(57)【要約】【課題】推進システムを備える自航式の洋上浮体構造物において、建造期間の短縮を図る。【解決手段】自航式の浮体式生産貯蔵積出設備において、外付け推進機ユニット２６を駆動するための推進機駆動用電動モータ２４への電力供給にのみ使用される推進機専用発電機２０Ｇを備える推進機専用発電機ユニット２０を船尾の暴露甲板１２Ｂ上または暴露甲板よりも上の甲板に設置する。推進機専用発電機２０Ｇを外付け推進機ユニット２６毎に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進機を駆動するための電動モータへの電力供給にのみ使用される推進機専用発電機を備えることを特徴とする洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項２】
前記推進機専用発電機が暴露甲板上または前記暴露甲板よりも上の甲板に設置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の推進システム。
【請求項３】
前記推進機専用発電機が、前記推進機毎に設けられることを特徴とする請求項１、２の何れか一項に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項４】
前記推進機専用発電機からの電力を前記電動モータへと供給するための電源設備がユニット化されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項５】
前記電源設備に、始動器、配電盤の何れかが含まれることを特徴とする請求項４に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項６】
ユニット化された前記電源設備を収容する筐体が、暴露甲板上または前記暴露甲板よりも上の甲板に設置されることを特徴とする請求項４、５の何れか一項に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項７】
船尾下方に前記推進機を取り付けるための取付部として、箱型または円筒型構造体、あるいは開口部が設けられることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項８】
前記取付部が、船体中心線上および前記船体中心線に対して線対称に配置されることを特徴とする請求項７に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項９】
船体中心線に対して線対称に配置される取付部は、船体中心線上に配置される取付部よりも船首側に配置されることを特徴とする請求項８に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項１０】
前記電動モータを取り外すための構造を備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の洋上浮体構造物の推進システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の推進システムが搭載された洋上浮体構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ）や浮体式貯蔵積出設備（ＦＳＯ）等の洋上浮体構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ）や浮体式貯蔵積出設備（ＦＳＯ）等の洋上浮体構造物では、操業海域までの安全確保と、移動時間の短縮により生産開始を早めるために、船尾部に自航用の推進システムを設けるものも知られている。例えば推進システムとして旋回式推進機を採用し、生産設備で使用されるボイラやガスタービン発電機を動力源として利用する洋上浮体構造物（特許文献１）や、電気推進システムを採用し、生産設備で使用される発電機を動力源として利用する洋上浮体構造物（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−００７９３５号公報
【特許文献２】特開２０１６−０４９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、生産設備で使用されるボイラやガスタービン発電機は、１基当たり３０ＭＷ程の大型発電機であるため、仕様決定、設計、製作に時間が掛かかる。そのため生産設備のボイラやガスタービン発電機を推進装置の動力源として使用すると、それらの仕様決定、設計、製作の期間に影響されて洋上浮体構造物の建造期間を短縮することが困難となる。
