JP2008534349A - 改良された並列係留構造物 - Google Patents

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Abstract

【課題】改良された並列係留構造物
【解決手段】海底(2)に停泊する浮体式海洋構造物(1)である。この構造物は、縦方向側面(3、4)と横方向側面(5、6)を有する船体(12)と、構造物に横付けにタンカー船(7)を係留するための船首および船尾アンカーポイント(13、14、40)と、海面の上の所定の高さ(H1)のメインデッキ(25)と、このメインデッキ上に置かれた炭化水素貯蔵および/もしくは処理装置(26)と、構造物に取り付けられ側面から横方向に突出して構造物に横付けにして係留されたタンカー船に接触するスペーサ部材(20、21)とを備えている。構造物のアンカーポイントは、クイックリリース部材(60)を備え、構造物のアンカーポイントは、船体から横方向に、タンカー船のアンカーポイント(34、35、36)とほぼ同じ高さ(H2)に突出する第2のデッキ(28、39、51)上に位置している。
【選択図】 図1

Description

本発明は、縦方向の側面と横方向の側面と、タンカー船を海洋構造物に横付けにして係留する船首および船尾アンカーポイントと、海面の上の所定の高さのデッキと、デッキ上に設置された炭化水素貯蔵および/もしくは処理装置と、構造物に取り付けられ、側面から横方向に突出して、構造物に横付けにして係留されたタンカー船に接触するスペーサ部材とを備えている、海底に停泊する浮体式海洋構造物に関する。
2つの液化天然ガスキャリアを並列した配置で係留することが知られている。アンカーラインは、キャリア間に延び、2隻の船の間に位置する防舷物形状のスペーサ部材に対してキャリアを張っている。既知の係留配置において、キャリアはほぼ同様のサイズであり、全長8mなど10m未満の係留索に取り付けられている。海洋並列係留配置は、単一の船として環境条件に対応する。穏やかな海洋条件において、並列係留配置は、浮体式貯蔵再ガス化設備(FSRU)などのより大きな構造物にキャリアを係留するのに適用されることができる。この標準的な並列係留および流体運搬の配置は、1.5mの有義波までの風浪階級において可能であり、船は2mを超える風浪階級で切り離される必要がある。これらの条件はとりわけ、既知のシステムの有効運用アベイラビリティが限られているなどのより厳しい環境で、しばしば主流である。
したがって、本発明の目的は、2m以上などの比較的高い風浪階級で信頼性のある係留および流体運搬をまた提供する、とりわけ油もしくは液化天然ガスなどの炭化水素船のための並列係留および流体運搬配置を提供することである。
本発明の他の目的は、改良されたダイナミックレスポンスを有する並列係留および流体運搬配置を提供することである。
本発明のさらなる目的は、異なるサイズの船が海洋構造物に効果的に係留され、船の船首と船尾の間の位置から荷積みされ、または荷下ろしされる、係留および流体運搬配置を提供することである。
ここに、本発明に係る海洋構造物は、構造物のアンカーポイントがクイックリリース部材を備え、構造物の船首および/または船尾アンカーポイントは、構造物の船体からほぼタンカー船のアンカーポイントの高さに横方向に突出するデッキに設置されたことを特徴とする。
アンカーポイントを構造物の上、船外デッキの上に位置づけることで、これらは比較的小さなデッキスペースを占有している。さらに、比較的狭い船外デッキは、結果的にアンカーラインの小さな接触をもたらすので、クイックリリース部材に取り付けられた端部分は、クックリリースフックが開かれた時に、ロープ部材がデッキによってこすれ、摩耗し、その他の方法で損傷する恐れなく、合成のロープ部材で作られることができる。
係留索を介して海底に停泊する海洋構造物、好ましくはFSRUは、より長い間、単一の海洋位置に係留される。これらの構造は、FSRUに転換されたタンカー、もしくは、全長220ないし400m、幅30ないし80mなどの非常に大きな寸法を有し海面の上10ないし30mの高さなどの最大有義波高の上に位置するレベルにデッキを有する新規に造られた構造であることができる。海洋構造物と係留された船との間の距離は、4ないし30mであってもよい。
