устройство для сбора нефти под водой (варианты)

Формула изобретения

1. Устройство для сбора нефти под водой, содержащее герметичную трубчатую раму с опорами и водозаборными трубками в нижней ее части, причем с внутренней стороны по периметру рамы закреплена эластичная оболочка, к другому концу которой прикреплен эластичный рукав, другой конец которого герметично закреплен внутри плавучей камеры, рама с плавучей камерой установлена в проеме плавучей платформы, на которой установлены лебедки, к которым рама прикреплена тросами, а также установлен источник сжатого воздуха, сообщенный с полостями рамы и плавучей камеры, при этом по высоте опор внутри них установлены ограждения, имеющие отверстия.

2. Устройство для сбора нефти под водой, содержащее установленную на колесах герметичную трубчатую раму с опорами, причем с внутренней стороны по периметру рамы закреплена эластичная оболочка, к другому концу которой прикреплен эластичный рукав, другой конец которого герметично закреплен внутри плавучей камеры, полости рамы имеют возможность сообщения с источником сжатого воздуха, при этом по высоте опор внутри них установлены ограждения, имеющие возможность вертикального перемещения.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что колеса имеют пневмо- или гидропривод.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что рама имеет возможность ее буксировки с помощью тросов и лебедок, установленных на противоположных берегах водоема.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов и может быть использовано для локализации и сбора нефти или нефтепродукта, в том числе мощного его потока на дне проточного водоема, преимущественно реки или озера, непосредственно над аварийным выбросом нефти из магистрального нефтепровода.

Известно множество устройств для локализации и сбора нефти и нефтепродуктов, используемых после выхода нефти или нефтепродукта из аварийного нефтепровода на поверхность водоема и растекания его на огромной площади, при котором наносится значительный экологический и экономический ущерб (SU 655768 от 07.04.79; SU 1537749 от 23.01.90; SU 227923 от 19.02.69). Однако аналогов устройств для локализации и сбора нефти под водой не обнаружено.

В связи с этим задачей настоящего изобретения является создание эффективного устройства для сбора нефти или нефтепродуктов, использующего принципиально иной подход к устранению аварийной ситуации на водных переходах магистральных нефтепродуктопроводов. Этот подход заключается в том, что локализация и сбор нефти производятся непосредственно на выходе из аварийного трубопровода, тем самым предотвращаются ее растекание, растворение в воде и при этом не нарушаются товарные свойства нефти.

Указанная задача по первому варианту решается тем, что устройство для сбора нефти под водой содержит герметичную трубчатую раму с опорами и водозаборными трубками в нижней ее части, с внутренней стороны по периметру рамы закреплена эластичная оболочка, к другому концу которой прикреплен эластичный рукав, другой конец которого герметично закреплен внутри плавучей камеры, рама с плавучей камерой установлена в проеме плавучей платформы, на которой установлены лебедки, к которым рама прикреплена тросами, а также установлен источник сжатого воздуха, сообщенный с полостями рамы и плавучей камеры, при этом по высоте опор внутри них установлены ограждения, имеющие отверстия. По второму варианту устройство для сбора нефти под водой содержит установленную на колесах герметичную трубчатую раму с опорами, с внутренней стороны по периметру рамы закреплена эластичная оболочка, к другому концу которой прикреплен эластичный рукав, другой конец которого герметично закреплен внутри плавучей камеры, полости рамы имеют возможность сообщения с источником сжатого воздуха, при этом по высоте опор внутри них установлены ограждения, имеющие возможность вертикального перемещения. Кроме того, в этом варианте устройства колеса имеют пневмо- или гидропривод, а рама имеет возможность ее буксировки с помощью тросов и лебедок, установленных на противоположных берегах водоема.

На фиг.1 показан первый вариант предлагаемого устройства, вид в плане, на фиг.2 - то же, вид сбоку, на фиг.3 - второй вариант устройства, вид в плане.

