JP2017137959A - マリンホースの状態監視システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ホース本体の内面層の損傷をより確実により早く検知することができるマリンホースの状態監視システムを提供する。【解決手段】内周側から順に、内面層４、補強層５、外面層７を積層して構成されたホース本体３の長手方向両端部に連結金具２を連接したマリンホース１の第１内面層４Ａと第２内面層４Ｂの間に漏洩検知部材８を埋設して延在させて、漏洩検知部材８に漏洩検知器１０を接続して、ホース本体３の流体流路１ａを流れる流体Ｆが漏洩検知部材８に接触した場合に漏洩検知器１０により内面層４に損傷が発生したと判断する。【選択図】図２

Description

本発明は、マリンホースの状態監視システムに関し、さらに詳しくは、ホース本体の内面層の損傷発生をより確実により早く検知することができるマリンホースの状態監視システムに関するものである。
海上のタンカー等と陸上施設等との間を連結して原油等を搬送する際にはマリンホースが使用される。マリンホースは、波、風、潮流等の自然環境が異なる様々な環境下で使用され、また、これら自然環境は刻々と変化する。例えば、台風等が近づいて波が高くなると、マリンホースには様々な方向からより大きな外力が作用する。これに伴ってマリンホースには伸び、曲げ、ねじり等の多様な変形が生じる。マリンホースに作用する外力が過大になって変形が大きくなればマリンホースが損傷する危険性がある。具体的には、ホース本体を構成する内面層が損傷して、マリンホースを通じて搬送している原油等が漏出して周辺に拡散することになる。そのため、内面層の損傷が拡大する前に、内面層の損傷の発生をより確実、かつ、より早く検知できることが望まれる。
従来、マリンホースの内面層の損傷の発生を検知する発明が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ホース本体を構成する内側ゴム層とその外周側に配置された補強層との間に導電性エラストマー部材を埋設したマリンホースが提案されている。この文献で提案されているマリンホースでは、搬送している流体が内側ゴム層から漏洩すると導電性エラストマー部材が膨潤する。導電性エラストマー部材は膨潤することで抵抗値が大きくなるため、この抵抗値の変化を検出することで内側ゴム層からの流体の漏洩を検知することができる。しかしながら、内側ゴム層から流体が漏洩する前の小さな損傷は発生した時点では導電性エラストマー部材は膨潤しない。また、漏洩する流体が少量であれば導電性エラストマー部材の膨潤程度が僅かであるため、内面ゴム層の損傷発生を把握することができない。それ故、内側ゴム層の損傷の発生をより確実、かつ、より早く検知するには改良の余地がある。
特開２００９−２４５７号公報
本発明の目的は、ホース本体の内面層の損傷発生をより確実により早く検知することができるマリンホースの状態監視システムを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明のマリンホースの状態監視システムは、内面層と、この内面層の外周側に配置された補強層と、この補強層の外周側に配置された外面層とを有するホース本体と、このホース本体の長手方向両端部にそれぞれ連接された連結金具とを有するマリンホースの状態を把握するマリンホースの状態監視システムであって、前記内面層の中に埋設されて延在する漏洩検知部材と、この漏洩検知部材に接続された漏洩検知器とを備えて、ホース本体の流体流路を流れる流体が前記漏洩検知部材に接触した場合に前記漏洩検知器により前記内面層に損傷が発生したと判断する構成にしたことを特徴とする。
本発明によれば、ホース本体を構成する内面層の中に漏洩検知部材が埋設されて延在しているので、内面層に損傷が発生して搬送している流体が漏洩検知部材に接触すると漏洩検知器によって、内面層の損傷発生を検知することができる。これにより、内面層を貫通して流体が漏洩する前に内面層に損傷が発生したことを把握できる。したがって、従来に比して内面層の損傷発生をより確実により早く検知することが可能になる。
例えば、前記漏洩検知部材に隣接して前記内面層に埋設されて前記流体が浸透する流体浸透部材を有し、この流体浸透部材が前記連結金具の挿入側端に対して前記ホース本体の長手方向に少なくとも前後１００ｍｍの範囲に配置されている仕様にする。前記連結金具の挿入側端に対して前記ホース本体の長手方向に少なくとも前後１００ｍｍの範囲は、内面層に応力集中が発生して損傷し易い範囲である。それ故、内面層に損傷が発生した場合には流体浸透部材に流体が浸透し易くなり、これによって、より確実、かつ、より早く流体を漏洩検知部材に接触させることができる。これに伴って、内面層の損傷発生をより確実により早く検知するには有利になる。前記流体浸透部材は、例えば、前記漏洩検知部材の前記ホース本体内周側に隣接させる。
