JPH05164271A - フレキシブルライザー布設方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海上の浮遊式設備殻から海中に布設されるフ
レキシブルライザーの揺動による湾曲たるみ部どうしの
重なり、絡み合い、衝突、叩き合いの損傷を防止する。 【構成】 浮遊式設備殻から海中に布設されるフレキシ
ブルライザーの湾曲たるみ部に、下側面に斜めの切欠部
を設けた可撓添え部材を装着し、フレキシブルライザー
が揺動して湾曲たるみ部が小さく湾曲すると、可撓添え
部材も一緒に湾曲させられて湾曲面外への曲げを生じ、
この曲げ力により湾曲たるみ部を湾曲の面外へ変移させ
て、湾曲たるみ部どうしの重なり、絡み合い、衝突、叩
き合いを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海上に係留した浮遊式
設備と海底設備間を結ぶフレキシブルライザーに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】沖合いの海底油田から産出する原油を海
上で精製する設備としてセミサブ、一点係留タンカー等
の浮遊式生産設備が多く採用されており、この海上浮遊
式設備は潮流、波浪等によって常時海面上を移動するの
で、これと海底油田の坑口を結ぶパイプラインにはプラ
スチックパイプと金属補強条よりなる複合構造の可撓性
流体油送管であるフレキシブルライザーが用いられるこ
とが多いが、浮遊式設備の揺動によってフレキシブルラ
イザーに無理な応力が加わることがないようにするため
に、海中においてフレキシブルライザーが大きく湾曲し
てたるむようにブイにより湾曲たるみ部を形成して布設
している。また、本出願人がさきに開発した特願平１−
２８０５８０号の発明の、水深に対して浮遊式設備の海
上移動が大きい場合に海中の湾曲たるみ部を横方向に複
数形成して浮遊式設備の移動を吸収するようにしたフレ
キシブルライザー線路が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように複数の海
中湾曲たるみ部を形成すると、海上の浮遊式設備の遠方
への大きな移動は容易に吸収することができるが、浮遊
式設備がフレキシブルライザーの着底点に近接する場合
には湾曲たるみ部どうしが重なり合ってフレキシブルラ
イザーやブイが絡まったり、衝突し叩き合ったりして大
きな損傷を招くおそれがある。

【０００４】本発明は、フレキシブルライザーが海中を
揺動したときの湾曲たるみ部どうしの重なり、絡み合い
や衝突、叩き合いを防止するようにしたフレキシブルラ
イザー布設方式を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明は、海上浮遊式設備１から海底まで海中に布設
されるフレキシブルライザー５に上部湾曲たるみ部ａ、
ｃおよび下部湾曲たるみ部ｂ、ｄ等の複数の湾曲たるみ
部を形成し、下面側に複数の斜めの切欠部１４を有しか
つ湾曲させられた時に湾曲面の面外への曲げを生ずる可
撓添え部材１０を、前記湾曲たるみ部の少なくとも一つ
に装着するものである。

【０００６】

【作用】可撓添え部材を上部湾曲たるみ部に取付けたフ
レキシブルライザーが海中を揺動して湾曲たるみ部が湾
曲の曲率が小さくなるようにさらに湾曲させられると、
この湾曲たるみ部の湾曲動作とともに可撓添え部材も湾
曲させられて下側面の斜めの切欠部により、該湾曲面の
面外に向かう方向の３次元曲げが同時に生じて可撓添え
部材の両端部を互いに反対方向に捩じる力が生ずる。こ
のためこの可撓添え部材の両端部と一緒のフレキシブル
ライザーの湾曲たるみ部の両該当部分も互いに反対方向
に変移させられるので湾曲たるみ部どうしの重なり、絡
み合いや、衝突、叩き合いが防止される。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
本発明のフレキシブルライザー布設方式は図３の正面図
と図４の断面図と図５の下面図にその１例が示されてい
る可撓添え部材１０を用いる。可撓添え部材１０は、合
成ゴム、ＦＲＰ等の弾性材製で中心孔１２を有する可撓
管体１１の管壁１３の下面側管壁部１３′に斜めの切欠
部１４を間隔をおいて複数個設けたものであり、この斜
めの切欠部１４は管体の中心軸線Ｘ−Ｘに対し３０〜６
０°の傾斜角θで下面側管壁部１３′を適宜の切込み深
さにもしくは中心孔１２に達するまで深く切欠して形成
する。

【０００８】前記の可撓添え部材１０は、図６に示した
ように、可撓管体１１の両端を下向きに、すなわち垂直
面内において中心軸線Ｘ−Ｘに対し下向きのＺ方向に湾
曲させると、この湾曲の曲げモーメントにより管体下側
の複数の斜めの切欠部１４が設けられている下面側管壁
部１３′の部分が、管両端部から管中心部に向う圧縮力
Ｐにより矢印方向に圧縮され、図７の管体下面図に示し
たように、下面側管壁部１３′の斜めの切欠部１４に対
してＰｓｉｎθ・ｃｏｓθの捩じり力が働く。この捩じ
れ力は、前記の湾曲の面に対し横方向に向かうＹ方向
に、すなわち湾曲させた面から面外へ向かう方向に働
き、管体の両端部を管体横方向に互いに反対方向に捩じ
る力を生ずる。このように管体下側面の下面側管壁部１
３′に斜めの切欠部１４が設けられていることにより、
可撓管体１１が垂直面内において下向きに湾曲させられ
ると、該湾曲面から面外へ向かう３次元曲げが生じ、管
体両端部を互いに反対方向に捩じることになる。

