Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для ликвидации разливов нефти при аварийных ситуациях, связанных с разрушением нефтепроводов и судов. Устройство включает плавающее средство с расположенными на его борту отжимным устройством и резервуаром и несущую раму с поплавками, транспортерной системой, роликом привода, направляющими роликами и натяжным роликом. На борту плавающего средства установлены выносная стрела и лоток, сообщенный с резервуаром. Транспортерная система выполнена в виде многорядных и многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, обращенных к поверхности воды. Ролик привода, натяжной и направляющие ролики имеют кольцевые выступы. Несущая рама шарнирно прикреплена к выносной стреле. Многорядные и многослойные сорбирующие элементы имеют шаг по рядам не менее ширины одного многослойного сорбирующего элемента. Несущая лента выполнена из брезентового полотна, слои гидрофобного олеофильного поглотителя выполнены из хлопкосодержащего поглотителя, а защитная оболочка выполнена из прочной хлопчатобумажной или синтетической ткани редкого плетения. В транспортерной системе каждый ряд многослойных сорбирующих элементов прошит по краям. Транспортерная система и отжимное устройство имеют общий съемный захват. Устройство может иметь несколько транспортерных систем, располагающихся под углом друг к другу на поверхности воды. Изобретение обеспечивает повышение производительности и надежности работы устройства для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и снижение капитальных и энергетических затрат на реализацию процесса удаления. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды при ликвидации разливов нефти при аварийных ситуациях, связанных с разрушением трубопроводов или судов, и может быть использовано в целях охраны окружающей среды.

Известно устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавающее средство с расположенными на его борту отжимным устройством и резервуаром и несущую раму с поплавками, транспортерной системой, роликом привода, направляющими роликами и натяжным роликом (SU 859543 А, кл. Е 02 В 15/04, 05.09.1981).

Недостатком этого устройства является использование для удаления плавающей жидкости явления адгезии, которое не может обеспечивать высокой производительности устройства, поэтому для удерживания пленки нефти или нефтепродукта на поверхности транспортерной ленты необходимо использовать вторую транспортерную ленту, что повышает материалоемкость устройства и требует дополнительного привода для второй транспортерной ленты.

Задачей изобретения является повышение производительности и надежности работы устройства для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и снижение капитальных и энергетических затрат на реализацию процесса удаления.

Решение названной задачи достигается тем, что устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавающее средство с расположенными на его борту отжимным устройством и резервуаром и несущую раму с поплавками, транспортерной системой, роликом привода, направляющими роликами и натяжным роликом, согласно изобретению снабжено установленными на борту плавающего средства выносной стрелой и лотком, сообщенным с резервуаром, а транспортерная система выполнена в виде многорядных и многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, обращенных к поверхности воды, при этом ролик привода, натяжной и направляющие ролики имеют кольцевые выступы, а несущая рама шарнирно прикреплена к выносной стреле.

Многорядные и многослойные сорбирующие элементы имеют шаг по рядам не менее ширины одного многослойного сорбирующего элемента.

Несущая лента выполнена из брезентового полотна, слои гидрофобного олеофильного поглотителя выполнены из хлопкосодержащего поглотителя, а защитная оболочка выполнена из прочной хлопчатобумажной или синтетической ткани редкого плетения.

В транспортерной системе каждый ряд многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, прошит по краям.

Транспортерная система и отжимное устройство имеет съемный захват.

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды может иметь несколько транспортерных систем, располагающихся под углом друг к другу на поверхности воды.

Выполнение транспортерной системы виде многорядных и многослойных сорбирующих элементов позволяет использовать для удаления нефти и нефтепродуктов принцип поглощения, который в десятки раз увеличивает удельную производительность транспортерной ленты по сравнению с применением принципа адгезии. Многорядность многослойных сорбирующих элементов облегчает доступ пленки удаляемой нефти или нефтепродукта к локальной зоне поглощения по каналам между рядами сорбирующих элементов. Изготовление сорбирующих элементов последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, обращенных к поверхности воды, обеспечивает механическую прочность сорбирующего элемента за счет несущей ленты и уменьшение его деформации на стадии отжима собранного продукта за счет защитной оболочки. Натяжной ролик препятствует осадке многорядных и многослойных сорбирующих элементов в воду и обеспечивает их перемещение по поверхности воды параллельно ей на всей протяженности контакта сорбирующих элементов со слоем продукта. Ролик привода, натяжной и направляющей ролики имеют кольцевые выступы, препятствующие горизонтальному смещению многослойных сорбирующих элементов, что обеспечивает постоянное заданное расстояние между ними и повышает надежность работы устройства в целом. Отжимное устройство и лоток, сообщенный с резервуаром, располагаются на борту плавающего средства, что существенно упрощает сбор собранной нефти или нефтепродукта непосредственно в резервуар также находящийся на борту.

Шарнирное крепление несущей рамы к выносной стреле позволяет, во-первых, перемещать транспортерную систему в наиболее загрязненное место акватории и компенсировать волнение на ее поверхности, во-вторых, позволяет после ликвидации разлива нефти или нефтепродуктов устанавливать транспортерную систему на палубе плавающего средства.

Шаг по рядам многорядных и многослойных сорбирующих элементов должен быть не менее ширины одного многослойного сорбирующего элемента для облегчения доступа пленки удаляемой нефти или нефтепродукта к локальной зоне поглощения по каналам между рядами сорбирующих элементов.