前記流体浸透部材による効果をより広範囲において発揮させるためには、例えば、前記流体浸透部材が、前記連結金具の挿入側端から前記ホース本体の長手方向で後側１００ｍｍの位置から前側に前記ホース本体の全長の３０％以上の長さの位置までの範囲に配置されている仕様にする。
前記漏洩検知部材は、例えば、前記ホース本体に対して螺旋状に巻回して延在している仕様にする。或いは、前記漏洩検知部材は、前記ホース本体の長手方向に延在している仕様にすることもできる。
前記流体浸透部材としては、例えば、すだれ織り構造の繊維層を用いる。すだれ織り構造の繊維層を用いることにより、ホース本体の曲げ剛性の増大を抑制しつつ、流体を浸透させ易くできる。
前記漏洩検知器に接続されて前記漏洩検知器の検知データが入力される送信部と、この送信部により無線送信された前記検知データを受信する受信部とを有する仕様にすることもできる。この仕様によれば、マリンホースから離れた任意の位置で内面層の損傷の発生の有無をリアルタイムで把握することが可能になる。
本発明のマリンホースの状態監視システムを例示する説明図である。 図１のマリンホースの一部を縦断面視で例示する説明図である。 図１のマリンホースを正面視（一方の連結金具側から他方の連結金具側を見た矢視）で例示する説明図である。 図２の流体浸透部材を例示する説明図である。 マリンホースを連結して形成されたホースラインを例示する説明図である。 内面層に損傷が発生した状態のホース本体を横断面視で一部拡大して例示する説明図である。 漏洩検知部材の別の配置例を示す説明図である。 流体浸透部材を配置する範囲を例示する説明図である。 流体浸透部材を配置する範囲の変形例を示す説明図である。
以下、本発明のマリンホースの状態監視システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１〜図３に例示するように、本発明のマリンホースの状態監視システム（以下、監視システム１という）は、特別仕様のマリンホース１と、漏洩検知器１０とを備えている。マリンホース１は、ホース本体３と、ホース本体３の長手方向両端部にそれぞれ連接された連結金具２とを有している。
ホース本体３は、内面層４（第１内面層４Ａおよび第２内面層４Ｂ）と、内面層４の外周側に配置された補強層５（主補強層５Ａおよび本体ワイヤ層５Ｂ）と、補強層５の外周側に配置された外面層７とを有している。ホース本体３には、その他に必要な部材が適宜設けられる。この実施形態のマリンホース１はフローティングタイプなので、補強層５と外面層７との間にスポンジ等の浮力材で形成された浮力層６が介在している。本発明は、フローティングタイプのマリンホース１だけでなく、浮力層６を有していないサブマリンタイプのマリンホースに適用することもできる。
連結金具２は、円盤状のフランジ２ａとこのフランジ２ａに接合されて先端部側がホース本体３に挿入された筒状のニップル２ｂとで構成されている。ニップル２ｂの外周には外周側に向かって順に、第１内面層４Ａ、第２内面層４Ｂ、主補強層５Ａ、本体ワイヤ層５Ｂが巻付けられて積層され、最外周は外面層７で覆われている。第１内面層４Ａの内周側が流体流路１ａとなる。図２の線分ＣＬは、マリンホース１の軸方向に延びる中心線である。
マリンホース１を通じて搬送する流体Ｆに接する内面層４は第１内面層４Ａと第２内面層４Ｂとの２層構造になっている。搬送する流体Ｆに直接接触する第１内面層４Ａおよびその外周側に隣接する第２内周層４Ｂは、例えば、耐油性に優れたアクリロニトリルゴム等で構成される。本体ワイヤ層５Ｂは、主補強層５Ａの外周のゴム層に金属ワイヤを所定間隔あけて螺旋状に巻付けて構成されている。主補強層５Ａは補強コードをゴムで被覆した複数の補強コード層を積層して構成されている。
主補強層５Ａ、本体ワイヤ層５Ｂのそれぞれの一端部のニップルワイヤ５ａ、５ｂは、ニップル２ｂの外周面に突設された固定リング２ｃ等により、ニップル２ｂに固定されている。外面層７は、ゴム等の非透水性材料で構成されている。
そして、マリンホース１は、さらに第１内面層４Ａと第２内面層４Ｂの間に延在して内面層４の中に埋設された状態になっている漏洩検知部材８を備えた特別仕様になっている。漏洩検知部材８はホース本体３の長手方向一端部から他端部までホース本体３の長手方向に延在している。漏洩検知部材８としては、原油等の流体Ｆに接触して膨潤する膨潤ゴムや流体Ｆが流通できる流路として機能する部材を採用することができる。
