JP2010228503A - Swing reducer of floating body type marine structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洋上で石油や鉱物資源の採掘等を行う浮体式海洋構造物(以下、浮体と称す)の動揺を低減させる減揺装置に関し、特に自航あるいは曳航可能な浮体に装備される減揺装置に関する。 The present invention relates to an anti-vibration device for reducing the shaking of a floating offshore structure (hereinafter referred to as a floating body) that is used for mining oil and mineral resources on the ocean. It relates to a rocking device.
洋上で石油や鉱物資源の採掘等を行う浮体においては、稼働率を向上させるために、波浪による動揺を低減させることが望まれており、浮体に装備させることで、波浪による動揺を低減させる各種の減揺装置が用いられている。 In floating bodies that mine oil or mineral resources offshore, it is desirable to reduce the fluctuations caused by waves in order to improve the operating rate. An anti-vibration device is used.
減揺装置としては、上下方向に延びるダクト状水路の上端に空気出入り口を、下端に水出入り口をそれぞれ設けた開放型減揺タンクが提案されている。開放型減揺タンクを浮体に装備させることで、浮体が動揺すると水出入り口から水が出入りして、動揺と減揺水槽内の水位の変動との間に位相差を生じ、動揺に対して減揺モーメントとして作用する(例えば、特許文献1参照)。 As an anti-vibration device, an open type anti-vibration tank has been proposed in which an air inlet / outlet is provided at the upper end of a duct-like water channel extending in the vertical direction and a water inlet / outlet is provided at the lower end. By installing an open type anti-vibration tank on the floating body, when the floating body shakes, water enters and exits from the water inlet / outlet, creating a phase difference between the shaking and the fluctuation of the water level in the shaking tank, and reducing the fluctuation. It acts as a rocking moment (see, for example, Patent Document 1).
また、減揺装置としては、浮体本体の一方の側面部に複数のステイを介して鉛直板を略鉛直方向に沿って支持し、浮体本体と鉛直板との間に通水可能な貫通部を設け、鉛直板の上端部を浮体本体の底面とほぼ同じ高さ位置にさせることが提案されている。波が浮体の側面および鉛直板に当たると共に、一部が貫通部を通水する。従って、鉛直板は浮体のローリングに対する抵抗になると共に、貫通部を流体が通過することによって更に大きな抵抗になるため、浮体の動揺を低減できる(例えば、特許文献2参照)。 Further, as a vibration reducing device, a vertical plate is supported along a substantially vertical direction via a plurality of stays on one side surface of the floating body, and a penetrating portion that allows water to flow between the floating body and the vertical plate is provided. It has been proposed that the upper end of the vertical plate be located at substantially the same height as the bottom surface of the floating body. A wave hits the side of the floating body and the vertical plate, and part of the water passes through the penetration. Accordingly, the vertical plate becomes resistance to rolling of the floating body, and further increases resistance when the fluid passes through the penetrating portion, so that fluctuation of the floating body can be reduced (see, for example, Patent Document 2).
さらに、減揺装置としては、船体に中折れクレーン等で構成した一対の振出機構を取り付け、停船時には振出機構の先端部の把持部にてフロートを把持して船体の横幅方向に振り出されて着水させることが提案されている。これにより、停船時には船舶は3胴型となり、波浪が作用しても、船舶の動揺を低減することができる(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, as a vibration reduction device, a pair of swing mechanisms composed of a folding crane or the like is attached to the hull, and when the ship stops, the float is gripped by the grip portion at the tip of the swing mechanism and is swung out in the width direction of the hull. It has been proposed to land. Thereby, a ship becomes a 3 body type at the time of a ship stop, and even if a wave acts, a shake of a ship can be reduced (for example, refer to patent documents 3).
さらにまた、減揺装置としては、水中のロワーハル上に立設されたコラムの上端にプラットフォームを備えた浮体において、ロワーハルの中央部の水出入口としてのウェルの開口を調整するウェル開口面積変更部材を設けることが提案されている。これにより、波浪の状態に応じてウェルの開口率を調整できるので、浮体の動揺を的確に低減させることができる(例えば、特許文献4参照)。 Furthermore, as a vibration reduction device, a well opening area changing member that adjusts the opening of a well as a water inlet / outlet at the center of the lower hull in a floating body provided with a platform at the upper end of a column erected on the lower hull in the water is provided. Proposed to provide. Thereby, since the aperture ratio of a well can be adjusted according to the state of a wave, the fluctuation of a floating body can be reduced exactly (for example, refer patent document 4).
しかしながら、従来技術では、減揺効果を得るために水面や水中に配置した部材、すなわち特許文献1における開放型減揺タンク、特許文献2における鉛直板、特許文献3において振り出された状態のフロートおよび特許文献4におけるロワーハルは、浮体に対して固定的に設けられているため、喫水や海象条件等の状況に応じては、減揺効果が低くなってしまう虞があるという問題点があった。
However, in the prior art, in order to obtain a vibration reduction effect, a member disposed on the surface of the water or in the water, that is, an open type vibration reduction tank in
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、減揺効果を得るために水面や水中に配置した部材の状態を変えることで、喫水や海象条件等の状況に応じて最適な減揺効果を得ることができ、浮体の自航時や曳航時には、同部材等を水面から引き上げた撤収状態にすることで、航行性能や燃費の悪化を防止することができる浮体式海洋構造物の減揺装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and by changing the state of the water surface and the members disposed in the water in order to obtain a vibration reduction effect, the present invention is optimal according to the situation such as drafts and sea conditions. A floating offshore structure that can obtain a vibration reduction effect and can prevent deterioration of navigation performance and fuel consumption by pulling the same member up from the water surface during self-propulsion or towing of the floating body An object of the present invention is to provide a vibration reduction device.
