Устройство для локализации разливов нефти на водоемах

Авторы патента:

E02B15 - Очистка и поддержание в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов; устройства для этих целей (конструкция кораблей или других водоизмещающих судов B63B, например судов, специально предназначенных для сбора загрязнений с поверхности открытых водоемов B63B 35/32; в плавательных и мелких ваннах или бассейнах E04H 4/16)

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности, к устройствам ограждающим участки акваторий и предотвращающим растекание нефти и других поверхностных загрязнений на воде. Задачей настоящего решения является создание недорогого, долговечного, удобного в эксплуатации устройства для локализации нефтяных разливов. Для решения поставленной задачи, так же, как и ближайший аналог, предлагаемое Устройство для локализации разливов нефти на водоемах, включает заграждение в виде многосекционной эластичной надувной оболочки с фартуком и балластом, имеет источник сжатого газа, связанный эластичным трубопроводом с первой секцией эластичной надувной оболочки. Отличие состоит в том, что эластичный трубопровод соединен только с первой секцией эластичной надувной оболочки. Для последовательной подачи газа секции соединены друг с другом короткими эластичными трубопроводами, причем в каждой секции эластичной надувной оболочки размещен предохранительно-дренажный клапан, а для обеспечения откачки газа из всех секций оболочки, в каждой секции в верхней ее части и по всей ее длине установлен эластичный перфорированный вспомогательный элемент имеющий профиль двутавра; кроме того, одна из секций оборудована дополнительным грузом, обеспечивающим ее приоритет в затоплении, а последняя от источника сжатого газа секция оборудована трубопроводом, который заканчивается на берегу у источника сжатого газа, тем самым образуя петлю.

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности к устройствам ограждающим участки акваторий и предотвращающим растекание нефти и других поверхностных загрязнений на воде.

Известны устройства, предназначенные для локализации разливов нефти, включающие в себя надувные, эластичные оболочки различных типов, например, выполненные по патентам Великобритании 1594698, Бельгии 703356, авторскому свидетельству СССР 1465488, заявкам Японии 4-40488, 4-48889.

Конструкция этих устройств такова, что для постановки заграждения необходимо предварительно наполнить эластичную оболочку воздухом или газом, а затем установить заграждение на предварительно установленные якоря с помощью катера, а это требует присутствия большого количества людей и занимает много времени.

Известны устройства, для локализации разливов нефти, содержащие всплывающие боновые заграждения, выполненные по авторскому свидетельству СССР 655768, опубликованному 05.04.1979, патенту РФ RU 2192516, опубликованному 10.11.2002, полезной модели РФ RU 119759, приоритет от 12.04.2012.

Всплывающие боновые заграждения имеют общий недостаток: они теряют плавучесть из-за попадания воды внутрь оболочки.

Это происходит по следующим причинам. Со временем или в результате ремонта (замена секции) оболочка теряет герметичность, что приводит к попаданию воды внутрь оболочки и, как следствие потере плавучести.

Второй причиной попадания воды в оболочку являются микротравление на клапанах, впускных штуцерах шлангов и соединениях главного трубопровода.

Если заграждение установлено на реке, то наиболее серьезная потеря плавучести может произойти весной, в половодье, когда по дну перемещаются топляки и коряги, которые могут повредить заграждение.

Если заграждение установлено вокруг причала, то работа винтов буксирных судов и танкеров вблизи заграждения может привести к его разгерметизации.

Наиболее близким аналогом является устройство для локализации разливов нефти на водоемах, выполненное по патенту RU 2192516 C2.

Известное устройство для локализации разливов нефти на водоемах содержит многосекционную оболочку, эластичный трубопровод, соединенный с источником сжатого газа, установленным на берегу водоема или на причале и подсоединенным к эластичным оболочкам.

Опыт эксплуатации всплывающих боновых заграждений различных конструкций, устанавливаемых на реках и вокруг причалов, показывает что разгерметизация заграждения и частичная потеря плавучести - далеко не редкость.

Потеря плавучести бонового заграждения из-за его разгерметизации в реальных условиях нефтеразлива, может сделать локализацию невозможной.

