JP2015116974A

JP2015116974A - 船形構造物

Info

Publication number: JP2015116974A
Application number: JP2013262741A
Authority: JP
Inventors: 正城岩嵜; Masaki Iwasaki; 竹実松村; Takemi Matsumura
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: JP6174475B2; CN105813938A; SG11201604769VA; KR102252737B1; KR20160096103A; WO2015093198A1; CN105813938B

Abstract

【課題】建造の途中において、船形構造物をＦＰＳＯにもタンカーにも転用することを可能にする船形構造物を提供する。。
【解決手段】センターカーゴタンク４１〜４５、ウィングカーゴタンク６１〜６５、７１、７２は貨物油を貯溜するためのカーゴタンクである。カーゴタンクとは独立に、ＦＰＳＯ用の係留装置または係留装置用の補強部材を設けることができる共用区画１３、５１、８１を設ける。共用区画８１はバラストタンクである。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＦＰＳＯ（浮体式生産貯蔵積出設備）とタンカーのいずれにも適用できる船形構造物に関する。

ＦＰＳＯは、洋上で石油・ガスを生産するとともに、生産した原油をタンクに貯蔵してタンカーへ積み出すことのできる設備である。近年ＦＰＳＯとして、陸地から数１００kmの沖合に設置されるものが増加してきており、タンカーに類似した船体形状を有するものが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０００−０２５６９０号公報

海洋開発事業は市況の変化が激しく、海底石油生産プロジェクトが計画の途中で変更されたり中止になることもあり得るため、リスクが大きい。そこで発明者は、ＦＰＳＯを新造するとき、建造期間の短縮を図り、かつ市況の激しい変化に追随することが重要であることに着目した。

本発明は、建造の途中においてＦＰＳＯにもタンカーにも転用できる船形構造物を提供することを目的としている。

本発明に係る船形構造物は、貨物油を貯溜するためのカーゴタンクと、カーゴタンクとは独立に設けられた船体区画であって、浮体式生産貯蔵積出設備用の係留装置または係留装置用の補強部材を設けることができる共用区画とを備えることを特徴としている。

船形構造物は、船体平行部と、船形構造物から船体平行部を除いた部分である船首部構造体と船尾部構造体を接合して構成される中間構造体とが、独立に建造されてもよい。この場合中間構造体を、船首部構造体と船尾部構造体に分離し、これらの構造体の間に船体平行部を配置して、船首部構造体の後端部に船体平行部の前端部を接合するとともに、船尾部構造体の前端部に船体平行部の後端部を接合して船形構造体が建造される。中間構造体の幅は４９ｍ以下であることが好ましく、また自走可能であることが好ましい。

共用区画は、船体の長手方向の中心線上であって、船体中央部よりも船首側に配置され、カーゴタンクまたはトリミングタンクとしても利用可能であってもよい。この場合、共用区画は、フォアピークタンクを船体中心線に略平行な隔壁で３分割して得られる中央のタンクであり、係留装置がエクスターナル・タレットであることが好ましい。またカーゴタンクは、船体中心線上に配設されたセンターカーゴタンクと、このセンターカーゴタンクの両側に設けられるウィングカーゴタンクとを備え、共用区画がセンターカーゴタンクの１つに隣接して設けられ、係留装置がインターナル・タレットであることが好ましい。カーゴタンクが船体中心線の右舷側と左舷側に配設されている場合、共用区画が船体中心線上に設けられ、係留装置がインターナル・タレットであることが好ましい。

係留装置がスプレッドムアリングであって、そのチェーンを通すフェアリーダを含むときは、共用区画は船体側壁の内側に設けられたバラストタンクであり、バラストタンクには係留装置用の補強部材が設けられる。

カーゴタンクが、船体中心線上に配設されたセンターカーゴタンクと、このセンターカーゴタンクの両側に設けられるウィングカーゴタンクとを備えている構成では、ウィングカーゴタンクの外側に設けられるバラストタンクの船体の長手方向における数がセンターカーゴタンクの船体の長手方向における数の２倍であるか、または最船尾および最船首に位置するウィングカーゴタンクの長さが船体の垂線間長の７％〜１２％であることが好ましい。カーゴタンクが船体中心線に沿って設けられている場合では、最船尾および最船首において船体の長手方向に並ぶ各２個のカーゴタンクを除いて、カーゴタンクの外側に設けられるバラストタンクの船体の長手方向における数がカーゴタンクの船体の長手方向における数の２倍であるか、または最船尾および最船首に位置するカーゴタンクの長さが船体の垂線間長の６％〜１１％であることが好ましい。

