(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の測定用容器に設けられた開口部が水中にある塗装板の塗装面に面するように、前記測定用容器を前記水中に設置する設置ステップと、
前記測定用容器内に気体を送気して、前記測定用容器内に満たされた水を前記測定用容器外に排出する排出ステップと、
前記測定用容器内に充填された前記気体と接触する前記塗装板を前記開口部にて検査する検査ステップと、
前記測定用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定された中空状のバランス用容器に気体を送気して、前記バランス用容器内に満たされた水を前記バランス用容器外に排出し、浮力によって前記測定用容器の姿勢を調整する調整ステップと
を備える水中塗装検査方法。
【請求項２】
前記設置ステップは、前記測定用容器と前記塗装板とを連結部によって固定するステップを含む請求項１に記載の水中塗装検査方法。
【請求項３】
前記連結部は、前記塗装板に対して磁力によって固定可能なマグネット部材を有する請求項２に記載の水中塗装検査方法。
【請求項４】
水中にある塗装板の塗装面に面する開口部が設けられ、前記水中に設置された後、内部に満たされた水が排出されて前記内部に充填された気体と接触する前記塗装板を前記開口部にて検査することが可能な中空状の測定用容器と、
前記測定用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定され、内部に満たされた水が排出されて、浮力によって前記測定用容器の姿勢を調整することが可能な中空状のバランス用容器と
を備える水中塗装検査装置。
【請求項５】
中空状の作業用容器に設けられた開口部が水中にある板の作業面に面するように、前記作業用容器を前記水中に設置する設置ステップと、
前記作業用容器内に気体を送気して、前記作業用容器内に満たされた水を前記作業用容器外に排出する排出ステップと、
前記作業用容器内に充填された前記気体と接触する前記板に対して前記開口部にて作業する作業ステップと、
前記作業用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定された中空状のバランス用容器に気体を送気して、前記バランス用容器内に満たされた水を前記バランス用容器外に排出し、浮力によって前記作業用容器の姿勢を調整する調整ステップと
を備える水中作業方法。
【請求項６】
水中にある板の作業面に面する開口部が設けられ、前記水中に設置された後、内部に満たされた水が排出されて前記内部に充填された気体と接触する前記板に対して前記開口部にて検査することが可能な中空状の作業用容器と、
前記作業用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定され、内部に満たされた水が排出されて、浮力によって前記作業用容器の姿勢を調整することが可能な中空状のバランス用容器と
を備える水中作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中にある塗装板を検査する水中塗装検査方法、水中塗装検査装置、水中作業方法及び水中作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油備蓄基地における貯油設備として、海上に浮遊する貯蔵船を使用するものがある（洋上タンク方式）。貯蔵船は、例えば図１０及び図１１に示すような外観を有しており、１隻の大きさが例えば長さ390m×巾97m×深さ27.6mであって、88万キロリットルの石油を貯蔵できる。貯蔵船は、例えば５年に１回修繕ドックまで曳航されて入渠し、定期検査で開放点検や塗装補修工事等が行われる。
【０００３】
特許文献１には、船舶及び水中構築物の外板などの水面下の被塗面に水中硬化型塗料等を自動的に塗装するための水中自動塗装装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５８−４７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯蔵船の船底外板及び船側外板の塗装補修工事では、既存の塗膜の状況を予め調査することは、工事内容を決定する上で重要である。調査方法としては、入渠前に、水中で塗膜の外観状況を目視確認することが一般的である。しかし、目視確認では、塗膜の膜厚や付着力まで把握できない。