JPS5850291A - 細長い要素用のフエアリング - 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１、円筒形構造体が中に浸漬される流体媒質に
対する円筒形構造体の相対的移動により。

円筒形構造体上で一流れが誘導される応力、を減少させ
るための改良され九フェアリングに関する。

特に１本発明のフェアリングは、海洋穿孔立上り管（ａ
　ｍａｒｉｎ＠ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｒｉｓｅｒ）上で流
れが誘導される応力を減少させるため、この立上り管上
で使用される。

沖゛合の海底にある油やガスのための穿叱は、しばしば
、海の入口即ち穿孔場所が強い流れにより特徴づけられ
ゐ河口の近くで行なわれる。これらの強い流れｋｔ、Ｍ
の干満に依存して、＠接している海岸の方へ又は海岸か
ら纏れる方へ毎秒３米を越える速度で流れることがある
。海洋穿孔立上り管に及はず流れの効果は特に重大であ
る。立上り管の主目的は、穿孔船と井戸孔との間に流体
の流路を与えると共に、穿孔ストリングを井戸孔へ導く
ことである。高い流れの条件により引き起される応力は
、立上り管をばらばらに破壊して海底へ沈めることが知
′られている。穿孔立上り管上の応力は、流れの速度が
増大するにつれて著しく増大し、これらの応力は、井戸
の場所の水深が増大するにつれて拡大される。

高い流れの場所で作業するとき、立上り管は、少くとも
コ種類の応力を生じさせうる流れにさらされる。第１の
応力は、ｒｌすれの方向に対し垂直の方向に立上り管を
振動させる、渦流が誘導される交番力により生ずる。水
が立上り管を過ぎて流れるとき、渦は、交互に立上り管
の各側から発散する。これは、ｆｉれに対し横方向の変
動する力を立上り管上に生じさせる。もしも、このｌ１
ｌｌ和荷重の周波数が、立上り管の共振周波数に近いな
らば、流れに対し横方向の大きい振動が生じうる。第コ
の蓋の応力は、＋５！体の流れに対する立上り管の抵抗
により、立上り管を流れの方向に押す抗力により発生す
る。この抗力は、立上り管の禰酵導振動により増幅され
る。渦の発散により振動する立上り管は、静止した立上
り管よりも、その周りの水の流れを大きく分裂させる。

これは、ａれから立上り管へのより多くのエネルゼ七れ
故抗力を生じさせる。

穿孔立上り管上の流れ誘導応力を最少にするために、立
上り一管へフェアリングが加えられた・フェアリングは
、一般に、水の流れと実質的に整列する位置を維持する
立上り管の周りをウエデーペー二ングする１１４ｍ形本
体を包含する。フェアリングは、一般に、立上り管の下
ｆｔに存在する低圧領域を減少させ又はばらばらにする
ことにより、立上り管上の抗力と渦峰導力とを著しく減
少させることができる。

穿孔立上り管のためＫｍ案されたフェアリングの例は、
１９７９年１０月１３日にＮ、　Ｅ、　Ｍａｌｅｋ対し
発行された米国特許第ダ、／７／ｍＡクダ号に開示され
ている。この特許のフェアリングは、フェアリングの先
導縁に沿う蝶番と後尾噛の締結具とにより結合された。

２つの半割シェルかう作うれている・フェアリングの鼻
部は、立上り管を収容するための縦方向開口部を有する
。この特許は、もしも立上り管がフェアリングの鼻部の
中の開口部と同じ大きさであるならば、フェアリングの
シェルを立上り管に直接に嵌合させることを提案してい
る。立上り管が、フェアリングの鼻部の中の開口部より
小さい場合、又はフェアリングが、いくつかの管へ嵌合
させられるべき場合には、立上り管へ固定されたカラー
へ７エアリングのシェルを取付けることを提案している
。カラーは、立上り管上でのフェアリングの揺動運動に
順応し、フエアリン〆に対し半径方向と軸線方向の荷重
支持表面を与える。

過去に提案された立上り管フェアリングは、一般に、立
上り管上の流れ誘導応力を減少させる９とに成功したけ
れども、浮力モジュール又はジャケットを備、ｔ７’？
立上り管へ迅速且つ容Ａに取付けうるフェアリング−の
必要がある。浮力モジュールは、穿孔立上り管へ浮揚性
を加えるために用いられ、立上り管の寸法に一致するよ
うに作られ、閉塞線とキル線、水圧線、クランプ、及び
立上り管接手上の他の取付具を取除くために作られた設
備を有する。モジュールは１通常、３〜５米の長さであ
り、多数のモジュールが各立上り管接手へ堰付けられる
。モージュールの表面は、一般に完全に円テハなく１．
１つの立上り管区分から次の立上り管区分へ直径艇相轟
に変りうるので、フェアリンクカモジュールへ肴り嵌め
するように、米国特許第参、ｔ７ｉ、４７参号を浮カモ
ジュール上−直接に嵌合させることは困−である、浮力
モノユールを有する立上り管へカラーを取付け、次にカ
ラーヘフエアリングを取付けることは、６１Ｍ実な取付
けを保証する。然しながら、カラーの設置は１時間を消
費すると共に、立上り管へフェアリングを加えるコスト
を著しく増大させうる。

本発明は二実質的に剛性の細長い要素の縦軸線の周９に
取付は可能である−と共に細長い要素上の流れ誘導力を
減少させう−るフェアリングを設けることｋより、これ
らの特定の先行技術の欠点を克服する。フェアリングは
、細長い要素を受入れるための鼻部と、鼻部から嬌びる
編部と、を有する対称構造体を包含する。鼻部は、細長
い要素を収容するための、その縦方向に沿う開口部を有
する。

構造体により支持された支持手段は、細長い要素と構造
体との閾に支持接触を与える。支持手段と相互に結合さ
れた手段は、フェアリングが細長い要素の周りｋ１ｇ１
転するとき、フェアリング鼻部の縦軸線を細長い要素の
縦軸線と実質的に平行に維持するために、細長い４１！
素の外−表面の゛変動に順応する。フェアリングは、不
均一な外＠表面を有する細長い簀素上での使用ｋ特に適
合されている。

