(57)【要約】【課題】天然ガスハイドレートペレット等の固体物を、洋上生産設備や輸送船等の複数の洋上浮体間で、海象によって生じる洋上浮体間における相対変位を吸収しながら、移送できる洋上オフローディング装置において、旋回部分を比較的小さくして、洋上浮体間の旋回方向の変位に対応可能で、且つ、旋回機構の小型化、駆動力の省力化、オフローディング装置全体の軽量化を図ることができる洋上オフローディング装置を提供する。【解決手段】第１洋上浮体側２０から、垂直方向搬送手段１１と水平方向搬送手段１２Ａ，１２Ｂを経由して搬送された固形物を伸縮性のシューター１３で落下させながら導いて、第２洋上浮体３０に移送するオフローディング装置１において、水平方向搬送手段１２Ａを配置した固定水平張出部１５ｂの先端側に設けた旋回水平張出部１５ｃを水平搬送手段の一部１２Ｂと共に、第１洋上浮体２０のヨウ方向に旋回可能に設ける。【選択図】図１
2008007071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１洋上浮体の甲板上に設けられた支柱部と、該支柱部の上部で洋上側に張り出した水平張出部とからなる支持部を備えると共に、前記支柱部に配置された垂直方向搬送手段と、前記水平張出部に配置された水平方向搬送手段と、前記第１洋上浮体と第２洋上浮体の間の相対変位を吸収する伸縮性を備えた蛇腹構造で形成したシューターとを有し、第１洋上浮体からの固形物を、前記垂直方向搬送手段と前記水平方向搬送手段により、前記シューターの上部に搬送し、該搬送した固形物を落下させながら前記シューターで前記第２洋上浮体側に導いて、前記第１洋上浮体から前記第２洋上浮体へ固形物を移送する洋上オフローディング装置であって、
前記水平張出部において固定水平張出部の先端側に設けた旋回水平張出部を前記水平搬送手段の一部と共に、前記第１洋上浮体のヨウ方向に旋回可能に設けたことを特徴とする洋上オフローディング装置。
【請求項２】
前記固形物が天然ガスハイドレ−トのペレット状固形物であり、前記第１洋上浮体が洋上生産設備であり、前記第２洋上浮体が輸送船であることを特徴とする請求項１記載の洋上オフローディング装置。
【請求項３】
前記垂直方向搬送手段を垂直コンベアで構成すると共に、前記水平方向搬送手段を第１水平コンベアと第２水平コンベアとで構成し、前記第１水平コンベアを前記固定水平張出部に配置し、前記第２水平コンベアを、前記旋回水平張出部に配置すると共に、前記第１水平コンベアで搬送される前記固形物を前記第２水平コンベア上に落下させて、前記固形物を第１水平コンベアと第２水平コンベア経由で前記シューターに導いて、前記第１洋上浮体から前記第２洋上浮体へ前記固形物を移送することを特徴とする請求項１又は２に記載の洋上オフローディング装置。
【請求項４】
前記旋回水平張出部を、シリンダ装置により能動的に旋回可能に形成すると共に、前記第１洋上浮体と前記第２洋上浮体との相対運動のデータを基に、前記旋回水平張出部から見た前記第２洋上浮体の長周期成分におけるヨウ方向変位角が小さくなるように前記旋回水平張出部の旋回を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洋上オフローディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスハイドレート洋上生産設備で生産した天然ガスハイドレートのペレット状固形物等の固体貨物を、洋上で輸送船に移送するための洋上オフローディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス資源として、最近、東南アジアやオセアニアに、小規模のガス田が集中的にあることが知られるようになったが、これらのガス田の殆どが海洋ガス田である。
【０００３】
この天然ガスの輸送に関しては、従来技術では、天然ガスを液状化した状態で、洋上生産設備（ＦＳＰＯ：Floating Production Storage Offloading system ）からシャトルと呼ばれる輸送船に移送し、この輸送船を港湾に移動して陸揚げする方式が考えられている。
【０００４】
これらのＬＮＧ等の液体貨物を移送する場合には、輸送船を洋上生産設備に係船し、貨物をオフローディングするが、移送対象が流体貨物であるため、パンタグラフ機構等を採用して移送と動揺吸収機構を兼用する配管やフレキシブルホースを採用したりしている。このパンタグラフ式の場合は、リンクの結合点にスイベルを採用することにより、パンタグラフ機構の簡略化を図っている。
【０００５】
