JPS58174783A - 加圧流体を含有するためのフレキシブルバリア− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレキシブルバリアーに関てる。限定″。

する意思はないが、本発明は更に詳細には、使用中に少
なくとも一方の表面がガスとオイルの二相性混合物に暴
露されるフレキシブルホースおよびフレキシブルダイア
フラムのような製品に関する。

特に、高圧でフレキシブルバリアーの両端に高い差圧χ
生じるよりな二相性混合物の場合、該二相性混合物、特
に、ガス乞含有する混合物はフレキシブルバリアーの材
料中に浸透し、そして、フレキシブルバリア一部分解し
がちである。一般的に、フレキシブルバリアーは積層構
造物であり、また、埋封補強構造部材ケ含有てる。この
ような場合、ガスが浸透して補強部材部分解してしまう
という危険に加えて、層間、および場合によっては層中
にフクレが発生し、漸進的に離層ゲおこさせることのあ
ることが判明した。従って、製品の実用寿命が短縮され
る。

フレキシブルバリアー中にガスが堆積されるような望ま
しからざる現象乞最小限にてるため、二相性混合物に接
する表面以外のところで、シリコンゴムのような高−過
性材料および同様な透過性材料乞使用てることが知られ
ている。従って、二相性混合物に接するように配置され
た低透過性表面層を通しておこるガスの透過は相対的に
自由であり、そのよめ、ガスの堆積およびそれにともな
うフクレの発生といった実質的な危険性なしに、ガスは
バリアーヶ通過できる。

シリコンゴムおよび同様な透過性の多数の材料７使用す
ることにともなう欠点＆！、このような材料は、バリア
ーの本体中に配置された補強構造部材の連続的部分ケ甲
し分な（位置付しておくために必要な適正な強度ヶ有し
ないことである。例えば、シリコンゴムのような材料は
二相性混合物と接でる表面からはるかにはなれた外側表
ｒ＝ｙｔ形成するのには適しているが、フレキシブルバ
リアーの中央部補強区域で使用するのには適して（−・
ない。

従って、バリアーの中央部補強区域ではガスが堆積しが
ちであり、そのためフクレが発生し、そして、補強構造
部材が分解されてしまう。更に、ネオプレンと比べてシ
リコンゴムの別の欠点はその値段が高てぎることである
。

本発明の目的はホースまたはダイヤフラムのようなフレ
キシブルバリアーケ提供することである。

このようなフレキシブルバリアーは使用に際し、豊い差
圧下でもガスまたは二相性流体欠移送てることができ、
そして、前記のような困難性ケ軽減または克服する。

本発明の一つの実施態様によれば、加圧流体部移送Ｔる
だめのフレキシブルバリアーは、バリアーの便用中に移
送流体と接するように配置される高分子材料の第１層；
および除去したら第１層に比べて第２層の材料の透過性
ヶかなり高めるよう、　な種類の添加剤゛ン含有する高
分子材料から形成される第２層からなる。

本発明は更に、前記添加剤が除去され斯（して高分子材
料の第２層中に、前記第１層に比べて、ＷＪ２層からの
ガスの通過を比較的に容易ならしめるようなフィブリル
状管路層ケ具備したフレキシブルバリアーを提供する。

第１層は移送流体と直接接触てることもできるし、ある
いは、直接接触せず極めて接近した位置にあることもで
きる。

本明細書で使用される”フィブリル状管路層”という用
語は細長い形状のばらばらの層および一連の層の両方を
意味する。一連の順の各々は必らずしも細長いものでな
くてもよいし、あるいは、別の層と直接連通していても
よいが、連通している場合は互いに第２層を通る低透過
性管路を構成てる。

フィブリル状管路層は添加剤を含有てるような種類の高
分子材料を第２層に使用てることによってもたら丁こと
が好ましい。通常、該高分子材料を完成製品に適した形
状に成形した後、この添加剤は該高分子材料から除去さ
れる。

フレキシブルバリアーは補強構造部材ン含むこともでき
る。この場合、補強構造部材は高分子材料の第１２層中
に埋封することが好ましい。

フィブリル状管路の形成前の第２層の構成材料の透過率
は第１層の構成材料の透過率よりも低い。

従って、フィブリル状管路が形成されると、第１層の透
過率ンはるかにしのぐは、ど第２層の透過率は上昇する
。しかし、別法として、フィブリル状管路の形成前から
第１層の透過率と同等またはこれｐＪ上の透過率乞有す
る材料で第２層ン製造てることもできる。