Задачей настоящего решения является создание недорогого, надежного, удобного в эксплуатации устройства для локализации нефтяных разливов.

Указанная задача решается тем, что, как и ближайший аналог, устройство для локализации разливов нефти на водоемах, включает заграждение в виде многосекционной эластичной надувной оболочки с соединительными замками, клапанами заполнения, с фартуком и балластом, и имеет источник сжатого газа, связанный эластичным трубопроводом с секциями эластичной надувной оболочки.

Отличие состоит в том, что эластичный трубопровод соединен с первой секцией эластичной надувной оболочки, секции соединены друг с другом короткими эластичными трубопроводами, причем в каждой секции или в коротких эластичных трубопроводах установлен предохранительно-дренажный клапан, в каждой секции, в верхней ее части и по всей ее длине, установлен эластичный перфорированный вспомогательный элемент, кроме того, одна из секций оборудована дополнительным грузом, обеспечивающим ее приоритет в затоплении.

Отличие состоит также в том, что функцию предохранительно-дренажного клапана выполняет патрубок, один конец которого герметично вмонтирован в каждую секцию эластичной надувной оболочки, а другой конец оставлен открытым.

Отличие состоит также в том, что в последней от источника сжатого газа секции установлен дополнительный эластичный трубопровод, заканчивающийся на берегу у источника сжатого газа.

Отличие состоит также в том, что вспомогательный перфорированный элемент может иметь сечение в виде двутавра, швеллера, квадрата, звезды, снежинки, круга, эллипса, ромба, многоугольника.

На фиг. 1 изображена первая от источника сжатого газа секция вид сбоку, на фиг. 2 изображено заграждение, выставленное в реке, вид сверху. На фиг. 3 изображена последняя от источника сжатого газа секция 99 вид сбоку, фиг. 4 - сечение секции. На фиг. 5 секция 99 без дополнительного груза, снабженная дополнительным эластичным трубопроводом 2.

Устройство для локализации разливов нефти на водоемах содержит эластичную надувную оболочку, выполненную из надувных секций 1, в которые газ подается последовательно, эластичный трубопровод 2, соединенный с источником сжатого газа 3, установленным на берегу водоема и присоединенного к первой секции 1 эластичной надувной оболочки. Секции 1 оболочки соединены друг с другом короткими, эластичными трубопроводами 4 посредством входных и выходных креплений 5 и 6, что позволяет газу перетекать из одной секции в другую. В последней от источника сжатого газа секции установлен дополнительный эластичный трубопровод 2, заканчивающийся на берегу у источника сжатого газа 3. тем самым образуя петлю, обе ветви которой могут быть использованы вместе либо отдельно для подачи и удаления газа из оболочки.

Источник сжатого газа 3 может располагаться на берегу, на дополнительном плавсредстве или это может быть стационарная система подачи сжатого газа на причале.

Секции, соединены друг с другом замковым соединением 7, а фартук, составляющий с надувной оболочкой единое целое закреплен по бокам секции в замковые соединения 7. В каждой секции, как в прототипе, имеются клапана заполнения/затопления 8, используемые при первой постановке устройства и необходимые для ремонта/замены секции. Эти клапана не участвуют в процессе всплытия/погружения устройства.

Снизу на фартуке имеется карман, в котором расположен балласт 9 (в данном случае - стальная цепь). Цепь, через разъемные соединения, крепится к нижней части замковых соединений 7 и якорным системам 10. Концы заграждения крепятся на берегу тросами 11 к сваям (анкерам) 12.

Каждая секция оболочки 1 имеет свой предохранительно-дренажный клапан 13 (фиг. 1) открывающийся при давлении значительно ниже давления взрыва надувной оболочки.

Внутри верхней части каждой секции по всей ее длине установлен эластичный перфорированный вспомогательный элемент 15, закрепленный лентой 16. Этот вспомогательный элемент препятствует слипанию секций при энергичном удалении газа из оболочки.

Перфорированный вспомогательный элемент 15 может иметь любую форму сечения, например, двутавра, швеллера, квадрата, многоугольника, звезды, снежинки, круга, эллипса, ромба.