これらの装置の一つに、洋上生産設備と輸送船との間にパイプラインを形成させるためのオフローディング接続装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、この比較的小規模の海洋ガス田においては、ガス田の直上の海面に洋上生産設備を配置して、採掘した天然ガスを洋上で直接、天然ガスと水とが所定の圧力及び温度条件下で固体として安定したシャーベット状の水和物であるハイドレート（ＮＧＨ：Natural Gas Hydrate ）にして、ペレット状固形物として取り扱うことにより、安全性、安定性及び輸送効率を高めることができる。  
【０００７】
天然ガスを洋上で直接ハイドレート化し、積み出すことにより、洋上で天然ガスハイドレートを生成して輸送する方式は、陸上まで天然ガスを移送し、陸上で天然ガスハイドレートを生成する方式に比べて、輸送コストを２０％程度削減できると見込まれている。
【０００８】
この天然ガスハイドレートの海上輸送においては、洋上生産設備で製造した天然ガスハイドレート貨物を、予定の運用条件下において安全かつ確実に効率良く輸送船に移送することが重要となる。この天然ガスハイドレートペレットのオフローディングにおいては、搬送物が固体貨物であるため、液体貨物搬送用のスイベル等を利用した管路やホース等を使用することができないので、固体搬送用の装置が必要となる。
【０００９】
この天然ガスハイドレートの搬送用装置として、スラリー化して輸送する荷揚げ装置や荷役方法が提案されている（例えば、特許文献２，特許文献３参照。）。また、スラリー化せずにペレット状で移送する荷役並びに輸送方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。また、一方で、石炭等のばら荷を輸送船から陸揚げするための荷役装置として多くのアンローダー装置が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【００１０】
しかしながら、これらの輸送方法においては、港湾内の岸壁や桟橋で荷役することを想定しており、波浪や風や潮流等の海象条件により、動揺する洋上生産設備から、この洋上生産設備と同様に動揺している輸送船に移送するという、洋上における移送を想定していない。そのため、これらの装置は、洋上オフローディングでは、移送元となる洋上生産設備と、移送先となる輸送船の相対運動や相対変位が、陸揚げの場合に比較して著しく大きくなり使用できないという問題がある。
【００１１】
例えば、全長３００ｍの洋上生産設備（ＦＰＳＯ）に、全長３００ｍの輸送船を係船し、有義波高４ｍ，周期８ｓの波、風速１０ｍ／ｓ，風向３０ｄｅｇの風、流速１ｋｔの潮流を想定した場合に、計算で、洋上生産設備の船尾と輸送船との相対変位は最大で、Ｘ方向０．９６ｍ，Ｙ方向２．８４ｍ，Ｚ方向１４．３４ｍとなっている。
【００１２】
これだけ、大きな相対変位を吸収できる装置は、従来技術の装置ではないため、新たに開発する必要があり、洋上生産設備（ＦＰＳＯ）と輸送船の間を、洋上生産設備側からＮＧＨペレットを受ける垂直コンベアと、この垂直コンベアで上昇されたＮＧＨペレットを受け入れ部で受けて先端部に搬送する水平コンベアと、この水平コンベアの先端部近傍に配置され、この水平コンベアで搬送されたＮＧＨペレットを落下させながら、輸送船側に導くシューターとを有した荷役装置で構成すると共に、このシューターを洋上生産設備と輸送船の間の相対変位を吸収する伸縮性を備えた蛇腹構造で形成して構成した洋上オフローディング装置が考えられ、既に、特願２００４−１９６７７５号にて提案されている。
【００１３】
しかしながら、洋上生産設備に係船された輸送船の振れ回りによる、洋上生産設備と輸送船との間の旋回方向の変位が生じるので、これに対応する必要がある。そのため、オフローディング装置全体を旋回可能に構成することも考えられるが、オフローディング装置全体の旋回では、旋回角が少なくて済むが、一方で、旋回可能な部分及びその重量が大きくなるため、旋回機構や旋回用の駆動装置が大きくなり、旋回用の駆動力も大きくなるという問題がある。  
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１４６４００号公報
【特許文献２】特開２００３−２８５７９２号公報
【特許文献３】特開２００３−１７１６７８号公報
【特許文献４】特開２００２−２２０３５３号公報