好ましい実施態様（おいて、複数のフェアリングが、シ
ンフタチックフオームから作られた浮力モジュールを有
する海洋穿孔立上り管区分上に同転可能に装着される。

支持手段は、好ましくは、支持）譬ツドを包含し、浮力
モジュールの外側表面の変動に順応するため支持手段と
相互に結合された手段は、好ましくは、フェアリングの
鼻部と一体的に形成されたばね組立体を包含する。ばね
組立体は、浮力モジュールの外１表面の不規則性を補償
するために必要とされる撓みを与える一立上り管区分に
扮うフェアリングの実質的な自重移動を防ぐためｋ、立
上り区分の上端と下端に保持手段が取付けられる。保持
手段は、好ましくは、フェアリングの縦軸線を立上り管
区分の縦軸線と実質的に平行に維持するのを助けるため
Ｋ、立上り管区分ｊめ°上方フェアリング及び下方フェ
アリングと滑り係合する保持リングを包含する。

本発明の他の実施Ｉ！！１様において、支持手段は、ロ
ーラ又は支持ノ９ツドとローラとの組合せを包含する。

支持手段と相互に結合される手段は、支持手段を浮力モ
ジュールに対して押しやる螺旋状又は彎曲状の圧縮ばね
を有するばね組立体を包含することができる。つ７、他
の実施１１様忙おいて、支持手段は、支持手段がフェア
リング構造体に関して移動することを可能ならしめ、そ
れＫよって浮力モジュールの外１１１表面の変動に順応
する。エラストマー又は合成ゴム材料のような弾性材料
へ取付けることができる・ 好ましくは１本発明のフェアリングは、立上り管区分上
の隣接するフェアリングからの軸線荷重への抵抗を与え
る九めに、フェアリングの鼻部の縦方向の先端に肩部な
有する。

理解されるようＫ、本発明のフェアリングは、先行技術
のフェアリングを凌駕する著しい利点を提供する。この
フェアリングは、立上り管へカラーを予め取付け１次に
このカラーへフェアリングを城付けることなく、不均一
な外側表面を有する立上り管浮カモジュールの周りに回
転自′在に装着することができる。海洋穿孔立上り管の
周りに装着されるときは、フェアリングの縦軸線は、立
上り管の縦軸線と実質的に平行の１１に留まる。それ故
、フェアリングは、浮動モジュールを有する海洋立上り
管の周りに互に上下に装着可能であり。

フェアリングは互に独立に回転することができる。

本発明の構成１作用及び利点は、添付図面を参照するこ
とにより一層良く理解されるでろろう。

図面中、同様な数字は同様な部品を指示する。

第１図は１本発明の立上り管フェアリング９ＩＯを取付
けた海洋穿孔立上り管の区分ｌＯを示す。

立上り管区分ｌＯは、長さが約１６米であり、浮動穿孔
船と海底源泉との間に延びる（図示されていない）立上
り管ストリングの多くの区分のうちの１つである。立上
り管ストリングそれ自体は。

長さが数百米になることがありうる。立上り管区分ｌＯ
は、中心−立−上り管１１と、閉基キル線１１と、他の
制御線（図示せず）を包含する０立上９管区分１０の立
上り管と閉塞キル線と他の−は、シンタクチック　フオ
ーム（８ｙｎｔａｃｔｉｅ　ｆｏａｍ）　　から作られ
た半環状区分から形成された浮力モジュール１８内に包
まれる。シンタクチック　フオームは、工４キシ樹脂又
はポリエステル樹ｗｒにより一緒に保持された小さいガ
ラスの泡を包含する。

各モジュールの表面１８は、衛拳と摩耗に対してモジュ
ールを保躾するガラス繊−の層により覆われる６重い木
枠をバンド締めするために用いられる型のステンレス鋼
の帯板−１５が、モジュール１８を立上り管１１へ固定
する。水が立上り管を過ぎて流れるとき、立上り管区分
１０上の望ましくない流体力学的力を最小にするために
、帯板１５と締結臭１６はモジュール１８の中へ引込ま
せて配置されている。フェアリングが立上り管区分上で
上下に移動するのを防ぐため、立上り管区分ｌＯの上端
と下端の近くの立上り管区分ｌＯへ。

一つの保持板又はリング１７が、ボルト締めされ。

フラングされ、又は他の方法で固定される。

モジュール１８の外側表面は、円筒形として図示されて
いるけれども、モジュール１８の外側表面は１通常は均
一ではない、モジュール１Ｂは。

殆どの浮力モジュールのように、立上り管上に装着され
るとき、その外側表面上に案質的な不規則性を有する。

立上り管区分の縦軸線とモジュールの外１１表面との間
の距離は、ＳＣａ又はそれ以上に変化するかも知れない
、それに加えて、若干の浮力モジュール１８は、多分、
船上で取扱う関又はモジュールを立上り管へ据え付ける
間に受けた損傷から生ずる削られた角部や縁及び他の摩
耗部分をもつであろう。

立上り管区分ｌＯ上に装着するための、本発明によるフ
ェアリングの幾分異なる若干の実施態様が図示されてお
り、これを以下に詳細Ｋｉｄ明する。

各実施態様において、立上り管区分ｌＯ上に装着された
フェアリングの縦軸線は、立上り管区分ｌＯの縦軸線に
実質的に平行のままである。フェアリング２０は、それ
故、第１図に示すようｋ。

立上り管区分ｌＯの周りに各他方の頂部に装着されるこ
とができ、フェアリングは、不規則な外側表面を有する
浮力モジュール上においてさえも互に独立に回転できる
。本発明のこの特徴は、立上り管区分１０がその上に装
着されたフェアリング２０と共に海に入るとき、フェア
リングの構造的な生き残りのために特に重要である。穿
孔船内のムーンゾールの下端又は半分外水しうる穿孔船
の下の海面のすぐ下にある立上り管区分は、波と流れと
穿孔船との交互作用のために、多くの異なる方向から流
れの力を受ける０個々のフェアリング上に作用するこれ
らの力は、フェアリングを互に激しく揺動又は回転させ
ることがあり、もしも立上り管上で正しく芯出しされて
いないならば、フェアリングは、互に衝突して損傷し、
又は互に引っ掛けられることがある。

第２図と第３図において、フェアリング２０は。

浮力モジュール１８を収容するための縦方向の開口部又
は孔を有する鼻部２１を包含する実質的に対称の構造体
である０尾部２２は、鼻部と一体的に形成され、後鵬端
においてそこへ取付けられた安定化フィン２８を有する
。後尾端が常に立上り管区分ｌＯの下流側にあるように
、フィン２８＆ま。

