JP7225949B2 - マリンホースの流体漏れ検知器 - Google Patents

Description

本発明は、マリンホースの流体漏れ検知器に関し、さらに詳しくは、マリンホースに形成されている流体滞留層に輸送流体が漏出した時に、その漏れの発生をより確実に目視によって把握できるマリンホースの流体漏れ検知器に関するものである。

マリンホースが破損等して輸送流体がホース外部へ漏出すれば、多大な環境汚染を引き起こすことになるため、種々の漏出防止手段が講じられている。例えば、流体流路の外周側に積層した補強層の間に流体滞留層を設け、漏出した輸送流体を一時的に流体滞留層に貯留できるようにしてホース外部への漏出を防止するようにしている。

この流体滞留層に漏れ出た輸送流体を検知するために、例えば、オイルポッドを利用した流体漏れ検知器が知られている（特許文献１参照）。この流体漏れ検知器では、輸送流体が流体滞留層に漏出すると、連通管を通じてオイルポッドに進入する。これに伴い、オイルポッドの内部に収容されている検出体が変形したり、輸送流体に濡れたりする。そこで、検出体の変形の有無や濡れの有無などを、オイルポッドに設けられている窓部を通じて目視確認することで、流体漏れの発生の有無が把握される。

しかしながら、オイルポッドの内部に収容されている検出体の状態（変化具合）を外部から的確に目視確認することは難しい。特に、水中では水上に比して視界が悪いため、検出体の状態を目視確認することが一段と困難になる。

特開２００７－１７７８４７号公報

本発明の目的は、マリンホースに形成されている流体滞留層に輸送流体が漏出した時に、その漏れの発生をより確実に目視によって把握できるマリンホースの流体漏れ検知器を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のマリンホースの流体漏れ検知器は、マリンホースの流体流路の外周側に積層された補強層の間に形成された流体滞留層に連通してホース表面に延在する連通管と、この連通管に連通して前記ホース表面に配置される中空部分を有するケーシングと、前記中空部分に収容される検出体と、前記中空部分と前記ケーシングの外部とを遮断する窓部とを有するマリンホースの流体漏れ検知器において、前記窓部の前記中空部分側の表面に配置されるファイバーオプテックプレートからなる仕切り部と、前記連通管を通じて前記中空部分に作用する圧力の変化によって、前記検出体と前記仕切り部との少なくとも一方を移動させることにより互いを近接離反させる移動機構とを有することを特徴とする。

本発明によれば、前記流体滞留層に前記輸送流体が漏出すると、前記連通管を通じて前記ケーシングの中空部分に作用する圧力が高くなる。この圧力変化に伴って、前記中空部分に収容されている前記検出体と、前記仕切り部との少なくとも一方が移動する。前記仕切り部はファイバーオプテックプレートにより形成されているので、前記検出体は前記仕切り部に近接しなければ、前記仕切り部を通して視認することができない。即ち、前記流体滞留層に前記輸送流体が漏出したか否かは、前記窓部を目視して前記検出体を視認できるか否かを確認するだけでよいので、前記輸送流体の漏れの発生をより確実に把握することができる。

本発明の流体漏れ検知器を備えたマリンホースを例示する断面図である。 図１のマリンホースの使用状態を例示する説明図である。 図１の流体漏れ検知器を縦断面視で例示する説明図である。 図３の流体漏れ検知器を平面視で例示する説明図である。 流体漏れが生じた場合の図３の流体漏れ検知器を例示する説明図である。 図５の流体漏れ検知器を平面視で例示する説明図である。 流体漏れ検知器の別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 図７の流体漏れ検知器を平面視で例示する説明図である。 流体漏れが生じた場合の図７の流体漏れ検知器を例示する説明図である。 図９の流体漏れ検知器を平面視で例示する説明図である。

以下、本発明のマリンホースの流体漏れ検知器を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するマリンホース１は、本発明の流体漏れ検知器９（以下、検知器９という）を備えている。マリンホース１は、両端に別のマリンホース１を連結する連結端部２を備え、連結端部２は一端にフランジ２ａを備えたニップル２ｂで構成されている。ニップル２ｂの外周面には内周側から外周側に向かって、内面ゴム層３、主補強層４、本体ワイヤ層５、補助補強層６が順に巻付けられて積層され、最外周がカバーゴム層８で覆われている。本体ワイヤ層５と補助補強層６との層間には、空間となる流体滞留層７が形成されている。内面ゴム層３の内周側は、輸送流体Ｌが流れる流体流路１ａになっている。

輸送流体Ｌに接する内面ゴム層３は、例えば耐油性に優れたニトリルゴム等で構成されている。本体ワイヤ層５は、主補強層４の外周のゴム層に金属ワイヤを所定間隔をあけて螺旋状に巻付けて構成されている。それぞれの補強層４、６は補強コードをゴムで被覆した複数の補強コード層を積層して構成されている。