【０００９】前記のように下面側管壁部１３′に複数の
斜めの切欠部１４を設けた可撓管体１１で構成した可撓
添え部材１０を、図１に示したように海上の浮遊式設備
に連結される海中のフレキシブルライザーの湾曲たるみ
部に装着する。同図において１は海面２上に浮遊する浮
遊式設備であり、たとえば沖合いの海底油田から産出す
る原油を海上で精製する設備に採用されているセミサ
ブ、一点係留タンカー等の海上浮遊式の生産設備であ
る。この浮遊式設備１は潮汐波浪利用発電装置等の海上
浮遊式設備であっても本発明を実施する対象となる。５
はフレキシブルライザーであり、たとえば前記の浮遊式
生産設備１と海底油田の坑口とを結ぶ石油等の流体油送
可撓管、もしくは電力、通信ケーブル等のように、海中
に布設される可撓性のパイプまたはケーブル等のいわゆ
るフレキシブルライザーである。３はこのフレキシブル
ライザー端末の海底４の着底点に設置されている機器の
ライザーベースである。６は複数個のブイからなる分散
ブイであり、海中のフレキシブルライザー５の中間部分
に数十メートルにわたって取付ることにより海中におい
て湾曲してたるませて上部湾曲たるみ部ａを形成する。
ｂはこの上部湾曲たるみ部ａに連なって形成されるＳ字
形に湾曲する下部湾曲たるみ部である。

【００１０】前記の海上に浮遊する浮遊式設備が潮流、
波浪等により海上を移動すると、この移動につれてフレ
キシブルライザー５も海中を揺動して分散ブイ６を取付
けた上部湾曲たるみ部ａとこれに連なる下部湾曲たるみ
部ｂの湾曲の曲率が大、小に変動し、殊に分散ブイ６に
より形成された上部湾曲たるみ部ａの曲率が大きく変動
する。もしもフレキシブルライザー５に本発明の前記可
撓添え部材１０が取付けられていない場合は、上下両湾
曲たるみ部ａ、ｂの湾曲の曲率が小さくなるようにフレ
キシブルライザー５が揺動するとこの両湾曲たるみ部
ａ、ｂが重なり合ってフレキシブルライザーやブイが絡
まったり、衝突し叩き合ったりして大きな損傷を招くお
それがある。

【００１１】このようにフレキシブルライザーの湾曲た
るみ部が衝突するのを防ぐために本発明は、分散ブイ６
を取付けた上部湾曲たるみ部ａの中心部付近に可撓添え
部材１０を、斜めの切欠部１４を下側にして装着する。
この可撓添え部材１０の装着は、可撓管体１１の中心孔
１２にフレキシブルライザー５を挿通するか、もしくは
フレキシブルライザー５の外側に可撓管体１１を添わせ
バンド等により取付けるか、または適宜の手段により装
着する。このように可撓添え部材１０を上部湾曲たるみ
部ａに装着したフレキシブルライザー５が海中を揺動し
て湾曲たるみ部ａの湾曲の曲率が小さくなると、前述し
た図６、図７のように可撓管体１１の両端が下向きに湾
曲させられて管体下面の斜めの切欠部１４により管体両
端部が互いに反対方向に捩じられ、この可撓管体１１の
両端が取付けてある湾曲たるみ部の両該当部分も互いに
反対方向に捩じられることになり、その結果両湾曲たる
み部ａ、ｂの重なり、絡まりや衝突、叩き合いが防止さ
れ損傷が回避される。

【００１２】図２は、フレキシブルライザー５の湾曲た
るみ部を、前記図１に示された実施例のように分散ブイ
６を取付けた上部湾曲たるみ部ａとこれにＳ字形に連な
る下部湾曲たるみ部ｂに形成するかわりに、海中のフレ
キシブルライザー５の中間部分に数十メートルにわたっ
て小型の分散ブイ６を取付けた第１の上部湾曲たるみ部
ａ、および、数トンの浮力を有する大型ブイ７と最小の
湾曲曲率を保持させる湾曲面８を上面に有するミッドア
ーチ９とによる第２の上部湾曲たるみ部ｃを海中に横方
向に形成して、これらの上部湾曲たるみ部にＳ字形に連
なる第１の下部湾曲たるみ部ｂと第２の下部湾曲たるみ
部ｄを形成した実施例である。このように複数形成した
上部湾曲たるみ部と下部湾曲たるみ部は、水深に対して
海上の浮遊式設備の移動量が大きい場合にその大なる移
動量を吸収することができる。

