| 【発明の名称】 |
海中浮遊パイプラインの敷設方法および係留方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】雛田 育利
【氏名】小杉 佐内
【氏名】渡部 健
【氏名】齋藤 隆之
【氏名】宮川 康夫
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| 【要約】 |
【課題】敷設環境の苛酷化に対応して、水深の深い地点での海中パイプラインのより簡便な敷設方法とその簡便な係留方法を提供する。
【解決手段】海中浮遊パイプラインの敷設ルートに沿ってその両側に、敷設ルートに直角方向と平行方向に適当な間隔をとって滑車を取り付けたアンカーを沈設し、係留索を滑車に巻き付けた後その両端をブイに係留して予め海上に設置しておき、敷設船工法または浮遊曳航法によって敷設したパイプラインを海上に浮遊させた後、各係留索のパイプラインに近い側の端をパイプラインに係留し、反対側の端を巻き取り船に装備したウインチに装着し、パイプラインの曲げ剛性に注意しながらパイプライン両側の係留索を同時に順次巻き取ってゆくことによってパイプラインと浮力体を所定の水深に沈降させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 海中浮遊パイプラインの敷設ルートに沿ってその両側に対になって設けられ、滑車を取り付けたアンカーを沈設し、パイプラインを海上に浮遊させた後、前記滑車に巻き付けた各係留索のパイプラインに近い側の端をパイプラインに係留し、反対側の端を巻き取り船に装備したウインチに装着し、パイプライン両側の係留索を同時に順次巻き取ってゆくことによってパイプラインを所定の水深に沈降させることを特徴とする海中浮遊パイプラインの敷設方法。
【請求項２】 請求項１の方法によって海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインを、係留索、アンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留することを特徴とする海中浮遊パイプラインの係留方法。
【請求項３】 パイプラインに必要浮力を与えるための浮力体を取り付けることを特徴とする請求項１記載の海中浮遊パイプラインの敷設方法。
【請求項４】 請求項３の方法によって海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインを、浮力体、係留索、アンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留することを特徴とする海中浮遊パイプラインの係留方法。
【請求項５】 係留索に繊維ロープを使用することを特徴とする請求項１または３記載の海中浮遊パイプラインの敷設方法。
【請求項６】 係留索に繊維ロープを使用することを特徴とする請求項２または４記載の海中浮遊パイプラインの係留方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海中浮遊パイプラインの簡便な敷設方法および海中浮遊パイプラインの海中への簡便な係留方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばオフショアに設けられた油田から採掘された原油を陸地まで輸送する手段として、また離島など海や湖をへだてて離れた地域間に水や燃料を輸送する手段として海中( 本明細書では、便宜上、湖などの水中をも含む用語として用いる) に敷設するパイプラインは今日各種目的に広く使用されている。
【０００３】パイプラインのような細い線状構造物を海中に敷設する場合、最も簡単には、海底に沿って置いて行けばよいが、海底に凹凸がある場合には設置が困難であり、またあまり深い位置に設置すると海水の圧力でパイプが潰れる恐れもある。
【０００４】このような場合には、予め櫓型の海洋構造物を海底面上に設置ラインに沿って一定間隔で設置し、それをサポートとして海中の所定高さの位置にパイプラインを敷設する方法が考えられる。
【０００５】図１は、このようなパイプラインの海中での敷設の様子を示す模式的説明図であり、海底に所定間隔で設けられた櫓型構造物12を支柱としてパイプライン８を例えば溶接などの手段で櫓型構造物アーム14などに固定している。このようなパイプライン８の敷設には、櫓型構造物12の建設ばかりでなく、パイプラインを固定するにも潜水作業を必要とし、費用のかかるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのような技術では、特に最近のようにいろいろな海底環境下でパイプラインの敷設が求められるような状況下では、特に、海底面と海中パイプラインの敷設深さとの差が大きくなると、櫓型海洋構造物が大型化するという問題がある。
【０００７】また、水深が大きくなると櫓型海洋構造物の設置が困難になり、しかも水深が大きくなると櫓型海洋構造物の設置精度が悪化する等の問題が生じる。
【０００８】ここに、本発明の一般的な課題は、海中あるいは水中におけるパイプラインの新しい敷設・係留方法を提供することである。さらに具体的には、水深の深い地点での海中パイプラインのより簡便な敷設方法とその簡便な係留方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、海底にパイプラインを敷設する従来の方法に代えて、海中に浮遊させた状態でパイプラインを敷設するとの着想を得、その実用化のための手段を見いだし、本発明を完成した。
