(57)【要約】      （修正有）【課題】試験作業の安全性を一段と向上させることができるマリンホースの耐圧試験方法および装置を提供する。【解決手段】端部機器３、４及び受け台車５にマリンホース１１を載置し、マリンホース１１の両端の開口１３ａを密閉した状態で、その流路１２ａに加圧液体を充填して所定の内圧を負荷しつつ、距離センサ９ａ、９ｂ１〜ｂ３により検知された伸びデータ及び圧力センサ８により検知された内圧データを、内圧に応じたマリンホース１１の伸びの許容範囲が予め入力されている演算部１０ａに入力して、演算部１０ａにより許容範囲と伸びデータとを比較してマリンホース１１の不測の破損を予め把握し、伸びデータが許容範囲を外れた時に、制御部１０ｂにより加圧機構６を制御して内圧の負荷を停止し、内圧を低下させてマリンホース１１の破損を防止する。【選択図】図３
2020165799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マリンホースのホース長手方向端部をそれぞれ、離間して配置された端部機器に載置し、これら端部機器の間に配置されたホース長手方向に移動可能な受け台車に前記マリンホースのホース本体を載置して、前記マリンホースの両端の開口をそれぞれ密閉した状態に維持しながら前記マリンホースの流路に加圧液体を充填して所定の内圧を負荷するマリンホースの耐圧試験方法において、
前記端部機器の少なくとも一方をホース長手方向に移動可能にしておき、前記マリンホースの所定のホース長手方向範囲における前記マリンホースの伸びを距離センサにより検知して、この距離センサにより検知された伸びデータおよび圧力センサにより検知された内圧データを演算部に入力し、前記演算部には前記内圧に応じた前記マリンホースの伸びの許容範囲を予め入力しておき、前記許容範囲と前記伸びデータとを前記演算部により比較して、その比較結果に基づいて、前記内圧の負荷具合を制御することを特徴とするマリンホースの耐圧試験方法。
【請求項２】
前記伸びデータが前記許容範囲から外れた時に、前記内圧の負荷を停止するとともに、前記内圧を低下させる請求項１に記載のマリンホースの耐圧試験方法。
【請求項３】
前記距離センサを複数使用して前記伸びデータを検知する請求項１または２に記載のマリンホースの耐圧試験方法。
【請求項４】
それぞれの前記距離センサには、検知方式が異なる複数種類の距離センサが含まれている請求項３に記載のマリンホースの耐圧試験方法。
【請求項５】
前記所定のホース長手方向範囲として、ホース長手方向にずらした複数箇所を設定する請求項１〜４のいずれかに記載のマリンホースの耐圧試験方法。
【請求項６】
離間して配置されてマリンホースのホース長手方向端部がそれぞれ載置される端部機器と、これら端部機器の間に配置され前記マリンホースが載置されてホース長手方向に移動可能な受け台車と、前記マリンホースの両端の開口をそれぞれ密閉した状態に維持する密閉部と、前記マリンホースの流路に加圧液体を充填して所定の内圧を負荷する加圧機構と、前記マリンホースの内圧を検知する圧力センサとを備えたマリンホースの耐圧試験装置において、
前記端部機器の少なくとも一方をホース長手方向に移動可能な構成して、前記マリンホースの所定のホース長手方向範囲における前記マリンホースの伸びを検知する距離センサと、前記距離センサにより検知された伸びデータと、前記圧力センサにより検知された内圧データとが入力される演算部と、前記加圧機構の動作を制御する制御部とを有し、前記演算部には前記内圧に応じた前記マリンホースの伸びの許容範囲が予め入力されていて、前記演算部による前記許容範囲と前記伸びデータとの比較結果に基づいて、前記制御部により前記加圧機構による前記内圧の負荷具合を制御する構成にしたことを特徴とするマリンホースの耐圧試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マリンホースの耐圧試験方法および装置に関し、さらに詳しくは、試験作業の安全性を一段と向上させることができるマリンホースの耐圧試験方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マリンホースに対しては定格の耐圧性を有していることを確認するために、所定の内圧を負荷する耐圧試験が実施されている。ＯＣＩＭＦ（石油会社国際海事評議会）の規格に準拠したマリンホースには、ホース内部（流路）に水を充填して最大で定格圧力の１５０％の内圧を負荷する耐圧試験が行われる。
