(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンツーンと、前記ポンツーンの上側に配置されるデッキと、前記デッキを前記ポンツーンに対して支持する複数のコラムと、を含む本体；
前記本体を海底に対して支持する複数のテンドン；
前記各テンドンのフェイルの可否を検出するセンサ部；
前記各テンドンをフェイルさせるフェイル部；及び
前記センサ部の測定結果に基づいて前記フェイル部の動作を制御する制御部を含み、
前記複数のテンドンは、前記ポンツーンの外周面に沿って等間隔に配置され、
前記制御部は、
前記センサ部の測定結果に基づいて、ある１つのテンドンがフェイルしたと判断される場合、フェイルしたテンドンと反対方向に位置する他のテンドンのフェイルを命令する、半潜水式海洋構造物。
【請求項２】
前記本体には、側方向に延長され、相互対称構造を有するように配置される複数の延長部材が形成され、
前記複数のテンドンは、相互対称構造を有するように前記複数の延長部材に支持される、請求項１に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項３】
前記センサ部は、
前記各テンドンの張力を測定する複数の張力センサを含み、
前記制御部は、
前記複数の張力センサのうちのある１つの張力センサの測定値が設定値以下であると、当該張力センサに対応するテンドンがフェイルしたと判断する請求項１に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項４】
前記センサ部は、
前記本体のトリム角（ｔｒｉｍ  ａｎｇｌｅ）またはヒール角（ｈｅｅｌ  ａｎｇｌｅ）を測定する傾斜センサをさらに含み、
前記制御部は、
前記傾斜センサの測定値が設定値以上であり、前記複数の張力センサのうちのある１つの張力センサの測定値が設定値以下であると、当該張力センサに対応するテンドンがフェイルしたと判断する請求項３に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項５】
前記フェイル部は、前記各テンドンを前記本体に対してクランプする複数のクランプ装置を含み、
前記制御部は、前記センサ部の測定結果に基づいて前記クランプ装置のクランプ動作を制御する請求項１に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項６】
前記制御部は、
前記センサ部の測定結果に基づいてある１つのテンドンがフェイルしたと判断される場合、フェイルしたテンドンと反対方向に位置する他のテンドンに対応するクランプ装置のクランプ動作を解除する請求項５に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項７】
前記各クランプ装置は、
複数のクランプユニットを含み、
前記制御部は、
前記複数のクランプユニットのクランプ動作を順次解除する請求項５に記載の半潜水式海洋構造物。
【請求項８】
前記各テンドンには、
対応するクランプ装置のクランプ解除動作時に、前記各テンドンが前記本体に設けられたポーチから離脱することを防止するストッパが形成される請求項５に記載の半潜水式海洋構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半潜水式海洋構造物（Ｓｅｍｉ−ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ  ｍａｒｉｔｉｍｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、海底油田またはガス田に対する試錐作業または生産作業を行うために、半潜水式海洋構造物であるＴＬＰ（Ｔｅｎｓｉｏｎ  Ｌｅｇ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ）が活発に使用されている。
【０００３】
従来のＴＬＰは、ポンツーン（ｐｏｔｏｏｎ）とコラム（ｃｏｌｕｍｎ）等から構成された船体（ｈｕｌｌ）、及び船体を海底に対して支持するテンドン（Ｔｅｎｄｏｎ）で形成される。
【０００４】
試錐や生産作業は、船体から海底に延長されるライザー（ｒｉｓｅｒ）を介して行われるが、作業安全性の側面から船体の動きを最小化する必要がある。
【０００５】
しかし、海上に浮遊する半潜水式海洋構造物の船体には潮流または波等の外乱が作用し、船体に側方向の運動を生じさせる。このような側方向の運動が過度になると、ライザーが破損する等作業が困難となる。
【０００６】
最近には外乱に対する動きを最小化でき、または容易に制御できる技術の開発が活溌に行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施例は、外乱の影響をより少なく受ける構造を有する半潜水式海洋構造物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によれば、ポンツーンと、上記ポンツーンの上側に配置されるデッキと、上記デッキを上記ポンツーンに対して支持する複数のコラムとを含む本体；及び、上記本体を海底に対して支持する複数のテンドンを含み、上記複数のテンドンは、上記ポンツーンの外周面に沿って等間隔に配置される、半潜水式海洋構造物が提供されることができる。
