Способ для сбора нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов и может быть использовано для сбора нефти или нефтепродуктов под ледяным покровом морей, водоемов и рек. Способ включает локализацию загрязняющего пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби 10 поперек, например, реки выше пятна нефти относительно течения реки, установку вдоль проруби 10 лебедок 8. По краю поперечной проруби 10 устанавливают нефтесборный узел 9, к которому присоединяют тросы 7, свободные концы которых присоединяют к барабанам лебедок 8 и к продольным малым бонам 4 с отверстиями (перфорацией), закрепленным снизу к сетке 2, на которой закреплен материал, выполненный в виде губки 3 из пенополиуретана. Губку 3 прошивают на гибкой сетке швами в продольном и поперечном направлениях. Сетку 2 с губкой 3 и с системой продольных малых бонов 4 с отверстиями (с перфорацией), отверстия которых направлены в сторону губки 3, опускают под лед в плавающем состоянии, при этом свободные концы малых бонов 4 с отверстиями присоединяют к боковой стенке поперечной полиэтиленовой трубы-поплавка 5 подо льдом, которая заглушена с обоих концов. В результате устройство подо льдом принимает горизонтальную форму в плавающем состоянии, прижимается к поверхности льда путем дополнительно накачивания горячего теплового потока в малые боны 4 с отверстиями. В качестве подачи горячего теплового потока используют теплоноситель 6, соединенный через шланг 11 с полостью малых бонов 4 со стороны с закрепленными связями в виде тросов 7, при этом боны 4 выполнены в виде пневмопровода и принимают плавучее состояние с прижатием к поверхности льда. В результате выдерживания губки 3 из пенополиуретана подо льдом и расположенния в горизонтальном положении сетки 2 с системой продольных малых бонов 4 с отверстиями и с поперечной полиэтиленовой трубой-поплавком 5, нагретая таким образом нефть (нефтепродукты) легко впитывается губкой 3 без воды, и сбор нефти ведут в нефтезаборный узел 9. Камера сгорания теплоносителя 6 на входе имеет распределительный узел в виде смесительного патрубка с входными каналами, отверстия которых подсоединяют к нагнетательному устройству в виде малого импеллера, холодный сжатый воздух, которого подается в распределительный узел и подается газ. Распределительный узел имеет свечу зажигания. Камера сгорания снабжена экраном в виде тарелки, установленной в пространстве соосно выходному уменьшающемуся отверстию усеченного конуса. Теплоноситель работает в автоматическом режиме и является мобильным устройством, работа которого имеет повышенную надежность. Обеспечивается повышение производительности и надежность сбора нефти и нефтепродуктов без воды подо льдом в резервуары подвижного слоя нефти на больших площадях за короткое время. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, и может быть использовано для сбора нефти или нефтепродуктов под ледяным покровом морей, водоемов и рек.

При низких температурах и ледяной покров затрудняют распространение нефти. В условиях низких температур разлитая нефть в морской воде, в водоемах и т.п. имеет увеличенную вязкость, вследствие чего может быть существенно ограничена ее возможность растекания подо льдом.

Известен способ сбора нефти подо льдом, предусматривающий выполнение проруби во льду, установку на льду лебедки размещение по контуру прямоугольника подо льдом надувного бонового заграждения, наматывание его на барабан лебедки, протягивание нефти к проруби и ее откачку (Авторское свидетельство SU №1765292, Е02В 15/04 от 30.1992).

Известен способ сбора нефти из-под ледяного покрова водоема, включающий локализацию загрязненного пятна нефти, выполнение проруби во льду, размещение под ледяным покровом плавучего бонового заграждения с образованием замкнутого треугольного контура, в который производят закачку горячего воздуха, а сбор нефти осуществляют в нижнем углу треугольного контура (Патент RU №2107127, Е02В 15/04 от 20.03.1998).

Недостатки указанных способов: эффективность их относительно невысока из-за уноса части нефти течением за пределы отмеченных для очистки участков, границы которых лимитируются фиксированным местоположением наиболее важных рабочих органов устройств и прорубей, а перенос этих границ сложен из-за низкой мобильности используемых устройств и прорубей, и перенос этих границ небезопасны из-за необходимости постоянно работать на поверхности льда вдали от берега, в том числе в условиях низких температур, ветра, снегопада. Кроме того, для второго способа требуется наличие горячего воздуха, когда отсутствует при этом надежная мобильная нагревательная установка, например, для территории Сибири. При этом эти способы отличаются сложностью их осуществления и не обеспечивают оперативность выполнения работ по сбору нефти.

Известен способ локализации нефтяного пятна с водной поверхности из-подо льда в виде бонового заграждения, предусматривающий выполнение наполняемых воздухом камер, объединенных общим полотном с фартуком, с приспособлением к нему заполняемых воздухом рукавов с утяжелителями, тросами, подвеску полотнища, шланги, насос и компрессор (Авторское свидетельство SU №1807166, Е02В 15/04 от 07.04.1993).