液化天然ガスキャリアなどの、構造物に係留された船はしばしば、とりわけFSRUが新規に造られた構造物である場合、海面の上10mなどの海面のより近くに位置するデッキレベルを有している。このような新規に造られた海洋構造物の上により低い位置にアンカーポイントを提供することにより、係留されたキャリアのデッキレベルと海洋構造物との間に延びたアンカーラインは、水平に対して30度を超えない角度をなして、ほぼ水平面に位置づけられることができる。アンカーラインをほぼ水平な配置に位置づけることにより、アンカーラインは、構造物および係留されたタンカー船のロール運動、縦揺れおよび揺動運動の(制限された)自由な状態を、係留索の力が過度に大きくなる恐れなく、可能にしている。係留索が程度の差はあるが水平になるにつれ、構造物と船の間の係留索の牽引力が平面で相互に対して直接働くので、係留剛性は最大になる。
構造物とタンカー船もしくは構造物に係留されたものの相対運動の可能性は、構造物およびキャリアが接続されたままで、3mの有義波高などのより高い風浪階級で、流体運搬において運転可能であることを可能とする。アンカーラインの水平配置は、長さ方向にほぼ横方向に延び、比較的短い(通常25mよりも短い)ブレストラインについてとりわけ有用である。通常、船の長さ方向に延び、例えば50mなどの30mを超える長さであってもよいスプリングアンカーラインについて、これらの長さのラインはより大きな伸張性を有し、これらの長さにわたって高さのよりゆるやかな変化を有し、結果としてより好ましい力の分配をもたらすため、ほぼ水平の配置はそれほど重要ではない。
海洋構造物は、転換されたタンカー、もしくは8ないし13mの喫水の長方形の荷船形状と120,000ないし400,000mの炭化水素貯蔵容積とを有する新規に造られた荷船であってもよい浮体式FSRUから形成されることが好ましい。液状化もしくは再ガス化プラント、セパレータ、ポンプ、蒸発器、発電機などの液化天然ガス処理施設は、デッキ上に位置するであろう。係留配置は、スプレッド係留であってもよく、もしくは荷船がタレットシステムを介して停泊するか一点係留ブイまたはタワーに風の方向を向くように係留される、風の方向を向く係留構造を備えていてもよい。
構造物上の係留ポイントは、船体から横方向に突出するデッキ上に置かれ、もしくは構造物の外周内に位置する下方デッキに位置していてもよい。
異なる長さのタンカー船を収容するべく、一実施形態において、海洋構造物は、船体中央部の一方の側面上の少なくとも2つのアンカーポイントの第1の組と、アンカーポイントの第1の組から第1の距離だけ離れた少なくとも2つのアンカーポイントの第2の組と、アンカーポイントの第1の組から第2の距離だけ離れた少なくとも2つのアンカーポイントの第3の組とを備え、第2の距離は第1の距離よりも長い。このように、異なる容積(100,000mないし200,000m)の液化天然ガスキャリアなどのタンカー船は、同様の方法で係留されることができる。巻き上げ機、通常もしくは一定張力の巻き上げ機は標準の液化天然ガスキャリア船において利用可能であり、タグボートによってピックアップされ浮遊体式構造物に引き入れられることができるように、また係留索を引きあげるため用いられることができるように、係留索を繰り出すのに用いられることができる。
構造物およびタンカー船の相対運動に対応するべく、スペーサ部材もしくは防舷物が、構造物に揺動可能に接続され、スペーサ部材の垂直方向および水平方向のずれを可能にする。
タンカー船と海洋構造物との横向きの相対運動を可能にするべく、炭化水素をタンカー船から、またはタンカー船に運搬する運搬アームが、少なくとも4mの長さだけ、伸縮自在に延長可能である。運搬アームを船と構造物の間のスペーサ部材の上に設置することもまた可能である。適切な運搬アームは、特許出願FR2854156号、国際公開公報第02/092422号、国際公開公報第02/28765号および出願人による未公開特許出願EP0407613.8号に記載されている。
係留中の動きに起因する、もしくは異なる寸法のタンカー船に起因する、タンカー船の長さ方向の海洋構造物に沿った変化する係留位置を補正するため、海洋構造物上の荷積み/荷下ろしアームは長さ方向に移動可能である。荷積み/荷下ろしアームは、揺動するように支持されることができるが、また、海洋構造のデッキ上のトラック上で動かされる移動可能なフレームに置かれることもできる。
