Установка для очистки поверхности воды от нефтепродуктов

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Установка содержит имеющую положительную плавучесть приемную емкость с окном на боковой поверхности, стыковочное устройство с вертикальной щелью, соединенное с приемной емкостью, боновое заграждение, выполненное в виде ленты, один конец которого неподвижно закреплен, а другой протянут через упомянутую вертикальную щель, и подтягивающее устройство. Стыковочное устройство выполнено в виде двух погруженных в воду вертикальных экранов, пространство между которыми с одной стороны перекрыто заслонкой, а с другой стороны на одном из экранов закреплен конец бонового заграждения, причем в другом экране на конце выполнена упомянутая вертикальная щель. Приемная емкость соединена со стыковочным устройством со стороны заслонки, а в окне приемной емкости установлена регулируемая по высоте задвижка. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки водной поверхности от нефтепродуктов при одновременном упрощении конструкции установки и улучшении ее эксплуатационных качеств. 3 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки поверхности воды от нефтепродуктов с возможностью дальнейшей транспортировки.

Известно устройство для очистки водной поверхности от нефтяных пятен, содержащее резервуар без дна и плавучий нефтесъемник. С помощью нефтесъемника загрязненный слой собирается с поверхности воды и подается сверху в резервуар, при этом поступающая водонефтяная масса вытесняет воду из резервуара через его нижнюю часть [1].

Однако данное устройство имеет низкую производительность, т.к. нефтесъемник работает с тонким поверхностным слоем нефтепродуктов, подача их в резервуар осуществляется через верх, что приводит к эмульсиообразованию, вызванному динамическим потоком смеси, направленным вниз, и, следовательно, требует увеличения вертикального размера резервуара для исключения прорыва водонефтяной смеси через его нижний край.

Известно устройство для сбора нефтепродуктов и плавающего мусора с поверхности водоема, содержащее судно, приемное устройство в виде контейнеpa с открытой передней стенкой с размещенной внутри него сетчатой емкостью и боновые заграждения, основное из которых закреплено на носу судна, а дополнительное прикреплено к контейнеру и основному заграждению. Каждое боновое заграждение выполнено в виде соединенных между собой пневмопровода и трубопровода с соплами и снабжено подтягивающим приспособлением, выполненным в виде сообщающегося с полостью основного бонового заграждения плавучего гидрореактивного снаряда [2].

Однако в известном устройстве боновое заграждение не образует замкнутого контура, вследствие чего вероятно растекание пленки за пределы локализации нефтяного пятна. Основной функцией бонового заграждения является направление движения нефтяного пятна к приемной емкости, при этом толщина пленки увеличивается незначительно и на короткое время, поэтому в приемное устройство попадает водонефтяная смесь с низким процентом содержания нефти. Конструкция всего устройства очень сложна, требует большого количества вспомогательных агрегатов.

Известен способ ускоренной ликвидации небольших загрязнений нефти (принятый за прототип), включающий размещение плавающей емкости-отстойника на поверхности воды в районе загрязнения, размещение гибкого бонового заграждения на воде вокруг этого загрязнения, протягивание бонового заграждения через вертикальные ролики, поступление водонефтяной смеси в отстойник и откачивание ее насосом в контейнер на лодке [3].

Способ обеспечивается техническими средствами, включающими приемную емкость - отстойник, состоящую из стенок, пространство между которыми заполнено пенообразной массой, и входного отверстия, гибкое боновое заграждение, один конец которого жестко закреплен на приемной емкости, а другой - пропущен через вертикальные ролики и закреплен на лодке, лодку с контейнером и насосом, соединенным посредством шланга с приемной емкостью.

Однако известный способ эффективен только при удалении небольших разливов нефти, образовавшихся, например, после заправки судов топливом, т.к. производительность его низка из-за малой емкости контейнера, установленного на лодке. К тому же, в контейнер поступает водонефтяная смесь с большим процентом содержания воды, т. к. при протягивании бонового заграждения через вертикальную щель к входному отверстию направляется поверхностный слой воды с тонкой пленкой разлитой нефти.

При создании изобретения решалась задача повышения эффективности очистки водной поверхности от нефтепродуктов с больших площадей загрязнений.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном решении, содержащем имеющую положительную плавучесть приемную емкость с окном на боковой поверхности, стыковочное устройство с вертикальной щелью, соединенное с приемной емкостью, боновое заграждение, выполненное в виде ленты, один конец которого неподвижно закреплен, а другой протянут через упомянутую вертикальную щель, и подтягивающее устройство, согласно изобретению стыковочное устройство выполнено в виде двух погруженных в воду вертикальных экранов, пространство между которыми с одной стороны перекрыто заслонкой, а с другой стороны на одном из экранов закреплен конец бонового заграждения, причем в другом экране на конце выполнена упомянутая вертикальная щель, при этом приемная емкость соединена со стыковочным устройством со стороны заслонки, а в окне приемной емкости установлена регулируемая по высоте задвижка.

