係留ブイとは何ですか?種類、用途、完全ガイド

A 係留ブイ は海底に固定された浮遊装置で、船舶が自らの錨を落とさずに安全を確保できるようにします。船舶はブイに直接結び付けられ、ブイは重いグランドチェーン、シンカーブロック、または底部のアンカーシステムによって所定の位置に保持されます。 危険箇所や水路を示す航行ブイとは異なり、係留ブイは機能的な停泊ポイントです。繰り返しの錨の損傷から海底を保護し、船舶のより迅速かつ安全な取り付けを可能にし、ブイのサイズ、構造、グランドタックルの仕様に応じて、小型のレクリエーションボートから大型の商業船までの船舶に対応できます。

海洋ブイ 一般に、航行マーキングや科学データ収集から水産養殖や海洋エネルギーに至るまで、はるかに幅広い目的に使用され、これらのさまざまな役割に合わせていくつかの材料と構成で製造されています。このガイドでは、係留ブイとは何か、その仕組み、主な種類について説明します。 浮きブイ 海上での使用、および選択、設置、メンテナンスに関する重要な考慮事項。

係留ブイの仕組み: 完全なシステム

係留ブイは単なる浮き球ではなく、完全な地上タックル システムの目に見えるコンポーネントです。システム全体を理解すると、係留ブイが荒天時でも船舶を安全に保持できる理由が明確になります。

海底から船舶までのシステムは通常、次のもので構成されます。

1. グラウンドアンカーまたはシンカーブロック — 重いコンクリートブロック（通常は 2～20トン 商用係留の場合）、海底に埋め込まれたドリルロックアンカー、またはヘリカルスクリューアンカー。主な保持力を提供します
2. グランドチェーン — 海底または海底近くに横たわっている重い亜鉛メッキ鋼のチェーン。チェーンの重量が懸垂線の役割を果たし、衝撃荷重がアンカーに到達する前に衝撃荷重を吸収します。グランドチェーンの長さは通常等しい 水深の1.5～2倍
3. ライザーチェーンまたはライザーロープ — 地上チェーンをブイ本体に接続します。ブイの長さは、ブイが平均高水域でライザーに最小限の張力がかかっている状態で水面に浮かぶように計算されます。
4. ブイ本体 — 浮動要素。チェーンシステムを直立に保つための浮力を提供し、船舶の取り付け点として機能します。船舶ライン用のピックアップロープ、リング、または貫通穴が取り付けられています
5. ピックアップラインとペンダント - 船の乗組員が船外に出ることなく回収できる、ブイから吊り下げられた浮き綱またはペンダント。ペンダントは船舶の船首索をブイの主要係留点に直接接続します。

システム全体の保持力は、ブイ自体ではなく、最も弱いコンポーネント、通常はグランドアンカーまたはライザー接続ハードウェアによって決まります。評価されたブイ 50トン船 は、その下のアンカー システムがその定格に一致するように指定され、設置されている場合にのみ有効です。

係留ブイの種類とその用途

係留ブイは、保持するように設計されている船舶の種類に応じて、サイズ、構造、定格荷重が大きく異なります。実際に使用されている主なカテゴリは次のとおりです。

娯楽用係留ブイ

マリーナ、停泊地、海洋保護区で最も一般的なタイプ。通常、 直径300～600mm 、ポリエチレンまたはフォーム充填 HDPE で作られ、係留ペンダントを取り付けるための中央の貫通穴または上部アイボルトが付いています。通常、定格荷重の範囲は次のとおりです。 1～10トン 、ヨット、モーターボート、小型商船に適しています。多くの管轄区域では、航行マークではなく公共または私設の係留ポイントとして識別するために、白または白に青のストライプの色付けが標準となっています。

商業船ブイ

大 船のブイ 港湾アプローチ、タンカーターミナル、沖合停泊地で使用されるこれらは、重要なエンジニアリング構造物です。直径の範囲は次のとおりです。 1.5m～4m以上 、システムの総重量は数トンになります。これらのブイは、移動する船舶の係留荷重に耐える必要があります。 50,000～300,000DWT (載貨重量トン) 沖合の露出した状態で。これらは通常、浮力の冗長性を確保するために発泡体が充填された空洞コンパートメントを備えた溶接鋼で作られ、複数の係留リング、チェーフィングチェーン、および航行灯が取り付けられています。

一点係留 (SPM) ブイ

海洋石油・ガス事業に使用される特殊な大型船舶用ブイ。船舶 (通常はタンカー) はブイに係留され、その周囲に風見鶏があり (風や海流によって回転します)、フレキシブルホースがブイ本体自体を介して貨物の受け渡しを行います。 SPM ブイを使用すると、港湾インフラがなくても深海でタンカーの積み下ろしが可能になります。個々の SPM システムは、以下の容器を処理できます。 400,000DWT を超える水深で動作します。 100メートル .