【０００５】
また、洋上浮体構造物は、プロジェクトによって係留方式（スプレッドムアリングやインターナルタレットなど）が異なるため、船体外側に装備される係留装置が異なる。そのため採用される係留方式が異なると船体抵抗に差が生じ、必要な推進出力が大きく異なる。これらのことから自航式の洋上浮体構造物では、プロジェクト毎に個別に推進装置の設計変更を行う必要があり、多大な時間を要することになり、洋上浮体構造物全体の建造期間にも悪影響を及ぼす。
【０００６】
本発明は、推進システムを備える自航式の洋上浮体構造物において、建造期間の短縮を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の洋上浮体構造物の推進システムは、推進機（例えば、スラスタやポッド型推進機）を駆動するための電動モータへの電力供給にのみ使用される推進機専用発電機を備えることを特徴としている。
【０００８】
推進機専用発電機は、例えば暴露甲板上または暴露甲板よりも上の甲板に設置される。推進機専用発電機は、例えば推進機毎に設けられる。推進機専用発電機からの電力を電動モータへと供給するための電源設備がユニット化されることが好ましく、電源設備には、例えば始動器（例えばインバータ、高調波抑制用変圧器などが含まれる）、配電盤の何れかが含まれる。ユニット化された電源設備を収容する筐体は、暴露甲板上または暴露甲板よりも上の甲板に設置されることが好ましい。
【０００９】
船尾下方に推進機を取り付けるための取付部として、箱型または円筒型構造体、あるいは開口部が設けられることが好ましい。取付部は、船体中心線上および船体中心線に対して線対称に配置されることが好ましい。船体中心線に対して線対称に配置される取付部は、船体中心線上に配置される取付部よりも船首側に配置されることが好ましい。更に、電動モータを取り外すための構造を備えることが好ましい。
【００１０】
本発明の洋上浮体構造物は、上記何れかの推進システムが搭載されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、推進システムを備える自航式の洋上浮体構造物において、建造期間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の推進システムが搭載された船体形洋上浮体構造物の構成を示す側面図である。
【図２】外付け推進機ユニットを取り付けるための船尾構造を示す船尾横断面である。
【図３】第１実施形態の推進システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態の推進システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】第３実施形態の推進システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図示された実施形態を参照して本発明に係る浮体式生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ）や浮体式貯蔵積出設備（ＦＳＯ）等の洋上浮体構造物の構成を説明する。図１は、第１実施形態の推進システムを搭載した、例えば船体形状を呈する洋上浮体構造物の側面図である。
【００１４】
第１実施形態において、洋上浮体構造物１０は、船体中央部に位置する貨物区画１３上方の暴露甲板１２Ａ上方に生産設備１４を備える。貨物区画１３よりも後方に位置する船尾部には、例えば船内発電機１６Ｇ等、船体および居住区の維持に関わる設備機器を設置する機関室１６が設けられ、その上方には例えば居住区用建造物１８が配置される。
【００１５】
また、居住区用建造物１８の後方の暴露甲板１２Ｂ上やその上に設置される甲板上（不図示）には、推進機専用発電機ユニット２０および推進機専用電源設備ユニット２２が、例えばレール２０Ａやスツール２２Ａ等の支持部材を介して設置される。船尾部船底近くの空間には、推進機駆動用電動モータ２４が配置され、推進機駆動用電動モータ２４の下方において船底下側には、旋回式推進機などの外付け推進機ユニット２６が取り付けられる。
【００１６】
図２は、船尾部の模式的な横断面図である。図２（ａ）は、外付け推進機ユニット２６を取り付ける前の状態を示し、図２（ｂ）は２基の外付け推進機ユニット２６を取り付ける場合の様子を示し、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の取り付け作業終了後の状態を示す。
【００１７】
