Волокнистый полиолефиновый адсорбирующий нефть материал, плавучее модульное устройство и блок из плавучих модульных устройств

Предложено плавучее модульное устройство для абсорбирования нефти с поверхности, содержащее в целом дискообразный плавучий каркас, сужающийся к краевой части каркаса в его периферийной области, и водоотталкивающий абсорбент нефти, выполненный в форме полос и размещенный в каркасе, причем указанный каркас дополнительно содержит по меньшей мере один соединительный элемент, выполненный с возможностью соединения модульных устройств вместе для формирования шарнирного абсорбирующего нефть устройства, в котором отдельные каркасы ориентированы параллельно друг другу.

Настоящая полезная модель относится к плавучим устройствам для абсорбирования пролитой нефти с поверхности, в частности с поверхности воды. Оно также относится к использованию плавучих устройств для абсорбирования пролитой нефти и способу изготовления таких плавучих устройств. Оно дополнительно относится к абсорбирующему материалу.

Известно, что во время морского бурения скважин на нефть, добычи нефти и транспортировки нефти существует опасность утечки нефти, которая плавает в форме пленки на поверхности воды, и под действием дрейфа и течений в конечном счете указанная пролитая нефть или ее менее летучая часть может быть принесена на берег.

В известных предложениях, относящихся к обработке пролитой нефти на берегу или на поверхности воды, описаны так называемые боновые заграждения, т.е., плавучие трубчатые конструкции, содержащие абсорбент нефти, расположенный вдоль их окружности (например, WO 93/04236 A1). Такие боновые заграждения оказывают прежде всего барьерный эффект, т.е., они отделяют поверхность загрязненной воды от чистых областей; предполагаемый вторичный эффект использования указанных заграждений состоит в абсорбировании нефти, входящей с ними в контакт. В любом случае фактически на практике эффективность известных боновых заграждений является неудовлетворительной.

В основном также известен способ, согласно которому размещают гидрофобные маты в загрязненной нефтью воде или на других поверхностях и собирают указанные маты спустя некоторое время (например, US 6,506,307 B1). Опять же, на практике выяснилось, что указанный способ является весьма неэффективным при обработке нефтяных пятен даже среднего размера на морской поверхности.

Таким образом, задача настоящей полезной модели состоит в создании продукта, устройства, способов его использования и способа изготовления, при которых вредное действие морских нефтяных пятен может быть уменьшено наиболее эффективным способом. Указанная задача достигается продуктом, устройствами, способом изготовления и использования согласно настоящей полезной модели следующим образом:

Согласно первому аспекту волокнистый полиолефиновый абсорбент нефти, содержащий полосы или стружки, вырезанные из заготовочного полотна полиолефиновых волокон, полученных аэродинамическим способом из расплава, в котором указанные полосы или стружки имеют длину между 1 см и 12 см, ширину между 2 мм и 25 мм и толщину между 1 мм и 5 мм. Поскольку полученное аэродинамическим способом из расплава полотно содержит сплетенные водоотталкивающие полиолефиновые волокна, указанные полосы не пропустят воду в пространство между волокнами при размещении указанного материала на поверхности воды или при его погружении в воду. В отличие от воды, нефть, входящая в контакт с указанными полосами, замещает воздух, присутствующий между волокнами, и абсорбируется указанными полосами, таким образом значительно снижая общую плавучесть абсорбента нефти, но при этом все еще остается плавать в воде. Согласно различным вариантам реализации для изготовления полос в качестве полиолефинового материала используются полиэтилен, полипропилен или их смеси. Коэффициент сторон указанных полос (длина, деленная на поперечный диаметр круглого эквивалента) находится между 10 и 1000, и степень округлости (минимальный диаметр, деленный на максимальный диаметр) согласно различным вариантам реализации находится между 0,1 и 0,99.

Согласно второму аспекту устройство для абсорбирования нефти с поверхности является модульным и плавучим и содержит: в целом дискообразный плавучий каркас, сужающийся к периферийному краю каркаса в его периферийной области; и водоотталкивающий выполненный в форме полос или стружки абсорбент нефти, размещенный в указанном каркасе, причем указанный каркас дополнительно содержит по меньшей мере один соединительный элемент, выполненный с возможностью соединения модульных устройств вместе для формирования шарнирного абсорбирующего нефть устройства, в котором отдельные каркасы ориентированы параллельно друг другу.

Согласно некоторым вариантам реализации по меньшей мере меньшей мере один соединительный элемент содержит соединительную конструкцию, выполненную с возможностью поддерживания каркасов в разных плоскостях на поверхности в форме блока, в котором периферийные области расположенных рядом каркасовлеток образуют гофрированную огибающую. В одном примере каждый каркас может иметь центральное отверстие, и все каркасы расположены на общем стержне или трубке, проходящих сквозь указанные отверстия. Каркасы могут быть круглыми или в целом многоугольными.

