Dyneema®で作られたテンションロープ
Dyneema®による係留ラインテンションシステム 鋼線ロープでは実現不可能な世界へ
FPSO船の大手請負業者であるMODEC社は、課題に直面していました。同社は、船舶をFPSO（Floating Production, Storage and Offloading/浮体式生産貯蔵積出設備）に改造しており、その一環として、FPSO Cidade de Santos MV20に新しい係留チェーンテンションシステムを装備したいと考えていました。業界ニュースで最新情報を入手し、ニュースレターに登録してください
小さな曲げ直径に対して耐久性のある非常に強度の高いロープを必要としていました
この設計を選択した理由はいくつかあります。曲げ半径が非常に制限されており、水中フェアリーダーを通して、ロープを配線して引っ張る方が簡単であったからです。また、係留ウインチを小さくすることができるので、設置に必要な甲板のスペースが少なくて済むからです。そして、1台のウインチで引込全体を実行できるからです。
MODEC社では、24本の係留ラインを引っ張り、張力を維持するために、前部係留ウインチと後部係留ウインチを中央に配置しようと考えていました。これらは、各係留設備のチェーンジャッキの通常の構成を置き換えるものです。FPSO Cidade de Santos MV20は、スプレッド係留システムを使用しています。
優れた耐摩耗性と耐切断性
Cidade de Santos MV20が張力下で使用するPH350T/230T係留ウインチ。Dyneema® で作られた高強度のSamson 120 mm Quantum™ 12ロープは軽量で、特許取得済みSamson DPX™ファイバーテクノロジーにより、優れた耐摩耗性と耐切断性を実現しています。その一方で、他の高弾性ポリエチレンロープよりも高い摩擦係数を実現しています。
小さな曲げ直径を必要としていました
FPSO甲板機器のアジア有数のメーカーでありMODEC社の長年のサプライヤーであるPH Hydraulics Engineering社のセールスマネージャーであるWillie Ngは、&350mTの引張力では、FPSO Cidade de Santos MV20には、直径が約96mm、最小破断荷重が796mTのワイヤーロープが必要になると計算しました。低回転ワイヤーロープの最小D/d比が18の場合、必要な曲げ直径は1728mmになります。しかし、FPSO Cidade de Santos MV20の水中フェアリーダーの直径はわずか1500mmでした。
唯一の解決策は、Dyneema®で作られた引込ロープを採用することでした
しかし、PH社には解決策がありました。MODEC社が必要としていた解決策は、鋼線ロープと同じくらいの強度でありながら、既存の水中フェアリーダーで使用できる、曲げ直径が1500mm未満である引込ロープでした。答えは1つだけでした。Dyneema®で作られた合成ロープです。これらは、同等の鋼線ロープよりも軽量で強度が高く、重要なことに、MODECおよびFPSO Cidade de Santos MV20プロジェクトでは、同等の鋼線ロープよりもはるかに低い曲げ半径に耐えることができます。
注文はGaylin社に送られ、PH社とMODEC社にDPX™ファイバーテクノロジーで作られたSamson 120mm Quantum™ 12ロープが供給されました。このロープのMBL（Minimum Break Load/最小破断荷重）は887mTであり、同じ条件下で曲げたとき、同等の鋼線ロープよりもはるかに低い強度損失を実現します。
FPSO Cidade de Santos MV20のSamson 120mm Quantum™ 12ロープのMBLは887mTであり、同等の鋼線ロープよりも曲げたときの強度損失がはるかに低くなっています。また、ウインチローラーを簡単に通過し、同等の鋼線ロープの7倍軽量になっています。
すべての仕様が満たされました – その他
フェアリーダー/曲げ直径の条件を満たすだけでなく、このロープは他のすべての仕様も満たしていました。必要となる甲板スペースが少なくて済み、1台のウインチで両端で作業できるようになりました。また、ロープの取り扱いとウインチローラーへの配置がはるかに簡単になりました。同等強度の鋼線ロープの7分の1の重さになりました。
さらに、撚りロープは本質的にトルクがかかっていない、係留チェーンにねじれを引き起こすことはありません。この追加効果は、導入した企業から高く評価されています。すべてのボックスがチェックされています。
FPSO Cidade de Santos MV20の114mm係留チェーンは、Dyneema®で作られたSamson 120mm Quantum™ 12ロープによって張力がかけられています。
Dyneema®で作られたSamson 120mm Quantum™ 12ロープは、現場での張力操作の3分の2が完了した後、わずかに摩耗します。これは通常、ロープの強度を低下させることはありません。また、ロープに発生した表面の毛羽立ちにより、実際にロープはさらなる摩耗から保護されます。
FPSO Cidade de Santos MV20の詳細
- 履歴：1973年建造、2008年～9年FPSOに改造、2010年初の石油採掘
- 運用場所：ウルグアイおよびタンバウ油田（ブラジル）
- 顧客：Petrobras社
- 実施内容1：タンバウ油田から天然ガスを回収・処理する
- 実施内容2：ウルグアイから170キロ離れたメシリャァゥ油田に処理ガスを送る
- 処理能力：天然ガス – 1日あたり3億5000万立方フィート、石油 – 1日あたり35,000バレル
- 貯蔵能力：約700,000バレル
- 豆知識：最初のFPSOは石油よりも天然ガスを多く処理していました
- 水深：1,300メートル
- 係留タイプ：SOFECスプレッド係留
ひずみに耐える
- Samson 120mm Quantum™ 12ロープ、MBL 887mT、長さ70メートル
- Dyneema®で作られています
- Samson社の特許取得済みDPX™テクノロジーが含まれています
- ロープストランド表面でのハイブリッドPET/Dyneema®
- 大きな摩擦力により、ロープを所定の位置に保持し、耐摩耗性を高めることができます
繊維が鋼より優れている理由
鋼線ロープで係留チェーンに張力をかけると、いくつかの問題が発生します：
- 鋼線ロープは硬すぎて、ラインパスを変更するとき、ローラー上で簡単に処理および配置できません。Dyneema® で作られた柔らかいロープは、必要なすべての領域に簡単にガイドできます。
- 鋼線ロープの場合、アンカーチェーンの取り付けは、チェーンにねじれがゼロまたはほぼゼロになるように行う必要があります。Dyneema® で作られたSamson Quantum™ 12ストランドロープには、トルクがかかっていません。
- Cidade de Santos MV20の場合、全作業負荷（350t）での低回転ワイヤーロープの最小曲げ直径は、ワイヤーロープの直径の18倍です。ロープが通過するパスのシーブとフェアリーダーのサイズが小さすぎて、96mmのワイヤーロープを収容できません。
- シーブとフェアリーダーを通過すると、ワイヤーロープの終端点にあるソケット/曲げテンショナーの曲げが大きくなるため、安全率が低下し、係留チェーンが海底に落下するリスクが高まります。
プロジェクトパートナー
- MODEC社 – FPSO事業者
- SOFEC社 – 係留解析を担当
- PH Hydraulics社 – ウインチ＋ダイニーマ®を使用のロープを提供
- Samson Rope社 – DPX™ファイバーテクノロジーで作られたQuantum™ 12ロープのメーカー
- Gaylin社 – 東南アジアにおけるSamson Rope社の代理店
- DPM社 – UHMwPE Dyneema® ファイバーのメーカー
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