各カーゴタンク内の後方隔壁の近傍にそれぞれ独立に貨油ポンプを配置することも可能である。

船尾近傍における上甲板の後端の幅が船幅の０．６〜１．０倍であるか、または船首側の上甲板が、先端が船首垂線から垂線間長の１〜３％だけ前方へ突出するとともに、前端の幅が船幅の０．４〜１．０％倍の幅である拡張部を有してもよい。この場合、船尾近傍の上甲板に１５０名以上が滞在できる居住区が設けられてもよい。

本発明によれば、建造の途中において、船形構造物をＦＰＳＯにもタンカーにも転用することが可能になる。

本発明の第１の実施形態を適用したＦＰＳＯの構造を示す模式図である。本発明の第１の実施形態を適用したタンカーの構造を示す模式図である。本発明の第１の実施形態である船形構造物内に設けられるカーゴタンク等の構成を示す配置図である。中間構造体を示し、カーゴタンク等の構成を示す配置図である。本発明の第２の実施形態である船形構造物内に設けられるカーゴタンク等の構成を示す配置図である。

以下、本発明の第１の実施形態である船形構造物を、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態を適用したＦＰＳＯの構造を概略的に示している。ＦＰＳＯの船体１０の構造は船体中央部において基本的にタンカーと共通であるが、船首および船尾では、タンカーと部分的に共通である。そこで本実施形態では、ＦＰＳＯの船体１０はできる限りタンカーと共用するように考慮されている。

船首の上甲板にはエクスターナル・タレット２１が設けられ、エクスターナル・タレット２１には、係留索とライザー管（図示せず）が接続される。船体中央部の上甲板に設けられる生産設備２２は、油処理設備、ガス処理設備、水処理設備、発電設備等を含む。生産設備２２の前方には随伴ガス燃焼装置２３が設けられ、生産設備２２の周囲にはクレーン２４が設けられる。船尾の上甲板に設けられる居住区２５は、通常のタンカーよりも多数の乗員（例えば１５０名以上）を収容できるように設計されている。また船尾において喫水線よりも下方には、タンカーと同様にプロペラ２６と舵２７が設けられる。なお符号Ｒについては後述する。

図２は本実施形態を適用したタンカーの構造を概略的に示している。タンカーの船体３０の船体中央部の構造は上述したようにＦＰＳＯと基本的に共通である。船首はＦＰＳＯとは異なり、係留設備は設けられておらず、また上甲板に設けられる設備も、図２では省略されているがＦＰＳＯとは異なる。船尾の上甲板に設けられる居住区３１はＦＰＳＯよりも小規模である。プロペラ２６と舵２７はＦＰＳＯと同じ構造である。

図３を参照して、本実施形態である船形構造物４０を説明する。船形構造物４０は、ＦＰＳＯとタンカーにおける上部構造物を除いた船体部分であり、ＦＰＳＯあるいはタンカーの建造過程の途中における構造物である。

船形構造物４０の内部には貨物油を貯溜するための多数のカーゴタンクが設けられる。船体の長手方向の中心線上に、船首側から順に、第１のセンターカーゴタンク４１、第１の共用区画５１、第２〜５のセンターカーゴタンク４２〜４５が設けられる。第１のセンターカーゴタンク４１の両側には、第１および第２のウィングカーゴタンク６１、６２が設けられる。第１の共用区画５１と第２のセンターカーゴタンク４２の両側には第３のウィングカーゴタンク６３が設けられる。第３のセンターカーゴタンク４３の両側には第４のウィングカーゴタンク６４が設けられ、第４のセンターカーゴタンク４４の両側には第５のウィングカーゴタンク６５が設けられる。第５のセンターカーゴタンク４５の両側には、第６および第７のウィングカーゴタンク７１、７２とスロップタンク７３が設けられる。

各ウィングカーゴタンクの外側にはバラストタンクが設けられる。第１および第２のウィングカーゴタンク６１、６２の外側にはそれぞれ１つのバラストタンク８１が設けられるが、第３のウィングカーゴタンク６３の外側には２つのバラストタンク８１が設けられる。第４および第５のウィングカーゴタンク６４、６５についても同様に、それぞれ２つのバラストタンク８１が設けられる。第６および第７のウィングカーゴタンク７１、７２とスロップタンク７３の外側には、２つのバラストタンク８１が設けられる。

