以下、本発明の実施の形態にかかる可撓� ��1について説明する。図1は、可撓管1の構成� ��示す斜視図であり、図2は、可撓管1の部分� �面図である。可撓管1は、主に波付き管3、座 床層5、補強層7、断熱層9、不透水断熱層11、� ��水層13、および光ファイバ温度センサ15等か ら構成される。

 通常、流体の輸送効率を考慮して、海上� ��の流体輸送に使用されるタンカとしては、1 0万から15万トンクラスのタンカが利用される 。また、海上は天候の変動も激しいため、タ ンカ等への流体の積み込み作業は、通常24時� ��以内に終了することが望まれる。したがっ� ��、積み込み効率を考慮すると、流体の速度� ��5m/secとすると、可撓管1の径は400mm~500mm程度� ��ものが数本同時に用いられるものである。� ��し、可撓管1の径は、流体の輸送効率を高め るためには大きい方が望ましいが、可撓管1� �許容曲げ半径が大きくなり、可撓管1の敷設� ��置が大型化するため、可撓管1の径は使用条 件等に応じて適宜決定される。

 可撓管1の最内層には内管としての波付き 管3が設けられる。可撓管1の使用時には、流� ��(以下、LNGが流れるものとして説明する)は� �付き管3内を流される。波付き管3は、可撓性 を有する管体であり、ある程度の強度を有し 、低温耐性が優れる。すなわち、内部にLNG等 の極低温流体が流れても可撓性を維持でき、 割れやクラック等の発生しにくい材質が好ま しい。波付き管3は、例えば金属製の波付き� �であり、望ましくはステンレス製のベロー� �である。なお、波付き管3に代えて、同様の� ��撓性を有し、低温耐性に優れる管体であれ� ��、他の態様の内管を使用することも可能で� ��る。

 波付き管3の外周部には座床層5が設けら� �る。座床層5は、波付き管3の外周における凹 凸(波付き形状による凹凸)を略平らにならす� ��めの層であり、波付き管3の可撓性に追従し て変形可能である。すなわち、座床層5は、� �る程度の厚みを有し、波付き管3外周の波付� ��形状による凹凸のクッションとしての役割� ��有する。ただし、凹部を完全に埋める必要� ��ない。波付き管3の外周部には、更に後述す る補強層7等が設けられるが、波付き管3の外� ��面の凹凸によって、補強層7を構成する補強 テープ等の巻き付けが困難となり、また、使 用時等において、補強テープ等のずれが生じ ることを防ぐためである。

 なお、座床層5としては、例えば不織布等 が使用できる。また、内管の外周面に波付き 等による大きな凹凸がない場合や、凹凸を有 している場合であっても、外周部に設けられ る補強層7等に悪影響を与えない場合には、� �床層5は不要である。

 座床層5の外周には補強層7が設けられる� �補強層7は、主に波付き管3が可撓管1の軸方� �へ変形する(伸びる)ことを抑えるとともに、 波付き管3の可撓性に追従して変形可能であ� �。例えば、波付き管3内へLNGを流す際には、� ��付き管3内部には1MPa程度の内圧が生じる。� �付き管3は、波付き管3の内周面への圧力には 耐えうるが、可撓性を得るために設けられる 波付き形状によって、波付き管3の軸方向へ� �内圧により容易に変形する(伸びる)。このた め、波付き管3の軸方向の変形を抑制するた� �に補強層7が設けられる。

 補強層7は、繊維テープや金属テープ等の 補強テープにより形成される。繊維テープと しては、たとえば、ポリエステル繊維織物テ ープ、アラミド繊維織物テープ、アリレート 繊維織物テープ、超高分子ポリエチレン繊維 織物テープ、炭素繊維織物テープなどが使用 できる。また、金属テープとしては、例えば ステンレステープ等が使用できる。

