JP2008062677A

JP2008062677A - 浮体の横揺れ低減構造

Info

Publication number: JP2008062677A
Application number: JP2006239495A
Authority: JP
Inventors: Yuji Awashima; 裕治粟島; Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: IHI Marine United Inc
Current assignee: IHI Marine United Inc
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】全方向からの波浪に対して横揺れ低減効果を得ることができる浮体の横揺れ低減構造を提案する。
【解決手段】横揺れ低減構造として、浮体１の全ての側面５の喫水線４下に、水平方向に延設された張出部３を設けた。浮体１の略背向する側面５の喫水線４下に、側面５の水平方向よりも長く形成された張出部３を水平方向に延設した。また、張出部３の張出量は、浮体１の重心高さと浮体１に作用するモーメントレバーとがほぼ等しくなるように設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶等の浮体の横揺れ低減構造に関する。

船舶等の浮体の波浪中における横揺れ低減装置として、能動型減揺装置や受動型減揺装置の研究がなされている。
能動型減揺装置は、減揺効果の点からは受動型減揺装置より明らかに優れているが、一般に、複雑・大型・大重量であり、しかも大きな設置スペースを必要とするため、経済上・スペース上の観点から、一般的な採用は困難となっている。

このために、より経済的で小型である受動型減揺装置が求められている。例えば、箱型浮体の重心位置を調節することにより、横揺れを低減するものが提案されている。また、特許文献１に示すように、略長方形の箱形浮体の側面に張り出し部を設ける技術が提案されている。
特開２００２−１４５１７０号公報

特許文献１に開示された技術では、張出部を設けた側面に対して直交する方向からの波浪に対しては、横揺れ低減効果を発揮することができる。
しかしながら、必ずしも全方向からの波浪に対しては、横揺れ低減効果を得ることができない。すなわち、張出部を設けていない側面に直交する方向からの波浪に対しては、横揺れ低減効果を得ることができないという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、全方向からの波浪に対して横揺れ低減効果を得ることができる浮体の横揺れ低減構造を提案することを目的とする。

本発明に係る横揺れ低減構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明に係る横揺れ低減構造は、浮体の全ての側面の喫水線下に、水平方向に延設された張出部を設けたことを特徴とする。

前記張出部は、前記側面に部分的に設けられることを特徴とする。
前記張出部の張出量は、前記浮体の重心高さと前記浮体に作用するモーメントレバーとがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする。
前記張出部は、前記側面の下端に設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る横揺れ低減構造は、浮体の略背向する側面の喫水線下に、前記側面の水平方向よりも長く形成された張出部を水平方向に延設したことを特徴とする。

前記張出部は、前記側面の水平方向両側に、突出するように配置されることを特徴とする。
前記張出部の張出量及び突出量は、前記浮体の重心高さと前記浮体に作用するモーメントレバーとがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする。
前記張出部は、前記側面の下端に設けられることを特徴とする。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明の浮体の横揺れ低減構造によれば、浮体の全側面の喫水線下に張出部を設けるという簡単な構造で、浮体の横揺れを著しく低減できるという優れた効果を有する。しかも、全方向からの波浪に対して著しい横揺れ低減効果を奏することができる。

以下、本発明に係る横揺れ低減構造の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本願発明の実施形態に係る浮体１を示す模式図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。
浮体１は、作業船やＦＰＳＯ（Floating Production Storage and Offloading unit：浮体式石油生産・貯蔵・積出設備）等の様に平面視矩形の箱体浮体であり、底面２は平面である。

浮体１の全ての側面５には、喫水線４より下方に、水平方向に沿って張出部３が設けられている。
張出部３は、浮体１の底面２に設けられる。喫水線４より下方であれば、張出部３は、いずれの位置（高さ）に設けてもよい。例えば、側面５毎に、浮体１の取り付け位置（高さ）を異ならせてもよい。
また、張出部３は、全ての側面５に設けられていればよく、必ずしも水平方向に沿った一体形の張出部３でなくてもよい。例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すように、部分的に張出部３を設けてもよい。

図３は、浮体の横揺れ低減構造を説明するための図である。
張出部３の形状は、浮体１の重心高さＯＧと浮体１に作用するモーメントレバーｌ（Ｋ）とがほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。
図３に示すように、浮体１の重心Ｇは、喫水線を通る原点Ｏより少し高いところに位置している。符号Ｋはキール、Ｂは浮点、Ｍはメタセンタを示す。
このような浮体１に横波が作用すると、浮体１は重心Ｇの周りに回転するように横揺れを生じることになる。なお、横揺れとは、浮体１が重心Ｇの周りを回転するように移動する揺れであり、左右揺れとは、浮体１が左右水平方向に移動する揺れである。

