JPH0788198B2 - 浮遊式海洋構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浮遊式プラント等に適用される浮遊式海洋構
造物に関する。

〔従来の技術〕

従来、浮遊式石油生産プラントが搭載された浮遊式海洋
構造物としては、第17図の全体斜視図に示すように、通
常の船舶と同様の形式のものがある。

同図に示すように船体08は、一点係留ブイ09、係留ライ
ン010、係留用ヨーク011等からなる一点係留システムに
よって、海域に位置保持されている。そして、船体08の
内部には、バラストタンク、石油貯蔵タンク等が装備さ
れている。また、船体08の甲板上には、石油生産プラン
ト用の機器012が搭載されている。

石油生産用の各種機器類が正常に作動するためには、船
体08の波浪中での動揺が、ある程度内に収まっている必
要がある。そのため、石油生産プラントの稼働率は、船
体08の波浪中動揺性能に大きく依存している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の浮遊式海洋構造物は、通常、船舶
型の形状をしており、船体の波浪中での動揺が比較的に
大きいため、石油生産プラントの稼働率が低く、厳しい
海域での稼働に適していない。逆に稼働率を大きく保つ
ためには、搭載される石油生産プラント用の機器の容量
から見て、必要以上に大きな排水量を有する船体を用い
る必要があり、経済的に問題がある。

本発明は、上記欠点を解消せんがためのものであり、波
浪等により厳しい海域において稼働可能なように、外力
を受けにくく、さらに動揺の小さい浮遊式海洋構造物を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の浮遊式海洋構造物の第１の発明は、
没水体と該没水体から立設し水面を貫通するコラムとを
備えた浮遊式海洋構造物において、上記コラムの中央部
に形成された中央内部水区画と、該中央内部水区画と外
部水とを連通すべく上記没水体の中央部を貫通するとと
もに上記中央内部水区画の水面面積より小さい断面積を
有する導水口と、上記コラム内の上記中央内部水区画の
前後に形成された一対の前後内部水区画と、一対の上記
前後内部水区画と外部水とを連通する導水口とを具備し
たことを特徴としている。

また、第２の発明は、没水体と該没水体から立設し水面
を貫通するコラムとを備えた浮遊式海洋構造物におい
て、上記コラムの中央部に形成された中央内部水区画
と、該中央内部水区画と外部水とを連通すべく上記没水
体の中央部を貫通するとともに上記中央内部水区画の水
面面積より小さい断面積を有する導水口と、上記コラム
内の上記中央内部水区画の前後に形成された一対の前後
内部水区画と、一対の上記前後内部水区画を連通する連
通管とを具備したことを特徴としている。

〔作 用〕

上記構成により、波浪等の外力を受けにくくなり、中央
内部水区画の水面と外部水面との間に生じる水位変動の
位相差により、上下揺れが減少し、一対の前後内部水区
画の水位変動の位相差により、縦揺れが減少する。

〔実施例〕

本発明の浮遊式海洋構造物の実施例を図面について説明
すると、第１図〜第16図は、本発明の浮遊式海洋構造物
の実施例を示す図である。第１図〜第５図はその第一の
実施例を示し、第１図は平面図、第２図は側面図、第３
〜５図は各々第１図のIII−III線、IV−IV線及びＶ−Ｖ
線断面図である。第７図〜第11図はその第二の実施例を
示し、第７図は平面図、第８図は側面図、第９〜第11図
は各々第７図のIX−IX線、Ｘ−Ｘ線及びXI−XI線断面図
である。第12図〜第16図はその第三の実施例を示し、第
12図は平面図、第13図は側面図、第14図〜第16図は各々
第12図のIVX−IVX線、VX−VX線及びVIX−VIX線断面図で
ある。第６図（ａ）、（ｂ）は、本実施例と従来例との
波浪中における動揺性能を比較した説明図である。

第１図〜第５図に示す本発明の第一の実施例では、浮遊
式海洋構造物は、水中に設置された没水体１と、没水体
１の上部に水面を貫通して立設されたコラム２とにより
構成され、コラム２はその中央部および前後のコラムの
区画壁2a、2bとにより構成されている。そして、コラム
２およびコラムの区画壁2a、2bの内部には、その中央部
に中央内部水区画３が形成され、前後に一対の前後内部
水区画４が形成されている。

