流体輸送用可撓管、腐食性ガスの抜き取り方法、流体輸送システム
【課題】 内部を流れる流体から生じる腐食性ガスを、確実に可撓管の外部に抜き取ることが可能な流体輸送用可撓管を提供する。
【解決手段】 インターロック管３の外周には、樹脂層４が設けられる。樹脂層４は、インターロック管３内を流れる流体を遮蔽する。樹脂層４の外周には、ガス流層５が設けられる。ガス流層５は、内部にガスが流れる流路が形成されており、腐食性ガスが、流路を通って可撓管１の軸方向に対して移動することができる。ガス流層５は、樹脂テープが巻きつけられて構成される。ガス流層５の外周には必要に応じて遮蔽層７が設けられる。遮蔽層７は、インターロック管３内を流れる流体からの生じる腐食性ガスを遮蔽する。遮蔽層７の外周には、耐内圧および軸方向補強層が設けられる。補強層の外周には、保護層１３が設けられる。
【解決手段】 インターロック管３の外周には、樹脂層４が設けられる。樹脂層４は、インターロック管３内を流れる流体を遮蔽する。樹脂層４の外周には、ガス流層５が設けられる。ガス流層５は、内部にガスが流れる流路が形成されており、腐食性ガスが、流路を通って可撓管１の軸方向に対して移動することができる。ガス流層５は、樹脂テープが巻きつけられて構成される。ガス流層５の外周には必要に応じて遮蔽層７が設けられる。遮蔽層７は、インターロック管３内を流れる流体からの生じる腐食性ガスを遮蔽する。遮蔽層７の外周には、耐内圧および軸方向補強層が設けられる。補強層の外周には、保護層１３が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底油田等から産出した石油等を輸送するための流体輸送用可撓管等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底油田等から産出する高圧の石油等は、流体輸送用可撓管によって浮遊式石油生産設備等まで輸送される。可撓管には、耐内圧特性や液密性、防水性等が要求されている。
【０００３】
このような流体輸送用可撓管としては、例えば、最内層に、可撓性に優れ、耐外圧および敷設時の耐側圧補強に優れるステンレス製のインターロック管を用い、その外周に、耐油ガス性に優れ、液密性に優れるプラスチック内管が設けられ、さらにその外周に耐内圧補強としての金属製内圧補強層および軸方向補強としての金属製軸力補強層が設けられ、最外層に防水層としてのプラスチックシースが設けられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、通常、海底から汲み上げる原油成分には、腐食性ガスである硫化水素が多量に（数１０ｐｐｍ以上）含まれる場合がある。このような硫化水素の含有率が高い原油を、特許文献１のような可撓性流体輸送管で輸送すると、硫化水素がプラスチック内管から径方向に漏えいし、プラスチック内管外周の金属製補強層を腐食させる恐れがある。
【０００６】
また、輸送管断面内部に腐食性ガスが滞留する問題がある。このような問題は、特に油田の水深が深い場合には、内圧が大きくなり、流体からの透過ガス量が増加することで問題となる。このように、従来の可撓性流体輸送管は、金属補強層を破壊させる場合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスを、確実に可撓管の外部に抜き取ることが可能な流体輸送用可撓管等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、可撓性を有するインターロック管と、前記インターロック管の外周側に設けられた第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の外周側に設けられ、ガスが流れることが可能な流路を有するガス流層と、前記ガス流層の外周側に設けられた第２の樹脂層と、前記第２の樹脂層の外周側に設けられた補強層と、前記補強層の外周側に設けられた保護層と、を少なくとも具備することを特徴とする流体輸送用可撓管である。
【０００９】
前記第２の樹脂層は、ガスが前記補強層方向へ透過することを遮蔽する遮蔽層であることが望ましい。この場合、前記遮蔽層は、樹脂で金属層を挟み込んだ複層テープが巻きつけられて形成されてもよい。
【００１０】
前記ガス流層は、樹脂部材が隙間をあけて螺旋状に巻きつけられて形成され、前記樹脂部材同士の隙間が流路となってもよい。前記ガス流層は、樹脂部材である樹脂条体が前記第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置されて、軸方向に螺旋状に設けられ、前記隙間が流路となってもよい。前記樹脂条体は、少なくとも２層設けられ、内層側の樹脂条体と外層側の樹脂条体とが互いに逆方向の螺旋状に設けられることが望ましい。
【００１１】
前記ガス流層は、繊維テープが巻きつけられて形成され、繊維間の隙間が流路となってもよい。
【００１２】
第１の発明によれば、ガス流層が設けられるため、内部を流れる流体から発生する腐食性ガスをガス流層内部に流すことができる。このため、腐食性ガスが可撓管の内部に滞留し、これにより補強層を構成する金属部材が腐食することを防止することができる。
【００１３】
また、ガス流層の外周に遮蔽層を設けることで、ガス流層を流れる腐食性ガスが、それよりも外周の補強層等へ浸透することを確実に防止することができる。このような遮蔽層としては、金属層を有する複層テープで構成することで、容易に遮蔽層を構成することができる。
【００１４】
ガス流層は、隙間を空けて樹脂部材である樹脂テープや条体を螺旋巻きすることで、容易に形成することができる。この場合、樹脂部材同士の隙間がガスの流路となる。
【００１５】
また、樹脂部材として樹脂条体を用い、樹脂条体が第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置されて、軸方向に螺旋状（長ピッチ）に設けられることで、樹脂テープを短ピッチで巻きつける場合と比較して、ガスの流路長を短くすることができる。このため、ガスを可撓管の軸方向に移動させることが容易である。したがって、ガス抜きの効果が高い。この場合、少なくとも２層（望ましくは２の倍数の層数となるように）樹脂条体を巻き付け、内外層の樹脂条体の巻き付け方向を逆方向とすることで、可撓管のねじれを防止することができる。
樹脂条体を２層以上巻き付け方向を隣接する層間で逆方向に巻き付けることで、樹脂条体が形成する形成する流路が樹脂条体の巻き付け位置が多少ずれることで流路が多少狭くなっても、隣接する上層と下層の樹脂状態が形成する流路の交差位置で、流路が上下に繋がるため、流路を確保できるため、樹脂条体は各層の巻き付け方向を逆にして、複数層設けることが望ましい。
【００１６】
また、ガス流層を繊維テープで構成することもできる。繊維テープを用いれば、繊維素線同士の空隙等がガスの流路となる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明にかかる流体輸送用可撓管を海底から海上まで敷設し、前記流体輸送用可撓管により、海底から採取した流体を海上まで輸送し、前記流体から発生し、第１の樹脂層を透過する腐食性ガスをガス流層に導入し、前記流体輸送用可撓管の内部の流体の海底近傍から海上までの圧力分布に応じて生じる前記ガス流層の内部の腐食性ガスの圧力分布を利用して、前記腐食性ガスを前記流体輸送用可撓管の海上側の端部から抜き取ることを特徴とする流体から発生する腐食性ガスの抜き取り方法である。
