ПЛАВУЧИЙ НЕФТЕМУСОРОСБОРНИК Российский патент 1996 года по МПК B63B35/32 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам для сборки загрязнения с поверхности водоема, и может быть использовано в нефтемусоросборщиках, предназначенных для работы в защищенных акваториях портов.

Одной из последних новинок зарубежной техники является НМС финских фирм "Ларсен Марин" с фабричной маркой "Ламор" и "Мак Грегор Навире" под маркой "Лори". Принцип действия системы "Лори": в корпусе, с двух бортов устроены нефтеприемные камеры с бортовыми окнами. Нефть захватывают боновые тралы, один конец которых закреплен у борта, второй к бортовому выстрелу. В нефтеприемной камере 2 окна. При движении судна под действием трала создается в зоне окон гидродинамический напор, причем у кормового окна он больше, чем у расположенного ближе к носу, в результате чего в камере организуется циркуляция верхнего слоя с плавающей нефтью. На пути поверхностного потока установлен наклонный конвейер с нефтезахватывающими щетками из жестких синтетических волокон. Нефть, захватываемую конвейером, специальный съемник сбрасывает в лоток, откуда ее перемещают в сборные танки. Мелкий мусор может собираться вместе с нефтью, крупный остается в камере и его можно удалить вручную.

В системе "Ламор" одно окно, вместо наклонного конвейера.

Однако эффективность работы этих НМС в защищенных портах недостаточна по следующим причинам:
НМС с развитыми бортовыми тралами пригоден только для работы на открытых акваториях, проникнуть между судами, судами и причалами он не может;
НМС действует только на ходу, он не может обеспечить подтягивание нефти на нулевой скорости;
не предусмотрены действенные системы сбора и перегрузки мусора. Оба НМС могут быть весьма эффективны в режиме ликвидации разливов нефти, но не для повседневной очистки акватории порта от плавающей смеси нефтепродуктов и мусора, накапливающейся в основном на труднодоступных участках акваторий.

Известен НМС пр. 25505, разработанный ЮжНИИМФ в 1986 году и выбранный нами в качестве прототипа. Это судно имеет корпус с движительно-рулевым комплексом, системы мусоросбора, разделения и перекачки нефти. Принцип работы НМС основан на создании эффекта подтягивания поверхностного слоя воды с плавающей нефтью и мусором в приемную ванну с помощью движителя в виде водомета, размещенного в водоподводящем канале, который сообщается с приемной ванной. Гребной винт, находящийся в водоподводящем канале, обеспечивает достаточно эффективное подтягивание поверхностного слоя воды к нефтеприемному органу и далее его транспортирование через приемную ванну. Эта особенность выгодно отличает отечественный НМС от зарубежных, расширяет его технологические возможности. Однако большая протяженность водоподводящего канала, соизмеримая с длиной судна, создает значительное сопротивление трения при протягивании через него воды и тем самым снижает КПД движительно-энергетической установки судна.

Кроме того, на нефтемусоросборщиках, где применено упомянутое техническое решение, например, нефтемусоросборщики проектов 2550/3; 2550/4; 2550/5 для обеспечения маневренности судна установлен специфичный рулевой комплекс, который для обеспечения удовлетворительной управляемости требует специально оформленной конструкции кормы, обладающей значительным сопротивлением при плавании.

Помимо указанного наличие заполненного водой главного канала снижает полезную грузоподъемность судна, увеличивает габаритную высоту судна и, тем самым, ведет к росту металлозатрат, воздушного сопротивления, затрудняет работу подшвартовыми судов, стоящих у причалов.

на нефтемусоросборщиках часто возникает необходимость работы при нулевой скорости перемещения судна, сохраняя способность подтягивания загрязнений к нефтеприемным органам.

На отечественных нефтемусоросборщиках упомянутая способность имеется. Однако в силу специфики конструкции реактивных заслонок рулевого управления для обеспечения нулевой скорости заслонки должны занимать такое положение, при котором создают поток воды направленной вдоль корпуса к носовой части судна, что приводит к отгону плавающих загрязнений от нефтеприемных органов и, естественно, значительно снижают количество нефтесбора.

