B.3.2 係留索

港湾の岸壁に保管された係留チェーン 画像提供: Acteon無断複写・複製・転載を禁じます

基本情報

係留索の全長にわたって同じ材料・仕様で作られることは稀です。係留索は次の 3 つのセクションで構成されていると考えられます:

• 基礎構造物に取り付ける上部セクションは水しぶきの影響を受け、最大の荷重がかかります。
• フリーハンギング方式となるセクション、中央セクションは、水しぶきや海底での擦れを受けるスラッシュゾーンの影響を受けません。
• グラウンドラインは、通常海底に接しており、アンカーに接続されます。重く、大きな荷重の下で海底を移動することによる摩耗、いわゆるスラッシュゾーンでの摩耗に耐える必要があります。

カテナリーシステムにおける典型的なプリテンション荷重は 200 ～ 300 t です。

鋼製チェーンの考慮事項:

• スタッドリンクチェーンはスタッドレスチェーンよりも強度と重量に優れ、結び目ができにくくなっています。スタッドレスチェーンは、所与の荷重あたり安価であり、疲労負荷の影響を受けにくくなります。
• 鋼製チェーンの仕様、例えば R2、R3、R4、R5 によって強度と材料特性が決まりますが、極限強度が高い材料ほど疲労強度が高くなるとは限りません。
• 最大荷重を受ける上部セクションではより大きなチェーンが必要です。さらに、チェーンストッパーのリンクはチェーンの他の部分よりも高い荷重を受けます。
• 鋼製チェーンは、荷重およびスチールロッドの直径によって定義されるいくつかの標準サイズで製造されます。これは、他の係留施設コンポーネントとの互換性を可能にします。
• 浮体式洋上風力タービンに使用されることが想定される鋼製チェーンは、直径 185 ～ 220 mm のチェーンとしては、かなりの大きさと重量があります。例えば、直径 220 mm のチェーンの 1 つのリンクの重量は 700 kg で、長さは 1 メートルを超えます。
• 鋼製チェーンは重量が大きいため、一般的に水深 200 m 未満の浅い場所でしか使用できません。

合成繊維製ロープの考慮事項:

• ナイロンは係留施設に使用されてきた長い実績があります。最も柔軟性のある合成係留材で、浅いサイトでの荷重制限に役立ちますが、より大きな偏移を引き起こします。疲労荷重への対応能力については懸念があり、最近の技術開発では寿命の延長に重点が置かれています。
• ポリエステルは、高弾性ポリエチレン (HMPE) やナイロンよりも恒久係留での実績が豊富なため、近い将来最も頻繁に使用されると予想されます。ポリエステルは中程度の柔軟性があります。
• HMPE はポリエステルより剛性が高く、高い荷重容量を提供します。トート係留設計に最適です。
• 合成繊維ロープの各セクションの端部にスプライス加工されたアイレットが作られ、そこに鋼製アイレットが取り付けられます。これは高度な技術を要する工程で、シャックルまたは H リンクを用いて隣接する係留コンポーネントとの接続を可能にします。
• 高密度ポリエチレンまたはポリウレタン製のジャケットは、摩耗に対する耐性を持たせるために使用され、サンドバリアと組み合わせて、研磨性の砂粒子がロープの本体に入るのを防ぎます。
• ナイロン、ポリエステル、または HMPE から作られた一般的な合成ロープ係留索は、同じ荷重に対応する鋼製チェーンラインよりも 1 メートルあたり大幅に軽量です。

ワイヤーロープの考慮事項:

• ワイヤーロープは、同じ破断荷重のチェーンよりも軽量で、チェーンよりも弾力性が高く、取り扱いが容易です。高い強度重量比により、ワイヤーロープは深海係留施設の潜在的な代替品となります。しかし、欠点としては、軽量であるため水中内での剛性が低く、追加の保護なしに海底に敷設すると構造が劣化するという点が挙げられます。

通常、腐食防止と損傷に対するある程度の耐性を持たせるため、高密度ポリエチレンまたはポリウレタンジャケットを使用します。

内容

• 係留索が供給されるドラム
• 鋼製のスタッドリンクチェーンまたはスタッドレスチェーン
• スパイラル巻き鋼製ロープ
• ポリエステル、ナイロン、HMPE などの合成繊維