没水体１の中央部には、第１の導水口５が鉛直方向に貫
通しており、中央内部水区画３はその下部の第１の導水
口５によって外部水と連通している。なお第３図に示す
ように、この第１の導水口５の断面積は、中央内部水区
画３の水面16の水線面積より小さくなっている。そして
浮遊式海洋構造物が上下揺れした時に、中央内部水区画
３の水面16と外部水面17との間に水位変動の位相差が生
じ、上下揺れに対する減揺効果が生じる。

さらに、コラムの区画壁2a、2bの下部でかつ没水体１の
上方には、各々第２の導水口5aが貫通しており、一対の
前後内部水区画４は、各々第２の導水口5aにより外部水
と連通している。そして、そして浮遊式海洋構造物が縦
揺れした時に、一対の前後内部水区画間の水位変動の位
相差によって、一種のＵ字型減揺水槽のごとく機能し、
縦揺れに対する減揺効果が生じる。

このように、中央内部水区画３による上下揺れに対する
減揺効果と、一対の前後内部水区画４による縦揺れに対
する減揺効果と、浮遊式海洋構造物を没水体１、コラム
２の半没水型形状で構成したことによる波浪外力の軽減
効果と相まって、浮遊式海洋構造物の波浪中での動揺を
著しく減少させることが可能となる。

つぎに、第７図〜第11図に示す本発明の第二の実施例で
は、第一の実施例と同様に、浮遊式海洋構造物には、没
水体１′、コラム２′、コラムの区画壁2a′、2b′、中
央内部水区画３′、一対の前後内部水区画４′、第１の
導水口５′が設けられており、第一の実施例と同様に、
上下揺れに対する減揺効果および縦揺れに対する減揺効
果が生じる。

また、第二の実施例では、第一の実施例における第２の
導水口5aに替えて、コラム２′中央の下部の両側部に一
対の前後内部水区画４′を相互に連通する連通管６′が
配置されている。また、連通管６′の断面積は、一対の
前後内部水区画４′の水線面積16a′より小さく形成さ
れている。そして、一対の前後内部水区画４′および連
通管６′により、内部水が前後に移動するＵ字型減揺水
槽を形成している。なお、連通管６′は没水体１′内部
に配管することも可能である。

上記構成において、一対の前後内部水区画４′に、予め
軽減すべき揺動周期等に見合う適当な水位まで、ポンプ
又は、弁付外部導管（図示省略）等により水を入れてお
く。そして、浮遊式海洋構造物が縦揺れした時、内部水
区画４′内の水の前後移動は縦揺れに対し90゜遅れを持
つ共振運動を生じ、浮遊式海洋構造物の縦揺れに対する
Ｕ字型減揺水槽としての作用をする。この場合、第一の
実施例に比べて内部水の分量、自量に変化はなく、上下
力や上下揺れへの干渉は生じない。

このように、中央内部水区画３′による上下揺れに対す
る減揺効果と、一対の前後内部水区画４′等のＵ字型減
揺水槽による縦揺れに対する減揺効果と、浮遊式海洋構
造物を没水体１′、コラム２′の半没水型形状で構成し
たことにより波浪外力の軽減効果と相まって、浮遊式海
洋構造物の波浪中での動揺を著しく減少させることが可
能となる。

第12図〜第16図に示す本発明の第三の実施例では、第二
の実施例と同様に、浮遊式海洋構造物には、没水体
１″、コラム２″、コラムの区画壁2a″、2b″、中央内
部水区画３″、一対の前後内部水区画４″、第１の導水
口５″、連通管６″が設けられており、第二の実施例と
同様に、上下揺れに対する減揺効果および縦揺れに対す
る減揺効果が生じる。

第三の実施例では、これに加えて、一対の前後内部水区
画４″を連通する連通管６″には、開閉弁22とその駆動
機構23が設置されている。なお、本実施例では、開閉弁
22にはバタフライ弁を用いた例を示し、駆動機構23には
減速器付モータを使用した場合を示している。

上記構造において、第二の実施例と同様に、一対の前後
内部水区画４″に、予め軽減すべき揺動周期等に見合う
適当な水位まで、ポンプ又は、弁付外部導管（図示省
略）等により水を入れておく。そして、浮遊式海洋構造
物が縦揺れした時、前後内部水区画４″内の水の前後移
動は縦揺れに対し遅れを持つ共振運動を生じ、浮遊式海
洋構造物の縦揺れに対するＵ字型減揺水槽としての作用
をする。この場合内部水の分量、自量に変化はなく、上
下力や上下揺れへの干渉は生じない。そして、この減揺
効果は船体運動に対し90゜遅れを持つ共振運動をした時
が最も大きい。そこで、開閉弁22の開閉によって連通管
６″の断面積を変えることにより、Ｕ字型減揺水槽とし
ての内部水の前後移動に要する時間を調整することが出
来るので、縦揺れに対する減揺効果の最適値を保つこと
が可能となる。