このように船形構造物４０のカーゴタンクとバラストタンクの構成は通常のタンカーとは異なり、相対的に多い数の隔壁によって、船体の前後方向に区画されている。例えばバラストタンク８１の船体の長手方向における数は１０であり、センターカーゴタンク４１〜４５の船体の長手方向における数（５）の２倍である。また、ウィングカーゴタンクのうち最も船首側に位置する第１のウィングカーゴタンク６１の長さＸ１は、垂線間長（Ｌｐｐ）の７％〜１２％であり、また最も船尾側に位置するウィングカーゴタンク（第７のウィングカーゴタンク７２とスロップタンク７３）の長さＸ２は垂線間長の７％〜１２％である。

カーゴタンクやバラストタンクの数を大きくした理由は損傷時の復原性を向上させるためである。つまり、ＦＰＳＯは上部構造物の規模が相対的に大きく、キールから重心位置までの高さ（ＫＧ）が高いので、復原力は相対的に小さい。そこで船形構造物４０では、船体の外側に位置するタンクの数を増やし、各タンクが損傷する確率が低くなるとともに、損傷時の浸水量が少なくなるよう考慮している。

各センターカーゴタンク４１〜４５、各ウィングカーゴタンク６１〜６５、７１、７２、およびスロップタンク７３の中において、船尾側の隔壁の近傍には貨油ポンプ８２が設けられる。図３では一部のポンプ８２のみが示されるが、貨油ポンプ８２は全てのカーゴタンク内に設けられ、それぞれ独立に制御される。これにより各タンク４１〜４５、６１〜６５、７１〜７３において相互に貨油を入れ替える、あるいは貨油の積量を各タンク毎に独立に調整することにより、船体の姿勢制御が容易になる。

船形構造物４０には、ＦＰＳＯとして利用可能とするために種々の係留装置を設けることができるように設計されている。一般にＦＰＳＯの係留装置は、使用海域の風・波の条件が厳しい順に、インターナル・タレット、エクスターナル・タレット、スプレッドムアリングが選択される。前二者は、比較的風が強くウェザーベーン性能、すなわち係留装置に過大な力がかからないようＦＰＳＯの船首を風見鶏のように常に風上に向けておく性能が要求される場合に使用される。

船首部の隔壁１１よりも前方に形成されるフォアピークタンク（ＦＰＴ）は、船体中心線に略平行な隔壁１２によって、中央に位置する第２の共用区画１３と両側に位置するタンク１４に３分割される。共用区画１３は、船形構造物４０がＦＰＳＯの船体１０となるとき、係留装置であるエクスターナル・タレット２１（図１参照）を設置することができる。これに対して船形構造物４０がタンカーの船体３０となるとき、第２の共用区画１３はトリミングタンクとして利用される。

一方、第２のセンターカーゴタンク４２に隣接して設けられた第１の共用区画５１は、船形構造物４０がＦＰＳＯの船体１０となるとき、係留装置であるインターナル・タレットを設置することができる。このように第１の共用区画５１は係留装置が設けられることを考慮し、船体中央部よりも船首側に配置されることが必須である。また第１の共用区画５１は、船形構造物４０がタンカーの船体３０となるときは、貨油を貯溜するためのカーゴタンクとして用いられる。

ＦＰＳＯの係留装置としてスプレッドムアリングを採用する場合には、チェーンを通すためのフェアリーダを船体１０の側壁に設ける必要があり、このため船体側壁を補強しなければならない。この補強部材は、その側壁の内側に設けられたバラストタンク８１に設けられ、補強部材が設けられるバラストタンク８１の位置は図１において符号Ｒにより示される。補強部材が設けられるバラストタンク８１は、船形構造物４０がタンカーの船体３０となるとき、通常のバラストタンクとして利用される共用区画である。

ＦＰＳＯにおいてオフローディング設備を搭載するため、船首側の上甲板は前方に延長されて拡張部１５が形成されている。拡張部１５の前端の幅Ｙ１は船体の幅Ｂの０．４倍よりも大きく、船体の幅Ｂ以下である。また拡張部１５の先端は船首垂線（ＦＰ）よりも垂線間長（Ｌｐｐ）の１〜３％だけ前方に位置する。また船尾側の上甲板８３の後端の幅Ｙ２は船体の幅Ｂの０．６倍よりも大きく、船体の幅Ｂ以下である。このように船尾側の上甲板８３の後端の幅Ｙ２を拡大するために、船体の横断面において上甲板下の適当な高さ位置の側壁にナックルを形成してもよい。