上記の課題を解決するために、請求項1に対応した本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置は、浮体式海洋構造物に装備され、浮体式海洋構造物の動揺を低減させる浮体式海洋構造物の減揺装置であって、下端側に水出入り口として機能する下端側開口が形成されていると共に、上端側に空気出入り口として機能する上端側開口が形成され、上下方向に延びた開放型減揺タンクと、当該開放型減揺タンクを駆動する駆動手段とを具備し、開放型減揺タンクは、上下方向に移動可能に支持され、状況に応じて駆動手段にて上下方向の位置を制御可能であることを特徴とする。開放型減揺タンクは、例えば開放型減揺タンクの両側にそれぞれ配置され、上下方向に延びる一対のガイド棒と、ガイド棒が貫通される開口が形成され、開放型減揺タンクの両側面にそれぞれ固設されたガイド片とで上下方向に移動可能に支持させることができる。また、駆動手段としては、開放型減揺タンクを吊り下げて上下させるクレーンで構成することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, a floating offshore structure rocking device according to the present invention corresponding to
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンクの下端側開口の面積を調整する開口面積調整手段を具備することを特徴とする。開口面積調整手段としては、例えば下端側開口にスライド可能に設けられた扉で構成することができる。 Furthermore, the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention is characterized by comprising opening area adjusting means for adjusting the area of the opening on the lower end side of the open type shaking tank. As an opening area adjustment means, it can be comprised, for example with the door slidably provided in the lower end side opening.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンク内には、水に摩擦抵抗を付与する抵抗手段が具備されていることを特徴とする。抵抗手段としては、例えば開放型減揺タンク内に立設されたじゃま板で構成することができ、複数のじゃま板を交互に配設することで、開放型減揺タンクの水路長を所望する長さに延長させることができる。 Furthermore, the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention is characterized in that a resistance means for imparting a frictional resistance to water is provided in the open type shaking tank. As the resistance means, for example, a baffle plate standing in an open type anti-vibration tank can be configured, and by arranging a plurality of baffle plates alternately, the channel length of the open type anti-vibration tank is desired. Can be extended to length.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンクは、駆動手段にて下端側開口が水中に位置する稼働状態と、下端側開口を水面から引き上げた撤収状態とに移動可能であることを特徴とする。 Furthermore, in the rocking device of the floating offshore structure of the present invention, the open-type rocking tank is in an operating state in which the lower end side opening is located in water by the driving means, and a retracted state in which the lower end side opening is lifted from the water surface. And is movable.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンクは、下端側開口が水中に位置する稼働状態において、下端側開口が位置する水深を調整可能であることを特徴とする。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention, the open type anti-shock tank is capable of adjusting the water depth at which the lower end side opening is located in an operating state in which the lower end side opening is located in water. Features.
また、請求項6に対応する本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置は、浮体式海洋構造物に装備され、浮体式海洋構造物の動揺を低減させる浮体式海洋構造物の減揺装置であって、下端側に水出入り口として機能する下端側開口が形成されていると共に、上端側に空気出入り口として機能する上端側開口が形成され、上下方向に延びた開放型減揺タンクと、開放型減揺タンク内の内部水の動きを制御する内部水制御手段とを具備し、内部水制御手段の大きさに応じて、開放型減揺タンク内の固有周期を制御可能であることを特徴とする。内部水制御手段は、開放型減揺タンク内に配置したフロート部材で構成することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a floating offshore structure rocking device according to the present invention, which is mounted on the floating offshore structure and reduces the shaking of the floating offshore structure. The lower end side opening that functions as a water inlet / outlet is formed on the lower end side, and the upper end side opening that functions as an air inlet / outlet is formed on the upper end side, and an open type anti-vibration tank that extends in the vertical direction and is opened. An internal water control means for controlling the movement of the internal water in the mold reduction tank, and the natural period in the open-type vibration reduction tank can be controlled according to the size of the internal water control means. And The internal water control means can be constituted by a float member arranged in an open type anti-vibration tank.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンク内における内部水制御手段の上下方向の移動が制御されていることを特徴とする。 Furthermore, in the rocking device for floating offshore structure of the present invention, the vertical movement of the internal water control means in the open type shaking tank is controlled.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンクを駆動する駆動手段を具備し、下端側開口が水中に位置する稼働状態と、下端側開口を水面から引き上げた撤収状態とに駆動手段にて開放型減揺タンクを移動可能であることを特徴とする。 Furthermore, the floating offshore structure rocking device of the present invention comprises a driving means for driving the open-type rocking tank, the operating state in which the lower end opening is located in water, and the lower end opening is lifted from the water surface. The open type anti-vibration tank can be moved by the driving means in the removed state.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンクは、喫水あるいは海象条件に応じて駆動手段にて位置を制御されることを特徴とする。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention, the position of the open-type rocking tank is controlled by driving means according to draft or sea conditions.
