JPH06159561A - 可撓性流体輸送管 - Google Patents
可撓性流体輸送管Info
- Publication number
- JPH06159561A JPH06159561A JP4335190A JP33519092A JPH06159561A JP H06159561 A JPH06159561 A JP H06159561A JP 4335190 A JP4335190 A JP 4335190A JP 33519092 A JP33519092 A JP 33519092A JP H06159561 A JPH06159561 A JP H06159561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforcing layer
- flexible fluid
- metal wires
- pipe
- circumferential reinforcing
- Prior art date
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- Pending
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度で軽量な周方向補強層を用いた、軽量
な可撓性流体輸送管を提供する。 【構成】 内側から、流体が流通する可撓性内管２、前
記内管２を補強する周方向補強層３、軸方向補強層４お
よび保護シース５が順次、同軸上に形成さた可撓性流体
輸送管において、周方向補強層３を、複数の金属線を樹
脂帯状体中に並列に配列して構成する。
な可撓性流体輸送管を提供する。 【構成】 内側から、流体が流通する可撓性内管２、前
記内管２を補強する周方向補強層３、軸方向補強層４お
よび保護シース５が順次、同軸上に形成さた可撓性流体
輸送管において、周方向補強層３を、複数の金属線を樹
脂帯状体中に並列に配列して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水、石油、化学薬品な
どの流体を輸送するために用いられる可撓性流体輸送管
に関する。
どの流体を輸送するために用いられる可撓性流体輸送管
に関する。
【０００２】
【従来技術】可撓性流体輸送管は通常、以下のように構
成されている。即ち、内側からインターロック管、プラ
スチック内管、周方向補強層、軸方向補強層および保護
シースを順次、同軸になるように重ねて構成されてい
る。インターロック管は、外圧強度または側圧強度を得
るために断面形状Ｓ状のステンレステープを螺旋状に噛
み合わせて形成されている。プラスチック内管は、内部
流体の漏洩を防止するためのプラスチック製管で、イン
ターロック管の外側に被せられている。周方向補強層
は、輸送流体の圧力により生ずるフープストレスからプ
ラスチック内管を補強するもので、例えば金属帯状体を
短ピッチでプラスチック内管上に螺旋巻きして構成され
ている。軸方向補強層は、金属条や繊維強化プラスチッ
ク条を長ピッチで周方向補強層上に螺旋巻きして構成さ
れている。保護シースはプラスチックからなり、軸方向
補強層の外側に被せられている。
成されている。即ち、内側からインターロック管、プラ
スチック内管、周方向補強層、軸方向補強層および保護
シースを順次、同軸になるように重ねて構成されてい
る。インターロック管は、外圧強度または側圧強度を得
るために断面形状Ｓ状のステンレステープを螺旋状に噛
み合わせて形成されている。プラスチック内管は、内部
流体の漏洩を防止するためのプラスチック製管で、イン
ターロック管の外側に被せられている。周方向補強層
は、輸送流体の圧力により生ずるフープストレスからプ
ラスチック内管を補強するもので、例えば金属帯状体を
短ピッチでプラスチック内管上に螺旋巻きして構成され
ている。軸方向補強層は、金属条や繊維強化プラスチッ
ク条を長ピッチで周方向補強層上に螺旋巻きして構成さ
れている。保護シースはプラスチックからなり、軸方向
補強層の外側に被せられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
可撓性流体輸送管には次のような問題があった。即ち、 １）周方向補強層には鋼帯を使用することが多いが、こ
の鋼帯は引張強度が５００ＭＰａ程度と低いために、多
層巻き構造となり、重量が大きなものになる。一方、海
底に可撓性流体輸送管を敷設する場合、可撓性流体輸送
管が自重で海中に落下することを防ぐために、敷設船上
で無限軌道式引取機等により可撓性流体輸送管を挟み込
むことによりブレーキをかけながらシーブに沿わせて海
中に落としこんでいくことが行われている。可撓性流体
輸送管の重量が大きいと、無限軌道式引取機のブレーキ
力を大きくする必要があり、無限軌道式引取機の圧着力
