JP6399323B2

JP6399323B2 - 洋上浮体構造物

Info

Publication number: JP6399323B2
Application number: JP2017140370A
Authority: JP
Inventors: 浩太朗高野; 竹実松村; 正規中村
Original assignee: Mitsui E&S Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui E&S Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: JP2017186014A

Description

本発明は、洋上で例えば原油等を生産して貯蔵する洋上浮体構造物に関する。

従来、設置海域まで移動可能であり、設置海域において係留固定され、油層流体をくみ上げて原油を精製し貯蔵する洋上浮体構造物が知られている（例えば特許文献１）。このような洋上浮体構造物は原油貯蔵タンクを備え、上甲板には精製処理施設等の種々の施設が配置されるため、全体的に箱型形状に成形されているものがある。また、このような箱型形状浮体の船首尾部分においては、底部および両側壁部が斜めにカットされて傾斜面が形成されている場合が多い。

特開２００１−２６０９８２号公報

上述したように洋上浮体構造物は、その機能上の理由により箱型形状を有することが理想であるが、洋上を移動するために一定の推進抵抗性能を備えることが好ましく、これらの条件を共に満たすことは困難であった。

本発明は、全体的に箱型形状を有するとともに、移動時の抵抗性能が優れた洋上浮体構造物を提供することを目的としている。

本発明は、設置海域まで移動可能であり、設置海域では係留固定されて稼働する洋上浮体構造物であって、長手方向の中央部が直方体形状を有し、中央部に連続して設けられた後方部の上甲板が中央部の上甲板と同等の幅である長方形状を有し、後方部の移動時における喫水線よりも下方部分が後方へ向かって窄まる流線形を呈し、後方部の外表面が、上甲板の縁部から垂直下方に延びる側壁に接続された上部領域と、底部に接続された下部領域と、上部領域と下部領域の間に形成された中間領域とを有することを特徴としている。

好ましくは、中間領域は平面または線織面により構成される。中間領域は、後端部に近い部分が可展面により構成され、中央部に近い部分がねじれ面により構成されてもよい。

好ましくは、上部領域は平面または線織面により構成される。上部領域が線織面により構成され、後端部へ近づくほど傾斜角度が小さくなる傾斜面を有してもよい。
また下部領域は、ビルジ部を除き平面または線織面で構成されてもよい。
中間領域の傾斜角度は上部領域および下部領域よりも小さくてもよい。

中央部の長さは、例えば洋上浮体構造物の全長の５０〜７０％に至るまで自由に設定できることとする一方、幅は世界中の修繕ドックの受け入れサイズに適合した汎用的なサイズに固定し、例えば幅４９〜６３ｍとする。これとともに、前方部の長さは幅と概略同等（約９０〜１１０％）とし、後方部の長さは幅の約１２０〜１４０％とする。これにより凌波性と保針性を確保することができる。

中央部に連続して設けられた前方部の外表面は例えば、上甲板の縁部に接続され、上甲板に対して鋭角をなすように傾斜する上部領域と、この上部領域から垂直下方に延びる下部領域とを有し、この下部領域は可展面により構成されてもよい。

本発明によれば、全体的に箱型形状を有し、かつ、移動時に水面下になる下部領域の抵抗性能が優れた洋上浮体構造物を得ることができる。

本発明の一実施形態を適用した洋上浮体構造物を示す側面図である。洋上浮体構造物の前方部を斜め下方から見た斜視図である。洋上浮体構造物の前方部の正面線図である。洋上浮体構造物の後方部を斜め下方から見た斜視図である。洋上浮体構造物の後方部の正面線図である。

以下、本発明の一実施形態である洋上浮体構造物を、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態を適用した洋上浮体構造物を概略的に示している。この洋上浮体構造物は設置海域まで曳航されて、または自航して移動可能であり、設置海域において、係留固定されて稼働する。本体１０は前方部１１と中央部１２と後方部１３に区分される。本体１０の全幅は、世界中の修繕ドックの受け入れサイズに適合した汎用的なサイズに固定し、例えば４９〜６３ｍである。前方部１１の長さは全幅の約９０〜１１０％であり、後方部１３の長さは全幅の約１２０〜１４０％である。また中央部１２の長さは洋上浮体構造物の全長の約５０〜７０％に至るまで自由に設定できる直方体形状を有する。なお符号Ｌは移動時における喫水線を示し、喫水は本体１０の深さの約３分の１である。

