JPS6035519B2 - 浮遊式プラツトフオ−ム用ライザ管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海底に設置された装置から生産され石油を洋上
の浮遊式プラットフオームに送油するための浮遊式プラ
ツトフオーム用ラィザ管に関するものである。

海底の石油を海底に設置された装置で生産し、それを第
１図に示す海底１上に設けられたベース２から水面Ｗに
浮遊した洋上浮遊式のプラットフオーム３に送油するた
め、ベース２とプラツトフオーム３とを単にフレキシブ
ルパイプ４だけで継ぐ方式は、中国提灯形と称し、これ
まで多く採用されているが、この場合、プラットフオー
ム３の運動の影響と、フレキシブルパイプ４１こ直接か
かる潮流の力とにより、フレキシブルパイプ４の動きが
非常に不安定となり、過度の力が加わる。

そのため、可孫性はあるが元来金属性のパイプに較べて
強度的に弱いフレキシブルパイプ４は耐久性が落ち、寿
命が短くなって頻繁な交換が必要となり、かつ、突発的
な破損の可能性も高いという問題があった。また、第２
図のごとく、プラツトフオーム３から吊り下げられたフ
レキシブルパイプ４の中間にブィ５を取付けて、中間点
とする場合は、中間点のないフレキシブルパイプ４だけ
の方式よりは、フレキシブルパイプ４の動きが安定する
が、しかし、プラツトフオーム３との接続点において、
風及び波によるプラットフオーム３の運動の影響を大き
く受け、過度な力や曲げがかかり、また、その下部でも
一般に水面Ｗに近い程大きな潮流速による力を直接受け
、フレキシブルパイプ４の耐久性を下げる。

次に、第３図に示すごとく、風や波により運動する洋上
のプラットフオーム３と、海底１に固定されているベー
ス２とをつなぐのに、フレキシブルパイプ４によらず、
金属性パイプのラィザ管６を使用する掘削船のラィザ管
と同様の方式のものも使用されている。これは、ラィザ
管６の吊り素１０を、プラットフオーム３上のやぐら７
に取付けた滑車８を介して、油圧駆動の自動調節式引張
り装置９により、吊り素１０の張力が常に一定範囲にな
るように、常時吊っている方式であり、係留素１１によ
り係留されたプラットフオーム３の上下動により、ラィ
ザ管６に過度な張力がかかったり、負の張力により座屈
が生じないようにし、水平動やその他の回転運動に対し
ては、そのベース２側に回転継手１２を介設したり、金
属製ではあるが十分細長いラィザ管６の弾性変形により
追従するようにしている。

この方式は、掘削船のように一時的に使用し、工具交換
時などの時に取外す場合には補修や部品交換も容易であ
り、荒天時にも切離すために大容量の引張り装置を必要
としないという利点がある。

しかしながら、半永久的に、かつ荒天時にもつないだま
ま使用する場合には、長期間の耐久性が必要となり、荒
天時にはプラツトフオーム３の運動も非常に大きくなる
ため、これに追従できる自動調節式引張り装置９は非常
に大容量となり、実用的でなくなる。

この自動調節式引張り装置９が故障すると、殆んど瞬間
的に過度な張力や座風により破壊されるため、十分な信
頼性と故障時にすぐに作動できる予備装置と切りかえる
装置が必要となり、更に大がかかりになるという欠点が
ある。

そこで本発明は、前記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、海底のベースと洋上のプラツトフオ
ームとの間を接続するフレキシブルパイプに過度の力が
かかることを防止し、その耐久性を増大させることを可
能とする浮遊式プラットフオーム用ラィザ管を提供する
ことを目的としたものである。

