コイルドチュービングのヒーブ補償：
張力の許容範囲を維持する

ライザーを使わないコイルドチュービングの張力を所定の範囲内に保つ必要がある理由、補償なしの計算例で予測される結果、チュービングが固着したときの動作点の変化、プロジェクトの運用可能範囲の設定方法を説明します。

執筆： Tord Martinsen、CEO · 2026年7月 · 査読： 2026年8月 · 読了目安5分

ストリングの強度が支配的な制約

長さ400 mの2⅜″ × 0.190″のCT-90級チュービングの軸剛性はEA ≈ 174 MNです。この長さでの値は 伸び1メートル当たりの張力435 kNです。したがって、補償されない相対運動が±1.5 m生じると、ストリングに必要な張力変化は ±650 kNとなり、1回の波で522 kNの降伏荷重を超えます。

ヒーブ補償がない場合

インジェクタープラットフォームをH_s 3.0 m / T_p 9.0 sの海象下で剛固定すると、ストリングは船体の動きをすべて受けます。波による要求荷重は 1,308 kN となり、522 kNの降伏荷重を超え、作業開始から 約15秒で破断します。この海象の波形を変えた12回の計算すべてで、剛固定されたストリングは 破断し、破断時刻は8.7 sから32.5 sでした。

計算例を映像化。張力の許容範囲、チュービング固着時の追加引張荷重、ストリング破断後の制動を、CONSTELLATIONのシミュレーションから各フレームに描き出しています。

ヒーブ補償装置に求められる働き

最も柔らかいガス充填条件にしたANTARES 125 t / 5.5 mを1基介すると、同じ波の下で張力は 118 kNの設定値を中心に93–146 kN （およそ±29 kN）の範囲で変動し、 弛みの発生はゼロでした。この間、装置は4.5 mの相対運動を吸収します。

チュービングの固着：同じ装置で動作点を変更

チュービングが固着した場合、ストリングを降伏させず、弛ませないまま、回収のための引張力を高める必要があります。この計算例では、アダプティブパッシブヒーブ補償装置が現場でガスの動作点を再設定し、ストリングに 418 kN の回収引張力（規定した80 %の作業荷重線）を負担させます。波のピークではこの線を超え、 モデル化した降伏荷重の89 % （約465 kN）に達しますが、降伏荷重は下回ります。12回の計算で弛みは発生しませんでした。必要な設定はケースごとに異なります。

ストリング破断時にストローク終端が重要な理由

業界が特に懸念する事故は、最大の追加引張荷重でストリングが破断することです。約418 kNの張力が瞬時に失われ、プラットフォームが跳ね上がります。図示した計算では、約1秒で3.2 m上昇します。

この計算例では、通常の吊り荷ケースよりも、破断時の過渡応答が主巻索の要求荷重を支配します。 プラットフォームが跳ね上がると主巻索は一時的に弛み、その後再び荷重を受けます。別の設備構成では、各段階と境界条件を、その設備固有の荷重定義と基準に照らして確認する必要があります。

運用可能範囲の境界

公表した一連の計算で示される応答は、この船舶、船首方位、荷重伝達経路および12回の計算条件において、 H_s 3.0 m、T_p 9.0 sの場合に限られます 。これによって、普遍的なH_sとストロークの関係や3.1–3.4 mの運用限界が確立されるわけではありません。プロジェクトの運用可能範囲を定めるには、H_s、T_p、船首方位、指定された波スペクトルを変化させ、各条件でストローク、張力、破断時の過渡応答を確認する必要があります。