【００１８】
第３の発明は、第１の発明にかかる流体輸送用可撓管と、前記流体輸送用可撓管が接続される海上の浮体施設と、前記流体輸送用可撓管と前記浮体施設との接続部に設けられる端末部と、を具備し、前記端末部には、前記流体輸送用可撓管の前記ガス流層の内部のガスを抜くことが可能なバルブと、前記補強層の内部のガスを抜くことが可能バルブとが設けられることを特徴とする流体輸送システムである。
【００１９】
第２、第３の発明によれば、海底から海上に至るまでの内部の流体圧力に応じて生じるガス流層内部の腐食性ガスの圧力差により、腐食性ガスを海底部から海上部までガス流層を用いて移動させ、海上部で容易に腐食性ガスを抜きとることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスを、確実に可撓管の外部に抜き取ることが可能な流体輸送用可撓管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】可撓管１を示す断面斜視図。
【図２】可撓管１を示す軸方向断面図。
【図３】樹脂テープを巻きつける状態を示す図。
【図４】巻きつけられた樹脂テープを示す図。
【図５】遮蔽帯２１を示す図。
【図６】腐食性ガスの流れを示す図。
【図７】可撓管１ａを示す断面斜視図。
【図８】可撓管１ａを示す軸方向断面図。
【図９】樹脂条１７ａを巻きつける状態を示す図で、（ａ）は図８のＪ部拡大図。
【図１０】石油生産システム３０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態にかかる可撓管１について説明する。図１は、可撓管１を示す斜視断面図で、図２は軸方向断面図である。可撓管１は、主に管体であるインターロック管３、樹脂層４、ガス流層５、遮蔽層７、耐内圧補強層９、軸力補強層１１、保護層１３等から構成される。
【００２３】
インターロック管３は、可撓管１の最内層に位置し、外圧に対する座屈強度に優れ、耐食性も良好なステンレス製である。インターロック管３はテープを断面Ｓ字形状に成形させてＳ字部分で互いに噛み合わせて連結されて構成され、可撓性を有する。なお、インターロック管３に代えて、同様の可撓性を有し、座屈強度に優れる管体であれば、他の態様の管体を使用することも可能である。
【００２４】
インターロック管３の外周には、樹脂層４が設けられる。樹脂層４は、インターロック管３内を流れる流体を遮蔽する。樹脂層４は耐油性を有すればよく、例えばナイロン等の樹脂製である。なお、インターロック管３と樹脂層４との間に座床層１５ａを設けてもよい。座床層１５ａは、必要に応じて設けられ、インターロック管３の外周の凹凸形状を略平らにならすための層であり、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。すなわち、座床層１５ａは、例えば不織布のようにある程度の厚みを有し、インターロック管３外周の凹凸のクッションとしての役割を有する。
【００２５】
なお、座床層については、必要に応じて設けられるものであり、以下の説明においては座床層を有する場合について説明するが、必ずしも必要なものではないので省くことができる。したがって、以下の図（図１以外の図）においては、座床層の図示を省略する。
【００２６】
なお、インターロック管３の外周に樹脂層４が設けられるとは、必ずしもインターロック管３と樹脂層４とが接触していることを要せず、例えば、座床層１５ａのような他層が間に挟まれて設けられたとしても、樹脂層４は、インターロック管３の「外周に」設けられていると称する。以下の説明においては、同様にして「外周」なる用語を用いる。
【００２７】
樹脂層４の外周には、ガス流層５が設けられる。ガス流層５は、内部にガスが流れる流路が形成されており、ガスが可撓管１の軸方向に対して移動することができる。ガス流層５の詳細は後述する。
【００２８】
ガス流層５の外周には必要に応じて遮蔽層７が設けられる。遮蔽層７は、インターロック管３内を流れる流体から生じる腐食性ガスを遮蔽する。なお、遮蔽層７としては、腐食性ガスの浸透を防止するものであることが望ましく、金属テープを有する複層テープや、硫化物トラップ材などの金属粒子を有する樹脂を用いることができるが、このような特殊な構造を有する遮蔽層７に変えて、通常の樹脂のみの樹脂層を用いることもできる。
【００２９】
遮蔽層７の外周には、耐内圧補強層９が設けられる。耐内圧補強層９は、主にインターロック管３内を流れる流体の内圧等に対する補強層である。耐内圧補強層９は、例えば断面Ｃ形状または断面Ｚ形状等の金属製のテープ等を互いに向かい合うように、かつ、互いに軸方向に重なり合うように短ピッチ（金属製のテープの幅と巻きつけピッチが略同じ）で巻きつけられて形成される。なお、耐内圧補強層９は、上述のように金属テープが所定ピッチで巻きつけられた構成であり、インターロック管３の曲げ変形や捩れ変形に追従可能である。
【００３０】
耐内圧補強層９の外周には、軸力補強層１１が設けられる。軸力補強層１１は、主にインターロック管３が可撓管１の軸方向へ変形する（伸びる）ことを抑えるための補強層である。軸力補強層１１は、平型断面形状の金属製の補強条をロングピッチで（補強条の幅に対して巻きつけピッチが十分に長くなるように）２層交互巻きして形成される。補強条は耐内圧補強層の外周において、周方向に複数配置され、ロングピッチで巻きつけられる。軸力補強層１１は、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。
【００３１】
なお、必要に応じて、耐内圧補強層９と軸力補強層１１の間にポリエチレン製の樹脂テープである座床層１５ｂを設けてもよく、また、逆向きに螺旋状に巻きつけられる２層の補強条の間に、座床層１５ｃを設けてもよい。座床層の材料は、強度や耐食性が同様であれば、ポリエチレン以外の他の材料を用いても良い。座床層１５ｂ、１５ｃは、補強部材同士が可撓管１の変形に追従する際に擦れて、摩耗することを防止するためである。この場合でも、座床層の有無を問わず、耐内圧補強層９の外周に軸力補強層１１が設けられると称する。なお、以下の説明において、耐内圧補強層９と軸力補強層１１とを総称して補強層と称する。
【００３２】
軸力補強層１１の外周には、保護層１３が設けられる。保護層１３は、例えば海水等が補強層へ浸入することを防止するための層である。保護層１３は、例えばポリエチレン製やポリアミド系合成樹脂製等が使用できる。なお、軸力補強層１１の外周には、必要に応じて座床層１５ｄが設けられる。座床層１５ｄは、軸力補強層１１の外周の凹凸形状を略平らにならすための層であり、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。以上のように、可撓管１を構成する各層は、それぞれ可撓管１の曲げ変形や捩れ変形に追従し、可撓性を有する。
【００３３】
次に、可撓管１の製造方法について概略を説明する。まず、あらかじめ製造されたインターロック管３の周囲に、必要に応じて座床テープが巻きつけられ、座床層１５ａ（図１）が形成される。座床層１５ａが形成されたインターロック管３に対し、押出機によって、外周に樹脂を押し出し被覆し、樹脂層４が形成される。
【００３４】