【０００３】
従来、マリンホースの耐圧試験方法として、離間して配置された２台のクランプ台車と、それぞれのクランプ台車の間に配置された複数台の受け台車とにマリンホースを載置した状態で試験を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１で提案されている試験方法では、これら台車に載置されたマリンホースの流路に水を充填した状態で内圧を負荷するので、内圧によってマリンホースが伸びると、これに伴ってこれら台車がガイドレールに沿って移動することになる。
【０００４】
仮にマリンホースが異常品である場合は、想定よりも低い内圧でマリンホースが破壊することがある。そして、耐圧試験前および試験中にマリンホースが異常品か否かを確認することは容易ではないため、試験業務の安全性を確保するには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２４０８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、試験作業の安全性を一段と向上させることができるマリンホースの耐圧試験方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のマリンホースの耐圧試験方法は、マリンホースのホース長手方向端部をそれぞれ、離間して配置された端部機器に載置し、これら端部機器の間に配置されたホース長手方向に移動可能な受け台車に前記マリンホースのホース本体を載置して、前記マリンホースの両端の開口をそれぞれ密閉した状態に維持しながら前記マリンホースの流路に加圧液体を充填して所定の内圧を負荷するマリンホースの耐圧試験方法において、前記端部機器の少なくとも一方をホース長手方向に移動可能にしておき、前記マリンホースの所定のホース長手方向範囲における前記マリンホースの伸びを距離センサにより検知して、この距離センサにより検知された伸びデータおよび圧力センサにより検知された内圧データを演算部に入力し、前記演算部には前記内圧に応じた前記マリンホースの伸びの許容範囲を予め入力しておき、前記許容範囲と前記伸びデータとを前記演算部により比較して、その比較結果に基づいて、前記内圧の負荷具合を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明のマリンホースの耐圧試験装置は、離間して配置されてマリンホースのホース長手方向端部がそれぞれ載置される端部機器と、これら端部機器の間に配置され前記マリンホースが載置されてホース長手方向に移動可能な受け台車と、前記マリンホースの両端の開口をそれぞれ密閉した状態に維持する密閉部と、前記マリンホースの流路に加圧液体を充填して所定の内圧を負荷する加圧機構と、前記マリンホースの内圧を検知する圧力センサとを備えたマリンホースの耐圧試験装置において、前記端部機器の少なくとも一方をホース長手方向に移動可能な構成して、前記マリンホースの所定のホース長手方向範囲における前記マリンホースの伸びを検知する距離センサと、前記距離センサにより検知された伸びデータと、前記圧力センサにより検知された内圧データとが入力される演算部と、前記加圧機構の動作を制御する制御部とを有し、前記演算部には前記内圧に応じた前記マリンホースの伸びの許容範囲が予め入力されていて、前記演算部による前記許容範囲と前記伸びデータとの比較結果に基づいて、前記制御部により前記加圧機構による前記内圧の負荷具合を制御する構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記距離センサにより検知された伸びデータおよび前記圧力センサにより検知された内圧データを演算部に入力して、前記演算部には前記内圧に応じた前記マリンホースの伸びの許容範囲を予め入力しておき、前記演算部により前記許容範囲と前記伸びデータとを比較することで、マリンホースの不測の破損を予め把握できる。