К недостаткам данного способа относятся низкая эффективность сбора нефти и нефтепродуктов, обусловленная дискретностью контактирования полотнища с поверхностью ледяного покрова, возможность перетока нефти через гребни, образованные надувными камерами, а также длительный срок подготовительных работ, связанный с необходимостью выполнения двух прорубей значительной протяженности в ледяном покрове.

Известен способ для сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности под ледяным покровом в виде с погружаемым под ледяной покров полотнище присоединенными к нему заполняемым воздухом рукавом и распределенными утяжелителями, насос, компрессор, шланги, тросовую подвеску полотнища и полый металлический стержень, имеющий нейтральную плавучесть в воде. Полотнище выполняют из впитывающего нефть и нефтепродукты гидрофобного материала, способного приобретать плоскую форму за счет свободного раскладывания полотнища в горизонтальное положение и имеющего плотность, меньшую плотности воды, которое снабжают присоединенным к нему заполняемым водой рукавом. Оба заполняемые воздухом и водой рукава и распределенные утяжелители располагают по контуру полотнища. Утяжелители выполняют с возможностью обеспечения рукавов соответственно воздухом и водой, близкой к нейтральной плавучести полотнища в сборе, а при заполнении рукавов соответственно воздухом и водой - положительной плавучести полотнища в сборе (Патент RU №2166583, Е02В 15/04 от 10.05.2001).

Недостатком указанного изобретения является сбор нефти и нефтепродуктов с фиксированного места. Кроме того, недостатком является низкая производительность, и очистка проточного водоема производится с небольшого участка пятна подо льдом, и сложность конструкции. Другим основным недостатком способа является в том, что хотя можно извлечь из-подо льда нефть, однако способ ограничивает и не предотвращает смешивание маслянистой нефти и нефтепродуктов с водой, т.е. впитывает то и другое, и впитывающее полотно с меньшей плотности воды все же еще имеет большой весь ее, а само полотнище не различает между собой обычную воду и маслянистую нефть, именно поэтому необходимо несколько модифицировать структуру впитывающего полотна для широкой сферы применения. Кроме того, этот способ не обеспечивает оперативность выполнения работ по сбору нефти, а также из-за недостаточной мобильности используемых устройств в ограниченности диапазона их действия, при этом отсутствует возможность устройства, который может вырабатывать (производить) образование горячего потока газа и закачку в устройство, а значит, и низкая производительность сбора маслянистой нефти и нефтепродуктов, их вязкости на холоде, где температура должна быть несколько повышена подо льдом для того чтобы нефть было легко улавливать. Нефть при контакте с холодным воздухом и льда имеет свойства сгущения под ледяным покровом, например в Сибири, где длительность холодного периода не позволяет оперативно собирать нефть известным способом и устройствами, т.е. закачиваемая вода в рукава, в дальнейшем замерзнет, что приведет к их замерзанию в ледяном покрове и к невозможности произвести снятия полотнища после окончания работ по удалению разлива нефти.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сбора нефти из-подо льда проточного водоема, преимущественно реки, включающий локализацию загрязненного пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби поперек реки выше пятна нефти относительно течения реки, установку вдоль проруби лебедок, при этом выполняют вторую прорубь поперек реки ниже пятна нефти, относительно течения, а на концах поперечных прорубей - продольную прорубь, после чего по краю первой поперечной проруби устанавливают нефтесборный узел, к которому присоединяют тросы, свободные концы которых перемещают по продольной проруби и присоединяют к барабанам лебедок, установленных по краю второй поперечной проруби, затем нефтесборный узел соединяют с тросами, намотанными на барабаны лебедок, находящихся по краю первой поперечной проруби, опускают его под лед, прижимают к поверхности льда путем накачивания воздуха в его надувные оболочки и перемещают от первой поперечной проруби ко второй (Патент RU №2279508, Е02В 15/04 от 10.07.2006).

Основным недостатком известного способа является низкая производительность, высокая трудоемкость и хотя при сборе нефти и при воздействии на нефтяное пятно горячим воздухом (не управляемым), подаваемым через воздуховоды нефтесборного узла, и при этом можно извлечь из-подо льда нефть, однако способ недостаточно в этом случае управляем, ограничивает и не предотвращает смешивание маслянистых жидкостей с водой, т.е. впитывает то и другое, и впитывающие сорбирующие маты не различают между собой обычную воду и маслянистую нефть, и становятся достаточно по весу тяжелыми. Таким образом, отсутствует эффективное и недорогое средство из впитывающего материала в виде губки с модифицированным пенополиурентаном, которое можно было бы закрепить на гибкой сетке с различной площадью и разместить подо льдом, при этом пригодное к многоразовому использованию. Кроме того, из-за сложности конструкции известный способ не предусматривает закрепление снизу к устройству возможность более эффективной впитывающей способности для предложенной губки нефтяных масел в сторону сетки с ее закрепленной губкой с возможностью одновременно ее прогреванию при насыщении впитывающей способности нефти такого материала, как губка с модифицированным пенополиуретаном, а затем вытягивать на берег или на поверхность льда через прорубь, отжиматься, и которую можно использовать многократно.