次に、図３（ａ）に示すように、樹脂テープ供給機から、樹脂層４の外周に樹脂テープ１７が供給されて巻きつけられ、ガス流層５が形成される。なお、図３（ａ）は、樹脂テープ１７を２層巻きつけた状態を示す図（点線は２層目を巻きつける場合における巻きつけ状態を示すもの）である。樹脂テープ１７の材質としては、ある程度の硬度とある程度の耐熱性を有すれば良く、例えばフッ素樹脂ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などが使用できる。また、ガラス繊維などを入れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、フィラー強化プラスチックなども使用できる。樹脂テープ１７は、少なくとも１層（製造性を考慮すると望ましくは２層）螺旋状に巻きつけられる。この際、それぞれの層における樹脂テープ１７は、隙間１９を空けて螺旋巻きされる。隙間１９がガスの流路となる。
【００３５】
なお、樹脂テープ１７に変えて、樹脂層４の外周に繊維テープ１８を巻きつけることもできる。図３（ｂ）は繊維テープ１８を巻きつける状態を示す図である。繊維テープ１８は、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維、アリレート繊維、カーボン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維などが、平織り、綾織り、朱子織り、絡み織りなど種々の方法で織り込まれたものである。繊維テープ１８を用いる場合には、繊維テープを構成する繊維素線同士の隙間がガスの流路となる。したがって、繊維テープ１８同士の間には隙間は必ずしも必要ではなく、図示したようにラップ巻きしてもよい。なお、以下の説明では、ガス流層として樹脂テープが２層に巻きつけられる例について説明する。
【００３６】
図４は、樹脂テープ１７が巻きつけられた状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、樹脂テープ１７は、可撓管１の軸方向（図中矢印Ａ方向）に対して角度θで螺旋巻きされる（図中矢印Ｂ方向）。
【００３７】
図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ部における断面図である。樹脂テープ１７の幅をＤ（図４（ａ））とすると、可撓管の軸方向に平行な断面における樹脂テープの断面幅Ｅは、Ｌ／ｓｉｎθとなる。また、可撓管の軸方向に平行な断面における隙間１９の幅をＦとすると、Ｆ／Ｅは、０．０５〜０．１であることが望ましい。隙間１９が小さすぎると、可撓管１を曲げた際に、隙間１９が塞がる恐れがあり、隙間１９が大きすぎると、隙間１９への樹脂層４、遮蔽層７の食い込み量が大きくなり、隙間１９が塞がれる恐れがあり、また、食い込み量が大きくなると、樹脂層４、遮蔽層７の故障の原因となる可能性があるためである。
【００３８】
なお、ガスの流路を確実に確保するためには、樹脂テープ１７の厚みＧは、０．５ｍｍ以上であることが望ましい。薄すぎると、流路の確保が困難となり、厚すぎると、可撓管１の外径が大きくなり、コスト増にもなるため望ましくない。また、樹脂テープ１７のエッジはシャープエッジではなく、円弧形状などの面取り形状であることが望ましい。樹脂テープ１７同士が接触した場合であっても、円弧形状部が流路として機能するためである。
【００３９】
また、樹脂テープ１７の巻き付け角度θは製造性を考慮すると８５°以上であることが望ましい。
【００４０】
次に、ガス流層５の外周に遮蔽層７が形成される。図５は、遮蔽層７を構成する遮蔽帯２１を示す図である。遮蔽帯２１は、金属フィルム２５が樹脂フィルム２３により挟み込まれる複層テープである。ガス流層５が形成された後、遮蔽帯供給機からあらかじめ製造された遮蔽帯が供給される。なお、遮蔽帯は、螺旋巻きされるか、または、遮蔽帯の長手方向がインターロック管３の軸方向と略同方向になるように供給され、フォーミング機内でフォーミングされ、縦巻きされる。以上により遮蔽層７が形成される。
【００４１】
なお、金属フィルム２５は、フィルム上に薄く加工が容易であるものであり、耐食性に優れるものであれば良い。たとえば、ステンレス、アルミニウム、外面に耐食性の良い材質でクラッドしたクラッド鋼が使用できる。なお、金属フィルム２５は例えば０.０５ｍｍ程度の厚さであり、遮蔽帯２１全体としては、例えば０．２〜０．３ｍｍ程度であればよい。また、樹脂フィルム２３は、樹脂製の部材であり、遮蔽層７の構築時に、金属フィルム２５の折れ曲がりや破れ、しわなどの発生を防止できる。
【００４２】
以上のようにして遮蔽層７が形成されたインターロック管３は、さらに補強テープ巻き機により耐内圧用補強条である金属条が短ピッチで巻きつけられ、耐内圧補強層９が形成される。金属条は、互いの断面Ｃ型の凹部が向かい合うように２重に形成される。その外周には、必要に応じて座床テープが巻きつけられ、その外周に補強条がロングピッチで巻きつけられる。補強条は、巻きつけ面の周方向に複数並列した状態から、螺旋状に巻きつけられる。さらに最外周に押出機によって保護層１３が形成され、所定長さに巻き取られる。以上により、可撓管１が製造される。
【００４３】
次に、ガス流層５の機能について説明する。図６は、可撓管１の断面を示す図である。前述の通り、インターロック管３内には、石油等の流体が流れている。石油等には、腐食性ガスである硫化水素等の腐食性ガスが含まれている場合がある。
【００４４】
インターロック管３内部の流体は、樹脂層４によって遮蔽されるため、直接樹脂層４の外周に漏れ出すことはない。一方、腐食性ガスは樹脂層４を透過する恐れがある。特に内圧の大きな部位では、多くの腐食性ガスが樹脂層４を透過する（図中矢印Ｇ方向）。樹脂層４の外周には、隙間１９を有するガス流層５が形成される。したがって、樹脂層４を透過した腐食性ガスは、ガス流層５に流入する。
【００４５】
ガス流層５（隙間１９）に流入した腐食性ガスは、隙間１９を通り、可撓管１の軸方向に移動する（図中矢印Ｈ方向）。なお、隙間１９が螺旋状に形成されるため、腐食性ガスは隙間１９を螺旋状に移動する。ここで、可撓管１内部の流体圧力は、海底油田等における生産井側で最も高く、海上の石油等の回収部において最も低くなる。腐食性ガスの透過量は、内圧に依存するため、内圧の大きな海底側で最も多くの腐食性ガスがガス流層５に流れ込む。したがって、ガス流層５内部の腐食性ガスの圧力分布としては、生産井側から回収部側に向かって圧力が低下する。また、海底から回収部までの鉛直方向高さに応じた静圧変化を考慮しても、上方である回収部側の圧力は低下する。
【００４６】
したがって、ガス流層５に流入した腐食性ガスは、より圧力の低い上方の回収部側に向かって流れる。すなわち、ガス流層５内部での腐食性ガスは、必ず、石油等の回収部側である例えば海上設備側に向かって自然に流れる。このため、腐食性ガスが可撓管１の内部に滞留したりすることがない。
【００４７】
なお、ガス流層５の外周に遮蔽層７を形成することで、ガス流層５を流れる際に、腐食性ガスが補強層側にさらに浸透することがなく、確実に腐食性ガスを所望の方向に流して、補強層の腐食を防止することができる。
【００４８】
次に、他の実施の形態にかかる可撓管１ａについて説明する。図７は、可撓管１ａを示す斜視断面図で、図８は軸方向断面図である。可撓管１ａは可撓管１と略同様の形態であるが、ガス流層の態様が異なる。可撓管１ａでは、ガス流層５に代えて、ガス流層５ａが設けられる。
【００４９】