また、請求項10に対応する本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置は、浮体式海洋構造物に装備され、浮体式海洋構造物の動揺を低減させる浮体式海洋構造物の減揺装置であって、水面に臨ませることで波浪のエネルギーを吸収するフロート板と、当該フロート板を駆動する駆動手段とを具備し、フロート板は、上下方向もしくは一端部を軸とした回動方向に移動可能に支持され、状況に応じて駆動手段にて水面に対する位置を制御可能であることを特徴とする。 Further, the floating offshore structure rocking device of the present invention corresponding to claim 10 is mounted on the floating offshore structure, and the floating offshore structure rocking device that reduces the fluctuation of the floating offshore structure. A float plate that absorbs the energy of the waves by facing the water surface, and a drive means for driving the float plate, and the float plate is arranged in a vertical direction or a rotation direction with one end as an axis. It is supported so as to be movable, and the position relative to the water surface can be controlled by the driving means according to the situation.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、水面に臨む稼働状態と、水面から引き上げた撤収状態とに駆動手段にてフロート板を移動可能であることを特徴とする。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure of the present invention, the float plate can be moved by the driving means between an operating state facing the water surface and a retracted state pulled up from the water surface.
本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置は、下端側に水出入り口として機能する下端側開口が、上端側に空気出入り口として機能する上端側開口がそれぞれ形成されている、上下方向に延びた開放型減揺タンクが上下方向に移動可能に支持され、喫水や海象条件等の状況に応じて駆動手段にて上下方向の位置を制御可能であるため、減揺効果を得るために水面や水中に配置した部材、すなわち開放型減揺タンクを駆動手段で状況に応じて上下方向に移動させることで、開放型減揺タンクの内部水の水量を変化させて固有周期を調整でき、最適な減揺効果を得ることができるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況時には、駆動手段にて開放型減揺タンクを撤収することが可能となり、同一の駆動手段で固有周期の調整と撤収が可能となる。 The rocking device for a floating offshore structure according to the present invention extends in the vertical direction, with a lower end opening functioning as a water inlet / outlet at the lower end side and an upper end opening functioning as an air inlet / outlet at the upper end side. The open-type anti-vibration tank is supported so that it can move in the vertical direction, and the vertical position can be controlled by the driving means according to the conditions such as drafts and sea conditions. The natural period can be adjusted by changing the amount of internal water in the open type anti-vibration tank by moving the member placed in the open-type anti-vibration tank in the vertical direction according to the situation by the driving means, and the optimal reduction There is an effect that a rocking effect can be obtained. In addition, in a situation where no vibration reduction is required, the open type vibration reduction tank can be withdrawn by the driving means, and the natural period can be adjusted and withdrawn by the same driving means.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開口面積調整手段によって下端側開口の面積を調整できるため、状況に応じて開口面積を調節することにより、開放型減揺タンク内に出入りする水の速度に応じて有効流入係数を調整して減揺制動効果を最適化できるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況時には、開口面積をゼロにすることで、下端側開口から開放型減揺タンク内に海洋生物や異物の侵入を防止できる。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure of the present invention, the area of the lower end side opening can be adjusted by the opening area adjusting means. Therefore, by adjusting the opening area depending on the situation, The effect of adjusting the effective inflow coefficient according to the speed of water entering and exiting the vehicle to optimize the anti-sway braking effect is achieved. Moreover, when the vibration reduction is unnecessary, the opening area can be reduced to zero to prevent the invasion of marine organisms and foreign substances from the lower end opening into the open vibration reduction tank.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンク内に水に摩擦抵抗を付与する抵抗手段を設けることにより、開放型減揺タンク内に出入りする水の速度に応じた摩擦抵抗力を調整し、開放型減揺タンクの容積を増やすことなく、減揺制動効果を増すことができるという効果を奏する。また、抵抗手段の数や配置によっては、開放型減揺タンクの内部水の流路を長くし、開放型減揺タンクの内部水の固有周期を調整する効果もある。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure of the present invention, by providing resistance means for imparting frictional resistance to water in the open type anti-vibration tank, the speed of water entering and exiting the open type anti-vibration tank By adjusting the frictional resistance according to the above, there is an effect that the damping braking effect can be increased without increasing the volume of the open type damping tank. Further, depending on the number and arrangement of the resistance means, there is an effect of adjusting the natural period of the internal water of the open type anti-vibration tank by lengthening the flow path of the internal water of the open type anti-vibration tank.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、下端側開口が水中に位置する稼働状態と、下端側開口を水面から引き上げた撤収状態とに、駆動手段によって開放型減揺タンクの位置を切り換えることができるため、自航あるいは曳航による航行時には、駆動手段にて開放型減揺タンクの位置を撤収状態に切り換えることで、開放型減揺タンクを水面から引き上げて撤収することができ、開放型減揺タンクに起因する航行性能の劣化や燃費の悪化を防止することができるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況で開放型減揺タンクを水面から引き上げて撤収することにより、開放型減揺タンクへの海洋生物の付着を防止でき、海水による材料の劣化も軽減できると共に、塗装や海洋生物の除去等のメンテナンスも容易に行うことができる。