【０００９】
上記本体には、側方向に延長され、相互対称構造に配置される複数の延長部材が形成され、上記複数のテンドンは、相互対称構造を有するように上記複数の延長部材に支持されることができる。
【００１０】
上記半潜水式海洋構造物は、上記各テンドンのフェイルの可否を測定するセンサ部；上記各テンドンをフェイルさせるフェイル部；及び上記センサ部の測定結果に基づいて上記フェイル部の動作を制御する制御部をさらに含むことができる。
【００１１】
上記制御部は、上記センサ部の測定結果に基づいて、ある１つのテンドンがフェイルしたと判断される場合、フェイルしたテンドンと反対方向に位置する他のテンドンのフェイルを命令することができる。
【００１２】
上記センサ部は、上記各テンドンの張力を測定する複数の張力センサを含み、上記制御部は、上記複数のセンサのうちのある１つの張力センサの測定値が設定値以下であると、当該張力センサに対応するテンドンがフェイルしたと判断することができる。
【００１３】
上記センサ部は、上記本体のトリム角（ｔｒｉｍ  ａｎｇｌｅ）またはヒール角（ｈｅｅｌ  ａｎｇｌｅ）を測定する傾斜センサをさらに含み、上記制御部は、上記傾斜センサの測定値が設定値以上であり、上記複数の張力センサのうちのある１つの張力センサの測定値が設定値以下であると、当該張力センサに対応するテンドンがフェイルしたと判断することができる。
【００１４】
上記フェイル部は、上記各テンドンを上記本体に対してクランプする複数のクランプ装置を含み、上記制御部は、上記センサ部の測定結果に基づいて上記クランプ装置のクランプ動作を制御することができる。
【００１５】
上記制御部は、上記センサ部の測定結果に基づいて、ある１つのテンドンがフェイルしたと判断されると、フェイルしたテンドンと反対方向に位置する他のテンドンに対応するクランプ装置のクランプ動作を解除することができる。
【００１６】
上記各クランプ装置は、複数のクランプユニットを含み、上記制御部は、上記複数のクランプユニットのクランプ動作を順次解除することができる。
【００１７】
上記各テンドンには、対応するクランプ装置のクランプ解除動作時に、上記各テンドンが上記本体に設けられたポーチから離脱することを防止するストッパを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す、側面から見た図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を上側から見た図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の運用システムの一例を示す図である。
【図５】図４に示された構成の一配置例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を上側から見た図である。
【図８】本発明の第３実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図である。
【図９】本発明の第４実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。
【００２０】
本発明を説明するに当たって、係る公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を却って不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
以下に、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す、側面から見た図であり、図２は、本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を示す斜視図であり、図３は、本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を上側から見た図である。
【００２３】
図１から図３を参照すると、半潜水式海洋構造物１００は、本体１１０と、テンドン（Ｔｅｎｄｏｎ）１３０とを含む。
【００２４】
半潜水式海洋構造物１００は、海上での原油やガス等の試錐または生産作業を行う。
【００２５】
本体１１０は、半潜水式構造物であって、ポンツーン１１１と、デッキ１１２と、コラム１１３と、を含む。
【００２６】
ポンツーン１１１は、浮力体であって、水面の下に位置することができる。ポンツーン１１１には、バラストタンク（図示せず）が設けられ、浮力を調整することが可能である。
【００２７】
本実施例においてポンツーン１１１は、円形のリング状を有する。この場合、ポンツーン１１１は、どんな方向の外乱に対しても、外乱によりポンツーン１１１に作用する荷重を効果的に分散でき、本体１１０の側方向の動きを効果的に低減することができる。そしてポンツーン１１１は、どんな方向の外乱に対しても一貫して予測可能な挙動を示すので、本体１１０の姿勢制御が容易となる。
【００２８】
デッキ１１２は、水面の上に位置する。
【００２９】
デッキ１１２には、試錐設備または生産設備等の各種装備１１５が搭載される。
【００３０】
