■事業の内容
[1] 箱型海洋構造物の運動特性及び係留システムに関する研究
(1) 運動特性の研究
A 強制外力、流体力及び動揺の高精度予測法を確立するための資料調査領域分割法による波強制力計算の無限水深域への適用性、粘性横揺れ減衰力、流体力及び波強制力の2次元計算と3次元計算の比較、流体力試験結果及び波浪中動揺試験結果に関する諸資料を調査し運動特性の推定法を作成。
(2) 係留システムの研究
A 一点係留、多点係留、ドルフィン係留状態の動揺、係留力、安全率に関する文献調査を行い、係留システムの設計基準作成のために究明すべき課題を係留状態の動揺、係留力、安全率について調査選定し、索鎖による一点係留方式と多点係留方式及びドルフィン係留方式それぞれの水槽模型実験計画とシミュレーション計算解析計画を作成。
B 模型実験
a. 多点係留方式の模型実験
供試模型
長さ2.4m×幅0.8m×高さ0.25m 1隻
長さ1.08m×幅0.8m×高さ0.35m 1隻(新製)
長さ3.872m×幅1.936m×高さ0.6m 1隻
長さ3.0m×幅2.5m×高さ0.75m 1隻
試験内容
多点係留時強制動揺試験及び多点係留時波浪中動揺試験により模型の動揺応答及び係留ラインに働く張力を測定。
b. 一点係留方式の模型実験
供試模型
長さ1.5m×幅0.75m×高さ0.5m 1隻(アルミ製、新製)
試験内容
拘束旋回試験、拘束曳航試験及び風圧力・潮流力・波浪中一点係留振れまわり試験により模型に働く流体力、風圧力、係留鎖に働く張力、振れまわり運動を計測。
c.ドルフィン係留方式の模型実験
供試模型
長さ0.976m×幅0.5m×高さ0.253m 1隻
ドルフィンダンパー模型
線形型1種、不感帯型1種、ゴムフェンダー直線近似型3種、空気フェンダー型1種、ゴムフェンダー型1種 計7種
試験内容
係留復原力特性試験により波浪中の模型動揺応答、係留力応答、波高を計測。地震応答試験により地震動中の模型振動応答、係留力応答を計測。
C 係留システムについて電子計算機によるシミュレーション解析計算
多点係留、一点係留、ドルフィン係留各方式の水槽模型実験状態に対応させて電子計算機により数値シミュレーション計算解析。
D 係留システムに関する総合検討
多点係留、一点係留、ドルフィン係留各方式についての水槽模型実験結果及びシミュレーション計算解析結果を比較総合検討調査し、シミュレーション計算方式の精度を確認。
(3) 設計基準の作成
A 係留システムに関する安全基準、設計基準関係資料の調査
既存の海洋構造物係留システムに関する基準、指針、標準等の資料調査、内容要約、及び索・鎖の強度に関する資料調査。
B 前記の調査・研究結果に基づく設計基準案資料の作成
前記の調査・研究結果に基づき係留システム設計基準の総目次案及び設計基準案の概論を作成。
(第179研究部会 9回)
[2] 海洋構造物の重防食に関する研究
(1) 重防食材料の調査
A 非金属防食材料の資料調査および非金属防食材料の強度試験
本研究部会参加の各社および他の国内防食材料メーカについてアンケート調査を行い、洋上大気部、飛沫部、海中部、海土中部別にとりまとめた。また、非金属防食材の物性海洋構造物の重防食関係文献の調査を実施。
各種非金属防食材料の中から塗装系5種とライニング系3種計8種の防食仕様を選択・設定し、それらの皮膜の機械的強度や劣化の経時変化を今後さらに4年間にわたって追跡調査を行うため試験板を作製し、実環境に暴露浸漬した。また、試験板作製初期における皮膜に対し、各種強度試験を実施
B 金属防食材料の資料調査
アンケート調査および文献調査を実施
C 数種防食法の併用効果の資料調査
アンケート調査および文献調査を実施
(2) 海洋環境下での構造物の防食性試験
A 海洋構造物の防食性に関する実態調査
B防食性試験の試験体設計
数種の防食材料や防食仕様を適用した構造試験体を実際の海洋環境の中に設置して、その防食性を長期間にわたって追跡調査するため、試験体の設置場所を検討して、その海域における海象・気象条件などを調査するとともに具体的な構造試験体の調査設計を実施
(3) 寿命推定法の検討
A 防食材料の寿命推定のための促進試験法の調査および試験
塗膜促進劣化試験として、塩水浸漬試験および促進耐候性試験を実施し、その皮膜劣化判定法として引張強度、ガス透過率、電気抵抗(体積抵抗、表面抵抗およびインピーダンス)および鋼板との付着力などを調査するとともに、膜表面や膜断面の観察を実施
B 防食材料の寿命推定の評画法の調査
外観観察、電気化学的測定、物理化学的測定および機械的性質などいずれも数式を利用して定量的に評価する方法を文献調査
(4) メインテナンス方法の調査
A メインテナンス用防食試験片の調査および作製
56年度以降に検討する具体的補修施工法のため試験片および実験用試験体(浮体構造物)を設計製作し、代表的な防食施工を行って実海水中にて浸漬試験を実施。さらに、塗膜欠陥部分の検査方法、水中清掃法、水中塗装法などの水中メインテナンス法における材料や施工法に関する現状調査、文献調査を実施。
(第182研究部会 7回)
■事業の成果
(1) 箱型海洋構造物の運動特性及び係留システムに関する研究
浅海域における浮遊式箱型海洋構造物の運動特性及び波浪外力については従来実験設備等の制約から研究の不足する分野であったが、本研究は3カ年計画をもって浮体の運動特性、係留時の波力及び運動等について総合的に検討し、安全適切な係留システム設計基準を作成しようとするものであって、その第2年度である本研究の結果、運動特性を高精度に予測するのに必要な各種流体力を究明する知見が得られ、また、係留システム各方式についての実験及び理論計算により浅海域における浮体の挙動及び係留力の応答特性がほぼ把握できるようになった。さらに、前記の結果に基づき浅海域における箱型海洋構造物の係留システム設計基準案概論を作成した。
これらの成果は、浅海域における箱型海洋構造物に対する安全適切な係留システム設計基準確立のための貴重な資料である。
(2) 海洋構造物の重防食に関する研究
海洋環境は内陸環境と大きく異なり、非常に厳しい腐食環境であり、その中でも特に飛沫部、干満部あるいは海中部は腐食環境が過酷であるため、このような位置にある構造体には十分な防食対策が必要である。通常海洋構造物は一般船舶と異なり、定期的には入渠することもなく、しかも耐用年数も超長期にわたるものが多い。従って、定期補修が困難なこれらの海洋構造物に対しては、建造初期において長期間の耐久性を有する防食対策が必要であり、従来船舶で行なわれてきた防食対策とは異なった防食法が必要となってきた。
本研究は、海洋構造物に適したメインテナンスフリー指向の重防食法および維持補修法などについて昭和55年度から5ケ年にわたって調査研究を実施するもので、初年度は、重防食材料の調査、海洋環境下での構造物の防食性試験、防食材料の寿命推定法に関する検討およびメインテナンス方法の調査検討の基礎的調査・試験、文献調査、アンケート調査を実施し重防食法および維持補修法解明の上で有益な資料を得た。
これらの成果は、次年度以降の試験研究の上で大いに役立つ基礎資料と考えられる。
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