JPS5849753B2 - 可撓性給送ライン用の可撓ホ−ス部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被給送物質を圧カ下に搬送するための可撓性
給送ライン（給送管）を形成する可撓ホース部に関する
ものである。

一般に、長い可撓性給送ラインは複数のホースを直列に
接続して形成されるが、この場合の個々の前記ホースを
′゛ホース部”（ ｈｏｓｅ ｓｅｃｔｉｏｎ）と称す
る。

一層具体的にいえば本発明は、円筒状可撓壁を有し、そ
して該可撓壁の中に強化層（補強層）を有し、かつ各末
端部に剛性フランジを有するホース部の改良に関する。

本発明は特に、海岸から離れた海上でブイに係留されて
いる石油タンカー（タンカー船）の積荷や積卸しに使用
される可撓性給送ラインのために使用されるホース部に
関する。

固定パイプラインが海岸から海底を経てブイの下側の場
所まで敷設さ札 この固定パイプラインまたはブイとタ
ンカーとの間は、かなりの長さの浮遊性の可撓性給送ラ
インで結ぶのである。

このような浮遊性の可撓性ラインは、一般に全長約１０
メートル、直径０．３〜０．６メートルのホース部を１
０ないし２０本相互に接続させることにより形成される
。

ホース部の接続はそのフランジのカップリングにより行
われる。

上記の種類の公知ホース部の１例について説明する。

このホース部の各末端部にはフランジが設けられるが、
この７ランジは鋼鉄製であり、環（リング）の形を有す
る。

この環は２個１組となっており、その各々をハーフまた
は半部分と称する。

この公知ホースの可撓壁の中の強化層は一般に３ないし
６本の鋼線プライを使用した編組み鋼線より成り、該鋼
線はホースの縦軸に対して５４度４４分の角度の方向に
配置され、隣接したプライないしは層と相反するピッチ
を有している。

円筒形状態を有する該強化層の各末端部は外方に半径方
向に屈曲し、対応するフランジの２つの環の間にクラン
ブされている。

との可撓壁は一般にゴムから作られる。

すなわちこれは成形後に加硫され、前記の７ランジおよ
び強化層に固着される。

この可撓壁の内側は保護層および／または亀裂防止層で
被覆でき、さらに頂部層として、耐油性および／または
耐海水性を有する層を形成させることもできる。

ブイおよびタンカーは揺動し、（すなわち、海底のパイ
プラインからみて相対的運動をなし）、更に可撓ライン
は海流、風波によって常時影響されているので、該可撓
性ラインは常時動いている。

かくて可撓性ラインには屈曲、軸方向伸長および捩れな
どを含むしばしば相当な程度の複雑な変形力および荷重
がかかりやすい。

実際の使用時には、フランジに加えられる応力は簡単に
１０｝ンないしはそれ以上となってしまう。

ポンプ給送される石油はしばしば１０ないし２０バール
の圧力となるので、可撓性ラインの内側にも荷重がかか
る。

ホース部の末端部へのフランジの固着は、該末端部にお
ける破損を防止するために極度に高度な要求条件を満さ
ねばならぬことが明白である。

本発明の目的は、この点を改善したホース部を提供する
ことである。

本発明は、円簡状可撓性壁７，８を有し、この可撓壁７
，８の中に強化層１を有し、ホース部の各末端部に剛性
フランジ１３．１４を有し、各フランジ１３，１４は可
撓壁７，８に結合されており、強化層１の各末端部１７
は外方に半径方向に屈曲しかつそれに対応するフランジ
１３．１４に固着されており、強化層１の外方に半径方
向に配置された可撓壁７，８の一部８と７ランジ１４と
の間の界面２１の少なくとも一部は実質的に截頭円錐の
形を有し、この円錐の頂点は、軸方向に外側にある隣り
のホース部に存在することを特徴とする可撓ホース部に
関するものである。

前記に関連して、このようなホース部（複数）より成る
可撓性ラインに加えられる応力は実質的に強化層を介し
て可撓壁からフランジに伝達される。

その対応策として、このホース部では、強化層が外方に
半径方向に曲げられ、そしてフランジを構成する２つの
環の間にクランプされている個所においては、該フラン
ジは相当の強度を有していなげればならない。

荷重がない状態では、円筒状の壁と等しい接線座標およ
び軸座標を有する強化層の前記個所は、軸方向の捩りの
作用で接線方向に変位し、軸方向の張力および／または
屈曲の作用により軸方向に変位することが理解されよう
・前記の変位は前記軸座標の位置と゛強化層が外方に半
径方向に屈曲している個所”との間の距離と共に増加す
る。

円筒状の壁と強化層の間に存在する可撓性材料は、該円
筒状の壁の末端部すなわち強化層が可撓壁に没入する個
所において最大限の伸張力と応力がかかる。

可撓注材料は、フランジの円筒状の壁と強化層の間の区
域の中のフランジ附近の場所において、該可撓性材料に
作動時にかかる大きな変動性伸張力には、長時間耐えら
れぬことがしばしばある。