 補強層7を形成するためには、補強テープ が座床層5の外周に、所定のピッチで巻き付� �られる。補強テープを巻き付ける際には、� �強テープの幅方向の端部同士が互いに重な� �必要はなく、すなわち、補強テープの幅よ� �も補強テープの巻付けピッチを大きくして� �良い。補強テープは少なくとも2重に重ねら� ��、1巻き目の補強テープの巻き付け方向と、 2巻き目の補強テープの巻き付け方向が逆向� �となるように座床層5へ巻きつけられる。す� ��わち、2重に巻き付けられたそれぞれの補強 テープは、互いにクロスするように座床層5� �外周に巻き付けられる(このような巻き付け� ��法を「交互巻き」と称する)。

 補強テープを1方向のみから巻き付けたの では、可撓管1が軸方向に力を受けた際に、� �強テープの巻き付け方向に応じて、可撓管1� ��ねじれ方向の力が発生するためである。必� ��に応じて、巻き付けられた補強テープの外� ��に、図示を省略した補強テープの押さえ巻� ��層を更に設けても良い。押さえ巻き層とし� ��は、例えば不織布テープが使用でき、不織� ��テープを交互巻きされた補強テープの外面� ��各巻き層の外面に巻きつけても良い。

 補強層7の外周には断熱層9が設けられる� �断熱層9は、波付き管3内を流れるLNGと可撓管 1の外部とを断熱するとともに、波付き管3の� ��撓性に追従して変形可能である。すなわち� ��LNGの熱は、可撓管1の外面へはほとんど伝達 されない。このため、後述する最外層である 防水層13が、LNGの温度の影響を受けることが� ��い。同様に可撓管1の外温はLNGへは伝達され ず、LNGが可撓管1内で気化することが防止さ� �る。

 断熱層9は、断熱性を有し、液浸透性が優 れる材質が望ましい。断熱層9としては、例� �ば不織布が使用でき、ポリエステル繊維不� �布であることが望ましい。また、断熱層9の� ��さは、5mm以上であることが望ましい。

 断熱層9の外周には、不透水断熱層11が設� ��られる。不透水断熱層11は、断熱層9ととも� ��、波付き管3内を流れるLNGと可撓管1の外周� �とを断熱するとともに、波付き管3の可撓性� ��追従して変形可能である。不透水断熱層11� �、断熱層9と異なり、液浸透性が悪く、LNG等� ��流体はほとんど不透水断熱層11へは浸透し� �い。すなわち、不透水断熱層11は、不透水断 熱層11の内外に対して不透水層としての役割� ��有する。

 不透水断熱層11は、高い断熱性を有し、� �つ液浸透性が悪い必要があり、このような� �質として、例えば、繊維系不織布にエアロ� �ェルを含有させたものが使用できる。エア� �ジェルとしては、例えばシリカ系エアロジ� �ルが使用でき、エアロジェルを不織布へ含� �(含浸)させる。エアロジェルは極めて高い断 熱性を有し、また、高い耐荷重特性を有する 。さらに、エアロジェルが含有された不織布 は、きわめて液浸透性が悪い。このため、LNG が不透水断熱層11に達しても、不透水断熱層1 1に対しては、LNGはほとんど浸透しない。ま� �、エアロジェルを含有させた不織布はつぶ� �にくいため、後述する防水層13が緩むことが ない。

 不透水断熱層11の厚みは、断熱層9の厚み� ��りも厚いことが望ましく、また、液浸透層� ��なる断熱層9の厚みは薄い方が好ましい。こ れは、不透水断熱層11が厚いことにより高い� ��熱特性を得ることができるとともに、後述� ��るように、LNG漏洩時に、短時間で広範囲にL NGを断熱層9へ浸透させるためである。なお、 不透水断熱層11は、複数の層を重ねて形成す� ��こともできる。

