Способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды и установка для его реализации

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки поверхности воды от нефтепродуктов. Способ заключается в утолщении слоя нефтепродуктов на поверхности воды при изменении в горизонтальной плоскости формы нефтяного пятна, ограниченного боновым заграждением. Способ осуществляется с помощью установки, включающей боновое заграждение, стыковочное приспособление для соединения концов бонового заграждения с образованием постоянного замкнутого контура, подтягивающее устройство и погружные насосы. При этом она снабжена одноразовыми защитными чехлами для бонового заграждения и свертывающим устройством. Свертывающее устройство выполнено в виде барабана с перпендикулярной поверхности воды осью вращения и приводом вращения для одновременного сближения и наматывания двух противоположных участков бонового заграждения. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки водной поверхности от нефтепродуктов и улучшить эксплуатационные качества установки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

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

Известно устройство для сбора нефтепродуктов и плавающего мусора с поверхности водоема и содержащее судно, приемное устройство в виде контейнера 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 [1]

Однако при таком способе сбора нефтепродуктов и указанной конструкции устройства боновое заграждение не образует замкнутого контура, вследствие чего вероятно растекание пленки за пределы локализации нефтяного пятна. Недостатком является также то, что при работе устройства толщина нефтяной пленки увеличивается незначительно, что значительно понижает производительность данной установки.

Известно устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, принятое за прототип и содержащее боновые заграждения, узел сжатия противоположных секций боновых заграждений, приемную емкость для нефтепродуктов, насос для откачки нефтепродуктов из локализованной зоны, стыковочное приспособление для соединения концов боновых заграждений, гибкий шланг, приспособление для одновременной вытяжки двух противоположных секций боновых заграждений (вспомогательный корабль) [2].

Однако из-за того, что локализованная зона с необходимым утолщением нефтепродуктов создается в результате уменьшения длины ее контура при сохранении общей длины боковых заграждений, необходимо с помощью вспомогательного судна вытягивать через узел сжатия значительную часть боновых заграждений, для этой операции необходимо наличие большой свободной судоходной зоны акватории для движения судна, что не всегда оказывается возможным.

В результате фильтрации нефтепродуктов в узле сжатия (особенно это ощутимо при наличии и попадании плавующего мусора между противоположными секциями боновых заграждений в момент их сближения и прохода через узел сжатия), наличие остатков нефтепродуктов на внутренней стороне боновых заграждений, которые были загрязнены в результате контакта с нефтепродуктами при локализации нефтепродуктов до узла сжатия, образуется 2-й контур нефтяного загрязнения, локализованный боковыми заграждениями и расположенный за узлом сжатия (сильно вытянутый в направлении движения вспомогательного судна), поэтому после откачки из зоны с утолщенным слоем нефтепродуктов, процесс ликвидации нефтяного загрязнения не заканчивается. Для удаления нефтепродуктов из этой зоны необходимо применение дополнительных мероприятий и трудозатрат.

При создании изобретения решалась задача повышения эффективности очистки водной поверхности от нефтепродуктов, разнообразии известных способов ликвидации аварийных разливов нефти на воде.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном решении, содержащем боновое заграждение, стыковочное приспособление для соединения концов этого заграждения с образованием постоянного замкнутого контура, подтягивающее устройство и погружные насосы, установка дополнительно содержит одноразовые чехлы для защиты боновых заграждений, свертывающее устройство, выполненное в виде барабана с перпендикулярной поверхности воды осью вращения и приводом вращения для одновременного наматывания двух противоположных участков боновых заграждений.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид сверху на первоначальную форму контура бонового заграждения, на фиг.2 показано сечение устройства по линии Б-Б, на фиг.3 - сечение по линии А-А.

Установка содержит секции боновых заграждений для образования 2-х отдельных замкнутых контуров: 1-й контур 1 (2-й контур боновых заграждений не показан), подтягивающее устройство 2, устройство для свертывания боновых заграждений 3, стыковочное приспособление для соединения концов боновых заграждений 4, одноразовые защитные чехлы, предотвращающие загрязнение боновых заграждений нефтепродуктами (не показаны). В качестве подтягивающего устройства 2 может использоваться вспомогательное судно, свертывание боновых заграждений осуществляется с помощью вращающегося барабана 3, имеющего привод вращения от силовой установки, расположенной на судне (привод вращения барабана и судно не показаны), барабан 3 сохраняет устойчивое положение на воде с помощью устройства (не показано), погружной насос (не показан).

Способ сбора нефтепродуктов и работа установки заключается в следующем.