を増大させなければならない。この場合、可撓性流体輸
送管には大きな圧縮力が加わる。また、シーブでの可撓
性流体輸送管に加わる側圧も大きくなる。このように、
可撓性流体輸送管の重量増大は、敷設時に圧縮力や側圧
を大きくし、可撓性流体輸送管の圧潰を引き起こすとい
う問題があった。そこで、この圧潰を防ぐための補強を
行うと、さらに重量が増大するという悪循環が生じ、こ
の結果、敷設可能な水深が制限されることになる。近
年、海底油田用のパイプラインは年々水深が深くなり、
軽量な可撓性流体輸送管の登場が望まれている。
可撓性流体輸送管には次のような問題があった。即ち、 １）周方向補強層には鋼帯を使用することが多いが、こ
の鋼帯は引張強度が５００ＭＰａ程度と低いために、多
層巻き構造となり、重量が大きなものになる。一方、海
底に可撓性流体輸送管を敷設する場合、可撓性流体輸送
管が自重で海中に落下することを防ぐために、敷設船上
で無限軌道式引取機等により可撓性流体輸送管を挟み込
むことによりブレーキをかけながらシーブに沿わせて海
中に落としこんでいくことが行われている。可撓性流体
輸送管の重量が大きいと、無限軌道式引取機のブレーキ
力を大きくする必要があり、無限軌道式引取機の圧着力
を増大させなければならない。この場合、可撓性流体輸
送管には大きな圧縮力が加わる。また、シーブでの可撓
性流体輸送管に加わる側圧も大きくなる。このように、
可撓性流体輸送管の重量増大は、敷設時に圧縮力や側圧
を大きくし、可撓性流体輸送管の圧潰を引き起こすとい
う問題があった。そこで、この圧潰を防ぐための補強を
行うと、さらに重量が増大するという悪循環が生じ、こ
の結果、敷設可能な水深が制限されることになる。近
年、海底油田用のパイプラインは年々水深が深くなり、
軽量な可撓性流体輸送管の登場が望まれている。
【０００４】２）また、周方向補強層にピアノ線のよう
な鋼線を使用すると、その強度は３０００ＭＰａ程度と
高強度であるが、細いために、プラスチック内管に巻き
付けた場合、管に曲げを与えることにより、鋼線の並び
に乱れが発生しやすくなり、この乱れにより部分的に管
体に補強のないところが生じ、流体の内圧力によりプラ
スチック内管が破壊するという問題があった。本発明は
かかる点に鑑みてなされたもので、高強度で軽量な補強
材を用いることにより、従来より軽量な可撓性流体輸送
管を提供するものである。
な鋼線を使用すると、その強度は３０００ＭＰａ程度と
高強度であるが、細いために、プラスチック内管に巻き
付けた場合、管に曲げを与えることにより、鋼線の並び
に乱れが発生しやすくなり、この乱れにより部分的に管
体に補強のないところが生じ、流体の内圧力によりプラ
スチック内管が破壊するという問題があった。本発明は
かかる点に鑑みてなされたもので、高強度で軽量な補強
材を用いることにより、従来より軽量な可撓性流体輸送
管を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、内側から、流
体が流通する可撓性内管、前記内管を補強する周方向補
強層、軸方向補強層および保護層が順次、同軸上に形成
さた可撓性流体輸送管において、周方向補強層は、複数
の金属線が樹脂帯状体中に並列に配列してなることを第
１発明とし、前記発明において、樹脂帯状体は、金属線
間の強化繊維は金属線と平行になるように配置され、金
属線の上下の強化繊維は金属線と直角になるように配置
されている繊維強化樹脂帯状体からなることを第２発明
とするものである。
体が流通する可撓性内管、前記内管を補強する周方向補
強層、軸方向補強層および保護層が順次、同軸上に形成
さた可撓性流体輸送管において、周方向補強層は、複数
の金属線が樹脂帯状体中に並列に配列してなることを第
１発明とし、前記発明において、樹脂帯状体は、金属線
間の強化繊維は金属線と平行になるように配置され、金
属線の上下の強化繊維は金属線と直角になるように配置
されている繊維強化樹脂帯状体からなることを第２発明
とするものである。
【０００６】
【作用】上述のように、周方向補強層を、複数の金属線
が並列に配列して樹脂帯状体中に配置された帯状体を内
管に巻き付けて構成すると、金属線は樹脂と一体化して
いるため、内管の曲げにより、金属線の並びに乱れが生
ずることがなく、内管の破損を防ぐことができる。ま
た、この周方向補強層は、金属帯からなるものよりも軽
量化することはいうまでもない。また、第２発明の如
く、樹脂帯状体を、金属線間の強化繊維は金属線と平行
になるように配置され、金属線の上下の強化繊維は金属
線と直角になるように配置されている繊維強化樹脂帯状
体とすると、樹脂帯状体の長手方向、および幅方向の引
張強度が増加する。
が並列に配列して樹脂帯状体中に配置された帯状体を内
管に巻き付けて構成すると、金属線は樹脂と一体化して