Согласно некоторым вариантам реализации в итоге сформирован блок взаимно соединенных устройств, причем указанный блок может содержать соединительную конструкцию, выполненную с возможностью соединения верхней или нижней стороны блока с верхней или нижней стороной расположенного рядом такого же блока концевым способом. Таким образом, может быть сформирована цепочка блоков, причем каждый блок представляет собой элемент указанной цепочки. Согласно некоторым вариантам реализации между соединенными блоками может быть вставлена прокладка. Например, между расположенными рядом блоками могут быть расположены меньшее количество дисков по сравнению с количеством дисков, размещенных в каждом блоке, и таким образом формировать вышеуказанную прокладку, обеспечивающую возможность некоторой относительной кривизны соединенных блоков.

Согласно другому варианту реализации на каждом модульном устройстве имеются множественные соединительные элементы, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с соответствующим соединительным элементом расположенного рядом компланарным боковым способом подобного модульного устройства для формирования одномерного или двухмерного массива, в котором каждое модульное устройство в целом имеет многоугольную дисковую форму, такую как прямоугольная или квадратная.

Согласно данному варианту реализации каждое модульное устройство имеет форму мата, у которого множественные соединительные элементы прикреплены вдоль его наружной периферийной краевой части. Например, указанные краевые части могут быть сложены в области расположения указанных соединительных элементов для повышения прочности. Затем соседние маты могут быть соединены сопряженными соединителями, такими как выполненные из пластика, для формирования массива матов, соответствующего, например, размеру нефтяного пятна. Сопряженные соединители могут быть расположены радиально и направлены наружу, или согласно некоторым вариантам реализации могут быть расположены вдоль периферийной краевой части достаточно близко к ближайшему углу, так что сопряженная часть одного из соединителей (например штепсельная часть) проходит за пределы указанного угла, в то время как сопряженная с ним (розеточная) часть, расположенная на соседнем мате, проходит почти до угла. Очевидно, что на квадратном мате имеются четыре штепсельных соединителя, расположенных сопряженным способом, например, на крайнем левом (или согласно другому варианту реализации крайнем правом) конце каждого края, и четыре розеточных соединителя, расположенных на крайнем правом (или крайнем левом соответственно) углах. Таким образом, расположенные рядом маты всегда могут быть соединены. Согласно некоторым другим вариантам реализации штепсельные и розеточные соединители размещены некоторым другим упорядочивающим способом, потенциально требующим некоторого вращения расположенных рядом матов для их соединения друг с другом.

Согласно одному варианту реализации блок взаимно соединенных модульных устройств указанного типа сформирован перед фактическим использованием, причем соединенные соседние в целом многоугольные модульные устройства являются сложенными друг на друга в поперечном направлении относительно плоскости указанных модульных устройств. Обычно указанные устройства размещены горизонтально и сложены вертикально. Естественно, такой блок также может быть расположен горизонтально с расположенными вертикально отдельными блоками.

Прочность отдельных блоков согласно некоторым вариантам реализации может быть повышена расположенным в центральной области указанного блока непосредственным соединением между противоположными поверхностями решетки, таким как точечное соединение, или парой тесно соседствующих, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга точечных соединений, или с использованием укороченного расстояния между указанными точечными соединениями, или даже с использованием круглого соединительного средства, имеющего отверстие для приема соединительного стержня или троса.

Согласно другому аспекту способ изготовления плавучего модульного устройства для абсорбирования нефти с поверхности содержащий этапы, на которых берут первый решетчатый лист, выполненный из пластиков, размещают водоотталкивающий выполненный в форме полос или стружки абсорбент нефти, такой как абсорбент нефти по любому из п.п.1-5, на первом решетчатом листе, размещают второй лист на абсорбенте нефти и сваривают первый и второй листы в периферийных областях с абсорбентом нефти между ними, причем указанные периферийные области первого и второго листов изогнуты в направлении друг к другу.

В зависимости от типа изготовляемого устройства, указанные листы могут быть круглыми (кругообразными или овальными) или многоугольными (такими как квадратные или шестиугольные). Оба листа могут быть решетчатыми, или решетчатым может быть только один из них, в то время как другой является непроницаемым для нефти, для некоторых случаев применения на берегу.

Согласно дополнительному аспекту способ использования блока взаимно соединенных модульных устройств для абсорбирования пролитой на поверхность воды нефти содержит этапы, на которых соединяют блоки в цепочку и размещают указанную цепочку на части поверхности воды вблизи части поверхности воды, на которую пролита нефть. Согласно некоторым вариантам реализации нефть имеет направление дрейфа, причем цепочка расположена поперек направления дрейфа, при этом блоки размещены с возможностью ориентирования отдельных каркасов таким образом, что их направления толщины проходят поперечно направлению дрейфа пролитой нефти. Таким образом, указанная цепочка служит барьером для нефти, в то время как вода может относительно свободно протекать сквозь вертикально расположенные каркасы, в результате чего увеличивается количество абсорбированной нефти по сравнению с конструкцией, которая также блокирует поток воды. Направление дрейфа может быть задано радиальным распространением нефти в направлении от источника пятна и/или ее линейным перемещением под действием ветра или течения. Обычно вблизи береговой линии направление дрейфа является поперечным к береговой линии, в результате чего разлитая нефть намывается на берег.