【００１０】すなわち、本発明は、海中浮遊パイプラインの敷設・係留方法であり、特に海中にパイプラインを沈降・敷設する場合の敷設方法およびそのようにして敷設した海中浮遊パイプラインの海中への係留方法に関するものである。
【００１１】ここに、本発明は次の通りである。
(1) 海中浮遊パイプラインの敷設ルートに沿ってその両側に対になって設けられ、滑車を取り付けたアンカーを沈設し、例えばこの滑車に巻き付けた係留索の両端をブイに係留して予め海上に設置しておき、パイプラインを海上に浮遊させた後、前記滑車に巻き付けた各係留索のパイプラインに近い側の端をパイプラインに係留し、反対側の端を巻き取り船に装備したウインチに装着し、パイプライン両側の係留索を同時に順次巻き取ってゆくことによってパイプラインを所定の水深に沈降させることを特徴とする海中浮遊パイプラインの敷設方法。
(2) 上記(1) の方法によって海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインを、係留索、アンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留することを特徴とする海中浮遊パイプラインの係留方法。
(3) パイプラインに必要浮力を与えるための浮力体を取り付けることを特徴とする上記(1) 記載の海中浮遊パイプラインの敷設方法。
(4) 上記(3) の方法によって海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインを、浮力体、係留索、アンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留することを特徴とする海中浮遊パイプラインの係留方法。
(5) 係留索に繊維ロープを使用することを特徴とする上記(1) または(3) 記載の海中浮遊パイプラインの敷設方法。
(6) 係留索に繊維ロープを使用することを特徴とする上記(2) または(4) 記載の海中浮遊パイプラインの係留方法。
【００１２】本発明は以上に説明した通りであるが、本発明によれば、次のような利点が得られる。
(i) 櫓型海洋構造物等のサポート構造物を海中に設置することなく、海上作業のみによる簡便な方法によって海中浮遊パイプラインの海中への沈降・敷設が可能となる。
(ii)櫓型海洋構造物等のサポート構造物を海中に設置することなく、海中浮遊パイプラインを海中に係留することが可能となる。
(iii) 海中浮遊パイプラインの浮力が不足する場合には、追加の浮力体を設けることができ、安定した係留が可能となる。
(iv)海中浮遊方式を採用するために、パイプラインの係留のための手段のサイズダウンを図ることができる。
【００１３】したがって、本発明によれば、敷設および係留についてこれまで考えられなかった程の大きなコスト低減が可能となり、経済性に優れた方式が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２は、本発明に係わる海中浮遊パイプラインの沈降・敷設の各工程を説明する模式図である。
【００１５】本発明によれば、Step Aに示すように、海底に適宜間隔でアンカ４を設置する。これは滑車５を取付け、浮遊パイプラインから受ける浮力に抗することができればよく、従来の櫓の設置に比較して簡便な手段で設置が可能である。
【００１６】本実施の形態では、かかるアンカ４は海中浮遊パイプラインの敷設ルートに沿って両側に対に設ける。アンカ４には滑車５がそれぞれ取付けられており、界面上のブイ１と浮力体２とを滑車５を介してそれぞれ係留索３で結ぶ。
【００１７】次に、Step Bに示すように、浮力体２、２が取り付けられた係留索３に、トランスポンダ７を介してこれから敷設すべきパイプライン８のパイプを固定する。
【００１８】このようにパイプライン８を取り付けてから、巻取り船９によって係留索３を両方のブイ１、１の方向から巻取る。Step C参照。これにより、浮力体２を取付けられた海中浮遊パイプライン８は徐々に海中に沈降し、所定深さにまで沈降したときに、Step Dに示すように、滑車５のプレーキ/ ロック装置６を作動させて係留索３の巻取りを停止し、固定する。図中、符号10は送受信機を示し敷設船11からパイプラインが所定位置に敷設されていることを確認するためのものである。
【００１９】このように本発明によれば、図２に示す通り、海上作業のみによる簡便な方法によって海中浮遊パイプラインの海中への沈降・敷設が可能である。
【００２０】図２は、一つの位置での海中浮遊パイプラインの敷設の様子を示したが、実際には、このようなアンカ対は所定間隔で連続して設けられており、これらを使って順次海中浮遊パイプラインを敷設していくのである。
【００２１】図３は、パイプライン８と浮力体２および係留索３との取付けの様子を拡大して示す模式図である。図中、結合金具16を用いてパイプライン８と係留索３とを結合する。図示例では結合金具16は２つのリングを組合せた構造であり、海中でのパイプライン８の揺動を考慮すればそのような移動の自由度の高い構造が好ましい。
【００２２】なお、浮力体２に対する係留索３の取り付けもリング状金具15をもって行っている。
