БОНОВОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК E02B15/06 

Изобретение относится к области экологии, а именно к устройствам, предназначенным для защиты водной поверхности от нефтяных загрязнений.

Известен заградительный плавающий бон, применяемый для оконтуривания нефтяных пятен в открытых водоемах с последующим удалением нефтепродуктов путем откачки и выжигания. Такой бон описан в патенте США №4923332, МПК Е 02 В 15/04, опубликован 08.05.90 г.

Недостаток такого бона состоит в том, что он выполняет только барьерную функцию без сорбирования нефтепродуктов.

Известен нефтесорбирующий бон, описанный в заявке WO 93/04236, МПК Е 02 В 15/04, опубл. 04.03.93 г. Этот бон выполнен в виде трубчатого элемента, имеющего сердечник из полиолеофильного материала, обеспечивающий плавучесть бона, и расположенную вокруг сердечника трубчатую оболочку, выполненную из волокнистого материала из олеофильных гидрофобных полипропиленовых микроволокон с высокой сорбирующей способностью к нефти и нефтепродуктам, рукавную стойкую к истиранию сетку из полимерных нитей, охватывающую трубчатую оболочку, и нефтебарьерную кромочную полосу, свешивающуюся с указанного трубчатого элемента. Упомянутый сердечник из полиолефинового материала представляет собой гибкую структуру, собирающую нефть, но в меньшей степени, чем наружная оболочка, обеспечивающая плавучесть бона в воде после насыщения нефтью трубчатой оболочки.

Недостатками известного бона являются сложность конструкции, использование синтетических материалов, не позволяющих добиться экологичности при утилизации конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой конструкции является боновое заграждение (а.с. СССР №1765291, МПК Е 02 В 15/04, опубликован 08.05.91 г.), принятое за прототип для обоих вариантов. Оно состоит из последовательно соединенных между собой цилиндрических секций, сетчатые оболочки которых заполнены материалом, поглощающим нефть, гибкой связи и соединительных хомутов, выполненных в виде разъемного в вертикальной плоскости поплавка со сквозным отверстием. В теле поплавка перпендикулярно продольной оси цилиндрической секции выполнены сквозные отверстия, через которые пропущена гибкая связь. Боновое заграждение изготавливают на берегу перед разворачиванием для ликвидации аварийных разливов нефти.

Недостатками известного заграждения являются:

- длительность подготовки заграждений к применению, связанная со сборкой и заполнением их на берегу, и трудность доставки, что не позволяет использовать для оперативной локализации разливов нефти и нефтепродуктов,

- неравномерная и не постоянная плавучесть заграждений, которая может приводить к проскоку нефтяных загрязнений при локализации нефтяных разливов нефти и низкому уровню эффективности удержания нефтяных заграждений;

- недостаточная эффективность использования сорбента в связи с неполным использованием в центральной зоне;

- малая механическая прочность заграждений, определяемая только прочностью эластичного сетчатого покрытия и соединений,

- возможность самопроизвольного перемещения сорбента в сетчатой оболочке, приводящая к ухудшению гидродинамических характеристик,

- у технического решения отсутствует экологичность утилизации конструкции.

Таким образом, техническим результатом изобретения является обеспечение высоких барьерных и нефтесорбирующих свойств, но с использованием иных, чем в прототипе средств, позволяющих получить экологичность утилизации простой конструкции.

Указанный технический результат достигается (по 1-му варианту) боновым заграждением, которое включает поплавки, выполненные из сетчатой оболочки, заполненной сорбентом нефти, и соединенные между собой гибкой связью, отличающимся тем, что поплавки выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабжены вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней и задней стенок каждого поплавка.

Предлагается в качестве сорбента использовать модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства.

Рекомендуется в качестве оболочки каждого поплавка использовать льняную ткань.

Причем на торцах каждого поплавка размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - в противоположных углах поперечного сечения поплавка.

