(57)【要約】  海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ）システム用連続強化冷水パイプ（ＣＷＰ）は、順次に続く成型パイプセクションから形成され、順次に続く成型パイプセクションは、一連の剛性フレームセクションと、連続強化ＣＷＰを形成するための硬化材料とから形成されている。各成型パイプセクションは、剛性フレームセクションを型に移動し、剛性フレームセクションの少なくとも一部分を硬化材料で覆い、硬化材料を硬化することによって形成される。各成型パイプセクションを型から出して移動させると、前の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションは型に移動される。このサイクルは、所望の長さを有する連続強化ＣＷＰを形成するために、必要に応じて何度でも繰り返される。【選択図】図２
2020506833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続強化パイプを形成する方法であって、
（ａ）複数の剛性フレームセクションのうちの特定の剛性フレームセクションを型に移動するステップと、
（ｂ）前記特定の剛性フレームセクションの少なくとも一部分を硬化材料で覆うステップと、
（ｃ）前記硬化材料を硬化して、特定の成型パイプセクションを形成するステップと、
（ｄ）前記特定の成型パイプセクションを前記型から出して移動すると同時に、前記特定の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションを前記型に移動するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記（ｂ）から前記（ｄ）を順次に繰り返し、複数の成型パイプセクションを連続するパイプの一部として形成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特定の成型パイプセクションを前記型から出して移動するステップは、前記特定の成型パイプセクションを水域へと下向きに降下させ、それによって、前記連続するパイプを前記水域内に下向きに所定の距離延ばすステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の距離は少なくとも５００メートルである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の距離は少なくとも１０００メートルである、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の剛性フレームセクションの各剛性フレームセクションは、
前記剛性フレームセクションの長手方向の軸に実質的に平行に延びる複数の線状部材と、
前記複数の線状部材のそれぞれに結合した少なくとも１つの外周部材であって、前記複数の線状部材及び前記少なくとも１つの外周部材は内部チャンネルを形成する、少なくとも１つの外周部材と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの外周部材は複数の環状部材である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの外周部材は少なくとも１つのらせん状部材である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記内部チャンネルは、少なくとも５メートルの内径を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記内部チャンネルは、少なくとも１０メートルの内径を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
各剛性フレームセクションは、鋼鉄、チタン、及びアルミニウムからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記特定のフレームセクションの少なくとも一部分を前記硬化材料で覆うステップは、
前記型に前記硬化材料を配置するステップと、
前記硬化材料を溶融するステップと、
前記硬化材料を硬化するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記硬化材料は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、及びポリブチレンからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各次の順次剛性フレームセクションにおいて、前記特定の成型パイプセクションを前記型から出して移動する前に前記次の順次剛性フレームセクションを前記特定の剛性フレームセクションに結合するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記次の順次剛性フレームセクションを前記特定の剛性フレームセクションに結合するステップは、前記次の順次剛性フレームセクションを前記特定の剛性フレームセクションに溶接するステップ、又は前記次の順次剛性フレームセクションの端を前記特定の剛性フレームセクションの端に連結するステップのうちの１つを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記次の順次剛性フレームセクションを前記特定の剛性フレームセクションに結合するステップは、前記次の順次剛性フレームセクションを前記特定の剛性フレームセクションの残りの覆われていない部分に結合するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記特定の剛性フレームセクションの前記少なくとも一部分を前記硬化材料で覆うステップは、前の順次剛性フレームセクションの前記残りの覆われていない部分を前記硬化材料で覆うステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各次の順次剛性フレームセクションにおいて、前記次の順次剛性フレームセクションを前記型に移動する前に前記次の順次剛性フレームセクションを、前記特定の剛性フレームセクションを有する連続する剛性フレームユニットの一部として形成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記次の順次剛性フレームセクションを、前記特定の剛性フレームセクションを有する前記連続する剛性フレームユニットの一部として形成するステップは、前記連続する剛性フレームユニットを形成するために連続する長さのフレーム材料を提供するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ）システムで使用されるように構成される強化冷水パイプ（ＣＷＰ）であって、
第１の材料を含む連続する剛性フレームと、
前記連続する剛性フレームを覆い、連続する成型パイプセクションを形成する連続する被膜であって、前記連続する被膜は第２の材料を含む、連続する被膜と、
を含み、
前記強化ＣＷＰは、少なくとも５００メートルの長さを有する、
強化冷水パイプ（ＣＷＰ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１６年１２月２７日に出願された「海洋熱エネルギー変換システム用連続強化冷水パイプ（ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ  ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＣＯＬＤ  ＷＡＴＥＲ  ＰＩＰＥ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＯＣＥＡＮ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＥＮＥＲＧＹ  ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の米国特許出願第１５／３９１，２３６号明細書の利益を主張し、同開示はその内容全体が参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、全般的に、連続強化パイプに関し、特に、海洋熱エネルギー変換システム用連続強化冷水パイプに関する。
【背景技術】
【０００３】
海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ：Ｏｃｅａｎ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）技術は、異なる深さの海洋水間に存在する温度差を使用して電力を発生させる。多くのＯＴＥＣシステムでは、蒸発器は海洋表面近辺から引かれた温水を使用して作動流体（例えば、アンモニア）を加熱する。作動流体は、タービンを駆動して電力を発生させるために使用される。作動流体は、深い海洋から引かれた冷水を使用して作動流体から熱を吸収する凝縮器によって冷却される。冷却された作動流体は、その後、蒸発器へと戻され、このサイクルは繰り返される。
【０００４】
多くのＯＴＥＣシステムは冷水パイプ（ＣＷＰ：ｃｏｌｄ  ｗａｔｅｒ  ｐｉｐｅ）を使用して冷水を深い海洋から収集し、海洋表面にある若しくはその近辺の海上プラットフォーム又は他の構造物上に配置され得る凝縮器へと輸送する。ＣＷＰは長さ１０００メートル以上であってもよく、４メートル以上の直径を有してもよい。ＣＷＰは、典型的には、フローティングプラットフォームから垂直方向に組み立てられ、ＣＷＰが製造されるにつれて海洋中に延びる。ＣＷＰの個々のセクションは、通常は陸上で製造され、かなりの費用をかけて船でフローティングプラットフォームまで運ばれる。これは、ＣＷＰの大きな円筒状セクションは大量のスペースを占めるため、効率的な輸送が困難なことが理由である。このため、ＣＷＰの製造に関連するコストを低減することが望ましい。
【０００５】