フェアリングが自身で流れと整列するの゛を助ける。

尾部の内側表面は、フェアリングシェルへ強度を加える
ため１尾部の内側表面の長さに沿って水平に延びる補強
すｆ　２４を有する。

フェアリング８０は、適当な迅速解放締結具２５）Ｃよ
り鼻部２１の前方端で一緒に結合され且つ蝶番８６によ
り尾部の端部で結合された２つの半割りシェルとして形
成されている。適当な締結具の例は、商業的に入手しう
るセノタ上トグル作用掛は金クランプを含むことができ
る。締結具は。

好ましくは１手動操作可能で且つ耐蝕性がある。

締結Ａ２５は、好ましくは、水の流れが７エアリングを
過ぎるときの水の撹乱を最少にするためｋ、フェアリン
グの先導縁に配置される。蝶番ｚ６は。

標準のドアの蝶番に類似のピンによって一緒に整列され
て保持される。

本発明の他の実施態様において、フェアリングの先導端
と後尾端の両方に締結具を使用しうるが、又は後尾端に
おいて締結具を使用し、先導端＃Ｃおいて蝶番を使用し
てもよい。

フェアリング２０は、後尾端にシいて半割シシエルを蝶
番で結合し、浮力モジュールの屑シでフェアリングの鼻
部を包むことによシ、浮カモジエール１８上で組立てる
ことができる。シェルの先導縁は１次に、締結８２６に
より固く締結される。

二者択一的に、半割シェルは、浮力モジュール１８の周
りに一緒に嵌められ１次に蝶番ピンが散付けられ、締結
具ｚ５がロックされてシェルを一緒に固定することもで
きる。

フェアリング２ｏは、立上シ管区分１０上のフェアリン
グの位置に依存して、隣接するフェアリング又は保持板
１７と係合するための軸線荷重支持表面を与えるために
、その鼻部の上端と下端に肩部２７を有する。好ましく
は、肩部２７は、フェアリングのシェル部分と一体的に
形成され、フェアリング本体と同じ材料から作られる。

フェアリング２０は、自重と水流から生ずる力とを支え
るのに十分に強力な適当な任意の材料から作ることがで
きる。フェアリングは、商標名人Ｂ８で知られている。

アクリロニトリル樹脂とシタジエン梅脂とスチレン樹脂
との熱イ塑性共重合体のようなグラスチックから作るこ
とができる。

もしも余分の強度が必要とされるならば、ｆラスチック
材料をガラス繊維で補強してもよい、フェアリングは、
また、アルミニウム合金又はニッケル合金のような薄い
金属から作ることができる。

フェアリングは、好ましくは、立上夛管区分へ重量を加
えないように１本質的に中立的に浮揚性の材料から作ら
れる。又、中立的に浮揚性の７エアリングは、フェアリ
ングの安定性を最大にして。

それ自身を流れと整列させる。フェアリングは。

シンタクチックフオーム又はその類似物のり！２４を作
るととにより、追加の浮力を与えられることができる。

好ましい中立的に浮揚性のシェルは、ガラス繊維の外側
被覆の間にはさみ込まれたシンタクチックフオームを包
含する。

次に７エアリンダ２０の構造的寸法に言及する。

横軸線４５（ＩＩＩＪ図参照）Ｋ宿って調定されたフェ
アリング２０の厚さは、浮力モジュール１３の直径によ
り大きく左右される。前後の軸１１４６に沿って欄定さ
れ良フェアリングの長さは、設計上の考慮に大きく依存
する。フェアリングの長さは、衝突する要件の閣の妥協
物である。−万において、案内線又は他の障害物との隙
間の余裕、製造コストの考慮、及び重量を最少和する希
望、これらはすべて、短かくて太いフェアリングを推奨
スる。

他方において、抗力と長さとの閣の関係は、抗力抵抗が
最さの増大と共に減少することが周知であるので、より
長いフェアリングを推奨する。はとんどの用途において
は、長さ／厚さの比が３を越えることははとんとありそ
うもない。抗力とピッチ安定性と渦誘導振動の危険につ
いての実際上のｗ限が、長さ／厚さの比がハＳ以上であ
ることを推奨する。好ましくは、フェアリングめ長さ／
厚さの比は、約−〜コ、！ｆの闇の範囲内にある。

フェアリング２０の特定のＳ運上の設計を選択する際、
フェアリングの済体力学的中心は、フェア１ングの回転
の中心（枢軸点）の下ＲＫあるべきである。流体力学的
中心の位置は、フェアリングが流れの中ヘクエザーペー
ニンダ （ｖ＋５ａｔｈ＠ｒマａａｉｍｇ　）するか否かを決定
するので型費である。もしも、流体力学的中心が回転の
中心の下流にあるならば、フェアリングは、安定したウ
ニデーベーン（マ・ａｔｈ＠ｒｖａｎ・）のように作用
し、最小の抗力で流れの方向に向く。もしも流体力学的
中心が回転の中心の上１５１にあるならば、フェアリン
グは成る他の方向を探し求め、この配置方向の混乱が高
ｉ抗力を生じさせることがある。

菖−図と第３図において、フェアリング２０は、支持バ
ンド２８と２９上でモジュール１３と係合している。バ
ンド２８と２９の支持表面は、浮力モジュールｌ゛′３
の凸面を収容する１５Ｋｌ！！ｌｉｌであるのが好まし
い。パッドの緻４３は、モノニールの外側表面上でのパ
ッドの移動を容易にするようＫ、外賀へ＃斜されるのが
好ましい、パラＰＦｉ。

フェアリングのシェルが浮力モジュールと接触しうる点
まで摩擦することなく、所望の期間の関フ） ニアリングが浮力モジュール１３上で回転することを可
能とする九けの適当な厚さとすることができる６ｗ４−
図と７１４３図は、ダつのパッド２８を示し、そのうち
λつは、フェアリングの頂部の近くに配置されてその各
々がフェアリングの先導縁から等距離に配置され、他の
一つのノ譬ツドは、フェアリングの底部の近くに同様に
位置決めされている。然しながら、以下により許−に説
明するように、パッド２８は、フェアリングが浮力モジ
ュールの周りに回転することを−Ｉ能とすると共に、フ
ェアリングの本体がモジュールとｉ［するのを防ぐよう
な、他の型に配列することができる。