Устройство содержит герметичную трубчатую раму 1, имеющую в верхней части штуцер 2 для подачи воздуха через гибкий шланг 3 от компрессора 4. В нижней части рамы 1 прикреплены стойки-опоры 5 с башмаками, а также размещены водозаборные трубки 6. По высоте опор 5 снизу по периметру рамы установлены ограждения 7, имеющие по направлению течения отверстия. В устройстве по второму варианту ограждения 7 имеют возможность вертикального перемещения. С внутренней стороны рамы 1 по всему периметру смонтированы прижимные полосы 8, которыми закреплена пирамидальная эластичная оболочка 9 из прорезиненной стеклоткани. К другому концу эластичной оболочки 9 через фланец 10 прикреплен эластичный гофрированный рукав 11, изготовленный из химонефтестойкой ткани. Другой конец рукава 11 герметично закреплен внутри плавучей камеры 12, которая состоит из большегрузных автомобильных камер, установленных друг на друга в стопу до необходимой высоты, скрепленных синтетическими ремнями и обшитых стеклотканью в качестве защиты от повреждений. Полости плавучей камеры 12 сообщены с компрессором 4. В первом варианте устройства рама 1 с плавучей камерой 12 установлена в проеме плавучей платформы 13 (плашкоута). На платформе 13 установлены лебедки 14, к которым рама 1 прикреплена тросами 15, а также якоря 16, компрессор 4. Во втором варианте устройства плавучая платформа 13 отсутствует, рама 1 установлена на колесах 17, которые имеют пневмо- или гидропривод и дистанционное управление. Возможно буксировать раму 1 с помощью тросов 18 и лебедок 19, установленных на противоположных берегах водоема. Такая рама постоянно находится в районе водного перехода магистрального нефтепровода непосредственно над трубопроводом или доставляется буксиром к водному переходу.

Устройство для сбора нефти под водой работает следующим образом.

I вариант. Устройство буксируется катером к водному переходу от стационарного поста наблюдения. Точное место прорыва трубопровода определяется, например, с помощью аквалангиста. На этом месте устройство устанавливается на якоря 16. Компрессором 4 накачивается плавучая камера 12, после чего открывается воздушный кран на гибком шланге 3 и вода через водозаборные трубки 6 заполняет полости рамы 1, которая опускается на дно на тросах 15, разматываемых с лебедок 14. Рама 1, опустившись на дно, ребрами ограждения 7 слегка заходит в грунт, тем самым изолируя внутреннее пространство эластичной оболочки 9 от течения. Гофрированный эластичный рукав 11 натягивается, расправляется и висит на плавучей камере 12. Нефть, выходящая из магистрали, поднимается из-под эластичной оболочки 9 по эластичному рукаву 11 вверх в плавучую камеру 12, откуда насосом 20, находящимся вне устройства для сбора нефти, откачивается в плавучий резервуар, танкер или в береговой амбар-накопитель по эластичному рукаву 21 на поплавках. В процессе сбора нефти в верхней части эластичного рукава 11 вода выходит из ограждения 7 через отверстия. После сбора нефти компрессором 4 вытесняется вода из полостей рамы 1 и устройство при помощи лебедок 14 и собственной положительной плавучести устанавливается в проеме плавучей платформы 13. Устройство снимается с якорей 16 и буксируется на место стоянки, а эластичная оболочка 9 и эластичный рукав 11 очищаются от нефтепродукта.

II вариант. После получения сигнала об аварии определяется точное место выхода нефти или нефтепродукта, например, аквалангистом, и под его контролем устройство передвигается по дну реки и устанавливается над местом выхода нефти, боковые подвижные ограждения 7 по направляющим опускаются ко дну, изолируя от течения внутреннее пространство рамы 1. Через шланг, закрепленный в плавучей камере 12, нагнетается воздух от компрессора, расположенного на сопровождающем катере (не показаны), и камера 12 вместе с гофрированным рукавом 11 всплывает, расправляя рукав 11. После этого насосом 20 по эластичному рукаву 21 на поплавках нефть выкачивается в береговой амбар, танкер или плавучий резервуар. В зимний период устройство находится в прибрежной майне или под водой. После обследования аквалангистом места аварии и установки устройства над местом выхода нефти аквалангист пробуривает во льду отверстие или иным способом обозначает место всплытия камеры 12. Затем с поверхности льда выполняется прорубь во льду для плавучей камеры 12.