漏洩検知器１０は、例えば、連結金具２のニップル２ｂの外周側、フランジ２ａ、またはホース本体３に取り付けられて漏洩検知部材８に接続される。漏洩検知器１０は、流体流路１ａを流れる流体Ｆが漏洩検知部材８に接触した場合に内面層４（第１内面層４Ａ）に損傷が発生したと判断する機器である。
この実施形態のマリンホース１にはさらに、漏洩検知部材８に隣接して内面層４に埋設されて流体Ｆが浸透する流体浸透部材９を備えている。この流体浸透部材９は連結金具２の挿入側端Ｅに対してホース本体３の長手方向に少なくとも前後１００ｍｍの範囲Ｚに配置されている。この実施形態では、流体浸透部材９は漏洩検知部材８の内周側に隣接して配置されている。
流体浸透部材９は、流体Ｆが接触した場合に流体Ｆを浸透させることができる部材である。流体浸透部材９としては、例えばコットンやナイロン等からなる繊維層を用いる。具体的には図４に例示するような、コットンやナイロン等の繊維で形成されたすだれ織り構造の繊維層を採用することができる。すだれ織り構造の繊維層を流体浸透部材９として用いると、ホース本体３の曲げ剛性の増大を抑制しつつ、流体Ｆを浸透させ易くすることができる。
この実施形態では、さらに漏洩検知器１０に接続されて漏洩検知器１０の検知データ（内面層４に損傷が生じたことを示す検知データ）が入力される送信部１１と、この送信部１１により無線送信された検知データを受信する受信部１２とを有している。送信部１１には定期的に検知データが入力され、この送信部１１は定期的に検知データを受信部１２に無線送信する。例えば、送信部１１には逐次、検知データが入力されて、この検知データを送信部１１は逐次、受信部１２に無線送信する。受信部１２は任意の位置に配置することができる。
図５に例示するように、複数のマリンホース１が互いの連結金具２を介して連結されることによりホースラインＬが形成される。この実施形態ではホースラインＬが海に浮いた状態になり、マリンホース１は波、風、潮流等により外力が作用する。これに伴い、マリンホース１には伸び、曲げ、ねじり等の多様な変形が生じる。
以下、この監視システムの使用方法を説明する。
マリンホース１に外力が作用し、ホース本体３が過大に変形して、図６に例示するように第１内面層４Ａが損傷した場合は、流体流路１ａを通じて搬送されている流体Ｆが漏洩検知部材８に接触する。これに伴って、漏洩検知部材８を通じて漏洩検知器１０によって内面層４（第１内面層４Ａ）に損傷が発生したと判断する。即ち、内面層４が完全に損傷して、流体Ｆが内面層４を貫通して内面層４の外部に漏洩する前に内面層４に損傷が発生したことを把握できる。例えば、漏洩検知部材８として膨潤ゴムを採用すると、流体Ｆが漏洩検知部材８を膨潤させて、この流体Ｆが漏洩検知器１０に伝わる。漏洩検知部材８として流体Ｆが流通できる流路として機能する部材を採用すると、第１内面層４Ａが損傷して漏洩した流体Ｆが漏洩検知部材８を通じて漏洩検知器１０まで流れて伝わる。このようにして漏洩検知器１０は内面層４に損傷が発生したと判断することができる。
したがって、漏洩検知部材８をホース本体３の長手方向になるべく広範囲に配置しておけば、より確実に内面層４の損傷の発生を把握するには有利になる。この実施形態では、流体Ｆが浸透した流体浸透部材９が、その流体Ｆを隣接する漏洩検知部材８に接触させ易くする（接触を促進する）。そのため、第１内面層４Ａに損傷が発生した場合に漏洩した流体Ｆが少量であっても流体浸透部材９に流体Ｆが浸透して、より確実、かつ、より早く流体Ｆを漏洩検知部材８に接触させる（接触を促進させる）ことができる。これに伴って、漏洩検知器１０によって、内面層４の損傷発生をより確実により早く検知するには有利になる。したがって、流体浸透部材９も同様に漏洩検知部材８に沿って隣接配置する長さを長くすることで、内面層４の損傷発生をより確実により早く検知するには有利になる。
この実施形態では、送信部１１および受信部１２を備えているので、受信部１２を例えば船舶や陸上の施設に配置できる。これによって、マリンホース１から離れた任意の位置でマリンホース１の状態をリアルタイムで把握することが可能になる。送信部１１および受信部１２を備えていない監視システムにした場合は、適宜、漏洩検知器１０を目視等することでマリンホース１の状態を把握する。
漏洩検知部材８は、図７に例示するようにホース本体３に対して螺旋状に巻回してホース本体３の一端部から他端部まで延在させることもできる。これにより、ホース本体３のより広い範囲について、内面層４の損傷発生をより確実により早く検知するには有利になる。