そのため、入渠前に、下地処理や補修塗装の詳細な仕様を決定することは困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、水中にある塗装板の塗膜状況を正確に検査することが可能な水中塗装検査方法、水中塗装検査装置、水中作業方法及び水中作業装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の水中塗装検査方法、水中塗装検査装置、水中作業方法及び水中作業装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る水中塗装検査方法は、中空状の測定用容器に設けられた開口部が水中にある塗装板の塗装面に面するように、測定用容器を水中に設置する設置ステップと、測定用容器内に気体を送気して、測定用容器内に満たされた水を測定用容器外に排出する排出ステップと、測定用容器内に充填された気体と接触する塗装板を開口部にて検査する検査ステップと、測定用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定された中空状のバランス用容器に気体を送気して、バランス用容器内に満たされた水をバランス用容器外に排出し、浮力によって測定用容器の姿勢を調整する調整ステップとを備える。
【０００８】
この発明によれば、中空状の測定用容器は開口部を有し、開口部が水中にある塗装板の塗装面に面するように、測定用容器が水中に設置される。そして、測定用容器内に気体が送気されることによって、測定用容器内に満たされた水が測定用容器外に排出される。その結果、塗装板は、測定用容器内に充填された気体と開口部にて接触し、気体と接触した状態の塗装板が開口部で検査される。すなわち、通常時に水中に設置されている塗装板の表面が、測定用容器内で気体と接触して乾燥されるため、乾燥状態の塗装板を検査でき、正確な検査結果を得ることができる。また、測定用容器内に気体を送気する前は、内部に水が満たされており、水中で測定用容器を運搬することが容易であり、測定用容器内に気体を送気することによって、測定用容器は水中で浮力を受けて、水中での落下を防止できる。ここで、塗装板とは、例えば船舶の船底底板又は船側外板、海や川等に設置される水中構築物の塗装された外板などである。
【０００９】
上記発明において、測定用容器の外面に中空状のバランス用容器が固定され、バランス用容器に気体を送気して、バランス用容器内に満たされた水をバランス用容器外に排出してもよい。
【００１０】
この発明によれば、中空状のバランス用容器が測定用容器と共に水中に設置され、バランス用容器内に気体が送気されて、バランス用容器内に満たされた水がバランス用容器外に排出される。その結果、バランス用容器内に気体を送気する前は、水中でバランス用容器を運搬することが容易であり、バランス用容器内に気体を送気することによって、バランス用容器は水中で浮力を受けて、バランス用容器と連結された測定用容器を水中で安定して支持できる。
【００１１】
上記発明において、設置ステップは、測定用容器と塗装板とを連結部によって固定するステップを含んでもよい。
【００１２】
この発明によれば、測定用容器は、塗装板に対して連結部によって固定されるため、測定用容器が塗装板に対して水中でずれることを防止できる。特に、水中で鉛直又は鉛直に近い状態にある塗装板を測定する際に、測定用容器が上昇することを防止でき、安定した状態での測定が可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る水中塗装検査装置は、水中にある塗装板の塗装面に面する開口部が設けられ、水中に設置された後、内部に満たされた水が排出されて内部に充填された気体と接触する塗装板を開口部にて検査することが可能な中空状の測定用容器と、測定用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定され、内部に満たされた水が排出されて、浮力によって測定用容器の姿勢を調整することが可能な中空状のバランス用容器とを備える。
【００１４】
この発明によれば、中空状の測定用容器は開口部を有し、開口部が水中にある塗装板の塗装面に面するように、測定用容器が水中に設置される。そして、測定用容器内に気体が送気されることによって、測定用容器内に満たされた水が測定用容器外に排出される。その結果、塗装板は、測定用容器内に充填された気体と開口部にて接触し、気体と接触した状態の塗装板が開口部で検査される。すなわち、通常時に水中に設置されている塗装板の表面が、測定用容器内で気体と接触して乾燥されるため、乾燥状態の塗装板を検査でき、正確な検査結果を得ることができる。
また、本発明に係る水中作業方法は、中空状の作業用容器に設けられた開口部が水中にある板の作業面に面するように、作業用容器を水中に設置する設置ステップと、作業用容器内に気体を送気して、作業用容器内に満たされた水を作業用容器外に排出する排出ステップと、作業用容器内に充填された気体と接触する板に対して開口部にて作業する作業ステップと、作業用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定された中空状のバランス用容器に気体を送気して、バランス用容器内に満たされた水をバランス用容器外に排出し、浮力によって作業用容器の姿勢を調整する調整ステップとを備える。