 不透水断熱層11の外周には、防水層13が設 けられる。防水層13は、外部からの水の浸入� ��防ぐとともに、波付き管3の可撓性に追従し て変形可能である。すなわち、可撓管1が海� �に浮かべられて、LNGの輸送を行う際にも、� �水等が可撓管1内へ浸入することはない。な� ��、防水層13は、例えば樹脂製であり、ポリ� �チレン製が望ましい。前述したように、断� �層9および不透水断熱層11により、極低温で� �るLNGの温度の影響は防水層13へはほとんど及 ばない。このため、防水層13が低温になるこ� ��で脆化して、波付き管3の可撓性に追従でき なくなることはない。

 可撓管1は更に、光ファイバ温度センサ15� ��有する。光ファイバ温度センサ15は、断熱� �9と不透水断熱層11との間に設けられ、連続� �に防水層9の外周へ螺旋状に巻きつけられる� ��光ファイバ温度センサ15は、防水層9の外周� ��に等ピッチで巻きつけられることが望まし� ��、光ファイバセンサ15の巻き付けピッチは� �例えば200mm程度であり、好ましくは100mm程度� ��ある。また、光ファイバ温度センサ15の端� �には、図示を省略した、光源、光分波器、� �幅器、測定器等が接続される。

 図3は光ファイバ温度センサ15の構成を示� ��断面図である。光ファイバ温度センサ15は� �属管17と光ファイバ19等から構成される。光� ��ァイバ19は、金属管17内に挿入される。金属 管17は、例えば直径1~2mm程度のステンレス管� �使用できる。なお、光ファイバ19は、可撓管 1が変形した際に、可撓管1の変形に追従可能� ��ように、余長率(金属管17の長さに対する光� ��ァイバ19の長さの増分率)は1%以上であるこ� �が望ましい。

 光ファイバ温度センサ15は、ラマン散乱� �の強度が温度に依存する性質と、光パルス� �光ファイバ19を往復する時間でラマン散乱光 の発生場所が分かるという性質によって、温 度分布が測定される。光ファイバ19に光パル� ��を一定周期で入射させると、後方散乱光と� ��てラマン散乱光が発生する。ラマン散乱光� ��うち、アンチストークス光とストークス光� ��強度比は、光ファイバ19の温度に依存する� �すなわち、散乱光の強度(アンチストークス� ��Iaとストークス光Isの強度比)は、温度が上� �すると大きくなり、温度が低下すると小さ� �なる。従って、入射した光パルスに対する� �ンチストークス光とストークス光との強度� �を時間軸上で観察することにより、測定位� �ごとの温度を知ることができる。すなわち� �光ファイバ温度センサ15は可撓管1の温度分� �を計測することができる。

 図4は、光ファイバ温度センサ15の一部に� ��度低下部16が生じた際のラマン散乱光(アン� ��ストークス光Iaとストークス光Isの強度比)� �測値の変化を示す模式図である。光ファイ� �温度センサ15は、断熱層9の外部にあるため� �通常時には波付き管3内を流れるLNGの温度の� ��響は少ない。したがって、光ファイバ温度� ��ンサ15は、可撓管1の全長(光ファイバ温度セ ンサ15の全長)にわたり、ほぼ常温の一定の温 度分布を示す。この場合には、光パルスLに� �して、計測されるアンチストークス光Iaとス トークス光Isの強度比は光ファイバ温度セン� ��15の全長にわたり略一定となる。

 一方、波付き管3が破損して、波付き管3� �一部からLNG等が流出すると、LNGは断熱層9内� ��浸透し、該当する部位の光ファイバ温度セ� ��サ15の温度が急激に低下する。すなわち、� �ファイバ温度センサ15の一部に温度低下部16� ��生じる。

 光ファイバ温度センサ15の一部に急激な� �度低下部16が生じた場合には、温度低下部16� ��おけるラマン散乱光の強度(アンチストーク ス光Iaとストークス光Isの強度比)が低下する� ��したがって、光ファイバ温度センサ15は、� �度低下部16のおおよその位置と、その位置で の温度低下を検出することができる。したが って、可撓管1内部の一部で波付き管3からLNG� ��漏洩した場合には、漏洩部近傍の光ファイ� ��温度センサ15が、直ちに急激な温度低下を� �知し、可撓管1の内部におけるLNGの漏洩を知� ��ことができる。

