• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1980001309A1
    申请号:PCT/JP1979/000311
    申请日:1979-12-06
    公开日:1980-06-26
    发明作者:H Okuda
    申请人:Sumitomo Metal Ind；Koyo Seiko Co；H Okuda；
    IPC主号:F16L27-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 〔 発明の名称 ： r
    [0003] 中空自在継手 .〔..技..術分野 〕 本発明は、 中空自在継手に関し、 さらに詳しく言え ば、 海底油田等において、 海底から海上に浮かぶス ト レ—ジ · タ ー ミ ナル等の係留物へ、 又は沖合に浮かぶ 係留物から岸壁の貯蔵タンク等へ、 原油等の流体を雛 送する 送方法又は装置等に使用される中空自在継手 に関するものである。
    [0004] 〔背景技術 〕
    [0005] 翻
    [0006] 従来、 流体輪送管の継手と して、 ス ィ ベル · .ジョイ ント （ swiv e l j o i n t )が利用されている。 このスィ ベル · ジョ イ ン トは、 一方向のみの自由度しか ¾いの で、 他方向からの外力に対する耐カを考慮に人れて設 計する必要がある。 流体雛送管路に X , γ， zの 意 の方向の自由度をもたせる必要がある場合には、 送 管路に少 ¾ く とも 3箇のスィ ベル · ジョ イ ン トを設け なければ ら い。 このよ うに、 ス ィ ベル ' ジョイ ン トは構造が複雑な上に、 送管路自体をも複雑にする 欠点があ^ r。 ^ 一般に、 海底油田等における流体 送は、 例えば米 国特許第 5, 7 0 8, 8 1 1 号明細書に開示されているよ うに、 海底の基地力 ら海上の^ ト レージ · ターミ ナル- 等の係留物に原油等の流体を^ r送する場合、 係留物が
    [0007] O PI
    [0008] 、 WIPO 風波等の自然現象に従ってある範囲を浮遊できるよう に基地に係留される必要がある。 そのため、 海底基地 から海上の係留物への原油等の 送は、 チェーン又は ワイ ヤ一に止めた可撓性のホースによ 行われている。 しかし、 長期に亘つて係留物を海底基地に係留してお く場合、 ホースが風波によって破損しやすく、 ホース が破損すればそのつど補修又は取換えを行う必要があ つて、 その保守作業が著しく面倒である上に、 大き 危険を伴う という不都合があった。
    [0009] 〔発明の開示 〕 、 本発明は、 コ ンパク ト で、 耐久性に優れ、 設計の自 由度が大き く、 保守が容易る中空自在継手を提供する ことを目的とする。
    [0010] 本発明の中空自在継手は、 椀状体の椀底部を開口し、 該開口に連通する筒部分を該椀状体の椀頂部に突設し、 該椀底部の外周縁のほぼ対向位置に二股部分を設け、 該二股部分の先端から半径方向外方に ト ラニオンを突 出させてなる 1 対のヨークを、 ト ラ -オンをかいして 前記二股 fP分の外側に配置した環状の中間輪に 1対の ヨークの ト ラ -オンの軸癲が交差する よ う に互いに枢 支し、 1 対のヨークの椀状体の対向面に前記筒部分の 貫通孔に連通させてそれぞれ同一球面上に位置する凹 球面座を形成し、 該 1 対のヨーク間に、 前記凹球面座 に係合する球状外径面を有し、 内径面が前記貫通孔に 連通した接続孔を形成する接続環体を介装した構成に なっている。 前記中空自在継手は さらにヨークの凹球面座と前 記接続環体の球状外径面との間に環状摺動密封体を支 持させ、 該密封体によ 両者間をシールすることを-特 徵とする。
    [0011] 前記環状摺動密封体を弾性部材によって前記接続環 体の球状外径面に押圧させてもよ 。 前記中空自在継手は、 さらに接続環体を中間輪に一 体.に連結する連結子を設け、 接続環体を 1対のヨーク の折れ角の変化に追従させることを特徴とする。 前記中空自在継手は、 前記違結子の代 ]3に、 前記接 続環体の外径面に、 その幅方向の中央部に突出して各 ヨークの対向端面に当接し得る突出部を設け、 1 対の ヨークの折れ角の変化に該接続環体を追従させる構成 をとることもできる。 前記中空自在継手は、 さらに、 海水導入小孔を有す る伸縮自在の泥侵入防止用カバーで覆われてもよい。 前述したよ うな中空自在継手は、 海上に浮かぶ係留 颗
