JP2016117363A - フェアリングカバー - Google Patents

Abstract

【課題】船体形状を呈する浮体設備の喫水下に設けられ、ライザーや係留索などを船体に引きとめるために設けられる突出構造物の付加物抵抗を低減する。【解決手段】船体形状を呈する浮体設備の喫水下において、船側外板のビルジに沿って、多数のガイド管１６を備えるライザーガイド１５を配置する。ライザーガイド１５の前後にフェアリングとしての前後カバー部材２０Ｃを固定的に設ける。ライザーガイド１５の本体から上下に突出するガイド管１６を覆うように、上部カバー部材２０Ｕと下部カバー部材２０Ｄを取り付ける。浮体式生産貯蔵積出設備を設置海域まで移送後、水中作業により、上部カバー部材２０Ｕと下部カバー部材２０Ｄを取り外し、各ガイド管１６にライザー管を装着する。【選択図】図６

Description

本発明は、船体形状を呈する浮体設備の喫水下に設けられるライザーや係留索などを船体に引きとめるための突出構造物に関する。

浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ設備）や緊張係留式プラットフォーム（ＴＬＰ）では、海底と海上施設間を繋ぐライザー管が多数設けられ、ライザー管内を通して原油、ガス、海水などの流体が輸送される。ライザー管は可撓性を有し、キール近くの外板に設けられるガイドを通して引き込まれ、水平方向に固定される（特許文献１参照）。

特表２００６−５１９１３７号公報

ＦＰＳＯ設備は、建造後、施設設置場所（例えば海底油井）まで洋上を移送される。しかしライザー管のガイドは、ビルジ近くで船体外板から突出する構造体であるため船体抵抗を増大させる。これにより、推進機関の大型化、移動に掛かる期間の長期化、あるいは移送コストの増大などの問題が発生する。なお、ＦＰＳＯ設備を係留するための係留索を引き込むために喫水下に設けられるチェーンフェアリーダーについても同様の問題が発生する。

本発明は、船体形状を呈する浮体設備の喫水下に設けられ、ライザーや係留索などを船体に引きとめるために設けられる突出構造物の付加物抵抗を低減することを課題としている。

本発明のフェアリングカバーは、船体形状を呈する浮体設備の喫水下に、ライザーまたは係留索を船体に引きとめるために設けられる突出構造物を覆い、この突出構造物による推進方向の流体抵抗を低減することを特徴としている。

上記フェアリングカバーは、突出構造物から取り外し可能なカバー部材を備えることが好ましい。取り外し可能なカバー部材は浮力体を備えることが好ましい。また突出構造物の前方部と後方部とを覆うカバー部材が突出構造物に恒久的に取り付けられ、前方部と後方部を覆うカバー部材を除く、突出構造物の中央部を覆うカバー部材が取り外し可能なカバー部材から構成されることが好ましい。また、取り外し可能なカバー部材は、例えば膜構造、またはパネル構造で構成される。

カバー部材の全てが、突出構造物に一体的に構成され、フェアリングカバーの頂面と底面は、各ガイド管に対応させてライザー管が貫通する開口を備える構成とすることもできる。

また本発明の浮体設備は、上記何れかのフェアリングカバーを備えることを特徴としている。

本発明によれば、船体形状を呈する浮体設備の喫水下にライザーや係留索などを船体に引きとめるために設けられる突出構造物の付加物抵抗を低減することができる。

第１実施形態である浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ設備）の側面図である。 ライザーガイドを（ａ）船尾方向、（ｂ）側面方向、（ｃ）上方から見たときの部分拡大図である。 ライザーガイドの外観を示す斜視図である。 フェアリングカバーがライザーガイドに取り付けられた状態の外観を示す斜視図である。また、図６には、フェアリングカバーを分解した状態が示される。 フェアリングカバー内のライザーガイド及びガイド管が透視された状態で描かれる斜視図である。 フェアリングカバーを分解された状態が示される斜視図である。 第２実施形態のフェアリングカバーの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る浮体設備の第１実施形態である浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ設備）の側面図である。

第１実施形態のＦＰＳＯ設備１０は、船舶形状を呈し、例えば原油、ガスなどの炭化水素を処理する処理設備１１を備える。ＦＰＳＯ設備１０は、建造後、自走または曳航されて設置海域（水域）まで移送され、同海域（水域）に係留される。

設置海域に係留されたＦＰＳＯ設備１０には、可撓性を有する多数のライザー管１２（図１では２本のみを図示）が取り付けられ、原油やガスなどの炭化水素が、海底から処理設備１１に汲み上げられて処理される。処理設備１１において処理された炭化水素は、例えば船体内に設けられたタンク（図示せず）に貯蔵される。