コつの支持パッド２９（１つだけが図示されている）は
、ばね組立体３０により浮力モジュール１３の下流ｗに
対して押圧される。１つのばね組立体はフェアリング２
０の頂部の近くＫあり、縞λのばね組立体（図示せず）
ａ、フェアリングの底部の近くＫある。パッドは、好ま
しくは、最適安定性の丸めに、フェアリングの縦方向端
部から・臂ツド２８と同じ距離にある。各ノ臂ツド２９
は、モジュール１３に関してハウジング３２の中又は外
へ出入するように適合され九ピストン３１の端部へ、リ
ベット、ｌルト、膠、セメント、又は他の適当な手段に
より取付けられる。ピストンは、各キャラ１３３とフラ
ンジ３４によりハウジング３２内部に固定される。ピス
トン３１は、ピストンヘッドを押圧するｍ−とフレーム
構造体３６を押圧する他喝とを有する螺旋圧縮ばね３５
によって、その延長の限界の方へ付勢されている。ばね
３５Ｆｉ、ノヤツドが浮力モジュールの外径のノ櫂うッ
キに順応することを可能とし、他方、モジュールの周り
でのフェアリングの滑り嵌めを保旺する。

フレーム１１１Ｂ遺体３６は、フェアリングの尾部の中
割シェルの闇に蝙びる。フレーム構造体の４＆１３７Ｆ
ｉ、丁字形を１し、シェルの４ｓの内−表面上に形成さ
れ九互に補足し合５Ｔ字形溝と係合するようになってい
る。フレーム構造体３６は、そこへ堆付けられたばね組
立体３０と共に、中割シェルが浮力モジュール１３の周
りに配置されて一緒Ｋｌｌ結され良後、フェアリング内
に裾付けることができる。一旦、フェアリングシェルが
適所に配置されると、フレーム構造体３６は、フエリン
グの頂部から適所に滑り込まされる。フェアリングシェ
ルの中へのフレーム構造体の挿入を容易にすると共に、
据え付は中の支持手段２９の損傷を避けるえめに、ピス
トン３１は、ハウジング３２の中へ引込められ、ばね３
５とフレーム構４体３６とを通して延び且つピストンへ
城付けられたねじ付きロッド３９上のナツト３８の締付
けにより、ピストン３１をそこへ保持することができる
。

一旦、フレーム構造体３６がはね組立体３０と共に適所
に在ると、ナツト３８はゆるめられてロッド３９へ戻さ
れ、それによって、ばね組立体が支持パッド２９なモジ
ュール１３に対して押しやることｔ−ａｒ能とするっナ
ツト３８は、使用中の紛失を防止するため、自己ゆるみ
止めであるのが好ましい。

支持ノ臂ツド２８と２９Ｆｉ、パッドと浮力モジュール
！３との関に有効な支持表面を与えると共に、フェアリ
ングが流れの方向の変化と共に回転することを町舵とす
るような、適当な材料から作ることができる。支持パッ
ドの組成は、浮力モジュール表面の組成と、パッドと浮
力モジュールとの閣のばね張力と、パッドの所望の寿命
の期待値とに大きく左右される。シンタクチック７オー
ム浮カモジユール上で使用する友めの適当な材料は、ポ
リウレタン、テフロン（商標名）、及ヒナイロンを含む
ことができるが、ナイロンが好ましい〇ノ４ツド２９Ｆ
１、フェアリングの鼻部の縦軸線を立上り管の縦軸−と
実質的に平行Ｋｍ持するために十分な力で、浮力モジュ
ールに対して押圧されるべきである。支持パッドは、海
流の方向が変わるとき、パッドとモジュール１３との闇
の摩擦力かフェアリングにモジュールの周りでウニデー
ベーンすることをｉけるような力で、モジュールに対し
て片寄りされてはならない。立上り管上での流れ＠導応
力を効果的に減少させる丸めに、フェアリングは、ｆＩ
すれの方向の５度以内の方向に！ｉＩＩを向けられるべ
きであり、好ましくは２以内である。

パッド２９に及ぼされる力は、螺旋ばね３５の大きさを
調節することに１す、−動可能である。有効ばね張力は
、フェアリングの重重と、ノ４ッド２９とモジュール１
３との闇の期待される摩擦係数と、フェアリング２０上
に作用するものと期待される流体力学的な力と、を考慮
に入れて、当業者が決定することができる。

本発明に従って、支持パッド２８と２９は、任意の大畷
さとすることができ、啼れの方向の変化と共和フェアリ
ングが浮力゛モジュールの周りで目出に回転することを
可能とするような寸法を有する。好ましくは、パッドの
支持表面の幅は、浮力モジュール１３の外Ｉｉ１表面上
のいかなる隙間よりも広い。支持表向が同じ大きさをも
つ必要はない。

第一図と第３図に示すパッド２８と２９は、本発明にお
いて使用しうる多くの異なる支持パッドの配列と大きさ
のうちの７例たけを示すＫすきない。

浮力モジュール１３の下ＩＷ側で一つの゛支持パッド２
９をもつことは１本発明において必要ではない。本発明
のこの実施ｗ棟を実施する九めに、モジュール１３に対
して押圧された唯一つのパッド２９のみが必要とされる
。然しなから、フェアリングの最適ピッチ安定性を与え
るためには、モジュール１３に対して押圧される一つ又
はそれ以上のパッド２９が好ましい。

パッド２９は、第一図と＃！３図に示す平面と同じ垂直
平面上にある必要はない。フェアリングの下流側でモジ
ュール１３に対して押圧される３つのパッドを有するフ
ェアリングは、例えは、一つのパッドは、同じ水平面上
でフェアリングの底部の近くに配置され、各パッドが前
後軸ｌＩ４６（第３図〕を通過する垂直面から等距離に
配置され、第３のノットが、軸線４６を通過する垂直面
上でフェアリングの頂部の近くに配置される３、つに、
配列することができる。