    [0012] 物を係留基坶に係留する係留装置用の流体鲼送方法又 は装置であって、 複数の剛性管体を複数の中空自在継 手に H直列に連結じ、…前記''中 継手に、 そ 曲作動によるも内外圧に対し充分な耐カを持つ接続孔 を形成し、 複数の剛性管体の管孔を中空自在継手の接 続孔を介してそれぞれ連通させて剛体可曲性の連結体 を構成し、 該連結体の一端を係留物にまた他端を係留
    [0013] OMPト- 基地にそれぞれ連結し、 該連結体によ！）係留物と係留 基地との間の流体歸送を行う方法又は装置に使用され
    [0014] 本発明の中空自在継手は、 前述したよ うに構成され ているので、 継手に外力が加わった場合には、 一方の ヨークから中間輪をかいして他方のョークへ力が伝達 されるので、 接続環体には無理な荷重がかからな 。 従って、 ヨークおよび中間輪を十分な強度に設計すれ ば、 大荷重に耐える継手を得ることができる。 ヨーク と中間輪との連結部にころが] 軸受を用 れば、 円滑 な曲折が得られる。 さらにヨークと接続環体との係合 面にシー ル部材を間揷することによって高圧に耐える 流体シー ルを得ることが きる。 従って、 全体として 确
    [0015] コンパク トで強固な流体蕭送用中空自在継手を得るこ とができる。 前述のよ うに、 原油等の流体を、 海底基地から海上 のス ト レージ · ターミ ナル等の係留物へ又は係留物か
    [0016] 1
    [0017] ら岸壁の貯蔵タンク等へ 送する方法又は装置に、 本 発明の中空自在継手を用 る場合には、 チェーン又は ワイ ヤー等の補助手段を全く使用せず、 例えば耐銹加 ェを施した金属製剛性管体の複数本を中空自在継手を 用いて直列に連結して剛体で可曲性の連結体を構成す ることができる。 しかも、 中空自在継手に内圧及び外 圧に対し充分な耐カを以つて剛性管体 管孔と違通す る接続孔を形成して、 それ自体が流体】 '送管の一部の
    [0018] ( . OMPI 一
    [0019] WIPG― 役目を兼ねるよ うに構成し、 風雨、 波浪に対する充分 な耐カを備え、 長期に.亘つて海上に係留される係留物 に対する流体雛送管の継手として最適である。 チェ一 —ン—ワイ.ヤー等を使-用しないことは、 その取扱いを著 しく容易とし組立ても簡単であって深海での取付け、 保守等の作業も容易である。
    [0020] 〔 図面の簡単な説明 〕
    [0021] 第 1 図は本発明の中空自在継手の使用例を示す説明 。 第 2図は本発明の中空自在継手の概略横断面図。 第 S図は第 2図の I - I線からみた半部縦断面図。 第 4図は第 2図の F - F線からみた縦断面図。 第 5図は 本発明の中空自在継手の別の実施例の半部縦断面図。 〔発明を実施するた'めの最良の形態〕
    [0022] まず、 第 1 図を参照して、 本発明の中空自在継手の 使用例について簡単に説明する。 図において、 海底 A に固定され^係留基地 1 には、 海底 Aに敷設された原 油等の流体 送管 2が接続されている。 海面 Bにはス ト レージ . ター ミ ナル等の係留物 3が浮遊されている c 係留基地 1 と係留物 3 とは、 複数の剛性管体 4を、 本 発明に係る複数の中空自在継手 5 に よって直列に連結 した剛体でかク可-曲性の連結体 4 5·に-よって違結され る。 すなわち、 連結体 4' 5の一端 1 8を係留物 5に、 そして、 連結体 4 5の他端 1 9を係留基地 1 にそれぞ れ流体麴 可能 -に枢着する。 係留物 3は、 潮の干満あ るいは風波等によ J 海面 Β上を例えば第 1 図の二点鎖 線で示すよ うに移動することができる。
    [0023] 中空自在継手 5は、 第 2図及び第 3図に最もよ く示 すよ うに、 1 対のヨーク ό と、 接続環体 1 5 と、 中間 輪 9 とから主としてできている。 ヨーク όは全体的に 凹球面座 ό 5を有する椀状体に つて る。 椀状体の 椀底部は開口していて、 その外周縁のほぼ対向位置に 二股部分 ό 1が設けられて る。 椀状体の琬頂部には 前記開口に連通する筒部分 ό 2が設けられている。 筒 部分 ό 2の貫通孔 ό 5は剛性管体 4の管孔 4 1 に違通 する。 二股部分の先端から半径方向外方に ト ラニオン 6 4が突出形成される。
    [0024] 中間輪 9の直径方向に対向して 2対（合計 4箇） の 軸受嵌合孔 9 1 が設けられ、 これらの軸受嵌合孔 9 1 に軸受 1 0が嵌-め込まれ、 さらに軸受 1 0に各ヨーク όの ト ラ -オン ό 4が嵌合する。 このよ うな構成によ i 第 4図に示すよ うに、 各ヨーク όの中心軸線が互 いに一直線に整列する状態から任意の折れ角なを発生 するように曲折することができる。
