JP2020179759A - 船形洋上浮体構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】石油・ガスなどを生産及び貯蔵するＦＰＳＯ、または、石油・ガスなどを一時的に貯蔵するＦＳＯ等の船形洋上浮体構造物において、船尾側の船底にアジマス・スラスターを設置するためのスペースを確保しつつ、船首部および船尾部における船底スラミングを回避できる船形洋上浮体構造物を提供する。【課題手段】満載喫水Ｗａにおける船体１１の長さを船体長Ｌとし、船体長Ｌの中央を船体前後中心Ｘｃとし、船体前後中心Ｘｃにおける横断面の満載喫水Ｗａの下の面積を最大横断面積Ａｍａｘとし、船体前後中心Ｘｃより後方の排水容積を後方排水容積Ｖａとし、Ｃｐａ＝Ｖａ／（Ａｍａｘ×Ｌ／２）で計算されるＣｐａを船尾側柱形係数としたときに、船尾側柱状係数Ｃｐａを０．８７以上で０．９５以下とする。【選択図】図２

Description

本発明は、船尾部を肥大化した船形洋上浮体構造物に関する。

洋上で石油やガス等を生産し、生産した石油やガス等を設備内のタンクに貯蔵して、輸送タンカーへの積出を行うＦＰＳＯ（浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備）や、洋上での貯蔵と積出の専用の設備であって石油やガス等の生産を行なう設備を持たないＦＳＯ（浮体式海洋石油・ガス貯蔵積出設備）などの洋上浮体構造物では、大型タンカーの設計を基にして製造することが多く、大型タンカーに類似の船体形状を採用している場合が多い（例えば、特許文献１参照）。この洋上浮体構造物で踏襲している大型タンカーの船形船型は、推進性能確保のために船尾側が痩せている形状をしている。そのため、船尾部のバラストタンクの容量は少なくなっている。

これらの船形船型をした船形洋上浮体構造物は、北海やノルウェー海等の厳しい海象条件下で使用される場合がある。この厳しい海象下でも安定的に操業するために、係留設備はターレットを用いたシングルポイントムアリングシステム（一点係留システム）を採用し、回転構造を持つ巨大なベアリング（Ｂｅａｒｉｎｇ）を介して船体に接続される。このベアリングによって、ＦＰＳＯは風見鳥のように波、風、潮流からの外力が最も小さくなるようにターレットを中心として自由に回転しながら、海底に固定された係留索で一定位置に保持される。そして、船尾部にはターレットによる回転機能を補助するための水平方向に３６０度旋回可能なアジマス・スラスターを設置することが多い。

一方、厳しい海象下では、船形洋上浮体構造物の縦揺れ（ピッチング）と上下揺れ（ヒーブ）が大きくなり、船首側あるいは船尾側の船底が水面から上に飛び出して、その後船底が水面に叩き付けられる船底スラミングという現象が発生する。その時に船底に加わるスラミング衝撃圧は大きな圧力となるので、この船底スラミングの発生頻度が増えると予想される場合は船体強度を増加させるなどの対策が必要となる。

特に、船尾が痩せている船形洋上浮体構造物では、船尾側の浮力が小さいので、船尾側が沈み船首側が浮く船尾トリムとなり、船首側の喫水が浅くなるので、船首側の船底が水面から飛び出し易く、船底スラミングが発生し易くなる。

これに対する対策として、船首側の喫水を深くして船首側の船底が水面上に出ることを抑制する方法が有効である。この方法として、船体全体の喫水を深くする方法と、船尾トリムの程度を小さくして船首側の喫水を深くする方法が有る。