フェアリング２０は、立上り管が移動されるにつれて、
穿孔船上で立上り管区分１０へ取付けることができる。

フェアリングは、支持パッドが、隙間や障害物が実質的
にない浮力モジュールの表面と係合するように、立上り
管へ取付けられるのが好ましい・例えば、／４ツド２８
と２９が、帯板１５が中和配置されている凹所の上に乗
らず又隣接する浮力モジュールの閾の隙間の上に乗らな
いように、浮力モジュールが位置決めされるのが好まし
い。パレドがモジュール上の所望の位置で係合すること
を保証するために、フェアリングの間にスペーサリング
を挿入することができる。

立上り管区分１０上でのフェアリング２ｏの据付けの第
１段階は、立上り管区分へ下方保持リング１７を殿付け
ることである。保持リングは、立上り区分上に装着され
るべきすべてのフェアリングの乾重量幇支持することが
８来なければならない。フェアリングは、次に、各他の
゛頂部に立上り管区分上に装着される。第１図は、立上
り管区分１０へ堰付けられた６つのフェアリングを示ス
。

然しなから、立上り管区分上に装着されるべきフェアリ
ングの数は、フェアリングの大きさと、立上り管区分の
長さと、スペーサリングがフェアリングとフェアリング
との関に使用されるか否か、に左右される。一旦フエア
リングが立上り管区分に装着されたならば、上方保持リ
ング１７が立上り管区分へ堰付けられる。

上方フェアリングが立上り管区分上に装着されていると
き、立上り管区分上の下方フェアリングが波と流れの力
を受けるかも知れない。本発明のこの実ｍｔＰ４様に従
って、支持バンド２８と２９は、ばね組立体３０と協働
して、フェアリングの縦軸線を立上り管区分の縦軸線に
実質的に平行に維持する。

保持リング１７は、フェアリングの肩部２７が互に滑り
係合にとどまるように、立上り管区分２０へ蝦付けられ
るのが好ましい。フェアリングが互に他方に関して回転
しうるように、７エアリングとフェアリングとの闇に十
分な隙間が設けられる。然しながら、保持リングは、フ
ェアリングの肩部２７が非常に僅かな量を越えて移動す
ることを、防ぐのが好ましい。フェアリングの仁の垂直
閉じ込めは、それらの縦軸線が立上り管区分の縦軸線と
の平行整列から外れて回転されるような、フェアリング
′の回転運動を防ぐのを助ける。このようにして、垂直
閉じ込めは、立上り管に関してフェアリングが軸くのを
防止するのを助ける。このような同転運動は、＃ｉ！す
るフェアリングの尾ｓ２２の闇の干渉を生じさせること
がある。

次の例は：フェアリングの縦軸線を立上り管区分１０の
縦軸線と実質的九平行に維持することの型費性を示す。

この例において、第１図〜第３図に−かれているものと
類似の７エアリングが、立上り管区分上に装着されてい
る。各フェアリングは、６０インチ（／ｊコ滓１）の高
さと１００インチ（コｊ＄ａｗ）の長さを有する。立上
り管区分は、ｊ　Ｉ　イアｆ　（９４，、！；２　ｔｙ
ｍ　）　カらｔｉｏインｆ　（１０／、！ｒ１〕まで変
動する外径をもつ楕円形の浮力モジュールを有する。フ
ェアリングの４ｓｔｆｉ、ダＯインチ（ｉｏｔ、ｓ　ｃ
ａｒ　）の浮力モジュールを収容するように寸法法めさ
れる。このような浮力モジュール上に装着されたときの
フェアリングの尾部の闇の距離は、３インチ（７，６コ
ｃｐｓ）である。どれらの条件下で、もしもフエリング
か、小さい軸線（？Ａ、ｊコ国Ｉ［径）Ｋ沿って整列せ
しめられ、月つ本発明和従って、立上り管区分の縦軸１
！に関してフェアリングの縦軸線の（ロ）転連動が妨止
されないならば、フェアリングの縦軸線は、立上り区分
の縦軸線との平行整夕１ｊから外れて約／４１４転する
ことができる・この／ＪＩの不整列の結果、各フェアリ
ングの４部の先端が、約ｉ、フインチ（Ｌ、７ｍ）（上
又は下へ）移動する。従って、もしも４部において３イ
ンチ（７，６コ１）離間され九一つの１ＩＩｅするフェ
アリングが、立上り管区分の周り九反対方向に回転させ
られるならば、フェアリングの４ｓｔｉ互に干渉し５る
であろう。

纂ダ図〜第ｊ図は、フェアリングのｌ＃部の縦軸線が立
上り管区分１０の縦軸線に実質的に平行に維持されるこ
とを保証するためＫ、フェアリングの下流側に配置され
九支持手段を浮力モジュール１３に対して押圧するため
の他の手段を示す、本発明のフェアリングの他の実ｓｇ
様を示している。

ローラ１２８と１２９が７エアリングと浮力モジュール
１３との関に支持接触を与え、各フェアリングのシェル
がシェルの外［８１ｍ上で水平和延びるコつの直立リプ
１３７を有する、という点を除いて、フェアリング１２
０は、第一図〜第３図のフェアリング２０が構造が同様
である。ローラフレーム組立体１３８によりフェアリン
グの鼻部１２１へ取付けられ九参つのローラ１２ｇが示
されている。フレーム組立体１３８は、フェアリングの
鼻部の先導端から尾部へ凰びるリプ１３７内に収容され
ている。直立リプは、前から後へテーノ櫂が付けられ、
リプの最大厚さは、日−ラの場所に生ずる。ローラフレ
ーム組立体１３８は、ｌルト、リベット、溶接、又は他
の適轟な手ｔＫよりリプ１３７の内部で固定される。ロ
ーラ１２８Ｆｉ、−一方向の軸１３９上のフレーム組立
体上に支持される。ロー２１２８は、ゴム、グラスチッ
ク、又は他の適尚な材料から作ることができる。ロー２
１２８の一部を収容する九めにリプ１３７な使用するこ
とは、フェアリングの全幅を最小にする九めに望箇しい
。

ばね組立体１３０（その１つたけが第参図に見える）は
、第一図と躯３図のばね組立体３０と構遣が！Ｗｌ様で
ある。各組立体１３０け、螺旋圧縮ばね１３５により浮
力モジュール１３に対向して保持されたロー２１２９を
包含する。浮力モジュール１３に対してローラ１２９を
押しやるととにより、フェアリングが浮力モジュール上
で回転するＫつれて、フェアリングは浮力モジュールへ
滑り嵌合する。ピストン１３１は、端キャッグ１３３と
７ランジ１３４によりハウジング１３２の内部に保持さ
れる。