主補強層４、本体ワイヤ層５、補助補強層６は、それぞれの一端部のニップルワイヤ４ａ、５ａ、６ａと、ニップル２ｂの外周面に突設された固定リング２ｃ等により、ニップル２ｂに固定されている。流体滞留層７は、主補強層４から漏れ出した輸送流体Ｌを一時的に貯留するように機能する。カバーゴム層８は、ゴム等の非透水性材料で構成され、かつ表面には視認性に優れたライン模様等が付されている。

マリンホース１の中でも、サブマリンホースの場合には、図２に例示するように海上のタンカー２１に連結されて、水中で上下に延設されている状態になることもあり、水中に沈んだまま、左右に横たわって延設されているような状態になることもある。一方、フローティングホースの場合には、補助補強層６とカバーゴム層８の層間に浮力材層が設けられて海上に浮かんだ状態で左右に横たわって延設された状態になる。本発明の検知器９は、サブマリンホースおよびフローティングホースの両タイプに適用することができる。

図３に例示する検知器９は、流体滞留層７に連通してホース表面に延在する連通管２０と、中空部分を有するケーシング１０と、ケーシング１０の中空部分に収容される検出体１２と、ケーシング１０の中空部分とケーシング１０の外部とを遮断する窓部１１とを有している。検知器９はさらに、窓部１１の中空部分側の表面に配置される仕切り部１１ａと、移動機構１３とを有している。

ケーシング１０はホース表面の所定位置に適切な固定部材によって取付けられる。この実施形態のように、ニップル２ｂの露出した外周面にケーシング１０を取り付けると安定するので好ましい。この実施形態では、ケーシング１０は、窓部１１を備えて中空部分を有する収容部１０ａと中空部分を有する充填部１０ｂとを有していて、互いの中空部分がゴム等からなる膜部１５によって気密または水密に隔絶されている。

連通管２０の一端部は流体滞留層７の内部に配置され、他端部はケーシング１０（充填部１０ｂ）の中空部分に配置されている。したがって、流体滞留層７とケーシング１０（充填部１０ｂ）とが連通管２０を介して連通している。

窓部１１は中空部分側の表面に配置される仕切り部１１ａと、外部側表面（中空部分とは反対側の表面）に配置されて仕切り部１１ａを被覆する保護部１１ｂとを有している。仕切り部１１ａはファイバーオプテックプレート（以下、ＦＯＰという）で形成されている。

ＦＯＰは、多数の光ファイバーを並べて束にして一体化させた集合体で、ファイバー長手方向を両端面にした光デバイスである。それぞれの光ファイバーはコアガラスとその外周のクラッドガラスとで構成されていて、コアガラスとクラッドガラスとの屈折率の差によって両者の境界で全反射が生じて、コアガラスの中で光が伝達される。全反射せずに光ファイバーの外に逃げた光は、吸収体ガラスによって吸収されて隣接する光ファイバーに到達しない。そのため、ＦＯＰの一端面に近接（接触）させた対象物は、ＦＯＰの他端面において、解像度を損なうことなく、その対象物の画像として視認することができる。一方、対象物をＦＯＰの一端面から離反させると、ＦＯＰの他端面では対象物の画像を視認できない。この検知器９は、ＦＯＰのこの特性を巧みに利用する。

仕切り部１１ａの外側表面（上面）に積層された保護部１１ｂは、仕切り部１１ａの上面の全範囲を覆っている。保護部１１ｂは、耐衝撃性に優れたポリカーボネートにより形成された透明板である。

移動機構１３は、連通管２０を通じてケーシング１０の内部に作用する圧力Ｐの変化によって、検出体１２と仕切り部１１ａとの少なくとも一方を移動させて、互いを近接離反させる。この実施形態では移動機構１３は、移動しない仕切り部１１ａに対して、圧力Ｐの変化によって検出体１２を移動させる。

具体的には、この移動機構１３は、上述した膜部１５と、膜部１５に載置するようにセットされたロッド１４と、ロッド１４を支持する支持部１６を有している。支持部１６はロッド１４が挿通する貫通穴を有していて、ロッド１４を仕切り部１１ａに対して近接離反する方向に移動可能に支持している。ロッド１４の先端には検出体１２が取付けられている。検出体１２、ロッド１４、支持部１６は、収容部１０ａの中空部分に収容されている。

主補強層４が破損していないマリンホース１が正常な状態では、充填部１０ｂの内圧には実質的に変化がない。そのため、図３に例示するように検知器９では、当初の設定どおり、検出体１２は仕切り部１１ａとは間隔をあけた位置に配置された状態になっている。そのため、窓部１１を外部から目視しても、図４に例示するように、仕切り部１１ａを形成しているＦＯＰの特性によって検出体１２を視認することができない。