Задачей изобретения является повышение производительности, снижение трудоемкости и расширение возможности сбора, удаления из-под ледяного покрова нефти (нефтепродуктов) на проточных и непроточных водоемов, рек и морей.

Технический результат достигается тем, что в способе для сбора нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом, включающий локализацию загрязненного пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби поперек реки выше пятна нефти относительно течения реки, после чего сверху на поперечной проруби устанавливают нефтесборный узел, к которому присоединяют тросы, намотанными на барабаны лебедок, находящиеся сверху на краю поперечной проруби и опускают под сорбирующие маты с прижатием к поверхности льда путем накачивания воздуха в его надувные оболочки, согласно изобретения, сорбирующие маты, выполненные таким образом, как впитывающий материал, выполняют заменой в виде губки из пенополиуретана с закреплением на гибкой сетки и при установке стационарного бонового заграждения поперек реки ниже пятна нефти относительно течения реки, затем губку с сеткой прошивают швами в продольном и поперечном направлениях и к ней снизу закрепляют в продольном направлении дополнительно по ширине и длине системой бонов малого диаметра и закрепляют подтягивающими приспособлениями в виде тросов, находящихся на краю поперечной поруби, намотанными на барабанах, а верхней части бонов, которых выполняют отверстия, причем малые боны выполняют в виде пневмопровода, а в качестве поперечной в конце связи с концами продольных малых бонов используют полиэтиленовую трубу с заглушенными концами, и образуют тем самым трубу - поплавок, при этом сетка с губкой - впитывающий материал, собранное таким образом устройство опускают его под лед, и расправляется в горизонтальном положении с малыми бонами малого диаметра путем затем накачивания в них горячего теплового потока под избыточным давлением от теплогенератора прямого действия и прижиманием к поверхности льда, а затем выдерживают губку из пенополиуретана связанную с сеткой до полного впитывающей способности губкой разогретую нефть или нефтепродукты, и производят сбор их с поверхности воды ниже льда.

Кроме того, источником горячего теплового потока является нагнетательное устройство в виде теплоносителя, из которого горячий сжатый тепловой поток подают через шланг соединенный с системой малых бонов в виде пневмопровода с отверстиями, при этом теплогенератор прямого действия имеет топливный эжектор с насадком подачи теплоносителя теплового потока в систему малых бонов с отверстиями сверху, причем топливный эжектор своим входом подсоединяют к распределительному узлу с подключением к нему малого импеллера, холодный сжатый воздух которого подают в распределительный узел и газ, имеющего свечу зажигания, при этом камера сгорания источника теплоносителя снабжают дополнительно экраном, в виде тарелки, установленной в пространстве соосно выходному уменьшающемуся отверстию усеченного конуса, диаметр которой равен или больше, чем диаметр конуса, причем свободное пространство под тарелкой сообщено посредством выходного патрубка с зоной нагретого горячего теплового потока, расположенной в зоне вентилятора, соединенного корпусом через второй патрубок со шлангом в виде напорной гибкой трубы с малыми бонами с отверстиями сверху, при этом для регулирования зоны нагретого горячего теплового потока, размещенное после вентилятора во втором патрубке выполняют струенаправляющую систему в виде горизонтальных жалюзи с возможностью управления ими с помощью тяги с поворотной ручкой, выполненной с наружи патрубка с горизонтальной рейкой в виде зубчатых выступов.

Кроме того, узлы теплоносителя, коммутируемые со смесительным патрубком, который связан с камерой сгорания, сообщены с ним через обратные клапаны.

Кроме того, внутренняя поверхность экрана со стороны касания пламени покрыта пластиной из полированного жаропрочного антикоррозионного материала.

Кроме того, при перемещении всего устройства в обратном направлении подо льдом в сторону прохода поперечной проруби, отключают подачу горячего теплового потока в полость каждого надувного продольного малого бона с отверстиями.

Кроме того, после отжатия гибкой сетки с губкой, впитывающей в себя нефть или нефтепродукты, она становится для работы в качестве повторного с боновыми устройствами малого диаметра с отверстиями, вновь погружают под лед, и вновь накачивают под давлением их горячим тепловым потоком, устройство всплывает к поверхности льда, и действует на нефтяное пятно для возможности впитывания нагретой нефти, губкой - впитывающим материалом, и сбор нефти ведут в нефтезаборный узел, например, в емкость-контейнер, установленный на краю берега.

Кроме того, предварительно разрабатывают ситуационные модели разлива нефти или нефтепродуктов подо льдом на определенном участке водоема, реки, учитывающей характер течения, скорость воды по ширине разлива нефти подо льдом нефти и скорости перемещения, состав сил и средств для ликвидации разлива нефти или нефтепродуктов, и выбирают для реализации наиболее близкую к реальной ситуации ситуационную модель.

