Устройство для сбора нефти, разлитой подо льдом Российский патент 2023 года по МПК E02B15/04 E02B15/06 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разлившейся нефти (нефтепродуктов) из-под сплошного ледяного покрова.

Наиболее сложной как по технологическому процессу, составу и конструкции используемого оборудования, так и по его доставке к месту проведения работ, является ликвидация разлива нефти под сплошным льдом.

Известно устройство для сбора нефти подо льдом (патент на ИЗ 2535394 МПК E02B 15/04, 08.07.2013) результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в изоляции места аварийного прорыва нефти и нефтепродуктов и снижении уровня загрязнения воды.

Хотя устройство имеет несколько иное назначение, чем сбор нефти, всплывшей к нижней поверхности ледяного покрова, его конструктивное исполнение по принципу раскладывающегося зонтика и способ его введения под лед близки к предполагаемому изобретению.

Известно также техническое решение, описанное в патенте на ИЗ 2710999 14.01.2020, как способ для сбора нефти под ледяным покровом, который предполагает ввод под лед через прорубь свернутого в рулон олеофильного мата и его расправление в горизонтальной плоскости и прижатие к нижней поверхности льда при помощи сжатого воздуха, нагнетаемого в поплавковые камеры. Впитавший определенное количество нефти олеофильный мат выбирается из воды, отжимается и повторно используется.

Недостатки: конструктивно сложный олеофильный мат, цикличность процесса и малая производительность.

Известно техническое решение для сбора нефти из-под ледяного покрова, описанное в патенте на ИЗ 2572765, 17.12.2014, где нефть откачивается из воронки, образованной вращающимся завихрителем, опущенным под лед через предварительно созданную прорубь, а локализацию пятна нефти или нефтепродукта производят размещением под ледяным покровом надувного бонового заграждения путем его транспортировки управляемыми торпедами и/или подводными аппаратами или путем размещения его через пробуренные по периметру пятна нефти или нефтепродукта скважины.

Недостатками вышеуказанного технического решения являются: ограниченная зона воздействия завихрителя, высокие энергозатраты для вращения больших масс воды и наличие сложного подводного оборудования для установки бонового заграждения. Кроме того, устройство предполагает использование тяжелого транспортного средства, оснащенного энергетической установкой.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции устройства, пользование им и оптимизация доставки оборудования к месту проведения работ.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для сбора разлитой подо льдом нефти включает локализатор, откачивающий агрегат и вспомогательное оборудование, причем локализатор выполнен в виде тканевого купола зонта, где в качестве элементов жесткости, которые также обеспечивают раскрытие купола из сложенного положения, использованы гибкие пневматические шланги, и такие же шланги вшиты в купол зонта по его периметру.

Поставленная задача также достигается тем, что в центре купола зонта, снизу, закреплен груз.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами: фиг 1 - общий вид устройства, фиг. 2 - процесс приведения устройства в рабочее положение; на фиг. 3 изображено устройство в рабочем состоянии.

На фиг. 4 изображено устройство в финальной стадии выкачивания нефти.

На фигурах: 1 - лед, 2 - прорубь, 3 - слой нефти под льдом, 4 - зонт в сложенном виде, 5 - водоем. 6 - вшитые пневматические шланги, 7 - трос, 8 - груз.

Устройство для сбора нефти, разлитой подо льдом, работает следующим образом:

Находящееся в исходном (транспортном) состоянии в виде сложенного зонта 4, не имеющего жестких армирующих элементов, зонт 4 через прорубь 2 в месте скопления нефти опускается под лед «юбкой» вниз, и поддерживается тросом 7, прикрепленным к центру купола. После опускания зонтов 4 под лед в воздушные шланги 6, вшитые в купол зонта 4, подается сжатый воздух. Юбка купола зонта 4 начинает подниматься, купол зонта 4 расправляется, приобретает вогнутую форму и прижимается по периметру к нижней поверхности льда 1, фактически образуя боновое заграждение, локализующее внутри определенную часть нефти и препятствующее ее дрейфу. Выкачивание нефти производится через прорубь. По мере выкачивания нефти давление воды снизу «сплющивает» купол зонта 4, а поскольку в его центре снизу имеется груз 8, купол зонта 4 приобретает форму, похожую на воронку в его центре на фиг.4 поз. 4, позволяя в наиболее полном объеме откачать нефть.

В качестве примера: при диаметре развернутого купола 24 м (R=12 м) и толщине слоя нефти 0,3 м устройство одноразово способно локализовать и обеспечить откачку 12×12×3,14×0,3=135 м³ нефти, порядка 2,25 ж.д. цистерн. При средней плотности материала купола 300 г/м² вес устройства составит примерно 140 кг. Устройство, компрессор, насос и емкость для временного хранения можно вполне доставить вертолетом.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разлившейся нефти (нефтепродуктов) из-под сплошного ледяного покрова. Устройство для сбора нефти, разлитой подо льдом, включает локализатор, откачивающий агрегат и вспомогательное оборудование, согласно изобретению локализатор выполнен в виде зонта 4 с тканевым куполом, в качестве элементов жесткости, которые также обеспечивают раскрытие купола из сложенного положения, использованы гибкие пневматические шланги, причем такие же шланги вшиты в купол зонта 4 по его периметру. В центре купола зонта 4, снизу, закреплен груз. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса сбора нефти, разлитой подо льдом, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции устройства и пользования им и оптимизацию доставки оборудования к месту проведения работ. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для сбора нефти, разлитой подо льдом, включающее локализатор, откачивающий агрегат и вспомогательное оборудование, отличающееся тем, что локализатор выполнен в виде зонта с тканевым куполом, при этом в качестве элементов жесткости, которые также обеспечивают раскрытие купола из сложенного положения, использованы гибкие пневматические шланги, причем такие же шланги вшиты в купол зонта по его периметру.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в центре купола зонта, снизу, закреплен груз.