また、本発明に係る水中作業装置は、水中にある板の作業面に面する開口部が設けられ、水中に設置された後、内部に満たされた水が排出されて内部に充填された気体と接触する板に対して開口部にて検査することが可能な中空状の作業用容器と、作業用容器の互いに対向する２側面のみの外面下部側に固定され、内部に満たされた水が排出されて、浮力によって作業用容器の姿勢を調整することが可能な中空状のバランス用容器とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水中にある塗装板の塗膜状況を正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る船底外板の水中塗装検査装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の変形例に係る船側外板の水中塗装検査装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る船底外板の水中塗装検査装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る船底外板の水中塗装検査装置を示す断面図である。
【図５】測定用容器及びシール部材を示す断面図である。
【図６】検査地点を示す平面図である。
【図７】テストピースを示す断面図である。
【図８】テストピースを示す斜視図である。
【図９】テストピースを示す部分拡大断面図である。
【図１０】貯蔵船を示す平面図である。
【図１１】貯蔵船を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、図１及び図３を参照して、本発明の第１実施形態の船底外板水中塗装検査装置１の構成について説明する。船底外板水中塗装検査装置１は、例えば備蓄中の貯蔵船２０の塗装された船底外板２２を検査するために使用される。ここで、貯蔵船２０とは、石油を備蓄することが可能な船舶であり、石油備蓄基地における貯油設備として使用される。貯蔵船２０は、図１０及び図１１に示すような外観を有しており、１隻の大きさが例えば長さ390m×巾97m×深さ27.6mであって、88万キロリットルの石油を貯蔵できる。
【００１８】
船底外板水中塗装検査装置１は、測定用容器（止水ボックス）３とバランス用容器（浮力タンク）４などからなる。船底外板水中塗装検査装置１は、水中に乾燥空間を作ることができ、船底外板２２の塗装面を乾燥させて、入渠せずに水面下で塗膜の膜厚や付着力を測定できる。
【００１９】
測定用容器３は、例えば中空の直方体形状を有しており、例えば幅800mm×奥行き1500mm×高さ500mmのサイズ、すなわち、検査員としてのダイバーＤが作業可能なスペースを確保できるサイズである。測定用容器３は、図３に示すように、一面に第１開口部３ａが形成される。第１開口部３ａは、検査時、船底外板２２に面する。また、測定用容器３は、第１開口部３ａが形成された面に対向する面に第２開口部３ｂが形成される。測定用容器３の外面には、二つのバランス用容器４が固定され、測定用容器３とバランス用容器４とで一体化されている。
【００２０】
測定用容器３は、検査時に、第１開口部３ａがシール部材９を介して船底外板２２の塗装面に面して取り付けられる。そして、図４に示すように、外部から測定用容器３内部へ空気が送気され、測定用容器３内に満たされた水が測定用容器３外に排出される。検査時には、測定用容器３内に満たされた水は全て排出され、測定用容器３内の水面は測定用容器３の下端部に位置する。測定用容器３の高さが500mmであれば、ダイバーは、測定用容器３内の水面から船底外板２２まで容易に手が届き、検査を確実に行うことができる。
【００２１】
測定用容器３内に空気が送気されて水が排出された結果、船底外板２２は、測定用容器３内に充填された空気と第１開口部３ａにて接触し、空気と接触した状態の船底外板２２が第１開口部３ａで検査される。この第１開口部３ａで検査可能な船底外板２２の塗装面を、図４及び図６中にて、検査面Ａとして示す。検査員としてのダイバーは、第２開口部３ｂを介して、検査面Ａに到達できる。通常時に水中にある船底外板２２表面は、測定用容器３内で空気と接触して乾燥されるため、乾燥状態の船底外板２２が検査対象となり、正確な検査結果を得ることができる。なお、測定用容器３内に送気される気体は、窒素などでもよい。
【００２２】
また、測定用容器３内に空気が送気される前、測定用容器３内に水が充填している間は、内部に水が満たされており、水中で測定用容器３を運搬することが容易である。そして、船底外板２２に取り付けられた後、シール部材９で密閉された測定用容器３内に空気が送気されることによって、測定用容器３は水中で浮力を受けて、水中での落下を防止できる。
【００２３】
バランス用容器４は、例えば中空の直方体形状を有しており、例えば幅400mm×奥行き1500mm×高さ300mmのサイズである。バランス用容器４は、図３に示すように、一面にのみ第３開口部４ａが形成される。測定用容器３の第２開口部３ｂとバランス用容器４の第３開口部４ａは、同一側に開口している。