図４は、船形構造物４０（図３）のうちの船首部分と船尾部分を接合して形成される中間構造体９０を示す。船形構造物４０の中央部分、すなわち第３、第４および第５のウィングカーゴタンク６３、６４、６５が設けられた部分の幅は一定であり、この部分は船体平行部である。中間構造体９０は、船形構造物４０から船体平行部を除いた部分である船首部構造体９１と船尾部構造体９２を、接合部Ａにおいて接合して構成され、自走することができる。

船体平行部は第３のウィングカーゴタンク６３の途中から第５のウィングカーゴタンク６５の途中までの部分であり、中間構造体９０と比較して簡単な構造を有する。中間構造体９０と船体平行部は独立に建造することができるので、例えば中間構造体９０を技術力の高い第１国において製造し、船体平行部を比較的技術力の低い第２国において建造してもよい。例えば中間構造体９０を日本で建造し、船体平行部を中南米の国で建造することも可能であり、このような場合、中間構造体９０を日本の造船所から中南米の造船所まで自走させることを考慮すると、拡幅工事後のパナマ運河の幅に合わせて、中間構造体９０の幅を４９ｍ以下に定めることが好ましい。

船体平行部を建造する第２国の造船所では、まず中間構造体９０を、船首部構造体９１と船尾部構造体９２に分離する。そして、これらの構造体９１、９２の間に船体平行部を配置し、船首部構造体９１の後端部に船体平行部の前端部を接合するとともに、船尾部構造体９２の前端部に船体平行部の後端部を接合し、これにより船形構造物４０が建造される。その後、船形構造物４０の上甲板の上に、最終建造物に応じた上部構造物が搭載される。

以上のように本実施形態の船形構造物４０は、センターカーゴタンク４１〜４５およびウィングカーゴタンク６１〜６５とは独立に設けられた船体区画であって、ＦＰＳＯ用の係留装置または係留装置用の補強部材を設けることができる共用区画を備えている。すなわち共用区画は、船形構造物４０がＦＰＳＯの船体１０となるときは係留装置または補強部材を設けるために利用され、タンカーの船体３０となるときは通常のカーゴタンクあるいはバラストタンクとして利用される。したがって、船形構造物の建造途中において、最終建造物が例えばＦＰＳＯからタンカーに予定変更された場合であっても、基本的に上部構造物だけを予定変更すればよく、柔軟に対応できる。また、最終建造物が決定する前に船形構造物４０の設計、製造を開始できるので、工事完了までの期間を短縮することができる。

図５は第２の実施形態である船形構造物のカーゴタンク等の構成を概略的に示している。第２の実施形態は、船体平行部の幅が比較的小さい（例えば約４２ｍ）場合を想定した船形構造物１００である。すなわち船形構造物１００は幅が比較的小さいので、第１の実施形態のように船体を長手方向に３分割してセンターカーゴタンクとウィングカーゴタンクを設けるのではなく、カーゴタンクは船体中心線によって２分割される。

船体構造物１００は船体中心線の右舷側と左舷側にそれぞれ８個のカーゴタンク１０１を備える。最も船尾側に位置するカーゴタンク１０１の後方にはスロップタンク１０２が設けられている。最も船首側に位置するカーゴタンク１０１の長さＸ１は、垂線間長（Ｌｐｐ）の６％〜１１％であり、また最も船尾側に位置するカーゴタンク１０１とスロップタンク１０２を合わせた長さＸ２は垂線間長の６％〜１１％である。船首側から３番目のカーゴタンク１０１には第１の共用区画１０３が設けられる。第１の共用区画１０３は船体中心線上に設けられ、その中にはインターナル・タレットを設置することができる。その他の構成は、次に述べるように、基本的に第１の実施形態と同様である。

すなわち、最船尾および最船首において船体の長手方向に並ぶ各２個のカーゴタンクを除いて、各カーゴタンク１０１の外側に設けられるバラストタンク１０４は、その中央部分において区画されており、したがってバラストタンク１０４の船体の長手方向における数はカーゴタンク１０１の船体の長手方向における数の２倍である。船首部においてフォアピークタンク１０５は、船体中心線に略平行な隔壁（図示せず）によって中央に位置する共用区画と両側に位置するタンクに３分割され、共用区画には、エクスターナル・タレットを設置することができ、またタンカーのトリミングタンクとしても利用可能である。また、スプレッドムアリングの採用を想定して、所定のバラストタンク１０４には、補強部材が設けられる。さらに、船首側の上甲板には、オフローディング設備を搭載するための拡張部が連設され、また船尾側の上甲板の幅は、タンカーよりも多数の乗員を収容できる居住区およびオフローディング設備を設けるべく拡大されている。

