DE3019779A1

DE3019779A1 - Vorrichtung zum entfernen von oel von einer wasserflaeche

Info

Publication number: DE3019779A1
Application number: DE19803019779
Authority: DE
Inventors: John Lionel Thomas
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1980-12-11
Also published as: FR2457930B1; SE8003945L; US4315818A; SE441534B; DK231080A; NO153584B; FR2457930A1; IT8048790A0; JPS6127115B2; IT1127857B; CA1132916A; NO153584C; NO801583L; JPS55159892A

Description

3019773

The British Petroleum Company Limited

Vorrichtung zum Entfernen von öl von einer Wasserfläche.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen schwimmenden Öls von einer Wasseroberfläche.

Beim Transport von Rohpetroleum oder raffinierten Petroleumprodukten besteht stets die Gefahr eines unbeabsichtigten Auslaufens oder des unzulässigen Ablassens. Wenn dies auf See oder in Binnengewässern geschieht, wird das Wasser durch das öl verschmutzt. In den letzten Jahren haben sich mehrere Fälle von ölverschmutzung durch Kollisionen oder Strandungen von Tankern ergeben. Ein weiteres potentielles Risiko der Wasserverschmutzung liegt bei Ölbohrungen auf See, obwohl größte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um zu vermeiden, daß Ölbohrungen außer Kontrolle geraten und Absperrvorrichtungen in die Bohrungsanlagen eingebaut werden. Um im Falle eines Unfalls zu erreichen, daß möglichst wenig öl ins Meer gelangt, kann die Möglichkeit, daß größere ölmengen in das Wasser entweichen, doch nicht ganz ausgeschlossen werden.

Die Entfernung von öl aus dem Wasser ist in solchen Fällen ein schwieriger Vorgang, für den die ver-

030050/0730

schiedensten technischen Lösungen entwickelt worden sind.

Die GB-PS 1 188 156 beschreibt eine Barriere zum Einfangen und Festhalten von auf dem Wasser treibendem öl. Die Barriere weist eine oder mehrere Luftkammern und eine oder mehrere Wasserkammern auf, deren Wände aus flexiblem Material bestehen. Die Kammern sind so angeordnet, daß die Barriere bei Füllung mit Luft und Wasser teilweise über und teilweise unter der Wasser-Oberfläche schwebt und somit den übertritt schwimmenden Öls verhindert. Die Barriere kann U- oder J-Form haben und eine Einfriedigung bilden, in der das öl zusammengefaßt wird. Zur Abschöpfung des zusammengefaßten Öls werden Abschöpfvorrichtungen eingesetzt.

Zur Aufnahme des Öls von der Wasseroberfläche sind verschiedene Abschöpfvorrichtungen bekannt, die Scheiben oder Zylinder aufweisen, welche an rotierenden Wellen befestigt sind. Die Scheiben einer Scheiben-Abschöpfvorrichtung sind flache Platten, die voneinander durch Abstandhalter getrennt sind. Solche Vorrichtungen haben üblicherweise Schwimmkörper, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß beim Aufsetzen der Vorrichtung auf eine ölverschmutzte Wasserfläche die Scheiben teilweise in das Wasser eintauchen. Die Wellen wer-5 den gedreht, so daß das an den Scheiben haftende öl von der Wasseroberfläche fortgetragen wird. Schabeklingen schaben das öl von den Scheiben ab und entfernen es. Die Abschöpfvorrichtungen können linear ausgebildet sein, parallele Böschungen aufweisen oder

0300BO/0730

kreisförmig, dreieckförmig, recheckig oder polygonal geformt sein.

Öl-Abschöpfvorrichtungen mit Zylindern oder Walzen weisen ebenfalls Schwimmkröper auf, die bewirken, daß mindestens eine Walze teilweise in das Wasser eingetaucht ist. Diese teilweise eingetauchte Walze wird gedreht und das an ihr haftende öl wird auf der Walzenoberfläche von der Wasserfläche abgehoben und beispielsweise durch eine zweite Wringwalze entfernt. Solche Abschöpfvorrichtungen haben eine hohe Abschöpfrate für relativ leichte öle, wie Petroleumfraktionen bis hin zu Gasöl und frisch ausgelaufenem Rohöl, die ebenfalls noch aufgefangen werden können, aber sie können^nxc schwere Materialien, wie Schweröle und "MoiEse" oder ölschlamm aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die imstande ist, insbesondere auch Schweröle und verwittertes Rohöl, das als "Mousse" bezeichnet wird, aufzunehmen bzw. abzuschöpfen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine erste drehbare Trommel vorgesehen ist, die an ihrem Umfang Zähne trägt, welche mit Zähnen am Umfang einer kleineren zweiten Trommel kämmen, daß unterhalb des Eingriffsbereiches der Zähne der beiden Trommeln ein Kollektor angeordnet ist, daß eine der Trommeln angetrieben ist, und daß ein Auftriebskörper derart vorgesehen ist, daß die erste Trommel teilweise in das Wasser eintaucht und die zweite Trommel

030050/0730

und der Kollektor sich außerhalb des Wassers befinden, wobei die durch die beiden Drehachsen der Trommeln hindurchgehende Ebene sich jeweils unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen verläuft.