【００２４】
バランス用容器４は、測定用容器３と共に水中に設置され、バランス用容器４内に空気が送気されて、バランス用容器４内に満たされた水がバランス用容器４外に排出される。その結果、バランス用容器４の全容量に空気が送気される前、すなわちバランス用容器４内に空気と水の両方が充填している間は、浮力によって姿勢が調整されて、水中で測定用容器３とバランス用容器４を容易に運搬できる。そして、検査時には、バランス用容器４内に満たされた水は全て排出され、バランス用容器４内の水面はバランス用容器４の下端部に位置する。バランス用容器４の全容量に空気が送気されることによって、バランス用容器４は水中で浮力を受けて、バランス用容器４と連結された測定用容器３を水中で安定して支持できる。
【００２５】
測定用容器３及びバランス用容器４は、没水後に空気が内部に送気されるため、測定用容器３及びバランス用容器４の内圧と外圧が等しくなる。したがって、測定用容器３及びバランス用容器４は、自重による変形を考慮するだけの強度計算をすれば、製作可能である。
【００２６】
測定用容器３及びバランス用容器４は、図１及び図３に示すように、側面にエア抜きバルブ８を有する。エア抜きバルブ８は、検査終了後、検査時に満たされた空気を外部に排出させて、内部に水を浸入させる。これによって、測定用容器３を船底外板２２から離隔させて、容易に運搬することができる。
【００２７】
また、測定用容器３及びバランス用容器４は、図１及び図３に示すように、側面に固定部材７が設けられる。固定部材７は、ターンバックル６の端部に設けられた引掛け金具が掛かる形状を有し、ターンバックル６と連結される。
【００２８】
マグネット部材５は、一端に磁石を有し、鋼製の船底外板２２に磁力によって固定される。また、マグネット部材５は、図３に示すように、他端に固定部材５ａが設けられる。固定部材５ａは、ターンバックル６の端部に設けられた引掛け金具が掛かる形状を有し、ターンバックル６と連結される。
ターンバックル６は、長さ調整が可能な締め付け部材であり、一端がマグネット部材５と連結され、他端が固定部材７と連結される。
マグネット部材５、ターンバックル６及び固定部材７は、連結部を構成する。これらのマグネット部材５、ターンバックル６及び固定部材７によって、測定用容器３及びバランス用容器４は、船底外板２２に固定され、船底外板２２に対して位置ずれが生じにくくなり安全に検査ができる。
【００２９】
シール部材９は、測定用容器３の第１開口部３ａの縁部分に沿って設けられる。シール部材９は、測定用容器３が船底外板２２に面して取り付けられるとき、船底外板２２に密着して、測定用容器３内部への浸水を防止する。測定用容器３の第１開口部３ａは、例えば図５に示すような構成を有する。すなわち、測定用容器３の端部に、シール部材９を挟みつつ固定する支持部材３ｃ，３ｄが設けられる。
【００３０】
次に、図２を参照して、本実施形態の変形例の船側外板水中塗装検査装置２の構成について説明する。船側外板水中塗装検査装置２は、例えば備蓄中の貯蔵船２０の塗装された船側外板２１を検査するために使用される。
【００３１】
船側外板水中塗装検査装置２は、測定用容器３などからなり、上述の船底外板水中塗装検査装置１と異なり、バランス用容器４は設けられない。測定用容器３は、例えば直方体の中空の直方体形状を有しており、例えば幅800mm×奥行き1500mm×高さ800mmのサイズである。船側外板水中塗装検査装置２は、図２に示すように、一面に第１開口部３ａが形成される。第１開口部３ａは、検査時、船側外板２１の塗装面に面する。また、測定用容器３は、第１開口部３ａが形成された面に直交する面であって、海底側の面に第２開口部３ｂが形成される。
【００３２】
測定用容器３は、図２に示すように、下端部が測定用容器３よりも下側に設けられる例えばアルミニウム製の犠牲陽極材１０に、固定部材７、ターンバックル６及びワイヤ１１を介して接続される。これにより、測定用容器３が浮き上がることを防止でき、安定した状態での測定が可能となる。犠牲陽極材１０は、船舶の船底外板２２及び船側外板２１のための外板防食塗装と併用される複合防食用部材である。
【００３３】
次に、船底外板水中塗装検査装置１、船側外板水中塗装検査装置２を用いた水中塗装検査方法について説明する。
初めに、船底外板水中塗装検査装置１の取り付けについて説明する。
まず、図１０及び図１１に示す船舶２０の船底外板２２の検査地点において、船底外板水中塗装検査装置１の取り付け箇所に付着している海洋生成物を完全に除去する。
【００３４】
そして、測定用容器３とバランス用容器４からなる船底外板水中塗装検査装置１が、船底外板２２の検査地点まで水中を運搬される。この際、船底外板水中塗装検査装置１のバランス用容器４内に空気が送気されることによって、船底外板水中塗装検査装置１のバランスが保たれながら運搬される。また、検査地点には、船底外板水中塗装検査装置１取り付けのためのマグネット５が磁力によって固定される。
