БОНОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ Российский патент 1998 года по МПК E02B15/04 C02F1/40 

Изобретение предназначено для локализации разливов нефти на водной поверхности водоемов и рек и может быть использовано в целях охраны окружающей среды.

Известно боновое ограждение, включающее проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти, и удерживающий трос (Экспресс-информация, серия "Защита от коррозии и охрана окружающей среды". М.: ВНИИОЭНГ, 1992, N 4, с. 32 - 33).

Недостатками данного бонового ограждения являются:
низкая поглощающая способность по нефти используемого сорбента перлита;
высокая плотность перлита и его гидрофильность приводят к прогибу бона длиной 1-5 м между поддерживающими его поплавками в воду ниже уровня нефтяной пленки, что приводит к поглощению воды вместе нефти;
наличие в конструкции поплавков, поддерживающих на плаву боновое ограждение, приводит к значительному усложнению и удорожанию устройства в целом;
одноразовость использования бона, поскольку перлитовый сорбент практически нерегенерируем;
низкая эффективность использования поглотителя при ликвидации разлива нефти небольшой мощности, поскольку использование бонового ограждения большого диаметра не позволяет полностью насытить поглотитель нефтью, а уменьшение диаметра проницаемой цилиндрической оболочки приводит к проскоку нефти с перекатывающимися через бон волнами;
неудобство хранения и транспортировки бонового ограждения к месту ликвидации разлива из-за некомпактности конструкции бонового ограждения.

Целью изобретения является повышение компактности конструкции бонового ограждения с одновременным повышением эффективности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что боновое ограждение, включающее проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти, и удерживающий трос, по продольной оси ограждения снабжено непроницаемой цилиндрической оболочкой из эластичного материала, заполненной газом, вокруг которой расположена проницаемая оболочка из двух соосных цилиндров, заполненная сорбентом с гидрофобными и олеофильными свойствами, непроницаемая цилиндрическая оболочка снабжена дисковыми перегородками с пластинчатыми выступами, имеющими отверстия за пределами цилиндрической оболочки, штуцерами со съемными обратными клапанами и фиксирующими обратные клапаны устройствами, проницаемая оболочка снабжена отверстиями, соосными со штуцерами, а удерживающий трос пропущен через отверстия в пластинчатых выступах дисковых перегородок, причем диаметр внутреннего цилиндра D₁ соосной проницаемой цилиндрической оболочки был равен диаметру непроницаемой цилиндрической оболочки, а диаметр внешнего цилиндра D₂ соосной проницаемой цилиндрической оболочки превышает величину
Z = D₁ + V/(3,14 • L • E • K),
где
V - объем разлитой нефти, подлежащей сбору, м³;
L - длина бонового ограждения, м;
E - поглощающая способность сорбента, м³ нефти/м³ сорбента;
K - доля длины бонового ограждения, соприкасающейся с нефтяным разливом.

Данная взаимосвязь D₁ и D₂ позволяет при относительно небольшой величине объема разлитой нефти практически полностью собрать ее боновым ограждением при его одноразовом использовании.

Размещение по продольной оси бонового ограждения непроницаемой цилиндрической оболочки из эластичного материала, заполненной газом, обеспечивает плавучесть бонового ограждения, наличие в боновом ограждении двух основных элементов конструкции - непроницаемой цилиндрической оболочки, заполненной газом, в проницаемой оболочки из двух соосных цилиндров, заполненных сорбентом, упрощает транспортировку бонового ограждения за счет возможности транспортировки элементов ограждения раздельно или в сборке после выпуска газа из непроницаемой цилиндрической оболочки через штуцера со съемными обратными клапанами. Дисковые перегородки с пластинчатыми выступами повышают прочность непроницаемой цилиндрической оболочки и позволяют пропускать удерживающий трос через отверстия в пластинчатых выступах, размещен его в пространстве между непроницаемой цилиндрической оболочкой и внутренним цилиндром соосной проницаемой цилиндрической оболочки. При ликвидации разлива нефти небольшой мощности можно по предложенной формуле рассчитать диаметр внешнего цилиндра соосной проницаемой оболочки, что позволяет подбирать для одной и той же непроницаемой цилиндрической оболочки различной толщины проницаемые оболочки, заполненные сорбентом.

На фиг. 1 изображено боновое ограждение, общий вид; на фиг. 2 - размер по А-А на фиг. 1.