В реализации способа следует отметить, что губки могут иметь любую конфигурацию или размер, например, квадраты, маты, пены, подушки, прямоугольники, сферы и т.п. Губки могут соединяться друг с другом на сетке с целью облегчения и сбора и использоваться в качестве маслопоглощающего плавучей сетки снабженной системой малыми бонами, закрепленных к ней снизу в продольном направлении (количество которых более двух), разделом между водой и смоченной поверхностью подо льдом нефти для поглощения разогретой нефти максимально возможного количества загрязнителя, при этом сетка с малыми бонами опускается под лед и расправляется благодаря имеющегося крепления поперечной полиэтиленовой легкой замкнутой трубы-поплавка, затем после поглощения губкой нефти, сетку с губкой с продольными малыми бонами вытягивают синтетическими тросами и отжимают с помощью отжимающего приспособления или другого устройства, обеспечивая физическое сжатие на берегу поперечной проруби и далее повторное использование. Кроме того, концы системы продольных малых бонов с отверстиями в торец соединяют с боковыми стенками поперечной полиэтиленовой с трубой, концы которых заглушены, и которая является плавучим поплавком подо льдом в направлении движения от проруби по течению водоема или реки, чтобы иметь возможность ее вместе с сеткой и губкой - впитывающим материалом плотно прижиматься к поверхности льда в горизонтальном положении, при этом разогретая нефть будет впитываться в губку, состоящую из пенополиуретана, и начинает собирать нефть в месте аварийного разлива, т.е. поглотить максимально масляное пятно из нефти, отделяя от воды.

Теплогенератор прямого действия выполняет роль теплоносителя, который позволяет снабжать сжатым горячим тепловым потоком систему продольных малых бонов с отверстиями подо льдом, закрепленных к сетке до требуемой температуры, сетка с губкой всплывает при этом вместе с закрепленной в конце поперечной полой заглушенной с обеих сторон полиэтиленовой трубы-поплавка подо льдом. Кроме того, системой подачи темплоносителя управляют, размещенное после вентилятора во втором патрубке струенаправляющей системой в виде горизонтальных жалюзи с возможностью управления ими с помощью тяги с поворотной ручкой, выполненной с наружи патрубка с горизонтальной рейкой в виде зубчатых выступов.

Таким образом, прогретая нефть и губка до определенного температурного назначения, затем подтягивают с помощью синтетического тросами лебедками к нефтесборному узлу, к которому подсоединяют троса. При этом нефть уже без воды собирается на дно нефтесборного узла (емкости-контейнера), откуда она может перекачиваться в готовом виде без воды, например, на борт нефтесборщика. При условии отжима губки полностью она вновь становится пригодной долгое время для работы.

В целом преимущественное использование заявляемого технического решения связано с комплексом операций переходами сетки с губкой и снабженной снизу системой продольных малых бонов с отверстиями, где используется одновременно теплоноситель горячего теплового потока через шланг в виде гибкой трубы в систему подачи в полость малых бонов, а также возможность всплытия подо льдом в расправляющем состоянии при погружении с помощью, скрепленной в конце их поперечной полиэтиленовой трубой-поплавка, заглушенной с обоих концов.

При этом гибкая связь сетки с продольными малыми бонами и поперечной связи полиэтиленовой легкой трубой-поплавком, их оригинальность вместе крепления, свидетельствуют, что эксплуатация устройства в условиях способа сбора нефти и нефтепродуктов из-подо льда находится в гарантированном происходящем процессе, выполняя поставленную задачу.

Следует обратить особое внимание на размещение на сетке системы продольных малых бонов с отверстиями, а в конце к ним прикрепленной поперечной легкой полиэтиленовой трубы-поплавка заглушенной на концах заглушками. Форма губки, которая может быть разной, основное - это отсутствие в себя забирать воду, что облегчает в эксплуатации поднятия в целом сетки в облегченном виде (такой результат отсутствует в известных технических решений подо льдом).

Итак, о существующем уровне техники в данной области подо льдом и сущность предложенного изобретения показали, что последнее отвечает критерию патентоспособности критерию «новизна».

Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить новый технический результат - повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей в необходимой степени подогрева губки и нефти и экологической гармонии с природной средой.

Следовательно, предлагаемое изобретение обладает критерием патентоспособности, как «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей.

на фиг. 1 изображен общий вид способа для сбора нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом; на фиг. 2 представлен поперечный разрез расположения сетки с впитывающей губкой, малого бона и трубы-поплавка, позволяющих собирать нефть и нефтепродукты подо льдом; на фиг. 3 - теплогенератор в плане для подачи теплоносителя для системы продольных малых бонов.