    [0025] 1 対のヨーク όが向い合うその内面には、 1対のョ —ク όに亘つて実質的に同一球面上に位置する凹球面 座 ό 5が設けられて貫通孔 ό 3に連通される。 1対の 凹球面座 ό 5内でそれに係合する球状外径面 1 3 1 を 有する接続環体 1 3が介装される。 環体 1 3には、 剛 性管体 4の管孔 4 1 に対しヨーク όの貫通孔 ό 3を介 して連通する接続孔 1 3 2が設けられる。
    [0026] ro¾、
    [0027] OMPI WIPO さらに、 第 4図に示すよ うに、 中間輪 9に半径方向
    [0028] ― に螺合させて固定した適当な数のボル ト等からなる連 結子 1 5の先端部を接続環体 1 Sの幅方向の中央部の 外周に形成した凹溝 1 3 3に嵌揷することによ ]9、 接 続環体 1 3は中間輪 9に一体に連結される。
    [0029] 第 4図は、 接続環体 1 3の中心線 1 3 4が 1対のョ. —ク όの中心軸線 ό ό , ό όがそれぞれ交差する折;^ 角 αの補角 Θのほぼ 2等分線上に位置した状態を示す。 接続環体 1 3の球状外径面 1 3 1 に対しては、 ヨーク · όの凹球面座 ό 5の適所に支持した金属またはブラス チック等から る環状摺動密封体 1 όを、 適数筒のば ね 1 7等で強く付勢して押圧させ、 両者間を内圧及び 外圧に対して完全にシールする。 環状撵動密封体 1 ό が弾性材料である場合にはばね 1 7は設けなくてもよ V^ o
    [0030] 第 3図に示すよ うに、 ヨーク ό と剛性管体 4 とは、 それら Οフ ラ ンジ部にパッキング 2 1 を介装してボル トとナッ ト、 リベッ ト等の適当な固定手段 2 0.によつ て連結される。 2 2は軸受外蓋、 2 3は海水導入小孔 (図示せず） を有する伸縮自在の泥侵入防止用のジャ バラ状の.ジョイ ン ト r-カバー、 2 4 , 2 5はカバー 2 5の端部外周に捲装した締めつけバン ドで る。
    [0031] 接続環体 1 5 と 1 対のヨーク ό との球形接触長さは、 最大必要折れ角 α並びに密封体の長さ及び位置を勘案 して決定される。 この場合、 接続環体 1 3がヨーク ό の貫通孔 ό 5を塞がないよ.うに配慮する必要がある。 そのために、 接続環体 1 3 の外径面中央部に突出部を つく 、 ス ト ツパの機能をもた'せることが有効である。 第 5図に、 この目的を果すための機構の一例を示す。 第 5図において、 第 3図と同一の構成要素及び部分に ついては同一符号を付してある。 図示するように、 こ の機構は、 中間輪 9 と接続環体 1 5 とを違結子 1 5 < 第 4図） で連結する代])に、. 接続環体 1 Sの幅方向中 央部の外周に凹溝 2 7 を周設し、 凹溝 2 7に突出物 2 0を嵌着固定して、 その突出部を 1対のヨーク όの 対向端面 2 8 に対峙させ、 ヨーク ό の折れ角なの変化 に対して、 突出物 2 όがヨーク端面 ό 8に当接し接続 環体 1 3が追従し得るよ うに構成されたものである。 また第 5図の場合は、 ジョイ ン ト · 力パーを.省略し、 その代])に軸受 1 0の各部を、 ◦.リ ング 2 9 , 3 0 , 3 1 、 密封環 3 2等で密封してある。 すなわち、 0 リ ング 2 9 によ U中間輪 9 と軸受外蓋 2 2 との間の密封 を、 0 リ ング 3 0 によ i 中間輪 9 と軸受の.外輪外周部 との間の密封を行う と共に、 0 リ ング 3 1 によ ] ト ラ -オン ό 4 と軸受 1 0の内輪内周部との間を密封し、 さらに軸受外輪と内輪との間に密封環 5 2を装着して 軸受内部を密封している。
    [0032] 以上のよ うな構成 中空自在継手 5を、 例えば第 1 図に示すよう 流体 送方法又は装置に利用した場合、 例えば、 最大折れ角《を 3 0 ° 、 剛性管体 2 0 · と して 7本の剛性管体 4を直列に連結し、 係留 物 3の移動範囲を、 垂直方向に 2 0 、 水平方向に 8 0 ^と仮定したとき、 最大水深約 1 3 0 、 最小水 桨約 1.1 0 の範囲.で連結.体 4 5を屈伸させることが 可能である。 剛性管体 4の長さを変更した！)、 その使 用本数を適切に選ぶことによ' ] 、 数メー ト ルの浅海か ら例えば 2 5 0〜 3 0 0 mの深海に至る海底油田等に おける原油^送に利用することができる。
    [0033] 〔産業上の利用可能性 〕
    [0034] 本発明は、 海洋、 河川 湖沼、 地中等において石油、 水、 泥、 ガス等の流体を 送する場合又ば流体中の物 体を係留する場合に有効である。