【００１３】前記の図２に示したフレキシブルライザー
５の分散ブイ６を取付けた第１の上部湾曲たるみ部ａの
中心部付近に前記の可撓添え部材１０を、前記図１に示
した実施例の場合と同様に、斜めの切欠部１４を下側に
して装着する。図２の浮遊式設備が海上を移動するのに
ともなってフレキシブルライザー５が海中を揺動し、上
部湾曲たるみ部ａの湾曲の曲率が小さくなってこの部分
に取付けられた可撓管体１１の両端が下向きに湾曲させ
られると、管体両端部が反対方向に捩じられてこれと一
緒に上部湾曲たるみ部ａも反対方向に捩じられることに
なる。このように湾曲たるみ部が反対方向に捩じられる
ことにより、上部の両湾曲たるみ部ａ、ｃどうし、また
は下部の両湾曲たるみ部ｂ、ｄどうし、または湾曲たる
み部ａとｂや、ｃとｄ等の衝突が起こらず同一面内にお
いて重なることがなくなり、絡まりや叩き合いをしない
から損傷が防止される。なお、前記の可撓添え部材１０
は第１の上部湾曲たるみ部ａに取付けるだけでなく第２
の下部湾曲たるみ部ｄに取付けてもよい。

【００１４】図８は、可撓添え部材１０を前記の実施例
のように可撓パイプで構成するかわりに、合成ゴム、Ｆ
ＲＰ等の弾性材製の可撓角材１５で構成した実施例であ
り、可撓角材の下側面には前記実施例と同様の斜めの切
欠部１４を設ける。この可撓角材の可撓添え部材１０も
前記実施例と同様に図１、図２に示したフレキシブルラ
イザー５の上部湾曲たるみ部ａや、下部湾曲たるみ部ｄ
等に取付けて、フレキシブルライザー５が海中を揺動し
たときの湾曲たるみ部どうしの重なり、絡まりや衝突、
叩き合いによる損傷を防ぐ。

【００１５】図９に示した実施例は、可撓添え部材１０
を、前記のように弾性材パイプの可撓管体１１で構成す
るかわりに、合成ゴム、ＦＲＰ等の弾性材パイプの管壁
内に金属またはＦＲＰよりなる補強線１６を設けた可撓
管体１７を用い、管体下側面に前記実施例と同様に斜め
の切欠部１４を設けて構成した実施例であり、これも前
記実施例と同様に図１、図２に示したフレキシブルライ
ザー５の上部湾曲たるみ部ａや、下部湾曲たるみ部ｄに
取付けて、フレキシブルライザー５が海中を揺動したと
きの湾曲たるみ部どうしの重なり、絡まりや衝突、叩き
合いを防止して損傷を防ぐ。

【００１６】前記のように本発明のフレキシブルライザ
ー布設方式は、フレキシブルライザーの揺動により湾曲
たるみ部の曲率が小さくなるように湾曲させられると、
その湾曲の面外への３次元曲げを生じて湾曲たるみ部ど
うしの重なり、絡まりや、衝突、叩き合いを防止するよ
うにした可撓添え部材を湾曲たるみ部に取付けるもので
あり、このように湾曲たるみ部に３次元曲げを生じさせ
て湾曲たるみ部どうしの重なり、絡まりや衝突、叩き合
いを防止する部材であれば、前記のパイプ状、角材状、
補強線入りパイプ状に構成した可撓管体に限らず適宜の
構成を採用することができるものである。

【００１７】

【発明の効果】前記のように本発明は、海上浮遊式設備
から海中に布設されるフレキシブルライザーに複数の湾
曲たるみ部を形成し、この湾曲たるみ部が湾曲させられ
たときに湾曲面外への３次元曲げを生じて湾曲たるみ部
どうしを反対方向に変移させる可撓添え部材を、湾曲た
るみ部の少なくとも一つに装着したので、海上浮遊式設
備が潮流、波浪等によって海面上を移動しても、湾曲た
るみ部どうしの重なり、絡まりや衝突、叩き合いを防止
することができ、湾曲たるみ部やブイの損傷を防止する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す図

【図２】本発明の他の実施例を示す図

【図３】可撓添え部材の１実施例の正面図

【図４】可撓添え部材の１実施例の長手方向断面図

【図５】可撓添え部材の１実施例の下面図

【図６】可撓添え部材の湾曲動作の説明図

【図７】可撓添え部材の曲げ発生の説明図

【図８】可撓添え部材の他の実施例を示す図

【図９】可撓添え部材の別の実施例を示す図

【符号の説明】

１；海上浮遊式設備 ５；フレキシブルライザー １０；可撓添え部材 ａ、ｂ、ｃ、ｄ；湾曲たるみ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海上浮遊式設備から海中に布設されるフ
   レキシブルライザーに複数の湾曲たるみ部を形成し、前
   記湾曲たるみ部の少なくとも一つに、湾曲させられた時
   に湾曲面外への曲げを生ずる可撓添え部材を装着したこ
   とを特徴とするフレキシブルライザー布設方式。