(57)【要約】【課題】摩耗性物質輸送用の輸送管に関し、輸送管の摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知する摩耗検知機能をもつ輸送管、摩耗検知方法、及び輸送管の運用方法を提供すること。【解決手段】摩耗性物質１と液体の混合したスラリー又は摩耗性物質１の輸送に用いる輸送管１０であって、輸送管１０が内管１１と内管外層１２を有し、内管外層１２が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて内管１１の色と異なる複数の色により色分けされた構造を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩耗性物質と液体の混合したスラリー又は前記摩耗性物質の輸送に用いる輸送管であって、前記輸送管が内管と内管外層を有し、前記内管外層が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて前記内管の色と異なる複数の色により色分けされた構造を備えていることを特徴とする摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項２】
前記内管の色を黒色又は暗色で形成し、前記内管外層の前記複数の色を前記内管の色よりも明るい色で形成したことを特徴とする請求項１に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項３】
前記内管外層を光学的に透過性の材料で形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項４】
前記内管外層の比重を、前記スラリーの前記液体の比重未満としたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項５】
前記内管外層の比重を、前記スラリーの前記液体の比重と同等にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項６】
前記内管外層の内面と外面とも前記複数の色が、同一の管軸周りの前記角度範囲又は長手方向の前記位置範囲に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項７】
前記内管外層は、前記複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が螺旋状に巻回された構造であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項８】
前記内管外層の外側に、さらに第２内管外層を有し、前記第２内管外層の色が前記内管外層の前記複数の色と異なる色であることを特徴とする請求項１から請求項７のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項９】
前記内管外層の外側に、さらに第２内管外層、第３内管外層を有し、前記第２内管外層の色が前記内管の色及び前記内管外層の前記複数の色と異なる色で形成され、前記第３内管外層の色が前記内管外層の前記複数の色と同色で、管軸周りの前記角度範囲に応じて、又は長手方向の前記位置範囲に応じて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項１０】
摩耗性物質と液体の混合したスラリー又は前記摩耗性物質の輸送に用いる輸送管であって、前記輸送管が内管と内管外層を有し、前記内管外層が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて複数のマーカーにより区分けされた構造を備えたことを特徴とする摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項１１】
前記輸送管が可撓性を有したホースであることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管を用いた摩耗検知方法であって、前記輸送管の内側から露出した前記内管外層の色を視覚的に識別する及び／又は前記内管外層の摩耗粉の色を視覚的に識別することにより、摩耗及び／又は摩耗箇所を検知することを特徴とする摩耗検知方法。
【請求項１３】
前記摩耗粉の濃度又は量を測定することにより前記摩耗箇所の摩耗量を推定することを特徴とする請求項１２に記載の摩耗検知方法
【請求項１４】
露出した前記内管外層の色を前記輸送管の内側から視覚的に識別するに当り、前記輸送管の外側から光を当てることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の摩耗検知方法。
【請求項１５】
露出した前記内管外層の色を前記輸送管の外側から視覚的に識別するに当り、前記輸送管の内側から光を当てることを特徴とする請求項３を引用する請求項１２又は請求項１３に記載の摩耗検知方法。
【請求項１６】
前記輸送管の内側から当てる前記光を可動式の照明手段を用いて当てたことを特徴とする請求項１５に記載の摩耗検知方法。
【請求項１７】
請求項１から請求項１１のうちの１項に記載の摩耗検知機能をもつ輸送管を用いた摩耗検知方法であって、輸送系統の摩耗の想定される箇所にのみ摩耗検知機能をもつ前記輸送管を用いたことを特徴とする摩耗検知方法。
【請求項１８】
請求項１２から請求項１７のうちの１項に記載の摩耗検知方法を用いた輸送管の運用方法であって、管軸周りの前記角度範囲を検知した前記摩耗箇所を、異なった前記角度範囲に移動させることを特徴とする輸送管の運用方法。
【請求項１９】
前記異なった角度範囲に移動させるように、管軸周りに前記輸送管を回転させることを特徴とする請求項１８に記載の輸送管の運用方法。
【請求項２０】
前記異なった角度範囲に移動させるように、前記輸送管を可撓性を持たせて構成し、前記輸送管に外力を加えて変形させることを特徴とする請求項１８に記載の輸送管の運用方法。
【請求項２１】
前記外力は、浮力発生手段による浮力であることを特徴とする請求項２０に記載の輸送管の運用方法。
【請求項２２】
前記外力は、懸吊機、架台を含む機構手段による機構的外力であることを特徴とする請求項２０に記載の輸送管の運用方法。
【請求項２３】
請求項１２から請求項２２のうちの１項に記載の摩耗検知方法を用いた輸送管の運用方法であって、長手方向の前記位置範囲を検知した前記摩耗箇所の前記輸送管の部品を新しい部品に交換する、又は前記摩耗箇所を局所的に補修することを特徴とする輸送管の運用方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形物等の摩耗性物質と液体の混合物であるスラリー、又は粉体若しくはペレット等の摩耗性物質の輸送に用いる輸送管の摩耗検知及び運用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海底で掘削した鉱石等の海上の船舶への輸送や、各種プラントにおけるスラリー、粉体又はペレット等の輸送には、輸送管が用いられる。
図３２は輸送管の一部透過図であり、図３２（ａ）は曲がり部を有する可撓性の輸送管を示し、図３２（ｂ）は曲がり部を有さない輸送管を示している。
図３２に示すように、輸送管（耐摩耗ホース）１０は、一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂが、それぞれ継手３０を介して配管２に接続されている。輸送管１０の内管１１には、一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂに向かって、粉体又はペレット等の摩耗性物質１と液体の混合したスラリー、又は摩耗性物質１が流れている。
図３２（ａ）に示す輸送管（耐摩耗ホース）１０は、一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂに至るまでに４カ所の曲がり部を有する。また、図３２（ｂ）に示す輸送管１０は、一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂに至るまでに曲がり部を有さない。
図３２（ａ）に示すように、輸送管の一種である耐摩耗ホース１０をスラリー又は摩耗性物質１の輸送に使用すると、耐摩耗ホース１０のうち曲率が大きくなっている部分の曲がり外側部分（耐摩耗ホース１０のカーブしている流路の外寄りの部分）の内管１１が、摩耗性物質１の衝突により局所的に著しい摩耗損傷を受けやすい。したがって、内管１１の曲がり外側部分が、その他の部分よりも摩耗の進行が速い摩耗進行領域Ｘとなる（内管１１のうち図３２（ａ）の長円で囲まれた部分）。そして、内管１１のどこか１カ所でも摩耗限界に達した場合には、たとえ耐摩耗ホース１０の他の部分にはまったく摩耗損傷がなくても、耐摩耗ホース１０全体としては短時間で使用不能となり交換を余儀なくされる。耐摩耗ホース１０の交換作業は、それ自体煩雑であるのと同時に、作業中の全体システム停止に伴う時間的、経済的損失も甚大となる。
図３２（ｂ）に示すように、耐摩耗ホース以外の輸送管１０においても、液相に比べて固相の比重が大きいスラリーや、ペレットなどの摩耗性物質１を輸送する場合には、曲がりのない直管部においても重力の影響により摩耗の進行が内管１１の鉛直下側に偏る。したがって、内管１１の鉛直下側の部分が、その他の部分よりも摩耗の進行が速い摩耗進行領域Ｘとなる（内管１１のうち図３２（ｂ）の長円で囲まれた部分）。そして、内管１１のどこか１カ所でも摩耗限界に達した場合には、たとえ鉛直上側や側面にはまったく摩耗損傷がなくても、鉛直下側の部分の摩耗が限界に達した時点で輸送管１０全体が使用不能となってしまう。
このように、摩耗性物質１の衝突により生ずる内管１１の摩耗損傷は、内管１１全体で一様に進行するのではなく、部分によって進行の度合いに程度の差がある。
従って、耐摩耗ホースなどの輸送管１０をスラリー又は摩耗性物質１の輸送に用いる場合には、内管１１の局所的摩耗による破損を避けて輸送管１０全体としての稼働性をできるだけ長く維持し、輸送管１０の寿命を延伸させるような対策をとることが望まれる。そして、適切な対策をとるためには、摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲を的確に検知することが必要である。
【０００３】
ここで、特許文献１には、黄色透明の外側層と、青色透明又は赤色透明の内側層と、無色透明の中間層とを積層してなる合成樹脂製のホース壁を備え、中間層に無色透明の合成樹脂製の補強芯が埋設されており、外側層の摩耗度合及び内管層の摩耗度合に応じてホース壁の色が変化する輸送用ホースが開示されている。
また、特許文献２には、管外側層、中間層及び管内側層からなり、管外側層及び管内側層の色調を中間層と異ならせることで、管に発生した傷が規格の深さ以上であるかを判定可能な樹脂管が開示されている。
また、特許文献３には、管状壁の外壁面の摩耗貫通を検出するカラー層を有し、目視検査によって管状壁の一部等が摩耗したことを検出する摩耗検出装置が開示されている。
また、特許文献４には、中間層の内外周面に積層されたＦＲＰ層に、管の軸方向に連続する色相の異なる複数の着色強化プラスチック層を、隣接する着色強化プラスチック層とその色相が異なるように管の半径方向に積層して形成してなり、ＦＲＰ層に摩耗等が発生したことを、ＦＲＰ層の表面の色を視認することで発見できる複合管が開示されている。
また、特許文献５には、ホース体（２４）の内側に、外部層（２８）と、外部層（２８）よりも高耐摩耗性の内部層（２６）を管状に配置し、外部層（２８）と内部層（２６）の色を異ならせることで、内部層（２６）の摩耗進行を検知できるホースが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６４３０５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７６６８号公報
【特許文献３】特表平４−５０３８５０号公報
【特許文献４】特表平９−２７３６６８号公報
【特許文献５】米国特許第４４７４２１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１から５に記載の発明は、いずれも、ホース等のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を検知しようとするものではない。従って、ホース等の内管の局所的摩耗による破損を避けた運用を行うことは困難である。
また、特許文献３に記載の発明は、摩耗箇所を目視で検出しようとするときには配管の外側から見る必要があり、また、ペレット等の搬送材料への着色も必要となる。
【０００６】
そこで本発明は、摩耗性物質輸送用の輸送管に関し、輸送管の摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を検知する摩耗検知機能をもつ輸送管、摩耗検知方法、及び輸送管の運用方法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】
請求項１記載に対応した摩耗検知機能をもつ輸送管においては、摩耗性物質と液体の混合したスラリー又は摩耗性物質の輸送に用いる輸送管であって、輸送管が内管と内管外層を有し、内管外層が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて内管の色と異なる複数の色により色分けされた構造を備えていることを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を色に基づいて検知することができる。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、内管の色を黒色又は暗色で形成し、内管外層の複数の色を内管の色よりも明るい色で形成したことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、内管と内管外層とのコントラストが高まり、視認性が向上する。
【０００９】
請求項３記載の本発明は、内管外層を光学的に透過性の材料で形成したことを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、輸送管の外側から光を当てることにより、内管の内側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲又は位置範囲の内管外層の色に光って見えるため、さらに識別性が向上する。
なお、本発明において「透過性」とは、光が透過する性質のことをいい、透明と、透明よりは透過率が低い半透明の両方を含む。
【００１０】
請求項４記載の本発明は、内管外層の比重を、スラリーの液体の比重未満としたことを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、摩耗により内管外層から発生してスラリーに混入した摩耗粉がスラリーの液相上面に浮き上がるため、適当な箇所で液相上面を観察することにより、内管外層から発生した摩耗粉の色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲の検知が容易になる。
【００１１】