    [0035]
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲
    (1) 椀状体の椀底部を開口し、 該開口に連通する筒 部分を該椀状体の椀頂部に突設し、 該椀底部の外周緣 のほぼ対向位置に二股部分を設け、 該二股部分の先端 から半径方向外方に ト ラニオンを突出させてなる 1 対 のヨークを、. ト ラ -オンをかいして前記二股部分の外 '側に配置した環状の中間輪に 1対のヨークのト ラニォ ンの軸線が交差するよ うに互 に枢支し、 1対のョー クの椀状体の対向面に前記筒部分の貫通孔に連通させ てそれぞれ同一球面上に位置する凹球面座を形成し、 該 1 対のヨーク間に、 前記凹球面座に係合する球状外 径面を有し、 内径面が前記貫通孔を連通した接続孔を 形成する接続環体を介装してなる中空自在継手。
    (2) 前記ヨークの凹球面座と前記接続環体の球状外 径面との間に環状摺動密封体を支持させ、 該密封体に よ ] 両者間をシールすることを特徴とした請求の範囲 第 (1)項記載の中空自在継手。
    (3) 前記ョークの凹球面座と前記接続環体の球状外 径面との間に環状摺動密封体を支持させ、 該環状摺動 密封体を弾性部材によって前記接続環体の球状外径面 に押圧させることを特徵とした請求の範囲第 (1)項記載 の中空自在継手。 ―
    (4) 前記接続環体を前記中間輪に一体に連結する連 結子を設け、 該揍続環体を 1対のヨークの折れ角の変化 に追従させることを特徵とした請求の範囲第 (1)項記載
    Ο ΡΙ
    、 , WIPO の中空自在継手。
    (5) 前記接続環体を前記中間輪に一体に,連結する連 結子を設け、 該接続環体を 1対のヨークの折れ角の変
    . .化に追 _従させることを特徴とした請求の範囲第 (2)項記
    載の中空自在継手。
    (6) 前記接続環体を前記中間輪に一体に連結する違
    結子を設け、 該接続環体を 1対のヨークの折れ角の変 化に追従させることを特徴とした請求の範囲第 (3)項記 载の中空自在継手。
    · (7)一前記接続環体の外径面に、 その幅方向の中央部
    に突出して各ョークの対向端面に当接し得る突出部を 設け、 1 対のヨーク 折れ角の変化に該接続環体を追 従させることを特徵とした請求の範囲第 (1)項記載の中 空自在継手。
    (8) 前記接続環体の外径面に、 その幅方向の中央部 に突出して各ヨークの対向端面に当接し得る突出部を 設け、 1対のヨークの折れ角の変化に該接続環体を逭 従させることを特徴とした請求の範囲第 (2)項記載の中 空自在継手。
    (9) 前記接続環体の外径面に、 その幅方向の中央部 に突出して各ョ—クの対向端面に当接し得る突出部を 設け、 1対 ヨークの折れ角の変化に該接続環体を追 従させることを特徵とした請求の範囲第 (3)項記載の中 空自在継手。
    αο) 海水導入小孔を有する伸縮自在の泥侵入防止用
    ΟΜΡΙ
    WIPO ， ン 力パーでおおわれたことを特徴とする請求の範囲第 (1) 項記載の中空自在継手。
    ι) 海水導入小孔を有する伸縮自在の泥侵入防止用 力パーでおおわれたことを特徵とする請求の範囲第 (2) 項記載の中空自在継手。
    ¾ 海水導人小孔を有する ί申縮自在の泥侵入防止用 カバーでおおわれたことを特徵とする請求の範囲第 (3) 項記載の中空自在継手。 '
    (13) 海上に かぶ係留 を係留基地に係留する係留 装置用の流体^送方法であって、 複数の剛性管体を複 数の中空自在継手^よ 直列に連結し、 前記中空自在 継手にその屈曲作動によるも内外圧に対し充分な耐カ を持つ接続孔を形成し、 複数の剛性管体の管孔を中空 自在継手の接続孔を介してそれぞれ違通させて剛体可 曲性の連結体を構成し、 該連結体の一端を係留物にま た他端を係留基地にそれぞれ連 し、 該連結体によ ] 係留物と係 基地との間の流体^送を行う こと ·を特徴 とする流体歸1送方法に使用されることを特徵とした請 求の範囲第 (1)項から第 (^項までのうちの任意の 1 つに 記載された中空自在継手。
    海上に浮かぶ係留物を係留基地に係留する係留 装置用の流体^送装置であって、 複数の剛性管体を複 数の中空自在継手によ ] 直列に連結し、 前記中空自在 継手にその屈曲作動によるも内外圧に対し充分な耐カ を持つ接続孔を形成し、 複数の剛性管体の管孔を中空