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention, the open-type anti-vibration tank is driven by the driving means into an operating state where the lower end opening is located in water and a retracted state where the lower end opening is pulled up from the water surface. The position of the open-type anti-vibration tank can be lifted from the water surface and removed by switching the position of the open-type anti-vibration tank to the retracted state with the driving means during navigation by self-propulsion or towing. It is possible to prevent the deterioration of the navigation performance and the fuel consumption caused by the open type anti-vibration tank. In addition, by removing the open-type anti-vibration tank from the water surface and removing it in a situation where it is not needed, marine organisms can be prevented from adhering to the open-type anti-vibration tank, and deterioration of the material due to seawater can be reduced. And maintenance such as removal of marine organisms.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、稼働状態において、駆動手段で状況に応じて開放型減揺タンクの下端側開口が位置する深度を調整可能であるため、開放型減揺タンクの上下方向位置を調節することにより、開放型減揺タンクの内部水の水量を喫水や浮体傾斜に応じて最適な保有水量に設定することが可能となり、開放型減揺タンクの内部水の固有周期を調整して十分な減揺効果を得ることができるという効果を奏する。また、海底や岩の水深に応じて開放型減揺タンクの水深位置を調節することにより、海底や岩への接触が回避できる。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure of the present invention, in the operating state, the depth at which the opening on the lower end side of the open type anti-vibration tank is located can be adjusted according to the situation by the driving means. By adjusting the vertical position of the anti-vibration tank, it becomes possible to set the amount of water inside the open-type anti-vibration tank to the optimal amount of water depending on the draft and the floating body tilt. There is an effect that the natural period of water can be adjusted to obtain a sufficient vibration reduction effect. Moreover, contact with the seabed and rocks can be avoided by adjusting the water depth position of the open type anti-vibration tank according to the seabed and the water depth of the rocks.
また、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンク内に設けた内部水制御手段の大きさによって内部水の状態を制御することにより、開放型減揺タンクの内部水の水量を変化させて固有周期を制御できると共に、開放型減揺タンクの内部水の通路が調整できることから内部水の動きを調整し、減揺制動効果を制御することができるという効果を奏する。また、内部水制御手段を大きくして開放型減揺タンク内の通路を閉塞することにより、取り込まれた空気による減揺制動効果が期待できる。 Further, in the rocking device for a floating offshore structure of the present invention, the state of the internal water is controlled by the size of the internal water control means provided in the open type anti-vibration tank. The natural cycle can be controlled by changing the amount of water in the internal water, and the internal water passage of the open type anti-vibration tank can be adjusted, so the movement of the internal water can be adjusted and the anti-vibration braking effect can be controlled. Play. In addition, by enlarging the internal water control means and closing the passage in the open type anti-vibration tank, it is possible to expect an anti-vibration effect by the taken-in air.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、開放型減揺タンク内における内部水制御手段の上下方向の移動を制御することにより、喫水や海象条件等の状況に応じて最適な減揺効果を得ることができるという効果を奏する。 Furthermore, in the rocking device for floating offshore structure of the present invention, by controlling the vertical movement of the internal water control means in the open-type rocking tank, it is optimal according to the conditions such as drafts and sea conditions. The effect that it is possible to obtain an effective vibration reduction effect is achieved.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、下端側開口が水中に位置する稼働状態と、下端側開口を水面から引き上げた撤収状態とに駆動手段にて開放型減揺タンクを移動可能に構成することにより、自航あるいは曳航による航行時には、駆動手段にて開放型減揺タンクの位置を撤収状態に切り換えることで、開放型減揺タンクを水面から引き上げて撤収することができ、開放型減揺タンクに起因する航行性能の劣化や燃費の悪化を防止することができるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況で開放型減揺タンクを水面から引き上げて撤収することにより、開放型減揺タンクへの海洋生物の付着を防止でき、海水による材料の劣化も軽減できると共に、塗装や海洋生物の除去等のメンテナンスも容易に行うことができる。さらに、駆動手段で開放型減揺タンクの上下方向の移動が可能となり、開放型減揺タンクの内部水の動きの調整を内部水制御手段と協働して行うことができ固有周期の制御幅が拡大できる。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention, the open-type anti-vibration tank is operated by the driving means between the operating state where the lower end opening is located in water and the retracted state where the lower end opening is pulled up from the water surface. By making the structure movable, the open-type anti-vibration tank can be lifted from the water surface and removed by switching the position of the open-type anti-vibration tank to the retracted state with the driving means during self-navigation or towing. It is possible to prevent the deterioration of the navigation performance and the fuel consumption caused by the open type anti-vibration tank. In addition, by removing the open-type anti-vibration tank from the water surface and removing it in a situation where it is not needed, marine organisms can be prevented from adhering to the open-type anti-vibration tank, and deterioration of the material due to seawater can be reduced. And maintenance such as removal of marine organisms. In addition, it is possible to move the open-type anti-vibration tank in the vertical direction by the driving means, and the movement of the internal water of the open-type anti-vibration tank can be adjusted in cooperation with the internal water control means. Can be expanded.