В качестве заграждения использовано стационарное всплывающее боновое заграждение 1, т.е. надувной бон 1 с клапаном для накачивания воздуха и стравливания его излишков с закреплением к ледяному покрову. После получения сигнала об аварии для локализации подвижного слоя нефти устанавливают под лед боновое заграждение 1. После локализации подвижного слоя нефти и откачки известными способами в резервуары (не показано), сеть 2 с впитывающей губкой 3 и закрепления гибких продольных малых бонов 4 снизу к сетке 2, отверстия, в бонах которых выполняют сверху, концы системы продольных малых бонов,.. соединяют между собой с помощью полиэтиленовой трубы 5, концы (торцы) которой заглушены заглушками, а, следовательно, полиэтиленовая труба становится легче, чем вода, и плавает в виде поплавка подо льдом, а впитывающее полотнище принимает вид прямоугольника с плотностью меньше чем плотность воды, снабженного по длине и ширине системой продольных малых бонов 4 с отверстиями для надува горячим тепловым потоком от теплоносителя 6, обеспечивая положительную плавучесть впитывающего полотнища (губки с сеткой) в сборе. Сетка 2, к которой закреплена сверху впитывающая губка из пенополиуретана, прошитого в продольном и поперечном направлении с продольными гибкими малыми бонами 4 снизу, последние имеют сверху отверстия для выпуска сжатого горячего теплового потока, и боны, которые выполнены в виде пневмопровода, содержит приспособление в виде (синтентического троса 7 намотанные на барабаны лебедок 8. Надувные продольные малые боны 4 через шланг подключают к теплоносителю 6. Следовательно, сеть 2 с впитывающей губкой 3 пятна нефти с соответствующими закрепленными к ней снизу системой продольных малых бонов 4 и закрепленных к ней подтягивающими приспособлениями 7 (тросами) с лебедками 8, натягиваются и удерживаются барабанами лебедок 8. При этом сеть 2 с губкой 3 и с малыми бонами 4 с отверстиями отжимается специальным устройством на берегу, а сама нефть без воды собирается в нефтесборный узел 9, например, емкость-нефтесборника (не показан).

Заявленный способ для сбора нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом работает следующим образом.

После получения сигнала об аварии для локализации подвижного слоя нефти, производится разработка ситуационной модели разлива нефти (нефтепродукта) подо льдом, учитывают характер течения, метеорологические параметры погоды, скорость движения подо льдом по водной поверхности и движение нефтяного пятна при разливе нефти. Моделирование разлива нефти подо льдом производится для различных сценарий, определяющих сочетание условий возникновения, распространения и локализации разлива нефти (нефтепродуктов) под покровом льда.

Таким образом, информация о разливе нефти может дать оборудование, непосредственно контролирующее или способное контролировать утечки нефти. Опираясь на эти данные, зная текущие природные условия, необходимо определить объем разлива, район, где произошел и параметры движения пятна загрязнителя.

Если авария произошла в проточном водоеме или в реке, то ниже по течению от места распространения загрязнения производят закрепление стационарного всплывающего бонового заграждения 1 (возможно прорезание ледяного покрова поперек водного потока). Поэтому, для более эффективной работы место заграждения желательно определить заранее при проектировании, например, нефтепровода с учетом гидрологических исследований с береговой линии и подъездных путей.

Затем делают выше пятна разлива прорезание ледяного покрова, которое можно осуществить любым возможным способом, например, с помощью баровой установки БГМ-1 на тракторе МТ3-82.1, а при небольшой ширине, например, реки и малой толщине льда можно использовать мотопомпу заданной ширины прорези. У края прорези (проруби) 10 устанавливают соответственно лебедки 8. На барабаны лебедок 8 наматывают синтентические троса 7, опускают под лед. При этом концы продольных малых бонов 4 закрепляют к стенке пустотелой полиэтиленовой трубе - поплавка 5, торцы которой заглушены и опускаю в целом под лед, где сетка с впитывающей губкой и с системой продольных малых бонов с отверстиями, с прикреплением поперечной пластмассовой трубы 5 (поплавка) движется по течению подо льдом в сторону бонового заграждения 1. Для исключения большой вязкости в холодной воде и отсутствия возможного прилипания нефти к поверхности льда, а также эффективности сбора нефти впитывающей губкой из пенополиуретана нефти (нефтепродуктов) используют теплогенератор, выполняющий роль теплоносителя 6, подающий горячий тепловой поток через шланги 11 нефтесборного узла 9 от прорези 10 (проруби).

Далее источник сжатого теплового потока (газовоздушная смесь) от теплоносителя 6 подают под напором с помощью вентилятора 12. При этом сам теплоноситель 6 имеет внутреннюю поверхность стенки камеры сгорания 13 снабженную в сторону максимального расширения воспламенения газовоздушной смеси с расположенным участком отражателя 14, при этом свободные концы его расположены под углом к стенке камеры сгорания 13 в сторону движения горения газовой смеси и имеют вид обечайки пустотелого усеченного конуса, т.е. по внутренней поверхности (окружности) камеры сгорания 13. При этом с внутренней стороны (со стороны пламени) поверхность стенки отражателя 14 покрывают из полированного жаропрочного антикоррозионного материала.

