Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды

 

Изобретение предназначено для защиты окружающей среды. Устройство содержит боновое ограждение с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной гидрофобным и олеофильным поглотителем нефти. Центральная часть бонового ограждения шарнирно сопряжена с периферийными частями, имеет разъем с фартуком, заглубленным в воду, систему противоположно направленных тяг, крепящихся к шарнирам, и центральную тягу, крепящуюся к середине верхней части фартука. Изобретение обеспечивает повышение эффективности сбора тонких слоев нефти и нефтепродуктов с поверхности воды за счет возможности периодического формирования центральной частью бонового ограждения динамической зоны, способной раскрываться навстречу растекающемуся слою нефтепродукта с вводом в нее тонкого слоя нефтепродукта с последующими локализацией этой зоны и уменьшением ее площади, приводящими к увеличению толщины слоя нефтепродукта и интенсификации его поглощения боновым ограждением. 3 ил.

Изобретение предназначено для локализации и сбора разлива нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, и сбора и последующего сбора продуктов и может быть использовано в целях защиты окружающей среды.

Известно устройство для сбора разлива нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, включающее боновое ограждение с непроницаемой оболочкой, заполненной поглотителем нефти (Экспресс-информация, серия "Защита от коррозии и охрана окружающей среды", М.: 1992, 4, с.32-33).

Недостатками данного устройства являются удерживание слоя нефти и нефтепродуктов непосредственно у поверхности бонового ограждения, приводящее к повторному загрязнению воды этой нефтью при съеме бонового ограждения.

Известно также устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее боновое ограждение с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной гидрофобным и олеофильным поглотителем нефти (Патент США 5165821, кл. Е 02 В 15/06, 1999).

Недостатками данного устройства являются низкая эффективность сбора тонких слоев нефти и нефтепродуктов из-за медленного подтекания нефти и нефтепродуктов к оболочке бона и соответственно низкой скорости сорбции нефтепродукта поглотителем; в непроточных системах этот процесс в еще большей мере лимитируется низкой скоростью растекания нефти и нефтепродуктов по поверхности воды.

Целью изобретения является повышение эффективности сбора тонких слоев нефти и нефтепродуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающем боновое ограждение с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной гидрофобным и олеофильным поглотителем нефти, центральная часть бонового ограждения шарнирно сопрягается с периферийными частями, имеет разъем с фартуком, заглубленным в воду, систему противоположно направленных тяг, крепящихся к шарнирам, и центральную тягу, крепящуюся к середине верхней части фартука.

Наличие в боновом ограждении центральной части, шарнирно сопрягающейся с периферийными частями, имеющей разъем с фартуком, заглубленным в воду, и системы противоположно направленных тяг, крепящихся к шарнирам, и центральной тяги, крепящейся к середине верхней части фартука, приводит к периодическому формированию в боновом ограждении динамической зоны, способной раскрываться навстречу растекающемуся слою нефтепродукта с вводом в нее тонкого слоя нефти или нефтепродуктов с последующей локализацией этой зоны и уменьшением ее площади, что приводит к увеличению толщины слоя нефти и интенсификации за счет этого поглощения нефти или нефтепродукта поглотителем, размещенным в проницаемой оболочке бонового ограждения в динамической зоне.

На фиг. 1 показано устройство и исходное положение бонового ограждения, на фиг.2 - локализация динамической зоны, на фиг.3 - уменьшение площади динамической зоны.

Устройство состоит из стационарной части бонового ограждения 1 с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной поглотителем, шарнирного устройства 2, динамической части бонового ограждения 3 с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной поглотителем, противоположно направленных тяг 4, фартука 5, центральной тяги 6 и противоположно направленных тяг 7.

Устройство работает следующим образом.

При обнаружении нефтяного пятна на поверхности водоема и доставки бонового ограждения к месту разлива производится фиксация стационарной части бонового ограждения 1 с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной поглотителем на поверхности воды при помощи тросов или якорей (не показано). Натяжением противоположно направленных тяг 7 обеспечивается раскрытие динамической части бонового ограждения 3 с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной поглотителем, которая под действием течения реки или за счет естественного растекания нефтепродукта заполняется его тонкой пленкой. Последующим натяжением противоположно направленных тяг 4 обеспечивается закрытие динамической части бонового ограждения 3. Последующее натяжение центральной тяги 6 приводит к сближению элементов динамической части бонового ограждения 3, сокращению поверхности разлива и увеличению толщины нефтяного слоя, что ускоряет его поглощение поглотителем, заполняющим динамическую часть бонового ограждения 3. После впитывания нефтепродукта в боновое ограждение 3 вновь натяжением противоположно направленных тяг 7 обеспечивается раскрытие динамической части бонового ограждения 3 с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной поглотителем, и операции сбора нефти повторяют до полной ликвидации разлива. После этого боновое ограждение демонтируют и выделяют из него собранную нефть или нефтепродукт.

Пример 1. При толщине нефтяной пленки 1 мм нефтеемкость поглотителя составляет 0,75-1 кг нефти/кг поглотителя при времени насыщения 12 ч. При использовании для сбора 900 кг нефти, разлитой на площади 1000 м², локализующего нефтепоглощающего бонового ограждения по прототипу масссой 200 кг можно в этих условиях собрать за 12 ч 150-200 кг нефти.

Пример 2. При толщине нефтяной пленки 10 мм нефтеемкость поглотителя составляет 5-6 кг нефти/кг поглотителя при времени насыщения 10 мин. Приняв продолжительность цикла работы динамической части 20 мин, получаем, что при площади динамической зоны 100 м² с формированием при сжатии динамической зоны в 10 раз слоя нефти толщиной 10 мм боновое ограждение способно за 1 цикл поглотить 90 кг нефти и полный сбор 900 кг нефти обеспечится за 10 циклов работы, то есть за 200 мин (3,5 ч).

Промышленная применимость изобретения обеспечивается простотой технологии локализации разлива нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, и последующего сбора продуктов, использования в нем доступных дешевых материалов и высоким уровнем вероятности разливов нефти и нефтепродуктов при аварийных ситуациях на трубопроводном транспорте.

Формула изобретения

Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающее боновое ограждение с проницаемой цилиндрической оболочкой, заполненной гидрофобным и олеофильным поглотителем нефти, отличающееся тем, что центральная часть бонового ограждения шарнирно сопряжена с периферийными частями, имеет разъем с фартуком, заглубленным в воду, систему противоположно направленных тяг, крепящихся к шарнирам, и центральную тягу, крепящуюся к середине верхней части фартука.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3