一実施形態において、タンカー船を海洋構造に取り付ける係留索は、タンカーに取り付けられた鋼線の第1の部分、合成のロープ部材の第2の部分を備え、アンカーラインは横方向に角度をなして延び、合成のロープ部材部分の全長は10mよりも長く、好ましくは20mよりも長く、最も好ましくは25mよりも長い。比較的長い合成の部分により、増加した弾力性が係留配置に与えられ、タンカー船の海洋構造物に対する比較的大きな動きを可能にする。好ましい係留配置は、それぞれ2本以上の平行線から形成された係留索の少なくとも4つのグループから形成される。係留索は、クイックリリースフックを介して海洋構造物に取り付けられている。
本発明に係る海洋構造物および係留されたタンカー船のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して詳細に説明されるであろう。
図1は、新規に造られたFSRUなどの海洋構造物1、もしくは風の方向に向く新規に造られたFPSO(浮体式生産貯蔵積出)を示している。構造物1は、縦方向側面3、4および船首と船尾における横方向側面5、6を有する船体2を備えている。タンカー船7は、船首と船尾において係留索のグループ8、9を介して、構造物1に沿って係留される。船首の係留索9(ブレストライン)は、構造物1上の6つの船首アンカーポイント13に取り付けられた、それぞれ2本の平行な係留索の3つのグループ10、11、12を備えている。後方係留索8(ブレストライン)はまた、構造物1上の船尾アンカーポイント14に取り付けられた、それぞれ2本の平行な線の3つのグループを備えている。斜係留索16、17は、船7上の後方および前方位置から、構造物1の船体中央部のアンカーポイントの近くへそれぞれ延びている。多数の弾性防舷材20、21は、タンカー7と構造物1の間に位置し、タンカーは、係留索のグループ8、9、16、17によって、防舷物20、21に対して引かれる。固いパイプもしくは固いパイプと柔軟性のあるホースとの組み合わせを揺動させる1つ以上の柔軟性のあるホースなどの搬送ダクト29が、タンカー船7と構造物1の上の炭化水素の貯蔵タンク26との間に延び、好ましくは液化天然ガスである炭化水素を、タンカー船7と構造物1との間で荷積みし、荷下ろしする。搬送ダクト29は、構造物1の長さ方向に移動することができる運搬アーム31から支持されることができる。
図2からわかるように、タンカー船7上の係留索アンカーポイント22、23、24は、構造物1上の船尾アンカーポイント14と同じ高さに位置しているので、アンカーラインのグループ8は略同じ水平面上で延びている。構造物1は、デッキ25と、デッキ25の上に置かれ、もしくは部分的に一体化する、炭化水素処理および/もしくは貯蔵施設26とを備えている。前記デッキ25は、海面27より例えば20ないし30mの高さH1に位置している。アンカーポイント14は、10ないし20mの範囲の高さH2で海面により近くに位置し、タンカー船7の係留索取り付けポイント22、23、24の海面27の上の高さH2に対応する、船尾のデッキ28上に位置している。
構造物1は、アンカーレッグ32、33を介して、スプレッド係留された構成で、海底30に係留される。あるいは、構造物1の船体2内に、ロータリータレットが備えられ、タレットを介して、風の方向に向く状態で海底に停泊すること、もしくは船首において一点係留ブイもしくは海底支持タワーに停泊することも可能である。
図3に、図1の構造物1とタンカー船7の船首からの図が示されている。構造物1の船首アンカーポイント13は、構造物のメインデッキ25の下方に位置する下部デッキ15に位置する。船7の船首アンカーポイント34、35、36は、海面より上の、デッキ15と同じ高さH2に位置している。
