第１の実施の形態と同様である。また、光ファイバ延在部２２−１ｂ、２２−３ｂの各々は、その両端がライザー管本体３１の両端からはみ出している。そのはみ出した部分に関しては、第１の実施の形態と同様である。また、ライザー管本体３１及び光ファイバ２２は、第１の実施の形態と同様に浮体を含む保護部材（図示されず）により覆われている。   As described above, the optical fiber 22 has a plurality of Bragg gratings (not shown). The Bragg grating (not shown) is the same as in the first embodiment. Further, both ends of the optical fiber extending portions 22-1b and 22-3b protrude from both ends of the riser tube main body 31, respectively. The protruding portion is the same as in the first embodiment. The riser tube main body 31 and the optical fiber 22 are covered with a protective member (not shown) including a floating body, as in the first embodiment.

次に、ライザー管３ａ（図８Ａ、図８Ｂ及び図９）同士を接続する方法について説明する。
図１０は、三つのライザー管３ａを接続する方法を示す斜視図である。二つのライザー管３ａを接続する方法では、まず、ライザー管本体３１同士を接続する。この接続の方法は、従来の技術と同様である。ただし、接続されるライザー管本体３１同士における向かい合う光ファイバ２２の端２３同士が同じ位置になるようにする。一つのライザー管本体３１における光ファイバ２２の上の端２３と下の端とは、円周方向の位置がずれているためである。この図の例では、上側のライザー管本体３１と下側のライザー管本体３１とで、円周方向に１２０度ずらすようにする。この図において、ライザー管本体３１同士を接続するための接続構造（例示：フランジやボルト／ナットなど）は省略されている。 Next, a method for connecting the riser tubes 3a (FIGS. 8A, 8B, and 9) to each other will be described.
FIG. 10 is a perspective view showing a method of connecting three riser tubes 3a. In the method of connecting the two riser pipes 3a, first, the riser pipe main bodies 31 are connected to each other. This connection method is the same as in the prior art. However, the ends 23 of the optical fibers 22 facing each other in the connected riser tube main bodies 31 are set to the same position. This is because the upper end 23 and the lower end of the optical fiber 22 in one riser tube main body 31 are displaced in the circumferential direction. In the example of this figure, the upper riser pipe main body 31 and the lower riser pipe main body 31 are shifted by 120 degrees in the circumferential direction. In this figure, a connection structure (example: flange, bolt / nut, etc.) for connecting the riser pipe main bodies 31 to each other is omitted.

上記の接続をするとき、ライザー管３ａの位置（例示：船舶１から何番目のライザー管３ａに該当するか）により、光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂが、ライザー管３（全体）における円周上の位置（中心軸Ｃに対する方向）がどこになるかが異なることになる。従って、上記接続を行う際、ライザー管３ａの位置（例示：船舶１から何番目か）と、光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂの位置（中心軸Ｃに対する方向）との関係を把握しておく。   When the above connection is made, depending on the position of the riser pipe 3a (example: which riser pipe 3a corresponds to the ship 1), the optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b are connected to the riser pipe 3 (the whole ), The position on the circumference (direction with respect to the central axis C) is different. Therefore, when making the above connection, the relationship between the position of the riser pipe 3a (example: what number from the ship 1) and the positions of the optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b (direction with respect to the central axis C) Keep track.

ただし、最終的に、光ファイバ延在部２２−１ｂの外側の端２３と、光ファイバ延在部２２−３ｂの外側の端２３とが、円周上の同じ位置となるように第１端部３１ａ又は第２端部３１ｃにおいて光ファイバ２２を更に引き回してもよい（図示されず）。例えば、光ファイバ延在部２２−３ｂの下端を引き回して、光ファイバ延在部２２−１ｂの直下においてライザー管本体３１から外側に伸びるようにしても良い。その場合、ライザー管３ａの位置に拘わらず、光ファイバ延在部２２−１ｂ〜２２−３ｂの位置は同じになる。したがって、ライザー管３ａの位置と光ファイバ延在部の位置との関係を把握する必要が無く、取り付けが容易になる他、計測も容易になる。   However, in the end, the first end so that the outer end 23 of the optical fiber extension 22-1b and the outer end 23 of the optical fiber extension 22-3b are at the same position on the circumference. The optical fiber 22 may be further routed at the portion 31a or the second end portion 31c (not shown). For example, the lower end of the optical fiber extension portion 22-3b may be routed so as to extend outward from the riser tube main body 31 immediately below the optical fiber extension portion 22-1b. In that case, the positions of the optical fiber extending portions 22-1b to 22-3b are the same regardless of the position of the riser tube 3a. Therefore, it is not necessary to grasp the relationship between the position of the riser tube 3a and the position of the optical fiber extension, and the attachment is facilitated and the measurement is facilitated.