さらに、本発明の浮体式海洋構造物の減揺装置においては、喫水あるいは海象条件に応じて駆動手段にて開放型減揺タンクの位置が制御されるため、喫水の変化時に開放型減揺タンクの位置が移動され、開放型減揺タンクの内部水の固有周期が異なって調整されてしまうことが防止できと共に、荒天時や波の大小に応じて、開放型減揺タンクの位置を制御することで、最適な固有周期や制動力を設定できるという効果を奏する。 Furthermore, in the rocking device for a floating offshore structure according to the present invention, the position of the open type anti-vibration tank is controlled by the driving means in accordance with the draft or sea conditions, so that the open type anti-vibration tank is changed when the draft changes. The position of the open-type anti-vibration tank can be prevented from being adjusted and the natural period of the internal water of the open-type anti-vibration tank can be adjusted differently, and the position of the open-type anti-vibration tank can be controlled according to stormy weather and the magnitude of the waves. As a result, the optimum natural period and braking force can be set.
また、本発明の減揺装置は、水面に臨ませることで波浪のエネルギーを吸収するフロート板が上下方向もしくは一端部を軸とした回動方向に移動可能に支持され、状況に応じて駆動手段にてフロート板の水面に対する位置を制御可能であるように構成することにより、フロート板の水面に対する接触状態を変化させ固有周期を調整できるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況時には、駆動手段にてフロート板を撤収することが可能となり、同一の駆動手段で、固有周期の調整と撤収が可能となる。 Further, in the vibration reduction device of the present invention, the float plate that absorbs the energy of the waves by facing the water surface is supported so as to be movable in the vertical direction or the rotation direction with one end as an axis, and the driving means according to the situation By configuring so that the position of the float plate relative to the water surface can be controlled, there is an effect that the natural period can be adjusted by changing the contact state of the float plate with respect to the water surface. In addition, when the vibration is not required, the float plate can be withdrawn by the driving means, and the natural period can be adjusted and withdrawn by the same driving means.
さらに、本発明の減揺装置においては、駆動手段にてフロート板を水面から引き上げた撤収状態に移動可能であるため、自航あるいは曳航による航行時には、駆動手段にてフロート板の位置を撤収状態に切り換えることで、フロート板を水面から引き上げて撤収することができ、フロート板に起因する航行性能の劣化や燃費の悪化を防止することができるという効果を奏する。また、減揺が不要な状況でフロート板を水面から引き上げて撤収することにより、フロート板への海洋生物の付着を防止でき、海水による材料の劣化も軽減できると共に、塗装や海洋生物の除去等のメンテナンスも容易に行うことができる。 Furthermore, in the vibration reduction device of the present invention, the float plate can be moved to the retracted state pulled up from the water surface by the driving means, so that the position of the float plate is withdrawn by the driving means during navigation by self-propulsion or towing. By switching to, the float plate can be lifted from the water surface and withdrawn, and the navigation performance and fuel consumption caused by the float plate can be prevented. Also, by lifting the float plate from the surface and removing it in a situation that does not require shaking, it is possible to prevent the attachment of marine organisms to the float plate, reduce the deterioration of the material due to seawater, paint, remove marine organisms, etc. Maintenance can be easily performed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1を参照すると、洋上で石油や鉱物資源の採掘等を行う浮体1は、矢印Aで示す航行方向に自航あるいは曳航可能になっており、浮体1の横揺れ、すなわち浮体の長手方向を軸とする回転動揺を低減させるために、第1の実施の形態の減揺装置2が浮体1の両舷の対称位置に装備されている。なお、浮体1の構造によっては減揺装置2の配置は、両舷に対称の位置でなくても、また両舷に限らなくてもよい。減揺装置2は、矢印Bで示す上下方向に移動可能にそれぞれ装備され、上下方向の位置を調整可能であると共に、浮体1を自航あるいは曳航によって航行させる際には、水中から撤収可能に構成されている。