【００３５】
検査地点に到達後、船底外板水中塗装検査装置１は、マグネット５、ターンバックル６を使用して固定される。ターンバックル６を増し締めすることによって、シール部材９が船底外板２２と測定用容器３の間で圧縮され、測定用容器３が船底外板２２に対して密着固定される。
【００３６】
次に、測定用容器３とバランス用容器４の内部に乾燥空気が送気され、内部の海水が測定用容器３とバランス用容器４の外部に排水される。検査地点１箇所について数〜数十時間乾燥空気を送気し続けることで、船底外板２２は完全な乾燥状態になる。
【００３７】
船側外板水中塗装検査装置２については、バランス用容器４がないが、船側外板２１の検査地点までは水中（海面上）を簡易式フロター（エアーでのバルーン）にて運搬されて、船側外板水中塗装検査装置２は、船側外板２１に取り付けられる。そして、測定用容器３の内部に乾燥空気が送気されることによって、船側外板２１は完全な乾燥状態になる。
【００３８】
次に、水中塗装検査のうち、テストピース１２を使用した付着力試験について説明する。付着力試験は、例えばエルコメーター社製の引張付着試験機を使用して行われる。付着力試験は、例えば、船底全体のうち４箇所、船側のうち喫水線Ｈより500mm下側の地点（図２参照）８箇所で行われる。
【００３９】
まず、テストピース（ドーリ：テスト用ジグ）１２の取り付け部分及びその周囲の海洋生成物を完全に除去する。テストピース１２は、例えば直径20mmの高張力アルミニウム製であり、図７及び図８に示すように、つば１２ａ、中間部１２ｃ及び接着部１２ｂからなる。そして、測定用容器３内の船底外板２２又は船側外板２１の塗膜面が乾燥した後、テストピース１２の接着面と船底外板２２又は船側外板２１の試験面に付着している塩分や油分等をシンナーによって除去する。
【００４０】
次に、テストピース１２の接着面に規定の接着剤１３を塗布し、テストピース１２を船底外板２２又は船側外板２１に接着する。テストピース１２による測定点は、例えば図６に示すように、１箇所の検査面Ａにつき例えば４点である。その後、所定時間、例えば１日間、接着剤１３を乾燥させる。接着剤１３は、例えばエポキシ樹脂接着剤である。
【００４１】
乾燥後、図９に示すように、専用のカッター３０を使用して、テストピース１２の外周に沿って、塗装面２４を船底外板２２又は船側外板２１の素地外板２３まで切断する。これによって、テストピース１２を引っ張る際、テストピース１２の接着面のみに引張り力が加わり、テストピース１２の接着面以外に力が加わるのを防止できる。
【００４２】
次に、規定の引張付着試験機によって、テストピース１２を引っ張らせ、素地外板２３からテストピース１２と塗装面２４を剥離させる。具体的には、図７に示すテストピース１２のつば１２ａを試験機に固定し、その後、引張付着試験機がテストピース１２を引っ張る。そして、テストピース１２と塗装面２４が素地外板２３から剥離したときの引張付着試験機の指示計の値が付着力として表示される。
【００４３】
以上の引張付着試験機を用いた付着力試験は、船底外板２２又は船側外板２１が乾燥しているため、大気中で行う塗装面に対する付着力試験と同じ操作方法で引張付着試験機を操作でき、正確な測定結果を得ることができる。
【００４４】
また、各検査地点における塗装面２３の膜厚計測についても、乾燥条件下での検査が可能である。なお、ダイバーＤによる作業のため、船底外板２２又は船側外板２１にマグネットを取り付けて、マグネットからケーブルを使用して板材を吊るす等して、仮設足場を設けておくことで、安全かつ確実に検査を実施できる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態によれば、従来不可能であった没水箇所の水中塗装検査（膜厚計測、付着力試験）が入渠前に可能となる。その結果、下地処理や補修塗装の詳細な仕様を入渠前に決定することができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、貯蔵船２０の船側外板２１や船底外板２２の塗膜状況を検査する場合について示したが、本発明は、その他の船舶や水中構築物の水面下にある塗装された外板などの塗膜状況を検査する場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  船底外板水中塗装検査装置
２  船側外板水中塗装検査装置
３  測定用容器
３ａ  第１開口部
３ｂ  第２開口部
４  バランス用容器
４ａ  第３開口部
５  マグネット部材（連結部）
６  ターンバックル（連結部）
７  固定部材（連結部）
８  エア抜きバルブ
９  シール部材
２１  船側外板（塗装板）
２２  船底外板（塗装板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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