Указанный технический результат достигается (по 2-му варианту) боновым заграждением, которое включает поплавки, выполненные из сетчатой оболочки, заполненной сорбентом нефти, и соединенные между собой гибкой связью, отличающимся тем, что поплавки выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабжены валиками, заполненными сорбентом, образованными прошивной строчкой оболочки, расположенными в противоположных углах поперечного сечения прямоугольника и соединенными с вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней (а) и задней (в) стенок каждого поплавка.

Предлагается в качестве сорбента использовать модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства.

Рекомендуется в качестве оболочки каждого поплавка использовать льняную ткань.

Причем на торцах каждого поплавка размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - на валиках в противоположных углах поперечного сечения поплавка.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 изображены поплавки бонового заграждения по 1-му варианту; на фиг.2 - поплавок, вид с торца по 1-му варианту; на фиг.3 изображены поплавки бонового заграждения по 2-му варианту; на фиг.4 - поплавок, вид с торца по 2-му варианту; на фиг.5 приведена схема работы поплавков по 1-му варианту; на фиг.6 приведена схема работы поплавков по 2-му варианту;

Боновое заграждение (фиг.1) включает поплавки 1, выполненные из сетчатой оболочки 2, заполненной сорбентом нефти 3, и соединенные между собой гибкой связью 4. Поплавки 1 выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабжены вертикальными экранами 5 из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней (а) и задней (в) стенок каждого поплавка.

В качестве сорбента 3 используют модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства. Сорбент - волокно АФС имеет следующие показатели:

Влажность. %1-3Зольность по каолину, %5-15рН6,5-7,0Содержание абиетиновой кислоты, %1-3Объемная масса, г/см³0,12-0,18Водопоглощение в течение 2 ч, %0,5

В качестве оболочки 2 каждого поплавка 1 используют льняную ткань.

На торцах каждого поплавка 1 (фиг.2) размещены завязки 4 из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - в противоположных углах поперечного сечения поплавка 1.

Для второго варианта.

Боновое заграждение (фиг.3) включает поплавки 1, выполненные из сетчатой оболочки 2, заполненной сорбентом нефти 3, и соединенные между собой гибкой связью 4. Поплавки 1 выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабжены валиками 5, заполненными сорбентом 3, образованными прошивной строчкой оболочки 6, расположенными в противоположных углах поперечного сечения прямоугольника и соединенными с вертикальными экранами 7 из материала оболочки 2, направленными в противоположные стороны относительно передней (а) и задней (в) стенок каждого поплавка 1.

В качестве сорбента 3 используют модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства, сорбент - волокно АФС имеет следующие показатели:

Влажность, %1-3Зольность по каолину, %5-15рН6,5-7,0Содержание абиетиновой кислоты, %1-3Объемная масса, г/см³0,12-0,18Водопоглощение в течение 2 ч, %0,5

В качестве оболочки 2 каждого поплавка 1 используют льняную ткань.

На торцах каждого поплавка 1 (фиг.4) размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы 4, две из которых закреплены в средней части, а две другие - на валиках 5 в противоположных углах поперечного сечения поплавка.

Боновое заграждение работает следующим образом (см. фиг.5, 6). При обнаружении нефтяного пятна на поверхности водоема готовые поплавки 1 соединяют с помощью гибкой связи 4 между собой на необходимую длину, при помощи якорной системы или тросов закрепляют на месте ожидаемого прохождения нефти по течению реки. Нефтяное пятно поджимается течением реки к поплавкам, и нефть поглощается сорбентом 3. Нефть, впитываясь через сетчатую оболочку - льняную ткань 2, поступает в верхние слои сорбента 3, имеющие поглотительную емкость, легко проникает в глубокие слои сорбента за счет эффекта капиллярного насоса. При воздействии волны на данное заграждение оно, благодаря форме поплавков и высокой плавучести сорбента, эластичности сетчатой оболочки и гибким связям между поплавками, хорошо отслеживает волну, все время оставаясь на поверхности. Наличие экранов исключает проскок нефти через боновое заграждение. По мере поглощения нефти поплавки прямоугольной формы с сорбентом постепенно притапливаются в воде, что обеспечивает подвод нефти к относительно ненасыщенной части сорбента 3. При насыщении сорбента на 50% угол притапливания поплавка составляет 30-45°, при 100% насыщении поплавок принимает горизонтальное положение на поверхности воды, что свидетельствует о необходимости демонтажа ограждения. Наличие валиков (г, д фиг.6) на поплавках по 2-му варианту изобретения позволяет получить дополнительную плавучесть каждого поплавка, а также является индикатором, свидетельствующим о полном насыщении нефти сорбентом. Кроме того, передний валик (г) установлен симметрично заднему (д), это облегчает сборку бона на воде.