次に、ライザー管本体３１の端からはみ出した光ファイバ２２（光ファイバ延在部２２−１ｂ）の端２３と、隣接するライザー管本体３１の端からはみ出した光ファイバ２２（光ファイバ延在部２２−３ｂ）の端２３とを接続する。この場合、永久的に接続させる融着接続やメカニカルスプライスを用いることができる。あるいは、繰り返し着脱が可能に接続させるコネクタ接続を用いることができる。融着接続は、例えば、電極棒間に発生させた放電の熱を用いて、ファイバを溶融一体化して接続する。   Next, the end 23 of the optical fiber 22 (optical fiber extension portion 22-1b) protruding from the end of the riser tube main body 31 and the optical fiber 22 (optical fiber extension portion) protruding from the end of the adjacent riser tube main body 31 22-3b) end 23 is connected. In this case, it is possible to use a fusion splicing or a mechanical splice that is permanently connected. Alternatively, a connector connection that can be repeatedly attached and detached can be used. In the fusion splicing, for example, the heat of discharge generated between the electrode rods is used to melt and connect the fibers.

以上のようにして、ライザー管３ａを連続的に接続することで、長大なライザー管３を船舶１から海底Ｇの間に設置することができる。   The long riser pipe 3 can be installed between the ship 1 and the seabed G by connecting the riser pipe 3a continuously as described above.

本実施の形態においても、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、ライザー管３ａ同士の接続において、光ファイバ２２の接続箇所は一箇所なので、ライザー管３ａ同士の接続を容易に行うことができる。   Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Moreover, in the connection between the riser tubes 3a, the connection portion of the optical fiber 22 is one, and therefore the connection between the riser tubes 3a can be easily performed.

（第２の実施の形態の変形例）
図１１は、第２の実施の形態の変形例の構成を示す斜視図である。
上記図１０のようにライザー管３ａを連続的に接続する場合、一本のライザー管３ａ当り一往復半も光ファイバ２２を引き回すため、光ファイバ２２の長さが長くなり過ぎる可能性が有る。そうなると、入射光が光ファイバ２２の先端まで届かなくなったり、反射光が計測装置２１まで戻らなくなったりすることが考えらえる。それを回避するためには、図１１に示すように光ファイバ２２を設置する。すなわち、詳細に応力を測定しなくても良い領域では、図の領域Ｐ１のようにライザー管本体３１に一本の光ファイバ２２を一度だけ通すように設置する。一方、詳細に応力を測定したい領域では、図の領域Ｐ２のようにライザー管本体３１に一往復半も光ファイバ２２を引き回すように（図８Ａ及び図８Ｂのように）設置する。このように、必要な箇所に十分に光ファイバ２２を設置し、他の箇所では必要最低限の光ファイバ２２を設置して、光ファイバ２２の長さを節約することで、光ファイバ２２の長さが長くなり過ぎることを防止することができる。 (Modification of the second embodiment)
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a modification of the second embodiment.
When the riser tubes 3a are continuously connected as shown in FIG. 10, the length of the optical fibers 22 may become too long because the optical fibers 22 are routed one and a half times per riser tube 3a. If so, it is conceivable that the incident light does not reach the tip of the optical fiber 22 or the reflected light does not return to the measuring device 21. In order to avoid this, an optical fiber 22 is installed as shown in FIG. That is, in a region where the stress does not need to be measured in detail, the optical fiber 22 is installed so as to pass through the riser tube body 31 only once as in the region P1 in the figure. On the other hand, in the region where the stress is to be measured in detail, the optical fiber 22 is installed around the riser tube body 31 as shown in the region P2 in the drawing (as shown in FIGS. 8A and 8B). In this way, the length of the optical fiber 22 can be reduced by installing the optical fiber 22 sufficiently at a necessary location and installing the minimum optical fiber 22 at other locations to save the length of the optical fiber 22. Can be prevented from becoming too long.