中央部１２の上甲板２５に設けられる生産設備２１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２１の前方には随伴ガス燃焼装置２２が設けられ、生産設備２１の周囲にはクレーン２３が設けられる。後方部１３の上甲板２５には居住区設備２４が設けられる。

図２は前方部１１を斜め下方から見た斜視図、図３は前方部１１の正面線図である。前方部１１は中央部１２に連続して設けられ、その外表面は上部領域３１と下部領域３２と底部３３に区画される。上部領域３１は上甲板２５の縁部に接続され、上甲板２５に対して鋭角を成すように傾斜する。下部領域３２は上部領域３１から垂直下方に延びる。下部領域３２は、図３から理解されるように、ビルジ部３４を除いて、鉛直方向に延びる線分のみにより形成され、また水平面形状は前端部に近くなるほど幅が狭くなる曲線を成す。すなわち下部領域３２は可展面により構成され、平面に展開することができる。底部３３は平面である。なお図２、３において符号Ｆ１〜Ｆ４は相互に対応する位置における外形線を示す。

中央部１２の横断面形状は略矩形であり、ビルジ部３４（図３参照）を除いて中央部１２の側壁は平板である。すなわち中央部１２の両側壁は実質的に平行な平板であり、中央部１２には原油などの貯蔵タンクが形成される。

図４は後方部１３を斜め下方から見た斜視図、図５は後方部１３の正面線図である。後方部１３は中央部１２に連続して設けられ、上甲板２５は中央部１２と同等の幅であり、理想的には、後方部１３の上甲板２５を上方から見ると長方形を呈する。しかし実際には、後方部１３の平面形状は、隅に面取りが施され、あるいは丸みをつけられる場合も含む長方形状である。また、後方部１３は移動時における喫水線Ｌ（図１参照）よりも下方部分が後方へ向かって窄まる流線形を呈する。後方部１３の外表面は側壁４２と上部領域４３と中間領域４４と下部領域４５と底部４６に区分される。なお図４、５において符号Ａ０〜Ａ２は相互に対応する位置における外形線を示す。

側壁４２は上甲板２５の縁部から垂直下方に延びる。上部領域４３は側壁４２に接続され、図５の外形線Ａ０〜Ａ２により示されるように、後端部へ近づくほど傾斜角度が小さくなる傾斜面を有するねじれ面である。すなわち上部領域４３は線分のみにより構成可能な線織面（可展面またはねじれ面、およびこれらの組み合わせ）となる。一方、下部領域４５は底部４６に接続され、底部４６との接続部分すなわちビルジ部４７は円弧に近い３次元曲面であるが、ビルジ部４７以外は線織面である。

中間領域４４は上部領域４３と下部領域４５の間に形成され、中間領域４４の上縁部は上部領域４３に接続され、中間領域４４の下縁部は下部領域４５に接続される。中間領域４４の傾斜角度は上部領域４３および下部領域４５よりも小さい。また、中間領域４４は、後端部に近い部分（図５の符号Ａ１から符号Ａ２の間およびその近傍）が可展面により構成され、中央部１２に近い部分（図５の符号Ａ２よりも前方）がねじれ面により構成される。すなわち中間領域４４は線分の軌跡として表され、線織面により構成される。

上部領域４３と中間領域４４の境界である角部５１は、図５に示されるように凸状に折曲している。一方、中間領域４４と下部領域４５の境界である角部５２は、図５に示されるように凹状に折曲している。

上述したように本実施形態において、前方部１１は、ビルジ部３４を除いて、底部３３が平面から成り、側壁の下部領域３２が可展面として構成され、前端部に近づくほど幅が狭くなっている。すなわち前方部１１の形状は単純であり、建造コストを抑えることができ、また移動時における抵抗を低減することができる。さらに、上部領域３１がフレア形状を有するので、上甲板２５の面積が拡大することとなり、生産設備、貯蔵設備、係留設備等を配置するためのスペースを確保できるだけでなく、移動時あるいは稼働時において凌波性を向上させることができる。

中央部１２に関し、本体１０の全長（水線長）の約５０〜７０％を占め、一般の船舶よりも長くすることができる。このように中央部１２を長くとると、洋上浮体構造物としての構成が全体的に単純になるので、建造が容易になる。また両側壁が平行である部分が長くなるので、海底の油井等と貯蔵設備を連結するライザー管等の配管等を設置するためのスペースを増加することができる。