Vorzugsweise ist die erste Trommel hohl, so daß sie als Auftriebskörper bzw. Schwimmkörper benutzt werden kann.

Zweckmäßigerweise wird die zweite Trommel von einem hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Motor oder einem Verbrennungsmotor angetrieben.

Die zweite Trommel ist kleiner als die erste Trommel, und das Durchmesserverhältnis liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1:1,75 bis 1:2,25.

Vorzugsweise verläuft die Ebene,in der die beiden Trommeln liegen, unter einem Winkel zwischen 25° und 35° zur Horizontalen.

Die Vorsprünge jeder Trommel sind vorzugsweise Zahnradzähne nach der Norm BS 436. Sie können aus extrudiertem Aluminium, Kunststoff oder Holz bestehen und mechanisch an den Trommeln befestigt sein. Ein schnelles und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung geeignert Zahnradzähne besteht darin, wellenförmiges Aluminiumblech um die Trommeln herumzuwickeln.

Typische Abmessungen für die Zähne sind:

030050/0730

Höhe	= 40 mm
Fußbreite	= 70 mm
Spitzenbreite	= 20 mm
Zahnabstand am Fuß	20 im-.

Die Trommeln können aus beliebigem,festem Material bestehen, das gegenüber Wasser und öl inert ist, z.B. aus Edelstahl, oberflächengeschütztem Stahl, Aluminium und festem Polyvinylchlorid.

Die Vorrichtung kann freischwimmend ausgebildet sein. In diesem Fall kann unterhalb des Kollektors ein Auftriebskörper angeordnet sein, um die Vorrichtung in der richtigen Lage zu halten. Wenn das Gewicht der Vorrichtung variabel ist, kann es vorteilhaft sein, den unterhalb des Kollektors angeordneten Auftriebskörper so auszubilden, daß die Auftriebskraft verändert werden kann, so daß stets die günstigste Lage eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man Wasser in der benötigten Menge in den Auftriebskörper hineinläßt oder wieder austreibt. Alternativ kann die Vorrichtung auch schwenkbar an einem Schiff o.dgl. angebracht werden. In diesem Fall sollte die die Vorrichtung tragende Lenkeranordnung entsprechend justierbar sein.

Die erste T.'ommel ist vorzugsweise an einer Welle zwischen Armen montiert, die ihrerseits in Grenzen freiverschwenkbar sind und elastisch in Richtung auf die zweite Trommel gespannt sind, so daß die erste

0300BO/0730

19779

Trommel gegen die zweite Trommel gedrückt wird. Die elastische Spannung kann durch elastische Spannbänder oder Federn erreicht werden.

Beim Einsatz wird die Vorrichtung auf das verschmutzte Wasser gesetzt und der bzw. die Auftriebskörper bewirken, daß die erste Trommel teilweise in das Wasser eingetaucht ist. Wenn die Trommeln angetrieben werden, rotiert die erste Trommel im Wasser, wodurch bewirkt wird, daß öliges Wasser in Richtung auf diese Trommel fließt. Einiges öl klebt an der Trommelaußenfläche, und' zwischen den Zähnen werden ölklumpen eingefangen. Bei Weiterdrehung der Trommel kämmen ihre Zähne mit den Zähnen der zweiten Trommel,und die ölbrocken werden herausgequetscht und fallen in den unterhalb der Eingriffsstelle angeordneten Kollektor,aus dem sie abgepumpt werden können.

Wenn ein Klumpen harten, inkompressiblen Abfalls aufgegriffen wird, hebt die federnd gegen die zweite Trommel gedrückte erste Trommel kurzzeitig ab, gibt den Abfallklumpen frei,und anschließend greifen die Verzahnungen wieder ineinander. Die Achsen der beiden Trommeln und die Zähne verlaufen im wesentlichen horizontal bzw. parallel zur Wasseroberfläche.

030050/0730

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist der schematische Aufbau einer Vorrichtung zum Abschöpfen von schwimmendem öl schematisch in Seitenansicht dargestellt.