Согласно дополнительному аспекту способ использования блока для абсорбирования нефти, пролитой на водную поверхность или поверхность береговой линии, содержит этапы, на которых разворачивают блок и размещают модульные устройства в форме одномерного или двумерного взаимосвязанного плоского массива на пролитой нефти или в прибрежной области, которую необходимо защитить от пролитой нефти. В первом случае каждое модульное устройство имеет две поверхности каркасалетки, выполненные из решетчатых листов, так что абсорбент нефти доступен для нефти на обеих поверхностях, и блок используется на поверхности воды, на которую пролита нефть. Таким образом, может быть абсорбирована нефть, взвешенная в приповерхностном слое воды, и нефть, распыленная на поверхности воды волнами и ветром. В последнем случае каждое модульное устройство имеет одну поверхность каркаса, выполненную из решетчатого листа, и противоположную поверхность каркасалетки, выполненную из непроницаемого для нефти листа, так что абсорбент нефти доступен для нефти только на одной поверхности, и блок используется на поверхности береговой линии, на которую еще не пролита нефть, с непроницаемой для нефти поверхностью, обращенной вниз, и решетчатой поверхностью для защиты поверхности береговой линии от нефти, которая может быть принесена к берегу.

Согласно некоторым вариантам реализации абсорбент и/или форма или количество каркасов в блоке выбраны в зависимости от марки пролитой нефти. Например, для абсорбирования более вязкой нефти может потребоваться меньшее количество дисков в блоке и/или меньшее количество абсорбента в модуле, и наоборот. Дополнительно к данному варианту или согласно другому варианту реализации абсорбент и/или форма или количество каркасов в блоке млгут быть выбраны в зависимости от температуры окружающей среды.

Согласно дополнительным вариантам реализации способ использования дополнительно содержит этап, на котором собирают использованные модульные устройства с абсорбированной нефтью. Кроме того, способ использования дополнительно содержит этап, на котором сжигают указанное модульное устройство вместе с абсорбированной нефтью для получения тепловой энергии и преобразуют часть тепловой энергии, полученной таким образом, в электрическую или механическую энергию.

Далее настоящая полезная модель будет описана подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

На фиг.1 показан модуль уложенных дисков согласно первому варианту реализации.

На фиг.2 показан вид сверху модуля, показанного на фиг.1.

На фиг.3 показан модуль согласно второму варианту реализации.

На фиг.4 показан второй вариант реализации со несколькими соединительными элементами.

На фиг.5a, 5b соответственно показаны вид сверху и разрез соединенных модулей согласно первому и второму вариантам реализации.

На фиг.6a, 6b показана другая модификация второго варианта реализации (на фиг.6a) для использования вместе с буксирующим канатом (на фиг.6b).

Согласно первому варианту реализации, показанному на фиг.1, некоторое количество, например 15-25, отдельных дисков 3 уложены друг на друге на общем центральном стержне или трубке 5 для формирования в целом цилиндрического модуля 1. Указанный блок уложенных дисков удерживается концевыми решетками 7, которые в свою очередь соединены несколькими, например числом 3-8, наружными трубками 17 (в данном примере показаны 5 трубок). Концевые решетки 7 могут иметь звездообразную форму, как показано на чертеже (с 5 радиальными распорками 19, одна из которых на чертеже обозначена пунктирными линиями). Концевые решетки могут быть выполнены из твердого, пустотелого или пористого пластического материала. Центральная трубка может быть заменена веревкой, натянутой между концевыми решетками, которые в свою очередь могут быть заменены дисками или концентрическими кольцами.