【特許文献５】特開平１１−４９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、天然ガスハイドレートペレット等の固体物を、洋上生産設備や輸送船等の複数の洋上浮体間で、海象によって生じる洋上浮体間における相対変位を吸収しながら移送できる洋上オフローディング装置において、ヨウ方向の旋回部分を比較的小さくして、洋上浮体間のヨウ方向の変位に対応可能で、且つ、旋回機構の小型化、旋回用駆動力の省力化、オフローディング装置全体の軽量化を図ることができる洋上オフローディング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の洋上オフローディング装置は、第１洋上浮体の甲板上に設けられた支柱部と、該支柱部の上部で洋上側に張り出した水平張出部とからなる支持部を備えると共に、前記支柱部に配置された垂直方向搬送手段と、前記水平張出部に配置された水平方向搬送手段と、前記第１洋上浮体と第２洋上浮体の間の相対変位を吸収する伸縮性を備えた蛇腹構造で形成したシューターとを有し、第１洋上浮体からの固形物を、前記垂直方向搬送手段と前記水平方向搬送手段により、前記シューターの上部に搬送し、該搬送した固形物を落下させながら前記シューターで前記第２洋上浮体側に導いて、前記第１洋上浮体から前記第２洋上浮体へ固形物を移送する洋上オフローディング装置であって、前記水平張出部において固定水平張出部の先端側に設けた旋回水平張出部を前記水平搬送手段の一部と共に、前記第１洋上浮体のヨウ方向に旋回可能に設けて構成する。
【００１７】
この構成によれば、洋上オフローディング装置の水平方向搬送手段を配置する水平張出部において固定水平張出部の先端側に設けた旋回水平張出部を水平方向搬送手段の一部と共に、第１洋上浮体のヨウ方向に旋回可能に設けているので、第１洋上浮体のヨウ方向に、水平方向搬送手段の先端を手動、好ましくは自動で旋回させて、水平方向搬送手段の先端を第２洋上浮体に略正対させることができる。
【００１８】
従って、両洋上浮体間の水平回転方向（ヨウ）の相対変位の内の長周期部分をこの旋回により吸収することができ、シューターによる吸収量を波の周期に対応する相対変位部分に対処できる量に減少することができる。その結果、水平回転方向の相対変位に対するシューターによる吸収量を大幅に軽減することができる。
【００１９】
しかも、この構成によれば、洋上オフローディング装置のオフローディング装置全体を旋回させる場合に比べて、可動部分が著しく小さくなるので、旋回機構が小さくなり、旋回用の駆動装置も小さくなる。従って、旋回用駆動力の省力化とオフローディング装置全体の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００２０】
そして、この洋上オフローディング装置は、前記固形物が天然ガスハイドレ−トのペレット状固形物であり、前記第１洋上浮体が洋上生産設備であり、前記第２洋上浮体が輸送船である場合に、特に、大きな効果を奏することができる。
【００２１】
また、上記の洋上オフローディング装置において、前記垂直方向搬送手段を垂直コンベアで構成すると共に、前記水平方向搬送手段を第１水平コンベアと第２水平コンベアとで構成し、前記第１水平コンベアを前記固定水平張出部に配置し、前記第２水平コンベアを、前記旋回水平張出部に配置すると共に、前記第１水平コンベアで搬送される前記固形物を前記第２水平コンベア上に落下させて、前記固形物を第１水平コンベアと第２水平コンベア経由で前記シューターに導いて、前記第１洋上浮体から前記第２洋上浮体へ前記固形物を移送するように構成すると、この構成により、水平方向搬送手段の先端側の一部を比較的単純な構成で旋回可能に構成することができる。
【００２２】
更に、上記の洋上オフローディング装置において、前記旋回水平張出部を、シリンダ装置により能動的に旋回可能に形成すると共に、前記第１洋上浮体と前記第２洋上浮体との相対運動のデータを基に、前記旋回水平張出部から見た前記第２洋上浮体の長周期成分におけるヨウ方向変位角が小さくなるように前記旋回水平張出部の旋回を制御するように構成すると、この構成により、第１洋上浮体のヨウ方向に、旋回水平張出部及び水平方向搬送手段の先端を自動で旋回させて、水平方向搬送手段の先端を第２洋上浮体に略正対させることができる。特に、両洋上浮体間の水平回転方向（ヨウ）の相対変位の内の長周期部分は予測し易いので、この自動旋回により吸収することができる。その結果、水平回転方向の相対変位に対するシューターによる吸収量を大幅に軽減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の洋上オフローディング装置によれば、洋上オフローディング装置のオフローディング装置全体を旋回させる場合に比べて、旋回部分を比較的小さくして、洋上浮体間の旋回方向の変位に対応可能で、且つ、旋回機構の小型化、駆動力の省力化、オフローディング装置全体の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明に係る洋上オフローディング装置の実施の形態について説明する。図１〜図４に示すように、この洋上オフローディング装置１は、第１洋上浮体である洋上生産設備２０から、第２洋上浮体である輸送船３０へ、固形物である天然ガスハイドレートペレット（以下、ＮＧＨペレットと称する。）を移送する装置である。