船体全体の喫水を深くする方法においては、一般的に、軽荷状態（バラスト状態）などの比較的喫水が浅い状態でさらに喫水を深めるために、長手方向の船体中心（ミッドシップ）付近のバラストタンクだけでなく、船首尾端近辺のバラストタンクにもバラスト水を搭載する。この場合に、船首尾方向の縦強度に関して局部的にみると、船首尾端近辺では浮力よりも船体重量および積載重量の方が大きく、船体中央付近では船体重量および積載重量よりも浮力の方が大きくなるので、ホギング（中央部が上方向に曲がる曲げモーメント）が増大する。そのため、船体全体を沈下させて船首側の喫水を深くする方法では、ホギング対策のために縦強度増加対策が必要になり、構造重量が増加してコスト増になるという問題が発生する。この傾向は船尾が痩せていて船首尾部の浮力が小さい船形船型の船体において特に顕著になる。

一方、船尾側を浮かせて船首側を沈ませる方法においては、大型タンカーの船形船型では、推進性能を考慮して船尾を痩せた形状にしているため、船尾側を浮上させるための船尾部の排水容積を十分に確保できないという問題がある。さらに、単純に船尾を肥大化させて船尾側の浮力を増加させると、貯蔵タンクが充填された載荷状態の場合に、船首尾端近辺では船体重量および積載重量よりも浮力の方が大きく、船体中央付近では浮力よりも船体重量および積載重量の方が大きくなるので、サギング（中央部が下方向に曲がる曲げモーメント）が大きくなるという問題がある。

そのため、このホギングのみならず、サギングを小さくするためには、船尾側では、軽荷状態では浮力を大きくし、載荷状態では下向きの力、つまり船体重量および積載重量を大きくする必要があり、船尾側の排水容積を大きくすると共に、下向きの力となるバラスト重量を付与するためにバラストタンクの容積を大きく確保する必要が生じる。

また、大型タンカーの船尾部が痩せていることに関して、従来技術のタンカー船の船形船型の例示として、例えば、方形係数Ｃｂ｛＝Ｖ（排水容積）／［ｄ（喫水）×Ｂ（水線部分の船体幅）×Ｌ（船体長さ）］｝が、０．８０〜０．９５で、船速がフルード数換算で０．１２以上、０．１８以下のタンカー等の低速肥大船で、肥大化させつつ、輸送効率指標（船速×載荷重量）が大きい船舶とするために、船首側の柱形係数（Ｃｐｆ）を０．８５以上、０．９３以下とし、船尾側の柱形係数（Ｃｐａ）を０．８０以上、０．９０以下とする船型がある（例えば、特許文献２参照）。なお、柱形係数Ｃｐは、排水容積Ｖと水面下の最大横面積（通常：中央断面積））Ａｍａｘを船体長さＬで乗じた直柱体との体積比であり、Ｃｐ＝Ｖ／（Ａｍａｘ×Ｌ）で定義される。

また、一般的な船型のＣｐ（柱形係数）とｌｃｂ（浮心位置：船全体として浮力の前後方向の中心位置／船体長さ）を示す図８（非特許文献１の図１７７）に示されているように、油槽船（△印）では柱形係数Ｃｐが０．８０〜０．８６で、浮心位置ｌｃｂは船央（ミッドシップ）から船首側に１．５％Ｌ〜３．５％Ｌの範囲（クロスハッチング部分）となっている。この浮心位置ｌｃｂが船首側になっていることにより、船首側の浮力（排水容積）が船尾側の浮力（排水容積）よりも大きくなっていることが分かり、船尾側の柱形係数Ｃｐａは船首側の柱形係数Ｃｐｆよりも、また、船全体の柱形係数Ｃｐよりも、小さくなっていることが分かる。

さらに、図９（非特許文献１の図１９３）で、このＣｐとｌｃｂの範囲（図８のクロスハッチングの部分）のＳＲ９８（肥大タンカー船型）の船型をベースとしたとき、船全体の柱形係数Ｃｐは０．８０〜０．８６程度で、船首側の柱形係数Ｃｐｆは０．８３〜０．９４程度に対して、船尾側の柱形係数Ｃｐａは０．７０〜０．８０程度となっている。なお、「ＳＲ９８」は、日本船舶技術研究協会の部会番号ＳＲ９８で用いている肥大タンカー船型を示す番号である。