Как показано на фиг.2, каждый отдельный диск 3 имеет круглую форму и тороидальное сечение, причем толщина его наружной периферийной области постепенно сужается к краевой части. Каждый диск имеет поверхности, выполненные из решетчатых полиэтиленовых листов, причем внутренняя часть указанного диска сформирована из полипропиленовых (и/или полиэтиленовых) полос, выполненных из нетканого полотна типа "мелтблоун" (полученного аэродинамическим способом из расплава). Полиэтиленовые решетки могут иметь удельную плотность 300-400 г/м² , и иметь отверстия размером 3-10 мм, расположенные с шагом 5-12 мм, и/или размером 5-8 мм, расположенные с шагом 7-10 мм. Полосы могут иметь длину 40-120 мм или 70-100 мм, ширину 3-5 мм и толщину 0,5-2 мм. В целом отношение ширина/толщина указанных полос находится в диапазоне 1,5-10, предпочтительно 3-5. Согласно одному варианту реализации нетканый полиолефиновый материал является относительно тонким, имеет поверхностную плотность примерно 120-240 г/см ² и разрезан на удлиненные полосы с коэффициентом сторон (длина, разделенная на эквивалентный диаметр, т.е., диаметр круга, имеющий ту же площадь, что и поперечное сечение), который больше 5 или даже больше 8. Округлость (отношение минимального диаметра к максимальному диаметру некоторого поперечного сечения, которое для цилиндра равно 1) таких полос может находиться в диапазоне 0,2-0,95. Согласно другому варианту реализации более толстый нетканый полиолефиновый материал, имеющий поверхностную плотность больше 240-480 г/см², разрезан на многогранные игольчатые стружки, имеющие в целом сплюснутую форму. В данном случае отношение эквивалентного диаметра указанной стружки к ее толщине ("пластинчатость") составляет по меньшей мере 5 или больше 8. Очевидно, что такие многогранные, в частности треугольные или квадратные стружки имеют тенденцию к образованию больших промежутков между собой, в которые может протекать вода и переносить нефть к указанным абсорбирующим стружкам. Для этого необходимо, чтобы по меньшей мере два угла каждой стружки составляли не больше 100° или меньше 75°. Подходящими формами являются по существу равносторонние треугольники, трапеции, параллелограммы, ромбы, квадраты и прямоугольники. В случае использования пятиугольников, шестиугольников или многоугольников более высокого порядка предпочтительным является выбор нерегулярных или неправильных форм, имеющих по меньшей мере два острых угла.

Не смотря на то, что размер D дисков зависит от конкретного случая использования, было выяснено, что наиболее подходящим является размер в пределах 30-100 см, предпочтительно 40-70 см. Наружный диаметр D' модуля немного больше, примерно на 5-10 см. Ленточный абсорбирующий материал (с расходом 250-350 г для одного диска размером 50-60 см) обеспечивает свободную упаковку без уплотненных комков. Таким образом, вода относительно свободно может протекать сквозь массу указанного материала в модуле, и созданные завихрения переносят нефть к абсорбирующему устройству. Решетки, расположенные в передней и задней частях, в области вокруг центрального отверстия могут быть соединены вместе сваркой или посредством некоторой соединительной конструкции, например пластиковой втулки, или согласно другим вариантам реализации могут быть оставлены несоединенными, если размер указанного центрального отверстия достаточно точно согласован с наружным диаметром стержня, трубки или троса, вставленных в него, так что абсорбирующие полосы (или стружки) не могут проходить сквозь сформированный зазор.

Способ изготовления отдельных дисков содержит этапы, на которых размещают полосы (или стружки) подходящей величины, выполненные из абсорбирующего нефть полипропилена (и/или полиэтилена) на нижнем решетчатом полиэтиленовом листе, затем размещают подобный лист поверх уложенного материала и сваривают указанные листы в краевых частях 21. Количество указанных полос выбрано таким образом, что толщина каждого диска в центральной области составляет примерно 2-5 см. Затем согласно некоторым вариантам реализации выполняют центральное отверстие со сваркой или без нее или соединения иным способом верхней и нижней решеток. Согласно другим вариантам реализации центральные отверстия формируют перед свариванием решеток или одновременно с ним.

Согласно варианту реализации, показанному на фиг.1, в каждом модуле 1 размещены 25 дисков, причем 5 дополнительных дисков 15 установлены на наружной продолжении центрального стержня 5 и удерживаются концевым диском 9 стержня. Два троса 11 (выполненных из полипропилена), снабженные крючками 13, проходят сквозь две (не расположенных рядом) из 5 наружных трубок 17 для соединения расположенных рядом модулей 1 друг с другом. В соединенном положении 5 наружных дисков 15 заполняют пространство между расположенными рядом модулями 1. Таким образом, цепочка модулей 1 может быть расположена поперечно к ожидаемому дрейфу пролитой нефти, которая повсюду встречается с абсорбирующим нефть модулем 1. Длина L типичного модуля составляет 0,5-1 м, включая длину L продолжения стержня, составляющую 10-20 см, для наружных дисков 15 (длина основного корпуса модуля составляет: L'=L-L).

Каждый модуль описанного выше типа может абсорбировать больше 100 литров и до 150 литров нефти, например 110-120 литров при использовании модуля диаметром 60 см и длиной 75 см, который в сухом виде весит только 12 кг. Следует отметить, что благодаря низкой плотности пластического материала, которая составляет 950-965 кг/м³, и воздуха, захваченного между волокнами, конструкции согласно настоящей полезной модели имеют достаточную плавучесть для плавания даже в пресной воде, тем более в соленой воде. Однако при абсорбировании нефти и замещении захваченного воздуха масса материала указанных конструкций будет постепенно погружаться ниже уровня моря и таким образом будет продолжать абсорбирование нефти из воды, проходящей через указанный материал, поскольку нефть не может проходить под модулями.