いるため、内管の曲げにより、金属線の並びに乱れが生
ずることがなく、内管の破損を防ぐことができる。ま
た、この周方向補強層は、金属帯からなるものよりも軽
量化することはいうまでもない。また、第２発明の如
く、樹脂帯状体を、金属線間の強化繊維は金属線と平行
になるように配置され、金属線の上下の強化繊維は金属
線と直角になるように配置されている繊維強化樹脂帯状
体とすると、樹脂帯状体の長手方向、および幅方向の引
張強度が増加する。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１、２はそれぞれ、本発明にかか
る可撓性流体輸送管の一実施例の部分断面図およびそれ
に用いられた周方向補強層の断面図である。図中、１は
断面形状Ｓ状のステンレステープを螺旋状に噛み合わせ
て構成したインターロック管である。２はポリエチレン
やポリアミド樹脂などの可撓性を有するプラスチック管
からなる内管であり、インターロック管１の外側に被せ
られている。
を詳細に説明する。図１、２はそれぞれ、本発明にかか
る可撓性流体輸送管の一実施例の部分断面図およびそれ
に用いられた周方向補強層の断面図である。図中、１は
断面形状Ｓ状のステンレステープを螺旋状に噛み合わせ
て構成したインターロック管である。２はポリエチレン
やポリアミド樹脂などの可撓性を有するプラスチック管
からなる内管であり、インターロック管１の外側に被せ
られている。
【０００８】３は内管２の周方向に発生するフープ応力
から内管２を補強する周方向補強層で、内管２の外側に
巻かれている。この周方向補強層３は、半硬化状繊維強
化樹脂帯状体３ｂ中に複数の金属線３ａを並列に配列し
たものである。この半硬化状繊維強化樹脂帯状体３ｂ
は、金属線３ａ間の強化繊維３ｃは金属線３ａと平行に
なるように配置され、金属線３ａの上下の強化繊維３ｄ
は金属線３ａと望ましくは直角になるように配置されて
いるものである。この周方向補強層３は、半硬化状で、
かつ短ピッチで内管２の外側に螺旋巻きされ、巻き付け
後に繊維強化樹脂帯状体３ｂは加熱硬化される。巻き付
けの層数は、可撓性流体輸送管の使用圧力により決め、
数層巻き付ける。
から内管２を補強する周方向補強層で、内管２の外側に
巻かれている。この周方向補強層３は、半硬化状繊維強
化樹脂帯状体３ｂ中に複数の金属線３ａを並列に配列し
たものである。この半硬化状繊維強化樹脂帯状体３ｂ
は、金属線３ａ間の強化繊維３ｃは金属線３ａと平行に
なるように配置され、金属線３ａの上下の強化繊維３ｄ
は金属線３ａと望ましくは直角になるように配置されて
いるものである。この周方向補強層３は、半硬化状で、
かつ短ピッチで内管２の外側に螺旋巻きされ、巻き付け
後に繊維強化樹脂帯状体３ｂは加熱硬化される。巻き付
けの層数は、可撓性流体輸送管の使用圧力により決め、
数層巻き付ける。
【０００９】４は内管２の軸方向に加わる外力から内管
２を補強する軸方向補強層で、周方向補強層３の外側に
巻かれている。この軸方向補強層４は、断面が矩形また
は円形の金属や繊維強化樹脂などからなる線状体４ａ、
４ｂを長ピッチでかつ望ましくは線状体４ａ、４ｂの巻
き方向を変えて周方向補強層３の外側に２層螺旋巻きし
たものである。５は軸方向補強層４の外側を覆う保護シ
ースである。この保護シース５は、ポリエチレンやポリ
アミド樹脂からなる。上述のような構成の周方向補強層
を用いると、金属線を繊維強化樹脂帯状体中に固定する
ことができるため、可撓性流体輸送管の曲げによる金属
線の並びの乱れを防ぐことができる。
２を補強する軸方向補強層で、周方向補強層３の外側に
巻かれている。この軸方向補強層４は、断面が矩形また
は円形の金属や繊維強化樹脂などからなる線状体４ａ、
４ｂを長ピッチでかつ望ましくは線状体４ａ、４ｂの巻
き方向を変えて周方向補強層３の外側に２層螺旋巻きし
たものである。５は軸方向補強層４の外側を覆う保護シ
ースである。この保護シース５は、ポリエチレンやポリ
アミド樹脂からなる。上述のような構成の周方向補強層
を用いると、金属線を繊維強化樹脂帯状体中に固定する
ことができるため、可撓性流体輸送管の曲げによる金属
線の並びの乱れを防ぐことができる。
【００１０】本発明にかかる周方向補強層のサンプルを
４種類製作し、その引張り試験を行った結果を表１に示
す。これらのサンプルは、２ｍｍ径の鋼線を５本、各種
の樹脂帯状体中にほぼ密着して配列した帯状のもので、
厚さ３ｍｍ、幅１３ｍｍである。比較例として、厚さ１
ｍｍ、幅１３ｍｍの鋼帯についても引張り試験を行っ
た。表１からわかるように、本発明の周方向補強層は従
来用いられた鋼帯よりも３から４倍の高強度があり、従
って、本発明の周方向補強層を用いて可撓性流体輸送管
を構成すると、その厚さを従来の１／３〜１／４に低減
することができ、可撓性流体輸送管の軽量化を図ること