即ち、本発明の浮遊式プラットフオーム用ラィザ管は、
海底に設けたベースから洋上に浮遊したプラットフオー
ムに石油を送油するライザ管において、該ベースより上
部の水中に、該ベースに運通し、かつ比較的運動の少な
い水中の中間点を設け、その水中に中間点から十分水平
距離を保持して該プラットフオームを保留し、そのプラ
ットフオームの下部に、回転継手を介して吊り下げた導
管の下部に十分大きな曲率半径を有するラッパ状ガイド
を設けると共に、該導管の下部から、そのラッパ状ガイ
ド内経由、上記水中の中間点までを十分なたるみを保持
したフレキシブルパイプで接続することにより構成され
、また、導管の内部に、その導管の下部から水中の中間
点までを接続したフレキシブルパイプに継合され、かつ
プラットフオーム側に蓮適するフレキシブルパイプを貴
設することも有効な構成である。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明するが、第１
図から第３図までの従来例と同じ部品は同じ部品番号で
示している。

まず、海底１のベース２と、そのベース２より上部の水
中に、そのベース２に蓮通し、かつ比較的潮流等により
運動することの少ない矢印Ｍで示す水中の中間点を設け
る形式としては、その使用条件や経済性などにより、多
くの形式が考えられ、管路として最も安全なのは、第４
図の実施例１に示すごとく、ベース２に固定した固定柱
１３を設けることであるが、この形式は最も高価であり
、高さが大きいと転倒しやすいなどの問題が生ずる。

そのため、大水深の場合には、第５図の実施例２に示す
ごとく、傾斜柱１４の付け根に回転継手１２を１個設け
、その傾斜柱１４の項部には浮力体１５を設けて、水中
で多少の傾斜を許しながら直立させて、転倒モーメント
を減ずる形式のものがあり、第４図の固定柱１３及び第
５図の傾斜柱１４の頂部を矢印Ｍで示す水中の中間点と
している。

また、第６図の本発明の実施例３は、最も安価な形式で
あり、前記実施例１及び２における剛体の柱の代りに、
ここにもフレキシブルパイプを立ち上り管１６として単
独で使用し、矢印Ｍで示す水中の中間点には、海底１に
係留素１１及びシンカー２１により係留された水中プイ
１７を利用する形式であり、水深が深くなると潮流遼も
小さくなるためこの形式でも可能な場合がある。

次に、本発明の浮遊式プラットフオーム用ラィザ管の、
海底１に係留素１１及びシンカー２１により係留された
プラットフオーム３と、矢印Ｍで示す中間点との間の接
続部分を第６図の実施例３に基き説明するが、この接続
部分は第４図及び第５図の各実施例１及び２等にも同様
に適用されうるものである。

まず、矢印Ｍで示す水中の中間点から十分な水平距離を
保持して係留された浮遊式のプラットフオーム３の下部
から、回転継手１２を介して吊り下げられた十分な長さ
の導管１８の下部と、水中の中間点Ｍとの間は、十分な
たるみを保持したフレキシブルパイプ４で継合されてお
り、かつ、管１８の下部には十分大きな曲率半径を有す
るラッパ状ガイド１９を設け、そのラッパ状ガイド１９
内にフレキシブルパイプ４を貴設させることにより、波
、風及び潮流などによりプラットフオーム３及び導管１
８の運動に対し、導管１８の下部にてフレキシブルパイ
プ４に過度の曲げが生じないようにしている。

第６図において、海底で生産された石油は、海底パイプ
ライン２０からベース２、水中の中間点Ｍ及びラッパ状
ガイド１９を貫通するフレキシブルパイプ４により導管
１８及び回転継手１２を介したプラツトフオーム３へ送
油される。

ここで、第６図のプラットフオーム３と導管１８との間
及び第５図の海底１のベース２と傾斜柱１４との間にそ
れぞれ設けられた回転継手１２は、玉継手または自在継
手を用いることができる。

なお、玉継手は、単一管の場合にはその内部を管路とし
て利用することも可能であるが、ピグ通しなどのため、
管路の断面形状の均一化と、最小曲率半径が与えられる
場合は不適当である。

また、複数管の場合及び自在継手の場合は、その中心部
または周辺部をフレキシブルパイプ４を使って通過させ
、自在継手の場合は、管路ごとにクロスピンの直交する
２軸の軸心上に配置した２個のスィベル管継手を介して
フレキシブルパイプ４を使わずに配管することも可能で
ある。更に、大水深の場合、海底１のベース２の上の回
転継手１２に対し、管路は補修及び点検の手間を省くた
めにスパイラル状に巻いた金属製の管によって柱の４・
さな角の傾斜を許しながら接続することも可能である。