【００２５】
そして、第１洋上浮体である洋上生産設備２０は、図１及び図２に示すように、ＮＧＨ貨物倉２１の容積を大きくとるために、例えば、船首尾をカットアップした箱型バージ船型で形成され、損傷時の残存能力を踏まえて二重底、二重船側構造が採用される。なお、この二重構造部に生成水を受け入れるためのバラスト兼用のタンクが配置される。
【００２６】
この洋上生産設備２０の上甲板の下には船首機械室２３、貨物倉２１、船尾機械室２４が設けられ、また、上甲板上には居住設備２５、ＮＧＨ生成プラント２６、搬送装置である搬出側水平コンベア２２が、貯蔵設備である貨物倉２１から船尾部に向かって船長方向に延びるように設けられる。
【００２７】
また、この洋上生産設備２０の係留方式は海象条件及び貨物倉の容積効率を考慮して、図１及び図２に示すように、船首に外装式でターレットにヨーク係留されるので、安全を考慮し、居住設備２５が風上となる船首部に配置され、オフローディング装置１が船尾部に配置される。
【００２８】
また、輸送船３０は、ＮＧＨペレット輸送用として建造され、図１及び図２に示すように、ＮＧＨペレット用に船倉３３が船長方向に配置されると共に、船首部に受け入れ用垂直コンベア３１が配置され、更に、上甲板上に受け入れ用水平コンベア３２が配置される。この受け入れ用水平コンベア３２は、受け入れ用垂直コンベア３１の排出口３１ｂから船長方向に延びて、各船倉３３に届くように配置される。
【００２９】
そして、この洋上生産設備２０と輸送船３０の間の移送を行うための洋上オフローディング装置１は、ＮＧＨペレットを搬送する搬送装置からなる搬送部とこれらの搬送装置を支持する構造部とからなる。
【００３０】
図１〜図４に示すように、この洋上オフローディング装置１の構造部は、洋上生産設備２０の船尾の甲板上に設けられた支柱部１５ａと、この支柱部１５ａの上部において、船尾から後方に大きく張り出した固定水平張出部１５ｂとその先端側の旋回張出部１５ｃとからなるトラス構造の支持部１５で形成される。
【００３１】
そして、本発明においては、図３〜図７に示すように、この支持部１５の固定水平張出部１５ｂの先端側に設けた旋回水平張出部１５ｃを、洋上生産設備２０のヨウ方向（Ｙａｗ方向：静止時の水平回転方向）即ち、回転軸Ｃ周りに、所定の範囲内（例えば、後方から左右に±４５ｄｅｇ）で揺動即ち旋回できる構成にする。
【００３２】
この旋回水平張出部１５ｃは、図８及び図９に示すような上部旋回支持部１４ａと図１０及び図１１に示すような下部旋回支持部１４ｂとで、固定水平張出部１５ｂの先端側に支持される。この実施の形態の構造では、上部旋回支持部１４ａで上下方向の荷重を支持し、下部旋回支持部１４ｂで洋上生産設備２０の前後方向の荷重を支持し、これらの支持点が旋回中心Ｃとなる。
【００３３】
それと共に、図６に示すように、旋回水平張出部１５ｃの両脇部を油圧シリンダ１６で固定水平張出部１５ｂに支持し、この油圧シリンダ１６のロッドの伸縮により、旋回水平張出部１５ｃを能動的に旋回可能に構成する。この油圧シリンダ１６の制御装置は、洋上生産設備２０と輸送船３０の間の相対変位の計測値から、旋回水平張出部１５ｃと輸送船３０の間の旋回方向の相対変位を推定して、この相対変位が少なくなるように、油圧シリンダ１６のロッドの伸縮を制御する。
【００３４】
また、図３及び図４に示すように、搬送装置は、垂直方向搬送手段を垂直コンベア１１、１１（この実施の形態では一対）で構成し、水平方向搬送手段を第１水平コンベア（払い出しコンベア）１２Ａと第２水平コンベア１２Ｂとで構成する。また、洋上生産設備２０と輸送船３０の間の相対変位を吸収するために、十分な伸縮性を備えた蛇腹構造で形成されるシューター１３を設けて構成する。
【００３５】