つまり、一般的な船型の船尾側の柱形係数Ｃｐａは、非特許文献１の従来技術の肥大タンカー船では、０．７０〜０．８０程度であり、特許文献２の船尾を肥大化した油槽船でも、０．８０以上、０．９０以下となっている。

特開２０１５−１１６９７４号公報 特開２０１３−２０９０２９号公報

「造船設計便覧（第４版）」（４６１頁の図１７７、４６９頁の図１９３）、編纂者：関西造船協会、発行者：岡田吉弘、発行所：海文堂出版株式会社、平成８年６月２８日第３刷発行

本発明の目的は、石油・ガスなどを生産及び貯蔵するＦＰＳＯ、または、石油・ガスなどを一時的に貯蔵するＦＳＯ等の船形洋上浮体構造物において、船尾側の船底にアジマス・スラスターを設置するためのスペースを確保しつつ、船首部および船尾部における船底スラミングを回避できる船形洋上浮体構造物を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明の船形洋上浮体構造物は、船体に貯蔵用タンクを有し、かつ、船尾部に自航用の推進装置を装備しない船形洋上浮体構造物において、満載喫水における船体の長さを船体長Ｌとし、前記船体長Ｌの中央を船体前後中心とし、前記船体前後中心における横断面の満載喫水の下の面積を最大横断面積Ａｍａｘとし、前記船体前後中心より後方の排水容積を後方排水容積Ｖａとし、Ｃｐａ＝Ｖａ／（Ａｍａｘ×Ｌ／２）で計算されるＣｐａを船尾側柱形係数としたときに、前記船尾側柱状係数Ｃｐａを０．８７以上で０．９５以下とすることを特徴とする。

なお、この船体長Ｌは、満載喫水の水面における、船体長手方向に関しての水線面の先端の位置と水線面の後端の位置との距離である。また、船体前後中心は、水線面の先端の位置と水線面の後端の位置との中間位置となる。

本発明の船形洋上浮体構造物によれば、石油・ガスなどを生産及び貯蔵するＦＰＳＯ、または、石油・ガスなどを一時的に貯蔵するＦＳＯ等の船形洋上浮体構造物において、船尾側の船底にアジマス・スラスターを設置するためのスペースを確保しつつ、船首部および船尾部における船底スラミングを回避できる。

本発明の実施の形態の船形洋上浮体構造物の船体部分の構成を模式的に示す船体中央線における側断面図である。 図１の船形洋上浮体構造物の船体部分の構成を模式的に示す上甲板位置における平面図である。 図１の船尾部分を拡大した船体中央線における部分側断面図である。 図１の船尾部分における機関室と船尾バラストタンクを示す上甲板位置における部分平面図である。 船尾部分における船底の横断面の形状を示す図である。 比較例として大型タンカーの船体部分の構成を模式的に示す船体中央線における側断面図である。 図６の大型タンカーの船体部分の構成を模式的に示す上甲板位置における平面図である。 一般的な船型の油槽船（△印）のＣｐ（柱形係数）とＬｃｂ（浮心位置）の関係を示す図である。 ＳＲ９８（肥大タンカー船型）の船型における、Ｃｐｆ（船首側の柱形係数）、Ｃｐａ（船尾側の柱形係数）と、Ｃｐ（柱形係数）とｌｃｂ（浮心位置）の関係を示す図である。

以下、図面を参照して本発明に係る船形洋上浮体構造物の実施の形態について説明する。この船形洋上浮体構造物は、石油・ガスなどを生産及び貯蔵するＦＰＳＯ（浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備）、または、石油・ガスなどを一時的に貯蔵するＦＳＯ（浮体式海洋石油・ガス貯蔵積出設備）等の船形洋上浮体構造物である。

