способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды и установка для его реализации

Формула изобретения

1. Способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды, включающий обвод места загрязнения боновым заграждением, соединение концов бонового заграждения стыковочным приспособлением для образования постоянно замкнутого контура, одновременное соединение противоположных секций бонового заграждения в узле сжатия и вытяжку их подтягивающим устройством, отличающийся тем, что в узле сжатия плотно соединяют верхние и нижние части противоположных секций бонового заграждения, затем в узле фиксации дополнительно производят фиксацию данного соединения с образованием в верхней и нижней частях противоположных секций бонового заграждения по всей их длине фиксированного плотного соединения с образованием вытянутой замкнутой конструкции положительной плавучести, внутри которой собраны нефтепродукты, диаметр поперечного сечения которой значительно меньше длины, а удаление нефтепродуктов из вытянутой замкнутой конструкции осуществляют самотеком в приемную емкость, для чего один конец вытянутой замкнутой конструкции принудительно погружают ниже уровня воды, а ее другой конец поднимают выше уровня воды, причем на противоположных концах упомянутой конструкции предварительно делают отверстия.

2. Установка для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащая боновое заграждение, подтягивающее устройство, стыковочное приспособление, узел сжатия противоположных секций бонового заграждения, приемную емкость, отличающаяся тем, что она снабжена узлом фиксации соединения верхних и нижних частей противоположных секций бонового заграждения по всей их длине, расположенным за узлом сжатия, и грузами для погружения части образованной из бонового заграждения вытянутой замкнутой конструкции ниже уровня воды.

Описание изобретения к патенту

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

Известно устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее барабан, нефтесборные воронки, осевую камеру, гибкие шланги, патрубков откачки нефти, штуцеров, поплавков, привода вращения барабана, бокового ограждения с шарниром, напорного трубопровода откачки нефти на берег [1].

Однако при данном способе одновременно локализуется только незначительная часть площади загрязнения, равная основанию перевернутой воронки, поэтому на ликвидацию нефтяного разлива данным способом уходит много времени. Данное устройство требует наличия вакуумного насоса, что усложняет данную конструкцию и затрудняет работу устройства при наличии в зоне загрязнения различного плавающего мусора. Недостатком является также то, что с водной поверхности, покрытой слоем нефтепродуктов, находящейся за пределами контура, ограниченного воронкой, происходит постоянное испарение летучих фракций нефтепродуктов, которые загрязняют воздушную среду.

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 в данном устройстве в ходе локализации и уменьшения площади загрязнения нефтепродукты сохраняют непосредственный контакт с воздушной средой, в результате чего летучие фракции нефти испаряются, вызывая загрязнение воздушной среды. В результате диффузии, волн, турбулентных потоков возникает вертикальное перемешивание слоев воды, что приводит к переносу вниз нефтеводяной смеси, в результате чего загрязнению подвергается большой объем воды в водоеме. Применение данного способа может быть ограничено при наличии сильного ветра и больших волн на поверхности водоема, т.к. будет существовать вероятность ухода части нефтепродуктов из локализованной зоны через верхнюю и нижнюю часть боновых заграждений. Применение насосов для удаления нефтепродуктов из локализованной зоны может быть затруднено при наличии на поверхности воды плавающего мусора, а также вязких фракций нефтепродуктов, особенно при пониженных температурах.

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

Поставленная задача решена за счет того, что в известном решении, содержащем приемную емкость, боновое заграждение, подтягивающее устройство, стыковочное приспособление, узел сжатия противоположных секций боновых заграждений, установка дополнительно содержит устройство для плотного сжатия верхних и нижних частей противоположных секций боновых заграждений, устройства для обеспечения фиксации сжатого состояния верхних и нижних частей противоположных секций боновых заграждений по всей их длине, груз для погружения части конструкции с нефтепродуктами ниже уровня воды.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид сверху на локализованное боновыми заграждениями 1 нефтяное пятно, на фиг.2 показан вид сверху на установку, на фиг.3 - сечение установки по линии А-А, на фиг.4 - вид сверху секции боновых заграждений после их сжатия и обеспечения фиксации данного состояния, на фиг.5 - сечение по линии Б-Б противоположных секций боновых заграждений после сжатия и фиксации данного состояния, на фиг.6 - разрез сжатых противоположных секций бонового заграждения после частичного их погружения ниже уровня воды под действием груза 6.