請求項５記載の本発明は、内管外層の比重を、スラリーの液体の比重と同等にしたことを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、摩耗により内管外層から発生してスラリーに混入した摩耗粉がスラリーの液相中に分散浮遊するため、適当な箇所で液相を観察することにより、内管外層から発生した摩耗粉の色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲の検知が容易となる。
【００１２】
請求項６記載の本発明は、内管外層の内面と外面とも複数の色が、同一の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲に形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の本発明によれば、内管や内管外層の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を輸送管の外側からでも視覚的に容易に把握することができる。
【００１３】
請求項７記載の本発明は、内管外層は、複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が螺旋状に巻回された構造であることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明によれば、内管の外側に設けた螺旋状の補強層を内管外層としたり、輸送管が可撓性を有する場合には内管外層の付与による過度の曲げ剛性増大を抑制して輸送管の可撓性を適切に保つことができる。
【００１４】
請求項８記載の本発明は、内管外層の外側に、さらに第２内管外層を有し、第２内管外層の色が内管外層の複数の色と異なる色であることを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、内管外層の局所的摩滅を検知することができる。
【００１５】
請求項９記載の本発明は、内管外層の外側に、さらに第２内管外層、第３内管外層を有し、第２内管外層の色が内管の色及び内管外層の複数の色と異なる色で形成され、第３内管外層の色が内管外層の複数の色と同色で、管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて形成されていることを特徴とする。
請求項９に記載の本発明によれば、輸送管のうち摩耗が進行した内管及び内管外層の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。また、内管又は内管外層の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を輸送管の外側からでも対応付けて視覚的に容易に把握することができる。
【００１６】
請求項１０記載に対応した輸送管においては、摩耗性物質と液体の混合したスラリー又は摩耗性物質の輸送に用いる輸送管であって、輸送管が内管と内管外層を有し、内管外層が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて複数のマーカーにより区分けされた構造を備えたことを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明によれば、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲をマーカーに基づいて検知することができる。また、摩耗により内管外層から発生した摩耗粉に混入しているマーカー（樹脂、金属、化学物質、マイクロカプセル等の物質）を検出することにより、摩耗が進行した内管外層の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。
【００１７】
請求項１１記載の本発明は、輸送管が可撓性を有したホースであることを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明によれば、剛体管だけでなく可撓性を有したホースにも適用できる。
【００１８】
請求項１２記載に対応した摩耗検知方法においては、摩耗検知機能をもつ輸送管を用いた摩耗検知方法であって、輸送管の内側から露出した内管外層の色を視覚的に識別する及び／又は内管外層の摩耗粉の色を視覚的に識別することにより、摩耗及び／又は摩耗箇所を検知することを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明によれば、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。
【００１９】
請求項１３記載の本発明は、摩耗粉の濃度又は量を測定することにより摩耗箇所の摩耗量を推定することを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明によれば、濃度又は量の測定値に基づいて摩耗箇所の摩耗度を把握することができる。
【００２０】
請求項１４記載の本発明は、露出した内管外層の色を輸送管の内側から視覚的に識別するに当り、輸送管の外側から光を当てることを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明によれば、輸送管の外側から光を当てることにより、内管の内側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲又は位置範囲を識別しやすくなる。
【００２１】
請求項１５記載の本発明は、露出した内管外層の色を輸送管の外側から視覚的に識別するに当り、輸送管の内側から光を当てることを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明によれば、輸送管の内側から光を当てることにより、輸送管の外側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層の色に光って見えるため、輸送管の外側から内管摩滅部分を識別することができる。
【００２２】
請求項１６記載の本発明は、輸送管の内側から当てる光を可動式の照明手段を用いて当てたことを特徴とする。
請求項１６に記載の本発明によれば、光を当てる角度や位置を変えやすくなるため、輸送管の外側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲又は位置範囲を識別しやすくなる。
【００２３】
請求項１７記載に対応した摩耗検知方法においては、摩耗検知機能をもつ輸送管を用いた摩耗検知方法であって、輸送系統の摩耗の想定される箇所にのみ摩耗検知機能をもつ輸送管を用いたことを特徴とする。
請求項１７に記載の本発明によれば、摩耗検知に用いる輸送管の総長を節約してコストを削減することができる。
【００２４】
請求項１８記載に対応した輸送管の運用方法においては、摩耗検知方法を用いた輸送管の運用方法であって、管軸周りの角度範囲の検知した摩耗箇所を、異なった角度範囲に移動させることを特徴とする。
請求項１８に記載の本発明によれば、内管が摩耗性物質の衝突により局所的な摩耗を受けるとしても、摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。よって、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【００２５】
請求項１９記載の本発明は、異なった角度範囲に移動させるように、管軸周りに輸送管を回転させることを特徴とする。
請求項１９に記載の本発明によれば、管軸周りに輸送管を回転させて摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。
【００２６】
請求項２０記載の本発明は、異なった角度範囲に移動させるように、輸送管を可撓性を持たせて構成し、輸送管に外力を加えて変形させることを特徴とする。
請求項２０に記載の本発明によれば、輸送管に外力を加えて変形させ摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。
【００２７】
請求項２１記載の本発明は、外力は、浮力発生手段による浮力であることを特徴とする。
請求項２１に記載の本発明によれば、特に水中において、浮力により輸送管に外力を加えることが容易となる。
【００２８】
請求項２２記載の本発明は、外力は、懸吊機、架台を含む機構手段による機構的外力であることを特徴とする。
請求項２１に記載の本発明によれば、機構的外力により輸送管に外力を加えることが容易となる。
【００２９】
請求項２３記載に対応した輸送管の運用方法においては、摩耗検知方法を用いた輸送管の運用方法であって、長手方向の位置範囲の検知した摩耗箇所の輸送管の部品を新しい部品に交換する、又は摩耗箇所を局所的に補修することを特徴とする。
請求項２３に記載の本発明によれば、内管が摩耗性物質の衝突により局所的な摩耗を受けるとしても、摩耗が生じた部分を交換又は補修することで、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の摩耗検知機能をもつ輸送管によれば、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を色に基づいて検知することができる。
【００３１】
また、内管の色を黒色又は暗色で形成し、内管外層の複数の色を内管の色よりも明るい色で形成した場合には、内管と内管外層とのコントラストが高まり、視認性が向上する。
【００３２】
また、内管外層を光学的に透過性の材料で形成した場合には、輸送管の外側から光を当てることにより、内管の内側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲又は位置範囲の内管外層の色に光って見えるため、さらに識別性が向上する。
【００３３】
また、内管外層の比重を、スラリーの液体の比重未満とした場合には、摩耗により内管外層から発生してスラリーに混入した摩耗粉がスラリーの液相上面に浮き上がるため、適当な箇所で液相上面を観察することにより、内管外層から発生した摩耗粉の色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲の検知が容易になる。
【００３４】
また、内管外層の比重を、スラリーの液体の比重と同等にした場合には、摩耗により内管外層から発生してスラリーに混入した摩耗粉がスラリーの液相中に分散浮遊するため、適当な箇所で液相を観察することにより、内管外層から発生した摩耗粉の色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲の検知が容易となる。
【００３５】
また、内管外層の内面と外面とも複数の色が、同一の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲に形成されている場合には、内管や内管外層の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を輸送管の外側からでも視覚的に容易に把握することができる。
【００３６】
また、内管外層は、複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が螺旋状に巻回された構造である場合には、内管の外側に設けた螺旋状の補強層を内管外層としたり、輸送管が可撓性を有する場合には内管外層の付与による過度の曲げ剛性増大を抑制して輸送管の可撓性を適切に保つことができる。
【００３７】
また、内管外層の外側に、さらに第２内管外層を有し、第２内管外層の色が内管外層の複数の色と異なる色である場合には、内管外層の局所的摩滅を検知することができる。
【００３８】
また、内管外層の外側に、さらに第２内管外層、第３内管外層を有し、第２内管外層の色が内管の色及び内管外層の複数の色と異なる色で形成され、第３内管外層の色が内管外層の複数の色と同色で、管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて形成されている場合には、輸送管のうち摩耗が進行した内管及び内管外層の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。また、内管又は内管外層の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲又は長手方向の位置範囲を輸送管の外側からでも対応付けて視覚的に容易に把握することができる。
【００３９】
また、輸送管が内管と内管外層を有し、内管外層が管軸周りの角度範囲に応じて、又は長手方向の位置範囲に応じて複数のマーカーにより区分けされた構造を備えた場合には、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲をマーカーに基づいて検知することができる。また、摩耗により内管外層から発生した摩耗粉に混入しているマーカー（樹脂、金属、化学物質、マイクロカプセル等の物質）を検出することにより、摩耗が進行した内管外層の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。
【００４０】
また、輸送管が可撓性を有したホースである場合には、剛体管だけでなく可撓性を有したホースにも適用できる。
【００４１】
本発明の摩耗検知方法によれば、輸送管のうち摩耗が進行した部分の管軸周りの角度範囲、又は長手方向の位置範囲を検知することができる。
【００４２】
また、摩耗粉の濃度又は量を測定することにより摩耗箇所の摩耗量を推定する場合には、濃度又は量の測定値に基づいて摩耗箇所の摩耗度を把握することができる。
【００４３】
また、露出した内管外層の色を輸送管の内側から視覚的に識別するに当り、輸送管の外側から光を当てる場合には、輸送管の外側から光を当てることにより、内管の内側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲又は位置範囲を識別しやすくなる。
【００４４】
また、露出した内管外層の色を輸送管の外側から視覚的に識別するに当り、輸送管の内側から光を当てる場合には、輸送管の内側から光を当てることにより、輸送管の外側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層の色に光って見えるため、輸送管の外側から内管摩滅部分を識別することができる。
【００４５】
また、輸送管の内側から当てる光を可動式の照明手段を用いて当てた場合には、光を当てる角度や位置を変えやすくなるため、輸送管の外側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲又は位置範囲を識別しやすくなる。
【００４６】
また、輸送系統の摩耗の想定される箇所にのみ摩耗検知機能をもつ輸送管を用いた場合には、摩耗検知に用いる輸送管の総長を節約してコストを削減することができる。
【００４７】
本発明の輸送管の運用方法によれば、内管が摩耗性物質の衝突により局所的な摩耗を受けるとしても、摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。よって、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【００４８】
また、異なった角度範囲に移動させるように、管軸周りに輸送管を回転させる場合には、管軸周りに輸送管を回転させて摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。
【００４９】