ができる。
４種類製作し、その引張り試験を行った結果を表１に示
す。これらのサンプルは、２ｍｍ径の鋼線を５本、各種
の樹脂帯状体中にほぼ密着して配列した帯状のもので、
厚さ３ｍｍ、幅１３ｍｍである。比較例として、厚さ１
ｍｍ、幅１３ｍｍの鋼帯についても引張り試験を行っ
た。表１からわかるように、本発明の周方向補強層は従
来用いられた鋼帯よりも３から４倍の高強度があり、従
って、本発明の周方向補強層を用いて可撓性流体輸送管
を構成すると、その厚さを従来の１／３〜１／４に低減
することができ、可撓性流体輸送管の軽量化を図ること
ができる。
【００１１】
【表１】 注１） 実施例１の繊維強化樹脂：Ｅグラス／エポキシ
樹脂 注２） 実施例３のＦＲＴＰ（熱可塑性繊維強化樹
脂）：Ｅグラス／ポリアミド樹脂
樹脂 注２） 実施例３のＦＲＴＰ（熱可塑性繊維強化樹
脂）：Ｅグラス／ポリアミド樹脂
【００１２】次に、プラスチック管に周方向補強層を設
けて曲げ試験を行い、金属線の並びの乱れの様子を調べ
た結果を示す。先ず、従来通り、外径１１０ｍｍのプラ
スチック管に２ｍｍ径の鋼線をほぼ密着した短ピッチで
１層密巻きした管を２ｍ長製作し、直線状から両方向に
曲げ半径２ｍの繰り返し曲げ試験を１２回行ったとこ
ろ、鋼線間に最大９ｍｍのギャップが生じた。一方、並
列に配列した２ｍｍ径の５本の鋼線間に半硬化状繊維強
化樹脂を強化繊維が鋼線と平行となるように配置し、鋼
線の上下に強化繊維が鋼線と直交するように半硬化状繊
維強化樹脂を配置し、厚さ３ｍｍ、幅１３ｍｍの帯状体
になるように成形した周方向補強層を製作した。この周
方向補強層を、前記の外径１１０ｍｍのプラスチック管
に、１ｍｍギャップで巻き付け、硬化させた。このプラ
スチック管に前記同様の曲げ試験を行った。その結果
は、鋼線の配列の乱れはなく、該帯状物のギャップが最
大１．２ｍｍに拡がった程度であり、実用上の問題はな
かった。
けて曲げ試験を行い、金属線の並びの乱れの様子を調べ
た結果を示す。先ず、従来通り、外径１１０ｍｍのプラ
スチック管に２ｍｍ径の鋼線をほぼ密着した短ピッチで
１層密巻きした管を２ｍ長製作し、直線状から両方向に
曲げ半径２ｍの繰り返し曲げ試験を１２回行ったとこ
ろ、鋼線間に最大９ｍｍのギャップが生じた。一方、並
列に配列した２ｍｍ径の５本の鋼線間に半硬化状繊維強
化樹脂を強化繊維が鋼線と平行となるように配置し、鋼
線の上下に強化繊維が鋼線と直交するように半硬化状繊
維強化樹脂を配置し、厚さ３ｍｍ、幅１３ｍｍの帯状体
になるように成形した周方向補強層を製作した。この周
方向補強層を、前記の外径１１０ｍｍのプラスチック管
に、１ｍｍギャップで巻き付け、硬化させた。このプラ
スチック管に前記同様の曲げ試験を行った。その結果
は、鋼線の配列の乱れはなく、該帯状物のギャップが最
大１．２ｍｍに拡がった程度であり、実用上の問題はな
かった。
【００１３】なお、上記実施例では周方向補強層の樹脂
帯状体に半硬化状繊維強化樹脂を用いて加熱硬化させた
が、熱可塑性樹脂を成形後加熱溶融により金属線と一体
化してもよく、また、熱可塑性繊維強化樹脂を用いても
よい。また、周方向補強層中の金属線は、一層に並列配
列するとは限らず、複数層重ねて並列配列させてもよい
もよい。
帯状体に半硬化状繊維強化樹脂を用いて加熱硬化させた
が、熱可塑性樹脂を成形後加熱溶融により金属線と一体
化してもよく、また、熱可塑性繊維強化樹脂を用いても
よい。また、周方向補強層中の金属線は、一層に並列配
列するとは限らず、複数層重ねて並列配列させてもよい
もよい。
【００１４】
【発明の効果】上説明したように本発明によれば、内側
から、流体が流通する可撓性内管、前記内管を補強する
周方向補強層、軸方向補強層および保護層が順次、同軸
上に形成さた可撓性流体輸送管において、周方向補強層
は、複数の金属線が樹脂帯状体中に並列に配列して構成
されているため、可撓性流体輸送管の曲げ作用による金
属線の配列の乱れを防ぐことがきるので、管体を均一に
補強することができ、かつ、可撓性流体輸送管を軽量化
することができるという優れた効果がある。
から、流体が流通する可撓性内管、前記内管を補強する
周方向補強層、軸方向補強層および保護層が順次、同軸
上に形成さた可撓性流体輸送管において、周方向補強層
は、複数の金属線が樹脂帯状体中に並列に配列して構成
されているため、可撓性流体輸送管の曲げ作用による金
属線の配列の乱れを防ぐことがきるので、管体を均一に
補強することができ、かつ、可撓性流体輸送管を軽量化
することができるという優れた効果がある。
【図１】本発明に係る可撓性流体輸送管の一実施例の部
分断面図である。
分断面図である。
【図２】上記実施例に用いられた周方向補強層の断面図
である。
である。
１ インターロック管 ２ 内管 ３ 周方向補強層 ３ａ 金属線 ３ｂ 樹脂帯状体 ３ｃ、３ｄ強化繊維 ４ 軸方向補強層 ４ａ、４ｂ線状体 ５ 保護シース