図4は、構造物1の船首と船尾の1組の係留点13、14を介して、構造物1に係留された、第1の長さのタンカー船7を示している。搬送ダクト29は、ダクト29をタンカー船7の船体中央部の連結管29に揃えるために、構造物1の長さ方向に延びたトラック41に沿って動作可能なアーム31によって支持されている。スペーサ部材は、フレーム37と、このフレーム37に支持された膨張バンパー要素もしくは防舷物などの多数の弾性部材38を備えている。後方係留ポイント14は、デッキ39上に位置し、構造物1の船体2から横方向に船外に突出する。船尾の係留索8は、横方向Tに対して、通常、0度ないし45度である角度αをなしている。船首の係留索9は、場合によっては45度より大きな角度βをなして延びている。アンカーポイント40の第3の組が構造物1の船首の近くに位置するが、係留索に占有されていないということがわかるであろう。図5において、大型のタンカー船7が構造物1に係留され、船尾アンカーポイント14および一番前の船首アンカーポイント40が占有されている。搬送ダクト29を支持するアーム31は、トラック41に沿って動かされ、図5におけるタンカー船7の船体中央部の運搬連結管に揃えられている。代替の構成(図示されない)において、搬送ダクトはフレーム37によって支持されてもよい。
係留索8、9は、例えば直径約50mmで係留された構成で全長10ないし30mの鋼線からなる、第1の部分L1を有している。鋼線は、最長で全長220mであることができるので、停泊作業の間、ピックアップラインとしても機能することができる。しかし、係留された並列配置において、鋼線のうちほとんどは巻き上げ機上にあるであろう。鋼線は、タンカー船7上の索道器を介してFSRUへ案内される。合成のロープはデッキもしくは索道器で損耗し、もしくは損傷するであろうから、タンカー船7上のデッキの上の部分(巻き上げ機から索道器)は、常に鋼線部分でなければならない。
鋼線部分に取り付けられるのは、例えば直径約90mmで全長10ないし35mであるナイロンである、合成のロープ部分L2である。鋼線部分L1は、船7の近くの耐摩耗性の部分を提供し、一方、比較的長い合成の係留索部分L2は弾性係留配置を提供している。
図6および7は、転換されたタンカーに基づきFSRUによって形成された、構造物1に係留されているタンカー船7を示している。FSRU1は、タンカー船7と同様の寸法を有し、全長は200mないし300m、幅は35mないし50mであり、喫水は8mないし13mである。FSRU1は、外側タレット50およびアンカーライン33、32を介して、風の方向を向くように、海底30に停泊する。FSRUのデッキ25は、タンカー船7のデッキレベルと同様に、海面の上に少し離れて位置するので、FSRU上のアンカーポイント13、14は、タンカー船7の船尾および船首の対応するアンカーポイント22、23、24および34、35、36とほぼ同じ高さにある。
FSRU1上のアンカーポイント13、14は、船体2に取り付けられ船体から横向きに延びた船外デッキ39、51上に位置する。デッキ39、51上には、図8に示されるタイプのクイックリリースフックが置かれている。船外デッキ39、51の狭い幅により、FSRU1に取り付けられたアンカーライン部分は、FSRU1のメインデッキ25を超えて延びている必要はない。したがって、アンカーラインは利用可能なデッキスペースを占有しない。比較的狭い船外デッキ39、51を使用することは、結果としてFSRUの側面でのアンカーライン部分間の接触可能性を減少させ、したがって結果として損耗を減少させる。船外デッキ39、51を超えて延びたアンカーライン部分は、鋼線と比較して柔軟性の高いナイロンロープなどの合成のロープ材料を備えていることができる。
図6、7の実施形態において、FSRUはタンカー船7とほぼ等しい長さである。FSRUは、例えば船上発電プラントを収容するために、船体部分を加えることによって船体2を延長することにより、この長さを伸ばすことができる。
図8で、油圧シリンダー61と延長可能アーム62とを備えているクイックリリースカップリング60が示される。揺動可能なフック63は、係留索の端の係留環のキャッチとして機能する。クイックリリースカップリング60と組み合わせて、延長可能な衝撃吸収材もしくはアーム62を考慮して、比較的短いナイロンロープが用いられることができる。カップリング60は、垂直軸64および水平軸65の周囲を回転することができる。カップリングは、係留索のループを係止し、フック63の上面を超えて係留索およびループが動くことを防止する、係止機構66を有している。
