УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК E02B15/10 

Изобретение относится к устройствам для улавливания с поверхности воды легких жидкостей, например нефти и нефтепродуктов.

Известно устройство для сброса нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее поплавок, нефтесборную воронку, колпак и гибкий трубопровод, при этом нефтесборная воронка снабжена крестовиной и вертикально установленными стержнями и с резьбой, на которой закреплены поплавки и разновесы, и расположенным по центру патрубком с отверстиями для приема нефтепродуктов, причем колпак в верхней части снабжен поплавком, а боковая поверхность выполнена с отверстиями (SU, авторское свидетельство N 1108167, кл. E 02 B 15/04, 1984).

Недостатком известного устройства является то, что его очень сложно выставлять на границе раздела фаз вода-нефтепродукт, так как в нем преобладает нейтральная плавучесть и при малейшем наполнении водой поверхности это вызывает колебание устройства на воде, что снижает эффективность его работы, т. е. происходит чрезмерный забор воды при погружении воронки или, наоборот, забор вообще не происходит при всплытии воронки над уровнем воды и эту неустойчивую работу очень трудно устранить. Кроме того, данное устройство не может производить сбор нефтепродуктов избирательно, т.е. только нефтепродукты без воды, что неэффективно, так как необходимо затем производить сепарацию собранной эмульсии.

Наиболее близким аналогом и наиболее эффективным в работе является устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее корпус в виде поплавка тороидальной формы, нефтесборную чашу, в центре которой расположен патрубок для откачки нефтепродуктов, а по внешней поверхности расположены нефтесборные секции, состоящие их дисков со скребками, удерживаемых на сердечниках и приводимых в движение двигателями [1]
Недостатком этого устройства является то, что оно малопроизводительно, так этот скиммер "KOMARA-12" с производительностью до 12 т/ч не в состоянии справиться при массовом выбросе нефтепродуктов, где необходима производительность до 100 т/ч (например, авария на р. Белая, Башкирия, декабрь 1995 г.).

Для увеличения производительности указанного устройства необходимо значительно увеличить его габаритные размеры до 4-5 м в диаметре, что недопустимо при транспортировке его, например, автотранспортом или вертолетом для быстрого реагирования и доставки в труднодоступные места, так как корпус устройства тороидальной формы является неразборным. Кроме того, устройство значительно колеблется и имеет наклоны при волнении водной поверхности из-за преобладания нейтральной плавучести корпуса, что отрицательно сказывается на эффективности его работы. При работе на течении нефтяной поток огибает корпус устройства тороидальной формы и основная масса продукта, не задерживаясь возле нефтесборных дисков, проходит вниз, что недопустимо.

В основу изобретения положена задача усовершенствования устройства для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, повышения эффективности его работы, решение которой достигается путем изменения формы и конструкции устройства, обеспечениям возможности его оперативной сборки и разборки, стабилизации его положения при волнении водной поверхности и возможности транспортировки авиатранспортом в труднодоступные места при оперативном реагировании.

Решение этой задачи достигается тем, что устройство, содержащее корпус тороидальной формы, являющийся поплавком, нефтесборную чашу, в центре которой расположен патрубок для откачки нефтепродуктов и секция нефтесборных дисков со скребками, удерживаемых на сердечниках и приводимых в движение двигателями, снабжено съемными нефтесборными узлами, звездообразно расположенными по поверхности корпуса, а нефтесборные секции установлены по боковой поверхности этих узлов. По центру нефтесборных узлов расположен расширяющийся желоб для стока нефтепродуктов в чашу, а на конце закреплен поплавок, в нижней части которого выполнено отверстие, а в верхней установлен продувочный кран. Для устранения захлеста устройства при сильном волнении чаша и желоба нефтесборных узлов снабжены крышками.

Поскольку нефтесборное устройство выполнено звездообразной формы со съемными нефтесборными узлами, то оно транспортабельно авиацией, так как габаритные размеры уменьшаются при снятии нефтесборных узлов.