なお、本発明は、船体形状に関するものであり、トップサイド（生産設備）や居住区やターレットに関するものではないので、上甲板より上のトップサイドや居住設備等は図示を省略し、また、ターレットの構造についても詳細な図示は省略し、説明も簡略化している。

図１〜図４に示すように、この本発明に係る実施の形態の船形洋上浮体構造物１０では、船体１１が船側１２と船底１３と船尾斜面１３ｂと船尾端１４とを有して構成される。そして、船体長手方向Ｘに関して、船首側の位置Ｘ１と船尾側の位置Ｘ２における２つの水密構造の横隔壁１６により、船首部区画Ｒａと貯蔵区画Ｒｂと船尾部区画Ｒｃの３つの区画に区分されている。なお、図１、図３、図５、図６には、満載喫水Ｗａと軽荷喫水Ｗｂも図示している。

船首部区画Ｒａにおいては、フォアピークタンクと呼ばれる船首バラストタンク２２とターレット３１が設けられている。このターレット３１は、回転構造を持つ巨大なベアリングを介して船体１１に接続され、船体１１がこのターレット３１を中心として風見鶏のように自由に回転するように構成されている。このターレット３１は、インターナルタレットシステムでは船首側の船体１１の内部に設けられている。そして、厳しい海象下では、波、風、潮流からの外力が最も小さくなるように、船体１１がターレット３１を中心として回転する。

なお、この実施の形態の船形洋上浮体構造物１０では、ターレット３１が船首側の船体１１の内部に設けられているインターナルタレットシステムを用いたシングルポイントムアリングシステム（一点係留システム）を採用して、海底に固定された係留索で、船体１１を一定位置に保持しているが、ターレットが船首外部に突出して設けられているエクスターナルシステムであってもよい。

また、貯蔵区画Ｒｂにおいては、プロジェクトによって、図に例示するような船底１３と内底１３ａとからなる二重底構造、または単底構造が採用されており、横隔壁１７により、複数（図1、２では５個）の貯蔵タンク２１とスロップタンク２４と燃料タンク２５が形成されている。この貯蔵タンク２１とスロップタンク２４と燃料タンク２５の船側側には船側バラストタンク２３が設けられている。また、貯蔵タンク２１の天井となる上甲板１５には、油処理設備、ガス処理設備、水処理設備、発電設備、コントロール・システムなどを主要な機器とする、トップサイドと呼ばれる生産設備（図示しない）が設けられている。

そして、船尾部区画Ｒｃにおいては、上甲板１５の下に、電力を供給するための発電装置やボイラーなどが配設されている機関室２６が設けられている。さらに、この機関室２６の下の船尾斜面１３ｂに、アジマス・スラスター３２を駆動するための装置が設けられている。この機関室２６の両船側側に船尾バラストタンク２７ａが配置され、また、機関室２６の後方に船尾バラストタンク２７ｂが配置されている。

一方、図６と図７に比較例として示すような大型タンカーの船型をしたＦＰＳＯ１０Ｘでは、船尾部区画Ｒｃの形状は、船尾端１４の幅が狭い痩せた船型となっている。また、ＦＰＳＯ１０Ｘは、自航しないので、推進用の推進器、主機、舵、舵取機などは不要となる。この点が、タンカーなどの自航する船舶と大きく異なる。

なお、貯蔵区画Ｒｂと船尾部区画Ｒｃの上甲板１５の上には、本発明の船形洋上構造物１０と同様に、図示していないが、油処理設備、ガス処理設備、水処理設備、発電設備、コントロール・システムを主要な機器とする機器類などから構成されるトップサイド、クルーの居住設備、救命艇、ヘリコプターデッキ、クレーン、積出設備等が設けられている。

つまり、この船形洋上浮体構造物１０は、船体１１に貯蔵タンク２１を有すると共に、船尾部に船首方向調整用のアジマス・スラスター３２を装備し、かつ、船尾部に自航用の推進装置を装備しない船形洋上浮体構造物である。