(First embodiment)
Referring to FIG. 1, a floating
減揺装置2は、図2を参照すると、上下方向に延びるダクト状の開放型減揺タンク21であり、開放型減揺タンク21の両側には、上下方向に延びる一対のガイド棒22がそれぞれ配置され、開放型減揺タンク21の両側面には、ガイド棒22が貫通される開口が形成されたガイド片23がそれぞれ固設されている。
As shown in FIG. 2, the
ガイド棒22は、浮体1の舷側に対して略平行に固設されており、従って、開放型減揺タンク21は、両側面にそれぞれ固設されたガイド片23にガイド棒22が貫通しているため、ガイド棒22に案内されて、浮体1の舷側を上下方向に移動可能に取り付けられている。
The
開放型減揺タンク21の下端側は、浮体1から遠ざかる方向にL字形に曲がっており、下端側開口24が浮体1の舷側に対して略垂直な方向に形成されている。図2には、下端側開口24を水中に沈め、下端側開口24を水出入り口として機能させると共に、開放型減揺タンク21の上端側に形成されている上端側開口25を空気出入り口として機能させた稼働状態が示されている。このような稼働状態では、浮体1が動揺すると水出入り口として機能する下端側開口24から水が出入りして、動揺と開放型減揺タンク21の水位の変動との間に位相差を生じ、動揺に対して減揺モーメントとして作用することで、浮体1の動揺を低減させることができる。
The lower end side of the open
なお、開放型減揺タンク21は、上下方向に移動可能であるため、下端側開口24の深度を調整することができる。すなわち下端側開口24の水深に応じて開放型減揺タンク21内に形成される水路長が変化することになり、下端側開口24の深度を深くする程、水路長が長くなるため、開放型減揺タンク21の固有周期を大きくすることが可能になる。従って、浮体1の喫水や海象条件等の状況に応じて、開放型減揺タンク21を上下方向に移動させて下端側開口24の深度を調整することで、減揺効果を向上させることができる。
The open
また、開放型減揺タンク21の上下方向の移動は、例えば開放型減揺タンク21に一対のワイヤ取り付け部26を形成し、一対のワイヤ取り付け部26に掛け渡したワイヤ27を浮体1に装備した駆動手段であるクレーン3で吊り下げて上下させることで行うことができる。なお、本実施の形態では、開放型減揺タンク21を上下方向に移動させる手段としては、クレーン3に限ることなく、開放型減揺タンク21にモータを設けて開放型減揺タンク21自体で移動させる等の任意の手段を用いることができる。駆動手段をモータで構成することにより、開放型減揺タンク21の内部水の水量の調節とモータの電磁力による減揺制動、電力回生等が可能となる。
In addition, as for the vertical movement of the open
喫水あるいは海象条件に応じて開放型減揺タンク21の位置を制御する制御手段を設けて、喫水あるいは海象条件に応じて開放型減揺タンク21の位置が変更されるように構成することもできる。制御手段は、喫水あるいは海象条件に応じた開放型減揺タンク21の位置をタンク位置情報として予め記憶しておくか、または装備したプログラムにより、喫水あるいは海象条件の値の入力、例えば喫水を計測するセンサの入力や波の高さの入力を受け付け、受け付けた入力とタンク位置情報あるいはプログラムによる演算結果に基づいて駆動手段であるクレーン3で開放型減揺タンク21を移動させる。これにより、喫水あるいは海象条件に応じて開放型減揺タンク21の内部水の水量を変化させて固有周期を調整でき、喫水や海象条件等の状況に応じて最適な減揺効果を得ることができる。
A control means for controlling the position of the open
さらに、開放型減揺タンク21を上下方向の任意の位置に移動させた後、開放型減揺タンク21を浮体1に対して固定する固定手段を設けると、クレーン3で常時吊り下げておく必要がなく、好適である。固定手段としては、浮体1と開放型減揺タンク21とをボルト等によって固定することができる構成や、ガイド棒22に装着することでガイド片23の上下動を規制する留め具等を用いることができる。
Furthermore, if the fixing means for fixing the open
図3には、下端側開口24を水中から引き上げた、開放型減揺タンク21の水中からの撤収状態が示されている。このように本実施の形態では、下端側開口24を水中から引き上げて開放型減揺タンク21を水中から撤収させた状態になるまで、開放型減揺タンク21を上方に移動させることができるようになっている。これにより、浮体1を自航あるいは曳航によって航行させる際には、下端側開口24が水中から引き上げられた撤収状態になるまで、開放型減揺タンク21を上方に移動させることで、減揺装置2(開放型減揺タンク21)による抵抗増加を防止することができる。
FIG. 3 shows a state where the open-
また、開放型減揺タンク21の下端側開口24には、図4を参照すると、扉70がスライド可能に設けられている。扉70をスライドさせることで下端側開口24の面積を調整可能に構成され、下端側開口24の面積を調整することで、開放型減揺タンク21の固有周期を所望の値に設定できるようになっている。下端側開口24の面積を小さくすると開放型減揺タンク21の固有周期が長くなり、下端側開口24の面積を広くすると固有周期が短くなる。これにより波浪の周期に応じて、開放型減揺タンク21の固有周期を適宜設定することができる。
Further, referring to FIG. 4, a
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では、図5を参照すると、第1実施の形態の開放型減揺タンク21の替わりに、上下方向に伸縮可能なテレスコピック構造の開放型減揺タンク40を採用している。開放型減揺タンク40は、上端側開口25が形成された上部減揺タンク41と、下端側開口24が形成された下部減揺タンク42と、上部減揺タンク41と下部減揺タンク42とを接続する中部減揺タンク43とが接続された構成となっている。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, referring to FIG. 5, instead of the open
上部減揺タンク41は、図示しない固定手段によって浮体1に固定されており、下部減揺タンク42に取り付けたワイヤ27をクレーン3で吊り下げて、下部減揺タンク42を上下方向に移動させることで、伸縮可能に構成されている。図5(a)は、下部減揺タンク42の下端側開口24を水中に沈めた稼働状態が示されており、第1実施の形態と同様に減揺効果を得ることができる。また、図5(b)は、下部減揺タンク42の下端側開口24を水中から引き上げた撤収状態が示されており、第1の実施の形態に比べて、撤収状態における開放型減揺タンク40の重心を低く抑えることができる。
The upper