加えて、組み立て中、ＣＷＰはフローティング海洋プラットフォームに強固に結合され、組み立てに４か月かかる場合がある。ＣＷＰは、製造プロセス中に起こり得る極端な海洋環境に耐えるように設計されていなければならない。これら環境設計条件は個々のＣＷＰの配備時間に基づき選択される。鍵となる海洋環境条件は、波の高さ、波の周期、風速、及び海流であり、これらは季節条件及び他の条件に基づき大きく変化する場合がある。しかしながら、ＣＷＰが運用可能となり、水面下の所定の位置に置かれた後、プラットフォームに対するＣＷＰの結合はもはや強固ではなく、ＣＷＰが受ける環境の力は減少する。したがって、ＣＷＰをハリケーン区域に建設する場合、例えば、建設時間が長くなると、運用時には直面しない極端な力に耐えるようにＣＷＰを建設することが必要である。このため、ＣＷＰ製造のための建設時間を最小限にすることも望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、全般的に、連続強化パイプに関し、特に、海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ）システム用連続強化冷水パイプ（ＣＷＰ）に関する。一実施形態では、連続強化ＣＷＰは、順次に続く成型パイプセクションから形成され、順次に続く成型パイプセクションは、一連の剛性フレームセクションと、連続強化ＣＷＰを形成するための硬化材料とから形成されている。各成型パイプセクションは、剛性フレームセクションを型に移動し、剛性フレームセクションの少なくとも一部分を硬化材料で覆い、硬化材料を硬化することによって形成される。各成型パイプセクションが型から出されて移動されると、前の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションは型に移動され、このサイクルは、所望の長さを有する連続強化ＣＷＰを形成するために、必要に応じて何度でも繰り返される。
【０００７】
この実施形態の１つの利点は、剛性フレームセクションと成型パイプセクションとを現場で、ＯＴＥＣプラットフォーム上で組み立てることができ、ＣＷＰの設置に関連する輸送コストが低下することである。剛性フレームセクションに使用される硬質材料（例えば、亜鉛めっき炭素鋼鉄、ステンレス鋼鉄、高強度アルミニウム合金、チタン等）、及び硬化材料（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリブチレン、他の高度に架橋したポリマー、又はこれらのブレンド）はＯＴＥＣプラットフォームにバルクで輸送され得るため、輸送コストは、予め製造されたＣＷＰセクションをＯＴＥＣプラットフォームに輸送するコストと比較して大幅に低減される。この実施形態の別の利点は、連続強化ＣＷＰが従来のＣＷＰと比較して高い比強度を有することである。その結果、連続強化ＣＷＰは従来のＣＷＰと比較して減少した重量を有し得る一方で、運用中にＣＷＰの内側と外側との間に存在し得る高い圧力差の下で高い曲げ抵抗及び耐崩壊性を維持する。この実施形態の更に別の利点は、十分な長さ（例えば、５００メートル、１０００メートル以上）のＣＷＰを比較的短時間で形成することができ、海洋表面でＣＷＰが極端な環境条件に曝されるリスクに直面する時間量を低減することである。その結果、ＣＷＰの環境設計考慮事項を減らすことができ、ＣＷＰを形成するコストは更に減少する。
【０００８】
一実施形態によれば、連続強化パイプを形成する方法が開示される。方法は、複数の剛性フレームセクションのうちの特定の剛性フレームセクションを型に移動することを含む。方法は、特定の剛性フレームセクションの少なくとも一部分を硬化材料で覆うことを更に含む。方法は、硬化材料を硬化して、特定の成型パイプセクションを形成することを更に含む。方法は、特定の成型パイプセクションを型から出して移動すると同時に、特定の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションを型に移動することを更に含む。
【０００９】
別の実施形態によれば、ＯＴＥＣシステムで使用されるように構成されている強化ＣＷＰが開示される。強化ＣＷＰは、第１の材料を含む連続する剛性フレームを含む。強化ＣＷＰは、連続する剛性フレームを覆い、連続する成型パイプセクションを形成する連続する被膜マトリックスを更に含み、連続する被膜は第２の材料を含む。連続する成型パイプセクションは、水域へと下向きに少なくとも５００メートル延びるように構成されている。
【００１０】
当業者であれば、添付図面と関連する実施形態の以下の詳細な説明を読むと本開示の範囲を理解し、その更なる態様を理解するであろう。
【００１１】
本明細書の一部に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付図面は、本開示のいくつかの態様を示し、明細書とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態による、連続強化冷水パイプ（ＣＷＰ）を有する海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ）システムのブロック図である。
【図２】一実施形態による、図１の連続強化ＣＷＰに類似する連続強化ＣＷＰを形成するための機構の概略図である。
