СПОСОБ СБОРА НЕФТИ ПРИ ЕЕ РАЗЛИВЕ ПОД ЛЕДЯНЫМ ПОКРОВОМ Российский патент 1998 года по МПК E02B15/04 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для сбора нефти при ее разливе под ледяным покровом, например, при поступлении нефти в зимнее время из разрыва нефтепровода, расположенного на дне покрытого льдом водоема, и ее распространении течением по всей ширине водоема на водной поверхности подо льдом.

Наиболее близким к предлагаемому из известных является способ сбора нефти при ее разливе под водяным покровом, включающий образование окон в ледяном покрове, размещение гибкой камеры под ледяным покровом, осуществляемые с помощью насоса захват через окно из водной среды нефтеводяной смеси и ее транспортировку в емкость (SU, авторское свидетельство, 1765292, кл. E 02 B 15/04, 1992).

Недостатками этого способа являются:
- невозможность перекрытия всего поперечного сечения реки, что предопределяет протечку нефти вниз по течению;
- малая эффективность сбора нефти;
- непригодность такого способа при повышении температуры воздуха, когда лед станет тонким и по нему нельзя будет перемещаться.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: гарантированный сбор нефти со всей ширины реки при любом состоянии ледяного покрова, обеспечение возможности сбора нефти и производства подготовительных работ с использованием механизмов высокой производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сбора нефти при ее разливе под ледяным покровом, включающем образование окон в ледяном покрове, размещение гибкой камеры под ледяным покровом, осуществляемые с помощью насоса захват через окно из водяной среды нефтеводяной смеси и ее транспортировку в емкость, согласно изобретению, окна в ледяном покрове образуют у берегов и располагают их со сдвигом по течению водной среды, соединяют окна путем разрушения между ними ледяного покрова, размещают под последним в месте его разрушения гибкую камеру, которую в верхнем окне закрепляют, сопрягая ее с берегом, а в нижнем окне - устанавливая относительно берега с просветом, в котором размещают заборную часть насоса, при этом в емкости производят отделение нефти от водной среды.

При этом разрушение ледяного покрова между окнами может быть осуществлено посредством пропиливания.

Кроме того, размещение камеры под ледяным покровом может быть осуществлено путем закрепления ее на тросе, который протягивают между окнами.

Способ сбора нефти при ее разливе под ледяным покровом реализуется следующим образом.

В ледяном покрове реки или проточного водоема у противоположных берегов образуют окна, причем окна должны быть расположены со сдвигом по течению водной среды. Окна соединяют путем разрушения между ними ледяного покрова и размещают под последним в месте его разрушения гибкую камеру, которую в верхнем по течению водного потока окне закрепляют, сопрягая ее с берегом, а в нижнем окне - устанавливая относительно берега с просветом. В этом просвете размещают заборную часть насоса. Нефтяные загрязнения, попавшие в реку или водоем, например, из разрыва, расположенного на дне нефтепровода, и скапливающиеся в верхних слоях водной среды под ледяным покровом, задерживаются гибкой камерой и транспортируются вдоль нее водным потоком к нижнему по течению потока окну, где захватываются установленной в просвете заборной частью насоса. Захваченная нефтеводяная смесь подается насосом в емкость, в которой производят отделение нефти от водной среды.

Разрушение водяного покрова между окнами можно осуществить посредством пропиливания льда с использованием соответствующих средств механизации.

Разместить гибкую камеру под ледяным покровом можно путем ее закрепления на тросе и протягивания последнего между окнами.

При реализации предлагаемого способа необходимо учесть нижеследующие обстоятельства.

Пропил наиболее целесообразно делать до образования окон, если он осуществляется машиной, а ледовый покров достаточно прочен. Машина должна быть типа канавокопателя с дисковой фрезой в качестве рабочего органа. Сразу же нужно протягивать металлический трос и устанавливать распорки в пропиленную щель, чтобы она не сошлась.

Гибкая камера может быть выполнена в виде резинового рукава в металлической оплетке. Диаметр рукава должен превышать толщину максимального слоя нефти у места сбора с запасом, чтобы избежать протечки нефти снизу.

Если течение значительное, то необходимо по трассе гибкой камеры до ее заполнения газом разместить упоры путем засверливания и установки стержней, а давление в гибкой камере должно обеспечивать сохранение ее формы под воздействием течения и упоров. Это давление воспринимается в основном оплеткой камеры.

Запорная часть насоса выполняется в виде щели, причем ее кромки должны располагаться: верхняя - выше поверхности воды, а нижняя - ниже возможного слоя нефти.

Возможны эквивалентные технические решения, когда емкость выполняют металлической, а заборную часть - в виде последовательно расположенных щелей со своими насосами, что позволяет отбирать нефть с различной ее концентрацией: первая верхняя щель будет отбирать почти одну нефть, которую можно транспортировать в отдельную емкость. Желательно, образовать несколько последовательных таких систем, в особенности, когда вода используется в качестве питьевой. Постоянная регистрация концентрации нефти в береговых емкостях позволит сбрасывать воду обратно в реку после отбора нефти.

Использование: изобретение относится к способу по охране окружающей среды и предназначен для сбора нефти при ее разливе под ледяным покровом реки. В ледяном покрове у берегов реки образуют окна, которые должны быть расположены со сдвигом по течению водной среды. Окна соединяют путем разрушения между ними ледяного покрова, например, посредством пропиливания. Под ледяным покровом в месте его разрушения размещают гибкую камеру, которую в верхнем по течению водного потока окне закрепляют, сопрягая ее с берегом, а в нижнем окне - установленная относительно берега с просветом, в котором размещают заборную часть насоса. Для размещения камеры под ледяным покровом ее закрепляют на тросе, который протягивают между окнами. Нефтяные загрязнения задерживаются на поверхности водной среды под ледяным покровом гибкой камерой и транспортируются вдоль нее водным потоком к нижнему по его течению окну, где захватываются заборной частью насоса. Захваченная нефтяная смесь подается насосом в емкость, в которой производят отделение нефти от водной среды. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ сбора нефти при ее разливе под ледяным покровом, включающий образование окон в ледяном покрове, размещение гибкой камеры под ледяным покровом, осуществляемые с помощью насоса захват через окно из водной среды нефтеводяной смеси и ее транспортировку в емкость, отличающийся тем, что окна в ледяном покрове образуют у берегов и располагают их со сдвигом по течению водной среды, соединяют окна путем разрушения между ними ледяного покрова, размещают под последним в месте его разрушения гибкую камеру, которую в верхнем окне закрепляют, сопрягая ее с берегом, а в нижнем окне устанавливая относительно берега с просветом, в котором размещают заборную часть насоса, при этом в емкости производят отделение нефти от водной среды. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разрушение ледяного покрова между окнами осуществляют посредством пропиливания. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что размещение камеры под ледяным покровом осуществляют путем закрепления ее на тросе, который протягивают между окнами.