Согласно второму варианту реализации, показанному на фиг.3, в целом прямоугольный или квадратный мат 10 содержит верхний и нижний листы, выполненные из того же решетчатого полиэтиленового материала, описанного выше, и имеет то же заполнение из абсорбирующих нефть полос полипропилена. Согласно данному варианту реализации краевые части мата являются сложенными (как указано штриховыми линиями), и в них выполнены сквозные проушины 22 (круглые или овальные, как показано на чертеже) для соединения с модулями или другими матами. Сварка краевых частей не является обязательной, поскольку проушины 22 выполнены с обеспечением возможности соединения верхнего и нижнего листов, препятствующего непреднамеренному вскрытию. Складывание периферийных частей также не является обязательным, поскольку соединение сваркой само по себе является достаточно прочным, или указанное складывание может быть усилено соединителями, прикрепленными к развернутым краевым частям. Указанные соединители описаны ниже.

Указанные маты 10, длина стороны которых может быть выбрана, например, в пределах 50-100 см, могут быть легко соединены для формирования двухмерного массива, который может иметь неограниченный размер. Согласно одному варианту реализации такие соединенные маты сложены друг на друга в форме блока, готового к развертыванию в случае использования. Указанным способом можно быстро разместить большое количество матов на загрязненных нефтью поверхности воды или области берега с последующим таким же быстрым удалением указанных заполненных нефтью матов. Каждый мат описанного типа, содержащий примерно 2 кг/м² абсорбирующего материала, может абсорбировать от 10 литров до 20 литров нефти, например, 16 литров на квадратный метр.

Согласно варианту реализации, показанному на фиг.4, на каждой стороне многоугольного мата 20 имеются два соединителя (штепсельный соединитель 23' и/или розеточный соединитель 23) для соединения краями. В одном примере один (штепсельный) соединитель 23' проходит за край, и один (розеточный) соединитель 23 проходит почти до края мата 20. В другом примере на каждом из противоположных краев имеются два или три штепсельных соединителя, и на других противоположных краях имеются два или три розеточных соединителя. Также могут быть использованы другие способы регулярного расположения. Согласно варианту реализации, показанному на чертеже, периферийные части 25' соединены сваркой, а центральная область 25 заполнена полосами или стружками абсорбирующего материала, описанными выше, беспорядочным образом и без прессования, так что между полосами (или стружками) преднамеренно сформированы большие промежутки. Изгиб полос является необходимым, поскольку полосы должны быть спутаны. Согласно варианту реализации, показанному на чертеже, мат имеет центральную петлю 27, сформированную сквозными отверстиями 29, проходящими сквозь нижний лист и верхнюю решетку, для повышения прочности и удерживания абсорбирующего материала (в области 25) на месте во время обработки мата 20.

Маты вышеописанного типа также могут быть использованы вместе с модулями для абсорбирования пролитой нефти, когда она накапливается под действием ветра (или течения) у цепочки модулей согласно настоящей полезной модели. Согласно одному варианту реализации маты могут быть соединены ниже по течению (или по ветру) цепочки модулей для абсорбирования нефти, протекающей мимо цепочки модулей (а также под цепочкой модулей, или поверх цепочки модулей, или сквозь цепочку модулей), как показано на фиг.5. Модули 1а индивидуально соединены с матами 20a, например, посредством крючков 29' и тросовых петель 29. Для осуществления указанного соединения согласующие соединители 23a расположены не только на матах 20a, но также и на модулях 1а. Не смотря на то, что на данном чертеже показаны не все соединители, расположенные на матах 20a, для специалиста понятно, что в случае необходимости могут быть использованы многочисленные ряды матов 20a (обозначены точками). На фиг.5a показан вид сверху одной из периферийных трубок 11а, которая обозначена пунктирными линиями как самая низкая. На виде сбоку, показанном на фиг.5b, видно, что взаимное соединение модулей 1a осуществлено посредством трубок 11a', например, с использованием тросов, проходящих сквозь указанные трубки и соединяющих крючки 29' и петли 29, показанные на фиг.5a. На фиг.5b также показан второй ряд матов 20a, соединенный с первым рядом матов 20a посредством согласующих соединителей 23', 23". Очевидно, что по причине повышенного веса тросового соединения трубки 11a' расположены около уровня воды. Именно указанные точки (точки соединения трубок 11a' с концевыми решетками 7a) являются наиболее подходящими для размещения соединителей 23a.