【図３】一実施形態による、図１及び図２の連続強化ＣＷＰに類似する連続強化ＣＷＰを形成する方法のフローチャートである。
【図４Ａ】連続強化ＣＷＰのセクションの部分切欠図であり、その中の剛性フレームセクションを示す。
【図４Ｂ】連続強化ＣＷＰのセクションの部分切欠図であり、その中の剛性フレームセクションを示す。
【図５】図１〜図４Ｂの連続強化ＣＷＰに類似する連続強化ＣＷＰを形成するための機構の概略図であり、剛性フレームセクションは、連続強化ＣＷＰの形成中、連続する剛性フレームユニットの一部として連続的に形成される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に説明する実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にするための情報を示し、実施形態を実施する最良の態様を示す。当業者であれば、以下の説明を添付図面の観点から読むと、本開示の概念を理解するとともに、本明細書中に特に記載されていないこれら概念の用途を認識するであろう。これら概念及び用途は、本開示及び添付の特許請求の範囲の範囲内であることは理解すべきである。
【００１８】
本明細書に記載される任意のフローチャートは説明のために必然的にある順序で記載されるが、明示的に言及されない限り、実施形態は工程の任意の特定の順序に限定されない。本明細書中における、序数の、要素との併用は、「第１の材料」及び「第２の材料」など、類似する又は同一のラベルとなり得るものを単に区別するためのものであり、本明細書中に言及されない限り、優先順位、種類、重要性、又は他の属性を示唆するものではない。
【００１９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用する、要素に関する冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明示的に言及されない限り、「１つ以上」の要素を意味する。
【００２０】
本開示は、全般的に、連続強化パイプに関し、特に、海洋熱エネルギー変換（ＯＴＥＣ）システム用連続強化冷水パイプ（ＣＷＰ）に関する。一実施形態では、連続強化ＣＷＰは、順次に続く成型パイプセクションから形成され、順次に続く成型パイプセクションは、一連の剛性フレームセクションと、連続強化ＣＷＰを形成するための硬化材料とから形成されている。各成型パイプセクションは、剛性フレームセクションを型に移動し、剛性フレームセクションの少なくとも一部分を硬化材料で覆い、硬化材料を硬化することによって形成される。各成型パイプセクションを型から出して移動すると、前の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションは型に移動され、このサイクルは、所望の長さを有する連続強化ＣＷＰを形成するために、必要に応じて何度でも繰り返される。
【００２１】
この実施形態の１つの利点は、剛性フレームセクションと成型パイプセクションとを現場で、ＯＴＥＣプラットフォーム上で組み立てることができ、ＣＷＰの設置に関連する輸送コストが低下することである。剛性フレームセクションに使用される硬質材料（例えば、亜鉛めっき炭素鋼鉄、ステンレス鋼鉄、高強度アルミニウム合金、チタン等）、及び硬化材料（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリブチレン、他の高度に架橋したポリマー、又はこれらのブレンド）は、ＯＴＥＣプラットフォームにバルクで輸送され得るため、輸送コストは、予め製造されたＣＷＰセクションをＯＴＥＣプラットフォームに輸送するコストと比較して大幅に低減される。この実施形態の別の利点は、連続強化ＣＷＰが従来のＣＷＰと比較して高い比強度を有することである。その結果、連続強化ＣＷＰは、従来のＣＷＰと比較して減少した重量を有し得る一方で、運用中にＣＷＰの内側と外側との間に存在し得る高圧力差の下で高い曲げ抵抗及び耐崩壊性を維持する。この実施形態の更に別の利点は、十分な長さ（例えば、５００メートル、１０００メートル以上）のＣＷＰを比較的短時間で形成することができ、ＣＷＰが海洋表面で極端な環境条件に曝されるリスクに直面する時間量を低減することである。その結果、ＣＷＰの環境設計考慮事項を減らすことができ、ＣＷＰを形成するコストは更に減少する。
【００２２】
この点に関して、図１は、一実施形態による、連続強化ＣＷＰ１０２を有するＯＴＥＣシステム１００を示すブロック図である。この実施形態では、タービン発電機１０４は海上プラットフォーム１０６上に設置されている。タービン発電機１０４は、作動流体１０９（例えばアンモニア）用の閉ループ導管１０８内に配置されている。作動流体ポンプ１１０は作動流体１０９を蒸発器１１２に圧送し、温水ポンプ１１４は、水線１２０の比較的近傍の海洋１１９（又は別の大水域）の表面領域１１８内に位置する温水パイプ（ＷＷＰ：ｗａｒｍ  ｗａｔｅｒ  ｐｉｐｅ）１１６を通じて、作動流体１０９と熱連通する蒸発器１１２の一部分に温かい海水を圧送する。温水は、比較的低沸点を有する作動流体１０９を蒸発させ、タービン発電機１０４に動力を与える。使用済みの温かい海水は、表面領域１１８から温水ポンプ１１４によって引かれる温水の熱汚染を回避するために、温水排出部１２２を通して、表面領域１１８から距離を開けて位置する水域の中間領域１２４に送られる。