ポンツーン１１１とデッキ１１２との間にコラム１１３が介在される。コラム１１３は、デッキ１１２とポンツーン１１１とを相互連結し、ポンツーン１１１に対してデッキ１１２を支持する。コラム１１３は、複数設けられることができる。
【００３１】
テンドン１３０は、本体１１０を海底（図示せず）に対して支持する。
【００３２】
本体１１０には、ポーチ（Ｐｏｒｃｈ）１４０が形成される。ポーチ１４０は、テンドン１３０を支持するための構造であって、本体１１０の表面に形成される。一例として、ポーチ１４０は、ポンツーン１１１の一側面に形成できるが、これに限定されることはない。
【００３３】
テンドン１３０は、複数設けられることができる。
【００３４】
本実施例において複数のテンドン１３０は、円形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように本体１１０に支持される。この場合、複数のテンドン１３０のうちのいずれか１つがフェイル（ｆａｉｌ）すると、フェイルしたテンドンとは反対方向に位置するテンドンをフェイルさせ、本体１１０の姿勢を均衡に維持することができる。
【００３５】
ここで、「テンドン１３０がフェイルした」とは、テンドン１３０の張力がゼロである状態だけではなく、テンドン１３０の張力が、本体１１０を海底に対して支持するために必要な最小張力に及ばない状態等を意味する。
【００３６】
本実施例においてテンドン１３０は、偶数設けられることができる。ここで、テンドン１３０は、図２に示すように８個であってもよいが、これに限定されることはない。偶数のテンドン１３０は、円形のリング状を有するポンツーン１１１の外周面に沿って等間隔に配置される。
【００３７】
上記のような配置により、複数のテンドン１３０は、円形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように本体１１０に支持されることができる。この場合、複数のテンドン１３０のうちのいずれか１つがフェイルすると、フェイルしたテンドンと反対方向に位置するテンドンをフェイルさせて、本体１１０の姿勢を均衡に維持することができる。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施例に係る半潜水式海洋構造物の運用システムの一例を示す図であり、図５は、図４に示されている構成の一配置例を示す図である。図４及び図５を参照すると、半潜水式海洋構造物１００は、センサ部１５０と、フェイル部１６０と、制御部１７０と、をさらに含むことができる。
【００３９】
センサ部１５０は、各テンドン１３０のフェイルの可否を測定することができる。
【００４０】
センサ部１５０は、各テンドン１３０の張力を測定する張力センサ１５１を含むことができる。張力センサ１５１により測定した測定値は、後述する制御部１７０に伝送されることができる。
【００４１】
フェイル部１６０は、テンドン１３０をフェイルさせる。フェイル部１６０は、各テンドン１３０をフェイルさせるフェイル装置を含むことができる。
【００４２】
フェイル装置は、テンドン１３０を切断する切断装置であることができる。切断装置は、テンドン１３０を完全に切断してフェイルさせる。一例として、切断装置は、レーザまたはウォータジェット等を用いて対象物を切断する、公知の装置であってもよい。
【００４３】
またはフェイル装置は、テンドン１３０が張力を維持できるように、テンドン１３０の一部を固定させる複数のクランプ装置１６１であることができる。クランプ装置１６１の固定を解除すると、テンドン１３０がフェイルする。
【００４４】
複数のクランプ装置１６１は、各テンドン１３０を本体１１０に対してクランプすることができる。各クランプ装置１６１がクランプ動作すると、対応するテンドン１３０は本体１１０に対して固定支持されることができ、クランプ動作が解除されると、これに対応するテンドン１３０はフェイル状態になることができる。
【００４５】
クランプ装置１６１は、油圧または空圧方式により動作できるが、これに限定されることはない。
【００４６】
クランプ装置１６１は、図５に示すように、対応するポーチ１４０の内部で、対応するテンドン１３０をクランプするように提供されることができる。ここでテンドン１３０は、図５に示すように、テンドン胴体１３１と、テンドン胴体１３１から上側へ延長された延長部１３３とで構成されることができる。この場合、クランプ装置１６１は、ポーチ１４０を貫通するテンドン１３０の延長部１３３をクランプすることができる。
【００４７】
上記のフェイル装置は、後述する制御部１７０の命令により作動し、テンドン１３０をフェイルさせる。
【００４８】
制御部１７０は、センサ部１５０の測定結果に基づいてフェイル部１６０の動作を制御する。
【００４９】
制御部１７０は、センサ部１５０の測定結果に基づいて、ある１つのテンドンがフェイルしたと判断されると、フェイルしたテンドンとは反対方向に位置する他のテンドンのフェイルを命令する。制御部１７０のフェイル命令は、フェイル対象となるテンドンに対応するフェイル装置に伝達される。命令信号の伝達を受けたフェイル装置は、フェイル対象となるテンドンをフェイルさせる。
【００５０】
フェイル装置がクランプ装置１６１である場合、制御部１７０は、センサ部１５０の測定結果に基づいてクランプ装置１６１のクランプ動作を制御することができる。