Die Abschöpfvorrichtung weist einen Rahmen 2 auf, an dem eine hohle schwimmfähige Trommel 2 gelagert ist, an derem Umfang Vorsprünge in Form von Zahnradzähnen 3 vorgesehen sind. Die Trommel 2 ist an einer Welle 4 befestigt, die in Langlöchern 5 frei beweglich ist. Die Welle 4 ist an Armen 6 gelagert, deren eines Ende 7 gelenkig an dem Rahmen angebracht ist, und die an dem anderen Ende eine öse 8 zur Anbringung eines Abfederungsseiles 9 aufweisen, deren anderes Ende an einer öse 10 des Rahmens 1 befestigt ist.

An dem Rahmen 1 ist ferner eine zweite, kleinere Trommel 10 gelagert, die ebenfalls an ihrer Trommelfläche Zähne 12 aufweist, die mit den Zähnen 3 der Trommel 2 kämmen. Die Trommel 11 ist durch einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben.

Von der Unterseite der Trommel 2 erstreckt sich bis zu einer Stelle vor dem Eingriff der Zähne 3 und 12 der beiden Trommeln eine entsprechend dem Umfang der Trommel 2 gebogene Führungsplatte 13, an der die Zahnspitzen mit geringem Abstand entlanglaufen. Die Führungsplatte 13 dient dazu, das zwischen die

030050/0730

Zähne 3 gelangte öl während der Aufwärtsbewegung in den Zahnlücken festzuhalten. Am oberen Ende der Führungsplatte 13 gelangt das öl in einen Staukollekotr 14, der unterhalb des Bereichs angeordnet ist, in dem die Zähne 3 und 12 miteinander kämmen, und das zwischen den Zahnrädern ausgetriebene öl auffängt, das anschließend durch eine Leitung 15 abgeführt wird.

Unterhalb des Kollektors 14 ist ein Schwimmer 16 angeordnet, der die Abschöpfvorrichtung in der richtigen Schwimmlage hält.

Im folgenden wird anhand eines Beispiels die Benutzung der Vorrichtung zum Abschöpfen schweren Öls erläutert.

Beispiel

Eine ölabschöpfvorrichtung der beschriebenen Art wurde dazu benutzt, Schweröl von einer Wasseroberfläche abzuschöpfen.

Das Schweröl hatte die folgenden Eigenschaften:

ASTM-IP Testmethode Maximale Dichte bei 15°C Ο,99Γ kg D 1298/160 Maximale Viskosität

bei 82,2° C 70 eft D 445/71

Maximaler Stockpunkt 30°C D 93/15

Die rotierende erste Trommel der Vorrichtung hatte einen Durchmesser von 62 cm und eine Länge von 100 cm

030050/0730

Die Trommel wies insgesamt 20 Zähne mit einer Zahnhöhe von 25 mm auf. Die kleinere Trommel hatte einen Durchmesser von 32 cm, die gleiche Länge wie die erste Trommel und insgesamt 10 Zähne von jeweils 25 mm Höhe.

Bei einer Drehgeschwindigkeit der größeren Trommel zwischen 10 und 15 Umdrehungen pro Minute war die Vorrichtung imstande, Schwerkraftstoffe mit einer Leistung von 10 t pro Stunde bei einer öltemperatur von 10° C aufzufangen.

030050/0730

L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auffangen schwimmenden Öls von einer Wasserfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste drehbare Trommel (2) vorgesehen ist, die an ihrem Umfang Zähne (3) trägt, welche mit Zähnen (12) am Umfang einer kleineren zweiten Trommel kämmen, daß unterhalb des Eingriffsbereiches der Zähne (3, 12) der beiden Trommeln(2, 11) ein Kollektor (14) angeordnet ist, daß eine der Trommeln(2, 11) angetrieben ist, und daß ein Auftriebskörper (16) derart vorgesehen ist, daß die erste Trommel (2) teilweise in das Wasser eintaucht und die zweite Trommel (11) und der Kollektor (14) sich außerhalb des Wassers befinden, wobei die durch die beiden Drehachsen der Trommeln (2, 11) hindurchgehende Ebene jeweils unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen und zur Vertikalen verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trommel (2) hohl ist und als Auftriebskörper wirkt.

030050/0730

3019778

-z-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurc h gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der zweiten Trommel (11) zum Durchmesser der ersten Trommel (2) im Bereich von 1:1,75 bis 1:2,25 liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Ebene,in der die Drehachsen der beiden Trommeln (2, 11) liegen,und der Horizontalen zwischen 25 und 30 beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trommel (2) an einer Welle (4) zwischen Armen (6) montiert ist, welche schwenkbar an einem Rahmen (1) angebracht sind und an denen Spannmittel (9) angreifen, die die erste Trommel (2) elastisch in Richtung auf die zweite Trommel (11) spannen.

030050/0730