そして、この比較結果に基づいて前記内圧の負荷具合を制御することで、マリンホースに不測の破損が生じることを防止することが可能になる。そのため、試験作業の安全性を一段と向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】試験対象のマリンホースがセッティングされた本発明のマリンホースの耐圧試験装置を側面視で例示する説明図である。
【図２】図１の耐圧試験装置を平面視で例示する説明図である。
【図３】マリンホースに内圧を負荷している状態の図１の耐圧試験装置を例示する説明図である。
【図４】図３の距離センサによる検知される伸びデータを平面視で例示する説明図である。
【図５】内圧の負荷条件を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のマリンホースの耐圧試験方法および装置を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１、図２に例示する本発明のマリンホースの耐圧試験装置１は、内圧Ｐを負荷した状態でのマリンホース１１の伸びＬを検知する。マリンホース１１は長手方向両端には、別のマリンホース１１を連結するためのフランジ部１３が備わっている。開口１３ａを有するそれぞれのフランジ部１３にはホース本体１２が接続されていて、フランジ部１３の間にホース本体１２が延在している。ホース本体１２の内部には流路１２ａが長手方向に連通し、流路１２ａの外周側に内面ゴム層、補強層、外面ゴム層等が順に積層されている。流路１２ａを流れる液体として原油、ガソリン、ＬＰＧ等を例示できる。
【００１３】
耐圧試験装置１は、離間して配置されてマリンホース１１のそれぞれの長手方向端部が載置される端部機器３、４と、これら端部機器３、４の間に配置される受け台車５と、加圧機構６と、圧力センサ８と、距離センサ９ａ、９ｂ（総称して距離センサ９という）と、演算部１０ａと、加圧機構６の動作を制御する制御部１０ｂとを有している。この実施形態ではさらにねじれ量センサ７が備わっている。
【００１４】
固定端部機器３は地盤（ベース面）の所定位置に固定されている。可動端部機器４および受け台車５はローラを有していて、ホース長手方向に延在するガイド２に沿って移動可能になっている。端部機器３、４の少なくとも一方をホース長手方向に移動可能な構成すればよい。したがって、マリンホース１１のそれぞれの長手方向端部が、可動端部機器４、４に載置される構成にすることもできる。
【００１５】
固定端部機器３は、一方のフランジ部１３を保持するＵ字状の保持部３ａと、このフランジ部１３の開口１３ａを密閉した状態に維持する密閉部３ｂとを有している。可動端部機器４は、他方のフランジ部１３を保持するＵ字状の保持部４ａと、このフランジ部１３の開口１３ａを密閉した状態に維持する密閉部４ｂとを有している。この実施形態では、他方の保持部４ａは保持しているフランジ部１３の周方向に回転可能になっていて、一方の保持部４ａは回転不能になっている。ねじれ量センサ７は、他方の円形のフランジ部１３の円中心を中心にして回転する保持部４ａの周方向の回転角度（回転量）をねじれ量データとして検知する。
【００１６】
この実施形態では３台の受け台車５が配置されているが、受け台車５は、マリンホース１１（ホース本体１２）の長さに応じて適切な配置数が設定されるので単数の場合も２台、４台以上の場合もある。それぞれの受け台車５は、ホース本体１２を保持するＵ字状の保持部５ａと、保持部５ａを上下移動させる昇降機構５ｂとを有している。