 次に、波付き管3からLNGが漏洩した際の、 LNGの流出状態と光ファイバ温度センサ15によ� ��LNGの漏洩の検出状態について説明する。図5 は、波付き管3の一部からLNGが漏洩した際の� �光ファイバ温度センサ15による漏洩検知状態 を示す図である。

 波付き管3内にはLNG等の流体21が流れてい� ��。図5(a)に示すように、波付き管3の一部が� �傷し、漏洩部23が生じると、流体21は漏洩部2 3から波付き管3の外部へ流出する。

 図5(b)は、漏洩部23から流体21が流出した� �態を示す図である。座床層5、補強層7、断熱 層9は、流体21が容易に浸透するため、漏洩部 23近傍の座床層5、補強層7、断熱層9には、流� ��が浸み込んで広がる(矢印A)。この際、漏洩� ��23の近傍に光ファイバ温度センサ15が位置す れば、直ちに光ファイバ温度センサ15が、流� ��21の温度を検出するため、例えばLNGであれ� �、漏洩部23近傍に極低温部が存在することを 検出することができる。したがって、漏洩部 23の存在を検知することができる。

 一方、光ファイバ温度センサ15は所定の� �ッチで断熱層9へ巻きつけられるため、図5(b) に示すように、漏洩部23から光ファイバ温度� ��ンサ15までの距離が遠い場合がある。この� �態においては、光ファイバ温度センサ15は、 流体21の漏洩を検出することは困難である。

 図5(c)は、更に漏洩部23から流体21が流出� �続けた状態を示す図である。図5(c)に示すよ� ��に、漏洩部23より流出した流体21は、断熱層 9(および補強層7、座床層5等)に浸透しながら� ��流体21の浸透範囲を広げていく。この際、� �透水断熱層11は液浸透性が悪いため、流体21� ��不透水断熱層11にはほとんど浸透しない。� �なわち、流体21は、不透水断熱層11内部を可� ��管1の長手方向または周方向へ広がる(矢印B� ��向)。

 流体21が不透水断熱層11内部で層状に広が り、光ファイバ温度センサ15近傍に近づくと� ��光ファイバ温度センサ15の該当部位の温度� �急激に低下する。したがって、流体21の漏洩 を検出することができる。

 なお、可撓管1に流体の漏洩検知機能が不 要である場合には、光ファイバ温度センサ15� ��不要である。この場合でも、可撓管1は、海 上におけるLNG等の極低温流体の輸送用の浮遊 式可撓管として使用することができる。

 図6は、可撓管1の使用状況を示す図であ� �。海上には洋上浮体施設30が設けられる。洋 上浮体施設30は、特に外海上に設けられ、海� ��ガス田から算出した天然ガスを液化し、貯� ��する貯蔵基地である。洋上浮体施設30に貯� �されたLNGは定期的にタンカ37へ輸送される。

 洋上浮体施設30上には供給部31が設けられ る。供給部31は、洋上浮体施設30に貯蔵され� �LNGを送り出す部位である。一方、タンカ37に は受給部35が設けられる。受給部35は、供給� �31から送り出されたLNGを受け取る部位である 。

 可撓管1は、ドラム39等に巻きつけられて� ��管され、使用時にはドラム39より海上へ送� �出される。海上では、可撓管1の端部が図示� ��省略した小型船等でタンカ37へ誘導される� �可撓管1が海上へ十分に送り出された後、可� ��管1の両端をそれぞれ供給部31、受給部35へ� �続する。可撓管1は海上に浮遊しながら、供� ��部31から送り出されたLNGを受給部35へ輸送し 、洋上浮体施設30からタンカ37へのLNGの積み� �みが行われる。この際、可撓管1は、可撓性� ��有するため、洋上浮体施設30とタンカ37との 波等による相対的な位置変動等に対して追従 でき、また、洋上浮体施設30上で保管時に、� ��所を取ることがない。