そして、この船形洋上浮体構造物１０において、満載喫水Ｗａにおける船体１１の長さを船体長Ｌとし、船体長Ｌの中央を船体前後中心Ｘｃとし、船体前後中心Ｘｃにおける横断面の満載喫水Ｗａの下の面積を最大横断面積Ａｍａｘとし、船体前後中心Ｘｃより後方の排水容積を後方排水容積Ｖａとし、Ｃｐａ＝Ｖａ／（Ａｍａｘ×Ｌ／２）で計算されるＣｐａを船尾側柱形係数としたときに、船尾側柱状係数Ｃｐａを０．８７以上、より好ましくは０．９０を超え、かつ、０．９５以下、より好ましくは０．９４以下とする。

なお、船形洋上浮体構造物１０では、舵を備えていないので船尾垂線（Ａ．Ｐ．）の位置が決まらないので、この船体長Ｌは、満載喫水Ｗａの水面における、船体長手方向Ｘに関しての水線面の先端の位置Ｘｆと水線面の後端の位置Ｘａとの距離である。また、船体前後中心Ｘｃは、水線面の先端の位置Ｘｆと水線面の後端の位置Ｘａとの中間位置となる。なお、図１では、船尾端１４の形状が垂直平面であるため、水線面の後端の位置Ｘａが船尾端１４の後端の下端Ｐ１の位置Ｘａ’と船体長手方向Ｘに関して一致しているが、必ずしも両者が一致している必要は無い。

この構成により、船形洋上浮体構造物１０で、満載喫水Ｗａにおける船尾側柱状係数Ｃｐａを０．８７以上、より好ましくは０．９０を超える構成としているので、満載喫水Ｗａで浮かんでいる状態で、船体１１の船体前後中心Ｘｃよりも船尾側の後半部が肥大化することになる。これにより、船尾側の浮力を大きくすることができると共に、船尾側に比較的大きな船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂを設けることができるようになる。

そして、軽荷状態においては、船尾部を肥大化しているので、船尾部の浮力を大きくでき、船首側の喫水を深めることができ、船首部における船底スラミングを回避できる。また、載荷状態においては、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂに注水することで、船尾部の喫水増加に基づく船尾部の浮力の増加に対して、船尾部の重量を大きくして、船尾部の浮力の一部を相殺して、船体１１のサギングが大きくなるのを抑制することができる。

その上、満載喫水Ｗａにおける船尾側柱状係数Ｃｐａを０．９５以下、より好ましくは０．９４以下とする構成としているので、船尾側に船尾斜面１３ｂを設けてアジマス・スラスター３２を設置するスペースを確保できる。言い換えれば、この構造の船形洋上浮体構造物１０によれば、船尾側の船底にアジマス・スラスター３２を設置するためのスペースを確保しつつ、船首部における船底スラミングを回避できる。なお、図では、アジマス・スラスター３２を３個設けているが、プロジェクトによってその個数は変化し、１個の場合も、２個の場合も、３個以上の場合もある。

なお、船首側柱状係数Ｃｐｆは０．７０以上０．９５以下、より好ましくは０．７５以上０．９３以下とすることが好ましい。また、船首形状の水線面形状は流線型が好ましい。一般的に、船首形状が肥大化していると、厳しい海象では、係留力が大きくなり、係留システムのコスト増となるという問題と、船首への波衝撃荷重が大きくなり、構造補強のためのコスト増となるという問題がある。一方、船首形状が細すぎると、カーゴ容積が小さくなるという問題と、上甲板のエリアが少なくなり、トップサイド機器などの搭載エリアが小さくなるという問題がある。これに対して、船首側柱状係数Ｃｐｆを前記の範囲とすることにより、これらの問題を解決できるという効果がある。なお、タンカーでは、船首側柱状係数Ｃｐｆは０．８３〜０．９４程度である。