特に、計測したい箇所が予め決まっている場合、図１１のような方法を選択することが考えられる。その一例を示しているのが図１２である。図１２は、ライザー管の応答分布計測システム２を用いる方法を示す模式図である。例えば、ライザー管３の座屈は、ライザー管３を使用しているときは噴出防止装置（ＢＯＰ）近傍の海底側で発生しやすく、ライザー管３を使用せずハングオフ状態のときは船舶近傍で発生し易い。従って、座屈の監視を主目的とする場合、海底近傍と船舶近傍に特に十分に光ファイバ２２を設置し（領域Ｐ２：図１１の領域Ｐ２と同じ）、他の領域では光ファイバ２２の設置を抑制する（領域Ｐ１：図１１の領域Ｐ１と同じ）ことも考えられる。   In particular, when a location to be measured is determined in advance, it is conceivable to select a method as shown in FIG. An example is shown in FIG. FIG. 12 is a schematic diagram showing a method using the riser tube response distribution measurement system 2. For example, buckling of the riser pipe 3 is likely to occur on the seabed side near the blowout prevention device (BOP) when the riser pipe 3 is used, and in the vicinity of the ship when the riser pipe 3 is not used and is in a hang-off state. It is easy to generate. Therefore, when the main purpose is to monitor buckling, the optical fiber 22 is particularly sufficiently installed near the sea bottom and near the ship (region P2: the same as the region P2 in FIG. 11), and the optical fiber 22 is installed in other regions. (Region P1: the same as the region P1 in FIG. 11) is also conceivable.

本発明により、海水の流れに対するライザー管の応答を精密に計測することが可能となる。また、本発明により、海水によりライザー管に発生する渦励振（ＶＩＶ）を含む各種振動を正確に計測することが可能となる。また、本発明により、海水でライザー管に発生する各種振動によりライザー管に座屈が発生する可能性を的確に把握することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure the response of the riser pipe to the flow of seawater. Further, according to the present invention, it is possible to accurately measure various vibrations including vortex excitation (VIV) generated in the riser pipe by seawater. Further, according to the present invention, it is possible to accurately grasp the possibility that buckling occurs in the riser pipe due to various vibrations generated in the riser pipe with seawater.

本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施の形態に記載の技術は、技術的矛盾の生じない限り、相互に組み合わせて適用可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is obvious that the embodiments can be appropriately modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the techniques described in the embodiments can be applied in combination with each other as long as no technical contradiction occurs.

１ 船舶
２ ライザー管の応答分布計測システム
３ ライザー管
３ａ ライザー管（ユニット）
２１ 応答分布計測装置
２２、２２−１、２２−２、２２−３、２２−４、２２−１ａ、２２−２ａ、２２−３ａ 光ファイバ
２２−１ｂ、２２−２ｂ、２２−３ｂ 光ファイバ延在部
２２−ｃ１、２２−ｃ２ 曲がり部
２３ 端
２４ 接着剤
３１ ライザー管本体
３１ａ 第１端部
３１ｂ 中央部
３１ｃ 第２端部
１０１ 船舶
１０３ ライザー管
１０５ 加速度計
１０８ 応答 1 Ship 2 Riser tube response distribution measurement system 3 Riser tube 3a Riser tube (unit)
21 Response distribution measuring device 22, 22-1, 22-2, 22-3, 22-4, 22-1a, 22-2a, 22-3a Optical fiber 22-1b, 22-2b, 22-3b Current portion 22-c1, 22-c2 Bending portion 23 End 24 Adhesive 31 Riser tube body 31a First end portion 31b Center portion 31c Second end portion 101 Ship 103 Riser tube 105 Accelerometer 108 Response

Claims (11)