    OI.1PI , V/IPO '自在継手の接続孔を介してそれぞれ違通させて剛体可 曲性の連結体を構成し-、 該連結体の一端を係留物にま た他端を係留基地にそれぞれ連結し、 該連結体によ！） 係留物と係留基地との間の流体 送を行う ことを特徴 とする流体 ¾ ^装置に使用されることを特徵とした請 求の範囲第 (1)項から第 (12)項までのうちの任意の 1つに 記載された中空自在継手。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US3952526A|1976-04-27|Flexible supportive joint for sub-sea riser flotation means
    US1906575A|1933-05-02|Ball joint for pipe lines
    CA1086222A|1980-09-23|Marine production riser system
    EP1395731B1|2005-11-09|Installation de liaison d&#39;une conduite sous-marine reliee a un riser
    US4153278A|1979-05-08|Hydraulically operated misalignment connector
    US5839765A|1998-11-24|Metal seal ring for tubular joint
    US4226555A|1980-10-07|Mooring system for tension leg platform
    RU2137014C1|1999-09-10|Устройство вертлюга для передачи текучей среды
    US4259553A|1981-03-31|Transport hose with leak detecting structure
    EP0666960B1|1999-06-09|Flexible riser system
    US8152580B2|2012-04-10|Loading system
    CA1220386A|1987-04-14|Motion decoupling mechanism for fluid swivel stack
    US7114752B2|2006-10-03|Slip coupling for pipe
    US4615542A|1986-10-07|Telescopic riser joint
    US6623043B1|2003-09-23|Fluid transfer boom with coaxial fluid ducts
    US6558084B2|2003-05-06|Device for connecting a submerged fluid-transporting line
    ES2394890T3|2013-02-06|Sellado de vástago de válvula metálico y sistema de sellado
    US7789588B2|2010-09-07|Subsea system provided with a controllable curvature flexible pipe
    EP0565445A1|1993-10-13|Dispositif de montage d&#39;une ligne flexible comportant un limiteur de courbure
    CA2303184C|2004-04-06|Flexible pipe loop
    US4043575A|1977-08-23|Riser connector
    EP0360946B1|1992-01-02|Raccord pour tubes lisses
    CA1065915A|1979-11-06|Multiline swivel
    US486986A|1892-11-29|Submerged pipe
    AU703601B2|1999-03-25|A rotating connector with integrated LNG course
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1980-06-26| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1980-06-26| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): FR GB NL |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]