ガス流層５ａは、複数の樹脂部材である平条体（樹脂条）により形成される。樹脂条は、前述した軸力補強層１１を構成する補強条と同様に、樹脂層４の外周の周方向に複数配置され、ロングピッチで巻きつけられる。すなわち、樹脂条は、樹脂条の幅に対して巻きつけピッチが十分に長くなるように２層交互巻きして形成される。なお、樹脂条の巻き付け層数は、２層である必要はなく、４層、６層・・（２の倍数）であってもよい。この場合、下層側の樹脂条と上層側の樹脂条とは、逆方向に向けて螺旋巻きされる。なお、樹脂条の巻き付け角度は、軸力補強条と略同様の２０°〜４５°（例えば３５°程度）であることが望ましい。
【００５０】
図９（ａ）は、図８のＪ部拡大図である。前述の通り、樹脂条１７ａは周方向に複数配置される。この際、隣り合う樹脂条１７ａ同士の間には、隙間１９が形成される。ガス流層５ａでは、樹脂条１７ａ同士の隙間１９がガスの流路となる。
【００５１】
図９は、ガス流層５ａの透視図であり、２層の樹脂条１７ａが巻き付けられる場合の下層側の樹脂条１７ａを示す図である（なお、上層側の樹脂条１７ａは波線で示す）。前述の通り、内部から浸透したガスは、ガス流層５ａに導入され、隙間１９を通り、可撓管の軸方向に螺旋状に流れる（図中矢印Ｋ方向）。この際、複数の樹脂条１７ａがロングピッチで巻き付けられるため、可撓管１の長さに対して、ガス流路長を可撓管１と比較して短くすることができる。
【００５２】
すなわち、可撓管１ａによれば、可撓管１と同様の効果を得ることができる。また、可撓管の長手方向に対して、ガスの流路長を短くすることができるため、ガスをより効率良く流すことができる。
【００５３】
図１０は、石油生産システム３０を示す図である。前述の通り、可撓管１（１ａ）の一方の端部は、海底油田等に設けられる生産井３５と接続され、他方の端部が海上の浮遊式石油精製設備３１と接続される。前述の通り、生産井３５から生産される石油等は可撓管１（１ａ）内部を通って、浮遊式石油精製設備３１まで輸送される。
【００５４】
この際、生産井３５側から浮遊式石油精製設備３１側に向かって、内部の流体の圧力は低下する。したがって、ガス流層５（５ａ）内部の腐食性ガスの内圧も、生産井３５側から浮遊式石油精製設備３１側に向かって低下する。したがって、ガス流層５（５ａ）内部の腐食性ガスを、この圧力差を利用して浮遊式石油精製設備３１側に向かって流すことができる（図中矢印Ｉ方向）。なお、浮遊式石油精製設備３１においては、腐食性ガスは大気に開放してもよく、または、吸引装置で回収してもよい。いずれにしても、可撓管１の端部側から、内部の腐食性ガスを抜き取ることができる。
【００５５】
なお、可撓管１（１ａ）と浮体設備である浮遊式石油精製設備３１とは、可撓管１（１ａ）の端部に形成される端末部において接続される。端末部は、可撓管１（１ａ）内部を流れる流体を浮遊式石油精製設備３１の所定の貯蔵部に輸送するとともに、可撓管１（１ａ）のガス流層５（５ａ）の内部のガスを回収または大気解放可能なバルブが設けられることが望ましい。なお、バルブによって、ガス流層５内部のガスを所定の間隔で開閉して抜いてもよく、または、ガス流層５（５ａ）内部の圧力が所定値以上となった際に開放してガスを抜いてもよい。
【００５６】
また、可撓管１（１ａ）の補強層（耐内圧補強層１１、軸力補強層１３）内に浸透したガスを抜きとることが可能なように、補強層の内部のガスを回収または大気解放可能なバルブをさらに設けてもよい。
【００５７】
以上、本実施の形態によれば、ガス流層５（５ａ）を形成することで、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスが、可撓管１の断面における径方向に透過することで、腐食性ガスが可撓管１の内部に滞留したり、腐食性ガスが補強層に浸透して補強層を腐食させることがない。
【００５８】
また、ガス流層５（５ａ）には、腐食性ガスが流れるガス流路が形成されるため、腐食性ガスを確実に可撓管１に形成された流路に沿ってスパイラル状に結果的に軸方向に移動することで、結果的に軸方向に移動させることができ、可撓管１の端部から抜き取ることができる。
【００５９】
また、ガス流層５（５ａ）の外周側に遮蔽層７を設けることで、より確実に腐食性ガスが補強層に浸透することを防止することができる。
【００６０】
特に、複数の樹脂条を周方向に設けてロングピッチで巻きつけることで、ガス流長を短くすることができる。このため、より効率良くガス抜きを行うことができる。
【００６１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６２】
１、１ａ………可撓管
３………インターロック管
４………樹脂層
５、５ａ………ガス流層
７………遮蔽層
９………耐内圧補強層
１１………軸力補強層
１３………保護層
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ………座床層
１７………樹脂テープ
１７ａ………樹脂条
１８………繊維テープ
１９………隙間
２１………遮蔽帯
２３………樹脂フィルム
２５………金属フィルム
２７………引取機
３０………石油生産システム
３１………浮遊式石油精製設備
３５………生産井
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底油田等から産出した石油等を輸送するための流体輸送用可撓管等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、海底油田等から産出する高圧の石油等は、流体輸送用可撓管によって浮遊式石油生産設備等まで輸送される。可撓管には、耐内圧特性や液密性、防水性等が要求されている。
【０００３】
このような流体輸送用可撓管としては、例えば、最内層に、可撓性に優れ、耐外圧および敷設時の耐側圧補強に優れるステンレス製のインターロック管を用い、その外周に、耐油ガス性に優れ、液密性に優れるプラスチック内管が設けられ、さらにその外周に耐内圧補強としての金属製内圧補強層および軸方向補強としての金属製軸力補強層が設けられ、最外層に防水層としてのプラスチックシースが設けられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、通常、海底から汲み上げる原油成分には、腐食性ガスである硫化水素が多量に（数１０ｐｐｍ以上）含まれる場合がある。このような硫化水素の含有率が高い原油を、特許文献１のような可撓性流体輸送管で輸送すると、硫化水素がプラスチック内管から径方向に漏えいし、プラスチック内管外周の金属製補強層を腐食させる恐れがある。
【０００６】
また、輸送管断面内部に腐食性ガスが滞留する問題がある。このような問題は、特に油田の水深が深い場合には、内圧が大きくなり、流体からの透過ガス量が増加することで問題となる。このように、従来の可撓性流体輸送管は、金属補強層を破壊させる場合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスを、確実に可撓管の外部に抜き取ることが可能な流体輸送用可撓管等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、可撓性を有するインターロック管と、前記インターロック管の外周側に設けられた第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の外周側に設けられ、ガスが流れることが可能な流路を有するガス流層と、前記ガス流層の外周側に設けられた第２の樹脂層と、前記第２の樹脂層の外周側に設けられた補強層と、前記補強層の外周側に設けられた保護層と、を少なくとも具備することを特徴とする流体輸送用可撓管である。