【００２３】
一方、作動流体１０９はタービン発電機１０４を出て、凝縮器１２６に送られる。冷水ポンプ１２８は、例えば、水域の海底１３２近辺の、水域の深海領域１３０から、連続強化ＣＷＰ１０２を通して、作動流体１０９と熱連通する凝縮器１２６の一部分に冷水を圧送し、作動流体１０９を冷却し、凝縮する。凝縮した作動流体１０９は、作動流体ポンプ１１０によって蒸発器１１２に戻され、このサイクルを繰り返す。使用済みの冷水は、凝縮器１２６から冷水排出部１３４を通して、表面領域１１８及び深海領域１３０から距離を置いて位置する中間領域１２４又は別の領域に排出される。
【００２４】
図１によって示されるように、連続強化ＣＷＰ１０２は、凝縮器１２６から、海洋１１９の海底１３２の近辺に位置し得る深海領域１３０内の配備場所１３６まで下方に延びなければならない。したがって、連続強化ＣＷＰ１０２は、配備場所１３６に到達するほど非常に長くなければならない。例えば、熱帯地方における典型的なＯＴＥＣ配備では、連続強化ＣＷＰ１０２は、十分に低温の深海領域１３０に到達するために、少なくとも５００メートル、好ましくは１０００メートル以上延びなければならない。
【００２５】
以下でより詳細に説明するように、連続強化ＣＷＰ１０２は、海水に対して耐腐食性の硬化材料（この実施形態ではＨＤＰＥ）で覆われた硬質材料（この実施形態では亜鉛めっき炭素鋼鉄）から作製された強化フレームを有する。強化フレームは、連続強化ＣＷＰ１０２を周囲の海水流による曲げ力及び捻回力から保護するのに役立ち、また、特に冷水ポンプ１２８の運用中に連続強化ＣＷＰ１０２を海水の外部圧力から保護する。この実施形態では、冷水ポンプ１２８は、凝縮器１２６に近接する連続強化ＣＷＰ１０２の端に位置することから、冷水ポンプ１２８は、連続強化ＣＷＰ１０２の内部に大きな圧力損失、すなわち、吸引を生じさせる。いくつかの従来のＣＷＰでは、ＣＷＰの内部と外部との間のこの圧力差は、ＣＷＰを崩壊させるほど十分に大きい場合がある。しかしながら、この実施形態では、連続強化ＣＷＰ１０２の長さに沿った剛性フレームの補強によりこの破損モードから保護する。
【００２６】
一方、この実施形態における硬化材料は、連続強化ＣＷＰ１０２の長さ全体に沿って剛性フレームを覆い、剛性フレームを海水腐食から保護し、また、連続強化ＣＷＰ１０２を漏洩から保護する。以下で詳細に記載するように、連続強化ＣＷＰ１０２のセクションは連続するパイプとして形成することができ、硬化材料は、連続強化ＣＷＰ１０２の長さ全体の内側及び外側上に連続する表面を形成している。
【００２７】
この点に関して、図２は、図１の連続強化ＣＷＰ１０２に類似する連続強化ＣＷＰ２０２を形成するための機構２３８を示す概略図である。この実施形態において、機構２３８は、水域の水線２２０に又はその近辺にＯＴＥＣを設置するための海上プラットフォーム２０６上に設置されている。この実施形態では、複数の剛性フレームセクション２４０のうちの特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）は、１つ以上の降下ケーブル２４４によって機構２３８のプロセス部２４２に降下される。グリッパー２４５は特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）をプロセス部２４２内の所定の位置に保持し、そこで特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）は洗浄されてもよく、サンドブラスト加工されてもよく、亜鉛めっき加工されてもよく、そうでなければ前処理されてもよい。
【００２８】
次に、特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）は、剛性フレームセクション２４０（Ｎ）の下に配置された、前の順次剛性フレームセクション２４０（Ｎ−１）に結合され、その地点まで互いに順次に結合された連続強化ＣＷＰ２０２の全ての剛性フレームセクション２４０（１）〜２４０（Ｎ）を含む、連続する剛性フレームユニット２４６を形成する。特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）は、溶接、連結するキーで固定されたセクションのボルト締め、又は当該技術分野で周知の任意の他の結合方法によって、前の順次剛性フレームセクション２４０（Ｎ−１）に結合されてもよい。
【００２９】
特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）のいくつか又は全ては、次に、機構２３８の成型部２５０の成型室２４８に降下される。いくつかの実施形態では、特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）の全体が成型部２５０に収容され、他の実施形態では、成型室２４８の長さに基づき、特定の剛性フレームセクション２４０（Ｎ）の一部を成型部２５０内に順に降下させてもよい。また、この実施形態では、連続する剛性フレームユニット２４６の端２５２を硬化材料２５４で覆う前に、次の順次剛性フレームセクション２４０（Ｎ＋１）を連続する剛性フレームユニット２４６の端２５２に結合することができるように、連続する剛性フレームユニット２４６の端２５２を露出させたままにすることが望ましい。