この垂直コンベア１１は支持部１５の支柱部１５ａの内部に配置される。この垂直コンベア１１は、石炭搬送、木材チップ搬送、廃プラスチック搬送等に使用されるフランジ及びクリート（桟）付きのコンベア等の周知のコンベアで形成される。このコンベアは、主搬送ベルトの幅方向両側における表面に全長にわたって波形フランジを備えるともに、波形フランジ間の空間部を搬送方向に等間隔に仕切るクリートをベルト表面に備えて形成される。また、更に、垂直部でフランジ付きベルトからＮＧＨペレットがこぼれ出ないようにするため、くの字型のクリート（桟）を用いるか、あるいは、フランジ付きベルトは平ベルト（カバーベルト）でカバーされる。この平ベルトはフランジ付きベルトに同期させて動かされる。そして、この垂直コンベア１１は、洋上生産設備２０のコンベア２２側からＮＧＨペレットを受け渡され、垂直に揚げて、第１水平コンベア１２Ａに引き渡す。
【００３６】
そして、第１水平コンベア１２Ａは、固定水平張出部１５ｂに略水平に配置され、第２水平コンベア１２Ｂは第１水平コンベア１２Ａよりも一段低くなるように旋回水平張出部１５ｃに略水平に配置される。これらの第１及び第２水平コンベア１２Ａ，１２Ｂはトラフ型ベルトコンベアで形成される。また、これらの周囲は、天然ガスの漏出を防止するために、気密構造に構成され、また、温度保持のための保温対策や放熱防止対策が施される。
【００３７】
この第１水平コンベア１２Ａは、その受け入れ部１２Ａａが、垂直コンベア１１の排出口１１ｂの下側に、また、その先端部１２Ａｂが固定水平張出部１５ｂの先端部近傍となり、かつ、第２水平コンベア１２Ｂの受け入れ部１２Ｂａの上側になるように固定水平張出部１５ｂに略水平に配置される。
【００３８】
一方、第２水平コンベア１２Ｂは、その受け入れ部１２Ｂａが、第１水平コンベア１２Ａの排出部１２Ａｂの下部に配置され、また、その先端部１２Ｂｂは旋回水平張出部１５ｃの先端近傍でシューター１３の取付部１３ａに接続される。
【００３９】
この第１コンベア１２Ａは、垂直コンベア１１，１１で搬送されたＮＧＨペレットを、受け継いで、固定水平張出部１５ｂの先端側に搬送し、第２水平コンベア１２Ｂに受け渡す。第２水平コンベア１２Ｂは、受け取ったＮＧＨペレットを旋回水平張出部１５ｃの先端側のシューター１３の上部入口に搬送する。
【００４０】
そして、この旋回水平張出部１５ｃの先端部近傍、即ち、第２水平コンベア１２Ｂの先端部１２Ｂｂの下側に、シューター１３が吊り下げて設けられる。このシューター１３は、第２水平コンベア１２Ｂで搬送されたＮＧＨペレットを上部で受け入れて、落下させながら輸送船３０側の搬送装置である受け入れ側垂直コンベア３１に導く装置であり、その搬送路に蛇腹１３ｃを採用することにより、その上端と下端との間で、上下方向、左右方向、前後方向の３自由度を主に吸収し、更に４自由度目の軸方向の回転変位である捩じれも吸収する。この変位吸収機能により、両洋上浮体２０，３０の動揺による相対変位、特に大きな垂直方向の変位を吸収できる。また、蛇腹１３ｃで形成することにより、容易に気密性を保持できる。そして、図３のＡの部分で、輸送船３０側と接続する。
【００４１】
このシューター１３においては、捩じれを吸収し易くするため、図１２〜図１５に示すように、上端の旋回水平張出部１５ｃの先端に取り付けられる部分であるシューター１３の取付部１３ａと、下端の輸送船３０側に接続する部分である第１接続部１３ｂのそれぞれに、２組の自在継手からなるような回転継手、例えば、２軸ユニバーサルジョイント４１，４２，４３，４４が設けられる。これにより、シューター１３の軸方向に垂直な方向を回転軸とする回転を吸収する。また、シューター１３の軸方向を回転軸とする回転を許容する旋回継手４５，４６も設けられる。これにより、シューター１３の捩じれを吸収する。
【００４２】
また、両洋上浮体２０，３０の動揺による大きな相対変位に対して、シューター１３において局部的に大きな蛇腹１３ｃの変形が生じないように、蛇腹１３ｃ部分を複数個（図１２及び図１３では６個、図１４及び図１５では７個）のブロックに分割し、各ブロックの蛇腹１３ｃを中間継手１３ｅで接続する。この蛇腹１３ｃは通常は断面円形に形成されるが、他の断面形状であってもよい。また、この蛇腹１３ｃに関しても、必要に応じて２重構造等の放熱防止対策、静電気防止対策が取られる。
【００４３】
更に、シューター１３の自重により、上部と下部のブロックで、蛇腹１３ｃに作用する力特に垂直荷重が大きく異なるため、図１２及び図１３に示すようなパンタグラフ機構を用いたパンタグラフ式シューター１３Ａや、図１４及び図１５に示すようなワイヤー吊り機構を用いたワイヤー式シューター１３Ｂを採用する。
【００４４】