ライザー管１２は、処理設備１１から船側外板１３に沿って海底へと導かれる。船側には、各ライザー管１２の位置を固定するための例えば一対のライザーガイド１４、１５が設けられる。ライザーガイド１４は、船側外板１３上方において船体長手方向に沿って配置され、各ライザー管１２の処理設備１１に近い部分を船体に固定する。一方、ライザーガイド１５は、喫水Ｌ下のビルジ近くにおいてビルジに沿って配置され、海中へと垂下するライザー管１２を船体に固定する。

図２、図３を参照して本実施形態において喫水Ｌ下に設けられるライザーガイド１５の構成について説明する。なお、上部のライザーガイド１４には、フェアリングカバーは取り付けない。

図２（ａ）は、ライザーガイド１５を例えば図１の船尾方向から船体長手方向に沿ってみた図であり、図２（ｂ）は、図１のライザーガイド１５の船尾側端部を拡大した側面図である。また図２（ｃ）は、図２（ｂ）を上から見た平面図である。図３は、図２（ｂ）、（ｃ）を船尾側斜め上方から見た斜視図である。

ライザーガイド１５の本体は船体長手方向に長尺の箱型を呈する構造物であり、ビルジ近傍の船側外板１３から外側に突出する。第１実施形態のライザーガイド１５には、各々のライザー管１２を垂直方向に沿ってガイドするためのガイド管１６が長手方向に沿って例えば所定間隔で配置される。ガイド管１６は、ライザーガイド１５の本体を上下方向に貫通する管で、例えばその上端は上方からライザー管１２を挿入し易くするため、また、下端は浮体係留時のドリフトを考慮してラッパ状に拡径されている。

次に図４〜図６を参照してライザーガイド１５の流体抵抗を低減するための第１実施形態のフェアリングカバーについて説明する。

図４〜図６は、第１実施形態のフェアリングカバー２０の構成を示す斜視図であり、それぞれ略図３に対応する部分が描かれる。図４は、フェアリングカバー２０がライザーガイド１５に取り付けられた状態の外観が示され、図５には、フェアリングカバー２０内のライザーガイド１５が透視された状態で描かれる。また、図６には、フェアリングカバー２０を分解した状態が示される。

図４〜図６に示されるように、ライザーガイド１５の前後部（船首側、船尾側）は、ライザーガイド１５の形状が箱型であることから前後部に段差が生じ抵抗増加の要因となっているので、抵抗増加を緩和するための斜め部材を備えた前後カバー部材２０Ｃが船体およびライザーガイド１５に一体的に設けられる。ライザーガイド１５の上方および下方は、ライザーガイド１５の本体から上下に突出するガイド管１６をそれぞれ覆う上部カバー部材２０Ｕおよび下部カバー部材２０Ｄがそれぞれ取り付けられる。

上部カバー部材２０Ｕおよび下部カバー部材２０Ｄは、ＦＰＳＯ設備１０を移送して設置した後、取り外されるカバー部材であり、例えばそれぞれＬ字断面を有するパネル部材である。すなわちＦＰＳＯ設備１０設置後は、図６のように上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄは取り外される。なお、ライザーガイド１５に取り付けられた状態にある上部カバー部材２０Ｕと下部カバー部材２０Ｄの間は、ライザーガイド１５本体の側面１５Ｓが連絡して船側外板１３に平行な１つの平面を構成する。またこのとき、上部カバー部材２０Ｕの頂面は、ガイド管１６の上部開口部を覆い、前後カバー部材２０Ｃの頂面と同じ高さの平面を形成し、下部カバー部材２０Ｄの底面は、ガイド管１６の下部開口部を覆い、前後カバー部材２０Ｃの底面と同じ高さの平面を形成する。

図６に示される例では、上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄは、各々のガイド管１６に対応して同数設けられる。また、ガイド管１６同士の間には、その略中央に、フェアリングカバー２０の横断面形状に対応する板状のフレーム板２１が船側外板に垂直に設けられ、上部カバー部材２０Ｕと下部カバー部材２０Ｄは、フレーム板２１に所定の取付方法を用いて固定可能である。また箱型のライザーガイド１５頂部において、船側外板１３に沿った縁には、外板に沿って上部カバー部材２０Ｕを取り付けるための取付部材２２が設けられる。なお、下部カバー部材２０Ｄが船側外板に接する部分にも同様の取付部材２２が設けられる（図示せず）。

上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄは、例えばボルト、索や番線による固縛、あるいは局所的な溶接によりライザーガイド１５や船側外板１３に取り付けられ、ＦＰＳＯ設備１０を設置後は、水中作業者により取り外される。本実施形態において上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄを構成するパネルは例えばスチール板等で構成されるため、その自重から水中における取り外し作業は困難となる。そこで本実施形態では、図６の破線で示されるように、各上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄに浮力体（ボイド）２３を設け、これにより上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄが水中において、例えば中性浮力を有するように構成される。

