JPS5844560B2 - 水面上に浮上している構造体を水面下の固定位置に接続する導管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水面下の固定点と水面あるいは水面近くに位置
した可動点との間でポンプ輸送可能なものを運搬するた
めの可撓性導管に関する。

ポンプ輸送可能なものは、油、石油生成物のような液体
、液化天然ガスのような液化ガスおよび水中の粉末石炭
のような液体中の固体粒子の分散体である。

このような導管は装填ブイに係留された洋航タンカーに
荷を積んだり降ろしたりするためにしばしば使用される
。

ブイと船は水の流れにつれて動くので、海底パイプライ
ンを有するブイと連結した導管はこの水の流れに従うよ
うな可撓性を有するべきである。

可撓性導管は石油が沖の海底タンクからタンカーへ運搬
されるときに良く使用される。

従来、公知の型の可撓性導管は、高い圧力に耐え得るＸ
うにするために適当なゴムあるいはプラスチック材料で
作られ強化した壁を有するホ：−スである。

しかしながら、こめはうなホースは費用が高くて破損し
やすく且つ比較的寿命が短い。

自在継手あるいは丁番によって一連に配列され連続した
硬質パイプはこの目的のために良く使用されるが、前記
硬質パイプは高い維持費がかかり、且つかえって破損し
やすい。

本発明の目的は、こうした欠陥を解消して前記目的に適
した新規な可撓性導管を提供することである。

本発明による可撓性導管は、水面下の固定点と水面上あ
るいはその近くに位置した可動点との間でポンプ輸送可
能なものを運搬する巻回した金属パイプから成り、延長
したとき立上りコイルの形状を有する。

換言すれば、本発明にち・いて、水面上に浮上している
構造体と水面下の固定位置間で流体を運搬するため、該
水面上に浮上している構造体を水面下の固定位置に接続
する導管は、つる巻き形状をした金属パイプよりなって
いることを特徴としている。

この構造はかなりの利点を提供し、実に驚くべきことに
極低温液体を含むいかなる種類の液体にも適合するよう
な大きな容量、高い強度、大きな信頼性釦よび長い寿命
を有する可撓性接続を提供することが判明した。

立上りコイルの上端は、乱流水中にあるブイあるいは船
の動きに、容易に水平方向および垂直方向に追従するこ
とができる。

前記の動きが管に捩り荷重を主として生じさせるという
ことは非常に重要なことであり、この形態の荷重は冷液
あるいは熱液が運搬されるとき必要となる絶縁層によっ
て容易に耐えられるものである。

金属管の捩りは、絶縁材料の隣接する部分が、そのよう
な部分間に空間を形成することなく、互いに滑動するよ
うにさせ、一方、管への曲げ荷重は絶縁体に亀裂を発生
させて、絶縁体を役に立たなくさせてし１うであろう。