Экран 15 в виде тарелки закрепляют в пространство камеры сгорания 13 соосно (по центру) выходному отверстию, усеченного конуса 14 (отражателя), направляющего пламя на экран 15, и со стороны касания пламени также перекрывают поверхность пластиной из полированного материала. При этом диаметр экрана 15 равен или больше диаметра выходного отверстия усеченного конуса выполненного отражателем 14. Подачу подогретого теплового потока через второй патрубок 16 в свою очередь регулируют струенаправляющей системой горизонтальных жалюзи 17 (пластин-заслонок), соединенных через тягу с поворотной ручкой 18 с горизонтальной рейкой в виде зубчатых выступов (не показано). Второй конец патрубка 16 после вентилятора 12 работает как подача сжатого горячего теплового потока (газовоздушная смесь), соединенного шлангом с системой малых бонов 4 (при этом жалюзи струенаправляющей системы могут быть закрыты). Распределительный узел теплоносителя 6 включает патрубок 19, в стенках которого выполняют отверстия 20, соединенные с каналами связи с дистанционно управляемыми запорными кранами 21, обратными клапанами 22, предохранительным клапаном 23, подачей газа 24, малого импеллера 25 для нагнетания атмосферного воздуха, одновременно включается свеча зажигания 26.

Камера сгорания 13 на входе имеет распределительный узел в виде смесительного патрубка 19 с входными каналами связи, отверстия 00 которых присоединены к нагнетательному устройству в виде малого импеллера 25, холодный сжатый воздух которого подается в распределительный узел.

Управление исполнительными механизмами импеллера 25 обеспечивается автоматическими приборами блок-схемами, которые не приводятся, так как не относятся к существу заявляемого предложения. Обратные клапаны, используемые в конструкции импеллера, не отличаются от конструкции известных, их рабочие характеристики должны соответствовать режимам работы импеллера. Таким образом, форсунка, снабженная аппаратурой, для регулирования количества газа, поступившего на горение и к приборам подачи газа при нарушении процесса горения, управляется каналом связи блок-схемы.

Насадок перед вентилятором 12 снабжают предохранительным клапаном 27. Все это в целом при подаче сжатого горячего теплового потока (газовоздушной смеси) для продольных малых бонов с отверстиями, закрепленные снизу к сетке 2 с закрепленным к ней впитывающей губкой 3, разогревается нефть и начинает ее собирать (впитывать в себя без воды), и при достаточном нагреве и впитывающей способности устройство перемещают в обратном направлении, наматывая на троса и барабаны лебедок. Количество таких проходов подо льдом будет зависеть от количества пролитой нефти (нефтепродуктов), при этом все операции выполняются описанные выше последовательности действий по сбору нефти. Таким образом, нефть (нефтепродукты) при отсутствия воды поступает после отжима в нефтесборный узел, например, емкость-контейнер, который по мере накопления перекачивают на нефтесборщик, т.е. нефть можно убрать в готовом виде любым имеющимся наличием нефтесборщиком.

Следует отметить, что интерес сконструированного теплоносителя может быть выполнен как передвижная мобильная установка и для других мест разливов загрязнения по подаче теплового потока, но и возможность всплытия сетки с губкой, снабженных системой продольных бонов с отверстиями под избыточным давлением, последние в конце соединены между собой при помощи легкой полиэтиленовой заглушенной с концов трубой-поплавка перед установленным стационарно боном подо льдом ниже пятна загрязнения. Это заграждение позволяет в разные сроки осуществить сбор разлитой нефти (нефтепродуктов) подо льдом. В собранном виде предложенное устройство компактно и может легко транспортироваться любым видом транспорта по льду или воде.

Использование предлагаемого изобретения позволить улучшить экологическую обстановку в условиях зимнего времени, повысить производительность, снизить трудоемкость и расширить возможность сбора, удаления из-под ледяного покрова нефти (нефтепродуктов) на проточных, возможно и непроточных водоемах, не допуская большого распространения нефтяного пятна с места аварии.