直列的に接続された複数のユニットを具備し、
前記複数のユニットのそれぞれは、
ライザー管本体と、
前記ライザー管本体の表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する少なくとも一本の光ファイバと、
前記少なくとも一本の光ファイバを、前記ライザー管本体の一方の第１端部から他方の第２端部に亘って、前記ライザー管本体に連続的に密着させる接着部と
を具備し、
前記少なくとも一本の光ファイバは、前記ライザー管本体の両端部分の間の中央部分において、前記ライザー管本体の軸方向に沿って延在し、前記ライザー管本体の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部を備え、
前記少なくとも一本の光ファイバの両端は、前記ライザー管本体の両端からはみ出しており、
前記複数のユニットのうちの隣接するユニットの前記ライザー管本体同士が端部において接続され、
前記隣接するユニットの、前記ライザー管本体の端からはみ出した前記少なくとも一本の光ファイバの端同士が接続された
ライザー管。 Comprising a plurality of units connected in series;
Each of the plurality of units is
The riser tube body;
At least one optical fiber disposed on the surface of the riser tube body and having a plurality of Bragg gratings;
An adhesive portion that continuously adheres the at least one optical fiber to the riser tube main body from one first end of the riser tube main body to the other second end;
The at least one optical fiber extends along the axial direction of the riser tube body at a central portion between both end portions of the riser tube body, and is spaced at a predetermined interval in the circumferential direction of the riser tube body. Comprising at least three optical fiber extensions aligned;
Both ends of the at least one optical fiber protrude from both ends of the riser tube main body ,
The riser tube main bodies of adjacent units among the plurality of units are connected at an end,
A riser pipe in which the ends of the at least one optical fiber protruding from the end of the riser pipe main body of the adjacent units are connected to each other . 請求項１に記載のライザー管において、
前記少なくとも一本の光ファイバは一本であり、
前記一本の光ファイバは、
前記ライザー管本体の一方の外側から、前記ライザー管本体の前記第１端部を介して前記第２端部に伸びる第１光ファイバ延在部と、
前記第２端部から前記第１端部に伸びる第２光ファイバ延在部と、
前記第１端部から前記第２端部を介して前記ライザー管本体の他方の外側に伸びる第３光ファイバ延在部と、
前記第２端部側で前記第１光ファイバ延在部の端部と前記第２光ファイバ延在部の端部とを接続する第１曲がり部と、
前記第１端部側で前記第２光ファイバ延在部の端部と前記第３光ファイバ延在部の端部とを接続する第２曲がり部と
を備え、
前記第１光ファイバ延在部、前記第２光ファイバ延在部及び前記第３光ファイバ延在部は、前記ライザー管本体の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ
ライザー管。 The riser tube of claim 1,
The at least one optical fiber is one;
The one optical fiber is:
A first optical fiber extending portion extending from one outer side of the riser tube main body to the second end portion via the first end portion of the riser tube main body;
A second optical fiber extension extending from the second end to the first end;
A third optical fiber extension extending from the first end to the other outer side of the riser tube body through the second end;
A first bent portion connecting the end of the first optical fiber extension and the end of the second optical fiber extension on the second end side;
A second bent portion connecting the end of the second optical fiber extension and the end of the third optical fiber extension on the first end side;
The first optical fiber extension portion, the second optical fiber extension portion, and the third optical fiber extension portion are riser tubes that are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube body. 請求項１に記載のライザー管において、
前記少なくとも一本の光ファイバは、前記ライザー管本体の一方の外側から、前記ライザー管本体の前記第１端部及び前記第２端部を介して前記ライザー管の他方の外側に伸びる少なくとも三本の光ファイバであり、
前記少なくとも三本の光ファイバは、前記少なくとも三つの光ファイバ延在部を構成し、
前記少なくとも三本の光ファイバは、前記ライザー管本体の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ
ライザー管。 The riser tube of claim 1,
The at least one optical fiber extends from one outer side of the riser tube main body to the other outer side of the riser tube through the first end portion and the second end portion of the riser tube main body. Optical fiber
The at least three optical fibers constitute the at least three optical fiber extensions;
The at least three optical fibers are riser tubes arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube body. 請求項２又は３に記載のライザー管において、
前記複数のユニットのそれぞれは、前記ライザー管本体の表面上に配置され、前記ライザー管本体に部分的に固定された温度測定用光ファイバを更に具備する
ライザー管。 The riser pipe according to claim 2 or 3,