また、異なった角度範囲に移動させるように、輸送管を可撓性を持たせて構成し、輸送管に外力を加えて変形させる場合には、輸送管に外力を加えて変形させ摩耗が生じた部分を異なる角度範囲に移動させることで、内管に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。
【００５０】
また、外力は、浮力発生手段による浮力である場合には、特に水中において、浮力により輸送管に外力を加えることが容易となる。
【００５１】
また、外力は、懸吊機、架台を含む機構手段による機構的外力である場合には、機構的外力により輸送管に外力を加えることが容易となる。
【００５２】
また、長手方向の位置範囲を検知した摩耗箇所の輸送管の部品を新しい部品に交換する、又は摩耗箇所を局所的に補修する場合には、内管が摩耗性物質の衝突により局所的な摩耗を受けるとしても、摩耗が生じた部分を交換又は補修することで、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態による輸送管の第１実施例における内管及び外層の断面図
【図２】同輸送管の第２実施例における内管及び外層の断面図
【図３】同輸送管の第２実施例における内管及び外層の断面図
【図４】同輸送管の第３実施例における輸送管の設置例を示す図
【図５】同輸送管の第３実施例における内管及び外層の断面図
【図６】本発明の一実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管の配置例を示す図
【図７】本発明の一実施形態による輸送管の第一実施例による運用方法のフローチャート
【図８】同輸送管の第二実施例による運用方法のフローチャート
【図９】同輸送管の第三実施例による運用方法のフローチャート
【図１０】同輸送管の輸送管回転機構の一例を示す図
【図１１】同輸送管の輸送管回転機構の他の例を示す図
【図１２】同輸送管の輸送管回転機構のさらに他の例を示す図
【図１３】同輸送管の輸送管変形機構の一例を示す図
【図１４】第一の実証試験に用いたホースを示す図
【図１５】同ホースを上流側から見た断面写真
【図１６】同スラリー循環式摩耗試験装置の概観写真
【図１７】同模擬鉱石の概観写真
【図１８】同ホースの損傷部分の観察写真
【図１９】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２０】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２１】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２２】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２３】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２４】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２５】同ホースの損傷部分の観察写真
【図２６】第二の実証試験に用いた螺旋状ライナー付き耐摩耗ホースの内部の概観写真
【図２７】同螺旋状ライナーの近接写真
【図２８】同スラリー循環式摩耗試験装置の概観写真
【図２９】同螺旋状ライナーの破断箇所の観察写真
【図３０】同耐摩耗ホースの管軸周りの角度位置を示す図
【図３１】同螺旋状ライナーの破断箇所の観察写真
【図３２】輸送管の一部透過図
【図３３】輸送管の従来の運用方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下に、本発明の実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管、摩耗検知方法、及び輸送管の運用方法について説明する。
【００５５】
まず、本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管、及び摩耗検知方法について説明する。
【００５６】
図１は本実施形態のうち第１実施例における内管及び外層の断面図である。
輸送管１０の内管１１の色は、黒色又は暗色で形成されている。内管１１の外側には内管外層１２が設けられている。内管外層１２は、管軸周りの角度範囲に応じて、４色（オレンジ色領域１２Ａ、緑色領域１２Ｂ、赤色領域１２Ｃ、青色領域１２Ｄ）に９０度ごとに色分けされている。着色は板厚内部までされており、内管外層１２の内面と外面とも着色されている。
なお、内管外層１２は、内管１１と材質の異なる層が内管１１の外側に積層されていてもよいし、内管１１と同じ材質の層が内管１１の外側に内管１１と一体に成形されていてもよい。内管１１又は内管外層１２の材質としては、ゴム、樹脂、ＦＲＰ、金属、ガラス、又はセラミックスを用いることができる。
内管１１が摩耗する前の状態を図１（ａ）に示す。鉱石等の摩耗性物質１の衝突等により、黒色又は暗色の内管１１の摩耗が進行して局所的に摩滅すると、図１（ｂ）に示すように、内管１１の外側の内管外層１２のうち例えば緑色領域１２Ｂが露出する。従って、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別することによって、内管１１に摩耗が生じたことを検知すると共に、摩耗が生じた箇所の管軸周りの角度範囲を検知することができる。
【００５７】
なお、内管外層１２を光学的に透過性の材料で形成しておくと、図１（ｃ）に示すように、輸送管１０の外側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、内管１１の内側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層１２の色（図１（ｃ）では緑色）に光って見えるため、さらに識別性が向上する。また、図１（ｄ）に示すように、輸送管１０の内側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層１２の色（図１（ｄ）では緑色）に光って見えるため、輸送管１０の外側から内管摩滅部分を識別することができる。
ここで、内管外層１２を光学的に透過性の材料で形成するにあたって、当該材料をゴムとする場合には、ウレタンゴム、ＥＰＴゴム、又はシリコーンゴムなど、比較的透明化が容易なものを選択することが好ましい。
【００５８】
また、摩耗性物質１の衝突等により内管外層１２が摩耗すると、図１（ｅ）に示すように、内管外層１２と同色（図１（ｅ）では緑色）の内管外層１２の摩耗粉１２ａが発生してスラリーや粉体中に混入するため、下流側の適当な箇所でスラリーや粉体中の摩耗粉１２ａの色を識別することにより、内管外層１２の摩耗箇所の管軸周りの角度範囲が検知できると共に、摩耗粉１２ａの量や濃度を測定することにより当該摩耗箇所の摩耗度を推定できる。
【００５９】
また、内管外層１２の外面も内面と同じ色で色分けされているため、上記方法により内管１１の摩耗や内管外層１２の摩耗が検知された場合、内側から光を当てると当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を輸送管１０の外側からでも視覚的に容易に把握することができる。
【００６０】
なお、本実施例では、内管外層１２の色を管軸周りの角度範囲９０度ごとに４色で色分けしたが、色分けする角度範囲は、輸送管１０の用途や使用条件によって適宜選択することが望ましい。例えば、輸送管１０の用途や使用条件に応じて、内管外層１２の色を管軸周りの角度範囲１８０度ごとに２色で色分けしたり、内管外層１２の色を管軸周りの角度範囲６０度ごとに６色で色分けしたりすることができる。
【００６１】
また、内管外層１２の色分けに際しては、目視により容易に識別できるような色の組み合わせを選択することが好ましい。また、黒色または暗色を呈する内管１１とのコントラストを高めるため、内管外層１２にはなるべく明るい色を用いることが更に好ましい。
【００６２】
また、本実施例では、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別したが、内管１１の摩耗部分に露出した内管外層１２の色の識別には、工業用内視鏡やカメラ付き水中ロボット等を利用することができる。また、色の視覚的な識別は、計測器やセンサ等を用いた数値的な識別に置き換えることも可能である。
【００６３】
また、光源である照明手段２０には、図１に示すような懐中電灯の他、ハロゲンランプやＬＥＤ照明等を用いることができる。また、輸送管１０の内側から光を当てる場合には、水中ロボットや管内移動装置等に搭載した可動式の照明手段２０を用いると、光を当てる角度や位置を変えやすくなるため、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲を識別しやすくなる。
【００６４】
また、輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２の比重を、スラリーの液相の比重未満にしておくと、図１（ｅ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａがスラリーの液相上面に浮き上がるため、適当な箇所で液相上面を観察することにより、摩耗粉１２ａの色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲検知や、摩耗粉の量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００６５】
また、同様に輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２の比重を、スラリーの液相の比重と同等にしておくと、図１（ｅ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａがスラリーの液相中に分散浮遊するため、適当な箇所で液相を観察することにより、摩耗粉１２ａの色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲検知や、摩耗粉１２ａの量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００６６】
なお、本実施例では、摩耗粉１２ａの識別に摩耗粉の色を用いるが、予め内管外層１２に管軸周りの角度範囲に応じて、マーカーとなるような物質（樹脂、金属、化学物質、マイクロカプセル等）を混入させて区分けしておき、これを下流側で検出して摩耗粉１２ａの管軸周りの角度範囲の識別に用いてもよい。
【００６７】
また、本実施例では、内管外層１２の形状を管状としているが、複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が比較的密に螺旋状に巻回された構造としてもよい。
これにより、内管１１の外側に設けた螺旋状の補強層を内管外層１２としたり、輸送管１０が可撓性を有する場合には内管外層１２の付与による過度の曲げ剛性増大を抑制して輸送管１０の可撓性を適切に保ったりすることができる。
【００６８】
また、本実施例では、内管１１の内管外層１２を管軸周りの角度範囲に応じて色分けすることにより内管１１の摩耗を検知しているが、輸送管１０の最外層の内側の層を管軸周りの角度範囲に応じて色分けしておき、外部と擦れ合う最外層の摩耗を検知することもできる。
【００６９】
図２及び図３は本実施形態のうち第２実施例における内管及び外層の断面図である。
輸送管１０の内管１１の色は、黒色又は暗色で形成されている。内管１１の外側には内管外層１２が設けられている。内管外層１２の外側にはさらに第２内管外層１３が設けられている。第２内管外層１３の外側にはさらに第３内管外層１４が設けられている。
内管外層１２は、管軸周りの角度範囲に応じて、４色（オレンジ色領域１２Ａ、緑色領域１２Ｂ、赤色領域１２Ｃ、青色領域１２Ｄ）に９０度ごとに色分けされている。着色は板厚内部までされており、内管外層１２の内面と外面とも着色されている。
第２内管外層１３は、内管外層１２の複数の色のいずれとも異なる単一の色を呈する（図２及び図３では黄色）。着色は板厚内部までされている。
第３内管外層１４は、対応する管軸周りの角度範囲９０度ごとに、内管外層１２と同色で色分けされている（オレンジ色領域１４Ａ、緑色領域１４Ｂ、赤色領域１４Ｃ、青色領域１４Ｄ）。第３内管外層１４は、一定の板厚を持った管部材でもよいし、主として色分けの機能だけを有する塗膜のような膜体であってもよい。
なお、内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４は、内管１１と材質の異なる層が内管１１の外側に積層されていてもよいし、内管１１と同じ材質の層が内管１１の外側に内管１１と一体に成形されていてもよい。内管１１、内管外層１２又は第２内管外層１３の材質としては、ゴム、樹脂、ＦＲＰ、金属、ガラス、又はセラミックスを用いることができ、第３内管外層１４の材質としては、ゴム、樹脂（塗膜を含む）、ＦＲＰ、金属、ガラス、又はセラミックスを用いることができる。
内管１１が摩耗する前の状態を図２（ａ）に示す。鉱石等の摩耗性物質１の衝突等により、黒色又は暗色の内管１１の摩耗が進行して局所的に摩滅すると、図２（ｂ）に示すように、内管１１の外側の内管外層１２のうち例えば緑色領域１２Ｂが露出する。従って、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別することによって、内管１１に摩耗が生じたことを検知すると共に、摩耗が生じた箇所の管軸周りの角度範囲を検知することができる。
【００７０】
なお、内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４を光学的に透過性の材料で形成しておくと、図２（ｃ）に示すように、輸送管１０の外側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、内管１１の内側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層１２の色（図２（ｃ）では緑色）に光って見えるため、さらに識別性が向上する。また、図２（ｄ）に示すように、輸送管１０の内側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分がその角度範囲の内管外層１２の色（図２（ｄ）では緑色）に光って見えるため、輸送管１０の外側から内管摩滅部分を識別することができる。摩耗が摩滅にまで進行していない場合であっても、照明手段２０等の光の強度、第３内管外層１４の光の透過度によっては内管摩耗部分を識別することが可能であり、ここでは摩耗と摩滅は同義である。
ここで、内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４を光学的に透過性の材料で形成するにあたって、当該材料をゴムとする場合には、ウレタンゴム、ＥＰＴゴム、又はシリコーンゴムなど、比較的透明化が容易なものを選択することが好ましい。
【００７１】
また、摩耗性物質１の衝突等により内管外層１２が摩耗すると、内管外層１２と同色（図２（ｅ）では緑色）の内管外層１２の摩耗粉１２ａが発生してスラリーや粉体中に混入するため、下流側の適当な箇所でスラリーや粉体中の摩耗粉１２ａの色を識別することにより、内管外層１２の摩耗箇所の管軸周りの角度範囲が検知できると共に、摩耗粉１２ａの量や濃度を測定することにより当該摩耗箇所の摩耗度を推定できる。
【００７２】
また、最も外側にある第３内管外層１４の外面も内管外層１２と同じ色で色分けされているため、上記方法により内管１１の摩耗や内管外層１２の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を輸送管１０の外側からでも対応付けて視覚的に容易に把握することができる。
【００７３】
内管外層１２の摩耗が更に進行してその一部が摩滅すると、今度は図３（ａ）に示すように、内管外層１２の外側の第２内管外層１３が露出するため、内管外層１２の局所的摩滅が検知される。
【００７４】
なお、第２内管外層１３及び第３内管外層１４を光学的に透過性の材料で形成しておくと、図３（ｂ）に示すように、輸送管１０の外側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、内管１１の内側から見たときに内管１１及び内管外層１２の摩滅部分が第２内管外層１３の色（図３（ｂ）では黄色）に光って見えるため、さらに識別性が向上する。また、図３（ｃ）に示すように、輸送管１０の内側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、輸送管１０の外側から見たときに内管１１及び内管外層１２の摩滅部分が第２内管外層１３の色（図３（ｃ）では黄色）に光って見えるため、輸送管１０の外側から内管摩滅部分を識別することができる。
【００７５】
また、更に第２内管外層１３が摩耗すると、図３（ｄ）に示すように、第２内管外層１３と同色（図３（ｄ）では黄色）の第２内管１３の外層摩耗粉１３ａが発生してスラリーや粉体中に混入するため、下流側の適当な箇所でスラリーや粉体中の摩耗粉１３ａの色を識別することにより、内管外層１２が局所的に摩滅して当該箇所の摩耗度が限界に達したことを検知できる。
【００７６】
なお、本実施例では、内管外層１２及び第３内管外層１４の色を管軸周りの角度範囲９０度ごとに４色で色分けしたが、色分けする角度範囲は、輸送管１０の用途や使用条件によって適宜選択することが望ましい。例えば、輸送管１０の用途や使用条件に応じて、内管外層１２及び第３内管外層１４の色を管軸周りの角度範囲１８０度ごとに２色で色分けしたり、内管外層１２及び第３内管外層１４の色を管軸周りの角度範囲６０度ごとに６色で色分けしたりする。
【００７７】
また、内管外層１２（第３内管外層１４も同じ配色）の色分けに際しては、目視により容易に識別できるような色の組み合わせを選択することが好ましい。また、黒色または暗色を呈する内管１１とのコントラストを高めるため、内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４にはなるべく明るい色を用いることが更に好ましい。
【００７８】
また、本実施例では、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別したが、内管１１の摩耗部分に露出した内管外層１２及び第２内管外層１３の色の識別には、工業用内視鏡やカメラ付き水中ロボット等を利用することができる。
【００７９】
また、光源である照明手段２０には、図２及び図３に示すような懐中電灯の他、ハロゲンランプやＬＥＤ照明等を用いることができる。また、輸送管１０の内側から光を当てる場合には、水中ロボットや管内移動装置等に搭載した可動式の照明手段２０を用いると、光を当てる角度や位置を変えやすくなるため、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分の角度範囲を識別しやすくなる。
【００８０】
また、輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２及び第２内管外層１３の比重を、スラリーの液相の比重未満にしておくと、図２（ｅ）又は図３（ｄ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａ又は第２内管外層１３の摩耗粉１３ａがスラリーの液相上面に浮き上がるため、適当な箇所で液相上面を観察することにより、摩耗粉１２ａ又は摩耗粉１３ａの色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲検知や、摩耗粉の量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００８１】
また、同様に輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２及び第２内管外層１３の比重を、スラリーの液相の比重と同等にしておくと、図２（ｅ）又は図３（ｄ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａ又は第２内管外層１３の摩耗粉１３ａがスラリーの液相中に分散浮遊するため、適当な箇所で液相を観察することにより、摩耗粉１２ａ又は摩耗粉１３ａの色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲検知や、摩耗粉の量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００８２】
なお、本実施例では、摩耗粉１２ａ及び摩耗粉１３ａの識別に摩耗粉の色を用いるが、予め内管外層１２及び第２内管外層１３に管軸周りの角度範囲に応じて、マーカーとなるような物質（樹脂、金属、化学物質、マイクロカプセル等）を混入させて区分けしておき、これを下流側で検出して摩耗粉１２ａ及び摩耗粉１３ａの識別に用いてもよい。
【００８３】
また、本実施例では、内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４の形状を管状としているが、複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が比較的密に螺旋状に巻回された構造としてもよい。
これにより、内管１１の外側に設けた螺旋状の補強層を内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４としたり、輸送管１０が可撓性を有する場合には内管外層１２、第２内管外層１３及び第３内管外層１４の付与による過度の曲げ剛性増大を抑制して輸送管１０の可撓性を適切に保ったりすることができる。
【００８４】
また、本実施例では、内管１１の内管外層１２を管軸周りの角度範囲に応じて色分けすることにより内管１１の摩耗を検知しているが、輸送管１０の最外層の内側の層を管軸周りの角度範囲に応じて色分けしておき、外部と擦れ合う最外層の摩耗を検知することもできる。
【００８５】
図４は本実施形態のうち第３実施例における輸送管の設置例を示す図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。
図４に示すように、輸送管１０の内管１１の色は、黒色又は暗色で形成されている。内管１１の外側には内管外層１２が設けられている。内管外層１２は、輸送管１０の長手方向の位置範囲に応じて、６色（オレンジ色領域１２Ａ、緑色領域１２Ｂ、赤色領域１２Ｃ、青色領域１２Ｄ、黄色領域１２Ｅ、白色領域１２Ｆ）に色分けされている。着色は板厚内部までされており、内管外層１２の内面と外面とも着色されている。
なお、内管外層１２は、内管１１と材質の異なる層が内管１１の外側に積層されていてもよいし、内管１１と同じ材質の層が内管１１の外側に内管１１と一体に成形されていてもよい。内管１１又は内管外層１２の材質としては、ゴム、樹脂、ＦＲＰ、金属、ガラス、又はセラミックスを用いることができる。
鉱石等の摩耗性物質１の衝突等により、黒色又は暗色の内管１１の摩耗が進行して局所的に摩滅すると、図５（ａ）に示すように、内管１１の外側の内管外層１２のうち例えば赤色領域１２Ｃが露出する。従って、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別することによって、内管１１に摩耗が生じたことを検知すると共に、摩耗が生じた箇所の輸送管長手方向の位置範囲を検知することができる。
【００８６】
なお、内管外層１２を光学的に透過性の材料で形成しておくと、図５（ｂ）に示すように、輸送管１０の外側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、内管１１の内側から見たときに内管摩滅部分がその輸送管長手方向の位置範囲の内管外層１２の色（図５（ｂ）では赤色）に光って見えるため、さらに識別性が向上する。また、図５（ｃ）に示すように、輸送管１０の内側から照明手段２０等で強い光を当てることにより、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分がその輸送管長手方向の位置範囲の内管外層１２の色（図５（ｃ）では赤色）に光って見えるため、輸送管１０の外側から内管摩滅部分を識別することができる。
ここで、内管外層１２を光学的に透過性の材料で形成するにあたって、当該材料をゴムとする場合には、ウレタンゴム、ＥＰＴゴム、又はシリコーンゴムなど、比較的透明化が容易なものを選択することが好ましい。
【００８７】
また、摩耗性物質１の衝突等により内管外層１２が摩耗すると、図５（ｄ）に示すように、内管外層１２と同色（図５（ｄ）では赤色）の内管外層１２の摩耗粉１２ａが発生してスラリーや粉体中に混入するため、下流側の適当な箇所でスラリーや粉体中の摩耗粉１２ａの色を識別することにより、内管外層１２の摩耗箇所の輸送管長手方向の位置範囲が検知できると共に、摩耗粉１２ａの量や濃度を測定することにより当該摩耗箇所の摩耗度を推定できる。
【００８８】
また、内管外層１２の外面も内面と同じ色で色分けされているため、上記方法により内管１１の摩耗や内管外層１２の摩耗が検知された場合、当該摩耗箇所の輸送管長手方向の位置範囲を輸送管１０の外側からでも視覚的に容易に把握することができる。
【００８９】
なお、本実施例では、内管外層１２の色を輸送管長手方向の位置範囲ごとに６色で色分けしたが、色分けする位置範囲、配色数、及び配色パターンは、輸送管１０の用途や使用条件（曲率など）によって適宜選択することが望ましい。
【００９０】
また、内管外層１２の色分けに際しては、目視により容易に識別できるような色の組み合わせを選択することが好ましい。また、黒色または暗色を呈する内管１１とのコントラストを高めるため、内管外層１２にはなるべく明るい色を用いることが更に好ましい。
【００９１】
また、本実施例では、内管１１の内側から露出した色を視覚的に識別したが、内管１１の摩耗部分に露出した内管外層１２の色の識別には、工業用内視鏡やカメラ付き水中ロボット等を利用することができる。
【００９２】
また、光源である照明手段２０には、図５に示すような懐中電灯の他、ハロゲンランプやＬＥＤ照明等を用いることができる。また、輸送管１０の内側から光を当てる場合には、水中ロボットや管内移動装置等に搭載した可動式の照明手段２０を用いると、光を当てる角度や位置を変えやすくなるため、輸送管１０の外側から見たときに内管摩滅部分の輸送管長手方向の位置範囲を識別しやすくなる。
【００９３】
また、輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２の比重を、スラリーの液相の比重未満にしておくと、図５（ｄ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａがスラリーの液相上面に浮き上がるため、適当な箇所で液相上面を観察することにより、摩耗粉１２ａの色による摩耗箇所の輸送管長手方向の位置範囲検知や、摩耗粉の量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００９４】
また、同様に輸送管１０がスラリー輸送管の場合は、内管外層１２の比重を、スラリーの液相の比重と同等にしておくと、図５（ｄ）に示す内管外層１２の摩耗粉１２ａがスラリーの液相中に分散浮遊するため、適当な箇所で液相を観察することにより、摩耗粉１２ａの色による摩耗箇所の輸送管長手方向の位置範囲検知や、摩耗粉の量や濃度による摩耗箇所の摩耗度推定が容易になる。
【００９５】
なお、本実施例では、摩耗粉１２ａの識別に摩耗粉の色を用いるが、予め内管外層１２に輸送管長手方向の位置範囲に応じて、マーカーとなるような物質（樹脂、金属、化学物質、マイクロカプセル等）を混入させて区分けしておき、これを下流側で検出して摩耗粉１２ａの識別に用いてもよい。
【００９６】
また、本実施例では、内管外層１２の形状を管状としているが、複数の色により色分けされた帯状体又は線状体が比較的密に螺旋状に巻回された構造としてもよい。
これにより、内管１１の外側に設けた螺旋状の補強層を内管外層１２としたり、輸送管１０が可撓性を有する場合には内管外層１２の付与による過度の曲げ剛性増大を抑制して輸送管１０の可撓性を適切に保ったりすることができる。
【００９７】
また、本実施例では、内管１１の内管外層１２を輸送管長手方向の位置範囲に応じて色分けすることにより内管１１の摩耗を検知しているが、逆に輸送管１０の最外層の内側の層を輸送管長手方向の位置範囲に応じて色分けしておき、外部と擦れ合う最外層の摩耗を検知することもできる。
【００９８】
図６は、本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管の配置例を示す図である。
輸送管（耐摩耗ホース）１０は、一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂが、それぞれ継手３０を介して配管２に接続されている。輸送管１０の内管１１には、一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂに向かって、摩耗性物質１と液体の混合したスラリー又は摩耗性物質１が流れている。摩耗性物質１の衝突により生ずる内管１１の摩耗損傷は、内管１１全体で一様に進行するのではなく、部分によって進行の度合いに程度の差がある。
したがって、摩耗検知機能をもつ輸送管１０Ａは、必ずしも輸送管１０の全長に亘って配置する必要はなく、図６に斜線で示した部分のように輸送管１０のなかでも曲率が大きい部分等、予め局所的な摩耗の進行が予想されるような部分にのみ配置することも可能である。なお、なお、図６に斜線で示した部分（摩耗検知機能をもつ輸送管１０Ａ）以外の輸送管１０Ｂには、摩耗検知機能を持たない通常の輸送管を用いる。
このように部分的に摩耗検知機能をもつ輸送管１０Ａを配置することにより、摩耗検知に用いる輸送管１０Ａの総長を節約してコストを削減することができる。
【００９９】
また、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を検知した場合は、検知した摩耗箇所を、異なった角度範囲に移動させるように管軸周りに輸送管１０を回転させることで、内管１１に生ずる摩耗を管軸周りの各角度範囲に分散させることができる。よって、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【０１００】
また、摩耗箇所の長手方向の位置範囲を検知した場合は、検知した摩耗箇所の輸送管１０の部品を新しい部品に交換するか、又は摩耗箇所を局所的に補修することで、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管１０全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【０１０１】
次に、本実施形態による輸送管の運用方法について説明する。本実施形態による輸送管の運用方法には、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管、及び摩耗検知方法を用いることができる。
図７は本実施形態による輸送管の第一実施例による運用方法のフローチャート、図８は同輸送管の第二実施例による運用方法のフローチャート、図９は同輸送管の第三実施例による運用方法のフローチャートである。また、図３３は輸送管の従来の運用方法のフローチャートである。
【０１０２】
図３３の輸送管の従来の運用方法のフローチャートにおいて、輸送管（耐摩耗ホース）１０の両端をそれぞれ継手３０を介して配管２に接続し、稼働を開始する（ステップ１００）。稼働開始すると、輸送管１０の内管１１にはスラリー又は摩耗性物質１が流れる。
ステップ１００の後、輸送管１０の稼働を継続する（ステップ２００）。
ステップ２００における稼働が一定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ３００）。摩耗限界は、内管１１について目視検査や導通試験等を実施することにより判断する。
ステップ３００において、内管１１の摩耗が限界に達していないと判断した場合は、ステップ２００に戻って稼働を継続する。
ステップ３００において、内管１１の摩耗が限界に達したと判断した場合は、輸送管１０の稼働を停止し、輸送管１０を交換する（ステップ４００）。
【０１０３】
このように従来の運用方法では、輸送管１０は、ステップ１００において稼働が開始された後は、その状態のまま稼働が継続される。そのため、内管１１の摩耗進行領域Ｘに位置する部分は常に同じであり、その部分の摩耗損傷が著しく進んで摩耗限界に達するため、輸送管１０の寿命が短くなってしまう。
【０１０４】
これに対して図７は、本実施形態による輸送管の運用方法の第一実施例を示すフローチャートである。
可撓性を有する輸送管（耐摩耗ホース）１０の両端をそれぞれ継手３０を介して配管２に接続し、稼働を開始する（ステップ１）。稼働開始すると、輸送管１０の内管１１にはスラリー又は摩耗性物質１が流れる。
ステップ１の後、輸送管１０の稼働を継続する（ステップ２）。
ステップ２における稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ３）。摩耗限界は、内管１１について、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管及び摩耗検知方法を用いた目視検査や、導通試験等を実施することにより判断する。
ステップ３において、内管１１の摩耗が限界に達したと判断した場合は、輸送管１０の稼働を停止し、輸送管１０を交換する（ステップ４）。
ステップ３において、内管１１の摩耗が限界に達していないと判断した場合は、輸送管１０が所定の稼働時間に達したか否かを判断する（ステップ５）。所定の稼働時間は、経験や予測等に基づいて予め設定する。
ステップ５において、輸送管１０が所定の稼働時間に達していないと判断した場合は、ステップ２に戻って稼働を継続する。
ステップ５において、輸送管１０が所定の稼働時間に達したと判断した場合は、輸送管１０を管軸周りに所定の角度だけ回転させる（ステップ６）。所定の角度は、内管１０のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分が、管軸周りの回転によって摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動するように、経験や予測等に基づいて予め設定する。ステップ６の後、ステップ２に戻って稼働を継続する。
【０１０５】
第一実施例による運用方法によれば、内管１１のうち、摩耗進行領域Ｘに位置していた部分は、所定の稼働時間が経過した時点で管軸周りに輸送管１０が回転することによって摩耗進行領域Ｘから外れ、それまで摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分が新たに摩耗進行領域Ｘに位置して局所的摩耗を引き受けることになる。
このように、内管１１が摩耗性物質１の衝突により局所的な摩耗を受けるとしても、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘに位置する部分をローテーションさせることで摩耗箇所が分散し、摩耗限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管１０全体としての寿命（稼働可能な時間）を大きく延伸することができる。
なお、第一実施例では、所定の稼働時間ごとに輸送管１０を離散的に回転する方式としているが、電動機等の駆動手段を有する輸送管回転機構を設け、輸送管回転機構による回転速度を所定の稼働時間ごとに所定の角度分輸送管１０が管軸周りに回転するように設定し、稼働中は輸送管１０を常時、低速で回転させてもよい。稼働中は輸送管１０を常に低速で回転させることにより、内管１１に生ずる摩耗を管軸周りに均一に分散させやすくなる。また、駆動手段を有する輸送管回転機構を設けることで、効率よく輸送管１０の回転作業を行うことができる。
【０１０６】
なお、第一実施例による運用方法において、耐摩耗ホースのように輸送管１０を可撓性を持たせて構成した場合には、ステップ６において、輸送管１０を回転させることに代えて、輸送管１０に外力を加えて輸送管１０を変形させることにより、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分を摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動させることもできる。
【０１０７】
図８は、本実施形態による輸送管の運用方法の第二実施例を示すフローチャートである。
可撓性を有する輸送管（耐摩耗ホース）１０の両端をそれぞれ継手３０を介して配管２に接続し、稼働を開始する（ステップ１１）。稼働開始すると、輸送管１０の内管１１にはスラリー又は摩耗性物質１が流れる。
ステップ１１の後、輸送管１０の稼働を継続する（ステップ１２）。
ステップ１２における稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ１３）。摩耗限界は、内管１１について、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管及び摩耗検知方法を用いた目視検査や、導通試験等を実施することにより判断する。
ステップ１３において、内管１１の摩耗が限界に達したと判断した場合は、輸送管１０の稼働を停止し、輸送管１０を交換する（ステップ１４）。
ステップ１３において、内管１１の摩耗が限界に達していないと判断した場合は、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断する（ステップ１５）。内管１１の摩耗量は、測定器等によって測定する。所定の閾値は、経験や予測等に基づいて予め設定する。
ステップ１５において、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達していないと判断した場合は、ステップ１２に戻って稼働を継続する。
ステップ１５において、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断した場合は、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定する（ステップ１６）。角度範囲は、内管１１について、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管及び摩耗検知方法を用いた目視検査等を実施することにより特定する。
ステップ１６で摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定した後、輸送管１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能か否かを判断する（ステップ１７）。この判断は、それまでの輸送管１０の回転履歴（移動履歴）を考慮して行う。例えば、まだ一回も管軸周りに輸送管１０を回転させていない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分は殆ど摩耗していないため、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することが可能と判断し、何回か管軸周りに輸送管１０を回転させていて、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置している部分全ての摩耗量が所定の閾値に達したことを検知している場合は、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することは不可能と判断する。
ステップ１７において、管軸周りに輸送管１０を回転した場合に稼働を継続することが可能と判断した場合は、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度を選定する（ステップ１８）。最も効果的な管軸周りの回転角度は、それまでの輸送管１０の回転履歴を考慮して選定する。例えば、内管１１のうち摩耗量が最も少ないか、摩耗進行領域Ｘに位置した回数が最も少ない場所が、回転後に摩耗進行領域Ｘに位置するように選定する。
ステップ１８で輸送管１０の最も効果的な管軸周りの回転角度を選定した後、輸送管１０を選定した回転角度、回転させる（ステップ１９）。これにより、ステップ１６で特定した摩耗箇所の管軸周りの角度範囲が、その角度範囲とは異なる角度範囲に移動する。ステップ１９の後、ステップ１２に戻って稼働を継続する。
ステップ１７において、管軸周りに輸送管１０を回転した場合に稼働を継続することが不可能と判断した場合は、輸送管１０を回転することなくステップ１２に戻って稼働を継続する。このように回転履歴を考慮しても移動先となる異なる角度範囲の選定ができない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘに位置していた部分を元の角度範囲に留めることで、輸送管１０の不要な回転を防止することができる。
なお、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断するステップ１３と、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断するステップ１５は、まとめて行ってもよい。
【０１０８】
第二実施例による運用方法によれば、内管１１のうち、摩耗性物質１の衝突により局所的に摩耗を受けて摩耗量が所定の閾値に達した部分の管軸周りの角度範囲が特定され、管軸周りに輸送管１０を回転して稼働を継続することが可能な場合は、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの輸送管１０の回転角度を選定して、所定の閾値に達した部分の管軸周りの角度範囲を異なる角度範囲に移動させる。
よって、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに位置していた部分以外の相対的に最も健全な部分が新たに摩耗進行領域Ｘに位置して局所的摩耗を引き受けることになるため、内管１１の摩耗が局所的摩耗により限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管１０全体としての寿命を大きく延伸することができる。
【０１０９】
なお、第二実施例による運用方法において、耐摩耗ホースのように輸送管１０を可撓性を持たせて構成した場合には、ステップ１９において、輸送管１０を回転させることに代えて、輸送管１０に外力を加えて輸送管１０を変形させることにより、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分を摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動させることもできる。
輸送管１０に外力を加えて変形させる場合は、ステップ１７において、輸送管１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能か否かの判断に代えて、輸送管１０に外力を加えて変形させた場合に稼働を継続することが可能か否かを判断する。この判断は、それまでの輸送管１０に外力を加えた履歴（移動履歴）を考慮して行う。例えば、まだ一回も輸送管１０に外力を加えて変形させていない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分は殆ど摩耗していないため、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することが可能と判断し、何回か輸送管１０に外力を加えて変形させていて、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置している部分全ての摩耗量が所定の閾値に達したことを検知している場合は、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することは不可能と判断する。
また、輸送管１０に外力を加えて変形させる場合は、ステップ１８において、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度を選定することに代えて、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な変形後の状態を選定する。最も効果的な変形後の状態は、それまでの輸送管１０に外力を加えた履歴を考慮して選定する。例えば、内管１１のうち摩耗量が最も少ないか、摩耗進行領域Ｘに位置した回数が最も少ない場所が、外力による変形後に摩耗進行領域Ｘに位置するように選定する。
【０１１０】
図９は、本実施形態による輸送管の運用方法の第三実施例を示すフローチャートである。
可撓性を有する輸送管（耐摩耗ホース）１０の両端をそれぞれ継手３０を介して配管２に接続し、稼働を開始する（ステップ２１）。稼働開始すると、輸送管１０の内管１１にはスラリー又は摩耗性物質１が流れる。
ステップ２１の後、輸送管１０の稼働を継続する（ステップ２２）。
ステップ２２における稼働が一定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ２３）。摩耗限界は、内管１１について、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管及び摩耗検知方法を用いた目視検査や、導通試験等を実施することにより判断する。
ステップ２３において、内管１１の摩耗が限界に達したと判断した場合は、輸送管１０の稼働を停止し、輸送管１０を交換する（ステップ２４）。
ステップ２３において、内管１１の摩耗が限界に達していないと判断した場合は、輸送管１０が所定の稼働時間に達したか否かを判断する（ステップ２５）。所定の稼働時間は、経験や予測等に基づいて予め設定する。
ステップ２５において、所定の稼働時間に達していないと判断した場合は、ステップ２２に戻って稼働を継続する。