浮力体２３は、上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄがライザーガイド１５に装着されたときのフェアリングカバー２０内の空所に対応する位置に設けられる。すなわち、図６のように、隣り合うガイド管１６の間の空間に配置される。

なお、上記本実施形態の説明においては、上部カバー部材２０Ｕ、下部カバー部材２０Ｄは、スチール製のパネル部材として説明を行ったが、両部材、あるいはその一方をパネル部材ではなく、スチール板などのパネル部材よりも水中重量が軽く、作業性の良いキャンバス（膜部材）で構成してもよく、その場合には、キャンバス生地が取付部材２２に取り付けられ、フェアリングカバーとしてのその形状はフレーム板２１によって保持される。

以上のように本実施形態によれば、ＦＰＳＯ設備を移送するときには、フェアリングカバーによりライザーガイド及びガイド管が覆われるので、その流体抵抗が低下され、移送効率が改善される。また、移送後、ＦＰＳＯ設備１０の設置後は、水中作業者により、簡単にフェアリングカバーを取り外すことができる。また前後カバー部材を固定式としたことで、設置後に取り外すべきカバー部材の数が低減され、作業時間が短縮される。

次に第２実施形態のフェアリングカバー２５の構成について図７を参照して説明する。図７は、第１実施形態の図４に対応する斜視図である。

第２実施形態では、フェアリングカバー２５とライザーガイド１５（突出構造物）とを一体的に構成する。第２実施形態のフェアリングカバー２５の外観は、図４の外観と略同じであるが、その頂面２５Ｔと底面２５Ｂには、各ガイド管１６に対応させてライザー管が貫通する開口１６Ａ、１６Ｂが設けられる。移送時には、例えば、これらの各開口１６Ａ、１６Ｂに蓋状のカバー部材が嵌められ、ＦＰＳＯ設備１０の設置後は、これらの蓋状のカバー部材のみが取り外されるが、少しの抵抗増を許容することにより、蓋状のカバー部材はなくすことも可能である。

以上のように、第２実施形態の構成においても第１実施形態と同様の効果が得られる。また第２実施形態では、例えば、蓋状のカバー部材のみを取り外せばよいので、水中作業者の作業量が更に低減される。

なお、本実施形態では浮体式生産貯蔵積出（ＦＰＳＯ）設備のライザーガイドを例に説明を行なったが、本発明は、チェーンフェアリーダーなど、係留索を船体に引きとめるための突出構造物にも適用でき、浮体式貯蔵積出（ＦＳＯ）設備など、ＦＰＳＯ以外の船体形状を呈する浮体設備にも適用できる。

１０ 浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ設備）
１１ 処理設備
１２ ライザー管
１３ 船側外板
１５ ライザーガイド（喫水Ｌ下）
１５Ｓ ライザーガイド側壁
１６ ガイド管
１６Ａ、１６Ｂ 開口
２０、２５ フェアリングカバー
２０Ｃ 前後カバー部材
２０Ｄ 下部カバー部材
２０Ｕ 上部カバー部材
２１ フレーム板
２２ 取付部材
２３ 浮力体（ボイド）
Ｌ 喫水

Claims (7)

1. 船体形状を呈する浮体設備の喫水下に、ライザーまたは係留索を船体に引きとめるために設けられる突出構造物を覆い、前記突出構造物による推進方向の流体抵抗を低減することを特徴とするフェアリングカバー。
2. 前記突出構造物から取り外し可能なカバー部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のフェアリングカバー。
3. 前記取り外し可能なカバー部材が浮力体を備えることを特徴とする請求項２に記載のフェアリングカバー。
4. 前記突出構造物の前方部と後方部とを覆うカバー部材が前記突出構造物に恒久的に取り付けられ、前記前方部と後方部を覆うカバー部材を除く、前記突出構造物の中央部を覆うカバー部材が前記取り外し可能なカバー部材から構成されることを特徴とする請求項２または請求項３の何れか一項に記載のフェアリングカバー。
5. 前記取り外し可能なカバー部材が膜構造、またはパネル構造で構成されることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のフェアリングカバー。
6. カバー部材の全てが、前記突出構造物に一体的に構成され、前記フェアリングカバーの頂面と底面は、各ガイド管に対応させてライザー管が貫通する開口を備えることを特徴とする請求項１に記載のフェアリングカバー。
7. 請求項１〜請求項６に記載のフェアリングカバーを備えることを特徴とする浮体設備。

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