Wherein each of the plurality of units, said riser pipe is placed on the surface of the body, the riser pipe, further comprising the partially fixed temperature measured optical fiber to said riser pipe body. 直列に接続された複数のライザー管の応答分布を計測する応答分布計測システムであって、
計測装置と、
複数のライザー管本体の各々ごとに、表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する少なくとも一本の光ファイバと
を具備し、
前記少なくとも一本の光ファイバは、
接着部により、前記ライザー管本体の一方の第１端部から他方の第２端部に亘って、前記ライザー管本体に連続的に密着され、
前記ライザー管本体の両端部分の間の中央部分において、前記ライザー管本体の軸方向に沿って延在し、前記ライザー管本体の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部を備え、
前記少なくとも一本の光ファイバの両端は、前記ライザー管本体の両端からはみ出して、隣り合うライザー管本体と接続し、
前記計測装置は、
互いに接続された複数の前記少なくとも一本の光ファイバへ入射光を出力し、
前記互いに接続された複数の前記少なくとも一本の光ファイバからの反射光を受信し、
前記受信された反射光に基づいて、前記複数のライザー管本体の応答分布を算出する
ライザー管の応答分布計測システム。 A response distribution measurement system for measuring the response distribution of a plurality of riser pipes connected in series,
A measuring device;
Each of the plurality of riser tube bodies comprises at least one optical fiber disposed on the surface and having a plurality of Bragg gratings,
The at least one optical fiber is:
The adhesive portion is continuously in close contact with the riser tube body from one first end portion of the riser tube body to the other second end portion,
Extension of at least three optical fibers extending along the axial direction of the riser tube main body at a central portion between both end portions of the riser tube main body and arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the riser tube main body Part
Both ends of the at least one optical fiber protrude from both ends of the riser tube body, and are connected to adjacent riser tube bodies,
The measuring device is
Outputting incident light to the at least one optical fiber connected to each other;
Receiving reflected light from the at least one optical fiber connected to each other;
A riser tube response distribution measurement system that calculates response distributions of the plurality of riser tube bodies based on the received reflected light. 請求項５に記載のライザー管の応答分布計測システムにおいて、
前記少なくとも一本の光ファイバは一本であり、
前記一本の光ファイバは、
前記ライザー管本体の一方の外側から、前記ライザー管本体の前記第１端部を介して前記第２端部に伸びる第１光ファイバ延在部と、
前記第２端部から前記第１端部に伸びる第２光ファイバ延在部と、
前記第１端部から前記第２端部を介して前記ライザー管本体の他方の外側に伸びる第３光ファイバ延在部と、
前記第２端部側で前記第１光ファイバ延在部の端部と前記第２光ファイバ延在部の端部とを接続する第１曲がり部と、
前記第１端部側で前記第２光ファイバ延在部の端部と前記第３光ファイバ延在部の端部とを接続する第２曲がり部と
を備え、
前記第１光ファイバ延在部、前記第２光ファイバ延在部及び前記第３光ファイバ延在部は、前記ライザー管本体の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ
ライザー管の応答分布計測システム。 The riser tube response distribution measurement system according to claim 5,
The at least one optical fiber is one;
The one optical fiber is:
A first optical fiber extending portion extending from one outer side of the riser tube main body to the second end portion via the first end portion of the riser tube main body;
A second optical fiber extension extending from the second end to the first end;
A third optical fiber extension extending from the first end to the other outer side of the riser tube body through the second end;
A first bent portion connecting the end of the first optical fiber extension and the end of the second optical fiber extension on the second end side;
A second bent portion connecting the end of the second optical fiber extension and the end of the third optical fiber extension on the first end side;
The first optical fiber extension portion, the second optical fiber extension portion, and the third optical fiber extension portion are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube body. Measuring system. 請求項５に記載のライザー管の応答分布計測システムにおいて、
前記少なくとも一本の光ファイバは、前記ライザー管本体の一方の外側から、前記ライザー管本体の前記第１端部及び前記第２端部を介して前記ライザー管の他方の外側に伸びる少なくとも三本の光ファイバであり、
前記少なくとも三本の光ファイバは、前記少なくとも三つの光ファイバ延在部を構成し、
前記少なくとも三本の光ファイバは、前記ライザー管本体の円周方向に互いに実質的に等間隔で並ぶ
ライザー管の応答分布計測システム。 The riser tube response distribution measurement system according to claim 5,
The at least one optical fiber extends from one outer side of the riser tube main body to the other outer side of the riser tube through the first end portion and the second end portion of the riser tube main body. Optical fiber