添加剤は高分子材料から滲出させろことができる。斯（
してフィブリル状管路層が創成される。

添加剤の高分子材料からの滲出はフレキシブルバリアー
の製造工程の一部として、または後の取付は中若しくは
バリアーの使用中におこる。

従って、水中環境で使用されるような種類のフレキシブ
ルバリアーの場合、水溶性添加剤乞使用し、製造操作中
にではな（取付中または使用中にフィブリル状管路層乞
創成させることもできる。

第２層の高分子材料用の特に好適な添加剤はＰｏ　１ｙ
ｏｘ　ＷＳ　Ｒ６０のよびＰＥＧ６０（１０のようなポ
リエチレンオキシド類および分子量１４０００のポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ　　１４０００　）（各々、Ｂ
　、　Ｄ　、　ＨＣｈｅｍｉｃａｌｓ　Ｌｉｍ１　ｔｅ
ｄから市販されている）。これらは水溶性である。

前記の添加剤はネオイレン、二）　ＩＪルゴム、スチレ
ン−ブタジェンゴムおよび天然ゴムのような高分子材料
中で特に好適である。

添Ｗ剤は移送流体と接触して溶解することもできる。前
記第２層中に比較的低透過性の管路ン形成することが望
ましい場合には、添加剤を移送流体に溶解させる。斯く
して、添加剤は移送流体によってフレキシブルバリアー
から滲出される。しかし、一般的には、第２層の構造材
料中にフィブリル状管路乞形成させるのに移送流体ケ用
いることは好ましくない。なぜなら、フィブリル状管路
の創成に要する時間の経過中に流体の堆積およびフクレ
の発生乞おこす危険性があるからである。

本発明は、例えば、海底から水面あるいはその他の遠隔
地にある原油貯蔵所にまで温い原油ケ輸送するための高
圧フレキシブルパイプとして使用されるようなパイプに
ついて特に有用である。このような場合、およびその池
水中で便用てる場合第２層の構成用高分子材料は好都合
なことには比較的に透過性になり、一方、その場で海水
は該高分子材料中の添塀剤χ滲出させることができる。

添付図面？参照しながら一例として、本発明の実施態様
乞説明する。

第１図は連続層からなるパイプの各層ごとにむきだした
状態ケ示て平面図である。

第２跡は第１図のパイプの一部分の詳細な断面図である
。

図示されたパイプは原油の輸送用内径６インチ高圧フレ
キシブルパイプである。

このパイプはタイプｌ′６１６Ｉ′のステンレススチー
ル裂ワイヤの二方向つる巻線（ｔｗｉｎ　　５ｔａｒｔ
ｈｅｌｉｘ）から形成された耐圧潰性内張り層１０乞有
する。このワイヤは実質的に台形部分からなり、そして
、連続巻回間のワイヤーの接触部分が実質的に円錐台形
であり、また、ホースの長さ方向と反対方向にテーパ７
有するように配列されている。

このタイプの内張り層は英国特許第２．００２．０８４
号公報に詳細に開示されている。

圧潰荷重に耐えることの他、層１０は耐摩擦内張りケも
たらすように企図されている。この耐摩擦内張りは工具
類乞パイプ中に通したとき該工具類が、パイプの内面を
損傷てることな（、パイプ中ケ通逼でき６ようにする。

内張り層１０はガラス繊維材料からなるラセン状に巻回
されたス）　ＩＪツブの一対の巻付層１１によって包囲
されている。この巻付層１１はつづ（・て押出形成され
るフルオロポリマーの流体封止層１２用の半径方向の内
側境界として機能てる。このフルオロポリマーは、例え
ば、高耐油浸透性であり移送油がパイプの管壁から漏出
しなし・ようにする種類のフッ素系高分子材料である。

前記の高分子材料の第１１１ｍと同様な、流体封止層の
形成に適した材料はＴｅｆｚｅｌ、　Ｔｅｆｌｏｎ　Ｆ
ＥＰおよびＴｅｆｌｏｎＰＦＡ（いずれもＤｕＰｏｎｔ
から市販されて（・る）などである。また、輸送オイル
および該オイル中のガスの漏出？確実に防ぐための適正
なノ（り了−としては、前記封止層は５へ９誌の範囲内
の厚みを有していなければならないものと思われる。