管への荷重が捩り荷重である場合の別の利点は、管の捩
り剛性は、その曲げ剛性とは対照的に、内圧によって殆
ど増大しないことである。

巻回金属管の他の重要な利点は、管が膨張の形態の如き
絶え間ない変形を受けたときでも高い耐久性をもってい
ることである。

このような条件の下では、補強ゴムホースは寿命が短い
ことが判明した。

事実金属を使用する場合には運搬される液体に抗する材
料を広く選択することができる。

例えば極低温液体の場合、ニッケルあるいはアルミニウ
ム合金を使用することも可能であろう。

ゴムは低温度脆化のためにここでは役に立たないであろ
う。

例えば加熱粘稠油のような高い温度の液体に対してはほ
とんどどんな金属でも使用されよう。

一体の金属管が使用される場合は、公知の可撓性導管に
訃ける場合と異なり許容圧力には実質的に何ら上限がな
いこともまた重要である。

本発明の好ましい実施例に耘いては、巻回金属管は６乃
至１０巻きからなり、巻きの平均直径は１５乃至２５メ
ートルの範囲にある。

このような巻回金属管は約１５乃至２５メートルの垂直
距離を伸縮可能である。

その場合、巻回金属管の直径は好筐しくは０．４乃至０
．８メートルの範囲力であり、前記管は約０．０１メー
トルの厚さの壁を有する。

巻回金属管が延長したとき、その可動端は船の荷を積込
んだりあるいは積降ろしたりするための係留ブイに取付
は可能である。

荷を積込１れあるいは積降ろしされる船は従来の一般的
なホースあるいは管を経て可動端に連結することができ
る。

本発明による巻回金属管は、錨を降ろしあるいは係留さ
れた船に延長したコイルの可動端を更に直接連結させる
という可能性を生んだ。

このことは舷側、船尾あるいは船の前方で巻回金属管の
可動端を引き揚げて船に連結させた後、船上のパイプラ
イン機構に連結して緊密な連結をもたらすことができる
。

この場合、可撓性管の上端に関して船の動きは何もない
。

前述したように一般に必要とされるブイと船の間の通常
の管あるいはパイプ連結は本発明では使用する必要がな
く、これは大きな利点である。

というのは前記ブイと船との間の管あるいはパイプ連結
は全体のシステムにむいて費用のかかる要素を構成し、
その上綿密な維持を必要とするからである。

好ましい形状に訃いては可撓性導管の上端が船にある油
溜めを通して船に入り込んで船と連結している。

前記構造は巻回金属管に力を働かせて船の中央に集中せ
しめて、巻回金属管の横の支持を補助するであろう。

巻回金属管は、その巻回形状を保持しながら上下に容易
に可動するので特に船に連結したり船から離したりする
のに適している。

延長した巻回金属管はそのときらせん形状であるといっ
てよい。

一般に船の下には、巻回金属管を下げ船の油溜めを通し
て再び上げるに十分な空間がある。

筐た操作されていないときも巻回金属管は船積みに障害
とならない限り下げることが可能である。

延長した巻回金属管が上向きにとがった頂点を有する円
錐を形成するとき利点が得られる。

延長していないとき巻回金属管は平らに水中に沈んでい
るであろう。

この位置にお・いては、巻回金属管は船積みに対し何ら
障害とはならず、筐た水の流れによって生ずるいかなる
横の圧力をも受けない。

平らな巻回金属管は下げたとき底の表面下にある固定点
のそばで巻回金属管自身と共に枢着された基板上に位置
されよう。

この構造はタンカーの近くに巻回金属管の上端を運ぶの
を容易にするであろう。

巻回金属管はその可動端近くに取付けられた１つあるい
はそれ以上のバラストタンクを有し、該バラストタンク
は水で満たしたりあるいは空にすることができ、そして
巻回金属管の可動端を水中で所望の距離だけ揚げ降ろし
することが可能なような大きさからなる。

船のウィンチは、単体であるいはバラストタンクと結合
して前記目的のために使用することが可能である。

内側および外側の両方に縦のリブを有する巻回金属管を
設けることが好都合である。

このようなリブは巻回金属管の曲げ抵抗をかなり増大さ
せて釦り、それによって可動端の変位はほとんどねじれ
のみに限定される。

前述のように、このことは極低温あるいは高温の用途に
ネーいて必要な金属管の絶縁に対する損傷を防止するで
あろう。

いかなる絶縁材料も好１しくは巻回材料の外側に取付け
られよう。

本発明は次の実施例によって更に明らかとなろう。

実施例 長さ５０２メートルで０．６メートルの外径を有する金
属管は延長していないとき平坦な渦巻を形成し、延長し
たとき頂上にその頂点を有する円錐を形成するように巻
回されている。