【０００９】
前記第２の樹脂層は、ガスが前記補強層方向へ透過することを遮蔽する遮蔽層であることが望ましい。この場合、前記遮蔽層は、樹脂で金属層を挟み込んだ複層テープが巻きつけられて形成されてもよい。
【００１０】
前記ガス流層は、樹脂部材が隙間をあけて螺旋状に巻きつけられて形成され、前記樹脂部材同士の隙間が流路となってもよい。前記ガス流層は、樹脂部材である樹脂条体が前記第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置されて、軸方向に螺旋状に設けられ、前記隙間が流路となってもよい。前記樹脂条体は、少なくとも２層設けられ、内層側の樹脂条体と外層側の樹脂条体とが互いに逆方向の螺旋状に設けられることが望ましい。
【００１１】
前記ガス流層は、繊維テープが巻きつけられて形成され、繊維間の隙間が流路となってもよい。
【００１２】
第１の発明によれば、ガス流層が設けられるため、内部を流れる流体から発生する腐食性ガスをガス流層内部に流すことができる。このため、腐食性ガスが可撓管の内部に滞留し、これにより補強層を構成する金属部材が腐食することを防止することができる。
【００１３】
また、ガス流層の外周に遮蔽層を設けることで、ガス流層を流れる腐食性ガスが、それよりも外周の補強層等へ浸透することを確実に防止することができる。このような遮蔽層としては、金属層を有する複層テープで構成することで、容易に遮蔽層を構成することができる。
【００１４】
ガス流層は、隙間を空けて樹脂部材である樹脂テープや条体を螺旋巻きすることで、容易に形成することができる。この場合、樹脂部材同士の隙間がガスの流路となる。
【００１５】
また、樹脂部材として樹脂条体を用い、樹脂条体が第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置されて、軸方向に螺旋状（長ピッチ）に設けられることで、樹脂テープを短ピッチで巻きつける場合と比較して、ガスの流路長を短くすることができる。このため、ガスを可撓管の軸方向に移動させることが容易である。したがって、ガス抜きの効果が高い。この場合、少なくとも２層（望ましくは２の倍数の層数となるように）樹脂条体を巻き付け、内外層の樹脂条体の巻き付け方向を逆方向とすることで、可撓管のねじれを防止することができる。
樹脂条体を２層以上巻き付け方向を隣接する層間で逆方向に巻き付けることで、樹脂条体が形成する形成する流路が樹脂条体の巻き付け位置が多少ずれることで流路が多少狭くなっても、隣接する上層と下層の樹脂状態が形成する流路の交差位置で、流路が上下に繋がるため、流路を確保できるため、樹脂条体は各層の巻き付け方向を逆にして、複数層設けることが望ましい。
【００１６】
また、ガス流層を繊維テープで構成することもできる。繊維テープを用いれば、繊維素線同士の空隙等がガスの流路となる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明にかかる流体輸送用可撓管を海底から海上まで敷設し、前記流体輸送用可撓管により、海底から採取した流体を海上まで輸送し、前記流体から発生し、第１の樹脂層を透過する腐食性ガスをガス流層に導入し、前記流体輸送用可撓管の内部の流体の海底近傍から海上までの圧力分布に応じて生じる前記ガス流層の内部の腐食性ガスの圧力分布を利用して、前記腐食性ガスを前記流体輸送用可撓管の海上側の端部から抜き取ることを特徴とする流体から発生する腐食性ガスの抜き取り方法である。
【００１８】
第３の発明は、第１の発明にかかる流体輸送用可撓管と、前記流体輸送用可撓管が接続される海上の浮体施設と、前記流体輸送用可撓管と前記浮体施設との接続部に設けられる端末部と、を具備し、前記端末部には、前記流体輸送用可撓管の前記ガス流層の内部のガスを抜くことが可能なバルブと、前記補強層の内部のガスを抜くことが可能バルブとが設けられることを特徴とする流体輸送システムである。
【００１９】
第２、第３の発明によれば、海底から海上に至るまでの内部の流体圧力に応じて生じるガス流層内部の腐食性ガスの圧力差により、腐食性ガスを海底部から海上部までガス流層を用いて移動させ、海上部で容易に腐食性ガスを抜きとることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスを、確実に可撓管の外部に抜き取ることが可能な流体輸送用可撓管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】可撓管１を示す断面斜視図。
【図２】可撓管１を示す軸方向断面図。
【図３】樹脂テープを巻きつける状態を示す図。
【図４】巻きつけられた樹脂テープを示す図。
【図５】遮蔽帯２１を示す図。
【図６】腐食性ガスの流れを示す図。
【図７】可撓管１ａを示す断面斜視図。
【図８】可撓管１ａを示す軸方向断面図。
【図９】樹脂条１７ａを巻きつける状態を示す図で、（ａ）は図８のＪ部拡大図。
【図１０】石油生産システム３０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態にかかる可撓管１について説明する。図１は、可撓管１を示す斜視断面図で、図２は軸方向断面図である。可撓管１は、主に管体であるインターロック管３、樹脂層４、ガス流層５、遮蔽層７、耐内圧補強層９、軸力補強層１１、保護層１３等から構成される。
【００２３】
インターロック管３は、可撓管１の最内層に位置し、外圧に対する座屈強度に優れ、耐食性も良好なステンレス製である。インターロック管３はテープを断面Ｓ字形状に成形させてＳ字部分で互いに噛み合わせて連結されて構成され、可撓性を有する。なお、インターロック管３に代えて、同様の可撓性を有し、座屈強度に優れる管体であれば、他の態様の管体を使用することも可能である。
【００２４】
インターロック管３の外周には、樹脂層４が設けられる。樹脂層４は、インターロック管３内を流れる流体を遮蔽する。樹脂層４は耐油性を有すればよく、例えばナイロン等の樹脂製である。なお、インターロック管３と樹脂層４との間に座床層１５ａを設けてもよい。座床層１５ａは、必要に応じて設けられ、インターロック管３の外周の凹凸形状を略平らにならすための層であり、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。すなわち、座床層１５ａは、例えば不織布のようにある程度の厚みを有し、インターロック管３外周の凹凸のクッションとしての役割を有する。
【００２５】
なお、座床層については、必要に応じて設けられるものであり、以下の説明においては座床層を有する場合について説明するが、必ずしも必要なものではないので省くことができる。したがって、以下の図（図１以外の図）においては、座床層の図示を省略する。
【００２６】
なお、インターロック管３の外周に樹脂層４が設けられるとは、必ずしもインターロック管３と樹脂層４とが接触していることを要せず、例えば、座床層１５ａのような他層が間に挟まれて設けられたとしても、樹脂層４は、インターロック管３の「外周に」設けられていると称する。以下の説明においては、同様にして「外周」なる用語を用いる。
【００２７】
樹脂層４の外周には、ガス流層５が設けられる。ガス流層５は、内部にガスが流れる流路が形成されており、ガスが可撓管１の軸方向に対して移動することができる。ガス流層５の詳細は後述する。
【００２８】