【００５１】
制御部１７０は、センサ部１５０の測定結果に基づいて、ある１つのテンドンがフェイルしたと判断されると、フェイルしたテンドンとは反対方向に位置する他のテンドンに対応するクランプ装置のクランプ動作を解除する。
【００５２】
制御部１７０のクランプ動作の解除命令は、その命令の対象となるテンドン１３０に対応するクランプ装置１６１に伝達される。命令信号の伝達を受けたクランプ装置１６１は、フェイル対象となるテンドン１３０に対するクランプ動作を解除する。
【００５３】
このように、センサ部１５０、フェイル部１６０及び制御部１７０は、多数のテンドン１３０のうちの一部がフェイルしても自動で本体１１０の姿勢を均衡に維持する。
【００５４】
一方、センサ部１５０は、本体のトリム角またはヒール角を測定する傾斜センサ１５５をさらに含むことができる。このとき、制御部１７０は、傾斜センサ１５５の測定値が設定値以上であり、複数の張力センサ１５１のうちの１つの張力センサの測定値が設定値以下であると、当該張力センサに対応するテンドンがフェイルしたと判断することができる。
【００５５】
このように張力センサ１５１と傾斜センサ１５５とをともに使用すれば、テンドン１３０のフェイルの可否をより正確で効果的に判断することができる。
【００５６】
一方、クランプ装置１６１は、対応するテンドン１３０をクランプする複数のクランプユニット１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄを含むことができる。複数のクランプユニット１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄは、同一のテンドン１３０に沿って上下方向に離隔して配置されることができる。
【００５７】
制御部１７０は、クランプ装置１６１を構成する複数のクランプユニット１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄのクランプ動作を順次解除することができる。
【００５８】
これに関連して、テンドン１３０に対するクランプ動作が急に行われる初期には、本体の急激な動揺が瞬間的に発生することがある。この場合、制御部１７０は、クランプ装置１６１を構成する複数のクランプユニット１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄのクランプ動作を順次解除すれば、上記のような本体１１０の瞬間的な動揺を効果的に防止することができる。
【００５９】
一方、テンドン１３０にはストッパ１３５を設けることができる。ストッパ１３５は、クランプ装置１６１の解除動作時に、テンドン１３０が、本体１１０に形成されているポーチ１４０から離脱することを防止する。例えば、ストッパ１３５は、ポーチ１４０を貫通し、上方に露出されているテンドン１３０の上端部に設けられることができる。
【００６０】
ストッパ１３５は、ポーチ１４０の上端部にかかる構造を有することができる。このストッパ１３５は、クランプ装置１６１の解除動作時に、テンドン１３０が自重によりポーチ１４０から下に抜けて離脱することを防止する。
【００６１】
図６は、本発明の第２実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図であり、図７は、本発明の第２実施例に係る半潜水式海洋構造物の一部を上側から見た図である。
【００６２】
図６及び図７を参照すると、本実施例に係る半潜水式海洋構造物２００は、本体１１０と、延長部材１２０と、テンドン１３０と、を含む。
【００６３】
本実施例に係る半潜水式海洋構造物２００は、延長部材１２０を媒介にしてテンドン１３０が本体１１０に支持されるということから、先立つ実施例に係る海洋構造物（図１の１００参照）と異なる。
【００６４】
延長部材１２０は、本体１１０から側方向へ延長される。一例として延長部材１２０は、図６及び図７に示すように、ポンツーン１１１から側方向へ延長されることができる。
【００６５】
延長部材１２０は、ボックス形状を有することができる。この場合、延長部材１２０は、本体１１０に追加的な浮力を提供する。
【００６６】
延長部材１２０には、ポーチ１４０が形成される。ポーチ１４０は、テンドン１３０を支持するための構造であって、延長部材１２０の一側面に形成されることができる。
【００６７】
延長部材１２０は、複数提供される。
【００６８】
本実施例において複数のテンドン１３０は、円形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように、複数の延長部材１２０に支持される。この場合、複数のテンドン１３０のうちのいずれか１つがフェイルすると、フェイルしたテンドンとは反対方向に位置するテンドンをフェイルさせて、本体１１０の姿勢を均衡に維持することができる。
【００６９】
本実施例において延長部材１２０は、偶数提供されることができる。一例として、延長部材１２０は、図７に示すように８個であってもよいが、これに限定されることはない。このような偶数の延長部材１２０は、円形のリング状を有するポンツーン１１１の外周面に沿って等間隔に配置される。
【００７０】
