JPS623848A - 疲労強度のすぐれたスタツド付きフラツシユバツト溶接アンカ−チエ−ン - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、疲労強度のすぐれたスタッド付きフラッシュ
・マッド溶接アンカーチェーンにかかわり、特に、船舶
オイルリグ等海洋浮体構造物の係留に使用されるチェー
ンに関するものである。

（従来の技術および問題点） 従来、スタッド付きフラッシュバット溶接アンカーチェ
ーンは、ＪＩＳ　Ｆ３３０３に規格化されている二５に
、丸鋼を使用して、フラッシュバット溶接にて製造され
る。その単位リンクの形状は第２図に示すものであって
、リンク外周素材ｌとスタッド２からなり、チェーンの
呼び径毎にリンク外周素材の太さｄｌｔＧ　　リンクの
長さＬｌ　リンクの幅Ｗが規定されている。ここで、リ
ンク外周素材の太さについてみると、もとは丸鋼を使用
するのであるが、チェーン製造時の曲げ加工によって、
リンク素材の断面は、やや偏平になり、ＪＩＳでもリン
ク素材太さとして最大径（長径）と最小径（短径）を規
定し、それらの差を許容している。

ここで許容されている最大径／最小径はチェーンの呼び
径によって異なるが、その最大値は１．０６である。ま
た、リンク素材の中心軸３とスタッド中心軸４との交り
角θは特に規定はないけれども、チェーン呼び径に関係
なく約９０°　となる。また、この種のチェーンは、Ｊ
ＩＳＯ外、日本海事協会等各種船級協会でも、それぞれ
規格化されているが。

チェーンリンク形状は同様のものである。

要するに、現在使用されているスタッド付きフラッシュ
バット溶接アンカーチェーンと称されるものの類のチェ
ーンリンクは、一般に第２図に示した形状のものである
ということが出来る。

ところが、この種のチェーンは、引張強度に比して、疲
労強度が低く、海洋浮体構造物の係留に使用する場合、
その耐久性に問題がある。すなわチ、スタッド付きフラ
ッシュ・マット溶接アンカーチェーンが、その製造時に
リンク外周素材とスタッドとの間にゆるみが不可避的に
存在し、そのゆるみのために、疲労強度が低下するので
ある。すなわち、このようにリンク外周素、材とスタッ
ドとの間にゆるみがあると、チェーンに引張負荷がかか
ったとき、リンクは長手方向に引張らル、リンク外周素
材は曲げ変形が生じる。そこでチェーンに小さな引張負
荷が作用しただけで、リンク外周素材に曲げ応力が発生
し、局部的に大きな引張応力が現われ、そこを起点に疲
労破ｉｔ生する。このため、この種のチェーンは低い疲
労強度しか傅れないのである。

そのために、リンク外周素材とスタッドと？固定するよ
う両者を溶接で接合したチェーンも製造されている。し
かし、これも、一般には、スタット°とリンク外周素材
との溶接トウ部を起点として、疲労破壊が発生し、いっ
こうに疲労強度が上昇しないのが実態である。このこと
は例えばＯｆｆｓｈｏｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ　３８１３　（］、　９８０　）　Ｎ
１８９頁のＦｉｇ　４　ｂに記載された事故原因をみて
も明らかである。

しかしながら、オイルリグを係留しているチェーンは、
呼び径７６１１１１φで長、さ１５００ｍもあり、その
製造手段は、その工程の簡略さからいって、フラッシュ
バット溶接以外考えられない。一方、フラッシュバット
溶接アンカーチェーンの他、ＪＩＳＦ３３０２に規定さ
れている鋳鋼アンカーチェーンがあり、これは、鋳造に
より、リンク外周素材とスタッドとが一体に製造される
ので、スタッドがゆるむというような事がなく、疲労強
度は高いと考えられるか、その製造の困難なこと、さら
には、低温靭性の悪いことから、一般にはほとんど使用
されていない。その他、かってＪＩＳ　Ｆ３３０４に鍜
接アンカーチェーンの規定があったが、昭和４６年１１
月に廃止になっている。