После ликвидации нефтяного пятна боновое заграждение демонтируют и помещают в механическое отжимное устройство или в центрифугу для отжима и сбора нефти, впитывающейся в сорбент бонового заграждения. После отжима остатки нефти в сорбенте утилизируются вместе с материалом бонового заграждения путем естественного биологического разложения.

Промышленная применимость изобретения обеспечивается простотой конструкции бонового заграждения, использования в нем достаточно дешевых, доступных материалов, возможностью его изготовления практически на любом предприятии. Использование экологически чистых материалов при изготовлении поплавков позволяет утилизировать ограждение без ущерба для экологии.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для защиты водной поверхности от нефтяных загрязнений. Боновое заграждение включает поплавки, выполненные из сетчатой оболочки, заполненной сорбентом нефти, и соединенные между собой гибкой связью. Поплавки выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабжены вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней и задней стенок каждого поплавка. По второму варианту заграждение имеет поплавки, выполненые прямоугольной формы с соотношением размеров высота к ширине 1:(3-10) и снабженные валиками, заполненными сорбентом, образованными прошивной строчкой оболочки. Валики расположены в противоположных углах поперечного сечения поплавка и соединены с вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней и задней стенок каждого поплавка. В качестве сорбента использовано модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства. В качестве оболочки каждого поплавка использована льняная ткань. На торцах каждого поплавка размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - в противоположных углах поперечного сечения поплавка. Обеспечиваются высокие барьерные и нефтесорбирующие свойства бонового заграждения и экологичность его утилизации. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Боновое заграждение, включающее поплавки, выполненные из сетчатой оболочки, заполненной сорбентом нефти, и соединенные между собой гибкой связью, отличающееся тем, что поплавки выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высоты и ширины 1:(3-10) и снабжены вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней и задней стенок каждого поплавка.2. Заграждение по п.1, отличающееся тем, что в качестве сорбента использовано модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства.3. Заграждение по п.1, отличающееся тем, что в качестве оболочки каждого поплавка использована льняная ткань.4. Заграждение по п.1, отличающееся тем, что на торцах каждого поплавка размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - в противоположных углах поперечного сечения поплавка.5. Боновое заграждение, включающее поплавки, выполненные из сетчатой оболочки, заполненной сорбентом нефти, и соединенные между собой гибкой связью, отличающееся тем, что поплавки выполнены прямоугольной формы с соотношением размеров высоты и ширины 1:(3-10) и снабжены валиками, заполненными сорбентом, образованными прошивной строчкой оболочки, расположенными в противоположных углах поперечного сечения поплавка и соединенными с вертикальными экранами из материала оболочки, направленными в противоположные стороны относительно передней и задней стенок каждого поплавка.6. Заграждение по п.5, отличающееся тем, что в качестве сорбента использовано модифицированное волокно аэрофонтанной сушки - отход целлюлозно-бумажного производства.7. Заграждение по п.5, отличающееся тем, что в качестве оболочки каждого поплавка использована льняная ткань.8. Заграждение по п.5, отличающееся тем, что на торцах каждого поплавка размещены завязки из прочной ленты в виде тесьмы, две из которых закреплены в средней части, а две другие - на валиках в противоположных углах поперечного сечения поплавка.