層１２は同様に、ガラス繊維材料からなるラセン状に巻
回されたストリップにより形成される一対の巻回ＩＩ！
１５によって包囲されている。この一対の巻回層１６は
、特に、）くイブの内腔中のオイルおよびガスによって
フッ素系高分子材料に高圧がかけられるような場合に、
該フッ素糸高分子材料ヶ保持てる機能ケ果て。

巻回層−１６は鎧装された補強要素１５の４ＷＲ１４か
らなる一次補強構造部材によって包囲されて〜・る。各
層中の鎧装補強要素（１、連続層中の該補強要素が反対
方向にのびるように、互（・に接角虫させててぎまな（
ラセン状にまきつけられてし・る。

層１４は一対の巻付層１６で包囲されて（する。

この巻付層１６は実質的に層１６と同様に構成されてい
るが、巻付層１６は外板１７の押出形成中に外伝１７の
高分￥材料の押込を防く°ための・り１ノ了−として機
能する。

第２図に示されるような、前言乙の補強要素１５は高引
張り強さ’ｋＷするスチールコードの芯１５ａＹ有てる
。このスチールコード芯１５ａ＆末保護外装置５ｂで包
囲されて（・る。この保護性装置５ｂはホースパイプの
壁ン通して浸入してくる腐蝕性ガスまたは流体によって
、高弓１張り強さン有てるスチールコード芯が劣化され
ること７防く゛機能を果て。保護性装置５ｂは、原ン由
および原？山中に随伴されるガスンはとんど透過させな
（・ようなブチルゴム、ナイロンまたはテフロンなどの
材料力）ら形成されている。

鎧装された芯はネオプレンゴムのマトリックス１５ｃ中
に封入される。ネオプレンゴムマトリックスは外装置５
ｂ用の材料に比べたら比較的に高い透過率を有する。こ
のマ）　ＩＪラックス補強要素を四角形の外形にするよ
うに形成する。その目的とてるところは、補強要素１５
７ａｌ−互（・に接触させて丁きまな（ラセン状にまき
つげたとき、補強層の連続的な巻回物中の高引張り強さ
ケ有てる芯の正確な位置決めを容易にするためである。

前記の構造物中で、外被１７のネオプレン材料および補
強要素の封入マトリックス１５ｃは〕くイブの製造中、
ＰＥ０　６０００またはＰｏ１ｙｏｘ　ＷＳＲ６０１若
しくはＰＶＡ　　１４０００のような水溶性添加剤を含
有している。ＰＥＧ６０００は分子量６．０００のロウ
様の固体であり、Ｐｏ１Ｙｏｘ　ＷＳ　Ｒ５０１は分子
量４．０００．００　Ｄの粉末である。添加剤は、製造
操作の一部として、または、ノ（イブが水中に沈埋され
る場合には、その沈埋場所で、）くイブを温い原油また
はその他の二相性混合物の輸送に使用する前に、添加剤
を高分子材料からほぼ完全に滲出させるのに十分な時間
かけて、高分子材料から滲出される。

生成パイプでは、フッ素系プラスチックの封止層１２は
パイプの内腔中にオイルおよびガス７入れこめてお（の
に重要な役割７果て層である。しかし、パイプの壁の両
側に高い温度差および圧力差が働くこと７考えれば、フ
ッ素系プラスチックの封止層乞通して浸入てるオイルお
よびガスのような流体はマトリックス１５ｃおよび外被
１７のような比較的に低透過率の高分子材料中乞比較的
に自由に通過てることが判明する。

フィブリル状管路形成物、即ち、前記の実施例中のマト
リックス１５ｃおよび外被１７に、Ｊ：リネオプレンの
第２層の材料の透過率になされる実質的な寄与乞下記の
試験結果の表によって例証てる。

材　料　　　　　　　　　　　　透過率ネオプレンのみ
　　　　　　　　　　　　　０．７シリコンゴムのみ　
　　　　　　　　　　　１１６前記透過率は２０℃にお
ける空気の透過率としてｃｒｉｌ　／　−／　ｓ　／　
ｃｒｊ　／バー（ｂａｒ）　Ｘ　１０　”　　の単位で
測定して得られた値である。