そして、パンタグラフ式シューター１３Ａの場合には、図１２及び図１３に示すように、パンタグラフ１３ｄを、蛇腹１３ｃを挟むように蛇腹１３ｃの外周部に２組取り付けて、各ブロック間の中間継手１３ｅの取付ピン部１３ｆにその交差部分を取り付ける。この上下方向の変位を吸収するパンタグラフ機構により、シューター１３Ａの伸縮にかかわらず、各蛇腹部１３ｃの変形量が同じになる。なお、シューター１３Ａを格納するために吊り上げワイヤー１３ｉが設けられている。
【００４５】
また、ワイヤー式シューター１３Ｂの場合には、図１４及び図１５に示すように、極端に上側の蛇腹１３ｃだけが伸びきらないようにするため、それぞれのブロックの蛇腹１３ｃに伸び止めワイヤー１３ｇを設ける。更に、シューター１３の使用中における相対変位に追従する効果を増すために、蛇腹１３ｃの最下端の周囲４カ所に緊張ワイヤー１３ｈを設け、テンションコンペンセーター、オートテンションウインチ等と同等の機構（図示しない）を用いて、この緊張ワイヤー１３ｈに一定のテンションを常時加える。
【００４６】
このワイヤー式では、パンタグラフ１３ｄを組み付けるための取付ピン部１３ｆが中間継手１３ｅに不要なため中間継手１３ｅの厚みを薄くできるため、重量を軽減でき、その分蛇腹１３ｃ部分を長くできるので、伸縮量を増加させることができる。
【００４７】
このワイヤー式シューター１３Ｂにおいては、図１４に示すように、シューター１３Ｂが縮んだ状態では、各ブロックの蛇腹１３ｃが収縮し、伸び止めワイヤー１３ｇは緩んだ状態であるが、図１５に示すように、シューター１３Ｂが伸びきった状態では、伸び止めワイヤー１３ｇが伸びきった状態で、各ブロックの蛇腹１３ｃの伸び量を制限する。そして、シューター１３Ｂが完全に伸びきらない状態、即ち、図１４と図１５の間の状態では、上部のブロックの蛇腹１３ｃは伸び止めワイヤー１３ｇで伸び量が制限された状態となるが、下部のブロックの蛇腹１３ｃは、伸びていない状態となる。
【００４８】
次に、この洋上オフローディング装置１によるＮＧＨペレットの移送について説明する。輸送船３０が洋上生産設備２０に、係留索により係船されると、洋上オフローディング装置１のシューター１３が格納位置から輸送船３０に降ろされ、シューター１３の下端の第１接続部１３ｂが、下端に設けたクランプ機構により、輸送船３０側の受け入れ側垂直コンベア３１の第２接続部３１ａに接続される。
【００４９】
この接続が完了すると、冷却天然ガスをこの洋上オフローディング装置１のＮＧＨペレットの搬送路内に送り、ＮＧＨペレットが通過する部分を予冷する。この予冷が終了した後、ＮＧＨペレットの搬送を開始する。
【００５０】
この洋上生産設備２０のＮＧＨ生成プラント２６で生成され、貯蔵設備である貨物倉２１に蓄えられたＮＧＨペレットが搬出用水平コンベア２２に載せられ、搬出用水平コンベア２２によって、ＮＧＨペレットが貨物倉２１から洋上オフローディング装置１の垂直コンベア１１、１１の下側に設けられた受け入れ部１１ａに搬送される。
【００５１】
垂直コンベア１１，１１の受け入れ部１１ａに搬送されたＮＧＨペレットは、垂直コンベア１１によって、支柱部１５の内部を上昇し、垂直コンベア１１，１１の上側に設けられた排出部１１ｂから、第１水平コンベア１２Ａの受け入れ部１２Ａａに受け渡される。固定水平張出部１５ｂに設けられた第１水平コンベア１２Ａでは、ＮＧＨペレットを受け入れ部１２Ａａから先端部１２Ａｂに搬送し、先端部１２Ａｂで第２水平コンベア１２Ｂの受け入れ部１２Ｂａに受け渡す。旋回水平張出部１５ｃに設けられた第２水平コンベア１２Ａでは、ＮＧＨペレットを受け入れ部１２Ｂａから先端部１２Ｂｂに搬送し、シューター１３に落とす。つまり、洋上生産設備２０側のオフローディング装置１の上部からシューター１３内を通して輸送船３０側の搬送装置３１へＮＧＨペレットを落下させる。
【００５２】
この第２接続部３１ａに導かれたＮＧＨペレットは、輸送船３０側の受け入れ側垂直コンベア３１により受け入れ側水平コンベア３２に移され、各船倉３３に搬送される。これにより、ＮＧＨペレットが、洋上生産設備２０の貨物倉２１から輸送船３０の船倉３３に移送される。
【００５３】
そして、このオフローディング時においては、洋上生産設備２０から見た輸送船３０の方位変化に従って、オフローディング装置１の支持部１５の固定水平張出部１５ｂの先端側の旋回水平張出部１５ｃをヨウ方向に手動又は自動により旋回させて、長周期漂流力に基づく長周期運動に起因する平均的な水平方位の変動を吸収する。
【００５４】