【００１７】
固定端部機器３の側に配置された加圧機構６、開放弁６ａはそれぞれ、流路１２ａに対して連通可能に接続されている。開放弁６ａは開弁することで流路１２ａを大気に開放し、閉弁することで流路１２ａを大気から遮断する。開放弁６ａの開閉弁は制御部１０ｂによって制御される。
【００１８】
加圧機構６と流路１２ａとを接続する接続パイプには圧力センサ８が取り付けられている。加圧機構６は、マリンホース１１の流路１２ａに加圧液体Ｗを充填して所定の内圧Ｐを負荷する。圧力センサ８はマリンホース１１の内圧Ｐ（内圧データＰ）を検知する。
【００１９】
距離センサ９は、マリンホース１１の所定のホース長手方向範囲におけるマリンホース１１の伸びＬ(伸びデータＬ)を逐次検知する。この実施形態では、レーザ光を照射する照射部９ａ（９ａ1、９ａ2、９ａ3）とレーザ光を反射する反射部９ｂ（９ｂ1、９ｂ2、９ｂ3）とを有する距離センサ９が採用されている。距離センサ９としては様々な公知のタイプを用いることができ、例えば、ワイヤーエンコーダ等を用いることもできる。或いは、可動端部機器４およびそれぞれの受け台車５のホース長手方向の移動量を検知する距離計を距離センサ９として用いることもできる。
【００２０】
伸びＬを検知する所定のホース長手方向範囲は、１箇所にすることもできるが複数箇所にすることもできる。この実施形態では、固定端部機器３に３つの照射部９ａ（９ａ1、９ａ2、９ａ3）が設置され、可動端部機器４に１つの反射部９ｂ1が設置され、ホース本体１２の外周面にホース長手方向に間隔をあけて２つの反射部９ｂ2、９ｂ3が設置されている。したがって、照射部９ａ1と反射部９ｂ1の間（マリンホース１１の全長）、照射部９ａ2と反射部９ｂ2の間、照射部９ａ3と反射部９ｂ3の間の３箇所が、所定のホース長手方向範囲として設定されている。伸びＬを検知する所定のホース長手方向範囲を１箇所にする場合は、マリンホース１１の全長を検知する範囲にすることが好ましい。
【００２１】
演算部１０ａには、距離センサ９により検知された伸びデータＬと、圧力センサ８により検知された内圧データＰとが入力される。ねじれ量センサ７により検知されたねじれ量データも演算部１０ａに入力される。演算部１０ａには内圧Ｐに応じたマリンホース１１の伸びＬの許容範囲Ｌａが予め入力されている。この許容範囲Ｌａはシミュレーション計算や過去の試験実績値、製品規格などに基づいて適切な範囲に設定される。
【００２２】
以下、この耐圧試験装置１を用いて耐圧試験を行う手順の一例を説明する。
【００２３】
まず、図１、図２に例示するように、検査対象のマリンホース１１の両端部（フランジ部１３）をそれぞれ固定端部機器３の保持部３ａ、可動端部機器４の保持部４ａに載置し、ホース本体１２を受け台車５の保持部５ａに載置して、マリンホース１１を耐圧試験装置１にセットする。このセット作業はマリンホース１１を吊り上げるクレーン等を用いて行う。
【００２４】
それぞれの保持部５ａの高さ位置は、マリンホース１１が全長に渡って実質的に上下高さが一定になるように調整してマリンホース１１を一直線状にセットする。反射部９ｂ2、９ｂ3は適宜のタイミングでホース本体１２に取り付ける。
【００２５】
次いで、それぞれの開口１３ａを密閉部３ｂ、４ｂにより密閉した状態にする。その後、加圧機構６により供給した加圧液体Ｗを流路１２ａに充填する。加圧液体Ｗとしては水が使用されるが、必要に応じた液体（例えばケロシンなど）が使用される。開放弁６ａは閉弁した状態である。
【００２６】
このように両端の開口１３ａをそれぞれ密閉した状態に維持しながら加圧機構６により流路１２ａに加圧液体Ｗを充填して所定の内圧Ｐを負荷する。ホース本体１２は、内圧Ｐが負荷されることによりホース長手方向に延びる。ここで、マリンホース１１の一端部が固定端部機器３に対して不動状態に固定されているので、ホース本体１２が伸びることにより、図３に例示するように可動端部機器４およびそれぞれの受け台車５がガイド２に沿ってホース長手方向に移動する。