（間Ｍｋ解決するための手段） 本発明は、スタッド付きフラッシュバット溶接アンカー
チェーンの製造法の優位性を活かしつつ、その問題点で
ある疲労強度の低いことを改善するためになされたもの
である。

すなわち、本発明者らは、従来のスタッド付きフラッシ
ュバット溶接アンカーチェーンの疲労強度の低いことが
、そのリンクの形状に原因していることを見出し、次の
如き手段により、その改善が可能であるという新たな知
見ｆ：得たものである。

すなわち、リンクが長手方向に引張られたとき、リンク
外周素材が曲げ変形することを低減するために、リンク
外周素材の断面形状をいわゆる太鼓の如き偏平形状にし
、同一断面積でも曲げの形状係数をより大きくするとと
もに、リンク外崗部形状を、スタッド中心軸上でリンク
幅が最大になるように、張り出しを有する形忙すること
によって、スタッドがゆるみにぐいようにしたものであ
る。

（発明の構成・作用） 本発明は、以上の如き知見にもとづいて、なされたもの
で、その要旨は、チェーンリンク外周素材の断面形状が
、リンク面に対し、上下方向から平行に圧縮されて、リ
ンク幅方向に伸びた偏平形状をなし、且つ該断面の長径
（ｄｚ　）　／短径（ｄｔ）の比が１．２〜１．８であ
り、さらにチェーンリンク外周素材の中心軸とスタッド
中心軸との交り角θが７５〜８５°であることを特徴と
する疲労強度のすぐれたスタッド付きフラッシュバット
溶接アンカーチェーンにある。

、　以下、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明にいうスタッド付きフラッシュバット溶接
アンカーチェーンとは、ＪＩＳ　Ｆ３３０３に規定され
ているものと、リンクの外観形状を除いて、その構成、
製造法等はほぼ同じものをいう。

次に、本発明になるチェーンリンクのｌしＩＩ七図示し
たのが第１図囚斜視図、（Ｂ）断面図である。リンク外
周素材ｌの断面形状は、同図（Ｂ）に示した如く、円を
上下方向から圧縮したとき出来る偏平形状をしており、
断面の長径（ｄｚ　）　／短径（ｄｌ）を１、２〜１．
８としたものである。その理歯は、リンクの長手方向に
引張外力が作用したとき、リンク外周素材ｌは引張およ
び曲げ変形が起り、その曲げ変形によって、リンク外周
素材１のある部位に大きな集中応力が発生するので、こ
の曲げ変形による集中応力を低減するために、曲げの形
状係数を犬きくする必要から、図のように偏平形状とし
たものである。ここで、長径（ｄｚ　）　／短径（ｄｔ
）全１．２以上としたのは、これ未満では形状係数を高
める効果が十分でない。一方、１．８超になると、リン
クが偏平になりすぎ、リンク面に直角方向の曲げに対し
て弱くなる。そのために、１．８を上限とした。

スタッドの機能は１元来、リンクに引張外力がかかった
とき、リンクの曲げ変形を拘束することにある。したが
って、スタッドはリンク外周素材を内側から支えるよう
に、その形状等工夫されている。しかし、初めて述べた
ように、該チェーン製造上、不可避的なスタッドのゆる
みが発生する。

そこで、第１図囚に示した如く、リンク外周素材１の中
心軸３とスタッド２の中心軸４との交り角θを７５〜８
５°　とした。このよ５に角度を付けたのは、スタッド
のゆるみを低減するためのものである。それは、交り角
θが９０°に近いほど、スタッド２両端に位置するリン
ク外周素材１が平行になり、スタッド２がリンク外周素
材１忙泊って、平行移動しやすぐ、すなわち、ゆるみや
すいことを意味する。そこで、本発明では、スタッドの
ゆるみを十分に阻止するために、スタッド中心軸上でリ
ンクの幅が最大になるよ５に、リンク外周部の形状をス
タッド中心軸上で張り出すように整形し、前記の交り角
θを８５°以下としたものである。この角度θは小さい
ほど、スタッドのゆるみ阻止効果は大きくなる。しかし
、あまり小さくすると、スタッド両端部のリンク外周部
が外に張り出しすぎ、チェーンを接続するためのシャッ
クル類、あるいはチェーン巻き上げ機等が使用出来なく
なる。そのために、交り角の下限を７５゜とした。