つまり、タンカーなどでは、一番の性能指数である貨物容積を最大限取ることが求められるために、船体１１の平行部の貨物区画を大きく確保すると、軽荷状態（バラスト状態）での喫水確保が難しくなる。そのため、この喫水確保のために、貨物区画のバラスト容積をできる限り確保しようとすると、逆に貨物容積が少なくなるという問題が生じる。これは、ＦＰＳＯ等の洋上浮体構造物でも同様であるが、上記のように、船尾部で上向き力の浮力（排水容積）とバラスト水による下向き力（バラストタンク容積）の両方を確保することで対処する。

また、図３に示すように、船体上下方向Ｚに関して、船体中央線（センターライン）ＣＬにおける船尾端１４の下端Ｐ１とキールラインＫＬとの間の下端高さＨａを５ｍ以上で２０ｍ以下となるように構成する。この下端高さＨａを５ｍ以上とすることにより、アジマス・スラスター３２を設置するスペースの確保が容易となり、下端高さＨａを２０ｍ以下とすることにより、通常のタンカー船型に比べて下端高さＨａを低くすることで、排水容積を大きくできるので大きな浮力を確保でき、それと共に、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂを設けるスペースを大きくできるので、サギング対策用のためのバラストタンクの容量を確保することができる。また、下端高さＨａを低くすることで、船尾船底部分の飛び出し量や飛び出し頻度が小さくなり、船尾船底スラミングに対しても効果がある。このアジマス・スラスター３２を設置するスペースを確保する必要があるため、下端高さＨａに対しての一定の高さ５ｍ以上が必要になり、船尾側柱状係数Ｃｐａが０．９５以上となる箱型船型では対応できない。

更に、図３に示すように、船体長手方向Ｘに関して、船体中央線ＣＬにおける船尾端１４の下端Ｐ１の位置Ｘａ’と船体１１とキールラインＫＬとの交点Ｐ２の位置Ｘｂとの間の距離Ｌｂを３０ｍ以上で５０ｍ以下とする。これにより、船尾端１４からの距離Ｌｂを小さくすることで、船尾斜面１３ｂにおける船体長手方向Ｘの傾斜が急になり、スラミング衝撃荷重を小さくすることができる。なお、アジマス・スラスター３２を設置するスペースを確保する必要があるため、船尾端１４からの距離Ｌｂに対しての一定の距離３０ｍ以上が必要になる。

また、船尾側の後半部が肥大化するので、図１〜図４に示すように、船尾に設けた機関室２６の両船側側に船尾バラストタンク２７ａを、機関室２６の船尾側に船尾バラストタンク２７ｂを配置する。更に、図４に示すように、機関室２６の船側側に設けた船尾バラストタンク２７ａの幅Ｂｂｍを、貯蔵タンク２１の船側側の船側バラストタンク２３の幅Ｂｂｓよりも大きく形成する。なお、石油・ガス等を貯蔵するタンク容積を大きくするために、この船側バラストタンク２３の幅Ｂｂｓはできる限り小さくすることが好ましい。

この構成では、貯蔵区画Ｒｂと船尾区画Ｒｃの境において、縦通隔壁の船体左右方向Ｙに関しての位置が一致しない。このため、強度上の観点より、この不連続の箇所から縦通隔壁を船体長手方向Ｘに伸長して船体左右方向Ｙに関して縦通構造を重複させる構造とする。または、この不連続の箇所において裏当てとなる補強部材を用いる構造とする。または、その両方を付加する構造とすることが好ましい。また、これらの補強部材の工作上の観点から、船尾バラストタンク２７ａの幅Ｂｂｍと貯蔵タンク２１の船側側の船側バラストタンク２３の幅Ｂｂｓとの差は１ｍ以上とすることが好ましい。