В район загрязнения доставляются боновые заграждения 1, перед началом локализации нефтяного пятна на них надеваются одноразовые защитные чехлы, предотвращающие загрязнение основных боновых заграждений нефтепродуктами (не показаны). После обвода боновым заграждением 1 места загрязнения оба его конца соединяются с помощью стыковочного приспособления для соединения концов боновых заграждений 4, при этом образуется 1-й замкнутый контур, образованный дугами АВС и АДС, имеющий кольцеобразную форму, фиг.1, боновое заграждение с помощью троса 5 подсоединяется к подтягивающему устройству 2, например вспомогательному судну, которое производит предварительную вытяжку 1-го контура боновых заграждений 1, затем конец троса, подсоединенный к подтягивающему устройству 2, заводится на барабан 3, ось вращения которого расположена перпендикулярно поверхности воды.

При предварительной вытяжке бонового заграждения и последующем свертывании его вокруг барабана 3 на замкнутый контур бонового заграждения 1 действуют две противоположные силы: сила тяги (подтягивающего устройства 2, а потом создаваемая вращением барабана 3) и сопротивления воды. Учитывая, что боновое заграждение имеет положительную плавучесть и является гибкой конструкцией, замкнутый контур начинает вытягиваться, его кольцеобразная форма принимает форму овала, фиг.2. Начинает меняться и форма нефтяного пятна, ограниченного стенками бонового заграждения 1. При этом уменьшается площадь, ограниченная замкнутым контуром, при неизменной длине бонового заграждения, объем нефтепродуктов внутри остается постоянным, как следствие увеличивается толщина нефтяного слоя на поверхности воды.

После намотки троса на барабан продолжают сближаться и свертываться одновременно 2 противоположных участка боновых заграждений АВС, АДС, при этом общий контур заграждений остается замкнутым.

При свертывании бонового заграждения оно в месте свертывания приобретает спиралеобразную форму, что значительно уменьшает площадь района, на которой проводятся работы по сбору нефтепродуктов с поверхности воды. По мере свертывания происходит постоянное уменьшение площади нефтяного пятна внутри бонового заграждения, а значит увеличение толщины нефтяного слоя.

Для облегчения свертывания при большой первоначальной длине бонового заграждения и осуществления более плотной намотки его вокруг свертывающего устройства 3 используются вспомогательные судна 2, которые осуществляют подтяжку (натяжку) боновых заграждений 1.

После окончания свертывания заграждения, данное место обтягивается новым контуром бонового заграждения (не показано), также одетым в одноразовый защитный чехол (не показано), концы которого соединяются с помощью стыковочного приспособления (не показано), образуется 2-й замкнутый контур, уже значительно меньше предыдущего. Заграждение 1-го контура удаляется по наклонному желобу (не показан) поверх бонов 2-го контура (для недопущения загрязнения воды за пределами 2-го контура), при этом с загрязненных чехлов бонов 1-го контура стекают нефтепродукты в зону нахождения нефтяного пятна, локализованного бонами 2-го контура, т.е происходит первичная очистка боновых заграждений. После удаления одноразовых защитных чехлов боновые заграждения складируются в местах хранения.

В зоне локализации нефтяного пятна 2-м контуром боновых заграждений остается однородный утолщенный слой нефтепродуктов, который удаляется с поверхности воды с помощью погружных насосов в приемную емкость, расположенную, например на близко находящемся судне (не показаны).

Источники информации

1. Патент РФ № 2044827, МПК Е 02 В 15/04.

2. Заявка Франции (FR) № 2085492, МПК Е 02 В 15/00 (прототип).

1. Способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающий обвод места загрязнения боновым заграждением, соединение двух концов бонового заграждения стыковочным приспособлением для образования постоянного замкнутого контура, вытяжку бонового заграждения и утолщение нефтяного слоя на поверхности воды при изменении в горизонтальной плоскости формы нефтяного пятна, ограниченного боновым заграждением, и сохранении при этом постоянной общей длины контура бонового заграждения, отличающийся тем, что после соединения концов бонового заграждения стыковочным приспособлением производят одновременное сближение и намотку двух противоположных участков бонового заграждения вокруг одного свертывающего устройства.

2. Установка для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащая боновое заграждение, стыковочное приспособление для соединения концов бонового заграждения с образованием постоянного замкнутого контура, подтягивающее устройство и погружные насосы, отличающаяся тем, что она снабжена одноразовыми защитными чехлами для бонового заграждения и свертывающим устройством, выполненным в виде барабана с перпендикулярной поверхности воды осью вращения и приводом вращения, для одновременного сближения и наматывания двух противоположных участков бонового заграждения.