かかるチェーンは、従来のスタンド付きフラッジ−バッ
ト溶接アンカーチェーンの製造法勿はとんどそのま１適
用することが出来る。丁なわち、素材を丸鋼の代りに、
丸鋼を平圧延して、断面を偏平形状にしたものを始めか
ら使用するか、あるいは丸鋼を用い、略Ｏ字型に曲げ加
工した後、さらには、フラッシュバット溶接した後に、
鍛造等で偏平にすればよく、このリンク外周素材に所定
のスタッドをそう人し、リンク外周部が張り出しを有す
る形状になるように多項すればよい。

以下、実施例について、本発明の効果とさらに具体的に
述べる。

（実施例） ７８１φの５ＢＣ７０を用いて、２７．５　ｍのアンカ
ーチェーンで製造するに当り、一連は比較例として第２
図に示すようなリンクからなるＪＩＳ第３種チェーン全
７ラツシユバツト浴接により＆ｌ造した。

もう一連は、同じ７８順φの丸鋼を熱間圧延により、圧
縮率１４％の圧縮変形を施したものを素材として使用し
、交り角θ＝８０°の第１図に示すようなリンクからな
るチェーン’ｒ　ＪＩＳ規格品と同様に製造した。この
場合のリンク外周素材の長径（ｄｌ）／短径（ｄ１）の
比は１．３とした。

これら両チェーンのスタッドのゆるみ具合全チェックす
るために、各リンクのスタンドを一つ一つハンマーで打
いて、スタッドの動きヲ調べた。

その結果、ＪＩＳ規格品は、はとんど全部のスタッドが
ゆるんでおり、容易に動くのに対し、後者の本発明にな
るチェーンは、一つのスタットモゆるんでいなかった。

かくしてスタッドのゆるみを確認した後、それぞれのチ
ェーンから、３リンクチエーンを切り取り、一部は、Ｊ
ＩＳ　３種チェーンに規定されている破断試験をし、残
りは、２００トン、６００　ｅｐｍの疲労試験機により
、１０６回における疲労限を求めた。

その結果、破断試験では、いずれのチェーンも保証荷重
トンにおいて、破断せず、問題なく規格値を満すもので
あった。疲労限は、ＪｒＳ規格品が３０トンであったの
に対し、本発明品は３６トンであり本発明の効果が確認
された。

（発明の効果〕 以上述べた如く、本発明は海洋浮体構造物の係留に多く
使用されて来たりＥ来のスタッド付きフラッシュバット
溶接アンカーチェーンの疲労強度を大巾に改善すること
全可能にしたものであり、産業上の効果は極めて顕著な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例チェーンリンクの外観を示す図
で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、第２図は、従来
のスタッド付きフラソンユパット溶接アンカーチェーン
リンクの外観を示す図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断
面図である。 ｌ・・−リンク外周素材　　２・・・スタッドｄ、・・
・リンク外周素材の短径 ｄ２・・・リンク外周素材の長径 Ｌ・・・リンクの長さ　　　Ｗ・・・リンクの幅θ・・
・交り角 ３・・・リンク外周素材の中心軸 ４・・・スタッドの中心軸 代理人　　谷　山　輝　雄　　゛ニ −−Ｊ ｊｌ−□−５ ｎ′−１″］ υｔ　部　興　治１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チェーンリンク外周素材の断面形状が、リンク面に対し
   、上下方向から、平行に圧縮されて、リンクの幅方向に
   伸びた偏平形状をなし、且つ該断面の長径（ｄ＿２）／
   短径（ｄ＿１）の比が、１．２〜１．８であり、さらに
   チェーンリンク外周素材の中心軸とスタッド中心軸との
   交り角が７５〜８５°であることを特徴とする疲労強度
   のすぐれたスタッド付きフラッシュバット溶接アンカー
   チェーン。