ガス流層５の外周には必要に応じて遮蔽層７が設けられる。遮蔽層７は、インターロック管３内を流れる流体から生じる腐食性ガスを遮蔽する。なお、遮蔽層７としては、腐食性ガスの浸透を防止するものであることが望ましく、金属テープを有する複層テープや、硫化物トラップ材などの金属粒子を有する樹脂を用いることができるが、このような特殊な構造を有する遮蔽層７に変えて、通常の樹脂のみの樹脂層を用いることもできる。
【００２９】
遮蔽層７の外周には、耐内圧補強層９が設けられる。耐内圧補強層９は、主にインターロック管３内を流れる流体の内圧等に対する補強層である。耐内圧補強層９は、例えば断面Ｃ形状または断面Ｚ形状等の金属製のテープ等を互いに向かい合うように、かつ、互いに軸方向に重なり合うように短ピッチ（金属製のテープの幅と巻きつけピッチが略同じ）で巻きつけられて形成される。なお、耐内圧補強層９は、上述のように金属テープが所定ピッチで巻きつけられた構成であり、インターロック管３の曲げ変形や捩れ変形に追従可能である。
【００３０】
耐内圧補強層９の外周には、軸力補強層１１が設けられる。軸力補強層１１は、主にインターロック管３が可撓管１の軸方向へ変形する（伸びる）ことを抑えるための補強層である。軸力補強層１１は、平型断面形状の金属製の補強条をロングピッチで（補強条の幅に対して巻きつけピッチが十分に長くなるように）２層交互巻きして形成される。補強条は耐内圧補強層の外周において、周方向に複数配置され、ロングピッチで巻きつけられる。軸力補強層１１は、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。
【００３１】
なお、必要に応じて、耐内圧補強層９と軸力補強層１１の間にポリエチレン製の樹脂テープである座床層１５ｂを設けてもよく、また、逆向きに螺旋状に巻きつけられる２層の補強条の間に、座床層１５ｃを設けてもよい。座床層の材料は、強度や耐食性が同様であれば、ポリエチレン以外の他の材料を用いても良い。座床層１５ｂ、１５ｃは、補強部材同士が可撓管１の変形に追従する際に擦れて、摩耗することを防止するためである。この場合でも、座床層の有無を問わず、耐内圧補強層９の外周に軸力補強層１１が設けられると称する。なお、以下の説明において、耐内圧補強層９と軸力補強層１１とを総称して補強層と称する。
【００３２】
軸力補強層１１の外周には、保護層１３が設けられる。保護層１３は、例えば海水等が補強層へ浸入することを防止するための層である。保護層１３は、例えばポリエチレン製やポリアミド系合成樹脂製等が使用できる。なお、軸力補強層１１の外周には、必要に応じて座床層１５ｄが設けられる。座床層１５ｄは、軸力補強層１１の外周の凹凸形状を略平らにならすための層であり、インターロック管３の可撓性に追従して変形可能である。以上のように、可撓管１を構成する各層は、それぞれ可撓管１の曲げ変形や捩れ変形に追従し、可撓性を有する。
【００３３】
次に、可撓管１の製造方法について概略を説明する。まず、あらかじめ製造されたインターロック管３の周囲に、必要に応じて座床テープが巻きつけられ、座床層１５ａ（図１）が形成される。座床層１５ａが形成されたインターロック管３に対し、押出機によって、外周に樹脂を押し出し被覆し、樹脂層４が形成される。
【００３４】
次に、図３（ａ）に示すように、樹脂テープ供給機から、樹脂層４の外周に樹脂テープ１７が供給されて巻きつけられ、ガス流層５が形成される。なお、図３（ａ）は、樹脂テープ１７を２層巻きつけた状態を示す図（点線は２層目を巻きつける場合における巻きつけ状態を示すもの）である。樹脂テープ１７の材質としては、ある程度の硬度とある程度の耐熱性を有すれば良く、例えばフッ素樹脂ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などが使用できる。また、ガラス繊維などを入れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、フィラー強化プラスチックなども使用できる。樹脂テープ１７は、少なくとも１層（製造性を考慮すると望ましくは２層）螺旋状に巻きつけられる。この際、それぞれの層における樹脂テープ１７は、隙間１９を空けて螺旋巻きされる。隙間１９がガスの流路となる。
【００３５】
なお、樹脂テープ１７に変えて、樹脂層４の外周に繊維テープ１８を巻きつけることもできる。図３（ｂ）は繊維テープ１８を巻きつける状態を示す図である。繊維テープ１８は、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維、アリレート繊維、カーボン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維などが、平織り、綾織り、朱子織り、絡み織りなど種々の方法で織り込まれたものである。繊維テープ１８を用いる場合には、繊維テープを構成する繊維素線同士の隙間がガスの流路となる。したがって、繊維テープ１８同士の間には隙間は必ずしも必要ではなく、図示したようにラップ巻きしてもよい。なお、以下の説明では、ガス流層として樹脂テープが２層に巻きつけられる例について説明する。
【００３６】
図４は、樹脂テープ１７が巻きつけられた状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、樹脂テープ１７は、可撓管１の軸方向（図中矢印Ａ方向）に対して角度θで螺旋巻きされる（図中矢印Ｂ方向）。
【００３７】
図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ部における断面図である。樹脂テープ１７の幅をＤ（図４（ａ））とすると、可撓管の軸方向に平行な断面における樹脂テープの断面幅Ｅは、Ｌ／ｓｉｎθとなる。また、可撓管の軸方向に平行な断面における隙間１９の幅をＦとすると、Ｆ／Ｅは、０．０５〜０．１であることが望ましい。隙間１９が小さすぎると、可撓管１を曲げた際に、隙間１９が塞がる恐れがあり、隙間１９が大きすぎると、隙間１９への樹脂層４、遮蔽層７の食い込み量が大きくなり、隙間１９が塞がれる恐れがあり、また、食い込み量が大きくなると、樹脂層４、遮蔽層７の故障の原因となる可能性があるためである。
【００３８】
なお、ガスの流路を確実に確保するためには、樹脂テープ１７の厚みＧは、０．５ｍｍ以上であることが望ましい。薄すぎると、流路の確保が困難となり、厚すぎると、可撓管１の外径が大きくなり、コスト増にもなるため望ましくない。また、樹脂テープ１７のエッジはシャープエッジではなく、円弧形状などの面取り形状であることが望ましい。樹脂テープ１７同士が接触した場合であっても、円弧形状部が流路として機能するためである。
【００３９】
また、樹脂テープ１７の巻き付け角度θは製造性を考慮すると８５°以上であることが望ましい。
【００４０】
次に、ガス流層５の外周に遮蔽層７が形成される。図５は、遮蔽層７を構成する遮蔽帯２１を示す図である。遮蔽帯２１は、金属フィルム２５が樹脂フィルム２３により挟み込まれる複層テープである。ガス流層５が形成された後、遮蔽帯供給機からあらかじめ製造された遮蔽帯が供給される。なお、遮蔽帯は、螺旋巻きされるか、または、遮蔽帯の長手方向がインターロック管３の軸方向と略同方向になるように供給され、フォーミング機内でフォーミングされ、縦巻きされる。以上により遮蔽層７が形成される。
【００４１】