上述したように、本発明では内面層４の中に漏洩検知部材８が埋設されて延在しているので、内面層４を完全に貫通して内面層４の外部に流体Ｆを漏洩する前に、内面層４の損傷発生を漏洩検知器１０によって把握することができる。したがって、従来に比して内面層４の損傷発生をより確実により早く検知することが可能になり、これに伴い、マリンホース１の致命的な損傷を事前に把握して回避することが可能になる。
流体浸透部材９を連結金具２の挿入側端Ｅに対してホース本体３の長手方向に前後１００ｍｍの範囲Ｚのみに配置されている仕様にすることもできる。この範囲Ｚは、ホース本体３に作用する外力に起因して、内面層４が応力集中によって損傷し易い。そのため、この仕様によれば、流体浸透部材９の使用量を最小限にしながらも、第１内面層４Ａが損傷して漏洩した流体Ｆを効率的に漏洩検知部材８に接触させることができる。これに伴って、内面層４の損傷発生をより確実により早く検知し易くなる。
流体浸透部材９による効果をより広範囲において発揮させるためには、図８に例示するように、流体浸透部材９を連結金具２の挿入側端Ｅからホース本体３の長手方向で後側１００ｍｍの位置から前側にホース本体３の全長Ｗの３０％以上の長さの位置までの範囲に配置されている仕様にするとよい。例えば、ホース本体３の長手方向で後側１００ｍｍの位置から前側にホース本体３の全長Ｗの３０％の長さの位置までの範囲に流体浸透部材９を配置する。この仕様によれば、流体浸透部材９の使用量を抑制しながらも、効果的に内面層４の損傷発生を把握することができる。
或いは、図９に例示するように、一方端側の連結金具２（ニップル２ｂ）の挿入側端Ｅに対してホース本体３の長手方向に後側１００ｍｍの位置から他方端側の連結金具２（ニップル２ｂ）の挿入側端Ｅに対してホース本体３の長手方向に後側１００ｍｍの位置までの間の範囲Ｚ１に、流体浸透部材９を設けることもできる。或いは、ホース本体３の全長Ｗ（全範囲）に渡って流体浸透部材９を設けることもできる。
１ マリンホース
１ａ 流体流路
２ 連結金具
２ａ フランジ
２ｂ ニップル
２ｃ 固定リング
３ ホース本体
４ 内面層
４Ａ 第１内面層
４Ｂ 第２内面層
５ 補強層
５Ａ 主補強層
５ａ ニップルワイヤ
５Ｂ 本体ワイヤ層
５ｂ ニップルワイヤ
６ 浮力層
７ 外面層
８ 漏洩検知部材
９ 流体浸透部材
１０ 漏洩検知器
１１ 送信部
１２ 受信部
Ｆ 流体
Ｌ ホースライン

Claims (8)

  1. 内面層と、この内面層の外周側に配置された補強層と、この補強層の外周側に配置された外面層とを有するホース本体と、このホース本体の長手方向両端部にそれぞれ連接された連結金具とを有するマリンホースの状態を把握するマリンホースの状態監視システムであって、
    前記内面層の中に埋設されて延在する漏洩検知部材と、この漏洩検知部材に接続された漏洩検知器とを備えて、ホース本体の流体流路を流れる流体が前記漏洩検知部材に接触した場合に前記漏洩検知器により前記内面層に損傷が発生したと判断する構成にしたことを特徴とするマリンホースの状態監視システム。
  2. 前記漏洩検知部材に隣接して前記内面層に埋設されて前記流体が浸透する流体浸透部材を有し、この流体浸透部材が前記連結金具の挿入側端に対して前記ホース本体の長手方向に少なくとも前後１００ｍｍの範囲に配置されている請求項１に記載のマリンホースの状態監視システム。
  3. 前記流体浸透部材が、前記漏洩検知部材の前記ホース本体内周側に隣接している請求項２に記載のマリンホースの状態監視システム。
  4. 前記流体浸透部材が、前記連結金具の挿入側端から前記ホース本体の長手方向で後側１００ｍｍの位置から前側に前記ホース本体の全長の３０％以上の長さの位置までの範囲に配置されている請求項２または３に記載のマリンホースの状態監視システム。
  5. 前記漏洩検知部材が前記ホース本体に対して螺旋状に巻回して延在している請求項１〜４のいずれかに記載のマリンホースの状態監視システム。
  6. 前記漏洩検知部材が前記ホース本体の長手方向に延在している請求項１〜４のいずれかに記載のマリンホースの状態監視システム。
  7. 前記流体浸透部材がすだれ織り構造の繊維層である請求項１〜６のいずれかに記載のマリンホースの状態監視システム。
  8. 前記漏洩検知器に接続されて前記漏洩検知器の検知データが入力される送信部と、この送信部により無線送信された前記検知データを受信する受信部とを有する請求項１〜７のいずれかに記載のマリンホースの状態監視システム。
JP2016019915A 2016-02-04 2016-02-04 マリンホースの状態監視システム Active JP6623801B2 (ja)

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