1. Способ для сбора нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом, включающий локализацию загрязненного пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби поперек реки выше пятна нефти относительно течения реки, после чего сверху на поперечной проруби устанавливают нефтесборный узел, к которому присоединяют тросы, намотанные на барабаны лебедок, находящиеся сверху на краю поперечной проруби, и опускают под лед сорбирующие маты с прижатием к поверхности льда путем накачивания воздуха в надувные оболочки, отличающийся тем, что сорбирующие маты, выполненные таким образом, как впитывающий материал, выполняют в виде губки из пенополиуретана с закреплением на гибкой сетке и при установке стационарного бонового заграждения поперек реки ниже пятна нефти относительно течения реки, затем губку с сеткой прошивают швами в продольном и поперечном направлениях и к ней снизу закрепляют в продольном направлении дополнительно по ширине и длине систему бонов малого диаметра и закрепляют подтягивающими приспособлениями в виде тросов, находящихся на краю поперечной поруби, намотанных на барабанах, а в верхней части бонов выполняют отверстия, причем малые боны выполняют в виде пневмопровода, а в качестве поперечной в конце связи с концами продольных малых бонов используют полиэтиленовую трубу с заглушенными концами и образуют тем самым трубу - поплавок, при этом сетка с губкой - впитывающий материал, собранное таким образом устройство опускают под лед, и оно расправляется в горизонтальном положении с малыми бонами малого диаметра путем затем накачивания в них горячего теплового потока под избыточным давлением от теплогенератора прямого действия и прижиманием к поверхности льда, а затем выдерживают губку из пенополиуретана, связанную с сеткой, до полной впитывающей способности губки разогретой нефтью или нефтепродуктами, и производят сбор их с поверхности воды ниже льда.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источником горячего теплового потока является нагнетательное устройство в виде теплоносителя, из которого горячий сжатый тепловой поток подают через шланг, соединенный с системой малых бонов в виде пневмопровода с отверстиями, при этом теплогенератор прямого действия имеет топливный эжектор с насадком подачи теплоносителя теплового потока в систему малых бонов с отверстиями сверху, причем топливный эжектор своим входом подсоединяют к распределительному узлу с подключением к нему малого импеллера, холодный сжатый воздух которого подают в распределительный узел и подают газ, имеющему свечу зажигания, при этом камеру сгорания источника теплоносителя снабжают дополнительно экраном, в виде тарелки, установленной в пространстве соосно выходному уменьшающемуся отверстию усеченного конуса, диаметр которой равен или больше, чем диаметр конуса, причем свободное пространство под тарелкой сообщено посредством выходного патрубка с зоной нагретого горячего теплового потока, расположенной в зоне вентилятора, соединенного корпусом через второй патрубок со шлангом в виде напорной гибкой трубы с малыми бонами с отверстиями сверху, при этом для регулирования зоны нагретого горячего теплового потока, размещенной после вентилятора, во втором патрубке выполняют струенаправляющую систему в виде горизонтальных жалюзи с возможностью управления ими с помощью тяги с поворотной ручкой, выполненной с наружи патрубка с горизонтальной рейкой в виде зубчатых выступов.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что узлы теплоносителя, коммутируемые со смесительным патрубком, который связан с камерой сгорания, сообщены с ним через обратные клапаны.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внутренняя поверхность экрана со стороны касания пламени покрыта пластиной из полированного жаропрочного антикоррозионного материала.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при перемещении всего устройства в обратном направлении подо льдом в сторону прохода поперечной проруби отключают подачу горячего теплового потока в полость каждого надувного продольного малого бона с отверстиями.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после отжатия гибкой сетки с губкой, впитывающей в себя нефть или нефтепродукты, она становится для работы в качестве повторного устройства с боновыми устройствами малого диаметра с отверстиями, которое вновь погружают под лед, и вновь накачивают под давлением их горячим тепловым потоком, устройство всплывает к поверхности льда, и действует на нефтяное пятно для возможности впитывания нагретой нефти губкой - впитывающим материалом, и сбор нефти ведут в нефтезаборный узел, например в емкость-контейнер, установленный на краю берега.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно разрабатывают ситуационные модели нефти или нефтепродуктов подо льдом на определенном участке водоема, учитывающие характер течения, скорость воды по ширине разлива подо льдом нефти и скорости перемещения, состав сил и средств для ликвидации разлива нефти или нефтепродуктов, и выбирают для реализации наиболее близкую к реальной ситуации ситуационную модель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, озер, морей, океанов.

Изобретение относится к области поддержания в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов и может быть использовано для очистки труднодоступных мест и болот от разливов нефтепродуктов, а также для разжижения высоковязких нефтяных эмульсий и твердых нефтесодержащих отходов и их последующего сбора.

Изобретение относится к защите поверхности водоемов от растекания по ней нефтяного загрязнения. Устройство включает регулирующую емкость, образованную гибкой оболочкой и жестким водосливным щитом.
Изобретение относится к утилизации бытовых отходов. Сущность изобретения состоит в том, что вылавливают расплавляемый пластик из водоемов посредством судна-траулера, монтируют на траулере установку для расплавления пластика и постоянно подогреваемые емкости для доставки расплавленного пластика на предприятие по производству из него контейнеров для раздельного сбора компонентов бытовых отходов, пакетов для сбора продуктов отправления естественных надобностей, кресел для удобства их сбора, кабин для скрытного сбора продуктов отправления естественных надобностей.

Способ очищения от механического загрязнения нефтью, нефтепродуктами, иными примесями поверхностных и донных слоев водных объектов, с применением вихревого оборудования: завихрителей, вихревых труб, сепараторов-конфузоров, циклонов-конфузоров, а также плавучих транспортных средств, путепроводов, накопительных емкостей.

Изобретение относится к устройствам для поддержания в надлежащем состоянии или очистки поверхности открытых водоемов от нефти и подобных плавающих материалов и может быть использовано для устранения последствий разлива нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разливов нефти (нефтепродуктов) из-под ледяного покрова, преимущественно арктических водоемов.

Изобретение относится к охране окружающей среды, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти подо льдом в замерзающих морях в зоне аварийных подводно-добычных комплексов или подводных нефтепроводов при их эксплуатации и решает задачу по обеспечению эффективного сбора разлитой нефти в ледовых условиях подо льдом и на донном грунте при одновременном снижении эксплуатационных расходов.