ステップ２５において、所定の稼働時間に達したと判断した場合は、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断する（ステップ２６）。内管１１の摩耗量は、測定器等によって測定する。所定の閾値は、経験や予測等に基づいて予め設定する。
ステップ２６において、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達していないと判断した場合は、輸送管１０を管軸周りに所定の角度だけ回転させる（ステップ２７）。所定の角度は、内管１０のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分が、管軸周りの回転によって摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動するように、経験や予測等に基づいて予め設定する。ステップ２７の後、ステップ２２に戻って稼働を継続する。
ステップ２６において、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断した場合は、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定する（ステップ２８）。角度範囲は、内管１１について、上記した本実施形態による摩耗検知機能をもつ輸送管及び摩耗検知方法を用いた目視検査等を実施することにより特定する。
ステップ２８で摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定した後、輸送管１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能か否かを判断する（ステップ２９）。この判断は、それまでの輸送管１０の回転履歴（移動履歴）を考慮して行う。例えば、まだ一回も管軸周りに輸送管１０を回転させていない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分は殆ど摩耗していないため、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することが可能と判断し、何回か管軸周りに輸送管１０を回転させていて、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置している部分全ての摩耗量が所定の閾値に達したことを検知している場合は、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することは不可能と判断する。
ステップ２９において、管軸周りに輸送管１０を回転した場合に稼働を継続することが可能と判断した場合は、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度を選定する（ステップ３０）。最も効果的な管軸周りの回転角度は、それまでの輸送管１０の回転履歴を考慮して選定する。例えば、内管１１のうち摩耗量が最も少ないか、摩耗進行領域Ｘに位置した回数が最も少ない場所が、回転後に摩耗進行領域Ｘに位置するように選定する。
ステップ３０で輸送管１０の最も効果的な管軸周りの回転角度を選定した後、輸送管１０を選定した回転角度、回転させる（ステップ３１）。これにより、ステップ２８で特定した摩耗箇所の管軸周りの角度範囲が、その角度範囲とは異なる角度範囲に移動する。ステップ３１の後、ステップ２２に戻って稼働を継続する。
ステップ２９において、管軸周りに輸送管１０を回転した場合に稼働を継続することが不可能と判断した場合は、輸送管１０を回転することなくステップ２２に戻って稼働を継続する。このように回転履歴を考慮しても移動先となる異なる角度範囲の選定ができない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘに位置していた部分を元の角度範囲に留めることで、輸送管１０の不要な回転を防止することができる。
なお、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断するステップ２３と、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断するステップ２６は、まとめて行ってもよい。
【０１１１】
第三実施例による運用方法によれば、内管１１のうち、摩耗進行領域Ｘに位置していた部分は、所定の稼働時間が経過した時点で管軸周りに輸送管１０が回転することによって摩耗進行領域Ｘから外れ、それまで摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分が新たに摩耗進行領域Ｘに位置して局所的摩耗を引き受けることになる。また、内管１１のうち、摩耗性物質１の衝突により局所的に摩耗を受けて摩耗量が所定の閾値に達した部分の管軸周りの角度範囲が特定され、管軸周りに輸送管１０を回転して稼働を継続することが可能な場合は、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの輸送管１０の回転角度を選定して、所定の閾値に達した部分の管軸周りの角度範囲を異なる角度範囲に移動させることにより、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに位置していた部分以外の相対的に最も健全な部分が新たに摩耗進行領域Ｘに位置して局所的摩耗を引き受けることになる。
したがって、内管１１の摩耗が局所的摩耗により限界に達するまでの時間が大幅に長くなり、輸送管１０全体としての寿命を大きく延伸することができる。
なお、第三実施例では、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達していない場合は所定の稼働時間ごとに輸送管１０を離散的に回転する方式としているが、電動機等の駆動手段を有する輸送管回転機構を設け、輸送管回転機構による回転速度を所定の稼働時間ごとに所定の角度分輸送管１０が管軸周りに回転するように設定し、稼働中は輸送管１０を常時、低速で回転させてもよい。稼働中は輸送管１０を常に低速で回転させることにより、内管１１に生ずる摩耗を管軸周りに均一に分散させやすくなる。また、駆動手段を有する輸送管回転機構を設けることで、効率よく輸送管１０の回転作業を行うことができる。
【０１１２】
なお、第三実施例による運用方法において、耐摩耗ホースのように輸送管１０を可撓性を持たせて構成した場合には、ステップ２７及びステップ３１において、輸送管１０を回転させることに代えて、輸送管１０に外力を加えて輸送管１０を変形させることにより、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分を摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動させることもできる。
輸送管１０に外力を加えて変形させる場合は、ステップ２９において、輸送管１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能か否かの判断に代えて、輸送管１０に外力を加えて変形させた場合に稼働を継続することが可能か否かを判断する。この判断は、それまでの輸送管１０に外力を加えた履歴（移動履歴）を考慮して行う。例えば、まだ一回も輸送管１０に外力を加えて変形させていない場合は、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置していた部分は殆ど摩耗していないため、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することが可能と判断し、何回か輸送管１０に外力を加えて変形させていて、内管１１のうち摩耗進行領域Ｘ以外に位置している部分全ての摩耗量が所定の閾値に達したことを検知している場合は、それらの部分を摩耗進行領域Ｘに新たに位置させて稼働を継続することは不可能と判断する。
また、輸送管１０に外力を加えて変形させる場合は、ステップ３０において、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度を選定することに代えて、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な変形後の状態を選定する。最も効果的な変形後の状態は、それまでの輸送管１０に外力を加えた履歴を考慮して選定する。例えば、内管１１のうち摩耗量が最も少ないか、摩耗進行領域Ｘに位置した回数が最も少ない場所が、外力による変形後に摩耗進行領域Ｘに位置するように選定する。
なお、輸送管１０を可撓性を持たせて構成し、回転させることと外力を加えることを組み合わせて異なる角度範囲に移動させることも可能である。
【０１１３】
図１０は、上述した第一から第三実施例による輸送管の運用方法に用いることができる輸送管回転機構の一例を示す図であり、図１０（ａ）は曲がり部を有する輸送管を管軸周りに回転させる状態を示し、図１０（ｂ）は曲がり部を有さない輸送管を管軸周りに回転させる状態を示している。輸送管回転機構は、輸送管１０と、それを接続する配管２との間にボルト・ナット締結式のフランジ継手３０を設け、接合するフランジのボルト穴を相対的に輸送管１０の管軸周りに適宜ずらしてボルト・ナット締結することにより、輸送管１０を管軸周りに（ボルト穴の角度間隔の整数倍分だけ）段階的に回転できるようにしたものであり、後述するスラリー循環式摩耗試験の第三実施による運用方法で用いた回転方法である。
本例の輸送管回転機構は、機構が簡素で安価である。殆どの場合、現行の配管設定のままで輸送管１０の回転が実現できる。
なお、フランジ継手３０は締結したままにしておき、フランジ付き金具と輸送管１０との間の相対的角度位置を適宜ずらす方式にしてもよい。
【０１１４】
図１１は、上述した第一から第三実施例による輸送管の運用方法に用いることができる輸送管回転機構の他の例を示している。輸送管回転機構は、輸送管１０と、それを接続する配管２との間に回転管継手３０を設け、輸送管１０を管軸周りに自由に回転できるようにしたものである。
回転管継手３０には、回転角度把握手段として、輸送管１０の管軸周りの一定角度ごと（例えば３０度ごと）にノッチを設けたり、回転角度を示す目盛を設けたりしておくと、回転作業時に輸送管１０の回転角度を把握しやすくなる。
回転管継手３０の輸送管１０側フランジには、回転作業用の取っ手やハンドル４０などを適宜設けておくと、テコの原理により輸送管１０の回転が容易になる。輸送管１０がホースのような可撓管で長い場合には、輸送管１０の捩れを防止するため、図１１に示すように輸送管１０の両端１０ａ、１０ｂを同時かつ同方向に回すことが望ましいが、輸送管１０が鋼管のような高剛性管である場合や可撓管であっても短い場合には、輸送管１０の一方の端部１０ａ（又は他方の端部１０ｂ）のみを回すことにより輸送管１０全体を回転させてもよい。
本例の輸送管回転機構によれば、配管系を稼働したまま輸送管１０を回転することができるので、輸送管１０の回転に要する手間を減らし作業時間を大幅に短縮できる。
【０１１５】
図１２は、上述した第一から第三実施例による輸送管の運用方法に用いることができる輸送管回転機構のさらに他の例を示している。輸送管回転機構は、輸送管１０と、それを接続する配管２との間に回転管継手３０を設け、輸送管１０を管軸周りに自由に回転できるようにした上、回転管継手３０の輸送管側フランジを電動回転機構５０によって任意の角度だけ回転できるようにしたものである。
【０１１６】
図１３は、上述した第一から第三実施例による輸送管の運用方法において、耐摩耗ホースのように輸送管１０を可撓性を持たせて構成した場合に用いることができる輸送管変形機構の一例を示している。
輸送管変形機構は、輸送管１０の一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂとの中間部分に設けられた浮力発生手段６０であり、外力としての浮力を輸送管１０に加える。浮力発生手段６０を用いることにより、特に水中にある輸送管１０に外力を加えることが容易となる。なお、大気中にある輸送管１０に浮力発生手段６０を用いることもできる。
浮力発生手段６０は、空気やガス等の気体の出し入れによって膨張及び収縮する膨縮部６１を有する。なお、気体の出し入れは外部からのオン／オフ操作等により行う。
図１３（ａ）に示すように、膨縮部６１が内部に気体が充満しておらず収縮しているときには、輸送管１０は、自重及び浮力発生手段６０の重さによって垂れ下がった状態である。また、図１３（ｂ）に示すように、気体を入れて膨縮部６１を膨張させると、浮力発生手段６０に浮力が発生し、浮力発生手段６０の浮力が輸送管１０に加わり、輸送管１０の中間部分が持ち上げられた状態に変形する。
このように浮力発生手段６０に作用する浮力を制御し、輸送管１０に浮力を加えて変形させることで、輸送管１０の中間部分の位置を上下反転させることができる。このとき輸送管１０は、管軸周りに回転せず、図１３（ａ）に示す状態から図１３（ｂ）に示す状態へ、又は図１３（ｂ）に示す状態から図１３（ａ）に示す状態へと変形することにより、一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂとの間に形成された４カ所の曲がり部のうち、摩耗性物質２の衝突により局所的に著しい摩耗損傷を受けやすい曲がり外側部分が上下で入れ替わる。これにより、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分が摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動することになり、輸送管１０を管軸周りに１８０度回転させた場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
なお、輸送管１０の両端１０ａ、１０ｂの高さと中間部分の高さが同じとなるように、又は任意の高さとなるように浮力発生手段６０の浮力を制御し、輸送管１０に浮力を加えることで、曲がり部の曲率を緩やかにして内管１１の摩耗を軽減させたり、内管１１のうち、それまで摩耗進行領域Ｘに配置されていた部分を摩耗進行領域Ｘとは異なる角度範囲に移動させたりすることもできる。
また、輸送管変形機構は、浮力発生手段６０に代えて、輸送管１０の中間部分をワイヤー等の吊具を用いて牽引する懸吊機や、輸送管１０の中間部分を載せて上下に動く架台等の機構手段を用いて構成することもできる。さらに、例えば輸送管１０の中間部分を載せて動く架台を上下のみならず左右にも動くように構成し、架台を下→左→上→右の順に移動させれば、架台の動きに伴って輸送管１０が変形し、中間部分の位置も下→左→上→右の順に変わるため、内管１１のうち、摩耗進行領域Ｘに配置されている部分が順次移動し、輸送管１０を管軸周りに９０度ずつ回転した場合と同様の効果を得ることができる。
なお、輸送管１０を可撓性を持たせて構成し、回転させることと外力を加えることを組み合わせて異なる角度範囲に移動させる場合には、例えば輸送管回転機構と輸送管変形機構を組み合わせて用いることができる。また、輸送管回転機構により可撓性を有した輸送管１０を回転させることによる回転と、回転に伴う輸送管１０の変形を利用して実現することもできる。
【０１１８】
次に、本実施形態による輸送管を用いた第一の実証試験について説明する。