図２（ａ）に示されるように、本実施形態では、船尾部船底に外付け推進機ユニット２６を取り付けるための取付部２８が予め複数設けられ、その上方の船尾部内に、取り付けられる外付け推進機ユニット２６の各々を駆動するための推進機駆動用電動モータ２４が各々配置される。図２の例では、船体中心線ＣＬ上に１基、船体中心線ＣＬに線対称に１基ずつ、合計３基の外付け推進機ユニット２６を取り付けるための取付部２８が外板に設けられているが、船体中心線ＣＬ上および船体中心線ＣＬに線対称に奇数個（例えば５個）の取付部が設けられていればよく、取付用の開口部を設ける代わりに船底に外付け推進機ユニット２６を取り付け可能とする箱型または円筒型の構造体を設ける構成とすることもできる。このとき取付部２８は、例えば船外の推進機ユニット２６を固定するための受台と、取付後に開放して推進駆動用電動モータや制御系統などと連結するための開口部からなる。
【００１８】
洋上浮体構造物１０の自航に必要な推進機出力は、係留方式が決定し、船体外側に設けられる係留装置の仕様が決定してから決定されるが、本実施形態では、予め想定される最大の推進機出力に合わせた数の取付部２８を船尾部に建造しておき、推進機出力決定後に、同推進機出力に合わせた数の外付け推進機ユニット２６を左右対称に取付部２８に装着する。図２（ｂ）、図２（ｃ）には、左右の取付部２８Ｌ、２８Ｒに外付け推進機ユニット２６が各々取り付けられ、推進機ユニット２６が取り付けられない中央（船体中心線ＣＬ上）の取付部２８Ｃの開口が、塞ぎ板３０によって塞がれる様子が示される。
【００１９】
なお、図示はされていないが推進機出力が１基の外付け推進機ユニット２６で十分であれば、中央の取付部２８Ｃにのみ外付け推進機ユニット２６を取り付けられ、左右の取付部２８Ｌ、２８Ｒの開口は塞ぎ板３０によって塞がれる。また、推進機出力が３基の外付け推進機ユニット２６を必要とするときには、全ての取付部２８Ｌ、２８Ｃ、２８Ｒに外付け推進機ユニット２６が取り付けられる。
【００２０】
図３は、第１実施形態の推進システム、および、その他の電源系設備の電気的な構成を示すブロック図である。
【００２１】
図３の左側には、機関室１６内に配置される電源系の構成が示される。機関室１６内には、船内発電機１６Ｇ、および船内発電機１６Ｇからの電力供給を受け、分電盤を含む負荷等に分配する配電盤１６Ｈなどが設置される。また、機関室１６内には、推進機駆動用電動モータ２４も設置される。
【００２２】
図３の右側には、機関室１６外に配置される電源系の構成が示される。例えば、船尾部暴露甲板１２Ｂ上には、推進機専用発電機ユニット２０および推進機専用電源設備ユニット２２が配置される。
【００２３】
本実施形態において、各推進システムは、船尾部に設置される１基の推進機専用発電機ユニット２０、１基の推進機専用電源設備ユニット２２、機関室１６内に設置される１基の推進機駆動用電動モータ２４、船尾船底に取り付けられる１基の外付け推進機ユニット２６により構成され、機関室１６内の船内電源系や生産設備に関わる電源系からは独立して構成される。図３では、左右１セット、合計２セットの推進システム１１Ｌ、１１Ｒが示される。
【００２４】
推進機専用発電機ユニット２０の各々は、１基の外付け推進機ユニット２６を駆動するのに必要な電力（約３，０００ｋＷ〜６，５００ｋＷ）を供給するための推進機専用発電機２０Ｇを筐体内に１基ずつ備え、推進機専用発電機２０Ｇで発電された電力は外付け推進機ユニット２６の駆動にのみ用いられる。また、船尾部に配置される推進機専用電源設備ユニット２２の各々には、推進機専用発電機ユニット２０で発電された電力を、推進機専用発電機ユニット２０に対応する外付け推進機ユニット２６へと供給するための電源設備が筐体内に設置される。図３に示される推進機専用電源設備ユニット２２では、筐体内に例えば配電盤２２Ｈや始動器２２Ｊ（例えばインバータ、高調波抑制用変圧器などが含まれる）が設置される。すなわち、推進機専用発電機ユニット２０の推進機専用発電機２０Ｇからの電力は、配電盤２２Ｈに供給され、始動器２２Ｊを介して推進機駆動用電動モータ２４へと供給される。
【００２５】
以上のように、第１実施形態によれば、推進専用の発電機を設け、推進システムを生産設備から分離することにより、生産設備の仕様決定、設計、製作の期間に影響されずに推進システムの設計・設置ができ、洋上浮体構造物全体の建造期間の短縮を図ることができる。
【００２６】
また、推進専用の発電機を採用することでシンプルな構成にでき、設計期間の短縮とコストの低減を図ることができ、先行設計や設備の調達や設備の流用なども行いやすい。
【００２７】