Согласно одному варианту реализации (показанному также на фиг.4) одна из двух поверхностей каждого мата не имеет форму решетки, но выполнена из не пропускающего нефть листа. Согласно данному варианту реализации маты могут быть размещены, например, на пляже или иной прибрежной области, которая еще не загрязнена. Когда пролитая нефть сближается с берегом под действием волн и ветра, она абсорбируется указанными матами, закрывающими берег, и таким образом не загрязняет пляж. Соответственно, каждый мат имеет средство, которым он может быть прикреплен к почве, или может быть прижат к песку собственным весом, так что волны не могут поднимать указанные маты, или по меньшей мере ряд матов, проходящий дальше в воду.

Заполненные нефтью модули или маты могут быть собраны и удалены с поверхности воды, и таким образом может быть обеспечено значительное уменьшение количества нефти на поверхности воды. Указанные модули или маты могут быть сожжены вместе с нефтью для использования ее тепловой энергии, полученной таким образом. Для обеспечения чистого сгорания при изготовлении указанных модули и матов не должны использоваться галоидированные полимеры, к тому же, использование полиолефинов, как описано выше, не всегда является крайне необходимым.

Выполненный в форме полос (или формы стружки) абсорбент нефти, размещенный в каркасе, согласно некоторым вариантам реализации, описанным выше, имеет следующую конструкцию.

Полосы (или стружки, соответственно) получены путем разрезания полученного аэродинамическим способом из расплава подобного полотну листа на основе сплетенного (нетканого) полипропиленового (или полиэтиленового) волокна. В связанных таким образом полосах или стружках существенную пропорцию объема занимает воздух, который не вытесняется при погружении указанных полос в воду благодаря гидрофобности волокон и малому размеру промежутков между отдельными волокнами. Однако нефть при контакте с указанными полосами или стружками прилипает к поверхности волокон и вытесняет захваченный воздух. Вымыть из полос адсорбированную нефть только водой невозможно, и соответственно нефть остается связанной с волокнами. В случае необходимости погруженный в нефть абсорбирующий материал таким образом может быть извлечен из воды вместе с удерживающей его конструкцией согласно настоящей полезной модели и сожжен или утилизован. Естественно, все соединительные конструкции должны быть выполнены из не содержащих галогены смол или металла. Сказанное выше также относится к тросам и стержням, которые используются для соединения модулей. Следует отметить, что полиолефиновый материал не должен содержать большое количество поверхностно-активного вещества, поскольку любое указанное поверхностно-активное вещество (при содержании больше 2% или больше 0,1% по массе) уменьшает краевой угол смачивания воды и может привести к простому пропитыванию волокнистого материала водой, и таким образом может снизить способность материала абсорбировать нефть.

В течение процесса абсорбирования нефти плавучесть материала уменьшается, поскольку захваченный воздух постепенно замещается нефтью. Однако, плавучесть материала, которая первоначально является достаточно высокой, так что большая часть (от половины до двух третьих по объему) конструкции согласно настоящей полезной модели свободно плавает выше уровня воды, всегда остается достаточно высокой, так что указанная конструкция самое большее на 80-95% по объему погружается ниже уровня воды в зависимости до некоторой степени от типа нефти. Кроме того, в то время как в начале процесса нижние части конструкций адсорбируют нефть с одновременным погружением, свежие части абсорбирующего устройства входят в контакт с нефтью до тех пор, пока верхние части конструкций не соберут оставшуюся нефть. После этого указанные конструкции могут быть удалены из воды или заменены чистыми модулями.

В целом цилиндрические модули, показанные на фиг.1 и 2, могут использоваться в цепи, которая может быть расположена вокруг нефтяного пятна в море на некотором расстоянии от береговой линии для защиты берега от дрейфующей под действием течения и ветра нефти, или даже может быть расположена поперек реки ниже по течению того места, где разлита нефть, которая в основном под действием гравитационных сил стекает в направлении к морю. Во всех данных случаях указанные цилиндрические модули, подобные показанным на фиг.1 и 2, с модулями, подобными матам, показанным на фиг.4 (но снабженные решеткой с обеих сторон), также могут быть соединены посредством согласующей соединительной конструкции. Для этого модули, показанные на фиг.1 и 2, могут быть снабжены соответствующими штепсельными и розеточными крепежными элементами и по размеру могут быть согласованы с матами, показанными на фиг.5a, 5b).

Согласно другому варианту реализации маты, подобные вышеописанным, снабжены одним краем, выполненным в форме незамкнутого кармана 31 (как показано на фиг.6a, 6b). Таким образом, для удерживания указанных матов 30 может быть использован буксирный (или удерживающий) трос 33 небольшой длины, скользящий сквозь соответствующие карманы 31. Маты 30 могут быть соединены вышеописанным способом. К первому ряду матов в случае необходимости могут быть присоединены дополнительные маты, подобные описанным выше (не показаны). Трос 33 может быть соединен с двумя транспортными средствами 35 (судами, автомобилями или даже вертолетами), медленно перемещающимися в воде, по льду или по берегу или на небольшой высоте над берегом. Например, в районе с пологим берегом, в котором присутствуют значительные приливно-отливный течения, область, защищенная таким образом от дрейфующей нефти, может быть весьма обширной. Кроме того, может быть более целесообразным перемещение малогабаритного массива матов между с использованием двух наземных транспортных средств со скоростью потока, вместо того, чтобы накрывать матами весь берег.

