JP5107140B2 - 流体搬送用ホース - Google Patents

Description

本発明は流体搬送用ホースに関し、更に詳しくは、内面ゴム層と内側補強層群が破断した際の外側補強層群の同時破断を防止するようにした流体搬送用ホースに関する。

マリンホースに代表される流体荷役用の大口径のホースにおいては、高圧で送り出される石油などの流体が、ホース外部へ漏洩して海水汚染の事故を生じないような構造にする必要がある。そのため、この種の流体搬送用ホースの内部構造は、流体に対する耐侵食性を有する内面ゴム層の外側に複数層からなる補強層群が配置され、その補強層群を内外に分離した内側補強層群と外側補強層群との間に、スポンジなどからなるバッファ層を設けたものが多く用いられている。上記のバッファ層は、内面ゴム層及び内側補強層群が破断して高圧の流体が急激に流入したとき、その高圧流体の圧力を緩和し、外側補強層群が破断しないようにしている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、内側補強層群の破断によって短時間に急激かつ大量に流入する流体の圧力は非常に大きいため、バッファ層の厚さが薄いと圧力緩和機能が十分に作用せず、外側補強層群までもが同時に破断して、流体がホース外部へ漏洩してしまうおそれがある。この対策としては、バッファ層を厚くすることが必要であるが、バッファ層が厚くなるとホース外径をいたずらに大型化するだけでなく、ホース製造時に発泡材を巻回す作業が困難になるため、ホースの製造効率が低下してしまうという問題があった。
特開２００４−１２５１２５号公報

本発明の目的は、バッファ層の厚さを増やすことなく、内側補強層群の破断により流入する高圧流体が外側補強層群まで破断しないようにした流体搬送用ホースを提供することにある。

上記の目的を達成する本発明の流体搬送用ホースは、内面ゴム層とカバーゴム層との間に複数層からなる補強層群を配置すると共に、これら補強層群が内外に分離された内側補強層群と外側補強層群との間に、発泡材からなるバッファ層を配置するようにした流体搬送用ホースにおいて、前記バッファ層を長尺板状の発泡材をホース軸方向に所定の間隔にスパイラルに巻回した構成にすると共に、該バッファ層の内周面及び外周面に、それぞれ前記発泡材に対してスライド可能な滑面層を配置し、前記内面ゴム層及び内側補強層群が破断して該バッファ層に流体が流入したときには、前記発泡材がホース軸方向へ移動することで前記流体の圧力を緩和することを特徴とするものである。

長尺板状の発泡材がホース軸方向に隣接する側面間の間隔Ｓは、長尺板状の発泡材のホース軸方向の幅Ｌの１／３〜１／２にすることが望ましい。

滑面層は樹脂フィルムから構成し、その樹脂フィルムとしてはポリエステルを用いることが好ましい。また、発泡材はゴム材料又は樹脂材料から構成し、そのゴム材料としては天然ゴムを、樹脂材料としてはポリエチレンを、それぞれ用いることが好ましい。

本発明の流体搬送用ホースは、石油搬送用のマリンホースに好適に用いられる。

本発明の流体搬送用ホースによれば、内側補強層群と外側補強層群の間に配置されたバッファ層を長尺板状の発泡材をホース軸方向に所定間隔で巻回した構成にすると共に、そのバッファ層の内外周面に滑面層を設けるようにしたので、内側補強層群が破断して高圧流体が急激にバッファ層に流入しても、バッファ層は発泡材が衝撃を吸収しながら滑面層間をスライドしてホース軸方向へ移動するので、バッファ層の厚さを大きくしなくても高圧流体の圧力を効果的に緩和し、外側補強層群が破断しないようにすることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態からなる流体搬送用ホースの一部断面を示す。

この流体搬送用ホースにおけるホース本体１の構造は、円筒状の内面ゴム層２とカバーゴム層８との間に、複数層からなる補強層群を配置することにより構成されている。複数の補強層群は、内面ゴム層２から順に、第１内側カーカス層３、スパイラルワイヤ補強層４、第２内側カーカス層５、バッファ層６、外側カーカス層７を積層したものとなっている。

内面ゴム層２はホース内を流れる流体への耐侵食性に優れた材質から構成されている。第１内側カーカス層３は、ホース軸方向にバイアスに配列した有機繊維コードからなる複数の補強層を、層間でコードが互いに交差するように積層して構成されており、それらの層の一部がホース本体１の端部でターンバックされている。第２内側カーカス層５は、ホース軸方向にバイアスに配列した有機繊維コードからなる複数の補強層を、層間でコードが互いに交差するように積層して構成されている。これら内側カーカス層３、５は、ホース本体１に主として軸方向の強度と適度な可撓性を付与する。

スパイラルワイヤ補強層４は、金属ワイヤを所定のピッチで第１内側カーカス層３の外周にスパイラル状に巻回することにより構成され、ホース本体１に主に周方向の強度を付与すると共に、ホース本体１が湾曲したときにキンクが発生するのを防止し、更に外圧によるホース本体１の潰れを防止する。