Claims (2)
- 【請求項１】 内側から、流体が流通する可撓性内管、
前記内管を補強する周方向補強層、軸方向補強層および
保護層が順次、同軸上に形成さた可撓性流体輸送管にお
いて、周方向補強層は、複数の金属線が樹脂帯状体中に
並列に配列してなることを特徴とする可撓性流体輸送
管。 - 【請求項２】 樹脂帯状体は、金属線間の強化繊維は金
属線と平行になるように配置され、金属線の上下の強化
繊維は金属線と直角になるように配置されている繊維強
化樹脂帯状体からなることを特徴とする請求項１記載の
可撓性流体輸送管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335190A JPH06159561A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 可撓性流体輸送管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335190A JPH06159561A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 可撓性流体輸送管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159561A true JPH06159561A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18285773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335190A Pending JPH06159561A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 可撓性流体輸送管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159561A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982145A (ja) * | 1995-09-11 | 1997-03-28 | Chubu Electric Power Co Inc | 直冷電力ケーブル |
| JP2001527198A (ja) * | 1997-12-19 | 2001-12-25 | ディクソン−ロチェ，キース | ホース即ちフレキシブルパイプ |
| JP2009036371A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-02-19 | Wellstream Internatl Ltd | 可撓性本体 |
| JP5705827B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-04-22 | 古河電気工業株式会社 | 流体輸送用可撓管および流体輸送用可撓管の製造方法 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4335190A patent/JPH06159561A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982145A (ja) * | 1995-09-11 | 1997-03-28 | Chubu Electric Power Co Inc | 直冷電力ケーブル |
| JP2001527198A (ja) * | 1997-12-19 | 2001-12-25 | ディクソン−ロチェ，キース | ホース即ちフレキシブルパイプ |
| JP2009036371A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-02-19 | Wellstream Internatl Ltd | 可撓性本体 |
| US9079353B2 (en) | 2007-06-28 | 2015-07-14 | Ge Oil & Gas Uk Limited | Flexible pipe |
| US9090019B2 (en) | 2007-06-28 | 2015-07-28 | Ge Oil & Gas Uk Limited | Flexible pipe |
| JP5705827B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-04-22 | 古河電気工業株式会社 | 流体輸送用可撓管および流体輸送用可撓管の製造方法 |
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