Для уменьшения трения, вызванного тросом 33, также могут быть использованы шарообразные валы 37, размещенные между некоторыми или всеми матами 30. Такие шаровые валы 37 могут быть водонепроницаемыми и также могут быть использованы в качестве бакенов во время использования системы "кабель-маты" на поверхности воды. На фиг.6a показано, что карманы 39 имеют скошенные концы, которые освобождают пространство для размещения шаров или валов 37. Скошенные части могут быть прямыми или криволинейными для согласования с наружной формой шара 37. Внутренняя область 25a каждого мата также заполнена абсорбирующим нефть материалом, а наружная краевая часть 25a' сварена вдоль остальных трех сторон. Как показано на фиг.6a, соединители 23b', 23b между расположенными рядом матами 30 немного различаются способом установки в общих точках фиксации. На фиг.6b показано только общее расположение соединителей 23b. Для матов дополнительно ряда могут быть использованы дополнительные соединители.

В арктических или субарктических областях такие массивы матов могут быть буксированы по дрейфующему льду или даже под дрейфующим льдом между двумя катерами или судами для удаления пролитой нефти с поверхности ледового покрытия или под ледовым покрытием, соответственно. Если массив матов необходимо буксировать под ледовым покрытием, могут быть использованы утяжеленные шары, расположенные между всеми или некоторыми из матов на тросе, для уменьшения плавучести матов и проведения по меньшей мере первого ряда матов подо льдом. Следующие маты будут прижаты к льду снизу собственной исходной плавучестью. Кроме того, шары между матами способствуют снижению трения, вызванного перемещением троса вдоль нижней стороны ледового покрытия. Разумеется, интервал между буксирующими катерами или судами должен регулироваться в зависимости от длины троса и толщины льда.

Подобное размещение утяжеленных шаров между расположенными рядом матами также может быть подходящим в случае использования массива матов на тросе для защиты пляжа, причем первый ряд матов удерживается под волнами и препятствует вымыванию с нижней стороны нефти, принесенной на берег волнами и оставленной на верхней поверхности матов.

Подобная конструкция может быть установлена поперек реки. В случае необходимости трос может дополнительно удерживаться бакенами, расположенными на середине реки, выдерживающими силу течения. В этом случае, если предполагается транспортное сообщение судов, могут быть последовательно использованы два троса, каждый из которых проходит с другого берега с некоторым промежутком (вдоль реки), через который может быть осуществлена проводка судов. Если утечка нефти произошла в узком озере или канале, и оба берега доступны для наземных транспортных средств, наиболее удобной или быстрой может быть буксировка массива матов вышеописанного типа между двумя такими транспортными средствами, перемещающимися вдоль озера или канала, для сбора по меньшей мере большей части пролитой нефти.

Согласно другому варианту реализации большое количество матов согласно варианту реализации, показанному на фиг.3, могут быть связаны одним (или двумя) тросами, проходящими по меньшей мере в одну проушину 22, расположенную на одном или двух противоположных краях каждого мата. Если на одном тросе маты расположены рядом друг с другом, и на втором тросе между матами оставлены промежутки, то ряд матов будет формировать кривую линию. Соответствующим регулированием интервалов может быть сформирована спираль матов (Архимедова спираль), которая может покрывать близкую к круглой область, например, на небольшом озере или водоеме, в которых появилось нефтяное пятно, с доступом к воде только в одном месте берега. После того, как нефть будет абсорбирована матами, они могут быть легко собраны обратным способом путем развертывания указанной спирали матов, начиная с наружного конца. Выемка из водоема и сбор матов могут быть выполнены вручную или автоматизированным способом. Блоки предварительно соединенных матов могут быть приготовлены заранее, в то время как интервалы между матами на одном из тросов в случае необходимости могут быть отрегулированы на месте. Спиральное расположение матов с использованием только одного троса также может быть осуществлено на месте проведения работ путем последовательного проведения троса сквозь проушины 22 на обоих противоположных (внутреннем и наружном) краях матов.

