NO324642B1 - Anordning for absorbering av flytende vaesker, sa som olje, bensin og lignende. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning som angitt i den innledende del av krav 1, for absorbering av flytende væsker, så som olje, bensin og lignende, særlig fra olje- eller bensinforurensede vannoverflater.

Teknikkens stand:

Ved skipsforlis og særlig ved tankhavarier kan det utstrømme store olje-mengder som avsetter et oljeflak eller oljeforurenset sjøvann på vannoverflaten. Samtlige kjente forholdsregler for oppsuging av oljeflak eller oljeforurenset sjøvann fra vannoverflaten har vist seg lite effektive. Oljeflaket eller det oljeforurensede sjøvann er eksempelvis inndemmet med flytelenser, for å oppsuges fra vannoverflaten. Dette kan imidlertid bare gjennomføres ved liten sjøgang, hvorved den oppsugde mengde vanligvis ikke motsvarer kravet. Ved høy sjøgang vil oljeflaket eller det oljeforurensede sjøvann overskylle slike lenser.

Bruk av kjemikalier har også vist seg lite effektivt på grunn av sjenerende lukt og andre konsekvenser, f.eks. nedsynking til havbunnen av oljeblandingen.

Fra FR 2 673 214 A1 er det kjent et anlegg for absorbering av oljeflak, hvor det, ved anvendelse av en oljeoppsugerstasjon bestående.av flere_konstruksjonsgrupper og aggregater, kan oppsuges oljetepper i store mengder under vannspeilet. Ifølge en spesiell og typedannende versjon av denne publikasjon (FR 2 673 214, fig. 7) plasseres i vannet en flytende oljeoppsamlertank hvis øvre veggseksjoner er forbundet med en flottør på vannoverflaten. Oljesjiktet som flyter på vannet, ledes i sideretning under flottøren og inntrenger, gjennom åpninger i veggseksjonene, i en oppsamlertank. Selve tanken er forbundet med en sugeledning for avsuging av den opptatte væske nedad, for videreføring gjennom ledninger til en lekter eller lignende. Dette anlegg har den fordel at det mer eller mindre tykke oljesjikt alltid samles under flottøren og overføres til oljeoppsamlertanken. Tankens egen oppdrift samt innløpsflaten for væsken som skal oppsuges i tanken, bestemmer størrelsen eller mengden av den oppsamlede væske. Ved dette anlegg kan følgelig oljesjiktet bare med vanskelighet adskilles fra den øvrige vannoverflate, hvilket eventuelt vil medføre oppsuging av lite forurenset vann i store mengder, hvorved anleggets virkningsgrad nedsettes.

Et annet anlegg for absorbering av oljeflak er eksempelvis kjent fra DE 27 21 108 A1. Ved dette meget vidstrakte anlegg er det i midten av en flytedyktig stativkontruksjon anordnet et kjeglestumpformet hus med siderettede innløpsåpninger for opptaking av oljeforurenset overflatevann. Også i dette tilfelle vil innløpsåpningenes inntrengningsdybde rette seg etter størrelsen av neddykningsdybden for flottøren ved stativytterendene. En bestemt tykkelse av et oljeteppes opptakingssjikt kan ikke innstilles.

Det henvises videre til det franske patentskrift FR 24 10 093 som beskriver en oljesugestasjon som er konstruert som koppformet flottør. Gjennom innløpsslisser ved oversiden av den flytende anordning vil oljeteppet opptas. Den riktige flytestilling og neddykningsdybde for en slik anordning er følgelig bestemmende for mengden av oljevæske på oversiden.

US 5,118,412 viser en oljeskimmeranordning der flottørens oppdrifteelementer ligger på væskeflaten og der det nedenfor flottøren er anordnet et traktformet sugekar som kan reguleres og som sammen med flottøren avgrenser en sugespalte. FR 1564195 viser en videre variant av en oljeskimmeranordning.

Formål og fordeler ved oppfinnelsen:

Oppfinnelsen har som formål å frembringe en oljeoppsugeranordning som vil muliggjøre en meget målrettet og følgelig effektiv absorbering av et oljeflak eller oljeforurenset sjøvann. Anlegget må derfor være konstruert med henblikk på absorbering av et oljeflak eller oljeforurenset vann av vidstrakt flatestørrelse, slik at det kan komme til anvendelse etter tankerhavarier i havneanlegg, kyst-soner, åpne eller lukkede sjøområder eller andre farvann, og at lekkasjepåførte borerigger eller beskadigede oljetilførselsledninger også kan behandles hensiktsmessig.