本実施形態による輸送管の摩耗検知、及び運用方法の寿命延伸効果を検証するため、管軸周りの角度範囲に応じて色分けした内管外層を有するホース（輸送管）１０と模擬鉱石スラリーを用いたスラリー循環式摩耗試験を実施した。なお、輸送管の運用方法による寿命延伸効果は、上記した従来の運用方法（比較例）と第二実施例による運用方法の比較により検証した。
【０１１９】
図１４は摩耗試験に供したホースを示す図であり、図１４（ａ）は断面模式図、図１４（ｂ）は側面図である。図１５は摩耗試験に供したホースを上流側から見た断面写真である。
ホース（輸送管）１０は、内側から、内管１１、内管外層１２、及び第２内管外層１３で構成されている。ホース１０を構成する内管１１、内管外層１２及び第２内管外層１３の材質はいずれもゴムである。
内管１１は、厚さ１ｍｍの不透明の黒色ゴムを用いて形成した。
内管１１を取り巻く内管外層１２は、厚さ１ｍｍの着色ゴムを４色（赤色、灰色、青色、白色）用いて、各色９０度ずつの着色領域（赤色領域１２Ｃ、青色領域１２Ｄ、白色領域１２Ｆ、灰色領域１２Ｇ）に色分けして形成した。ここで、内管外層１２のうち、赤色領域１２Ｃを形成する赤色のゴム及び青色領域１２Ｄを形成する青色のゴムは透明であり、白色領域１２Ｆを形成する白色のゴム及び灰色領域１２Ｇを形成する灰色のゴムは不透明である。
内管外層１２よりも外側にある第２内管外層１３は、厚さ１ｍｍの透明の緑色ゴムを２層重ねて形成した。
また、内管１１と内管外層１２との接着、内管外層１２と第２内管外層１３との接着、及び第２内管外層１３の１層目と２層目との接着には、ゴム用の接着剤を用いた。図１４（ａ）では、青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置した状態を示している。
ホース１０の内径ＩＤは７６ｍｍ、外径ＯＤは８４ｍｍである。なお、ホース１０単体ではスラリー循環式摩耗試験に供する際の強度が不足するため、図１４（ｂ）に示すように、第２内管外層１３に密着する板厚４．２ｍｍの透明アクリルパイプ７０によってホース１０を外側から補強して摩耗試験に供した。ホース１０の長さＢは１ｍであり、アクリルパイプ７０の長さＣは８８ｃｍである。
【０１２０】
図１６は実証試験に用いたスラリー循環式摩耗試験装置の概観写真であり、図１６（ａ）は全体図、図１６（ｂ）はホース摩耗試験部を拡大した図である。本装置は、水を満たしたタンク３の上部から模擬鉱石を一定量投入してスラリーとし、これをスラリー循環用ポンプ４で配管２内を循環させることにより、途中に接続したホース１０の摩耗試験を行うものである。なお、図１６の白塗矢印は、スラリー循環方向を示している。
図１６に示すように、上流側及び下流側の配管２にフランジ（継手）３０を介してホース１０をフランジ接続し、曲がり部を有さない直管のホース摩耗試験部αとした。また、摩耗試験部αの下流側には流量計５を設けている。
【０１２１】
図１７は同実証試験に用いた模擬鉱石の概観写真である。
スラリー中の模擬鉱石には、ある程度粒径の揃った市販の砕石（生産品名：単粒度砕石Ｓ−２０（５号）（茨城県笠間産）、岩質：硬質砂岩（堆積岩）、絶乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３、平均粒径：約１９ｍｍ）を用いた。
試験時の模擬鉱石投入量（１回分）は１９ｋｇとし、移送水は淡水を使用した。試験中、スラリーの模擬鉱石濃度は約５％（体積濃度）であった。
【０１２２】
なお、第一の実証試験では、模擬鉱石の経時摩耗劣化を考慮して１回の連続試験時間を１時間とした。すなわち、新しい模擬鉱石を１９ｋｇ投入して１時間連続試験を行った後は使用した模擬鉱石をすべて回収し、改めて新しい模擬鉱石を１９ｋｇ投入してから次の連続試験を１時間行うこととし、このサイクルを所定の摩耗試験時間に達するまで繰り返した。スラリーの平均流速は平均約３．５ｍ／ｓｅｃであった。
【０１２３】
まず、従来の運用方法（比較例）の試験結果について説明する。
ホース１０をホース摩耗試験部αに装着し、図３３に示すフローチャートに従って、ホース１０の管軸周り角度を固定したままスラリー循環式摩耗試験を実施した。
なお、ホース１０は、色分けした内管外層１２のうち赤色領域が鉛直下側となった状態（ホース１０を図１４（ａ）に示す状態から１８０度回転させた状態）とした。
図３３に示すフローチャートでは、稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ３００）が、摩耗試験では、試験時間（稼働時間）が７時間、１０時間を経過したそれぞれの時点で、ホース１０を取り外して内部観察を行い、ホース１０の内管１１、内管外層１２及び第２内管外層１３の状態を調べた。最終的に内管１１の摩耗が限界に達したと判断された時点（本試験の場合は色分けした内管外層１２の摩滅が確認された時点）で摩耗試験は終了とし、それまでの試験時間をもってホース１０の寿命と定義した。
図３３に示すフローチャートに基づいた摩耗試験では、試験時間が１０時間経過した時点で下流側のホース端から６０ｃｍ上流側に離れた位置の灰色領域１２Ｇの内管外層１２が摩滅した。損傷部分の観察写真を図１８に示す。図１８（ａ）はホース摩耗試験部αから取り外したホース１０を上流側から見たものであり、内部全体に光を当てている。図１８（ｂ）はホース摩耗試験部αから取り外したホース１０を下流側から見たものであり、内部全体に光を当てている。図１８（ｃ）はホース摩耗試験部αから取り外したホース１０を下流側から見たものであり、ホース１０に外側から光を当てている。図１８（ｃ）では、側面の灰色領域１２Ｇの内管外層１２が摩滅した部分において、光が第２内管外層１３を透過して緑色に見えている。
【０１２４】
次に、第二実施例による運用方法の試験結果について説明する。
ホース１０をホース摩耗試験部αに装着し、図８に示すフローチャートに従って、管軸周りにホース１０を適宜回転させながらスラリー循環式摩耗試験を実施した。
なお、試験開始時のホース１０は、色分けした内管外層１２のうち青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置した状態（図１４（ａ）に示す状態）とした。
図８に示すフローチャートでは、稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ１３）が、摩耗試験では、試験時間（稼働時間）が３時間経過するごとに、ホース１０を取り外して内部観察を行い、ホース１０の内管１１、内管外層１２及び第２内管外層１３の状態を調べた。また、それと同時に、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かの判断を行った（ステップ１５）。すなわち本試験では、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断するステップ１３と、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断するステップ１５とを、まとめて実施した。
【０１２５】
ステップ１５において、黒色の内管１１が摩耗し、内管１１の外側にある色分けされた内管外層１２の露出が確認された場合は、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断し、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定するステップ１６、ホース１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能か否かを判断するステップ１７へと進んだ。
また、ホース１０の鉛直下側の部分が、その他の部分よりも摩耗の進行が速い摩耗進行領域となるため、ステップ１８において、輸送管１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度は、色分けした内管外層１２の各色が以下の（１）→（２）→（３）→（４）→（１）→・・・の順に鉛直下側に位置するように選定した。なお、上記の通り、試験開始時のホース１０は、青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置した状態（図１４（ａ）に示す状態）である。
（１）赤色領域１２Ｃ（青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置している状態から管軸周りに１８０度回転）。
（２）灰色領域１２Ｇ（赤色領域１２Ｃが鉛直下側に位置している状態から管軸周りに９０度回転（時計回り））。
（３）白色領域１２Ｆ（灰色領域１２Ｇが鉛直下側に位置している状態から管軸周りに１８０度回転）
（４）青色領域１２Ｄ（白色領域１２Ｆが鉛直下側に位置している状態から管軸周りに９０度回転（反時計回り））
また、最終的に、ステップ１３において内管１１の摩耗が限界に達したと判断された時点（本試験の場合は色分けした内管外層１２の摩滅が確認された時点）で摩耗試験は終了とし、それまでの摩耗試験経過時間をもってホース１０の寿命と定義した。
【０１２６】
青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置した状態で試験を開始して６時間経過後にホース１０を取り外して内部観察したところ、黒色ゴムで形成された内管１１の鉛直下側近傍で部分的な剥離が生じ、内管外層１２のうち青色領域１２Ｄが露出していた。このときのホース１０の内部の様子を図１９に示す。図１９はホース１０の内部を下流側から見たものである。
内部観察に基づき、内管１１の摩耗は限界に達していないと判断し（ステップ１３）、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断し（ステップ１５）、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定し（ステップ１６）、ホース１０を管軸周りに回転させた場合に稼働を継続することが可能と判断し（ステップ１７）、上記（１）の通り赤色領域１２Ｃが鉛直下側となる管軸周りの回転角度を選定し（ステップ１８）、ホース１０を管軸周りに１８０度回転させ（ステップ１９）、ステップ１２に戻って試験を継続した。
【０１２７】
赤色領域１２Ｃが鉛直下側に位置した状態で試験を継続して６時間経過後（試験開始から計１２時間経過後）にホース１０を取り外して内部観察したところ、黒色ゴムで形成された内管１１の鉛直下側近傍で部分的な剥離が生じ、内管外層１２のうち赤色領域１２Ｃが露出していた。このときのホース１０の内部の様子を図２０に示す。図２０は、ホース１０の内部を下流側から見たものであり、ホース１０の外側下方からＬＥＤ懐中電灯（照明手段）２０で照らしている。赤色領域１２Ｃの内管外層１２を透過した光は赤みをおびて見えており、視認性が向上していることが分かる。
内部観察に基づき、内管１１の摩耗は限界に達していないと判断し（ステップ１３）、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断し（ステップ１５）、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定し（ステップ１６）、ホース１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能と判断し（ステップ１７）、上記（２）の通り灰色領域１２Ｇが鉛直下側となる管軸周りの回転角度を選定し（ステップ１８）、ホース１０を管軸周りに９０度回転（時計回り）させ（ステップ１９）、ステップ１２に戻って試験を継続した。
【０１２８】
灰色領域１２Ｇが鉛直下側に位置した状態で試験を継続して３時間経過後（試験開始から計１５時間経過後）にホース１０を取り外して内部観察したところ、黒色ゴムで形成された内管１１の鉛直下側で剥離が生じ、内管外層１２のうち灰色領域１２Ｇが露出していた。また、内管１１は、その下半分のうち、内管外層１２が赤色領域１２Ｃ又は青色領域１２Ｄとなっている部分においても剥離及び摩耗が進行していた。
内部観察に基づき、内管１１の摩耗は限界に達していないと判断し（ステップ１３）、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断し（ステップ１５）、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定し（ステップ１６）、ホース１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能と判断し（ステップ１７）、上記（３）の通り白色領域１２Ｆが鉛直下側となる管軸周りの回転角度を選定し（ステップ１８）、ホース１０を管軸周りに１８０度回転させ（ステップ１９）、ステップ１２に戻って試験を継続した。
【０１２９】
白色領域１２Ｆが鉛直下側に位置した状態で試験を継続して３時間経過後（試験開始から計１８時間経過後）にホース１０を取り外して内部観察したところ、黒色ゴムで形成された内管１１の鉛直下側で大規模な剥離が生じ、内管外層１２のうち白色領域１２Ｆが露出していた。また、内管１１は、その下半分のうち、内管外層１２が赤色領域１２Ｃ又は青色領域１２Ｄとなっている部分においても剥離及び摩耗が更に進行していた。このときのホース１０の内部の様子を図２１に示す。図２１は、ホース１０の内部を下流側から見たものである。
また、図２２（ａ）は、取り外したホース１０の両側に出力５００Ｗのハロゲン投光器（照明手段）２０を配置し、ホース１０の外側の両側面に光を当てた状態を示している。この状態でホース１０の内部を観察すると、図２２（ｂ）に示すように、内管外層１２の赤色領域１２Ｃと青色領域１２Ｄにおける内管摩耗部分で光が透過し、色による摩耗箇所の管軸周りの角度範囲の特定が容易であった。なお、青色領域１２Ｄの透過光は緑をおびて見えた。
内部観察に基づき、内管１１の摩耗は限界に達していないと判断し（ステップ１３）、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達していないと判断し（ステップ１５）、ホース１０を管軸周りに回転させることなく、ステップ１２に戻って試験を継続した。
【０１３０】
白色領域１２Ｆが鉛直下側に位置した状態でさらに試験を継続して９時間経過後（試験開始から計２４時間経過後）にホース１０を取り外して内部観察したところ、入口付近を除き、ホース１０全体に亘って黒色ゴムで形成された内管１１がほぼ剥離した。青色領域１２Ｄ、赤色領域１２Ｃの表面は黒っぽく変色して見えた。このときのホース１０の内部の様子を図２３に示す。図２３は、ホース１０の内部を下流側から見たものである。
内部観察に基づき、内管１１の摩耗は限界に達していないと判断し（ステップ１３）、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したと判断し（ステップ１５）、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲を特定し（ステップ１６）、最終的なホース寿命を可能な限り延ばすため、ホース１０を管軸周りに回転した場合に稼働を継続することが可能と判断し（ステップ１７）、上記（４）の通り青色領域１２Ｄが鉛直下側となる管軸周りの回転角度を選定し（ステップ１８）、ホース１０を管軸周りに９０度回転（反時計回り）させ（ステップ１９）、ステップ１２に戻って試験を継続した。
【０１３１】