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、図6を参照すると、開放型減揺タンク21内の内部水の状態を制御する内部水制御手段としてフロート部材50が設けられている。開放型減揺タンク21内にフロート部材50を設けて内部水の動きを制御することで、開放型減揺タンク21の固有周期を所望の値に設定することが可能となる。すなわち、本実施の形態では、開放型減揺タンク21を水中から引き上げた撤収状態に移動させるように構成しているため、開放型減揺タンク21の長さを十分に確保することが困難となる可能性があり、その場合、浮体1の固有周期に比べて小さくなってしまい、十分な減揺効果を得ることができない虞がある。そこで、開放型減揺タンク21内にフロート部材50を設けて内部水の動きを制御して、開放型減揺タンク21の固有周期を所望の値に設定する。これにより、開放型減揺タンク21の長さを確保することができなくても、十分な減揺効果を得ることができる。
(Third embodiment)
In the third embodiment, referring to FIG. 6, a
なお、開放型減揺タンク21内に配置するフロート部材50の大きさや重さは、所望の固有周期に応じて適宜選択することができる。また、フロート部材50を開放型減揺タンク21内に浮かべるだけでも良いが、フロート部材50が上端側開口25から飛び出してしまう虞もあるため、図6に示すように、開放型減揺タンク21内面にレール等のガイド部51を設け、ガイド部51の範囲内でフロート部材50を上下に移動させるようにすると好適である。フロート部材50を上下に移動させることにより、開放型減揺タンク21の固有周期も調節できる。また、フロート部材50の移動に負荷が与えられるように構成、例えば、ガイド部51に沿ったフロート部材50に移動に際し、フロート部材50とガイド部51もしくは開放型減揺タンク21の内面とが摺動される構成することにより、フロート部材50に与えられる負荷、例えば摺動力による減揺制動効果を得ることができる。
The size and weight of the
さらに、フロート部材50の移動を制御するようにしても良く、浮体1の喫水や海象条件等の状況に応じて、フロート部材50位置を変更できるように構成すると良く、例えば、内部水制御手段であるフロート部材50を中空フロート体として構成し、上下方向に移動させることで、浮体の傾斜時における姿勢を調節できる。また、内部水制御手段であるフロート部材50を、内部に気体を保有したフレキシブルな材料で構成することにより、ばね性に基づく減揺制動効果も得ることができる。
Furthermore, the movement of the
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、図7を参照すると、開放型減揺タンク21内に出入りする水に摩擦抵抗を付与する抵抗手段として機能するじゃま板60が設けられている。じゃま板60を設けることで、開放型減揺タンク21内に出入りする水の速度に応じた摩擦抵抗力を調整し、減揺制動効果を増すことができる。じゃま板60は、開放型減揺タンク21内に立設された板であり、抵抗手段をじゃま板60で構成することで、構造を簡素化でき、さらにじゃま板60の枚数の増減により摩擦抵抗の調整も容易となる。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, referring to FIG. 7, there is provided a
また、複数のじゃま板60を交互に設けることで、開放型減揺タンク21の内部水の水路長を延長している。すなわち、本実施の形態では、開放型減揺タンク21を水中から引き上げた撤収状態に移動させるように構成しているため、開放型減揺タンク21の長さを確保することが困難であり、浮体1の固有周期に比べて小さくなってしまい、十分な減揺効果を得ることができない虞がある。そこで、複数のじゃま板60を交互に配設することで、開放型減揺タンク21の内部水の水路長を延長させ、開放型減揺タンク21の固有周期を大きくさせる。これにより、開放型減揺タンク21の長さを確保することができなくても、十分な減揺効果を得ることができる。なお、水の速度に応じた摩擦抵抗力の付与だけの目的からは、上記のようなじゃま板構造ではなく、例えば中央部に開口を有した複数の板を並べた構造や棒状の突起体を複数、内部に林立させたような構造でもよい。
Moreover, the water channel length of the internal water of the open
(第5の実施の形態)
第5の実施の形態の減揺装置8は、図8を参照すると、浮体1の舷側に設けられたガイド板81に沿って上下に移動可能に取り付けられた板状の基部82と、基部82の下部に第1のヒンジ83を介し、第1のヒンジ83を軸にして回動可能に接続された第1のフロート板84と、第1のフロート板84の開放端に第2のヒンジ85を介し、第2のヒンジ85を軸にして回動可能に接続された第2のフロート板86とを備えている。従って、第1のフロート板84および第2のフロート板86は、上下方向もしくは一端部を軸とした回動方向に移動可能に支持されていることになる。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 8, the
図8(a)には、基部82を下方に移動させ、第1のフロート板84および第2のフロート板86を水面に臨ませた稼働状態が示されている。このように第1のフロート板84および第2のフロート板86を水面に臨ませることで、浮体1と波浪の周期に位相差を生じさせ、波浪のエネルギーを第1のフロート板84および第2のフロート板86で吸収することができ、減揺効果を得ることができる。なお、第1のフロート板84および第2のフロート板86の軸の回転、すなわち第1のヒンジ83および第2のヒンジ85の回転に摩擦を持たせたり、ばねで回動方向に付勢力を付けたりすることにより、減揺制動効果を高めることができる。
FIG. 8A shows an operating state in which the
図8(b)には、第2のヒンジ85に取り付けたケーブル27をクレーン3で吊り上げことで、第1のフロート板84および第2のフロート板86を逆V字状に水面から引き上げると共に、基部82を上方に移動させた撤収状態が示されている。撤収状態では、これにより、浮体1を自航あるいは曳航によって航行させる際には、撤収状態になるまで、第1のフロート板84および第2のフロート板86を水面から引き上げることで、減揺装置8による抵抗増加を防止することができる。なお、ヒンジ83を固定軸として、撤収時はクレーン3で牽引することにより、第1のフロート板84および第2のフロート板を折り畳むように構成してもよい。この場合、ヒンジ83は水面より上部に位置することが好ましい。
In FIG. 8 (b), the
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that the embodiments can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for implementing the present invention. In each figure, the same numerals are given to the same component.