纂６図〜第を図は、フェアリングの下流個で支持力を加
える丸めの他の手段を示す、本発明の他の実１１ＩＡ＠
樟を示す。フェアリング２２０は、鼻部２２１と尾部２
２２を包含する。鼻部２２１と一体的に形成され九可撓
性ばね部材２３０は、浮力モジュールの下ｔｌＬｌｉｌ
ｌへ支持／譬ツド２２９を押しやるばね張力＆−４−え
る。応力のない状暢で、各ばね部材２３００曲率中径は
、浮カモジュール１３０曲卓牛径より僅かに小さい。フ
ェアリングのシェルが浮力モジュールの局りに嵌められ
るとき、ばね部材２３０Ｆｉ、撓んでモジニールのより
大きい直径に順応し、それによってパッド２２９上にば
ね張力を及ぼす。

ばね部材２３０は１弾性特性を有するゲラステック材料
から作られるのが好ましい、最も好ましくは、フェアリ
ングのシェルとばね部材２３０との両方が、ガラス鐵礒
の層の閣にはさみ込まれたシンタクチックフオームから
作られる。

１１ｍするフェアリングからの推力と軸線荷重に抵抗す
る六めの支持表面を与えるために、フェアリングの頂部
と底ｓＫ膚５２２７が坂付けられる。

肩部は、ばね部材２３０と鼻部２２１の撓みを容易にす
るために区分されている。

異なる周長なもつ浮力モジュールを有する穿孔立上り管
上に＠え付ける丸めの、第６図〜第１図に示すフェアリ
ングを組立てる際、最大の周長を有する浮力モジュール
の周りに嵌めるためのフェアリングを組立てるのが好都
合である。最大モジュールの周長より小さい周長な有す
るモジュールは、支持パッドとばね部材２３０との関［
１つ又はコつ以上の弾性ワッシャ又はシムを挿入するこ
とにより、このフェアリングと合わせることができる。

第９図は、パッド２２９とばね部材２３０との闇のシム
２１８の鉤を示す。シム２１８の厚さは、フェアリング
が立上り管上で回転するとき、フェアリングの縦軸−が
モジュール１３の縦軸線に実質的に平行であることを保
証するのに十分な力で、パッド２２９が浮力モジュール
１３と係合することを保証するように寸法決めされる。

ステンレス−のｌシト２１９が、）臂ツド２２９とシム
をばね部材２３０へ保持する。シムは、支持ノ４ツド２
２９が７工アリング本体へのしなやかな結合をもつよう
に、合成ゴム、天然ゴム、４リウレタンｍｓ又は他の逼
轟な工２ストマ材料のような、合成又はい）弾性材料か
ら作られるのが好ましい。

纂９図は、−９ツド２２９と共に用いられたシム２１ｇ
を示しているけれども、シム２１８と陶様なシムを、Ｉ
ｇ−図と第３図に示す支ｇ！＃バンド２８と２９と共Ｋ
及びノダツド２２８と共Ｋｇ！用してもよい。

第１Ｏ図亀、浮力モジュール１３に対して支持／４ツド
な押しやる丸めの他の＊＊を示す。・母ツド３３９＃ｉ
、第６図〜第を図のパッド２２８，２２９に等しい、パ
ッド３３９は、上鴫と下端にフランジ３３４を有する剛
性の支持部材３４０へ適当な千１ｋＫより取付けられる
。支持部材３４０け、保持具３３２によりフェアリング
構造体３３０上へ保持された７ランジ３３４を有する。

保持具３３２は、フェアリングが浮力モジュール上で回
転するとき、フェアリング＊ｆ［体３３０に関して支持
部材３４０の移動な妨ける。パッド３３９と支持部材３
４０は、彎曲し九圧縮ばね３３３によりモジエール１３
に’対して押しやられる。

本発明のフェアリングを上Ｋｉ着させえ細長い要素が、
ｔＮ体媒質を通して動かされて鴨よく、又は流体媒質が
細長いＩＩ票を過きて移動してもよく、或はその両方で
もよい、一般に、流体媒質け、水、真水又は海水である
が、空気又は他の気体でもよい。

本発明の７エアリングは、管又は他の実質的に画性め構
造体がそれに対する流れの力を減少させるための感ので
あるが、海洋穿孔立上り管上での使用に限定されない。

このフェアリングは、／＃イグライン上、生型立上り管
上、又は海底採鉱作業に用いられる垂直管上においても
使用しうる・本発明は、技術分野において従来知られて
いたフェアリングを凌駕する著しい利点を提供すること
は前述の説明から明らかである。主な利点は、浮力モジ
ュールな有する立上り管区分上へのフェアリングの据付
けと取扱いの谷易さ、立上り管浮力モゾユール上で通常
見出される不均一な表面上でさえも蝦付けに安定性があ
ること、及び流れの方向が変るとき浮力モジュール上で
旋回することに対する低い抵抗、を包含する。

本発明の原理と、このＩｊ７ｔ、環を適用する方法とを
説明し九、前述の説明は、単に？１１示にすぎず、特許
−求の範囲に定義されている本発明の真の範囲から離れ
ることなく、他の手段と技術を採用し５ることが理解さ
れるべきである。