Специалисты могут использовать дополнительные модификации или видоизменения без отступления от объема защиты настоящей полезной модели, определенного в пунктах приложенной формулы. Например, не смотря на то, что в настоящей заявке описаны модули, снабженные жестко связанными попарно концевыми решетками, также могут быть использованы диски, непрерывно размещенные на центральном тросе и достаточно тесно сближенные друг с другом в продольном направлении таким образом, что по существу не откланяются от своей заданной вертикальной ориентации. Кроме того, не смотря на то, что указанные маты имеют более или менее квадратную форму, также могут быть использованы маты, имеющие треугольную или шестиугольную форму, причем обе из указанных форм обеспечивают покрытие плоскости без промежутков. Согласно другому варианту реализации, не смотря на то, что абсорбирующий материал описан как имеющий форму полос или стружек, он также может состоять из заостренных, звездообразных тел, формирующих достаточно большие промежутки между ними, чтобы вода могла легко проходить и приносить нефть в абсорбирующие тела. Даже достаточно грубая пористая конструкция находится в пределах объема защиты настоящей полезной модели.

1. Волокнистый полиолефиновый абсорбирующий нефть материал, содержащий полосы или стружки, вырезанные из заготовочного полотна полиолефиновых волокон, полученного аэродинамическим способом из расплава, причем указанные полосы или стружки имеют длину между 1 см и 12 см, ширину между 2 мм и 25 мм и толщину между 1 мм и 5 мм.

2. Волокнистый материал по п.1, в котором в качестве полиолефинового материала используют полиэтилен, полипропилен или их смеси.

3. Волокнистый материал по п.1 или 2, в котором в качестве полиолефинового материала используют полипропилен, а заготовочное полотно имеет поверхностную плотность между 100 г/м² и 500 г/м².

4. Волокнистый материал по п.1 или 2, в котором в качестве полиолефинового материала используют полипропилен, а коэффициент сторон полос, равный длине, деленной на поперечный диаметр круглого эквивалента, находится между 10 и 1000.

5. Волокнистый материал по п.1 или 2, в котором заготовочное полотно выполнено из полипропилена и поперечное сечение полос имеет степень округлости, равную минимальному диаметру, деленному на максимальный диаметр, между 0,1 и 0,99.

6. Плавучее модульное устройство для абсорбирования нефти с поверхности, содержащее:

в целом дискообразный плавучий каркас, сужающийся к периферийному краю каркаса в его периферийной области; и

водоотталкивающий абсорбент нефти, выполненный в форме полос или стружки, размещенный в указанном каркасе, в качестве варианта являющемся абсорбентом нефти по п.1, причем указанный каркас дополнительно содержит по меньшей мере один соединительный элемент, выполненный с возможностью соединения модульных устройств для формирования шарнирного абсорбирующего нефть устройства, в котором отдельные каркасы ориентированы параллельно друг другу.

7. Плавучее модульное устройство по п.6, в котором каркас имеет в целом круглую периферийную часть.

8. Плавучее модульное устройство по п.6 или 7, в котором по меньшей мере один соединительный элемент содержит соединительную конструкцию, выполненную с возможностью поддерживания каркасов в разных плоскостях поверхностями в форме блока, в котором периферийные области расположенных рядом каркасов образуют гофрированную огибающую.

9. Плавучее модульное устройство по п.6, в котором имеются соединительные элементы, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с соответствующим соединительным элементом расположенного рядом подобного модульного устройства компланарным боковым способом для формирования одномерного или двухмерного массива, в котором каждое модульное устройство в целом имеет многоугольную дисковую форму.

10. Плавучее модульное устройство по п.9, в котором соединительные элементы прикреплены вдоль наружной периферийной краевой части каркаса.

11. Плавучее модульное устройство по п.9 или 10, в котором один край из краев многоугольного дискообразного устройства выполнен в форме незамкнутого кармана для размещения соединительного троса или стержня.

12. Плавучее модульное устройство по любому из пп.7, 9 или 10, в котором в центральной области дискообразного плавучего каркаса расположено соединительное средство, которое соединяет противоположные поверхности каркаса друг с другом.

13. Плавучее модульное устройство по п.12, в котором соединительное средство имеет отверстие для приема соединительного троса или стержня.

14. Блок соединенных вместе устройств по п.6 или 7, содержащий соединительную конструкцию, выполненную с возможностью соединения верхней или нижней сторон блока с нижней или верхней сторонами соответственно расположенного рядом подобного блока концевым способом.

15. Блок по п.14, соединенный с подобным блоком концевым способом посредством прокладки, расположенной сбоку между блоками в продольном направлении соединенных вместе блоков и между соединительной конструкцией в радиальном направлении.

16. Блок по п.15, в котором прокладка сформирована одним устройством или несколькими взаимно соединенными устройствами по п.6 или 7.

17. Блок по п.14, в котором соединительная конструкция содержит по меньшей мере один трос и крепежный крюк.

18. Блок взаимно соединенных модульных устройств по п.9 или 10, в котором взаимно соединенные расположенные рядом в целом многоугольные модульные устройства перед использованием сложены друг на друга в направлении, поперечном к плоскости модульных устройств.