高分子材料中に含まれる添刀Ｕ剤の好ましい割合は５０
〜１００　ｐｐｈｒの範囲内である。添加剤の溶解によ
って生じたフィブリル状管路は連通していなくてもよい
。しかし、管路の連通によって高分子材料の機械的保全
性がそこなわれなければ連通している方が望ましい。比 比較的に高透過率のネオプレン層１５．１７は炭化水素
流体のような流体を実質的に透過させないが、該パイプ
で輸送される流体に随伴されたガスの透過をそこなわず
に耐えうるような高圧フレキシブルパイプヶもたらて。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続層からなるパイプの各層ごとにむきだした
状態７示す平面図である。 ｗＺ２図は第１図のパイプの一部分の詳細な断面図であ
る。 １０・・・・・・耐圧潰性内張り層 １１・・・・・・ガラス繊維材料巻付層１２・・・−・
・流体封止層 １６・・・・・・ガラス繊維材料巻回層１４・・・・・
・−次補強構造部材 １５・・・・・・鎧装補強要素 １６・・・・・・巻付層 １７・・・・・・外　　被 １５ａ・・・・・・スチールコート芯 １５ｂ・・・・・・保護外装 置５ｃ・・・・・・マトリックス 特許出願人　　ダンロップーリミテッド図面の浄書（内
容に変更なし） ↓ ＦＩＧ、１ 第１頁の続き ０発　明　者　ジョージ・アーリー・ポツプイギリス国
ウェスト・ミドラン ズ・サラトン・コールドフィー ルド・フォー・オークス・ラン セル・バンク・ロード１６１ 手続補正書Ｃ者人） １．事件の表示 昭和５８年特許願第１４４７３号 加圧流体を含有するためのフレキンプル・＃１Ｊ７−３
６補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住所 名称　　　ダンロップ・リミテッドゞ ４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　ｍ圧流体の移送用フレキシブルバリアーであ
   って、該フレキシブルバリアーは、該バリアーの使用中
   に、移送される流体に近い位置に配置される高分子材料
   の第１層（１２）と、高分子材料の第２層（１４，１７
   ）からなり、該第２層は、除去されたとき第１層の高分
   子材料の透過率に比べて第２層の高分子材料の透過率乞
   かなり高めるような添加剤を含有する高分子材料から形
   成されていることを特徴とてる〇 （２１前記添加剤が除去されると、高分子材料の第２層
   （１４，１７）中に、前記第１層（１２）の高分子材料
   に比べて、前記第２層からのガスの透過を比較的に容易
   ならしめるようなフィブリル状管路層がもたらされるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフレキシ
   ブルバリアー。 （３１前記高分子材料を完成製品に適した形状に成形し
   た後に、該高分子材料から除去される添加剤乞該第２層
   （１４，１７）に使用てることによって前記フィブリル
   状管路層ケもたら丁ことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載のフレキシブルバリアー。 ＋４１　　前記添加剤は水溶性であることケ特徴とする
   特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載のフレキシ
   ブルバリア＝。 （５）前記添Ｗ剤はポリエチレンオキシドであること乞
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のフレキシブル
   バリアー。 （６）　　高分子材料からなる第２層（１４）中に埋封
   された補強構造部材（１５）が配設されていることン特
   徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の
   フレキシブルバリアー。 （７）高圧フレキシブルパイプであって、該パイプは補
   強構造部材（１５）および特許請求の範囲第１〜６項の
   いずれかに記載のフレキシブルバリアーからなり、前記
   フレキシブルバリアーの前記高分子材料の第１層は実質
   的に管状の形状ケしており、また、前記高分子材料の第
   ２層（１４゜１７）は前記第１層（１２）の外側に配設
   されていることケ特徴とする。 （８）　　前記第１層（１２）は該パイプの内張り層で
   あること馨特徴とてる特許請求の範囲第７項または８項
   に記載の高圧フレキシブルパイプ。 ＋９１　　前記第２層（１７）は該パイプの外被である
   ことン特徴とでる特許請求の範囲第７項または８項に記
   載の高圧フレキシブルパイプ。 ＯＩ　　前記補強構造部材（１５）は高分子材料の第２
   層（１４）中に埋封されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７〜９項のいずれかに記載の高圧フレキシブ
   ルパイプ。