Установка содержит секции боновых заграждений 1 для образования замкнутого контура, подтягивающее устройство 2, в качестве подтягивающего устройства может использоваться вспомогательное судно, стыковочное приспособление для плотного соединения концов бонового заграждения 3, узел сжатия верхних и нижних частей противоположных секций боновых заграждений 4 (далее узел сжатия), устройство для обеспечения фиксации сжатого состояния верхних и нижних частей противоположных секций боковых заграждений по всей их длине 5 (далее устройство фиксации), груз 6 для погружения одного конца бонового заграждения ниже уровня воды, емкость 7 для приема нефтепродуктов 9.

Способ сбора нефтепродуктов и работа установки заключаются в следующем.

В район загрязнения доставляются боновые заграждения 1. После обвода боновым заграждением 1 места загрязнения оба его конца соединяются с помощью стыковочного приспособления 3, при этом образуется замкнутый контур АВСД, фиг.1, далее обе противоположные секции АВС и АДС одновременно пропускаются через узел сжатия 4, фиг.2, после чего одновременно начинается их вытяжка подтягивающим устройством 2, в узле сжатия 4 нижние и верхние части противоположных секций боновых заграждений 1 плотно соединяются друг с другом, в узле фиксации 5 дополнительно обеспечивается постоянная механическая прочность данного соединения.

После завершения протяжки боновых заграждений и образования в верхней и нижней их части по всей длине фиксированного плотного соединения 8, фиг.5, нефтепродукты 9 оказываются внутри получившейся вытянутой (диаметр поперечного сечения значительно меньше длины) замкнутой конструкции 10, фиг.4, положительной плавучести. В данной конструкции собранные нефтепродукты могут находиться длительное время, т.к. даже при возникновении волн на поверхности водоема исключается растекание нефтепродуктов за пределы замкнутого пространства, также предотвращается попадание летучих фракций нефти в воздушную атмосферу.

Для удаления нефтепродуктов из данной вытянутой конструкции один ее конец (точка С, фиг.6) опускается в приемную емкость 7, а на противоположном конце (точка А, фиг.6) крепятся грузы 6 для погружения части конструкции ниже уровня воды. Полученная конструкция с нефтепродуктами располагается под углом к водной поверхности, а т.к. плотность нефтепродуктов меньше плотности воды, происходит разделение жидкостей: нефтепродукты располагаются в приподнятой над уровнем водоема части конструкции, а вода - в нижней. Предварительно на противоположных концах конструкции (в точках А и С, фиг.6) делаются отверстия, после этого нефтепродукты самотеком перетекают из конструкции 10, фиг.6, в приемную емкость 7.

Предлагаемый способ и установка для сбора нефтепродуктов с поверхности воды позволяют повысить эффективность работы по ликвидации нефтяных разливов на воде, т.к. исключается уход нефтепродуктов за пределы локализованной зоны в глубину водоема и испарившихся летучих фракций нефти в окружающую воздушную среду. Значительно меньше ограничений на работу по ликвидации разливов нефти на воде оказывают погодные условия: сильный ветер и волны на поверхности водоемов. Нет ограничений по ликвидации нефтяных разливов, отличающихся площадью загрязнения и различным объемом разлитых нефтепродуктов, т.к. можно последовательно присоединять дополнительные секции боковых заграждений. Для отделения локализованных нефтепродуктов, находящихся в вытянутой замкнутой конструкции, от воды не требуются дополнительные устройства, наполнение приемной емкости происходит самотеком. Перед наполнением приемной нефтепродуктами из вытянутой конструкции, непосредственно в ней происходит разделение нефти и воды.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1408019, МПК Е 02 В 15/04.

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