本発明に係る係留アセンブリの上面図を示している。 図1のアセンブリの近景図を示している。 図1のアセンブリの正面図を示している。 異なる長さのキャリアのための係留配置を示している。 異なる長さのキャリアのための係留配置を示している。 係留アセンブリの実施形態の上面図を示し、浮体式構造物は転換タンカーによって形成され、船外デッキを備えている。 係留アセンブリの実施形態の正面図を示し、浮体式構造物は転換タンカーによって形成され、船外デッキを備えている。 クイックリリースフックの3次元図を示している。

Claims (19)

  1. 海底(30)に停泊される浮体式海洋構造物(1)であって、
    縦方向側面(3、4)および横方向側面(5、6)とを有する船体(2)と、海洋構造物に横付けにしてタンカー船(7)を係留するための船首および船尾アンカーポイント(13、14、40)と、海面(27)上の所定の高さ(H1)のところにあるデッキ(25)と、このデッキ(25)上に配置された炭化水素貯蔵装置および/もしくは炭化水素処理装置(26)と、この構造物に取り付けられて前記側面から横方向に突出し、この構造物に横付けにして係留されたタンカー船に接触するスペーサ部材(20、21)を具備する浮体式海洋構造物(1)において、
    この構造物(1)の前記両アンカーポイント(13、14、40)は、クイックリリース部材(60)を備え、この構造物(1)の前記船首および/もしくは船尾アンカーポイント(13、14、40)は、構造物(1)の前記船体(2)から横方向に突出するデッキ(28、39、51)上に位置し、このデッキ(28、39、51)の高さが前記アンカーポイント(13、14、40)から前記タンカー船へ延びたアンカーラインが水平に対して30度を超えない角度をなすことを特徴とする、浮体式海洋構造物(1)。
  2. 前記デッキ(28、39、51)は、前記タンカー船(7)のアンカーポイント(34、35、36)とほぼ同じ高さに位置する、請求項1に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  3. この構造物(1)は、船外トレット(50)を介して海底(30)に停泊し、前記船体(2)は、少なくとも全長220m、少なくとも幅30m、少なくとも海面の上の高さ15mを有する容積100,000mないし500,000mである炭化水素貯蔵タンクを備えている、請求項1もしくは2に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  4. 前記船首および船尾アンカーポイント(13、14、40)は、デッキレベル(H1)から少なくとも1m、好ましくは少なくとも5m下に位置するアンカーレベル(H2)に位置する、請求項1、2または3に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  5. 前記アンカーポイント(13、14、40)は、前記船体(2)の縦方向側面(3、4)および/もしくは横方向側面(6)に沿って延びたデッキ(28、39、51)上に設置されている、請求項1、2、3または4に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  6. この海洋構造物は、船体中央位置の一方の側の少なくとも2つのアンカーポイントの第1の組(8)と、アンカーポイントの第1の組から第1の距離だけ離れた少なくとも2つのアンカーポイントの第2の組(13)と、アンカーポイントの第1の組(8)から第2の距離だけ離れた少なくとも2つのアンカーポイントの第3の組(40)とを備え、第2の距離は第1の距離よりも長い、前記全ての請求項のいずれか1項に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  7. 前記アンカーポイントの第2および第3の組(13、40)の両方は、クイックリリース部材を備えている、請求項6に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  8. 前記スペーサ部材は、フレーム構造体(37)と、このフレーム構造体に取り付けられた弾性接触部材(38)とを備え、前記フレーム構造体は、この構造物の垂直方向および長さ方向における前記フレーム構造体を回動可能にするヒンジ接続を介して、前記船体(2)に接続されている、前記全ての請求項のいずれか1項に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  9. 炭化水素貯蔵タンク(26)と流体接続した搬送ダクト(29)が設けられ、この搬送ダクト(29)は、この構造物(1)の長さ方向に移動可能である可動アーム(31)に支持された、前記全ての請求項のいずれか1項に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  10. 海底に停泊し、もしくは海底に支持される浮体式海洋構造物(1)であって、