さらに、中央内部水区画３″の第１の導水口５″にも、
開閉弁21とその駆動機構24が設置されており、上下揺れ
に対し、同様に内部水の出入りに要する時間を調整する
ことが出来る。

このように、中央内部水区画３″による上下揺れに対す
る減揺効果と、一対の前後内部水区画４″等のＵ字型減
揺水槽による縦揺れに対する減揺効果と、浮遊式海洋構
造物を没水体１″、コラム２″の半没水型形状で構成し
たことによる波浪外力の軽減効果と相まって、浮遊式海
洋構造物の波浪中での動揺を著しく減少させることが可
能となるとともに、浮遊式海洋構造物の載貨重量が変
り、波浪中の動揺周期に変化が生じても、各内部水区画
の減揺効果を最大に発揮し、波浪中動揺性能を最適状態
に保つことが出来、石油生産性の向上を図ることが出来
る。

なお、第６図（ａ）は、波周期に対する浮遊式海洋構造
物の上下揺れや振幅の状況を示し、第６図（ｂ）は、縦
揺れ振幅の状況を示しているが、点線で示す従来例のも
のに比べて、実線で示す本実施例のものが、大幅に各揺
れ振幅が減少している。

〔発明の効果〕

以上、詳述の如く、本発明の浮遊式海洋構造物によれ
ば、半没水型形状にしたことによって波浪外力を受けに
くくなるとともに、上下揺れ、縦揺れに対する波浪中動
揺性能として、従来例に比べて著しく波浪中での動揺が
小さくなる。これによって荒れた海域での稼働が可能と
なり、年間の稼働率が向上する。又、必要最小限の排水
量を有する浮遊式海洋構造物によって設備を構成するこ
とが可能となるため、経済性が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第16図は、本発明の浮遊式海洋構造物の実施例
を示す図である。第１図〜第５図はその第一の実施例を
示し、第１図は平面図、第２図は側面図、第３〜５図は
各々第１図のIII−III線、IV−IV線及びＶ−Ｖ線断面図
である。第７図〜第11図はその第二の実施例を示し、第
７図は平面図、第８図は側面図、第９〜第11図は各々第
７図のIX−IX線、Ｘ−Ｘ線及びXI−XI線断面図である。
第12図〜第16図はその第三の実施例を示し、第12図は平
面図、第13図は側面図、第14図〜第16図は各々第12図の
IVX−IVX線、VX−VX線及びVIX−VIX線断面図である。第
６図（ａ）、（ｂ）は、本実施例と従来例との波浪中に
おける動揺性能を比較した説明図である。 第17図は、従来の浮遊式海洋構造物の全体斜視図であ
る。 １、１′、１″……没水体、２、２′、２″……コラ
ム、2a、2a′、2a″、2b、2b′、2b″……区画壁、３、
３′、３″……中央内部水区画、４、４′、４″……前
後内部水区画、５、５′、５″、5a……導水口、６′、
６″……連通管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】没水体と該没水体から立設し水面を貫通す
   るコラムとを備えた浮遊式海洋構造物において、上記コ
   ラムの中央部に形成された中央内部水区画と、該中央内
   部水区画と外部水とを連通すべく上記没水体の中央部を
   貫通するとともに上記中央内部水区画の水面面積より小
   さい断面積を有する導水口と、上記コラム内の上記中央
   内部水区画の前後に形成された一対の前後内部水区画
   と、一対の上記前後内部水区画と外部水とを連通する導
   水口とを具備したことを特徴とする浮遊式海洋構造物。
2. 【請求項２】没水体と該没水体から立設し水面を貫通す
   るコラムとを備えた浮遊式海洋構造物において、上記コ
   ラムの中央部に形成された中央内部水区画と、該中央内
   部水区画と外部水とを連通すべく上記没水体の中央部を
   貫通するとともに上記中央内部水区画の水面面積より小
   さい断面積を有する導水口と、上記コラム内の上記中央
   内部水区画の前後に形成された一対の前後内部水区画
   と、一対の上記前後内部水区画を連通する連通管とを具
   備したことを特徴とする浮遊式海洋構造物。