これらの構造により、船尾部の排水容積に加えて、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂの容量を確保できる。これにより、軽荷状態のときに、船尾部の浮力が大きくなるので船首側の喫水を深めることができ、船底スラミングの発生を抑制して、スラミング衝撃圧を小さくすることができる。また、軽荷状態のときに、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂからバラスト水を排水することで、船尾部の下向き力を小さくして、船体１１のホギングが大きくなるのを抑制することができる。また、載荷状態においては、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂに注水することで、船尾部の下向き力を大きくして、船尾部の浮力の一部を相殺して、船体１１のサギングが大きくなるのを抑制することができる。

機関室２６の周囲を船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂで囲うことにより、シャトルタンカーやサプライボート等がこの船形洋上浮体構造物１０に衝突した際の機関室２６内への浸水のリスクを小さくすることができる。なお、船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂの一部または全部をバラストタンクではなく清水タンクとすることでもよい。また、この機関室２６の周囲の船尾バラストタンク２７ａ、２７ｂの縦通隔壁の上に居住区の幅方向の外壁が合うように居住区を載せてもよい。

ただし、船尾端については、シャトルタンカーが衝突する確率が高く、衝突した際にバラスト水が流出すると船体１１の縦強度への影響が大きいので、衝突時のことを最優先に考える場合は、ボイド（空間部分）とする方が好ましい。

更に、図５に示すように、船体長手方向Ｘに関して、貯蔵タンク２１を備える貯蔵区画Ｒｂと機関室２６を有する船尾部区画Ｒｃとの間の船尾側の横隔壁１６よりも後方の範囲の少なくとも１０％の範囲において、船体横断面における満載喫水Ｗａよりも下の船尾外板（船側１２と船底１３の外板）の形状を、水平面に対する傾斜角α（ｙ）が船体左右方向Ｙに関して船体中央線ＣＬから船側側に行くに従って連続的又は段階的に大きくなるように形成する。これにより、没水度が浅い船側１２側の傾斜を急にすることができ、これにより、船尾スラミング衝撃圧を小さくすることができる。

また、船体長手方向Ｘに関して、貯蔵タンク２１を備える貯蔵区画Ｒｂと機関室２６を有する船尾部区画Ｒｃとの間の船尾側の横隔壁１６よりも後方において、船尾部の船尾端１４を除いた船尾外板の満載喫水Ｗａよりも下の表面積の少なくとも１０％を２次元曲げの曲面又は３次元曲げの曲面で形成する。これにより、船尾外板の多くの部分を平面ではなく、曲率が徐々に変化する曲面で形成することができる。そのため、角度を持たずに水面に当たる面の割合を小さくすることができる。

これらの傾斜角α（ｙ）の増加や船尾外板の曲面化の結果、船体運動等により、船体１１が没水する際に、没水度が浅い船側側に行く程、船尾外板の傾斜が急になったり、船尾外板が曲面形状をしたりしているので、船尾外板と水面との衝突時に水を外板の曲面に沿って船側側に円滑に流出させることができる。つまり、水面に船尾外板が当たったときに、水面に対して角度を持たずに当たる船尾外板の面の割合を小さくできる。そのため、水面との衝突時における船体１１側の衝撃圧を平面の外板に比べて著しく小さくすることができる。

上記の構成の船形洋上浮体構造物１０によれば、石油・ガスなどを生産及び貯蔵するＦＰＳＯ、または、石油・ガスなどを一時的に貯蔵するＦＳＯ等の船形洋上浮体構造物１０において、船尾側の船底にアジマス・スラスター３２を設置するためのスペースを確保しつつ、船首部および船尾部における船底スラミングを回避できる。

特に、船尾部を太らせ、船尾側に十分な浮力を持たせることで、軽荷状態においてホギングモーメントが大きくなることを妨げる。また、船尾を肥大化させることで、石油・ガス等を積んだ載荷状態（満載状態）時にサギングモーメントが大きくなることが懸念されるが、載荷状態時に船尾部にバラスト水を搭載することで、サギングモーメントを小さいままにすることができ、構造重量の増加を防ぐことができる。さらに、船尾部を太らせることで、排水量が増えるため、慣性力が増し、ピッチングを小さくすることができ、スラミング衝撃圧を小さくすることができる。