【００２７】
この耐圧試験中に、圧力センサ８では内圧Ｐ（内圧データＰ）を検知し、距離センサ９では伸びＬ(伸びデータＬ)を検知する。図４に例示するように、それぞれの距離センサ９（９a1と９b1、９a2と９b2、９a3と９b3）によって、マリンホース１１の初期時点での初期長さＬf（Ｌf1、Ｌf2、Ｌf3）が検知されてそのデータが演算部１０ａに入力、記憶される。図４では初期時点の反射部９b1、９b2、９b3を破線で示している。
【００２８】
その後、内圧Ｐをさらに高くしてホース本体１２がさらに伸びた時にそれぞれの距離センサ９が検知した長さＬx（Ｌx1、Ｌx2、Ｌx3）が演算部１０ａに入力される。演算部１０ａでは、それぞれの距離センサ９が検知した長さＬxからそれぞれの初期長さＬfを差し引くことにより、初期時点からその時点までの伸びＬ１、Ｌ２、Ｌ３が算出される。即ち、距離センサ９a1、９b1によって伸びデータＬ１＝Ｌx1−Ｌf1が検知され、距離センサ９a2、９b2によって伸びデータＬ２＝Ｌx2−Ｌf2が検知され、距離センサ９a3、９b3によって伸びデータＬ３＝Ｌx3−Ｌf3が検知される。それぞれの伸びデータＬ１、Ｌ２、Ｌ３として、無次元化した伸びひずみ（Ｌx1−Ｌf1）／Ｌf1、（Ｌx2−Ｌf2）／Ｌf2、（Ｌx3−Ｌf3）／Ｌf3を用いることもできる。
【００２９】
演算部１０ａは予め入力されている許容範囲Ｌａと伸びデータＬとを比較する。この比較結果に基づいて、制御部１０ｂにより加圧機構６による内圧Ｐの負荷具合が制御される。具体的には、伸びデータＬが許容範囲Ｌａを超えている場合は、ホース本体１が想定以上に伸びているので破損する可能性があると判断される。一方、伸びデータＬが許容範囲Ｌａよりも低い場合は、可動端部機器４や受け台車５がガイド２に沿って円滑に移動していない不具合などが発生している可能性があると判断される。
【００３０】
そこで、演算部１０ａによる許容範囲Ｌａと伸びデータＬとの比較結果に基づいて、伸びデータＬが許容範囲Ｌａから外れた時に、加圧機構６による内圧Ｐの負荷を停止する制御を行う。さらには、制御部１０ｂによって開放弁６ａを開弁して内圧Ｐを低下させる制御を行うとよい。このような制御を行うことで、マリンホース１１が異常品であった場合など、マリンホース１１の不測の破損が生じることを防止できる。そのため、試験作業の安全性を一段と向上させることが可能になる。
【００３１】
耐圧試験中は、圧力センサ８による内圧Ｐの検知、距離センサ９による伸びデータＬの検知を逐次行うとよい。そして、許容範囲Ｌａと伸びデータＬとの比較結果に基づいて、制御部１０ｂにより加圧機構６による内圧Ｐの負荷具合を逐次制御するとよい。
【００３２】
内圧Ｐは予め設定されている負荷条件に基づいて負荷される。この負荷条件は図５に例示するようにバンピング試験（細い実線で示す部分）の後にインパルス試験（太い実線で示す部分）を行うように設定される。バンピング試験では、内圧Ｐをゼロからマリンホース１１の定格使用圧力（ＲＷＰ）まで上昇させた後に再びゼロに戻るまでを１サイクルとし、これを１５サイクル繰り返す。１サイクルはマリンホース１１の呼び径に基づいて設定され、５０ｍｍにつき１秒程度である（呼び径１５０ｍｍでは３秒、呼び径６００ｍｍでは１２秒）。
【００３３】
バンピング試験の後に内圧Ｐを０．７ｂａｒに維持した状態で距離センサ９により伸びＬ(伸びデータＬ)を検知する。この状態の時に検知した長さを初期長さＬfとしてする。
【００３４】
インパルス試験では、内圧Ｐを０．７ｂａｒから５分間で定格使用圧力の５０％まで上昇させてその状態を１０分間維持する。この状態の時に伸びデータＬ、ねじれ量データを検知する。この時の伸びデータＬは許容範囲Ｌａと比較される主要な指標データとなる。その後、内圧Ｐを５分間でゼロまで降下させた後、５分間で定格使用圧力まで上昇させてその状態を１０分間維持する。この状態の時に伸びデータＬ、ねじれ量データを検知する。この時の伸びデータＬも許容範囲Ｌａと比較される主要な指標データとなる。