【００３０】
連続する剛性フレームユニット２４６の一部分が成型室２４８内にある状態で、硬化材料２５４は成型室２４８内に導入される。この実施形態では、成型室２４８は、連続強化ＣＷＰ２０２の所望の環状プロファイルに一致する環状室である。しかしながら、他の形状又はプロファイルを所望のように使用してもよいと理解すべきである。硬化を加速させるために、成型室２４８内の硬化材料２５４の近傍にある硬化要素２５６も使用してよい。この実施形態では、硬化要素２５６は複数の加熱要素であり、成型室２４８の周りに配置されており、硬化材料２５４（この実施形態ではＨＤＰＥ）を加熱し、硬化材料２５４の硬化を加速するように構成されている。しかしながら、使用される硬化材料２５４のタイプ及びその硬化特性に基づき、紫外線及び／又はマイクロ波放射をベースとした硬化要素２５６など他の種類の硬化要素２５６を使用してもよいことは理解すべきである。
【００３１】
硬化が完了した後、連続する剛性フレームユニット２４６の覆われた部分は、連続強化ＣＷＰ２０２を構成する一続きの成型パイプセクション２５８（１）〜２５８（Ｍ）の一部である特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）を形成する。特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）を下向きに水線２２０の下に移動する前に、特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）を、品質検査の一部として、ボイド及び欠陥について検査してもよい。１つ以上の現場ボイド及び欠陥検出センサー２５９は成型部２５０の下に配置されていてもよく、欠陥の非破壊検出用の超音波分析器、及び／又は厚さを計算し、気泡、内部ボイド及び／又は好ましくない表面特徴を検出するための、特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）の成型面の検査用のイメージセンサを含んでもよい。
【００３２】
特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）をボイド及び他の欠陥について検査した後、特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）は成型室２４８から水域へと下向きに降下され、それにより、連続強化ＣＷＰ２０２全体が水域の深海領域２３０内の配備領域２３６に向かって延びる。特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）を成型室２４８から降下させると、連続する剛性フレームユニット２４６の次の順次部分が成型室２４８内に降下され、次の順次成型パイプセクション２５８（Ｍ＋１）連続強化ＣＷＰ２０２へと形成され、順次成型パイプセクション２５８は互いに一体接続される。このようにして、連続強化ＣＷＰ２０２は、現場で、海上プラットフォーム２０６において、高い比強度を伴い、従来のＣＷＰ形成法と比較して少ない時間量で形成され得る。
【００３３】
ここで図３を参照すると、図３は、一実施形態による、図１及び図２の連続強化ＣＷＰに類似する連続強化ＣＷＰを形成する方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、図２の剛性フレームセクション２４０などの、複数の剛性フレームセクションのうちの特定の剛性フレームセクションを、例えば、型に移動すること（図３、ブロック３０２）を含む。前記方法は、特定の剛性フレームセクションの少なくとも一部分を、例えば、図２の硬化材料２５４などの硬化材料で覆うことを更に含む（図３、ブロック３０４）。前記方法は、硬化材料を硬化して、例えば、図２の特定の成型パイプセクション２５８（Ｍ）などの特定の成型パイプセクションを形成することを更に含む（図３、ブロック３０６）。前記方法は、特定の成型パイプセクションを型から出して移動すると同時に、特定の剛性フレームセクションに接続される次の順次剛性フレームセクションを型に移動し、例えば、図２の連続強化ＣＷＰ２０２などの連続強化ＣＷＰの一部を形成すること（図３、ブロック３０８）を更に含み、このプロセスは各次の順次剛性フレームセクションに対して繰り返される。
【００３４】
この実施形態では、各硬化工程（図３、ブロック３０６）の後、特定の成型パイプセクションが連続強化ＣＷＰの最後の成型パイプセクションであるかどうかを判断する（図３、ブロック３１０）。特定の成型パイプセクションが最後の成型パイプセクションではないと判断された場合、方法３００はブロック３０８に進み、プロセスはブロック３０４に戻り、次の順次剛性フレームセクションに対して繰り返される。特定の成型パイプセクションが最後の成型パイプセクションであると判断された場合、プロセスは、最後の成型パイプセクションを型から出して移動することを含むブロック３１２に進み、方法３００は終了する。