また、波周期に対応する洋上生産設備２０と輸送船３０の間のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の相対運動及び相対変位を、シューター１３の伸縮性により吸収する。また、水平回転変位は、シューター１３の伸縮性及びシューター１３の第１接続部１３ｂ等の回転継手により、シューター１３の下側の第１接続部１３ｂの運動変位や捩じれ等を吸収する。
【００５５】
そして、各船倉３３が一杯になって荷役が終了すると、シューター１３の下端の第１接続部１３ｂにおいて、クランプ機構を解除して、第２接続部３１ａと切り離す。このシューター１３の下端は蓋をし、輸送船３０から切り離した後は、ウインチ等により吊り上げワイヤーを巻き上げて、シューター１３を収縮させながら、格納位置まで引き上げて上昇させて、シューター１３を格納し、次の輸送船３０が来るまでの間、待機する。
【００５６】
一方、輸送船３０側では、シューター１３の第１接続部１３ｂを外した後は、受け入れ側垂直コンベア３１の第２接続部３１ａに蓋をし、更に、輸送船３０の洋上生産設備２０に対する係留を解いて、洋上生産設備２０から離れる。そして、この洋上生産設備２０における荷役を終了し、目指す港に向かって航行する。
【００５７】
そして、このオフローディング装置１では、洋上生産設備２０と輸送船３０の間の水平変位及び水平回転変位は、シューター１３の伸縮性及びシューター１３の第１接続部１３ｂ等の回転継手により吸収するが、水平回転変位の内の、長周期漂流力に基づく長周期運動に起因する、両浮体間の運動の過渡的な変位である相対的回転変位である、洋上生産設備２０から見た輸送船３０の方位変化は、オフローディング装置１の支持部１５の固定水平張出部１５ｂの先端の旋回水平張出部１５ｃのヨウ方向の揺動即ち旋回により吸収する。
【００５８】
また、輸送船３０側に取付けられたシューター１３の第１接続部１３ｂと旋回水平張出部１５ｃとの間の、Ｘ方向（洋上生産設備の静止時の船首方向）、Ｙ方向（洋上生産設備の静止時の左右方向）、Ｚ方向（静止時の上下方向、即ち、垂直方向）の各運動及び変位は、シューター１３の伸縮性により吸収する。
【００５９】
この構成によれば、洋上オフローディング装置１の水平方向搬送手段である第１水平コンベア１２Ａを配置する固定水平張出部１５ｂの先端側に設けた旋回水平張出部１５ｃを水平方向搬送手段の一部である第２水平コンベア１２Ｂと共に、洋上生産設備２０のヨウ方向に旋回可能に設けているので、洋上生産設備２０のヨウ方向に、第２水平コンベア１２Ｂの先端を自動で旋回させて、輸送船３０に略正対させることができる。即ち、旋回水平張出部１５ｃから見た輸送船３０の相対方位を略一定にすることができる。
【００６０】
従って、両洋上浮体２０，３０間の水平回転方向（ヨウ）の相対変位の内の長周期部分をこの旋回により吸収することができ、シューター１３による吸収量を波の周期に対応する相対変位部分に対処できる量に減少することができる。その結果、水平回転方向の相対変位に対するシューター１３による吸収量を大幅に軽減することができる。
【００６１】
しかも、この構成によれば、洋上オフローディング装置１のオフローディング装置全体を旋回させる場合に比べて、可動部分１５ｃが著しく小さくなるので、旋回機構１４ａ，１４ｂが小さくなり、旋回用の駆動装置１６も小さくなる。従って、旋回用駆動力の省力化とオフローディング装置１全体の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００６２】
次に、オフローディング装置１における変位の大きさやそれに対応したオフローディング装置１の主要寸法の計算例を示す。なお、この変位の大きさや主要寸法等は、洋上生産設備２０と輸送船３０や洋上オフローディング時の想定海象条件等によって変化するので、次に示す計算例は一例に過ぎない。
【００６３】
この計算において、洋上生産設備２０と輸送船３０の波浪中応答解析に、高次元境界要素法に基づく解析プログラム（著作権登録番号Ｐ第７７０４号−１）を使用し、横揺れ動揺に対する粘性減衰力を考慮するため、１０％の線形減衰係数を洋上生産設備２０と輸送船３０の両方にそれぞれ用いて、動揺応答解析を行った。
【００６４】
この動揺応答解析結果から、シューター１３の長さを固定した状態における、洋上生産設備２０側のシューター１３の下端の第１接続部１３ｂと、輸送船３０側の第２接続部３１ａとの動揺応答を求め、入射波の位相差を考慮して、両者の相対動揺解析を行った。なお、洋上生産設備２０と輸送船３０の間における流体力学的な相互干渉の影響は考慮していない。
【００６５】
洋上生産設備（ＦＰＳＯ）２０の大きさを、全長３００ｍ，幅６０ｍ，深さ３３ｍ、喫水１６ｍ、貨物容積２１８，０００ｍ3 とし、輸送船（シャトル）３０の大きさを全長３００ｍ，幅４６ｍ，深さ２４．５ｍ、喫水１４．５ｍ、貨物容積１７４，０００ｍ3 とした。
【００６６】
また、海象条件としては、有義波高４ｍ，周期８ｓの波、風速１０ｍ／ｓ，風向３０ｄｅｇの風、流速１ｋｔで方向９０ｄｅｇの定常流れの潮流で、水深５００ｍを想定し、洋上生産設備２０と輸送船３０を係留索による係船をした場合に、以下のような計算値が得られた。
【００６７】
緩係船された洋上生産設備２０と輸送船３０は、波周期での運動の他に長周期漂流力に基づく長周期運動が発生し、この長周期運動を含む運動の最大値はサージ（Ｓｕｒｇｅ）で１５．８ｍ，スエー（Ｓｗａｙ）で２ｍ，ヨー（Ｙａｗ）で７．８ｄｅｇであった。また、両洋上浮体２０，３０間の相対変位は、最大で、Ｘ方向０．９６ｍ，Ｙ方向２．８４ｍ，Ｚ方向１４．３４ｍ、満載時と軽荷時の喫水の差３．５ｍを考慮した場合には１７．８４ｍとなった。
【００６８】
そのため、洋上生産設備２０と輸送船３０の間は、接触を避けるためには水平方向に最小限１６ｍの間隔が必要となり、安全性を考慮すると、係留索は、最大変位の２倍〜３倍、即ち、３２〜４８ｍ程度が必要となった。また、洋上生産設備２０との接触を防ぐために、輸送船３０は常に微速後進状態を保つことが必要になった。そして、オフローディング装置１と輸送船３０との相対水平変位量は３ｍとなった。
【００６９】
また、洋上生産設備２０の波との出会角αを０ｄｅｇ，３０ｄｅｇ、輸送船３０の波との出会角βを０ｄｅｇ，±３０ｄｅｇ，±６０ｄｅｇと変化させた時のシューター１３の最大伸縮量は、α＝３０ｄｅｇ、β＝３０ｄｅｇの時に、波振幅２ｍに対して１４．５ｍとなった。
【００７０】
これらの解析結果を踏まえて、試設計すると、オフローディング装置１は、洋上生産設備２０と輸送船３０の接触を防ぐため、垂直コンベア１１の高さが約５０ｍ、第１水平コンベア１２Ａと第２水平コンベア１２Ｂの水平搬送距離が約６５ｍ、シューター１３の高さが、最短約１８ｍ，最長約３７ｍで、ストローク約１９ｍ程度となった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態の天然ガスハイドレートの洋上オフローディング装置と、洋上生産設備、輸送船の関係を示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の天然ガスハイドレートの洋上オフローディング装置の構成を示す側面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】支持部の水平張出部の先端側部分と旋回部の部分を示す側面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図５の底面図である。
【図８】上部旋回支持部を示す側面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】下部旋回支持部を示す側面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】パンタグラフ式シューターの短縮時の状態を示す側面図である。
【図１３】パンタグラフ式シューターの伸長時の状態を示す側面図である。
【図１４】ワイヤー式シューターの短縮時の状態を示す側面図である。
【図１５】ワイヤー式シューターの伸長時の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１    オフローディング装置
１１    垂直コンベア
１１ａ  受け入れ部
１２Ａ  第１水平コンベア
１２Ａａ  受け入れ部
１２Ａｂ  先端部
１２Ｂ  第２水平コンベア
１２Ｂａ  受け入れ部
１２Ｂｂ  先端部
１３    シューター
１３Ａ  パンタグラフ式シューター
１３Ｂ  ワイヤー式シューター
１４ａ  上部旋回支持部
１４ｂ  下部旋回支持部
１５    支持部
１５ａ  支柱部
１５ｂ  固定水平張出部
１５ｃ  旋回水平張出部
１６    シリンダ装置
２０    洋上生産設備
２１    ＮＧＨ貨物倉
２２    搬出側水平コンベア
３０    輸送船    
３１    受け入れ側垂直コンベア
３２    受け入れ側水平コンベア
３３    船倉
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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