【００３５】
その後、内圧Ｐを５分間で定格使用圧力から定格使用圧力の１５０％まで上昇させてその状態を５分間維持する。その後、内圧Ｐを５分間で定格使用圧力の１５０％からゼロまで降下させて１５分間維持してから０．７ｂａｒまで上昇させて維持する。この状態の時に伸びデータＬを検知する。この時の伸びデータＬも許容範囲Ｌａと比較される主要な指標データとなる。
【００３６】
上記のとおり本発明によれば、予め設定された伸びＬの許容範囲Ｌａと距離センサ９により検知された伸びデータＬとを比較することで、マリンホース１１の不測の破損を予め把握できる。そして、この比較結果に基づいて制御部１０ｂによって内圧Ｐの負荷具合を制御することで、マリンホース１１が異常品であった場合など、マリンホース１１の不測の破損が生じることを防止できる。そのため、試験作業の安全性を一段と向上させることが可能になる。
【００３７】
マリンホース１１の不測の破損を予め防止できるので、マリンホース１１の全体を覆う安全カバーなどを設置しなくても十分に安全性を確保できる。安全カバーを使用しない場合は、使用する場合に比して、マリンホース１１のセッティング等に要する時間が短縮できるので試験作業の効率化を図ることができるメリットもある。
【００３８】
この実施形態では、内圧Ｐとマリンホース１１（ホース本体１２の）のねじれ量との関係も把握することもできる。
【００３９】
同じホース長手方向範囲に対して、複数の距離センサ９を使用して伸びデータＬを検知するとよい。この場合、同じ内圧Ｐ時点でのそれぞれの距離センサ９により検知された伸びデータＬどうしを演算部１０ａによって比較して、それぞれの伸びデータどうしの差の最大値が予め設定された許容誤差範囲であるか否かを判断する。比較の結果、許容誤差範囲を外れている場合は、いずれかの距離センサ９が故障していると判断することができる。
【００４０】
この実施形態のように、それぞれの距離センサ９には検知方式が同じタイプの距離センサを用いるだけでなく、検知方式が異なる複数種類の距離センサ９を含めることもできる。例えば、距離センサ９として、レーザ光センサとワイヤーエンコーダとを一緒に使用することもできる。異なる検知方式の距離センサ９を混在させて使用することで、特定の検知方式の距離センサ９に特有のトラブルが生じる条件下であっても、他の種類の距離センサ９は正常に機能させることができる。これにより、それぞれの距離センサ９に異常が発生しているか否かを把握し易くなる。
【００４１】
この実施形態では、ホース長手方向にずらした複数箇所のホース長手方向範囲で伸びＬを検知するので、それぞれの範囲における伸びＬの状況を把握できる。したがって、伸びＬに異常がある範囲（異常がありそうな範囲）、異常がない範囲（異常がなさそうな範囲）を識別することが可能になる。それ故、ホース本体１に局部的な異常がある場合にはその異常箇所を特定し易くなるメリットがある。
【符号の説明】
【００４２】
１  耐圧試験装置
２  ガイド
３  固定端部機器
３ａ  保持部
３ｂ  密閉部
４  可動端部機器
４ａ  保持部
４ｂ  密閉部
５  受け台車
５ａ  保持部
５ｂ  昇降機構
６  加圧機構
６ａ  開放弁
７  ねじれ量センサ
８  圧力センサ
９（９ａ、９ｂ）  距離センサ
９ａ（９ａ1、９ａ2、９ａ3）  照射部
９ｂ（９ｂ1、９ｂ2、９ｂ3）  反射部
１０ａ  演算部
１０ｂ  制御部
１１  マリンホース
１２  ホース本体
１２ａ  流路
１３  フランジ部
１３ａ  開口
Ｗ  加圧液体
【図１】
2020165799.tif 000003
【図２】
2020165799.tif 000004
【図３】
2020165799.tif 000005
【図４】
2020165799.tif 000006
【図５】
2020165799.tif 000007