水泳および環境係留ブイ

遊泳ゾーン、保護区、または保護されたサンゴ礁を示すために使用される小さなブイ。多くの場合、重いコンクリート ブロックの代わりにヘリカル スクリュー アンカーを使用するエコ係留システムを使用して建設され、海底の撹乱を最小限に抑えます。定格負荷が低い - 通常 2トン未満 — 嵐の状況下で船舶を保持するように設計されていないためです。

海洋ブイの材質: 発泡ブイ vs スチール vs ポリエチレン

海洋ブイ本体の材質は、浮力特性、耐久性、メンテナンス要件、さまざまな環境への適合性に直接影響します。主な 3 つの材料は、独立気泡フォーム、回転成形ポリエチレン、溶接スチールです。

発泡ブイの詳細

発泡ポリスチレン (EPS) または硬質プラスチック外皮またはポリ尿素コーティングで包まれた架橋ポリエチレン発泡体で作られた発泡ブイは、ほとんどの海洋用途で最も信頼性の高いブイ構造の 1 つです。浮力材は空気を充填したシェルではなく固体の発泡体であるため、発泡ブイは 外皮に穴があると沈まない 。この不沈特性により、発泡ブイは航行安全ブイや重要な係留用途に好ましい仕様となっています。

水産養殖や係留用途で使用される高密度 EVA フォームブイの密度は通常、 30 ～ 200 kg/m3 、密度が高くなると、負荷時の圧縮抵抗が大きくなります。直径 400 mm × 600 mm の密度 50 kg/m3 の発泡シリンダーは、約 正味浮力 50 ～ 60 kg 自重に耐えられるため、浅いレクリエーション係留用途で係留チェーンをサポートするのに適しています。

海上ブイの機能別の種類

浮体ブイは係留以外にも、幅広い海上機能を果たします。海洋ブイのタイプの完全な分類を理解すると、利用可能なものと、各タイプが何を行うように設計されているかの両方が明確になります。

IALA 浮標システム: 航行ブイの色分け方法

航行ブイ (水路、危険、特別な機能を示す海上ブイ) は、ブイの色、形状、光の特性、およびトップマークを世界的に標準化する IALA (国際航行標識および灯台当局海洋標識協会) の海上浮標システムに準拠しています。このシステムを理解することは、海上でブイに遭遇する船員にとって不可欠です。

世界は、若干異なる慣習を持つ 2 つの地域に分かれています。

• IALA 地域 A — ヨーロッパ、アフリカ、アジア、オーストラリア、ニュージーランド: 赤いブイが港（左側）側を示しています 海から進むときの水路。緑色のブイは右舷 (右側) を示しています
• IALA 地域 B — 北米、南米、日本、フィリピン、韓国: 赤いブイは右舷 (右側) を示しています 海から入る（「レッド・ライト・リターン」がニーモニック）

このシステムには、横方向のマークのほかに、カージナル マーク (黒と黄色の色を使用して、危険に対する安全な水の方向を示す)、孤立した危険マーク (黒に赤の帯)、安全な水マーク (赤と白の縦縞)、および特別マーク (黄色、軍事演習ゾーンやデータ ブイの位置などの特別な関心のある領域を示す) が含まれています。

係留ブイのサイズ設定: ブイと船舶のマッチング

船舶に適切な係留ブイのサイズを選択するには、最大係留荷重、つまり最悪の風と潮流条件下で船舶が係留システムに及ぼす最大の力を計算する必要があります。係留ブイ システムのサイズが小さすぎると、特に嵐の状況で係留が失敗する一般的な原因になります。

簡略化されたアプローチでは、船舶の変位と風にさらされる面積を使用してピーク係留荷重を推定します。実際の参考として:

これらの数値は単なる参考値です。完全な係留設計には、実際の風速設計基準（通常は ビューフォート フォース 8–10 永久係留の場合）、流速、および特定の船舶の風損面積。

係留ブイの設置: 重要な手順と考慮事項

常設係留ブイの設置には、水上にブイを設置するだけでは不十分です。係留装置を適切に設置するには、ほとんどの管轄区域で現場評価、規制当局の承認、技術計算、および専門家による設置が必要です。

インストール前の要件

• 港湾局または沿岸局の許可 - ほとんどの国では、航行可能な水域に係留施設を設置するには、関連する海事当局からのライセンスまたは許可が必要です。許可のない係留施設を運営すると、撤去や罰金が科される可能性があります
• 海底調査 — 海底のタイプ（砂、泥、岩、岩礁）を評価して、適切なアンカーのタイプを選択します。水路図と多くの場合、物理的な潜水検査が必要です
• 揺れる円の計算 — 係留船が最大潮汐範囲で航行する半径を決定する。このサークルは、他の係留所、航路、および海底の危険物を十分なマージンを持って排除しなければなりません
• チェーンの長さの計算 — グランドチェーンの長さは通常、 最大水深の1.5～3倍 満潮時。グラウンドチェーンが不十分な場合、アンカーが持ち上げられ、ピーク荷重がかかると引きずられてしまいます。

インストールプロセス

1. 確認された位置にアンカーブロックを配置するか、ネジ/ロックアンカーを取り付けます
2. アースチェーンを敷設して接続し、設置深さの適切な範囲を確保します。
3. チェーンのねじれがブイに伝わるのを防ぐために、認定スイベルを使用してライザーチェーンまたはロープをグランドチェーンに接続します。
4. 適切なシャックル サイズを使用してブイ本体をライザーに取り付けます。シャックルの使用荷重制限は、システムの最大設計荷重を安全率 2 倍上回る必要があります。 少なくとも3:1
5. ピックアップラインまたはペンダントを取り付けて浮かせます。ペンダントは、乗組員が船外に身を乗り出すことなく船の甲板に届くのに十分な長さである必要があります。
6. 係留位置を海図上にマークし、関係する港湾当局に通知します。ブイが商用水路にある場合は、必要な航海灯を取り付けることができます。

係留ブイの保守点検スケジュール

係留ブイとその地上タックル システムは、腐食、摩耗、海洋成長、紫外線暴露、疲労によって継続的に劣化します。 係留の失敗の大部分は、ブイ本体自体の故障ではなく、グランドチェーンやライザー接続のメンテナンスを怠ったことが原因で発生します。 安全のためには定期的な点検が欠かせません。

推奨される検査間隔

• 年次表面検査 — ブイ本体の亀裂、紫外線劣化、物理的損傷を目視検査します。ピックアップラインに擦れがないか確認し、摩耗している場合は交換します。上部のシャックルとスイベルの腐食と安全性を検査します。
• 2 ～ 3 年ごと - 水中チェーン検査 - ダイバーまたは ROV によるライザーチェーン、グランドチェーン、スイベル、およびアンカーの検査。チェーンリンクの直径を測定して腐食損失を評価します。チェーンリンクが減少しました 元の直径の 75% すぐに交換する必要があります
• 5年ごと - フルシステムサービス — 表面検査のために係留全体を持ち上げます。磨耗したチェーン部分、腐食したシャックル、劣化したスイベルを交換します。海洋の成長が重大な抗力を引き起こしている場合にブイ本体の汚れを防止する

即時検査が必要な兆候

• ブイが記録された位置から移動しました - 錨の抵抗またはチェーンの故障を示している可能性があります
• ブイは水面下で著しく低い位置にあります。中空のブイ本体の浸水または過剰な海洋生物の重量を示している可能性があります。
• ブイ本体の目に見える亀裂、裂け、または変形
• 激しい嵐が起こった後 - 嵐の負荷により、チェーンリンクが徐々に破損したり、シャックルピンが抜けたりする可能性があります。

最新の海洋ブイ システムの環境への配慮

大きなコンクリートシンカーブロックを使用する従来の係留システムは、重大な海底撹乱を引き起こします。ブロックとその引きずる地面チェーンは、耐用年数にわたって海草床、サンゴ礁、その他の敏感な底生生物の生息地に損傷を与える可能性があります。多くの海洋保護区や環境に配慮した停泊地では、これらの伝統的なシステムは現在禁止または制限されています。

代替のエコ係留システムは、いくつかの設計変更を通じてこれらの懸念に対処します。

• ヘリカルスクリューアンカー — 特殊なツールを使用して海底に打ち込まれます。最小限の外乱フットプリント。砂、粘土、柔らかい岩にしっかりと保持します。サンゴ礁および海草保護区の指定が増えている
• 伸縮性のあるまたはナイロン製のライザーライン — ヘビーチェーンライザーを伸縮性のある合成ラインに置き換えることにより、チェーンスイープゾーンがなくなり、海底接触面積が大幅に減少します
• 地下ブイ — ライザーシステムの一部として水線の下に二次ブイを設置することで、表面抗力を低減し、嵐の際にアンカーシステムにかかる波の作用による負荷を排除します。
• 生分解性またはリサイクル可能なブイ材料 — 一部のメーカーは現在、リサイクルされた海洋プラスチックや、使用済みまたは廃棄されたブイによる海洋プラスチック汚染の懸念に対処するために設計された材料で作られたブイを提供しています。

生態学的に敏感な地域に係留施設を設置する場合、錨の種類やブイシステムを選択する前に関連する環境当局に相談することは、多くの管轄区域における規制要件であると同時に、それらの錨地を訪れる価値のある生息地を保護するための健全な実践でもあります。