Последняя от источника сжатого газа секция 99 снабжена дополнительным грузом 17 для обеспечения ее приоритетного затопления.

Если рельеф дна требует приоритетного затопления другой секции, например 88, то дополнительный груз должен быть установлен на секции 88, а из последней секции 99 должен выходить дополнительный эластичный трубопровод 2 и вдоль всех секций возвращаться к источнику сжатого газа 3, тем самым образуя петлю.

Устройство для локализации разливов нефти на водоемах работает следующим образом:

В случае нефтеразлива, угрозы нефтеразлива на водоемах, газ от источника сжатого газа 3 через эластичный трубопровод 2 подается в первую от источника сжатого газа эластичную секцию 1.

Когда объем газа в первой секции оболочки превысит собственную массу секции, начнется всплытие первой секции.

Из первой от источника сжатого газа секции, газ поступит во вторую секцию через соединительный трубопровод 4 и так далее до полного всплытия заграждения.

Заграждение всплывет строго в заданную линию, так как оно установлено на якорных системах 10.

После всплытия заграждения, давление пускового газа в трубопроводе 2 должно быть повышено до давления, превышающего давление срабатывания предохранительно-дренажных клапанов 13 и вода, если она есть в эластичных секциях, будет вытеснена за пределы секций оболочки.

После дренирования, давление должно быть понижено до эксплуатационного.

Такая конструкция бона применима для заграждений, имеющих высокопрочные надувные оболочки. Она применима вокруг причалов и на реках для локализации аварийного разлива нефти.

Погружение заграждения может осуществляться следующими способами:

1. С борта катера (лодки) выпуская газ через клапана заполнения 8 на каждой секции;

2. Дистанционно, с помощью установленного на последнюю секцию дополнительного груза, открыв эластичный трубопровод 2 в атмосферу. Последняя секция погрузится, за ней предпоследняя и т.д.

3. Дистанционно, с помощью подключения с берега вакуумной машины к эластичному трубопроводу 2. В этом случае вспомогательный элемент 15 препятствует слипанию оболочки при быстрой откачки газа;

4. Если изделие снабжено дополнительным эластичным трубопроводом 2, то погружение может начаться с секции на которую установлен дополнительный груз с помощью соединения трубопроводов 2 и 2 с атмосферой либо соединения их с вакууммашиной. В обоих случаях погружение начнется с секции, оборудованной дополнительным грузом 17. Отсутствие отдельных впуско/выпускных магистралей и клапанов впуска и выпуска газа снижает стоимость устройства и повышает его надежность, что является решением объявленной задачи модели.

Наличие предохранительно-дренажных клапанов, возможность учета рельефа дна за счет установки дополнительного груза на любую секцию, обеспечивает надежность и удобство в эксплуатации устройства, что является решением объявленной цели модели.

1. Устройство для локализации разливов нефти на водоемах, включающее заграждение в виде многосекционной эластичной надувной оболочки с соединительными замками, клапанами заполнения, с фартуком и балластом, имеющее источник сжатого газа, связанный эластичным трубопроводом с секциями эластичной надувной оболочки, отличающееся тем, что эластичный трубопровод соединен с первой секцией эластичной надувной оболочки, а секции соединены друг с другом короткими эластичными трубопроводами, причем в каждой секции или в коротких эластичных трубопроводах установлен предохранительно-дренажный клапан, в каждой секции в верхней ее части и по всей ее длине установлен эластичный перфорированный вспомогательный элемент, кроме того, одна из секций оборудована дополнительным грузом, обеспечивающим ее приоритет в затоплении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что функцию предохранительно-дренажного клапана выполняет патрубок, один конец которого герметично вмонтирован в каждую секцию эластичной надувной оболочки, а другой конец оставлен открытым.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в последней от источника сжатого газа секции установлен дополнительный эластичный трубопровод, заканчивающийся на берегу у источника сжатого газа.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вспомогательный перфорированный элемент может иметь сечение в виде двутавра, швеллера, квадрата, звезды, снежинки, круга, эллипса, ромба, многоугольника.