【図面の簡単な説明】

纂１図は、本発明のフェアリングを板付は九海洋穿孔立
上り管の区分の立面図であって、明瞭の曳め、一つのフ
ェアリングの一部を破断して示す。 第２図は一部１図に示すフェアリングに類似のフェアリ
ングの斜視図であって、明瞭のためフェアリングの一部
が破断されている。 第３図は、＠λ図の３−３線に沿ってとられ九＃？面図
である。 第４４図は、本発明のフェアリングの他の実施１機の断
面図である。 第ｊ図は、第参図の３−３線に沿ってとられた拡大断面
図であって、明瞭のため、フェアリングの頂部と底部に
ある尾部が除去されている。 路６″図は１本発明のフェアリングの他の貞施聾様の斜
視図である。 第７−は、＃！１図の７−クｌ＃ｉに沿ってとられた断
面図である。 萬１図は、１１７図の１−１Ｈに沿ってとられた断ｍ図
である。 第９図は、８４図〜第を図の支持パッドの移動に順応す
る丸めの他の手段の拡大断面図である。 第１Ｏ図は、第２図〜第ｇ図に示すフェアリングの支持
ノット上にばね張力を加えるためのはねシステムの他の
実施ｍ様の断面図でめる。 １０・・・・・・・・・立上り管の区分１１・・・・・
・・・・中心立上り管 ２０・・・・・・・・・フェアリング １３・・・・・・・・・モジュール １６・・・・・・・・・締結具　　２１・・・・・・・
・・鼻部２２・・・・・・・・・尾部　　　２５・・・
・・・・・・締結具２８．２９・・・・・・・・・支持
パッド３０・・・・・・・・・ばね組立体 ３５・・・・・・・・・　ばね　　　３６・・・・・・
・・・フレーム構造体３２・・・・・・・・・ハウジン
グ １２８．１２９・・・・・・・・・ローラ２２８．２２
９・・・・・・・・・支持パッド図面の浄’ＩＦ（内容
に変更なし） １３ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　６ （ ｌｈ７ 手続補正書（方式） ２、発明の名称　　細長い要素用のフェアリング３、補
正をする者 事件との関係　　出願人 １、代理人 ｉ、補正命令の日付　　　昭和５７年７月２ｇ日ｉ、補
正の対象　　全図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　実質的に剛性の細長い要素が流体媒質内に浸
   漬されると禽、前記細長い要素上で流れが誘導される力
   を減少させるため、前記細長い要素の縦軸線の周）ｋ回
   転自在に装着されるべき７エアリングにおいて： 前記細長ｂ＊素を受入れるための鼻部と、前記鼻部から
   延びる尾部と、を有し。 前記鼻部が、前記細長い要素を収容するためのその縦軸
   線に沿う開口部を有してなる、対称構造体と； 前記細長い要素との支持接触を与えるための。 前記構造体によ）支持され九支持手段と；前記フェアー
   リングが前記細長い要素の層りに回転するとき、７エ７
   リングの鼻部の縦軸線を細長い要素の縦軸線に実質的に
   平行に維持するために、前記構造体に関する支持手段の
   相対的移動を順応させるための、前記支持手段と相互結
   合された手段と； を包含してなる。細長い要素のためのフェアーリング。 （２）前記対称構造体が、ガラス繊維の層の間に形成さ
   れ九シンタクチックフオームを包含すること、を特徴と
   する特許請求の範囲第１．ＴＪＩＩＣＩｉｃ！載のフェ
   アリング。 （３）前記支持手段が、支持・９ツドを包含すること。 を特徴とする特許請求の組曲４１ＪＡＪｃ記載のフェア
   リング。 （４）前記支持手段が、前記ｍ最い要素の下流側で＃紀
   細長い要素と係合すること、を物像とする４Ｉｌ′！ｆ
   ｒｉ′ｐｌ求の範囲第１項又は第３項に記載の７エアリ
   ング。 （５）前記支持手段の移動を順応させるための、前記支
   持手段と相互結合された前記手段が、前記支持手段と前
   記構造体との間に位置決めされた弾性材料を包含し、前
   記弾性材料は、前記細長い要素の縦軸４１に対し横方向
   への前記構造体に対する前記支持手段の相対移動により
   圧縮され。 前記弾性材料上に圧縮がないときそりもとの形状に復帰
   すること、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   フェアリング。 （６）前記支持手段と相互結合された前記手段が、前記
   支持手段と前記構造体との間に位置決めされた４リウレ
   タン樹脂製のシムを包含すること。 を特徴とする特許請求の範囲ｉｔ＠／項又は４５項に記
   載のフェアリング。 （７）前記支持手段が、前記フェアリングの前記尾部に
   薗する前記細長いｌ！素の側で前記細長い要素と係合す
   る支持・ヤツドを包含し、前記支持手段と相互結合され
   た前ｍ１手段が、前記細長い要素に対抗して前記支持・
   譬ツドを片寄りさせるための手段を包含すること、を特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフェアリング。 （８）前記支持；−ヅドを片寄りさせるための前記手段
   が、ばね組立体であること、を特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載のフェアリング・鳳９）前記支持ノ臂ツ
   ドを片寄らせるための前記手段が弾性材料であること、
   を特徴とする特Ｉｆ！Ｆ請求の範囲第７［Ｊに記載のフ
   ェアリング。 ＯＩ＃記支持手段は１Ｍ記構造体が前記細長い要素の局
   りに回転するとき前記細長い’！素との支持係合を与え
   る友めのローラを包含し、前記支持手段と（ｌ互結合さ
   れた前ｍ１手段が、前記ローラを前記細長い要素へ片寄
   らせるためのばね組立体を包含する仁と、を％像とする
   ％＃！Ｆｉ！＃求の範囲第１ＪＪ［ｋ記載のフェアリン
   グ。 Ｇυ　前記ローラが、前記細長い要素の下Ｉｔ１１１で
   前記細長い要素と係合すること、を特徴とする特許請求
   の範囲第ｉｏ項に記載のフェアリング。 α々　前記細長い要素の上流−で前記細長い要素と係合
   するための、前記構造体へ結合された＊畝のローラを更
   に包含すること、を特徴とする特＃Ｆｆ縛求の範囲第１
   ／項に記数のフェアリング。 ａ３　　前記構造体が、前記フェアリングの前６ピ鼻部
   の各側に沿って離間され且つ前記フェアリングの前方か
   ら後方へ延びる直立水平リグを有し。 前配線長い要素の上流側で係合する前記ローラの少くと
   も１つが、前記リグ０１つの中ｋｓ分的に入っているこ
   と、を特徴とする特許請求の範囲第１コ項に記載のフェ
   アリング。 （１４）　　ｍ長い要素が流体媒質内に浸漬されている