1 浮体
2 減揺装置(第1の実施の形態)
3 クレーン(駆動手段)
8 減揺装置(第5の実施の形態)
21 開放型減揺タンク
24 下端側開口
25 上端側開口
40 開放型減揺タンク(第2の実施の形態)
41 上部減揺タンク
42 下部減揺タンク
43 中部減揺タンク
50 フロート部材
60 じゃま板(抵抗手段)
70 扉(開口調整手段)
83 第1のヒンジ(軸)
84 第1のフロート板
85 第2のヒンジ(軸)
86 第2のフロート板
DESCRIPTION OF
3 Crane (drive means)
8 Vibration reduction device (fifth embodiment)
21 Open
41 Upper
70 Door (opening adjustment means)
83 First hinge (shaft)
84
86 Second float plate
Claims (11)
下端側に水出入り口として機能する下端側開口が形成されていると共に、上端側に空気出入り口として機能する上端側開口が形成され、上下方向に延びた開放型減揺タンクと、
当該開放型減揺タンクを駆動する駆動手段とを具備し、
前記開放型減揺タンクは、上下方向に移動可能に支持され、状況に応じて前記駆動手段にて上下方向の位置を制御可能であることを特徴とする浮体式海洋構造物の減揺装置。 A floating marine structure vibration reduction device that is mounted on a floating marine structure and reduces the fluctuation of the floating marine structure,
An open type anti-vibration tank that has a lower end side opening that functions as a water inlet / outlet on the lower end side and an upper end side opening that functions as an air inlet / outlet on the upper end side and extends in the vertical direction;
Driving means for driving the open type anti-vibration tank,
The open-type anti-vibration tank is supported so as to be movable in the vertical direction, and the vertical position can be controlled by the driving means according to the situation.
下端側に水出入り口として機能する下端側開口が形成されていると共に、上端側に空気出入り口として機能する上端側開口が形成され、上下方向に延びた開放型減揺タンクと、
前記開放型減揺タンク内の内部水の状態を制御する内部水制御手段とを具備し、
内部水制御手段の大きさに応じて、前記開放型減揺タンク内の固有周期を制御可能であることを特徴とする浮体式海洋構造物の減揺装置。 A floating marine structure vibration reduction device that is mounted on a floating marine structure and reduces the fluctuation of the floating marine structure,
An open type anti-vibration tank that has a lower end side opening that functions as a water inlet / outlet on the lower end side and an upper end side opening that functions as an air inlet / outlet on the upper end side and extends in the vertical direction;
An internal water control means for controlling the state of the internal water in the open type anti-vibration tank,
A rocking device for a floating offshore structure, wherein the natural period in the open-type rocking tank can be controlled according to the size of the internal water control means.
前記下端側開口が水中に位置する稼働状態と、前記下端側開口を水面から引き上げた撤収状態とに前記駆動手段にて前記開放型減揺タンクを移動可能であることを特徴とする請求項6又は7記載の浮体式海洋構造物の減揺装置。 Comprising driving means for driving the open type anti-vibration tank;
The open-type anti-vibration tank can be moved by the driving means between an operating state in which the lower end side opening is located in water and a retracted state in which the lower end side opening is lifted from the water surface. Or a rocking device for floating offshore structure according to 7.
水面に臨ませることで波浪のエネルギーを吸収するフロート板と、
当該フロート板を駆動する駆動手段とを具備し、
前記フロート板は、上下方向もしくは一端部を軸とした回動方向に移動可能に支持され、状況に応じて前記駆動手段にて水面に対する位置を制御可能であることを特徴とする浮体式海洋構造物の減揺装置。 A floating marine structure vibration reduction device that is mounted on a floating marine structure and reduces the fluctuation of the floating marine structure,
A float board that absorbs the energy of waves by facing the water surface,
Driving means for driving the float plate,
The floating plate is supported so as to be movable in a vertical direction or a rotational direction with one end as an axis, and the position relative to the water surface can be controlled by the driving means according to the situation. Thing attenuator.
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