外側カーカス層７は、内側カーカス層３、５と同様に、ホース軸方向にバイアスに配列した有機繊維コードからなる複数の補強層を、層間でコードが互いに交差するように積層することにより構成されている。

バッファ層６は、主に発泡材から構成され、第２内側カーカス層５と外側カーカス層７との間に配置されている。このバッファ層６は、高圧流体により内面ゴム層２と内側カーカス層３、５とが破断したとき、バッファ層６の発泡材がつぶれることにより高圧流体の圧力を吸収緩和して、外側カーカス層７が破断しないようにするものである。

ホース本体１には、上記の構成部材のほか、外側カーカス層７とカバーゴム層８との間に、ホース本体１に浮力を与える浮力層を設けるようにしてもよい。

このようなホース本体１において、図２に示すように、バッファ層６は、長尺で板状の発泡材１０をホース軸方向へ所定の間隔１１を空けながらスパイラルに巻回すことにより構成されている。更に、このバッファ層６の内周面と外周面には、それぞれ樹脂フィルムからなる滑面層９Ａ、９Ｂが設けられている。

発泡材１０としては、ゴム材料や樹脂材料からなり、好ましくは天然ゴムスポンジやポリエチレンスポンジを用いることができる。また、滑面層９Ａ、９Ｂは、カバーゴム層８の加硫温度でも溶融せず、かつ発泡材１０に対する摩擦抵抗が小さい樹脂フィルムから構成されていることが好ましく、例えばポリエステルフィルムを用いることができる。

このようにバッファ層６を構成することにより、図３（ａ）のような正常状態から内面ゴム層２及び内側カーカス層３、５が破断して高圧流体１２が急激に流入すると、バッファ層６の発泡材１０がつぶれて縮小変形することに加えて、発泡材１０がホース軸方向に押圧されるため、図３（ｂ）に示すように、発泡材１０が間隔１１をなくすように滑面層９Ａ、９Ｂ間を滑ってホース軸方向へ移動する。そのため、高圧流体１２の圧力が低減され、外側カーカス層７やカバーゴム層８に加わる圧力を大幅に緩和するため、外側カーカス層７やカバーゴム層８が同時破断することを防止することができる。また、このようにして圧力緩和を行うので、バッファ層６の厚さを過度に大きくする必要はなくなる。

本発明において、バッファ層６における発泡材１０が隣接する側面間の間隔１１のホース軸方向長さＳは、特に限定するものではないが、発泡材１０のホース軸方向長さＬの１／３〜１／２の範囲とすることが望ましい。これにより、ホース本体１への外圧によりカバーゴム層８の間隔１１に対応する部分に凹みが生じることがないようにすることができる。

本発明の流体搬送用ホースは、用途は特に限定されるものではないが、流体荷役用の大口径ホースとして好ましく適用され、特に沖合のタンカーと陸部の備蓄タンク等との間で石油を搬送するマリンホースに好適に用いることができる。

本発明の実施形態からなる流体搬送用ホースの一部断面図である。 図１のホース中のバッファ層を構成する発泡材の巻回構造を示す説明図である。 本発明のホースによる漏洩流体の圧力緩和の効果を説明する一部断面図であって、（ａ）は正常状態を、（ｂ）は内側カーカス層が破断して高圧流体が流入した状態を、それぞれ示す。

符号の説明

１ ホース本体
２ 内側ゴム層
３ 第１内側カーカス層
４ スパイラルワイヤ補強層
５ 第２内側カーカス層
６ バッファ層
７ 外側カーカス層
８ カバーゴム層
９Ａ、９Ｂ 滑面層
１０ 発泡材
１１ 間隔
１２ 高圧流体

Claims (7)

1. 内面ゴム層とカバーゴム層との間に複数層からなる補強層群を配置すると共に、これら補強層群が内外に分離された内側補強層群と外側補強層群との間に、発泡材からなるバッファ層を配置するようにした流体搬送用ホースにおいて、
   前記バッファ層を長尺板状の発泡材をホース軸方向に所定の間隔にスパイラルに巻回した構成にすると共に、該バッファ層の内周面及び外周面に、それぞれ前記発泡材に対してスライド可能な滑面層を配置し、
   前記内面ゴム層及び内側補強層群が破断して該バッファ層に流体が流入したときには、前記発泡材がホース軸方向へ移動することで前記流体の圧力を緩和する流体搬送用ホース。
2. 前記長尺板状の発泡材がホース軸方向に隣接する側面間の間隔Ｓを、該長尺板状の発泡材のホース軸方向の幅Ｌの１／３〜１／２にした請求項１に記載の流体搬送用ホース。
3. 前記滑面層が樹脂フィルムである請求項１又は２に記載の流体搬送用ホース。
4. 前記樹脂フィルムがポリエステルからなる請求項３に記載の流体搬送用ホース。
5. 前記発泡材がゴム材料又は樹脂材料からなる請求項１〜４のいずれかに記載の流体搬送用ホース。
6. 前記ゴム材料が天然ゴムであり、前記樹脂材料がポリエチレンである請求項５に記載の流体搬送用ホース。
7. 石油搬送用のマリンホースである請求項１〜６のいずれかに記載の流体搬送用ホース。

Images