なお、金属フィルム２５は、フィルム上に薄く加工が容易であるものであり、耐食性に優れるものであれば良い。たとえば、ステンレス、アルミニウム、外面に耐食性の良い材質でクラッドしたクラッド鋼が使用できる。なお、金属フィルム２５は例えば０.０５ｍｍ程度の厚さであり、遮蔽帯２１全体としては、例えば０．２〜０．３ｍｍ程度であればよい。また、樹脂フィルム２３は、樹脂製の部材であり、遮蔽層７の構築時に、金属フィルム２５の折れ曲がりや破れ、しわなどの発生を防止できる。
【００４２】
以上のようにして遮蔽層７が形成されたインターロック管３は、さらに補強テープ巻き機により耐内圧用補強条である金属条が短ピッチで巻きつけられ、耐内圧補強層９が形成される。金属条は、互いの断面Ｃ型の凹部が向かい合うように２重に形成される。その外周には、必要に応じて座床テープが巻きつけられ、その外周に補強条がロングピッチで巻きつけられる。補強条は、巻きつけ面の周方向に複数並列した状態から、螺旋状に巻きつけられる。さらに最外周に押出機によって保護層１３が形成され、所定長さに巻き取られる。以上により、可撓管１が製造される。
【００４３】
次に、ガス流層５の機能について説明する。図６は、可撓管１の断面を示す図である。前述の通り、インターロック管３内には、石油等の流体が流れている。石油等には、腐食性ガスである硫化水素等の腐食性ガスが含まれている場合がある。
【００４４】
インターロック管３内部の流体は、樹脂層４によって遮蔽されるため、直接樹脂層４の外周に漏れ出すことはない。一方、腐食性ガスは樹脂層４を透過する恐れがある。特に内圧の大きな部位では、多くの腐食性ガスが樹脂層４を透過する（図中矢印Ｇ方向）。樹脂層４の外周には、隙間１９を有するガス流層５が形成される。したがって、樹脂層４を透過した腐食性ガスは、ガス流層５に流入する。
【００４５】
ガス流層５（隙間１９）に流入した腐食性ガスは、隙間１９を通り、可撓管１の軸方向に移動する（図中矢印Ｈ方向）。なお、隙間１９が螺旋状に形成されるため、腐食性ガスは隙間１９を螺旋状に移動する。ここで、可撓管１内部の流体圧力は、海底油田等における生産井側で最も高く、海上の石油等の回収部において最も低くなる。腐食性ガスの透過量は、内圧に依存するため、内圧の大きな海底側で最も多くの腐食性ガスがガス流層５に流れ込む。したがって、ガス流層５内部の腐食性ガスの圧力分布としては、生産井側から回収部側に向かって圧力が低下する。また、海底から回収部までの鉛直方向高さに応じた静圧変化を考慮しても、上方である回収部側の圧力は低下する。
【００４６】
したがって、ガス流層５に流入した腐食性ガスは、より圧力の低い上方の回収部側に向かって流れる。すなわち、ガス流層５内部での腐食性ガスは、必ず、石油等の回収部側である例えば海上設備側に向かって自然に流れる。このため、腐食性ガスが可撓管１の内部に滞留したりすることがない。
【００４７】
なお、ガス流層５の外周に遮蔽層７を形成することで、ガス流層５を流れる際に、腐食性ガスが補強層側にさらに浸透することがなく、確実に腐食性ガスを所望の方向に流して、補強層の腐食を防止することができる。
【００４８】
次に、他の実施の形態にかかる可撓管１ａについて説明する。図７は、可撓管１ａを示す斜視断面図で、図８は軸方向断面図である。可撓管１ａは可撓管１と略同様の形態であるが、ガス流層の態様が異なる。可撓管１ａでは、ガス流層５に代えて、ガス流層５ａが設けられる。
【００４９】
ガス流層５ａは、複数の樹脂部材である平条体（樹脂条）により形成される。樹脂条は、前述した軸力補強層１１を構成する補強条と同様に、樹脂層４の外周の周方向に複数配置され、ロングピッチで巻きつけられる。すなわち、樹脂条は、樹脂条の幅に対して巻きつけピッチが十分に長くなるように２層交互巻きして形成される。なお、樹脂条の巻き付け層数は、２層である必要はなく、４層、６層・・（２の倍数）であってもよい。この場合、下層側の樹脂条と上層側の樹脂条とは、逆方向に向けて螺旋巻きされる。なお、樹脂条の巻き付け角度は、軸力補強条と略同様の２０°〜４５°（例えば３５°程度）であることが望ましい。
【００５０】
図９（ａ）は、図８のＪ部拡大図である。前述の通り、樹脂条１７ａは周方向に複数配置される。この際、隣り合う樹脂条１７ａ同士の間には、隙間１９が形成される。ガス流層５ａでは、樹脂条１７ａ同士の隙間１９がガスの流路となる。
【００５１】
図９は、ガス流層５ａの透視図であり、２層の樹脂条１７ａが巻き付けられる場合の下層側の樹脂条１７ａを示す図である（なお、上層側の樹脂条１７ａは波線で示す）。前述の通り、内部から浸透したガスは、ガス流層５ａに導入され、隙間１９を通り、可撓管の軸方向に螺旋状に流れる（図中矢印Ｋ方向）。この際、複数の樹脂条１７ａがロングピッチで巻き付けられるため、可撓管１の長さに対して、ガス流路長を可撓管１と比較して短くすることができる。
【００５２】
すなわち、可撓管１ａによれば、可撓管１と同様の効果を得ることができる。また、可撓管の長手方向に対して、ガスの流路長を短くすることができるため、ガスをより効率良く流すことができる。
【００５３】
図１０は、石油生産システム３０を示す図である。前述の通り、可撓管１（１ａ）の一方の端部は、海底油田等に設けられる生産井３５と接続され、他方の端部が海上の浮遊式石油精製設備３１と接続される。前述の通り、生産井３５から生産される石油等は可撓管１（１ａ）内部を通って、浮遊式石油精製設備３１まで輸送される。
【００５４】
この際、生産井３５側から浮遊式石油精製設備３１側に向かって、内部の流体の圧力は低下する。したがって、ガス流層５（５ａ）内部の腐食性ガスの内圧も、生産井３５側から浮遊式石油精製設備３１側に向かって低下する。したがって、ガス流層５（５ａ）内部の腐食性ガスを、この圧力差を利用して浮遊式石油精製設備３１側に向かって流すことができる（図中矢印Ｉ方向）。なお、浮遊式石油精製設備３１においては、腐食性ガスは大気に開放してもよく、または、吸引装置で回収してもよい。いずれにしても、可撓管１の端部側から、内部の腐食性ガスを抜き取ることができる。
【００５５】
なお、可撓管１（１ａ）と浮体設備である浮遊式石油精製設備３１とは、可撓管１（１ａ）の端部に形成される端末部において接続される。端末部は、可撓管１（１ａ）内部を流れる流体を浮遊式石油精製設備３１の所定の貯蔵部に輸送するとともに、可撓管１（１ａ）のガス流層５（５ａ）の内部のガスを回収または大気解放可能なバルブが設けられることが望ましい。なお、バルブによって、ガス流層５内部のガスを所定の間隔で開閉して抜いてもよく、または、ガス流層５（５ａ）内部の圧力が所定値以上となった際に開放してガスを抜いてもよい。
【００５６】
また、可撓管１（１ａ）の補強層（耐内圧補強層１１、軸力補強層１３）内に浸透したガスを抜きとることが可能なように、補強層の内部のガスを回収または大気解放可能なバルブをさらに設けてもよい。
【００５７】
以上、本実施の形態によれば、ガス流層５（５ａ）を形成することで、内部を流れる流体から生じる腐食性ガスが、可撓管１の断面における径方向に透過することで、腐食性ガスが可撓管１の内部に滞留したり、腐食性ガスが補強層に浸透して補強層を腐食させることがない。
【００５８】
また、ガス流層５（５ａ）には、腐食性ガスが流れるガス流路が形成されるため、腐食性ガスを確実に可撓管１に形成された流路に沿ってスパイラル状に結果的に軸方向に移動することで、結果的に軸方向に移動させることができ、可撓管１の端部から抜き取ることができる。
【００５９】
また、ガス流層５（５ａ）の外周側に遮蔽層７を設けることで、より確実に腐食性ガスが補強層に浸透することを防止することができる。
【００６０】