上記のように配置することにより、テンドン１３０は、円形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように、延長部材１２０に支持されることができる。この場合、複数のテンドン１３０のうちのいずれか１つがフェイルすると、フェイルしたテンドンとは反対方向に位置するテンドンをフェイルさせて本体１１０の姿勢を均衡に維持することができる。
【００７１】
図８は、本発明の第３実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図である。図８を参照すると、本実施例に係る半潜水式海洋構造物３００は、ポンツーン１１１の形状が、先立つ実施例に係る半潜水式海洋構造物（図３の１００参照）と異なる。
【００７２】
本実施例において、ポンツーン１１１は、正八角形のリング状を有する。この場合、ポンツーン１１１は、外乱によりポンツーン１１１に作用する荷重を効果的に分散でき、本体１１０の側方向の動きを効果的に低減することができる。そしてポンツーン１１１は、外乱の方向に影響を大きく受けずに一貫して予測可能な挙動を示すので、本体１１０の姿勢制御が容易となる。
【００７３】
本実施例において複数のテンドン（図示せず）は、ポンツーン１１１のそれぞれの角に配置されることができる。これのために、テンドンを支持するポーチ１４０は、図８に示すように、ポンツーン１１１の角に配置される。この場合、複数のテンドンは、正八角形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造になるように配置され、相互等間隔に配置されることができる。
【００７４】
図９は、本発明の第４実施例に係る半潜水式海洋構造物を示す図である。図９を参照すると、本実施例に係る半潜水式海洋構造物４００は、ポンツーン１１１の形状が、先立つ実施例に係る半潜水式海洋構造物（図７の２００参照）と異なる。
【００７５】
本実施例においてポンツーン１１１は、正八角形のリング状を有する。この場合、ポンツーン１１１は、外乱によりポンツーン１１１に作用する荷重を効果的に分散でき、本体１１０の側方向の動きを効果的に低減することができる。そしてポンツーン１１１は、外乱の方向に影響を大きく受けずに一貫して予測可能な挙動を示すので、本体１１０の姿勢制御が容易となる。
【００７６】
本実施例において複数の延長部材１２０は、それぞれポンツーン１１１の角に配置される。この場合、延長部材１２０の一側面に設けられるポーチ１４０は、正八角形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように配置され、相互等間隔に配置されることができる。この場合、ポーチ１４０により支持されるテンドン（図示せず）は、正八角形のリング状のポンツーン１１１の中心Ｃを基準にして相互対称構造を有するように配置され、相互等間隔に配置されることができる。
【００７７】
一方、先立つ実施例では、ポンツーン１１１が正八角形のリング状を有していると説明したが、これは例示に過ぎず、十角形以上の正偶数角形のリング状を有することができることは勿論である。
【００７８】
以上、本発明の実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加等により本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の実施例によれば、円形のリング状または八角以上の正偶数角形のリング状を有するポンツーンは、どんな方向の外乱に対しても外乱によりポンツーンに作用する荷重を効果的に分散でき、本体の側方向の動きを効果的に低減することができる。
【００８０】
さらに、円形のリング状または八角以上の正偶数角形のリング状を有するポンツーンは、外乱の方向に対して影響を大きく受けずに一貫して予測可能に挙動するため、本体の姿勢を容易に制御することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００、２００、３００、４００  半潜水式海洋構造物
１１０    本体
１１１    ポンツーン
１１２    デッキ
１１３    コラム
１１５    各種装備
１２０    延長部材
１３０    テンドン
１３１    テンドン胴体
１３３    延長部
１３５    ストッパ
１４０    ポーチ
１５０    センサ部
１５１    張力センサ
１５５    傾斜センサ
１６０    フェイル部
１６１    クランプ装置
１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄ    クランプユニット
１７０    制御部
【図１】
0006548740.tif 000002
【図２】
0006548740.tif 000003
【図３】
0006548740.tif 000004
【図４】
0006548740.tif 000005
【図５】
0006548740.tif 000006
【図６】
0006548740.tif 000007
【図７】
0006548740.tif 000008
【図８】
0006548740.tif 000009
【図９】
0006548740.tif 000010