Боновое ограждение состоит из непроницаемой цилиндрической оболочки 1 с дисковыми перегородками 2, имеющими пластинчатые выступы 3 с отверстиями 4, через которые пропущен удерживающий трос 5. На поверхности цилиндрической оболочки 1 размещается проницаемая оболочка 6, состоящая из внешнего цилиндра 7 и внутреннего цилиндра 8, между которыми размещен сорбент 9. На непроницаемой оболочке 1 имеются штуцера 10, размещенные по длине бонового ограждения таким образом, что между двумя соседними дисковыми перегородками 2 находится по крайней мере один штуцер 10. В штуцере 10 размещается обратный клапан 11 с фиксирующими их устройствами 12. Боновое ограждение удерживающим тросом 5 крепится к поплавкам 13 с якорной системой 14.

Боновое ограждение работает следующим образом. При хранении и транспортировке бонового ограждения к месту ликвидации разлива нефти проницаемая оболочка 6 с сорбентом и непроницаемая оболочка 1 могут находиться как раздельно, так и в сборке, при этом непроницаемая оболочка не содержит газа под избыточным давлением, что обеспечивает компактность конструкции бонового ограждения. После доставки элементов бонового ограждения к месту разлива, выполняют сборку конструкции бонового ограждения, пропуская удерживающий трос 5 через отверстия 4 пластинчатых выступов 3 и вводя оболочку 1 внутрь свободного осевого пространства оболочки 6. Через клапаны 11 и штуцера 10 при помощи компрессоров или баллонов с сжатым воздухом нагнетают воздух в непроницаемую оболочку 1. Боновое ограждение крепят удерживающим тросом 5 к поплавкам 13 и фиксируют его при помощи якорной системы 14 на месте ожидаемого прохождения нефтяного пятна по течению реки. Нефтяное пятно поджимается течением воды к боновому ограждению и нефть поглощается сорбентом.

После ликвидации разлива нефти боновое ограждение с поглощенной нефтью извлекают из воды, снимают со штуцеров 10 обратные клапаны 11 и стравливают воздух из непроницаемой цилиндрической оболочки 1, что позволяет легко извлекать ее из бонового ограждения. Проницаемая оболочка 6, заполненная сорбентом с поглощенной нефтью, направляется на отжим нефти в центрифугу или отжимной станок.

Промышленная применимость изобретения обеспечивается простотой конструкции бонового ограждения, сборно-разборной конструкцией, обеспечивающей удобство его транспортировки, использования в нем достаточно дешевых материалов, возможностью его изготовления на любом предприятии резино-технической промышленности и высоким уровнем вероятности возникновения разливов нефти при аварийных ситуациях на трубопроводном транспорте в местах прохождения трубопроводов через водные преграды.

Положительный эффект изобретения заключается в совмещении процессов локализации нефтяного разлива и сбора разлитой нефти.

Изобретение предназначено для локализации разливов нефти на поверхности водоемов и рек и сбора разлитой нефти и может быть использовано в целях охраны окружающей среды. Техническим результатом данного изобретения является повышение компактности конструкции бонового ограждения с одновременным повышением эффективности его работы. Ограждение состоит из непроницаемой цилиндрической оболочки из эластичного материала, вокруг которой расположена проницаемая оболочка из двух соосных цилиндров, заполненная сорбентом с гидрофобными и олеофильными свойствами. Непроницаемая оболочка снабжена дисковыми перегородками с пластинчатыми выступами, имеющими отверстия за пределами цилиндрической оболочки, через которые пропущен удерживающий трос, штуцерами со съемными обратными клапанами и фиксирующими обратные клапаны устройствами. В проницаемой оболочке выполнены отверстия, соосные штуцерам. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Боновое ограждение, включающее проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти, и удерживающий трос, отличающееся тем, что по продольной оси ограждение снабжено непроницаемой цилиндрической оболочкой из эластичного материала, заполненной газом, вокруг которой расположена проницаемая оболочка из двух соосных цилиндров, заполненная сорбентом с гидрофобными и олеофильными свойствами, непроницаемая цилиндрическая оболочка снабжена дисковыми перегородками с пластинчатыми выступами, имеющими отверстия за пределами цилиндрической оболочки, штуцерами со съемными обратными клапанами и фиксирующими обратные клапаны устройствами, проницаемая оболочка снабжена отверстиями, соосными со штуцерами, а удерживающий трос пропущен через отверстия в пластинчатых выступах дисковых перегородок. 2. Ограждение по п.1, отличающееся тем, что диаметр внутреннего цилиндра D₁₅ соосной проницаемой цилиндрической оболочки равен диаметру непроницаемой цилиндрической оболочки, а диаметр внешнего цилиндра D₂ соосной проницаемой цилиндрической оболочки превышает величину
Z = D₁ + V/(3,14 • L • E • K),
где V - объем разлитой нефти, подлежащей сбору, м³;
L - длина бонового ограждения, м;
E - поглощающая способность сорбента, м³ нефти/м³ сорбента;
K - доля длины бонового ограждения, соприкасающейся с нефтяным разливом.