【００２３】図４は、敷設船11を使用した場合の本発明に係わる海中浮遊パイプラインの沈降・敷設方法を説明する模式図である。図示例は敷設船工法によるものであるが、図５のように浮遊曳航法によって行うものであってもよい。図中、Step A〜Dは図２の各工程に相当する。
【００２４】まず、Step Aにおいては、図１に示すようにして、海中浮遊パイプラインの敷設ルートに沿ってその両側に対になるように、例えば敷設ルートに直角方向と平行方向に適当な間隔をとって滑車 (図示せず) を取り付けたアンカー４を沈設し、係留索２を滑車に巻き付けた後、その両端をブイ１に係留して予め海上に設置して置く。
【００２５】次に、Step Bに示すように、敷設船工法によって連続的に敷設されるパイプライン８は、まずスティンガー (サポート装置) 13を介して上述のようにして設けられたアンカー対の間に送られ、パイプライン８を海上に浮遊させた後、各係留索３のパイプラインに近い側の端をパイプラインに結合し、反対側の端を巻き取り船９に装備したウインチに装着し、パイプライン８の曲げ剛性に注意しながらパイプライン両側の係留索３を同時に順次巻き取ってゆくことによってパイプラインと浮力体を所定の水深に沈降させる。Step C参照。
【００２６】このようにパイプラインの結合、沈降が順次行われ、所定深さにまで沈降されたパイプライン８は、Step Dにおけるように、アンカー４に係留索３を介して固定され、それに伴って巻取り船９も敷設船11の位置にまで戻り、再び巻取りを開始する。
【００２７】このときのパイプラインの供給速度、係留索の巻取り速度は、パイプラインに過度の応力が懸からないように適宜調整する必要がある。
【００２８】図５は浮遊曳航法を使用した場合の本発明にかかる海中浮遊パイプラインの沈降、敷設方法を説明する模式図である。この場合には敷設船におけるパイプラインと係留索３との結合は巻取り船９において行われる以外は図４と同様にしてパイプラインの海中への沈降・敷設が行われる。
【００２９】海中浮遊パイプラインの海中への係留は、上述のようにして海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインを、係留索およびアンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留することによって行えばよい。
【００３０】大径管体がガスなどの海水より比重の軽い物質を搬送する場合のようにパイプライン自体に浮力がかかる場合はともかく、パイプラインに必要浮力を与える必要があるときには浮力体を取り付ける。浮力体は例えば中空のガラス玉を樹脂でかためたものを使用することができる。この場合には、上述のように海中に沈降・敷設した海中浮遊パイプラインは、浮力体、係留索、アンカーの作用によるテンションレグ方式によって継続的に海中に係留される。
【００３１】係留索に繊維ロープを使用することによって、さらに沈降および係留の作業が容易になり、またコスト的にも有利となる。
【００３２】このように、本発明によれば、図４および図５に示す通り、パイプラインの海上への浮遊と海中への沈降・敷設を連続的に行うことも可能であり、これは従来の櫓に固定する方式と比較して、作業は簡便となり、しかもそのほとんどが海上作業であって、その容易さは比較にならない。
【００３３】以上の例では、アンカーを対にして設け、その間にパイプラインを敷設する態様であるが、別の態様として一列に配置したアンカー列の真上にパイプラインを敷設してもよい。この場合にはパイプラインは一方向から係留されるため安定性に欠くが、簡便な方法である。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、従来技術に比べて係留系を簡単な構造とすることによって、海上作業のみによる簡便な方法で海中浮遊パイプラインを海中に沈降・敷設することを可能とした。海中浮遊パイプラインの浮力が不足する場合には、パイプラインに浮力体を付加することによって、同方法による海中浮遊パイプラインの海中への沈降・敷設が可能となる。また、係留索に繊維ロープを使用することによって係留系がサイズダウンし、海中浮遊パイプラインの海中への沈降・敷設がより容易となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１１８
【氏名又は名称】住友金属工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１９日（２０００．１．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１３５２
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 章一
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２００９５５（Ｐ２００１−２００９５５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月２７日（２００１．７．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１０７８４（Ｐ２０００−１０７８４） |
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