また、推進システムが、推進機毎のセットに分離されているため、当初から係留方式が決定していなくても、推進システムのセット数を変更することで係留方式による船体抵抗に対する推進出力の変化への対応が可能であり、係留方式の決定に影響されることなく、推進システムの設計・設置ができ、洋上浮体構造物全体の建造期間の短縮を図ることができる。更に、本実施形態によれば、洋上浮体構造物が操業地へ到着した後、推進装置が不要となる場合などに、不要な発電機ユニットや推進機ユニットを取り外すことができ、取り外したユニットを他のプロジェクトで再利用することも可能となる。
【００２８】
また、推進機専用発電機や推進機専用電源設備をユニット化することで、推進システムの数の変更や、洋上浮体構造物移送後の推進システムの取り外しも容易となる。なお、ユニット化された推進機専用発電機や推進機専用電源設備は、例えば共通台座上に配置、あるいは１つの建屋内に配置される。更に、外付け推進機ユニットを取り付けるための構造を複数予め船尾に設けておくことで、係留方式の変更にもより容易に対応が可能となる。なお、船尾に推進機駆動用電動モータを取り外すためのアイプレートやアイビーム、船外に引き抜くための開口などの構造を設けると、係留方式の変更時や、移送後に推進機駆動用電動モータの取り外しが容易になる。
【００２９】
図４は、第２実施形態の推進システム、および、その他の電源系設備の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３０】
第１実施形態では、全ての外付け推進機ユニットに対して専用の推進機専用発電機ユニットを設けたが、第２実施形態では、一部の外付け推進機ユニットに対してのみ専用の推進機専用発電機ユニットを設け、残りの外付け推進機ユニットには、船内発電機から電力を供給する。すなわち、第２実施形態では、例えば右側の推進システム１１Ｒは、第１実施形態と同様の構成を採用するが、左側の推進システム３２Ｌでは、推進機専用電源設備ユニット２２の配電盤２２Ｈに、船内発電機１６Ｇから電力供給を受ける配電盤１６Ｈから電力が供給される。なお、その他の構成に関しては、第１実施形態と同様である。
【００３１】
以上のように、第２実施形態においても、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、推進機専用発電機ユニットの数を減らすことができる。
【００３２】
図５は、第３実施形態の推進システムの電源系設備の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３３】
第１、２実施形態では、推進機専用電源設備ユニット２２の各々が配電盤２２Ｈを備えたが、第３実施形態では、各推進機専用発電機２０Ｇにおいて発電された電力は、共通の配電盤ユニット３４に供給され、各々始動器２２Ｊを備える推進機専用電源設備ユニット３６へと分配される。なおその他の構成は第１実施形態と同様である。また、第２実施形態と同様に、推進機ユニット２６に別途船体発電機からの電力を供給することもできる。
【００３４】
以上のように第３実施形態においても、第１実施形態と略同様の効果が得られる。
【００３５】
なお、推進機専用発電機ユニットおよび推進機専用電源設備ユニットの設置場所は、取り付け／取り外しが容易であれば、船尾部以外の場所でもよく、例えば貨物区画上方に配置されてもよい。
【００３６】
また、第１実施形態、第２実施形態において、推進機専用電源設備ユニットの配電盤のみを別ユニットとする構成とすることもできる。また、推進機専用発電機ユニットおよび船内発電機の双方から１台の推進機ユニットに同時に電力供給を行う、あるいは両者の間で切り替えて電力供給を行う構成とすることもできる。本実施形態では、船体形状を呈する洋上浮体構造物を例に説明を行なったが、本発明が適用可能な洋上浮体構造物は船体形に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１０  洋上浮体構造物
１３  貨物区画
１４  生産設備
１６  機関室
１６Ｇ  船内発電機
１８  居住区用建造物
２０  推進機専用発電機ユニット
２０Ｇ  推進機専用発電機
２２、３６  推進機専用電源設備ユニット
２２Ｊ  始動器
２２Ｈ  配電盤
２４  推進機駆動用電動モータ
２６  外付け推進機ユニット
２８、２８Ｃ、２８Ｌ、２８Ｒ  取付部
３０  塞ぎ板
３４  配電盤ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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