Носовой нефтеприемный узел НМС оборудован открывающимися наружу направляющими загрязнения к приемному устройству щитами, которые дополнительно снабжены створками, открывающимися внутрь корпуса судна. Такая конструкция позволяет осуществить сбор загрязнений в узких местах, но подтягивающая способность за счет конструкций, связанных со щитами и створками, расположенными по фронту транспортируемого потока, снижается.

При сборе загрязнений нефть из приемной ванны поступает одновременно в два отстойных танка через вертикальные нефтеприемники и специальные шахты большого сечения, которыми эти танки оборудованы; рабочей средой эжектора, создающего разряжение в отстойных танках, служит вода, откачиваемая насосом одновременно из нижней части обоих отстойных танков. В приемной ванне, имеющей свободную поверхность, при сборе нефти даже при незначительном волнении моря возникает толчея, что исключает качественный отстой нефти и приводит к уносу нефти через подводящий канал за борт. Одновременно не исключена возможность засоряемости нефтеприемников при сборе нефти и нефтеперекачивающего насоса при выкачке нефти из отстойных танков, что также снижает эффективность работы судна.

Цель изобретения повышение эффективности нефтемусоросбора.

Указанная цель достигается тем, что движители, выполненные водометными с рулевыми гидравлическими заслонками, размещены по бортам в носовой части судна и связаны входом водовода с водоподводящим каналом, расположенным в носовой части судна, а выходом с поперечным каналом, имеющим два выхода, посредством гидравлической заслонки, установленной с возможностью полного перекрытия одного из выходов канала, при этом норма имеет носовые обводы, а в центральной части корпуса судна дополнительно установлена отстойная цистерна, гидравлически связанная с вакуумной системой разделения и перекачки нефти.

Кроме того, выход поперечного канала, обращенный в корму судна, снабжен дополнительной заслонкой, выполненной с возможностью полного перекрытия упомянутого выхода.

Размещение водометных движений в носовой части, вход которых соединен с приемным каналом, а выход с поперечным каналом, позволяет значительно уменьшить протяженность канала, снизить сопротивление трения водяному потоку в нем, улучшить подтягивание плавающих загрязнений при любых изменениях курса судна.

Наличие дополнительного отстойного отсека, гидравлически связанного с вакуумной системой разделения и перекачки нефти, за счет исключения свободной поверхности в этом танке обеспечивает улучшение отстоя нефтепродуктов, возможность работы с нефтепродуктами повышенной вязкости, исключает возникновение длительного крена во время работы при волнении.

Придание кормовой оконечности судна обводов, близких к обводам носовой оконечности позволяет увеличить пропульсивные характеристики судна и как результат этого повышение скорости на переходах (движение кормой вперед и необходимую скорость в режиме нефтемусоросбора (движение носом вперед).

Наличие в выходе поперечного канала, обращенного в корму судна, дополнительной заслонки обеспечивает эффективность сбора в условиях нулевой скорости, т.к. реактивная струя, выходящая из канала перпендикулярно борту, компенсируется струей противоположного борта.

Указанные признаки отличают предлагаемое изобретение от прототипа, то есть оно соответствует критерию изобретения "новизна".

При просмотре патентной и научно-технической литературы не обнаружены объекты, содержащие признаки, отличающие заявляемый объект от прототипа, ввиду чего он соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображено продольное сечение судна;
на фиг.2 план судна;
на фиг. 3 узел двигателя с водоподводящим и поперечным каналами (в плане).

Нефтемусоросборщик включает корпус 1 с носовой 2 и кормовой 3 оконечностями, движителями 4, сообщающимися с водоподводящим каналом 5 и поперечным каналом 6 через гидравлическую заслонку 7. Поперечный канал 6 имеет два выхода 8 и 9, причем выход канала 8 снабжен дополнительной заслонкой 10. В носовой части 2 размещено нефтемусороприемное устройство 11. В центральной части корпуса судна расположена отстойная цистерна 12, гидравлически связанная через переливные пороги 13 и отверстия 14 с вакуумной системой разделения и перекачки нефти, включающей бортовые отсеки 15 и 16.