主補強層４が破損して流体滞留層７に輸送流体Ｌが漏出すると、漏出した輸送流体Ｌは、図５に例示するように連通管２０に流入する。その後、輸送流体Ｌはケーシング１０（充填部１０ｂ）に進入する。流体滞留層７に輸送流体Ｌが漏出することで、連通管２０を通じて充填部１０ｂの中空部分に作用する圧力Ｐが高くなる。この圧力変化に伴って、膜部１５は当初の内圧のままの収容部１０ａの中空部分に向かって膨張（変形）する。この膜部１５の膨張に連動してロッド１４は仕切り部１１ａに近接移動するので、検出体１２は仕切り部１１ａに接触する。その結果、窓部１１を外部から目視すると、図６に例示するように、仕切り部１１ａを形成しているＦＯＰの特性によって検出体１２を視認することができる。図６では、検出体１２の表面を分かり易くするために格子状にして記載している。実際の検出体１２の表面には、水中でも視認し易い色を付すとよい。

検出体１２は仕切り部１１ａに近接しなければ、仕切り部１１ａを通じて視認することができない。即ち、流体滞留層７に輸送流体Ｌが漏出したか否かは、窓部１１を目視して検出体１２を視認できるか否かを確認するだけでよいので、輸送流体Ｌの漏れの発生をより確実に把握するには有利になる。

この実施形態のように、移動機構１３が、圧力Ｐの変化によって、仕切り部１１ａと検出体１２のうち検出体１２だけを移動させる構成にすると、ケーシング１０の中空部分だけで検出体１２を単純に移動可能にすればよい。そのため、検知器９をコンパクトで簡素な構造にし易い。

図７、図８に例示する実施形態のように、移動しない検出体１２に対して、圧力Ｐの変化によって、仕切り部１１ａを移動させる構成にすることもできる。この実施形態では、窓部１１を備えて中空部分を有する収容部１０ａと、円筒状の中空部分を有する充填部１０ｂとを有していて、互いの中空部分が膜部１５によって気密または水密に隔絶されている。

連通管２０の一端部は流体滞留層７の内部に配置され、他端部はケーシング１０（充填部１０ｂ）の中空部分に配置されている。したがって、流体滞留層７とケーシング１０（充填部１０ｂ）とが連通管２０を介して連通している。

窓部１１は、ＦＯＰからなる仕切り部１１ａと、仕切り部１１ａの上側表面を被覆する保護部１１ｂとを有している。検出体１２は充填部１０ｂに埋設された支柱１２ａの先端に取付けられていて、収容部１０ａの中空部分に配置されている。検出体１２は、仕切り部１１ａの下方の仕切り部１１ａとは間隔をあけた位置にある。

移動機構１３は、上述した膜部１５と、膜部１５に載置するようにセットされたロッド１４と、ロッド１４を支持する支持部１６と、仕切り部１１ｂが載置される載置台１８と、ロッド１４と載置台１８とを連結して支軸１９によって軸支されているアーム部１７とを有している。複数本のロッド１４が平面視で周方向に間隔をあけて配置されている。

支持部１６はそれぞれのロッド１４をガイドする穴状になっている。環状の載置台１８とそれぞれのロッド１４との間に支軸１９が配置されている。それぞれの支軸１９によってアーム部１７が、その支軸１９を中心にして上下に旋回可能になっている。それぞれのアーム部１７の一端部は載置台１８に回転可能に連結され、それぞれのアーム部１７の他端部はロッド１４に回転可能に連結されている。ロッド１４、支持部１６、載置台１８、支軸１９、アーム部１７は収容部１０ａの中空部分に収容されている。

主補強層４が破損していないマリンホース１が正常な状態では、図７に例示するように検知器９では、当初の設定どおり、仕切り部１１ａは、支柱１２ａによって支持されている検出体１２の上方で、検出体１２とは間隔をあけて載置台１８に載置された状態になっている。そのため、窓部１１を外部から目視しても、図８に例示するように、仕切り部１１ａを形成しているＦＯＰの特性によって検出体１２を視認することができない。

主補強層４が破損して流体滞留層７に輸送流体Ｌが漏出すると、先の実施形態と同様に、連通管２０を通じて充填部１０ｂの中空部分に作用する圧力Ｐが高くなる。この圧力変化に伴って、図９に例示するように、膜部１５が当初の内圧のままの収容部１０ａの中空部分に向かって移動（変形）する。これに連動してロッド１４が上方移動すると、アーム部１７が支軸１９を中心にして上下に旋回する。このアーム部１７の旋回によって、載置台１８に載置されている仕切り部１１ａは、保護部１１ｂの下面から離れて検出体１２に近接移動して検出体１２に接触する。仕切り部１１ａは載置台１８に対して上下に分離しないように、水平方向にスライド可能にしつつ上下移動を拘束するガイドおよびガイド溝などを用いて、載置台１８に係合させるとよい。