Изобретение относится к охране окружающей среды, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти подо льдом в замерзающих морях в зоне аварийных подводно-добычных комплексов или подводных нефтепроводов при их эксплуатации и решает задачу по обеспечению эффективного сбора разлитой нефти в ледовых условиях подо льдом и на донном грунте при одновременном снижении эксплуатационных расходов.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к созданию технических средств для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит ковш для улавливания водорослей, потокоразделители, двухбарабанную лебедку.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке перемещается вдоль кромки ледяного покрова с частичным свешиванием гибкого ограждения за кромку льда.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке (СВП). Предложен способ разрушения ледяного покрова на мелководье, включающий в себя одновременное перемещение с резонансной скоростью в одном и том же направлении двух СВП вдоль кромки льда, при этом первое судно перемещают по свободной воде, а второе - по сплошному льду позади первого на расстоянии от него, равном четверти длины резонансной изгибно-гравитационной волны (ИГВ).

Изобретение относится к области очистки ото льда части открытых водоемов и водотоков и может быть использовано при проведении природоохранных мероприятий для сохранения рыбы - образования отдушин, оттаивания примерзших на воде судов и сооружений, а также для получения незамерзающих прорубей в сельской местности, в том числе и для создания бассейнов для «моржей» и т.д.
Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке перемещают по свободной воде на кромку ледяного покрова с последующим по нему движением.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при эксплуатации в условиях продленной навигации акваторий, примыкающих к причальным набережным, слипам, шлюзам и другим транспортным сооружениям.

Изобретение относится к области взрывных работ по разрушению ледового покрова. Устройство включает в себя корпус, приспособление для фиксации на ледовой поверхности и систему инициирования.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к защитным устройствам опор трубопроводов через водные преграды. Задачей данного изобретения является повышение стойкости и надежности трубопроводных опор в условиях воздействия ледохода, карчехода, речных насосов и иных посторонних плывущих предметов, а также распространение области применения защитного устройства на опоры трубопроводов через водные преграды.

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и предназначено для обеспечения возможности ремонта судов в наливных доках в условиях зимнего времени при температуре окружающей среды ниже 0°С.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки природных и искусственных водоемов, дно которых загрязнено, в частности, нефтью и нефтепродуктами.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к созданию технических средств для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит ковш для улавливания водорослей, потокоразделители, двухбарабанную лебедку.

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов и может быть использовано для сбора нефти или нефтепродуктов под ледяным покровом морей, водоемов и рек. Способ включает локализацию загрязняющего пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби 10 поперек, например, реки выше пятна нефти относительно течения реки, установку вдоль проруби 10 лебедок 8. По краю поперечной проруби 10 устанавливают нефтесборный узел 9, к которому присоединяют тросы 7, свободные концы которых присоединяют к барабанам лебедок 8 и к продольным малым бонам 4 с отверстиями, закрепленным снизу к сетке 2, на которой закреплен материал, выполненный в виде губки 3 из пенополиуретана. Губку 3 прошивают на гибкой сетке швами в продольном и поперечном направлениях. Сетку 2 с губкой 3 и с системой продольных малых бонов 4 с отверстиями, отверстия которых направлены в сторону губки 3, опускают под лед в плавающем состоянии, при этом свободные концы малых бонов 4 с отверстиями присоединяют к боковой стенке поперечной полиэтиленовой трубы-поплавка 5 подо льдом, которая заглушена с обоих концов. В результате устройство подо льдом принимает горизонтальную форму в плавающем состоянии, прижимается к поверхности льда путем дополнительно накачивания горячего теплового потока в малые боны 4 с отверстиями. В качестве подачи горячего теплового потока используют теплоноситель 6, соединенный через шланг 11 с полостью малых бонов 4 со стороны с закрепленными связями в виде тросов 7, при этом боны 4 выполнены в виде пневмопровода и принимают плавучее состояние с прижатием к поверхности льда. В результате выдерживания губки 3 из пенополиуретана подо льдом и расположенния в горизонтальном положении сетки 2 с системой продольных малых бонов 4 с отверстиями и с поперечной полиэтиленовой трубой-поплавком 5, нагретая таким образом нефть легко впитывается губкой 3 без воды, и сбор нефти ведут в нефтезаборный узел 9. Камера сгорания теплоносителя 6 на входе имеет распределительный узел в виде смесительного патрубка с входными каналами, отверстия которых подсоединяют к нагнетательному устройству в виде малого импеллера, холодный сжатый воздух, которого подается в распределительный узел и подается газ. Распределительный узел имеет свечу зажигания. Камера сгорания снабжена экраном в виде тарелки, установленной в пространстве соосно выходному уменьшающемуся отверстию усеченного конуса. Теплоноситель работает в автоматическом режиме и является мобильным устройством, работа которого имеет повышенную надежность. Обеспечивается повышение производительности и надежность сбора нефти и нефтепродуктов без воды подо льдом в резервуары подвижного слоя нефти на больших площадях за короткое время. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх