海洋コンクリート構造物（またはコンクリート・オフショア構造物）は、海洋環境で使用される鉄筋コンクリート製の構造物です。石油・ガスの生産・貯蔵において、鉄鋼製の構造物と同様の用途で使用されます。最初のコンクリート製石油プラットフォームは、 1973年にフィリップス・ペトロリアム社によって北海のエコフィスク油田に設置され、海洋建設業界の重要な部分を占めるようになりました。それ以来、少なくとも47基の主要なコンクリート製オフショア構造物が建設されてきました。
コンクリート製海洋構造物は、石油産業において、原油や天然ガスの掘削、採掘、貯蔵設備として主に利用されています。これらの大型構造物には、石油やガスの掘削や採掘に使用される機械や設備が収容されています。[1]コンクリート製海洋構造物は石油・ガス産業における用途に限定されるものではなく、いくつかの概念研究では、特に水深が深い場合、洋上風力タービンのコンクリート支持構造物は、より一般的な鋼構造物と比較して競争力があることが示されています。
状況に応じて、プラットフォームは海底に固定されるか、人工島で構成されるか、あるいは浮体式となる。一般的に、海洋コンクリート構造物は固定式と浮体式に分類される。固定式構造物は主にコンクリート重力式構造物（CGS、ケーソン型とも呼ばれる）として建設され、荷重は土圧として最上層に直接作用する。ケーソンは建設中および曳航中に浮力を提供し、操業段階では基礎構造としても機能する。さらに、ケーソンは石油やその他の液体の貯蔵容積としても使用される。[1] 浮体ユニットは、アンカーされたワイヤーまたはチェーンによってスプレッド係留パターンで所定の位置に保持される。これらのシステムの剛性が低いため、固有振動数が低く、構造物は6自由度すべてで移動することができる。浮体ユニットは、原油の生産・貯蔵・積出設備（FSO）、または液化天然ガス（LNG）のターミナルとして利用される。より最近の開発では、コンクリート製の海底構造物がある。[1]
コンクリート製の海洋構造物は、耐久性が高く、メンテナンスの手間が少ない材料で造られており、過酷な環境や極寒の環境（氷河地帯や地震地帯など）にも適しています。[1]重い上部構造物を設置でき、貯蔵能力を備えた設計が可能で、軟弱地盤にも適しており、水深150m以上の場合も経済的です。重力式プラットフォームのほとんどは、基礎面積が大きく重量が非常に重いため、追加の固定は必要ありません。[1]
固定構造
1970年代以降、固定式コンクリートプラットフォームの設計がいくつか開発されてきました。これらの設計のほとんどに共通するのは、基礎ケーソン（通常は石油貯蔵用）と、上部構造物を運ぶために水面を貫通する立坑です。立坑には通常、荷下ろし、掘削、揚水、バラスト積み込みのためのユーティリティシステムが設置されています。[要出典]
重力式コンクリート製洋上プラットフォームは、ほとんどの場合、垂直姿勢で建設されます。これにより、デッキガーダーや機器を陸上で設置し、その後、構造物全体を設置場所まで輸送することが可能になります。
最も一般的なコンクリートの設計は以下のとおりです。[引用が必要]
- Condeep（1列、2列、3列、または4列）
- ANDOC（4列）
- 海上タンク（2列または4列）
- CGドリス
- アラップコンクリート重力式基礎構造 (CGS)
コンディープタイプ
コンディープとは、オラフ・モー[2]が発明し、ノルウェーのノルウェー建設業者によって製造された石油プラットフォーム用の重力式基礎構造の一種である。コンディープは通常、コンクリート製の石油貯蔵タンクの基礎から成り、そこから1つ、3つ、または4つのコンクリート製の立坑が立ち上がっている。オリジナルのコンディープは常に海底にあり、立坑は海面から約30メートルまで上昇する。プラットフォームのデッキ自体は建設の一部ではない。コンディープ・プラットフォームのブレントB（1975年）とブレントD（1976年）は、シェルが運営するブレント油田の水深142メートル用に設計された。その主要部分は貯蔵タンク（直径約100メートル、高さ56メートル、直径20メートルの円筒形コンパートメント19個で構成）である。セルのうち3つは、表面で先細りになり、鋼鉄デッキを支えるシャフトに延長されている。タンクは、運用段階では原油の貯蔵庫として使用される。コンディープ型プラットフォームの中で最大規模のものには、トロルAプラットフォームとガルファクスCプラットフォームがあります。トロルAプラットフォームは4年かけて建造され、1995年に稼働開始しました。トロル油田はノルスク・シェルが開発し、1996年からはスタトイルが操業しています。[3]コンディープ・プラットフォーム の詳細な概要については、別の記事で説明しています。
コンクリート重力式基礎構造（CGBS）は、1970年代後半から1990年代半ばにかけて北海に設置された第一世代のコンディープ掘削・生産プラットフォームの発展型です。CGBSには石油貯蔵施設はなく、上部構造の設置は現場でフロートオーバー接合方式で行われます。現在進行中の[時期？ ]、または最新のプロジェクトは以下のとおりです。 [要出典]
- サハリン IIプラットフォーム (ピルトゥン・アストフスコエ B (PA-B) プラットフォームおよびルンスコエ (LUN-A) プラットフォーム)
CG DORISタイプ
北海における最初のコンクリート重力式プラットフォームは、ノルウェー海域に設置されたCG DORISプラットフォーム、エコフィスク・タンクでした。この構造は海島に似た形状をしており、周囲を多孔防波堤で囲まれています（Jarlan特許）。フランスのCG DORIS（Compagnie General pour les Developments Operationelles des Richesses Sous-Marines）グループが提案したプレストレスト・ポストテンション・コンクリート製の「島」構造は、コストと運用上の理由から採用されました。DORISは構造設計を担当するゼネコンであり、コンクリート設計はDORISに代わってEurope-Etudesが作成・監修しました。CG DORIS設計のその他の例としては、フリッグ・プラットフォーム、ニニアン・セントラル・プラットフォーム、シュヴェーデネック・プラットフォームなどがあります。[要出典] この設計は、海底に設置された大型のケーソンが一体化したモノリシック構造で、これがデッキの基礎となります。単一の主脚は、いわゆる「ジャーラン穴」が開けられた外側の砕波壁に囲まれています。この砕波壁は波を分散させ、その力を弱めることを目的としています。
マカルパイン/シータンク
このデザインはコンディープタイプと非常によく似ています。[要出典]
ANDOCタイプ
ブレント油田発見後5年以内に石油を採掘するという目標を達成するため、シェルは 4つの沖合プラットフォームの建設を分割した。スコットランドのファイフ州メスルのレッドパス・ドーマン・ロングでブレントAを取得し、2つのコンクリート製のコンディープスBとDはノルウェーのスタヴァンゲルのノルウェージャン・コントラクターズ（NC）によって建設され、C（これもコンクリート製）はクライド川のアーディン・ポイントでマカルパインによって建設されることになっていた（ANDOC（アングロ・ダッチ・オフショア・コンクリート）設計として知られる）。ANDOC設計は、この分野でノルウェーに対抗するためのイギリス建設業界の試みと見なすことができる。マカルパインはアーディン・ポイントに北海石油産業向けのコンクリート製プラットフォームを3つ建設した。ANDOCタイプはシータンク設計と非常によく似ているが、4本のコンクリート脚が終了し、デッキを支えるために鋼鉄脚が使用される。
アラップ コンクリート重力式基礎構造 (CGS)
アラップのドライビルド式コンクリート重力式基礎構造（CGS）コンセプトは、1989年にハミルトン・ブラザーズ社のレイヴンズパーン・ノース向けにアラップ社によって開発されました。アラップCGSは設置が簡単で、完全に取り外し可能な設計となっています。コンクリート構造要素のシンプルさと反復性、低い鉄筋密度とプレストレス密度、そして通常密度コンクリートの使用により、経済的な建設コストが実現されています。アラップCGSの特徴は傾斜設置技術です。この技術は経済性を最大限に高め、堅牢な海洋設置方法論を提供します。その他のプロジェクトとしては、フィリピンのマランパヤ・プロジェクト、西オーストラリア州北西棚におけるワンドゥー・フルフィールド開発などがあります。
浮体構造物
コンクリートは塩水による腐食に非常に強く、メンテナンスコストも低いため、浮体式コンクリート構造物は過去20年間で石油・ガス業界にとってますます魅力的なものとなっています。コンディープ・プラットフォームのような仮設浮体構造物は、建設中は浮かんでいますが、曳航され、最終的にバラストで充填されて海底に設置されます。恒久的な浮体式コンクリート構造物は、石油・ガス鉱床の発見、石油・ガス生産、貯蔵・荷降ろし設備、重量物揚重システムなど、様々な用途に使用されています。
浮体コンクリート構造物の一般的な設計には、はしけまたは船の設計、プラットフォーム設計（半潜水型、TLP）、および LNG などの浮体ターミナルがあります。
浮体式生産貯蔵積出設備（FPSO）は、深海油井から原油を受け入れ、タンク船または輸送バージに積み替えられるまで船体タンクに貯蔵します。FPSOに加えて、石油・ガス開発を支えるため、船型の浮体式貯蔵積出設備（FSO）（生産処理装置を搭載しない船舶）も数多く利用されています。FSOは通常、パイプラインやその他のインフラから遠く離れた遠隔地における貯蔵ユニットとして使用されます。
半潜水型
半潜水型海洋構造物は通常、曳航によってのみ移動可能です。半潜水型プラットフォームの主な特徴は、風、波、潮流などの環境力を受けてもほとんど動かず、実質的に安定した位置に留まることです。半潜水型プラットフォームは、ポンツーンと支柱で構成されており、通常は2つの平行に間隔を空けて配置されたポンツーンと、そこからデッキを支える浮力のある支柱が立っています。半潜水型船舶の中には、ケーソン（支柱）を1つだけ備えたもの（通常はブイと呼ばれます）もあれば、浮力のあるポンツーンから上方に3本以上の支柱を延長したものもあります。安定した沖合プラットフォームを必要とする活動では、ポンツーンが水没し、浮力のある支柱のみが水面を突き抜けるように船舶にバラストを積み込みます。これにより、船舶は小さな水面面積で大きな浮力を得ることができます。現存する唯一のコンクリート製半潜水型船舶は[いつ？ ]、トロールBです。[要出典]
テンションレッグプラットフォーム（TLP）
テンション・レッグ・プラットフォーム（TLP）は、係留システムによって固定される浮力のあるプラットフォームです。TLPの係留は、従来のチェーンやワイヤーによる係留システムとは異なります。プラットフォームは、海底に固定された大型の鋼鉄製のテンドンによって固定されます。これらのテンドンは、船体の浮力によって張力を維持します。スタトイル社のハイドランTLPはコンクリート製の船体を持つ唯一のTLPで、他のTLPはすべて鋼鉄製の船体です。
はしけ/船舶設計
FPSOまたはFSOシステムは、通常、はしけ船型または船体形状で、船体内に設置されたタンクに原油を貯蔵します。タレット構造は、船舶を係留し、環境条件に合わせてユニットを「風向調整」し、船舶から海底油田への原油および生産流体の継続的な流れを可能にするように設計されています。また、緊急時には迅速に分離できる構造も備えています。
最初のプレストレストコンクリート製バージは、1970年代初頭にインドネシアのアルジュナ油田におけるLPG（液化石油ガス）貯蔵バージとして設計されました。このバージは、鉄筋コンクリートとプレストレストコンクリートで造られ、各タンクは長手方向軸に垂直な断面を持ち、底部に相当する部分には、好ましくは円形の湾曲部が設けられています。
主要な海洋コンクリート構造物
次の表は、主要な既存の海洋コンクリート構造物 （誰によると？）（説明が必要）をまとめたものです。
| いいえ。 | 設置年 | オペレーター | フィールド/ユニット | 構造タイプ | 深さ | 位置 | デザイン： | 建設者 | 状態 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1973 | フィリップス | エコフィスク | タンク - DORIS [説明が必要] | 71メートル | 北海（北） | ドリス | AIP [説明が必要] | |
| 2 | 1974 | アトランティックリッチフィールド | アルジュナフィールド | LPGバージ | 43メートル | インドネシア | バーガー/ABAM | ||
| 3 | 1975 | モービル | ベリルA | コンディープ3シャフト | 118メートル | 北海（イギリス） | NC/オラフ・オルセン | ||
| 4 | 1975 | シェル | ブレントB | コンディープ3シャフト | 140メートル | 北海（イギリス） | NC/オラフ・オルセン | コンディープグループ | AIP |
| 5 | 1975 | エルフ | フリッグ CDP1 | CGS 1 シャフト、ジャーラン ウォール | 104メートル | 北海（イギリス） | ドリス | AIP 2009 | |
| 6 | 1976 | シェル | ブレントD | コンディープ3シャフト | 140メートル | 北海（イギリス） | NC/オラフ・オルセン | コンディープグループ | |
| 7 | 1976 | エルフ | フリッグ TP1 | CGS 2シャフト | 104メートル | 北海（イギリス） | 海タンク | AIP 2009 | |
| 8 | 1976 | エルフ | フリッグ MCP-01 | CGS 1 シャフト、ジャーラン ウォール | 94メートル | 北海（北） | ドリス | AIP 2009 | |
| 9 | 1977 | シェル | ハマシギA | CGS 4シャフト | 153メートル | 北海（イギリス） | アンドック | ||
| 10 | 1977 | エルフ | フリッグ TCP2 | コンディープ3シャフト | 104メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | AIP 2009 | |
| 11 | 1977 | モービル | スタットフィヨルドA | コンディープ3シャフト | 145メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 12 | 1977 | ペトロブラス | ウバラナパブ3 | CGSケーソン | 15メートル | ブラジル | ? | ||
| 13 | 1978 | ペトロブラス | ウバラナパブ2 | CGSケーソン | 15メートル | ブラジル | ? | ||
| 14 | 1978 | ペトロブラス | ウバラナ・パグ2 | CGSケーソン | 15メートル | ブラジル | ? | ||
| 15 | 1978 | タカ・ブラタニ | 鵜A | CGS 4シャフト | 149メートル | 北海（イギリス） | 海タンク | ||
| 16 | 1978 | シェブロン | ニニアンセントラル | CGS 1 シャフト、ジャーラン ウォール | 136メートル | 北海（イギリス） | ドリス | ||
| 17 | 1978 | シェル | ブレントC | CGS 4シャフト | 141メートル | 北海（イギリス） | 海タンク | ||
| 18 | 1981 | モービル | スタットフィヨルドB | コンディープ4シャフト | 145メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 19 | 1981 | アモコ・カナダ | タルシュート島 | 中空ケーソン4個 | 16メートル | ボーフォート海 | ? | 削除されました | |
| 20 | 1982 | フィリップス | モーリーンALC | コンクリート基礎アーティック。LC | 92メートル | 北海（イギリス） | ? | 削除されました | |
| 21 | 1983 | テキサコ | シュヴェーデネック A* | CGSモノタワー | 25メートル | 北海（D） | ドリス/IMS | 削除されました | |
| 22 | 1983 | テキサコ | シュヴェーデネックB* | CGSモノタワー | 16メートル | 北海（D） | ドリス/IMS | 削除されました | |
| 23 | 1984 | モービル | スタットフィヨルドC | コンディープ4シャフト | 145メートル | 北海（北） | NC/オラック・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 24 | 1984 | グローバルマリン | スーパーCIDS | CGSケーソン、アイランド | 16メートル | ボーフォート海 | ? | 削除されました | |
| 25 | 1986 | スタトイル | ガルファクスA | コンディープ4シャフト | 135メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ||
| 26 | 1987 | スタトイル | ガルファクスB | コンディープ3シャフト | 141メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 27 | 1988 | ノルスク・ハイドロ | オセベリA | コンディープ4シャフト | 109メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 28 | 1989 | スタトイル | ガルファクスC | コンディープ4シャフト | 216メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 29 | 1989 | ハミルトンブラザーズ | N. レイヴンズパーン | CGS 3シャフト | 42メートル | 北海（イギリス） | アラップ | ||
| 30 | 1989 | フィリップス | エコフィスクPB | CGS保護リング | 75メートル | 北海（北） | ドリス | AIP | |
| 31 | 1996 | エルフ・コンゴ | ンコッサ | コンクリートバージ | 170メートル | コンゴ | BOS/ブイグ | ||
| 32 | 1993 | シェル | NAM F3-FB | CGS 3シャフト | 43メートル | 北海（NL） | Hollandske Bet。 | ||
| 33 | 1992 | 佐賀 | Snorre コンクリート基礎テンプレート (CFT) | 3セル吸引アンカー | 310メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 34 | 1993 | スタトイル | スレイプナーA | コンディープ4シャフト | 82メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 35 | 1993 | シェル | ドラウゲン | コンディープ・モノタワー | 251メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 36 | 1994 | コノコ | ハイドルン | コンクリートTLP | 350メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 37 | 1996 | BP | ハーディング | CGS | 109メートル | 北海（イギリス） | テイラーウッドエンジニアリング | ||
| 38 | 1995 | シェル | トロルA | コンディープ4シャフト | 303メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 39 | 1995 | コノコ | ハイドランTLP | コンクリートTLP | 350メートル | 北海（北） | NC/オラフ・オルセン | ノースカロライナ州 | |
| 40 | 1995 | ノルスク・ハイドロ | トロルB | セミサブ | 325メートル | 北海（北） | ドリス | KCC | |
| 41 | 1996 | エッソ | ウエストツナ | CGS 3シャフト | 61メートル | オーストラリア | キンヒル/ドリス | ||
| 42 | 1996 | エッソ | ブリームB | CGS 1シャフト | 61メートル | オーストラリア | キンヒル/ドリス | ||
| 43 | 1996 | アンポレックス | ワンドゥー | CGS 4シャフト | 54メートル | オーストラリア | アラップ | ||
| 44 | 1997 | モービル | ヒベルニア | CGS 4シャフト | 80メートル | カナダ | ドリス | ||
| 45 | 1999 | アメラダ・ヘス | サウスアーネ | CGS 1シャフト | 60メートル | 北海（DK） | テイラー・ウッドロウ | ||
| 46 | 2000 | シェル | マランパヤ | CGS 4シャフト | 43メートル | フィリピン | アラップ | ||
| 47 | 2005 | サハリン・エナジー（SEIC） | ルンスコエA | CGS 4シャフト | 48メートル | サハリン（右） | AK/GMAO | ||
| 48 | 2005 | サハリン・エナジー（SEIC） | サハリンPA-B | CGS 4シャフト | 30メートル | サハリン（右） | AK/GMAO | ||
| 49 | 2008 | エクソンモービル | アドリア海LNG | LNGターミナル | 29メートル | アドリア海（I） | AK/GMAO | ||
| 50 | 2008 | MPU ヘビーリフター（未完成） | 重量物運搬船 | LWA | 該当なし | な | オラフ・オルセン | 破壊された | |
| 51 | 2012 | エクソンネフテガス・リミテッド（ENL） | サハリン-1 アルクトゥン ダギ (イヌワシ) | GBS 4シャフト | 33メートル | サハリン1（R） | AK/GMAO | ||
| 52 | 2017 | エクソンモービル・カナダ・プロパティーズ | ヘブロン | GBSモノタワー | 109メートル | カナダ | KKC/GMAO | KKC | |
| 53 | 2025 | セノバス・エナジー | ウェストホワイトローズ | GBSモノタワー | 118メートル | カナダ | アラップ |
- プラットフォームギャラリー
-
トロルAプラットフォームの南東からの眺め
-
建設中の「スタトフィヨルド」重力基礎構造
-
建設中のルンスコエ・プラットフォーム
参考文献
- ^ abcde Gerwick, Ben C. Jr. (2007).海洋・オフショア構造物の建設（第3版）. Taylor and Francis. ISBN 978-0-8493-3052-0。
- ^ 「特許番号135909」ノルウェー工業所有権庁。
- ^ 「トロールガスに関する事実ページ」スタトイル。 2013年4月2日閲覧。
印刷物
- ギュンター・クラウス; E. リーマン; C. エステルファール (1992)。海洋構造物第 1 巻: 概念設計と流体力学。シュプリンガー・フェルラーク・ベルリン・ハイデルベルク・ニューヨーク。ISBN 978-3-540-19709-6。
- クラウス、ギュンター、E.レーマン、C.オスターファード（1993年）『海洋構造物 第2巻：構造設計における強度と安全性』シュプリンガー・フェアラーク（ベルリン、ハイデルベルク、ニューヨーク）ISBN 978-3-540-19770-6。
- オルセン, TO (2001). 「海洋コンクリート構造物のリサイクル」.構造コンクリート. 2 (3): 169– 173. doi :10.1680/stco.2001.2.3.169. ISSN 1464-4177.
外部リンク
- 構造 [en]: トロール A プラットフォーム (1995)
- スレイプナーA海上プラットフォームの沈没
- Hiberniaプラットフォームについて 2008年9月13日アーカイブWayback Machine
- アドリア海LNGターミナル
- サハリン・エナジー
- マランパヤ.com