そして、喫水線を通る原点Ｏから重心Ｇまでの距離をＯＧ（重心Ｇが原点Ｏの下方にあるときを正とする）、メタセンタ高さ（重心ＧからメタセンタＭまで距離）をＧＭとすると、有効波傾斜係数γと浮体１の横揺れとの関係は、式（１）で表される。

γｓは単独左右揺れ振幅の近似値に相当し、またモーメントレバーｌ（Ｋ）は重心位置に無関係な量であって、どちらも浮体１の形状と動揺周波数で定まる。
なお、式（１）の求め方については、上記特許文献１に詳細に開示されている。

浮体１の波浪中の動揺を低減させるためには、式（１）において、ＯＧ＝ｌ（Ｋ）とすればよい。これにより、γ・ＧＭ＝０となって、横揺れ低減を実現することができる。
つまり、張出部３の形状を調整し、モーメントレバーｌ（Ｋ）の値をＯＧの値に略一致させることで、波強制力の低減を図り、浮体１の横揺れを低減する。

したがって、このような張出部３を全ての側面５に備える浮体１は、全ての方向からの波浪中においても、横揺れを著しく低減することができる。しかも、浮体１の全側面５の喫水線下に張出部３を設けるという簡単な構成により、確実に横揺れを低減することができる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

浮体１は、平面視矩形の箱体に限らず、図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）に示すように、平面視多角形や平面視円形のいずれであってもよい。
平面視多角形の浮体の場合には、上述した実施形態と同様に、全ての側面５の喫水線下に張出部３を設けることで、全ての方向からの波浪に対して横揺れを低減することができる。
また、平面視円形の浮体の場合には、円環形の側面５に沿って張出部３（当然、張出部３も円環形となる）を設けることで、全ての方向からの波浪に対して横揺れを低減することができる。
なお、平面視多角形や平面視円形等のいずれであっても、張出部３は一体形の場合の他、図２（ａ），（ｂ）に示すように張出部３を部分的に設けてもよい。

張出部３を全ての側面５に設ける場合に代えて、図６〜図８に示すように、張出部３１を一部の側面５に設け、この張出部３１をその側面５の水平方向の長さよりも長く形成してもよい。
張出部３１のうち、側面５の水平方向両端側に突出した部分３１ａ，３１ｂが、残りの側面５に張出部３を設けたのと同様に機能するからである。なぜなら、図５に示すように、平面視長方形の浮体１の場合には、背向する側面５に張出部３１を設けた場合には、張出部３１のうち、側面５の水平方向両端側に突出した部分３１ａ，３１ｂが残りの側面５の水平方向両端側に位置することになるからである。
これにより、残りの側面５に張出部３を設けたのと同様の効果を得ることができる。

そして、張出部３１の突出部分３１ａ，３１ｂの突出量は、浮体１の重心高さＯＧと浮体１に作用するモーメントレバーｌ（Ｋ）とがほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、全方向からの波浪中において、横揺れを著しく低減することが可能となる。
なお、浮体１は、平面視矩形の箱体に限らず、平面視多角形や平面視円形のいずれであってもよい。

本願発明の実施形態に係る浮体１を示す模式図である。張出部３の変形例を示す図である。浮体の横揺れ低減構造を説明するための図である。浮体１の変形例（平面視多角形）を示す模式図である。浮体１の変形例（平面視円形）を示す模式図である。浮体１（平面視矩形）に張出部３１を設けた場合を示す模式図である。浮体１（平面視多角形）に張出部３１を設けた場合を示す模式図である。浮体１（平面視円形）に張出部３１を設けた場合を示す模式図である。

符号の説明

１…浮体
２…底面（下端）
３…張出部
４…喫水線
５…側面
３１…張出部
３１ａ，３１ｂ…突出部分

Claims

浮体の全ての側面の喫水線下に、水平方向に延設された張出部を設けたことを特徴とする浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部は、前記側面に部分的に設けられることを特徴とする請求項１記載の浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部の張出量は、前記浮体の重心高さと前記浮体に作用するモーメントレバーとがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部は、前記側面の下端に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の浮体の横揺れ低減構造。
浮体の略背向する側面の喫水線下に、前記側面の水平方向よりも長く形成された張出部を水平方向に延設したことを特徴とする浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部は、前記側面の水平方向両側に、突出するように配置されることを特徴とする請求項５記載の箱形浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部の張出量及び突出量は、前記浮体の重心高さと前記浮体に作用するモーメントレバーとがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の浮体の横揺れ低減構造。
前記張出部は、前記側面の下端に設けられることを特徴とする請求項５から請求項７に記載の浮体の横揺れ低減構造。