一方、本発明の浮遊式プラットフオーム用ライザ管にお
いて、導管１８の内部にも、導管１８の下部から水中の
中間点Ｍまで接続したフレキシブルパイプ４に接続し、
かつ、プラットフオーム３側に蓮適するフレキシブルパ
イプを使用しても良く、この場合、導管１８は必ずしも
密閉形でなく、そのフレキシブルパイプ４を単に支持す
るだけの構造のものでも良い。

次に、導管１８の下部と水中の中間点Ｍとを接続するフ
レキシブルパイプ４の導管１８の運動に対する追従作用
を第７図及び第８図により説明すると、十分な重量の導
管１８及びラッパ状ガイド１９により、プラットフオー
ム３の運動による導管１８の動き‘ま減衰され、かつ導
管１８に直接かかる潮流力は平均化されて、導管１８の
下部の動きのみが、導管１８の下端と水中の中間点Ｍと
の間を接続するフレキシブルパイプ４に働くが、その部
分のフレキシブルパイプ４は充分なたるみを保持させ、
大きな曲率半径を有するＵ字形をしているので、プラッ
トフオーム３から吊り下げられて振子のように働く導管
１８の動きを、第７図及び第８図に示すように無理なく
吸収できる。

また、Ｕ字形のフレキシブルパイプ４は、十分深海にあ
るため、潮流の力は少さく、フレキシブルパイプ４に働
く力も小さい。更に、導管１８の下部に設けられたラッ
パ状ガイド１９が、導管１８とＵ字形をなすフレキシブ
ルパイプ４の後続部に過度な曲りを生じさせないように
働く。

従って、本発明の浮遊式プラツトフオーム用ラィザ管で
は、フレキシブルパイプにとって最も苛酷な条件にさら
されながら運動するプラットフオームとの接続部分及び
その下方で水面に近いために速い潮流の力を受ける部分
が、導管及びラッパ状ガイドにより保護または支持され
ているため、フレキシブルパイプに過度の力がかからず
、その耐久力を損うことがないという利点があり、その
結果ラィザ管としての信頼性を向上することができる。

図面の簡単な説明第１図、第２図及び第３図は海底のベ
ースから洋上のプラットフオームへ石油を送油する装置
のそれぞれ異なる従来例における概略配置図、第４図、
第５図及び第６図はそれぞれ異なる本発明の実施例にお
ける浮遊式プラツトフオーム用ラィザ管の概略配置図で
あり、第４図はその実施例１、第５図はその実施例２、
第６図はその実施例３であり、第７図及び第８図は第６
図のラィザ管における導管の運動とフレキシブルパイプ
の追従作用を示す要部概略配置図である。

１・・・・・・海底、２・・・・・・ベース、３・・・
・・・プラットフオーム、４・・・・・・フレキシブル
ホ−、１１・・・・・・係留素、１２・・・・・・回転
継手、１８・・・・・・導管、１９・・・・・・ラッパ
状ガイド、Ｍ・・・・・・水中の中間点、Ｗ…・・・水
面。

第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海底に設けたベースから洋上に浮遊したプラツトフ
   オームに石油を送油するライザ管において、該ベースよ
   り上部の水中に、該ベースに連通し、かつ比較的運動の
   少ない水中の中間点を設け、その水中に中間点から十分
   水平距離を保持して該プラツトフオームを係留し、その
   プラツトフオームの下部に、回転継手を介して吊り下げ
   た導管の下部に十分大きな曲率半径を有するラツパ状ガ
   イドを設けると共に、該導管の下部から、そのラツパ状
   ガイド内を経由して上記水中の中間点までを十分なたる
   みを保持したフレキシブルパイプで接続したことを特徴
   とする浮遊式プラツトフオーム用ライザ管。 ２ 導管の内部に、その導管の下部から水中の中間点ま
   でを接続したフレキシブルパイプに継合され、かつプラ
   ツトフオーム側に連通するフレキシブルパイプが貫設さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の浮遊式プラツトフ
   オーム用ライザ管。