使用時には、前記の理由によって直ちに前記個所におい
て可撓性材料の部分的引裂を生起し、そのために海水な
いしは石油が可撓壁内を貫流し、ホースの寿命は非常に
短かくなる。

強化層が編組み鋼線を縦軸に対し５４度４４分の角度の
方向に交互に編んだ一群のプライより成っている場合に
は、該強化層の弾性変形は、該鋼線のジャックナイフ状
運動に関連してくる。

本発明のホース部は、それを構成する可撓性材がフラン
ジ附近において特に″優先的に″引裂けることはないと
いう利点を有する。

ホース部の可撓性部分を介してフランジに作用する外方
は、その一部が該フランジと可撓壁の間の界面を介して
作用することが理解されるであろう。

本発明に従って前記界面を形成することにより、該界面
附近の領域における可撓性材料の剛性は実質的に均一に
なる。

このことは引裂防止のための重要な手段となり得る。

更に、本発明によれば、前記界面における均一な応力分
布という効果も得られる。

本発明の好ましい具体例では、フランジは、強化層の両
側において実質的に截頭円錐状の表面を有し、この面は
可撓壁に固着され、そしてこれは、その隣りのホース部
の末端部への方向に向かって狭くなった環状スリットを
フランジ内に形成するものである。

前記の構造は可撓壁とフランジ間の接合部の剛性を更に
向上させるものである。

前述のようにして得られたフランジの２つの截頭円錐状
の表面は、好ましくはホース部の中央線との間の角度が
互いに大体同一である。

前記の界面の状態の基部を成している截頭円錐状表面が
ホース部の縦軸に対して５度ないし２０度の角度を成し
ているときにしばしば好結果が得られる。

この角度範囲の下限は、可撓性材料はそのいかなる断面
においても等しい剛性を有すべきであるという要求条件
により大体決定される。

上限は前述したように強化層を介して相当な応力がかか
る７ランジに要求されるその厚さによって決定される。

なお、円錐状表面とホース部の縦軸の間の角度は、フラ
ンジの当該個所の厚さと該個所におげる可撓性材料の層
厚との関係も考慮して決定すべきである。

好ましくは前記の角度は１０度ないし１５度である。

しかしてこの角度は好ましい物理的特性を有した可撓性
材料の層を局所的に得るのに著しく適しており、さらに
また、この角度は本発明のホース部のフランジおよび壁
の厚さに適用するのに著しく適している。

さらに、本発明の好ましい具体例では、このホース部の
可撓壁の表面の直下において該ホース部のフランジの両
側に付着された引裂防止層を有する。

この引裂防止層は、裂け目が表面に生じても該裂け目が
広がることを防止するように働き、そしてとの該引裂防
止層はフランジに付着しているので、これは特にフラン
ジ附近の裂け目の広がりの危険を効果的に防止する。

このような引裂防止層は例えば波形の鋼鉄金網ないしは
木綿、レーヨン或いはナイロンなどの他種材料の可撓性
構造体より成るものであり得る。

本発明のホース部の別の具体例では、強化層は好ましく
は編組み鋼線のいくつかのプライより成り、該強化層が
外側に半径方向に曲げられた個所より、１つないしはそ
れ以上の付加的な編組み鋼線のプライが或る限られた距
離にわたって可撓壁に挿入され、しかしてこれを構成す
る鋼線は、この場合には該可撓壁内に存在することにな
る。

この結果として、フランジ附近にある可撓壁の部分が更
に強化される。

かくて、フランジの領域内の可撓壁の伸長度が低下し、
もって当該個所にかかる応力はより均一に配分され、し
かも応力の強さは低下する。

引裂きの危険はかくして効果的に防止される。

フランジ内のカップリングピンが位置する個所において
フランジに所定の強度を与えるために、フランジを厚く
することが好ましい。

この目的のために、本発明のホース部の別の具体例では
外側の截頭円錐状界面と結合する個所、およびホース部
の可撓壁の外面を囲むがそこには固着されていないよう
な環状部分を占める個所においてフランジを軸方向に厚
《するのである。

この方法により可撓壁の可撓注材料に好ましくない張力
を生起することなく７ランジに必要な一層大きい強度を
与えることができる。

本発明はまた、相互に接合した一群の前記ホース部より
成る可撓性給送ラインをも提供するものである。

以下添付図面に沿って本発明を更に詳細に説明する。

これらの図面は本発明のホース部の一部の略式断面図で
あって、すなわち、ホース部のフランジおよび可撓壁な
らびにその隣接区域の一部を示したものである。

第１図において、ホース部の可撓壁７，８は編組み鋼線
のプライ２，４，５，６より，成る強化層１を有する。

すなわち、強化層１の両側には加硫ゴムなどの可撓性材
料より成る厚い層すなわち可撓壁７，８がある。

厚い層７，８の表面の直下には、同時に加硫処理を受け
た波形鋼線ゲージ（金網）の所謂引裂防止層９，１０が
ある。

第１図に示されているように、強化層１の内側および外
側にそれぞれ該強化層１と機械的に係合するかないしは
加硫ゴム層（すなわち可撓壁）７，８内に存在する〒群
の同心円状の環１１．１２が等間隔で存在している。