８回巻かれていて、その平均直径は２０メートルである
。

可動端を２０メ一トル揚げるには２．６トンの引張力が
必要である。

この力は１０００００）ンあるいはそれ以上の積載能力
を有するタンカーによって容易に供給され、こうしたタ
ンカーにとっては無視してもよい僅かな力である。

流水中にあって延長したコイルは横の力を受けやすい。

流速２．０メ一トル／分（約４ノツト）では該コイルに
働く横の力は８．５トンであり、それは僅かな引張り応
力を包含する。

以下添付図面を参照しながら本発明を更に詳しく説明す
る。

第１図は船積みブイと水底のパイプラインとの間に取付
けられた本発明による可撓性導管の実施例を略図で示す
。

この実施例にち・いて氷表面１は水底２から２０メート
ルである。

浮きブイは鎖で投錨されている。ブイが海面上に浮いて
いるとき、潮の影響、波あるいは風が該ブイを垂直両方
向に６メ一トル変位させるであろう。

加えて横方向の変位が今る。ブイの下には水底２の上に
基板５が示されている。

海岸からは、例えば油の運搬のための固定パイプライン
６が延びている。

基板５の上で前記パイプライン６は巻回金属パイプから
なる可撓性導管７の一端と連通している。

基板５の上のパイプライン６の端は、上述の水面下で固
定点を形成している。

基板５は、例えば海底が十分堅く且つ平坦であるような
所には常に必要であるとは限らないことを留意すべきで
ある。

図示した本発明の実施例に督いてば、可撓性導管７は延
長したとき円錐形になる。

７回の巻きがあり、底の巻きの直径は２２メートルであ
る。

前記円錐の頂点角度は６０°である。

可撓性導管７の上端はブイ３に連結されている。

この場合、可撓性導管７はパイプピース８に連結され、
前記パイプピースは浮きホース９を通ってタンカーに連
通ずるよう適合されている。

第２図は、船と水面下の固定点との間を直結するよう適
合された本発明による可撓性導管の実施例を略図で示す
。

水面は１０、海底は１１で表示されている。

タンカー１２が到着していないとき（第２ａ図参照）可
撓性導管１３は海底１１に渦巻形状で横たわっているか
、あるいはもし所望であれば平坦な基板１４の上に横た
わっている。

図の前記部分にち−いて、渦巻を有する基板１４は分か
りやすいように僅かに傾いて図示している。

固定パイプライン１５は海岸と連結している。

可撓性導管１３の可動端１６はバルブ１７によって閉じ
ている。

標識ブイ１９ａはケーブル１８と連結している。

タンカーが到着したとき（第２ｂ図参照）、可撓性導管
１３は次のように引き上げることができる。

船１２内の油溜めを通してケーブル２０はクレーン２１
の助けをかりて下げられる。

船のそばに浮上している小さな標識ブイは再びケーブル
２０と連結される。

その時、ケーブル１８と２０の連結が出来上り、可撓性
導管１３は立上り円錐形巻き２２を形成するようにバル
ブ１７と一緒に可動端１６が油溜め１９に入る壕で延長
される（第２ｂ図）。

水平面上で端１６はそれから船１２に取付けられ、船の
固定パイプライン機構（図示せず）と連結されることが
できる。

矢印２３は水の流れの方向を示し、それは円錐形巻きを
非垂直位置に選ぶようにさせるであろう。

もし船が油溜め１９を備えていない場合、可撓性導管１
３は船のそばのほとんどどの位置においても引き上げら
れ取付は可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は船積みブイと水底のパイプラインとの間に取付
け９数本発明による可撓性導管の実施例を示す概略図で
ある。 第２囚ま船と水面下の固定点との間を直結するよう適合
對ψ本発明による可撓性導管の実施例を示す概略図であ
り、特に第２ａ図はタンカーが到着し一〇、たいとき海
底に横たわっている可撓性導管を示し、第２ｂ図はタン
カーが到着したとき海底から引き上げられて船と直結し
た可撓性導管を示している。 １．１０・・・・・・水面、２，１１・・・・・・水底
、３・・・・・・ブイ、５，１４・・・・・・基板、６
，１５・・・・・・固定パイプライン、７，１３・・・
・・・可撓性導管、８・・・・・・パイプピース、９・
・・・・・浮きホース、１６・・・・・・可動端、１７
・・・・・・バルブ、１８２０・・・・・・ケーブル、
１９・・・・・・油溜め、１９ａ・・・・・・標識ブイ
、２３・・・・・・水の流れ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水面上に浮上している構造体と水面下の固定位置間
   で流体を運搬するため、水面上に浮上している構造体を
   水面下の固定位置に接続する導管にむいて、該導管はつ
   る巻き形状をした金属管よりなっていることを特徴とす
   る水面上に浮上している構造体を水面下の固定位置に接
   続する導管。