Расположение нефтесборных секций по боковой поверхности узлов-лучей звезды за счет увеличения числа секций и дисков во много раз увеличивает производительность устройства, что важно при массовом сборе нефтепродуктов. Расширяющийся с уклоном в сторону чаши желоб обеспечивает слив собираемого дисками нефтепродукта в чашу устройства, где происходит его откачка. Регулируемая плавучесть поплавков обеспечивает устойчивость положения устройства на воде и при волнении, так как частично заполненная водой их полость балластирует устройство при подбрасывании его на волне, что стабилизирует его работу, кроме того, продувка поплавков воздухом или их заполнение водой позволяет регулировать положение устройства относительно уровня воды и при наклонах, что также удобно при его эксплуатации, особенно на течении. Кроме того, звездообразное расположение нефтесборных узлов позволяет улавливать нефтепродукты между узлами, что очень важно при эксплуатации устройства на течении, т.е. нефтяная пленка не огибает устройство, а полностью им улавливается.

Таким образом, предложенное конструктивное решение устройства повышает его эксплуатационные характеристики, особенно при волнении водной поверхности и на течении, при экстренном реагировании для ликвидации последствий аварии на магистральных нефтепродуктопроводах.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства в плане; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для сбора нефтепродуктов содержит тороидальной формы корпус 1 в виде поплавка, нефтесборную чашу 2 с патрубком 3 в центре. В корпусе 1 выполнены окна 4 для подсоединения нефтесборных узлов 5, которые, в свою очередь, состоят из короба 6, расширяющегося и выполненного с наклоном в сторону чаши 2 желоба 7, нефтесборных секций 8 с дисками 9 и скребками 10, установленными на сердечниках (показаны) и приводимыми в движение двигателями 11. На конце каждого узла установлен поплавок 12 с отверстием 13 в нижней части чаши и с продувочным краном 14 вверху.

Для исключения попадания воды в устройство при сильном волнении желоба и чаша снабжены крышкой 15.

Устройство монтируется на берегу, для чего в окна 4 корпуса 1 устанавливают, закрепляют и герметизируют нефтесборные узлы 5. К патрубку 3 подсоединяют гибкий шланг, который соединяют с вакуум-установкой. Затем подсоединяют двигатели 11 к системе питания (электро, пневмо, гидро), после чего устройство опускают на воду и с помощью продувочных кранов 14 поплавков 12 корректируют положение устройства на воде с учетом его осадки при заполнении чаши 2 нефтепродуктами и их откачке. Осадку устройства устанавливают так, чтобы нефтесборные диски 9 работали с максимальной производительностью.

Предлагаемое устройство просто в изготовлении, сборно-разборное, может эксплуатироваться на малых и больших водоемах, на течении и при значительном волнении, перемещаться любым видом транспорта, обладает высокой остойчивостью на воде и большой производительностью при малых размерах, что повышает эффективность его работы.

Использование: в области защиты окружающей среды и относится к устройстваv для сбора с поверхности воды легких жидкостей, например нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения: устройство содержит корпус тороидальной формы, являющийся поплавком, нефтесборную чашу, в центре которой расположен патрубок для приема нефтепродуктов. По поверхности корпуса звездообразно закреплены съемные нефтесборные узлы с нефтесборными секциями по боковой поверхности, приводимыми в движение двигателями, и с расширяющими желобами для стока нефтепродуктов в чашу. На конце каждого из нефтесборных узлов закреплен поплавок с отверстием в нижней части и воздушным продувочным краном в верхней. Чаша и желоба нефтесборных узлов снабжены крышкой. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее корпус тороидальной формы, являющийся поплавком, нефтесборную чашу, в центре которой расположен патрубок для откачки нефтепродуктов, нефтесборные секции с дисками и скребками, удерживаемыми на сердечниках и приводимыми в движение двигателями, отличающееся тем, что оно снабжено съемными нефтесборными узлами, звездообразно закрепленными по поверхности корпуса, а нефтесборные секции установлены на их боковой поверхности, в центре каждого из узлов расположен расширяющийся желоб для стока нефтепродуктов в чашу, а на конце закреплен поплавок, в нижней части которого выполнено отверстие, а в верхней установлен продувочный кран. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что чаша и желоба узлов снабжены крышками.