【００３５】
図２の成型パイプセクション２５８など本明細書中に開示される成型パイプセクションは、強度、曲げ及びねじり剛性、重量、又は成型パイプセクションの任意の他の構造的性質を最適化するように様々な手法で設計されてもよい。この点に関して、図４Ａ及び図４Ｂは、内部の剛性フレームセクション４４０を示す連続強化ＣＷＰ（図示せず）の成型パイプセクション４５８を示す部分切欠図である。この実施形態では、剛性フレームセクション４４０は、剛性フレームセクション４４０の長手方向の軸４６２に実質的に平行に延び、順次剛性フレームセクション４４０の内部チャンネル４６４を形成する複数の線状部材４６０を含む。剛性フレームセクション４４０はまた、複数の線状部材４６０のそれぞれに結合し、内部チャンネル４６４の周囲に延びる一対のらせん外周部材４６６を含む。
【００３６】
この例では、外周部材４６６は、複数の線状部材４６０の周囲にらせん状に巻き付き、５メートル、１０メートル以上の内径を有し得る剛性円筒状ケージ構造を形成する連続する部材である。この例では、外周部材４６６と線状部材４６０との間の各交点４６８は、外周部材４６６と線状部材４６０とを共にしっかりと固定するために溶接される、又はそうでなければ取り付けられるが、十分な剛性及び他の所望の構造的特性を有する円筒状ケージ構造を形成するために、全ての交点４６８を溶接する、又はそうでなければ取り付ける必要はない場合があることは理解すべきである。
【００３７】
剛性フレームセクション４４０の設計は構造及び他の設計制約に基づき異なってもよいことは理解すべきである。例えば、成型パイプセクション４５８が吸引下にあるとき、周囲の水の外部圧力が成型パイプセクション４５８の内部の圧力を超える場合に成型パイプセクション４５８の性能を向上させるために、例えば、線状部材４６０をらせん外周部材４６６の外側に配列することが望ましい場合がある。別の実施形態では、線状部材４６０とらせん外周部材４６６は互いに織り合わされていてもよい。
【００３８】
図４Ｂはまた、剛性フレームセクション４４０が硬化材料４５４によって完全に覆われるように、剛性フレームセクション４４０の周囲に配置される硬化材料４５４を示す。これは、剛性フレームセクション４４０を海水腐食から保護するという利点を有し、また、成型パイプセクション４５８の連続する滑らかな内部表面を形成し、漏洩のリスクを低減することができ、成型パイプセクション４５８を通るより平滑な、乱流のより少ない流れを促進することができ、圧力損失の低下につながり、更には、図１の冷水ポンプ１２８などの冷水ポンプがより少ないエネルギーを使用して、ある量の冷水を連続強化ＣＷＰ（図示せず）の成型パイプセクション４５８内で移動させることを可能にする。
【００３９】
上述のように、この実施形態における外周部材４６６は連続するらせん状部材であるが、例えば、線状部材４６０の周囲に延びる複数の環状部材など他の種類の外周部材４６６を使用してもよいことは理解すべきである。しかしながら、外周部材を連続するらせん状部材として形成することには更なる利点があり、これについては以下で図５に関して説明する。この点に関して、図５は、図１〜図４Ｂの連続強化ＣＷＰ１０２、２０２及び４０２に類似する連続強化ＣＷＰ５０２を形成するための機構５３８を示す概略図であり、連続強化ＣＷＰ５０２の剛性フレームセクション５４０は、連続強化ＣＷＰ５０２の形成中に、連続する剛性フレームユニット５４６の一部として連続的に形成される。この実施形態では、図２の剛性フレームセクション２４０など別個の剛性フレームセクションを機構５３８内に降下させるよりもむしろ、各線状部材５６０はフレーム材料の連続するスプール５７２を有するリール機構５７０から機構５３８内に供給される。この例では、リール機構５７０は１つのみ示されるが、線状部材５６０のそれぞれに対して別個のリール機構５７０を提供してもよいことは理解すべきである。らせん状外周部材５６６はまた、材料の連続するスプール５７６を有するリール機構５７４から機構５３８内に供給される。巻取り機構５７８はスプール５７６から機構５３８内の線状部材５６０の周囲に材料を巻取り、現場で、海上プラットフォーム５０６上で迅速かつ効率的に形成され得る連続する剛性フレームユニット５４６を形成する。これは、海上プラットフォーム５０６に効率的かつコスト効果的な手法で原料を輸送することを可能にし、また、機構５３８がより大幅に長い連続する剛性フレームユニット５４６を作製することを可能にし、これにより更には、連続強化ＣＷＰ５０２の構造的完全性を高めるという利点を有する。
【００４０】
当業者であれば、本開示の好ましい実施形態に対する改良及び修正を理解するであろう。そのようなあらゆる改良及び修正は、本明細書中及び以下の特許請求の範囲に開示される概念の範囲内であると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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