その結果、窓部１１を外部から目視すると、図１０に例示するように、仕切り部１１ａを形成しているＦＯＰの特性によって検出体１２を視認することができる。図１０では、検出体１２の表面を分かり易くするために格子状にして記載している。実際の検出体１２の表面には、水中でも視認し易い色を付すとよい。

上述したように本発明の検知器９は、仕切り部１１ａと検出体１２とを近接離反移動させることで、ＦＯＰの特性を利用して、検出体１２を視認できる状態と視認できない状態との２つの状態に明確に分ける。そのため、窓部１１を外部から目視した潜水士などが検出体１２がいずれの状態であるのか判断に迷うことが回避される。

仕切り部１１ａを形成するＦＯＰの開口数（Ｎ．Ａ．）は０．９以上、より好ましくは１．０にする。この開口数（Ｎ．Ａ．）が小さいと、仕切り部１１ａに対して直交する方向（真上の方向）から目視しなければ検出体１２を視認し難くなる。換言すると、この開口数（Ｎ．Ａ．）が０．９以上であると仕切り部１１ａに対して斜め方向から目視しても検出体１２を視認し易くなる。それ故、開口数（Ｎ．Ａ．）を０．９以上、或いは１．０にすることで、潜水士が検出体１２を視認する作業が容易になる。

図５に例示した検知器９では保護部１１ｂを省略することもできるが、保護部１１ｂは、仕切り部１１ａが外部からの異物等によって損傷することを防止するので設けることが望ましい。また、保護部１１ｂはポリカーボネートにより形成されているので傷が生じ難く、透視性を長期に渡って確保するには有利になる。これに伴い、検出体１２の目視確認を長期間安定して行うことができる。

マリンホース１が水中に沈められて使用されるサブマリンホースの場合は、水上に比して視界が悪い水中で潜水士が検出体を目視確認することになる。本発明の検知器９では、水中であっても窓部１１を目視して検出体１２を視認できるか否かを確認するだけでよいので、誤認（誤判断）を回避するには有利である。

マリンホース１の内部構造は、要求される性能により補強層の数や積層体の種類が異なり、実施形態で例示した構造に限らない。本発明は、流体滞留層７を備えた種々の構造のマリンホース１に対して適用することができる。

１ マリンホース
１ａ 流体流路
２ 連結端部
２ａ フランジ
２ｂ ニップル
２ｃ 固定リング
３ 内面ゴム層
４ 主補強層
４ａ ニップルワイヤ
５ 本体ワイヤ層
５ａ ニップルワイヤ
６ 補助補強層
６ａ ニップルワイヤ
７ 流体滞留層
８ カバーゴム層
９ 流体漏れ検知器
１０ ケーシング
１０ａ 収容部
１０ｂ 充填部
１１ 窓部
１１ａ 仕切り部（ＦＯＰ）
１１ｂ 保護部
１２ 検出体
１２ａ 支柱
１３ 移動機構
１４ ロッド
１５ 膜部
１６ 支持部
１７ アーム部
１８ 載置台
１９ 支軸
２０ 連通管
２１ タンカー

Claims (5)

1. マリンホースの流体流路の外周側に積層された補強層の間に形成された流体滞留層に連通してホース表面に延在する連通管と、この連通管に連通して前記ホース表面に配置される中空部分を有するケーシングと、前記中空部分に収容される検出体と、前記中空部分と前記ケーシングの外部とを遮断する窓部とを有するマリンホースの流体漏れ検知器において、
   前記窓部の前記中空部分側の表面に配置されるファイバーオプテックプレートからなる仕切り部と、前記連通管を通じて前記中空部分に作用する圧力の変化によって、前記検出体と前記仕切り部との少なくとも一方を移動させることにより互いを近接離反させる移動機構とを有することを特徴とするマリンホースの流体漏れ検知器。
2. 前記移動機構が、移動しない前記仕切り部に対して、前記圧力の変化によって前記検出体を移動させる請求項１に記載のマリンホースの流体漏れ検知器。
3. 前記ファイバーオプテックプレートの開口数が０．９以上である請求項１または２に記載のマリンホースの流体漏れ検知器。
4. 前記仕切り部の外側表面を被覆するポリカーボネート製の保護部を有する請求項１～３のいずれかに記載のマリンホースの流体漏れ検知器。
5. 前記マリンホースが水中に沈められて使用されるサブマリンホースである請求項１～４のいずれかに記載のマリンホースの流体漏れ検知器。

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