ＥＪ１１．１２は強化層１の補強材である（ただしこれ
らの環は本発明の必須要件ではない）。

第１図に示されたホース部の末端部には、２つの部分１
３．１４（その各々はハーフとも称する）より成る鋼鉄
の環状７ランジがあり、該フランジにはボア１５（複数
）があるが、簡略化のために本図ではその１つが示され
ている。

環状フランジの２つの部分１３．１４は相互に嵌合し、
そしてゴムによって場所１６において相互に更に強化層
１の一部１７（外方に半径方向の曲げられた部分：に加
硫硬化により密着させてある。

外側に屈曲している強化層１の一部１７は２つの７ラン
ジの部分（ハーフ）１３．１４の間にクランプされてい
る。

前記の部分１７にはボア１５の位置において開口が形成
されブシュ１８が該ボアに滑り係合する。

フランジの２つの部分（ハーフ）１３．１４にはそれぞ
れ鼻部（プロファイルド．リム）１９，２０が形成され
、該鼻部は相互に咬合し、が《て該強化層１を定位置に
固定する。

本発明によれば７ランジの部分（ハーフ）１４と可撓注
材料の厚層８との間の界面２１を截頭円錐状（円錐台状
）をしている。

第１図記載の具体例では、２つの引裂防止層９，１０お
よび包絡ゴムは末端部２２，２３において外側へ屈曲し
、７ランジに固着される。

末端部２３は環状帯２４によってフランジの部分（ハー
フ）１４に接合される。

第２図記載の具体例では、引裂防止層１ｏおよび包絡ゴ
ムの末端が外方に半径方向に曲げられていて、ｉ状帯２
４によってフランジの部分（ハーフ）１４に固定される
。

第１図記載の具体例においては、鼻部２ｏと第１グルー
プの環ＩＬ１２０間で、編組み線からなる特別な層２５
が強化層１０プライ４，５の間に組込まれている。

もう１つの特別な層３がプライ２，４の間に組み込まれ
ており、該層は鼻部２０から第２のグループの環（図示
せず》まで延長しており、しかして該第２のグループの
環は環１１．１２から幾らが距離をおいて配置される。

図示されている形式のホース部は、その隣のホース部に
次の方法により結合され、すなわち、２つのフランジを
相互に対向させ、もってホース部を相互に一直線にする
こと、およびしかるのちに、適当な手段（図示せず）に
よってボア１５を通して７ランジを接合することにより
、２つのホース部は相互に結合される。

第２図および第３図に示された各具体例では、フランジ
の部分（ハーフ）１３．１４はそれぞれ截頭円錐状の面
２６および２１を有する。

これらの截頭円錐状の面２６および２１は可撓壁に結合
され、環状スリットを形成する。

この環状スリットは隣のホース部の隣の末端部の方向に
向かって狭くなる形状のものである。

截頭円錐状の面２６および２１は強化層１の両側に形成
されている。

第３図記載の具体例では、７ランジの一部１４は軸方向
に厚くされており、この肥厚部において外側円錐台状面
２１と嵌合し、これによって円筒状（シリンダー状）区
域２７が形成さ汰ただしこの円筒状区域はこのホース部
の可撓壁を取巻く形をしているが、該可撓壁とは結合（
固着）していない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１番目の具体例であるボース部を部
分的に図式化した断面図で、７ランジの一部分オよびホ
ース部の可撓壁ならびにその隣接部分が示されている。 第２図は第１図と同様の断面図で本発明の第２番目の具
体例を示している。 第３図も第１図と同様の断面図で本発明の第３番目の具
体例を示している。 １・・・強化層、２，４，５，６・・・プライ、３，２
５・・・特，８１Ｊな層、７，８・・・可撓壁（厚い層
）、９，１０・・・引裂防止層、１１．１２・・・同心
円状環、１３，１４・・クランジの半分の部分（ハーフ
）、１５・・・ボア、１６・・・加硫ゴム部、１７・・
・強化層の一部、１ ８・・・ブシュ、１９．２０・・
・鼻部（リム）、２１．２６・・・界面、２２．２３・
・・末端部、２４・・・項状帯、２７・・・円筒状（シ
リンダー状）区域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状可撓壁７，８を有し、この可撓壁７，８の中
   に強化層１を有し、ホース部の各末端部に剛性フランジ
   １３．１４を有し、各フランジ１３，１４は可撓壁７，
   ８に結合されており、強化層１の各末端部１７は外方に
   半径方向に屈曲し、かつ、それに対応する７ランジ１３
   ．１４に固着されており、強化層１の外方に半径方向に
   配置された可撓壁７，８の一部８と７ランジ１４との間
   の界面２１の少なくとも一部は実質的に截頭円錐の形を
   有し、この円錐の頂点は、軸方向に外側にある隣りのホ
   ース部に存在することを特徴とする可撓ホース部。