   とき、前記細長い要素上に流れが誘導される力を減少さ
   せるため、前記細長い要素の縦軸線の周りに回転自在に
   堆付けられる丸めの７エアリ／グにおいて： 前記細長い要素を受入れるための鼻部と、前記鼻部から
   延びるｊ！郁とを有し、前記鼻部が。 前記細長い要素を収容するためのその縦軸線に沿う開口
   部を有してなる。対称構造体と；前記細長い要素と前記
   構造体との間に支持保合を与えるための、前記構造体へ
   結合された支持手段と； 前記フェアリングの鼻部の縦＠−な前記細長い要素の縦
   軸線、と実質的に平行に繊持するために、前記細長い要
   素に対して前記支持手段を片寄らせるように前記構造体
   と関係付けられた手段； を包含してなるフェアリング。 α９　前記支持手段が少くとも１つの支持・母ツドを包
   含し、前記細長い要素に対して前記支持手段を片寄らせ
   るための前記手段が、少くとも１つのばね組立体を包含
   すること、を特徴とする特許請求の範囲ｌＸｌ参項に記
   載のフェアリング。 ｉ１リ　前記支持手段がローラを包含し、前記細長い要
   素に対して前記支持手段を片寄らせるための前記手段が
   、前記ローラへ取付けられたばね組立体を包含すること
   、を特徴とする特許請求の範８＠／参項に記載の７エア
   リング。 αη　前記支持手段が、前記フェアリングの鴫部と同じ
   、前記細長い要素の１１４１で、前記細長い要素と係合
   していること、を特徴とする特許請求の範＃ＩＭ第１ダ
   積に記載のフェアリング。 ｕｌ　　前記細長いＪＩＩＪｇの上流側で、前ｍｌ構造
   体と前記細長い要素との間に支持係合を与えるための。 ｌＩＩ＆！構造体へ結合された支持手段を更に包含する
   こと、を特徴とする特許請求の４１＠囲第１り項に記載
   の７エアリ／グ・ Ｑｌ　　前記細長い要素に対して前耐シ支持手段な片畜
   らせるための前記手段が、前記鼻部と一体的に形成され
   ると共に、前記フェアリングの前記尾部と同じ前記細長
   い要素の側に配置されていること、を特徴とする特許請
   求の範囲第１参項に記載のフェアリング。 （２）　前記フェアリングが、前記フェアリングに対し
   軸線荷重支持表面を与えるための、前記フェアリングの
   前記鼻部の縦方向端部へ結合された支持手段を更に包含
   すること、を特徴とする特許請求の範囲第１参項に記載
   のフェアリング。 ３υ　水面下の源泉とその上の構造体との間に延びるよ
   うに適合された立上り管ス）　ＩＪングの一部として結
   合しうる実質的に円形の横断面を有する立上り管区分で
   あって、前記立上り管区分Ｇま：水ｆｉＫより前記立上
   り管区分上に生ずる応力を減少させるため横断面が流線
   形にされた本体を含むフェアリングであって、その最も
   広い部分がｆｍｉピ立上り管区分の周９に回転可能ＫＭ
   着されてなる。フェアリングと； 前記立上り管区分と前配本体との間に支持保合を与える
   ように前記本体と関係付けられた支持手段と； 前記本体に関して前記支持手段の移動を順応させるよう
   に前記支持手段と関係づけられた手段；を包含してなる
   立上り管区分。 ＠　前起立上り管区分の縦４１１１１に沿う前記フェア
   リングの実質的移動を防ぐように、前記立上り管区分上
   に支持された保持手段を更に包含すること、を特徴とす
   る特許請求の範囲第２１項に記載の立上り管区分。 （ハ）前記立上り管区分上に支持された前記保持手段が
   、前記立上り管フェアリングの上と下に位置決めされた
   保持手段を包含すること、を特徴とする特許請求の範囲
   第２１項に記載の立上り管区分。 （至）前記フェアリングが、前記フェアリングに対し軸
   線荷１支持表面を与えるための、前記フェアリングの蝋
   も広い部分の縦方向端部北結合された支持手段を艶に包
   含すること、を特徴とする特許請求の範囲第λｉ＊Ｋｓ
   ｔ載の立上り管区分。 凶　前記保持手段が、前記フェアリングの縦軸線を前記
   立上り管区分の縦軸線と実質的に平行に繊持するために
   、前記フェアリングの峻も広い部分の縦方向端部へ結合
   された前記支持手段と係合すること、を特徴とする特許
   請求の範囲第２亭項に記載の立上シ管区分。 （至）前記立上り管区分へ一線整列して装着された複数
   の前記立上り管フェアリングを包含すること、を特徴と
   する特許−求の範囲第２１項に記載の立上り管区分。 （２）前記フェアリングの各々が、前記フェアリング上
   の軸線力に対する抵抗を与えるため、各前記フェアリン
   グのも縦方向端部に取付けられた支持手段を更に包含す
   ること、を特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載の
   立上り管区分。 （至）前６ピ立上り管区分圧沿う前記フェアリングの実
   質的な当直移動を防ぐため、前起立上り管区分の上端と
   下端で、前起立上り管区分上に支持され７を保持手段を
   更に包含すること、を特徴とする特許請求の範囲第２６
   項又は第１７項に記載の立上り管区分。 （至）前記保持手段が、前記フェアリングの縦軸線を前
   記立上り管区分の縦軸線と実質的に平行に繊持するため
   、前起立上り管区分上に装着され九上方と下方のフェア
   リングと係合すること。 を特徴とする特許請求の範囲第コｊｌ［に記載の立上り
   管区分。 １３Ｇ　　４１数の管と前記管の周りで使用するための
   浮動組立体とを有する海洋穿孔立上り管用のフェアリン
   グであって、前記浮動組立体が、不均一な凸状外側表面
   を有する浮揚性材料から作られ虎半環状の浮動モジュー
   ルと、前記浮動モジュールを管の周りに保持するための
   クランプ手段と、を有してなる。前記フェアリングにお
   いて、前記フェアリングが： 鼻部と尾部とを有する流線形対称構造体を形成し、前記
   鼻部が前記浮動毫ジュールを収容する之めのその軸線に
   沿う開口部を有する。実質的に剛性の材料の本体と； 前記本体の鼻部と相互に結合され且つ前記浮動体モジュ
   ールの下ｆｌ＠／Ｃ配置された可撓性材料から形成され
   たばね手段であって、前記ばね手段の内側表面が、前記
   浮動体モジュールの凸形外側表［１ｉｉＫはぼ一致する
   凹面である。前記ばね手段と： 前記ばね手段の内側表面へ結合された支持手段であって
   、前記ばね手段が、前記浮動モジュールに対して前記支
   持手段を片寄らせている。 前記支持手段； を包含してなる、海洋穿孔立上９管用のフェアリング。