    縦方向側面(3、4)および横方向側面(5、6)と、タンカー船(7)を海洋構造物に横付けにして係留するための船首および船尾アンカーポイント(13、14、40)と、海面(27)の上の所定の高さ(H1)のデッキ(25)と、このデッキ(25)上に設置された炭化水素貯蔵および/もしくは処理装置と、この構造物に取り付けられて前記側面から横方向に突出して浮体式構造物に横付けにして係留されるタンカー船に接触するスペーサ部材(20、21)とを備えている浮体式海洋構造物(1)において、
    炭化水素貯蔵タンク(26)と流体接続された搬送ダクト(29)が設けられ、この搬送ダクト(29)は、この構造物(1)の長さ方向にトラック(41)に沿って移動可能である可動フレーム(31)に支持されていることを特徴とする、浮体式海洋構造物(1)。
  11. 前記搬送ダクト(29)は、荷積み/荷下ろしの間、少なくとも4mの距離だけ横方向に入れ子式で延長可能な荷積みアームを備えている、前記全ての請求項のいずれか1項に記載の浮体式海洋構造物(1)。
  12. 海底(30)に停泊する浮体式海洋構造物(1)と、この海洋構造物(1)に横付けにして係留されるタンカー船(7)とのアセンブリであって、
    この海洋構造物は、縦方向側面(3、4)および横方向側面(5、6)と、前記タンカー船をこの海洋構造物に横付けにして係留する船首および船尾アンカーポイント(13、14)と、海面(27)上の所定の高さ(H1)のデッキ(25)と、このデッキ上に設置された炭化水素貯蔵および/もしくは処理装置と、船体(2)に取り付けられて側面から横方向に突出してこの海洋構造物に横付けにして係留された前記タンカー船に接触するスペーサ部材(20、21)とを備えているアセンブリにおいて、
    前記船首および船尾アンカーライン(13、14)は、前記タンカー船(7)に取り付けられた鋼線の第1の部分(L1)と、合成のロープ部材の第2の部分(L2)とを備え、前記アンカーラインは横方向(T)に対して角度(α、β)をなして延び、前記合成のロープ部材部分(L2)の全長は10mよりも長く、好ましくは20mよりも長く、最も好ましくは25mよりも長いことを特徴とする、アセンブリ。
  13. 前記合成のロープ部分は、クイックリリース部材(60)を介してこの構造物(1)に接続されている、請求項12に記載のアセンブリ。
  14. 前記スペーサ部材(20、21)は、全長が4ないし10mである、請求項13に記載のアセンブリ。
  15. 前記船首および船尾における前記アンカーラインはそれぞれ、少なくとも2本の平行ラインの少なくとも4つのグループ、好ましくは少なくとも6つのグループを備えている、請求項12ないし14のいずれか1項に記載のアセンブリ。
  16. この海洋構造物(1)の全長は、前記タンカー船(7)の全長の1.2倍よりも長く、好ましくは前記タンカー船(7)の全長の1.5倍よりも長い、請求項12ないし15のいずれか1項に記載のアセンブリ。
  17. 前記タンカー船(7)は、この構造物(1)の全長に沿って延びたフレーム(37)を介してこの構造物(1)に係留される、請求項12ないし16のいずれか1項に記載のアセンブリ。
  18. 前記アンカーポイント(13、14、40)は、流体搬送ダクト(29)とほぼ同じ高さに位置する、請求項12ないし17のいずれか1項に記載のアセンブリ。
  19. 前記クイックリリース部材(60)は、延長可能なアーム(62)を備え、この延長可能なアーム(62)は、前記部材(60)に取り付けられた係留索によってアームに力が及ぼされた時に延長可能である、請求項12ないし18のいずれか1項に記載のアセンブリ。
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