Нефтемусоросборщик работает следующим образом.

При переходе к месту ликвидации разлива нефти на максимальной скорости судно ориентируется кормой по курсу, при этом гидравлические заслонки 7 перекрывают выходы 8 поперечных каналов 6 под воздействием реактивной струи, поступающей из выхода 9, направленной в сторону носовой оконечности, судно движется кормой вперед.

При сборе плавающих загрязнений на ходу, гидравлическая заслонка 7 перекрывает выход 9 канала 6 и под воздействием реактивной струи, поступающей из выхода 8, судно движется носом вперед, причем плавающие загрязнения поступают в нефтемусоросборное устройство 11. Сбор плавающих загрязнений при нулевой скорости хода судна производится как описано выше, только дополнительно открывается заслонка 10, перекрывая выход 8 канала 6, при этом реактивная струя выходит из канала перпендикулярно к борту, воздействия которой компенсируется струей противоположного борта.

Все другие перемещения судна обеспечиваются комбинацией положений гидравлических заслонок 7, дополнительных заслонок 10. Технологические системы работают следующим образом.

Плавающие загрязнения нефть и мусор поступают в приемное устройство 7, где мусор специальным ковшом собирается и перегружается в мусоросборный контейнер (на чертеже не показано). Плавающая нефть поступает в центральную отстойную цистерну 12, где происходит отстой нефти, из верхней части цистерны 12 нефть через переливные пороги 13 и отверстия 14 поступает в бортовые отсеки 15 и 16, где происходит дополнительный отстой и накопление нефти, отсеки и цистерны вакуумированы и сообщаются в верхней части. Отстоявшаяся вода из отсеков 15 и 16 и цистерны 12 откачивается, например, эжектором (на чертеже не показано), что обеспечивает постоянное поступление загрязнений в цистерну и отсеки.

Изобретение относится к судостроению. Сущность изобретения: движители размещены по бортам в носовой части судна и связаны входом водовода с водопроводящим каналом, выходом - с поперечным каналом, корма имеет обводы, в центральной части корпуса судна установлена отстойная цистерна, один из выходов поперечного канала снабжен заслонкой. При переходе к месту ликвидации разлива нефти на максимальной скорости судно ориентируется кормой по курсу, при этом гидравлические заслонки перекрывают выходы поперечных каналов и под воздействием реактивной струи, поступающей из выхода, направленной в сторону носовой оконечности, судно движется кормой вперед. При сборе плавающих загрязнений на ходу заслонка перекрывает выход канала и под воздействием реактивной струи, поступающей из выхода, судно движется носом вперед. Сбор загрязнений при нулевой скорости производится также, но дополнительно открывают заслонку, перекрывая выход канала, при этом реактивная струя выходит из канала перпендикулярно борту, воздействие которой компенсируется струей противоположного борта. Все иные перемещения судна обеспечиваются комбинацией положения заслонок. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Плавучий нефтемусоросборник, содержащий корпус с движительно-рулевым комплексом, системы мусоросбора, сбора, разделения и перекачки нефти, отличающийся тем, что движители, выполненные водометными, размещены по бортам в носовой части судна и связаны входом водовода с водоподводящим каналом, расположенным в носовой части судна, а выходом с поперечным каналом, имеющим два выхода, посредством гидравлической заслонки, установленной с возможностью полного перекрытия одного из выходов канала, при этом корма имеет носовые обводы, а в центральной части судна дополнительно установлена отстойная цистерна, гидравлически связанная с вакуумной системой разделения и перекачки нефти. 2. Нефтемусоросборник по п. 1, отличающийся тем, что вход поперечного канала, обращенный в корму судна, имеет дополнительную заслонку, выполненную с возможностью полного перекрытия упомянутого входа.