Несущая лента многослойного сорбирующего элемента может быть выполнена, например, из высокопрочного брезентового полотна, слои гидрофобного олеофильного поглотителя могут быть выполнены из хлопкосодержащего поглотителя, например из многослойного ватина, а защитная оболочка может быть выполнена из прочной хлопчатобумажной или синтетической ткани редкого плетения, причем каждый ряд многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, прошит по краям для обеспечения механической прочности конструкции элемента.

Транспортерная система и отжимное устройство имеют общий съемный захват, обеспечивающий их объединение в единое целое после спуска на воду транспортерной системы при помощи выносной стрелы.

На одном плавающем средстве может быть установлено несколько транспортерных систем, располагающихся под углом друг к другу на поверхности воды, что увеличивает полосу захвата при удалении нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и увеличивает производительность устройства.

На фиг.1 изображено устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, общий вид сбоку, на фиг.2 изображено устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, общий вид сверху, на фиг.3 изображена схема расположения нескольких транспортерных систем на плавающем средстве, на фиг. 4 изображен многослойный сорбирующий элемент (поперечный разрез), на фиг.5 изображен ролик с кольцевыми выступами.

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды состоит из плавающего средства 1, выносной стрелы 2, несущей рамы 3 с роликом 4 привода, направляющими роликами 5, транспортерной системой 6 с натяжным роликом 7. Несущая рама 3 снабжена поплавками 8. На плавающем средстве 1 установлены отжимное устройство 9 и лоток 10, сообщенный с резервуаром 11. Отжимное устройство 9 и транспортерная система 6 имеют общий съемный захват 12. Несущая рама 3 и выносная стрела 2 соединены шарниром 13. Натяжной ролик 7 имеет нажимную пружину 14. Ролик 4 привода соединен с электродвигателем 15, установленным на борту плавающего средства 1 при помощи муфты (не показана). Транспортерная система 6 выполнена в виде многорядных и многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты 16, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя 17 и защитной оболочки 18, прошитых по продольным краям нитью или проволокой 19. Ролик 4 привода, натяжной ролик 7 и направляющие ролики 5 имеют кольцевые выступы 20.

Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды работает следующим образом. При обнаружении разлива нефти или нефтепродуктов плавающее средство 1, несущее устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, доставляется к месту разлива. При помощи выносной стрелы 2 несущая рама 3 на шарнире 13 снимается с палубы плавающего средства 1 и опускается на загрязненную нефтью (нефтепродуктом) поверхность воды. Общим съемным захватом 12 объединяют в единое целое отжимное устройство 9 и транспортерную систему 6. Ролик 4 привода соединяют с электродвигателем 15, установленным на борту плавающего средства 1 при помощи муфты (не показана). После включения электродвигателя 15 начинают перемещаться многорядные и многослойные сорбирующие элементы транспортерной системы 6, поглощая нефть (нефтепродукт) слоем гидрофобного олеофильного поглотителя 17, который затем поступает в отжимное устройство 9, откуда отжатая нефть или нефтепродукт стекает в лоток 10, сообщенный с резервуаром 11 для накопления собранного продукта.

После ликвидации загрязнения ролик 4 привода отсоединяют от электродвигателя 15, установленного на борту плавающего средства 1, при помощи муфты. Разъединяют общий съемный захват 12, разделяя отжимное устройство 9 и транспортерную систему 6. При помощи выносной стрелы 2 несущую раму 3 на шарнире 13 поднимают на палубу плавающего средства 1 с поверхности воды.

Положительный эффект изобретения заключается в повышении надежности работы устройства в связи с отсутствием смещения многорядных и многослойных сорбирующих элементов по поверхности роликов, повышении производительности устройства за счет использования высокоэффективных сорбирующих элементов.

Экономическая эффективность изобретения по сравнению с прототипом заключается в снижении металлоемкости и энерговооруженности устройства наряду со значительным увеличением производительности устройства за счет замены адгезионного способа удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды на более эффективный сорбционный способ.

Формула изобретения

1. Устройство для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее плавающее средство с расположенными на его борту отжимным устройством и резервуаром и несущую раму с поплавками, транспортерной системой, роликом привода, направляющими роликами и натяжным роликом, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на борту плавающего средства выносной стрелой и лотком, сообщенным с резервуаром, а транспортерная система выполнена в виде многорядных и многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, обращенных к поверхности воды, при этом ролик привода, натяжной и направляющие ролики имеют кольцевые выступы, а несущая рама шарнирно прикреплена к выносной стреле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что многорядные и многослойные сорбирующие элементы имеют шаг по рядам не менее ширины одного многослойного сорбирующего элемента.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что несущая лента выполнена из брезентового полотна, слои гидрофобного олеофильного поглотителя выполнены из хлопкосодержащего поглотителя, а защитная оболочка выполнена из прочной хлопчатобумажной или синтетической ткани редкого плетения.

4. Устройство по п. 1, или 2, или 3, отличающееся тем, что в транспортерной системе каждый ряд многослойных сорбирующих элементов, состоящих последовательно из несущей ленты, слоев гидрофобного олеофильного поглотителя и защитной оболочки, прошит по краям.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что транспортерная система и отжимное устройство имеют общий съемный захват.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно имеет несколько транспортерных систем, располагающихся под углом друг к другу на поверхности воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5