Выполнение стыковочного устройства в виде экранов с заслонкой позволяет предварительно создавать утолщенный слой нефти в замкнутом контуре перед приемной емкостью, а конструкция емкости с регулируемой по высоте задвижкой позволяет осуществлять поступление в емкость нефтеводяной смеси с малым содержанием воды.

Возможность отстыковки заполненной приемной емкости и замены ее на пустую позволяет увеличить производительность очистки водной поверхности от нефтепродуктов.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид на установку сверху; на фиг.2 - сечение устройства по линии А-А (в исходном положении); на фиг.3 - сечение устройства по линии А-А (в рабочем положении).

Установка содержит приемную емкость 1, имеющую положительную плавучесть, боновое заграждение 2 ленточного типа, стыковочное устройство, выполненное в виде двух погруженных в воду вертикальных экранов 3, и подтягивающее устройство 4. В стыковочном устройстве пространство между экранами 3 со стороны подсоединения приемной емкости 1 перекрыто заслонкой 5, а на конце одного из экранов 3 выполнена вертикальная щель 6, размеры которой выбирают из условия обеспечения прохода ленты бонового заграждения 2. На боковой поверхности приемной емкости 1 выполнено окно 7, перекрываемое снизу регулируемой задвижкой 8. Лента бонового заграждения 2 одним концом закреплена на одном экране 3, а другой ее конец пропущен через щель 6 на конце другого экрана, образуя замкнутый контур вокруг слоя нефти 9. Приемная емкость 1 подсоединена к стыковочному устройству со стороны заслонки 5. Для фиксации стыковочного устройства в определенной точке водоема могут быть использованы якоря (не показаны). В качестве подтягивающего устройства 4 может быть использовано, например, вспомогательное судно.

Установка работает следующим образом.

В зону загрязнения поверхности водоема доставляют стыковочное устройство и фиксируют его в определенной точке с помощью якорей. Далее место загрязнения локализуют боновым заграждением 2, один конец которого закрепляют на одном экране 3, а другой конец пропускают через щель 6 на другом экране, заслонка 5 при этом опущена, вследствие чего вокруг нефтяного пятна образуется замкнутый контур. К экранам 3 со стороны заслонки 5 подсоединяют сменную емкость 1, окно 7 которой перекрыто задвижкой 8. Затем с помощью, например, судна 4 вытягивают ленту бонового заграждения 2 через щель 6 в экране 3. При этом периметр бонового заграждения сокращается, уменьшая площадь замкнутого контура при неизменном объеме нефти, находящейся в нем, вследствие чего происходит увеличение толщины слоя 9 нефтепродуктов.

После достижения определенной толщины слоя нефти открывают заслонку 5, а задвижку 8 опускают таким образом, чтобы ее верхний край был выше нижней границы нефтяного слоя 9. После этого происходит наполнение приемной емкости 1 нефтепродуктами. После этого заслонкой 5 перекрывают пространство между экранами 3, задвижку 8 поднимают, закрывая окно 7, емкость 1 отсоединяют, на ее место устанавливают свободную емкость, а емкость с нефтепродуктами буксируют к месту их основного сбора. Далее процесс повторяют.

Источники информации 1. Заявка РСТ 90/12925, от 26.04.89, МКИ Е 02 В 15/04.

2. Патент РФ 2044827, МПК Е 02 В 15/04.

3. Патент США 4006082, МПК Е 02 В 15/04 (прототип).

Формула изобретения

Установка для очистки поверхности воды от нефтепродуктов, содержащая имеющую положительную плавучесть приемную емкость с окном на боковой поверхности, стыковочное устройство с вертикальной щелью, соединенное с приемной емкостью, боновое заграждение, выполненное в виде ленты, один конец которого неподвижно закреплен, а другой протянут через упомянутую вертикальную щель, и подтягивающее устройство, отличающаяся тем, что, стыковочное устройство выполнено в виде двух погруженных в воду вертикальных экранов, пространство между которыми с одной стороны перекрыто заслонкой, а с другой стороны на одном из экранов закреплен конец бонового заграждения, причем в другом экране на конце выполнена упомянутая вертикальная щель, при этом приемная емкость соединена со стыковочным устройством со стороны заслонки, а в окне приемной емкости установлена регулируемая по высоте задвижка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3