特に、複数の樹脂条を周方向に設けてロングピッチで巻きつけることで、ガス流長を短くすることができる。このため、より効率良くガス抜きを行うことができる。
【００６１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６２】
１、１ａ………可撓管
３………インターロック管
４………樹脂層
５、５ａ………ガス流層
７………遮蔽層
９………耐内圧補強層
１１………軸力補強層
１３………保護層
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ………座床層
１７………樹脂テープ
１７ａ………樹脂条
１８………繊維テープ
１９………隙間
２１………遮蔽帯
２３………樹脂フィルム
２５………金属フィルム
２７………引取機
３０………石油生産システム
３１………浮遊式石油精製設備
３５………生産井
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するインターロック管と、
前記インターロック管の外周側に設けられた第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層の外周側に設けられ、ガスが流れることが可能な流路を有するガス流層と、
前記ガス流層の外周側に設けられた第２の樹脂層と、
前記第２の樹脂層の外周側に設けられた補強層と、
前記補強層の外周側に設けられた保護層と、
を少なくとも具備することを特徴とする流体輸送用可撓管。
【請求項２】
前記第２の樹脂層は、ガスが前記補強層方向へ透過することを遮蔽する遮蔽層であることを特徴とする請求項１記載の流体輸送用可撓管。
【請求項３】
前記遮蔽層は、樹脂で金属層を挟み込んだ複層テープが巻きつけられて形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体輸送用可撓管。
【請求項４】
前記ガス流層は、樹脂部材が隙間をあけて螺旋状に巻きつけられて形成され、前記樹脂部材同士の隙間が流路となることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体輸送用可撓管。
【請求項５】
前記ガス流層は、樹脂部材である樹脂条体が前記第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置され、軸方向に螺旋状に設けられ、前記隙間が流路となることを特徴とする請求項４記載の流体輸送用可撓管。
【請求項６】
前記樹脂条体は、少なくとも２層設けられ、内層側の樹脂条体と外層側の樹脂条体とが互いに逆方向に螺旋状に設けられることを特徴とする請求項５記載の流体輸送用可撓管。
【請求項７】
前記ガス流層は、繊維テープが巻きつけられて形成され、繊維間の隙間が流路となることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体輸送用可撓管。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体輸送用可撓管を海底から海上まで敷設し、
前記流体輸送用可撓管により、海底から採取した流体を海上まで輸送し、
前記流体から発生し、第１の樹脂層を透過する腐食性ガスをガス流層に導入し、
前記流体輸送用可撓管の内部の流体の海底近傍から海上までの圧力分布に応じて生じる前記ガス流層の内部の腐食性ガスの圧力分布を利用して、前記腐食性ガスを前記流体輸送用可撓管の海上側の端部から抜き取ることを特徴とする流体から発生する腐食性ガスの抜き取り方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体輸送用可撓管と、
前記流体輸送用可撓管が接続される海上の浮体施設と、
前記流体輸送用可撓管と前記浮体施設との接続部に設けられる端末部と、
を具備し、
前記端末部には、前記流体輸送用可撓管の前記ガス流層の内部のガスを抜くことが可能なバルブと、前記補強層の内部のガスを抜くことが可能バルブとが設けられることを特徴とする流体輸送システム。
【請求項１】
可撓性を有するインターロック管と、
前記インターロック管の外周側に設けられた第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層の外周側に設けられ、ガスが流れることが可能な流路を有するガス流層と、
前記ガス流層の外周側に設けられた第２の樹脂層と、
前記第２の樹脂層の外周側に設けられた補強層と、
前記補強層の外周側に設けられた保護層と、
を少なくとも具備することを特徴とする流体輸送用可撓管。
【請求項２】
前記第２の樹脂層は、ガスが前記補強層方向へ透過することを遮蔽する遮蔽層であることを特徴とする請求項１記載の流体輸送用可撓管。
【請求項３】
前記遮蔽層は、樹脂で金属層を挟み込んだ複層テープが巻きつけられて形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体輸送用可撓管。
【請求項４】
前記ガス流層は、樹脂部材が隙間をあけて螺旋状に巻きつけられて形成され、前記樹脂部材同士の隙間が流路となることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体輸送用可撓管。
【請求項５】
前記ガス流層は、樹脂部材である樹脂条体が前記第１の樹脂層の外周の周方向に隙間をあけて複数配置され、軸方向に螺旋状に設けられ、前記隙間が流路となることを特徴とする請求項４記載の流体輸送用可撓管。
【請求項６】
前記樹脂条体は、少なくとも２層設けられ、内層側の樹脂条体と外層側の樹脂条体とが互いに逆方向に螺旋状に設けられることを特徴とする請求項５記載の流体輸送用可撓管。
【請求項７】
前記ガス流層は、繊維テープが巻きつけられて形成され、繊維間の隙間が流路となることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体輸送用可撓管。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体輸送用可撓管を海底から海上まで敷設し、
前記流体輸送用可撓管により、海底から採取した流体を海上まで輸送し、
前記流体から発生し、第１の樹脂層を透過する腐食性ガスをガス流層に導入し、
前記流体輸送用可撓管の内部の流体の海底近傍から海上までの圧力分布に応じて生じる前記ガス流層の内部の腐食性ガスの圧力分布を利用して、前記腐食性ガスを前記流体輸送用可撓管の海上側の端部から抜き取ることを特徴とする流体から発生する腐食性ガスの抜き取り方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体輸送用可撓管と、
前記流体輸送用可撓管が接続される海上の浮体施設と、
前記流体輸送用可撓管と前記浮体施設との接続部に設けられる端末部と、
を具備し、
前記端末部には、前記流体輸送用可撓管の前記ガス流層の内部のガスを抜くことが可能なバルブと、前記補強層の内部のガスを抜くことが可能バルブとが設けられることを特徴とする流体輸送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０７７３９（Ｐ２０１２−１０７７３９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８１１（Ｐ２０１１−２５８１１）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]