１０ 船形洋上浮体構造物
１１ 船体
１２ 船側
１３ 船底
１３ａ 内底
１３ｂ 船尾斜面
１４ 船尾端
１５ 上甲板
１６、１７ 横隔壁
２１ 貯蔵タンク
２２ 船首バラストタンク
２３ 船側バラストタンク
２４ スロップタンク
２５ 燃料タンク
２６ 機関室
２７ａ、２７ｂ 船尾バラストタンク
３１ ターレット
３２ アジマス・スラスター
Ｂｂｍ 船尾バラストタンクの幅
Ｂｂｓ 船側バラストタンクの幅
ＣＬ 船体中央線（センターライン）
Ｈａ 下端高さ
ＫＬ キールライン
Ｌ 船体長
Ｐ１ 船尾端の下端
Ｐ２ 船体とキールラインとの交点
Ｒａ 船首部区画
Ｒｂ 貯蔵区画
Ｒｃ 船尾部区画
Ｘ 船体長手方向
Ｘａ 水線面の後端の位置
Ｘａ’ 船尾端の下端の位置
Ｘｃ 船体前後中心
Ｘｆ 水線面の先端の位置
Ｙ 船体左右方向
Ｚ 船体上下方向
Ｗａ 満載喫水
Ｗｂ 軽荷喫水
α（ｙ） 傾斜角

Claims (8)

1. 船体に貯蔵用タンクを有し、かつ、船尾部に自航用の推進装置を装備しない船形洋上浮体構造物において、
   満載喫水における船体の長さを船体長Ｌとし、前記船体長Ｌの中央を船体前後中心とし、前記船体前後中心における横断面の満載喫水の下の面積を最大横断面積Ａｍａｘとし、前記船体前後中心より後方の排水容積を後方排水容積Ｖａとし、Ｃｐａ＝Ｖａ／（Ａｍａｘ×Ｌ／２）で計算されるＣｐａを船尾側柱形係数としたときに、前記船尾側柱状係数Ｃｐａを０．８７以上で０．９５以下とすることを特徴とする船形洋上浮体構造物。
2. 船体上下方向に関して、船体中央線における船尾端の下端とキールラインとの間の下端高さを５ｍ以上で２０ｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の船形洋上浮体構造物。
3. 船体長手方向に関して、船体中央線における船尾端の下端の位置と船体とキールラインとの交点の位置との間の距離を３０ｍ以上で５０ｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の船形洋上浮体構造物。
4. 船体長手方向に関して、前記貯蔵用タンクを備える貯蔵区画と機関室を有する船尾部区画との間の船尾側の横隔壁よりも後方の範囲の少なくとも１０％の範囲において、船体横断面における満載喫水よりも下の船尾外板の形状を、水平面に対する傾斜角αが船体左右方向に関して船体中央線から船側側に行くに従って連続的又は段階的に大きくなるように形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船形洋上浮体構造物。
5. 船体長手方向に関して、前記貯蔵用タンクを備える貯蔵区画と機関室を有する船尾部区画との間の船尾側の横隔壁よりも後方において、船尾部の船尾端を除いた船尾外板の満載喫水よりも下の表面積の少なくとも１０％を２次元曲げの曲面又は３次元曲げの曲面で形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船形洋上浮体構造物。
6. 船尾部に船首方向調整用のアジマス・スラスターを装備していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の船形洋上浮体構造物。
7. 船尾に設けた機関室の船側側に船尾バラストタンクを設けるとともに、前記船尾バラストタンクの幅を、前記貯蔵用タンクの船側側の船側バラストタンクの幅よりも大きく形成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の船形洋上浮体構造物。
8. 前記機関室の船尾側に船尾バラストタンクを配置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の船形洋上浮体構造物。

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