 以上説明したように、本実施の形態にか� ��る可撓管1によれば、波付き管3の外周に座� �層5を介して補強層7が設けられるため、内部 を流れる流体21の圧力によって、波付き管3が 可撓管1の軸方向へ変形することを抑制する� �とができる。また、断熱層9と不透水断熱層1 1により、波付き管3内の流体21と可撓管1の外� ��とを断熱するため、流体21が外温の影響を� �けることがなく、また、流体21の温度により 、防水層13が影響を受けることがない。

 また、断熱層9は液浸透性が優れるととも に、不透水断熱層11の液浸透性が悪いため、� ��付き管3からの流体21の漏洩時には、断熱層9 (および座床層5、補強層7)内を優先的に流体21 が浸透し、不透水断熱層11へは流体21が浸透� �にくいため、流体21が不透水断熱層11の外層� ��流出することがなく、断熱効果を維持する� ��とができる。

 また、断熱層9と不透水断熱層11との間に� ��ファイバ温度センサ15が設けられるため、� �常時には、流体21の温度は断熱層9により断� �されるため、光ファイバ温度センサ15は流体 21の温度による影響を受けないが、流体21の� �洩時には、断熱層9内に流体21が浸透するた� �、光ファイバ温度センサ15は、断熱層9内に� �透する流体21の温度を検出することができ、 このため、可撓管1内での流体21の漏洩を検知 することができる。

 また、断熱層9の厚さが不透水断熱層11の� ��さよりも薄いため、流体21の漏洩時には、� �熱層9内において、短時間で可撓管1の軸方向 および周方向の広範囲に流体21が浸透する。� ��のため、光ファイバ温度センサ15の巻き付� �ピッチが広く、漏洩部23が光ファイバ温度セ ンサ15の巻き付け位置から離れていても、短� ��間で流体21が光ファイバ温度センサ15近傍ま で浸透する。したがって、可撓管1内部での� �体21の漏洩時には、断熱効果を維持したまま 、即座に流体21の漏洩を検知することができ� ��。

 また、不透水断熱層11は、エアロジェル� �不織布へ含有されるため、高い断熱効果と� �高い止水効果を得ることができる。また、� �透水断熱層11は、断熱層9よりも厚さが厚い� �め、流体21の漏洩時にも、十分な断熱効果を 得ることができ、また、流体21が不透水断熱� ��11の外部へ流出することを防ぐことができ� �。

 以上、添付図を参照しながら、本発明の� ��施の形態を説明したが、本発明の技術的範� ��は、前述した実施の形態に左右されない。� ��業者であれば、特許請求の範囲に記載され� ��技術的思想の範疇内において各種の変更例� ��たは修正例に想到し得ることは明らかであ� ��、それらについても当然に本発明の技術的� ��囲に属するものと了解される。

 例えば、断熱層9と不透水断熱層11との間� ��光ファイバ温度センサ15を設けたが、漏洩� �知のためのセンサはこれに限られない。こ� �他一般の温度センサを所定間隔で取り付け� �も良い。

 また、断熱層9と不透水断熱層11との間に� ��更に液浸透防止層を設けても良い。図7は、 液浸透防止層41が設けられた可撓管40を示す� �である。不透水断熱層11であっても、時間の 経過に伴い、わずかながらに流体21の不透水� ��熱層11への浸透が進行する。このため、漏� �した流体が外層へ浸透することをより確実� �防ぐため、液浸透防止層41が設けられる。こ の場合、液浸透防止層41は低温時における脆� ��が少なく、止水性を有するものである必要� ��ある。液浸透防止層41としては、不織布テ� �プ、金属テープ等が使用できる。

 また、可撓管1はLNG輸送用に限られない。 この他種々の流体の輸送用に使用することが できる。特に、常温以外の流体に対しては、 光ファイバ温度センサ15によって漏洩検知機� ��を発揮することもできる。