The at least three optical fibers constitute the at least three optical fiber extensions;
The riser tube response distribution measurement system, wherein the at least three optical fibers are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the riser tube body. 請求項５に記載のライザー管の応答分布計測システムにおいて、
前記複数のライザー管のうちの計測対象でない箇所における前記少なくとも一本の光ファイバは、前記少なくとも三つの光ファイバ延在部を有さず、一本の光ファイバである
ライザー管の応答分布計測システム。 The riser tube response distribution measurement system according to claim 5,
The riser tube response distribution measurement system in which the at least one optical fiber in the portion of the plurality of riser tubes that is not the measurement target does not have the at least three optical fiber extending portions and is a single optical fiber. . 請求項６又は７に記載のライザー管の応答分布計測システムにおいて、
前記複数のライザー管本体の各々ごとに、表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する温度測定用光ファイバを更に具備し、
前記温度測定用光ファイバは、前記ライザー管本体に部分的に固定され、
前記計測装置は、
互いに接続された複数の前記温度測定用光ファイバへ温度計測用入射光を出力し、
前記互いに接続された複数の前記温度測定用光ファイバからの温度計測用反射光を受信し、
前記受信された温度計測用反射光に基づいて、前記複数のライザー管本体近傍の温度を算出し、
前記反射光と前記温度計測用反射光とに基づいて、前記複数のライザー管本体の応答分布を算出する
ライザー管の応答分布計測システム。 The riser tube response distribution measurement system according to claim 6 or 7,
For each of the plurality of riser tube bodies, further comprising a temperature measuring optical fiber disposed on the surface and having a plurality of Bragg gratings,
The temperature measuring optical fiber is partially fixed to the riser tube body,
The measuring device is
Output temperature measurement incident light to a plurality of temperature measurement optical fibers connected to each other,
Receiving temperature measurement reflected light from the plurality of temperature measurement optical fibers connected to each other;
Based on the received reflected light for temperature measurement, calculate the temperature in the vicinity of the plurality of riser tube bodies,
A riser tube response distribution measurement system that calculates response distributions of the plurality of riser tube bodies based on the reflected light and the temperature measurement reflected light. ライザー管の接続方法であって、
ここで、前記ライザー管は、
ライザー管本体と、
前記ライザー管本体の表面上に配置され、複数のブラッグ格子を有する少なくとも一本の光ファイバと、
前記少なくとも一本の光ファイバを、前記ライザー管本体の一方の第１端部から他方の第２端部に亘って、前記ライザー管本体に連続的に密着させる接着部と
を具備し、
前記少なくとも一本の光ファイバは、前記ライザー管本体の両端部分の間の中央部分において、前記ライザー管本体の軸方向に沿って延在し、前記ライザー管本体の円周方向に所定の間隔に並んだ少なくとも三つの光ファイバ延在部を備え、
前記少なくとも一本の光ファイバの両端は、前記ライザー管本体の両端からはみ出し、
前記ライザー管の接続方法は、
ライザー管本体同士を接続する工程と、
前記ライザー管本体の端からはみ出した前記少なくとも一本の光ファイバの端同士を接続する工程と
を具備する
ライザー管の接続方法。 A riser tube connection method,
Here, the riser pipe is
The riser tube body;
At least one optical fiber disposed on the surface of the riser tube body and having a plurality of Bragg gratings;
An adhesive portion that continuously adheres the at least one optical fiber to the riser tube main body from one first end of the riser tube main body to the other second end;
The at least one optical fiber extends along the axial direction of the riser tube body at a central portion between both end portions of the riser tube body, and is spaced at a predetermined interval in the circumferential direction of the riser tube body. Comprising at least three optical fiber extensions aligned;
Both ends of the at least one optical fiber protrude from both ends of the riser tube main body,
The method of connecting the riser pipe is as follows:
Connecting the riser tube bodies to each other;
Connecting the ends of the at least one optical fiber protruding from the end of the riser tube main body to each other. 請求項１０に記載のライザー管の接続方法において、
前記少なくとも一本の光ファイバの端同士を接続する工程は、
前記少なくとも一本の光ファイバの端同士を融着により接続する工程を含む
ライザー管の接続方法。 The riser pipe connection method according to claim 10,
Connecting the ends of the at least one optical fiber,
A riser tube connection method comprising a step of connecting ends of the at least one optical fiber by fusion.
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