青色領域１２Ｄが鉛直下側に位置した状態で試験を継続して３時間経過後（試験開始から計２７時間経過後）にホース１０を取り外して内部観察したところ、色分けした内管外層１２は摩耗が進行して剥離し、緑色の第２内管外層１３が露出した箇所が認められた。このときのホース１０の内部の様子を図２４に示す。図２４は、ホース１０の内部を下流側から見たものであり、ホース１０の外側下方からＬＥＤ懐中電灯（照明手段）２０で照らしている。
特に、光学的に透過性のない不透明な白色のゴム及び灰色のゴムで形成された白色領域１２Ｆ及び灰色領域１２Ｇの摩耗箇所において、ホース１０の外側から当てられた光が緑色の第２内管外層１３を透過して緑色に見え、下流側のホース端から７０ｃｍ上流側に離れた位置の白色領域１２Ｆ、及び下流側のホース端から６０ｃｍ上流側に離れた位置の灰色領域１２Ｇにおいて内管外層１２の摩滅が確認されたため、この時点をもってホース１０の寿命と判断し、試験を中止した。
【０１３２】
また、ホース１０の内側から照明を当てた場合の摩耗検知の効果を確認するため、同じ状態のホース１０の内側を工業用内視鏡の先端に設けられた照明手段２０（ハロゲンランプの光を光ファイバーにより誘導したもの）で照らし、ホース１０の外側から観察した。図２５は内側から照明手段２０の光を当てたホース１０を外側から撮影した写真であり、図２５（ａ）は赤色領域１２Ｃが位置する側の写真、図２５（ｂ）は青色領域１２Ｄが位置する側の写真である。
図２５（ａ）では、内管外層１２の赤色領域１２Ｃにおいて黒色の内管１１が摩滅した部分から光が透過し、赤みをおびた色で光って見える。また、図２５（ｂ）では、内管外層１２の青色領域１２Ｄにおいて黒色の内管１１が摩滅した部分から光が透過し、緑をおびた色で光って見える。このことから、内管外層１２を光学的に透過性の材料で形成することは、内管１１が摩滅した箇所の管軸周りの角度範囲を特定するのに有効であることが分かる。
なお、本実証試験では第２内管外層１３を透明の緑色にしたために、青色領域１２Ｄを透過した光が緑をおびて見えたが、第２内管外層１３を無色透明にすることにより、内管外層１２の青色をそのまま発色させることができる。
【０１３３】
上記した従来の運用方法（比較例）と第二実施例による運用方法の比較検証を行った。
表１に、スラリー循環式摩耗試験結果の比較を示す。ホース１０を固定したまま回転させない輸送管の運用方法（図３３に示すフローチャート）に従って試験した比較例と、ホース１０の摩耗を検知しながらホース１０を管軸周りに適宜回転させる輸送管の運用方法（図８に示すフローチャート）に従って試験した第二実施例とでは、ホース１０の内管外層１２が摩滅するまでの摩耗試験時間は、比較例が１０時間、第二実施例が２７時間となり、第二実施例による輸送管の運用方法では、ホース１０を管軸周りに適宜回転することによりホース１０の寿命が比較例の２．７倍に延伸されることが判明した。
【表１】
2018084327.tif 000003
【０１３４】
次に、本実施形態による輸送管の運用方法を用いた第二の実証試験について説明する。
本実施形態による輸送管の運用方法による寿命延伸効果を検証するため、輸送管の一種である耐摩耗ホースと模擬鉱石スラリーを用いたスラリー循環式摩耗試験を実施し、上記した従来の運用方法（比較例）と第三実施例による運用方法の比較検証を行った。
【０１３５】
摩耗試験に供した耐摩耗ホース１０は、市販の工業用耐摩耗ホースであり、内径７６ｍｍ、外径１００ｍｍである。耐摩耗ホース１０の内管１１は耐摩耗性ゴムであり、その外側には順次、補強繊維層、軟質ＰＶＣ補強層及び螺旋状の硬質ＰＶＣ補強材が設けられている。ここで、輸送管１０の運用方法の比較検証を行うには、内管１１の局所的摩耗が所定の閾値に達したかどうかを適宜検知する必要があるが、耐摩耗性ゴム製の内管１１の局所的摩耗度を目視等、通常の方法により定量的に検知することは困難であるため、予め内管１１の内側に鋼製の螺旋状ライナーを形成しておき、この螺旋状ライナーがスラリー中の模擬鉱石（摩耗性物質１）の衝突によって摩滅し破断した時点をもって「輸送管１０の内管１１の局所的摩耗が限界に達した時点」と判断し、同様にして螺旋状ライナーが破断した箇所をもって「輸送管１０の内管１１の局所的摩耗が限界に達した箇所」と判断した。
螺旋状ライナーの形成方法としては、まずＳＵＳ３０４鋼製のテープ（断面寸法：厚さ２ｍｍ×幅１０ｍｍ）を外径７０ｍｍの鋼製パイプに適当な張力をかけた状態で螺旋状に巻き付け、そのまま張力を保ってテープがパイプに密着した状態で工業用耐摩耗ホース１０の内管１１に挿入した後、テープ端の張力を解放して螺旋を径方向に膨らませ、内管１１に密着させて螺旋状ライナーを形成した。ここで、最終的な螺旋状ライナーのホース管軸方向の隙間は約２ｍｍであった。ホース端からホース管軸方向に撮影した螺旋状ライナー付き耐摩耗ホース１０の内部の概観写真を図２６に、工業用内視鏡を用いて撮影した螺旋状ライナーの近接写真を図２７にそれぞれ示す。
【０１３６】
図２８は実証試験に用いたスラリー循環式摩耗試験装置の概観写真であり、図２８（ａ）は全体図、図２８（ｂ）はホース摩耗試験部を拡大した図である。本装置は、水を満たしたタンク３の上部から模擬鉱石を一定量投入してスラリーとし、これをスラリー循環用ポンプ４で配管２内を循環させることにより、途中に接続した耐摩耗ホース１０の摩耗試験を行うものである。なお、図２８の白塗矢印は、スラリー循環方向を示している。
図２８に示すように、上流側の耐摩耗ホース（ライナーなし）２にフランジ付き金具（継手）３０を介して螺旋状ライナー付き耐摩耗ホース１０を連結してホース摩耗試験部αとした。実際の使用状況を考慮してホース摩耗試験部αには曲率を持たせており、ホース摩耗試験部αにおける耐摩耗ホース１０の最小曲率半径は２．２ｍとした。ホース摩耗試験部αにおける耐摩耗ホース１０の長さは、曲率含めて約１ｍである。なお、螺旋状ライナー付き耐摩耗ホース１０を連結する際には、螺旋状ライナー端部を内管１１と接続用のフランジ付き金具３０の間に挟み、耐摩耗ホース１０の外側から締め付け用器具で締め付けることにより螺旋状ライナー端部を固定した。また、摩耗試験部αの下流側には流量計５を設けている。
【０１３７】
スラリー中の模擬鉱石には、上記した第一の実証試験と同じく、ある程度粒径の揃った市販の砕石（生産品名：単粒度砕石Ｓ−２０（５号）（茨城県笠間産）、岩質：硬質砂岩（堆積岩）、絶乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３、平均粒径：約１９ｍｍ）を用いた。
試験時の模擬鉱石投入量（１回分）は２５ｋｇとし、移送水は淡水を使用した。試験中、スラリーの模擬鉱石濃度は約５％（体積濃度）であった。
【０１３８】
なお、第二の実証試験では、模擬鉱石の経時摩耗劣化を考慮して１回の連続試験時間を１時間とした。すなわち、新しい模擬鉱石を２５ｋｇ投入して１時間連続試験を行った後は使用した模擬鉱石をすべて回収し、改めて新しい模擬鉱石を２５ｋｇ投入してから次の連続試験を１時間行うこととし、このサイクルを所定の摩耗試験時間に達するまで繰り返した。
【０１３９】
まず、従来の運用方法（比較例）の試験結果について説明する。
螺旋状ライナー付き耐摩耗ホース１０をホース摩耗試験部αに装着し、図３３に示すフローチャートに従って、耐摩耗ホース１０の管軸周り角度を固定したままスラリー循環式摩耗試験を実施した。
図３３に示すフローチャートでは、稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ３００）が、摩耗試験では、試験時間（稼働時間）が、１０時間、１６時間、１８時間を経過したそれぞれの時点で、耐摩耗ホース１０を取り外して内部観察を行い、螺旋状ライナーの状態を調べた。最終的に内管１１の摩耗が限界に達したと判断された時点（本試験の場合は螺旋状ライナーの破断が確認された時点）で摩耗試験は終了とし、それまでの試験時間をもって耐摩耗ホース１０の寿命と定義した。
図３３に示すフローチャートに基づいた摩耗試験では、試験時間が１８時間経過した時点で上流側のホース端から７８．８ｃｍ下流側に離れた位置の鉛直下側（下面側）の螺旋状ライナーが破断した。工業用内視鏡による螺旋状ライナーの破断箇所の観察写真を図２９に示す。
【０１４０】
次に、第三実施例による運用方法の試験結果について説明する。
螺旋状ライナー付き耐摩耗ホース１０をホース摩耗試験部αに装着し、図９に示すフローチャートに従って、管軸周りに耐摩耗ホース１０を適宜回転させながらスラリー循環式摩耗試験を実施した。
図９に示すフローチャートでは、稼働が所定の時間を経過した後、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断する（ステップ２３）が、摩耗試験では、試験時間（稼働時間）が４時間を経過するごとに、耐摩耗ホース１０を取り外して内部観察を行い、螺旋状ライナーの状態を調べた。また、それと同時に、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かの判断を行った（ステップ２６）。すなわち本試験では、内管１１の摩耗が限界に達したか否かを判断するステップ２３と、内管１１の摩耗量が所定の閾値に達したか否かを判断するステップ２６を、まとめて実施した。
【０１４１】
第三実施例による運用方法の試験において、図９に示すフローチャートのステップ２７における、耐摩耗ホース１０を管軸周りに「所定の角度」だけ回転させる方法としては、以下の方法を用いた。
１．図３０は耐摩耗ホースの管軸周りの角度位置を示す図である。配管２と耐摩耗ホース１０との接続に使用しているフランジ付き金具（継手）３０を上流側から眺め、図３０に示すように、耐摩耗ホース１０の管軸周りのボルト穴の角度位置に応じて位置番号（１）〜（８）を振る。これらの位置番号は、耐摩耗ホース１０の回転に伴って耐摩耗ホース１０と一緒に回転するものとする。
２．スラリー循環式摩耗試験では、試験の開始時に耐摩耗ホース１０は角度位置（１）が鉛直上側、角度位置（２）が鉛直下側となるように装着しておき、試験時間が４時間経過するごとに、角度位置が（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（１）、（２）、・・・の順で鉛直上側となるように耐摩耗ホース１０を管軸周りに回転していく。
【０１４２】
なお、第三実施例による運用方法の試験においては、鉛直上側にくる角度位置が上記順序となる回転方法としたが、実際の運用では、摩耗箇所の管軸周りの角度範囲の大小や、摩耗箇所に関する経験的な知見等に基づいて、鉛直上側にくる角度位置の順序を、（１）→（２）→（３）→（４）の繰り返しとしたり、（１）→（２）→（１）→（２）、（１）→（３）→（２）→（４）、又は（１）→（５）→（３）→（７）→（２）→（６）→（４）→（８）というように一定の角度分ずつ回転させていったりと、耐摩耗ホース１０の稼働状況や摩耗形態に応じて最適な回転方法を選択することが好ましい。
【０１４３】
第三実施例による運用方法の試験においては、図９に示すフローチャートのステップ２６及びステップ２８として、試験時間が４時間経過するごとに耐摩耗ホース１０を取り外して内部を観察し、局所的に螺旋状ライナーの摩耗や変形、浮きなどの異常が認められた場合には、耐摩耗ホース１０を管軸周りに所定の角度だけ回転させるステップ２７には移行せず、異常箇所を含む耐摩耗ホース１０の管軸周りの角度範囲がなるべく鉛直下側の位置（模擬鉱石による摩耗が最も激しいと予測される摩耗進行領域Ｘ）から外れるように耐摩耗ホース１０の管軸周りの回転が可能かどうかを判断し（ステップ２９）、可能と判断した場合には、耐摩耗ホース１０の寿命を延伸する上で最も効果的な管軸周りの回転角度を選定（ステップ３０）した後、輸送管１０を選定した回転角度分だけ回転させ（ステップ３１）、ステップ２２に戻って稼働を継続した。
他方、ステップ２９において、管軸周りに耐摩耗ホース１０を回転させた場合に試験の継続が不可能と判断した場合には、それ以上の耐摩耗ホース１０の回転は行わず、そのままステップ２２に戻って摩耗試験を継続することとした。最終的に、ステップ２３において内管１１の摩耗が限界に達したと判断された時点（本試験の場合は螺旋状ライナーの破断が確認された時点）で摩耗試験は終了とし、それまでの摩耗試験経過時間をもって耐摩耗ホース１０の寿命と定義した。
【０１４４】
第三実施例による運用方法を用いた摩耗試験では、角度位置（７）を耐摩耗ホース１０の鉛直上側とした試験が終了し、積算の試験時間が２８時間となった時点における耐摩耗ホース１０の内部観察で、角度位置（５）及び（６）を含む角度範囲の螺旋状ライナーの変形、浮きが認められたが、耐摩耗ホース１０を管軸周りに回転させて稼働を継続することはまだ可能と判断し（ステップ２９）、角度位置（８）を鉛直上側にするのが耐摩耗ホース１０の寿命を延伸する上で最も効果的と判断し（ステップ３０）、管軸周りに耐摩耗ホース１０を回転してから試験を継続した（ステップ３１）。その後、角度位置（８）を鉛直上側にした試験が終了し、積算の試験時間が３２時間となった時点における耐摩耗ホース１０の内部観察で、角度位置（５）及び（６）を含む角度範囲に加え、その他の角度範囲でも螺旋状ライナーの変形、浮きが認められたが、耐摩耗ホース１０を管軸周りに回転させて稼働を継続することはまだ可能と判断し（ステップ２９）、角度位置（１）を鉛直上側にするのが耐摩耗ホース１０の寿命を延伸する上で最も効果的と判断し（ステップ３０）、管軸周りに耐摩耗ホース１０を回転してから試験を継続した（ステップ３１）。その後、積算の試験時間が３６時間となった時点で、上流側のホース端から７６．２ｃｍ下流側に離れた位置の鉛直下側（角度位置（２）付近）で螺旋状ライナーが破断した。工業用内視鏡による螺旋状ライナーの破断箇所の観察写真を図３１に示す。
【０１４５】
上記した従来の運用方法（比較例）と第三実施例による運用方法の比較検証を行った。
表２に、スラリー循環式摩耗試験結果の比較を示す。耐摩耗ホース１０を固定したまま回転させない輸送管の運用方法（図３３に示すフローチャート）に従って試験した比較例と、管軸周りに耐摩耗ホース１０を適宜回転させる輸送管の運用方法（図９に示すフローチャート）に従って試験した第三実施例とでは、螺旋状ライナーが破断するまでの摩耗試験時間は、比較例が１８時間、第三実施例が３６時間となり、第三実施例による輸送管の運用方法では、耐摩耗ホース１０の寿命が比較例の２倍に延伸されることが判明した。
【表２】
2018084327.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明を適用することで、海底で掘削した鉱石等を海上の船舶に輸送する輸送管や各種プラントにおいて粉体、ペレット等の摩耗性物質、又はスラリーの輸送に用いる輸送管等の摩耗の検知や寿命の延伸ができ、作業の効率化及び作業費の削減につながる。
【符号の説明】
【０１４７】
１  摩耗性物質
１０  輸送管
１１  内管
１２  内管外層
１２Ａ  オレンジ色領域
１２Ｂ  緑色領域
１２Ｃ  赤色領域
１２Ｄ  青色領域
１２Ｅ  黄色領域
１２Ｆ  白色領域
１２Ｇ  灰色領域
１２ａ、１３ａ  摩耗粉
１３  第２内管外層
１４  第３内管外層
２０  照明手段  
６０  浮力発生手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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