後方部１３において、移動時における喫水線Ｌよりも下方は船型に近い形状を有する。したがって、箱型形状を有する洋上浮体構造物と比較し、移動時の抵抗を減少させることができる。抵抗が減少することにより、推進装置を小型化することができ、これにより機関室を小さくすることができるので、この分だけ貯蔵スペースを拡大することができる。また移動時の燃料消費量を抑えることができるので、環境負荷を低減し、移動コストを低減させることができる。さらに後方部１３の形状によれば、洋上浮体構造物が曳航型であっても、自走型であっても、保針性が向上する。

また後方部１３の上甲板２５は中央部１２と同等の幅を有し、船尾端に向かって幅が縮小する従来の洋上浮体構造物と比較すると、上甲板２５は最大幅まで拡大されている。上甲板２５には、生産設備２１、居住区設備２４、係留設備、救命設備、ヘリ乗降設備等が配置されるが、特に居住区設備２４、ヘリ乗降設備、救命設備は、安全性の確保のために危険な石油等の貯蔵設備から隔離することが好ましい。中央部１２に設けられる貯蔵設備から離れた後方部１３は安全性の高い場所であるので、後方部１３の上甲板２５の面積を大きく確保することにより、居住区設備２４、ヘリ乗降設備、救命設備等を後方部１３に配置することが容易になる。

後方部１３の上部領域４３において後端部は、符号Ａ０により示すように傾斜しており、この傾斜角度は中央部１２に近づくほど大きくなっている。このような上部領域４３の傾斜により、係留固定時の波浪に対する耐波性能が向上する。すなわち、係留固定時（稼働時）の喫水線は移動時よりも上方にあり、例えば符号Ａ０で示す線分の下端近傍であるが、上部領域４３は傾斜しているので、本体１０が縦揺れあるいは上下動したときもスラミング衝撃を緩和することができる。また上部領域４３が傾斜していることにより、稼働時における水線面面積を大きくする効果があるので、洋上浮体構造物の傾斜を抑えることができ、安定性を向上させることができる。

また図５に示されるように後方部１３の中間領域４４と下部領域４５の間の角部５２は後端部に近づくほど喫水線Ｌ（図１参照）に近づいている。すなわち中間領域４４の下方の空間は後端部ほど大きくなっている。したがって移動時の船体姿勢トリムを船尾トリムにして、プロペラの没水度を十分に確保することができる。

さらに、後方部１３において上部領域４３、中間領域４４、下部領域４５、底部４６は、ビルジ部４７を除いて、平面または線織面（可展面またはねじれ面、およびこれらの組み合わせ）により構成されている。したがって後方部１３の形状は単純であり、建造コストを抑えることができる。

１１前方部
１２中央部
１３後方部
２５上甲板
４２側壁
４３上部領域
４４中間領域
４５下部領域

Claims

設置海域まで移動可能であり、設置海域では係留固定されて稼働する洋上浮体構造物であって、
長手方向の中央部が直方体形状を有し、前記中央部に連続して設けられた後方部の上甲板が前記中央部の上甲板と同等の幅である長方形状を有し、前記後方部の移動時における喫水線よりも下方部分が後方へ向かって窄まる流線形を呈し、
前記後方部の外表面が、前記上甲板の縁部から垂直下方に延びる側壁に接続された上部領域と、底部に接続された下部領域と、前記上部領域と下部領域の間に形成された中間領域とを有する
ことを特徴とする洋上浮体構造物。
前記中間領域が平面または線織面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の洋上浮体構造物。
前記中間領域が、後端部に近い部分が可展面により構成され、前記中央部に近い部分がねじれ面により構成されることを特徴とする請求項２に記載の洋上浮体構造物。
前記上部領域が平面または線織面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の洋上浮体構造物。
前記上部領域が線織面により構成され、後端部へ近づくほど傾斜角度が小さくなる傾斜面を有することを特徴とする請求項４に記載の洋上浮体構造物。
前記下部領域は、ビルジ部を除き平面または線織面で構成されることを特徴とする請求項１に記載の洋上浮体構造物。
前記中央部の長さが洋上浮体構造物の全長の５０〜７０％であることを特徴とする請求項１に記載の洋上浮体構造物。
前記中央部に連続して設けられた前方部の外表面が、上甲板の縁部に接続され、前記上甲板に対して鋭角をなすように傾斜する上部領域と、この上部領域から垂直下方に延びる下部領域とを有し、この下部領域がビルジ部を除き可展面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の洋上浮体構造物。
前記中央部と、該中央部に連続して設けられた前方部と、前記後方部の幅が４９〜６３ｍの範囲にあり、前記前方部の長さは幅の９０〜１１０％とし、前記後方部の長さは幅の１２０〜１４０％とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の洋上浮体構造物。