なお第１および第２の実施形態において、船形構造物には、複数の共用区画が設けられているが、目的に応じて共用区画を減らし、例えば第１の共用区画を省略することも可能である。

１３第２の共用区画
２１エクスターナル・タレット
４０、１００船形構造物
４１〜４５センターカーゴタンク
５１、１０３第１の共用区画
６１〜６５、７１、７２ウィングカーゴタンク
９０中間構造体
９１船首部構造体
９２船尾部構造体

Claims

貨物油を貯溜するためのカーゴタンクと、
前記カーゴタンクとは独立に設けられた船体区画であって、浮体式生産貯蔵積出設備用の係留装置または係留装置用の補強部材を設けることができる共用区画とを
備えることを特徴とする船形構造物。
船体平行部と、前記船形構造物から前記船体平行部を除いた部分である船首部構造体と船尾部構造体を接合して構成される中間構造体とが、独立に建造されることを特徴とする請求項１に記載の船形構造物。
前記中間構造体を、前記船首部構造体と前記船尾部構造体を分離して、これらの構造体の間に前記船体平行部を配置し、前記船首部構造体の後端部に前記船体平行部の前端部を接合するとともに、前記船尾部構造体の前端部に前記船体平行部の後端部を接合して建造されることを特徴とする請求項２に記載の船形構造物。
前記中間構造体の幅が４９ｍ以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の船形構造物。
前記中間構造体が自走可能であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記共用区画が、船体中心線上であって、船体中央部よりも船首側に配置され、カーゴタンクまたはトリミングタンクとしても利用可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記共用区画が、フォアピークタンクを船体中心線に略平行な隔壁で３分割して得られる中央の船体区画であり、前記係留装置がエクスターナル・タレットであることを特徴とする請求項６に記載の船形構造物。
前記カーゴタンクが、船体中心線上に配設されたセンターカーゴタンクと、このセンターカーゴタンクの両側に設けられるウィングカーゴタンクとを備え、前記共用区画が前記センターカーゴタンクの１つに隣接して設けられ、前記係留装置がインターナル・タレットであることを特徴とする請求項６に記載の船形構造物。
前記カーゴタンクが船体中心線の右舷側と左舷側に配設され、前記共用区画が前記船体中心線上に設けられ、前記係留装置がインターナル・タレットであることを特徴とする請求項６に記載の船形構造物。
前記共用区画が船体側壁の内側に設けられたバラストタンクであり、前記係留装置がスプレッドムアリングのチェーンを通すフェアリーダを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記カーゴタンクが、船体中心線上に配設されたセンターカーゴタンクと、このセンターカーゴタンクの両側に設けられるウィングカーゴタンクとを備え、前記ウィングカーゴタンクの外側に設けられるバラストタンクの船体の長手方向における数が前記センターカーゴタンクの船体の長手方向における数の２倍であるか、または最船尾および最船首に位置する前記ウィングカーゴタンクの長さが船体の垂線間長の７％〜１２％であることを特徴とする請求項１から８および請求項１０のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記カーゴタンクが船体中心線に沿って設けられており、最船尾および最船首において船体の長手方向に並ぶ各２個の前記カーゴタンクを除いて、前記カーゴタンクの外側に設けられるバラストタンクの船体の長手方向における数が前記カーゴタンクの船体の長手方向における数の２倍であるか、または最船尾および最船首に位置する前記カーゴタンクの長さが船体の垂線間長の６％〜１１％であることを特徴とする請求項１から７および請求項９、１０のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記各カーゴタンク内の後方隔壁の近傍にそれぞれ独立に貨油ポンプを配置したことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の船形構造物。
船尾近傍における上甲板の後端の幅が船幅の０．６〜１．０倍であるか、または船首側の上甲板が、先端が船首垂線から垂線間長の１〜３％だけ前方へ突出するとともに、前端の幅が船幅の０．４〜１．０倍の幅である拡張部を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の船形構造物。
前記船尾近傍の上甲板に１５０名以上が滞在できる居住区が設けられることを特徴とする請求項１４に記載の船形構造物。