Oppfinnelsen er basert på det hovedprinsipp at oljesugestasjonen skal omfatte en flottør som i størst mulig grad flyter på vannoverflaten uten eller bare med liten inntrengningsdybde i denne, slik at oljesjiktet som flyter på overflaten i praksis kan føres under flottøren. Oljesugestasjonen har derfor, på grunn av sitt volum og grunnet ytterligere oppdriftsforholdsregler, en slik neddykningsdybde, at den øvre flottør som flyter på vannoverflaten, danner en slags øvre begrensning for oljeflaket som skal oppsamles. Den nedre begrensning for dette oljeflak dannes av et ytterligere anordnet oppsugerkar, slik at flottør og oppsugerkar danner en gaplignende åpning for oljesjiktet eller oljeflaket som skal oppsamles. Innløpsbredden av denne opptakeråpning kan varieres alt etter anvendelsestilfellet.

På denne måte kan det ved hjelp av oljesugestasjonen gjennomføres en meget målrettet og følgelig effektiv oppsamling av oljeflaket som deretter ledes inn i en oppsamlerbeholder i oljesugestasjonen. Derfra kan den oppsamlede oljen gjennom pumper og sugeledninger transporteres til et nærliggende bunker-fartøy.

En foretrukket utførelse av anordningen er angitt i den karakteriserende delen av det selvstendige krav 1, ved at et traktformet sugekar omslutter oppsamlertanken, ved at sugekaret er forbundet med oppsamlertanken omtrent i dennes halve høyde og strekker seg med sin traktformede innervegg fra oppsamlertankens yttermantelflate til flottørens underside, og hvor bredden på sugespalten (s) mellom undersiden av flottøren og oversiden av sugekaret kan varieres og at (s) < 300 mm.

Alternative utførelser er angitt i de uselvstendige kravene 2-11.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende_i_tilknytning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et perspektivriss, delvis i snitt av en oljesugestasjon.

Fig. 2a viser et skjematisk riss, delvis i snitt, av oljesugestasjonen ifølge fig. 1. Fig. 2b viser et planriss av den øvre del av stasjonen ifølge fig. 2a. Fig. 3 viser et skjematisk sideriss av et annet utførelseseksempel. Fig. 4 viser et sideriss, halvveis i lengdesnitt, for fremstilling av flere detaljer. Fig. 5 viser et koplingsskjema for kraftoverføring til stasjonens høyeffekt-trykkpumper.

Beskrivelse av utførelseseksemplene.

Som vist i henholdsvis perspektivriss i fig. 1 og sideriss i fig. 2a, består oljesugestasjonen 1 ifølge oppfinnelsen av en sylinderformet underseksjon 2 som i sitt øvre sideveggparti er utstyrt med et antall innløpsåpninger 3 av form som horisontale, langsgående slisser eller sirkelrunde utboringer. En bue- eller kalottformet dekk-kuppel 4 lukker den øvre del av den sylinderformede underseksjon 2 og er likeledes utstyrt med slisseformede innløpsåpninger 5 som strekker seg utad i radialretning (se fig. 2b). Den sylinderformede underseksjon 2 tjener som oppsamlertank 2 for et oljeflak 6 som skal fjernes fra vannoverflaten 7. Den øvre del av oljeoppsamlertanken 2 omsluttes av en flottør 8 av sirkelringform eller eventuelt delt i ringsegmenter, med et stort antall innvendige luftkanaler 9. Luftkanalene 9 fungerer som oppdriftskammere og kan være slik anordnet at flottøren 8, i likhet med en flytering, hovedsakelig vil ligge på vannoverflaten 7. Luftkanalene 9 kan være oppblåsbare. De kan også inne-holde andre oppdriftsmidler. Som det fremgår av fig. 1, kan luftkanalene 9 bestå av flere ringformede enkeltkammere som i vekslende grad kan være fylt med luft eller annet oppdriftsmiddel.

Flottøren har en ytterdiameter d-j tilnærmelsesvis lik 7 m. Oppsamlertanken 2 har en ytterdiameter 62 tilnærmelsesvis 3 m og en høyde eksempelvis h2 tilnærmelsesvis 2,5 m. Flottøren 8 har en høyde h<| tilnærmelsesvis 0,5 m.

Litt nedenfor flottøren 8 er det anordnet et parabelformet_oppsugerkar 10 hvis overkant 11 befinner seg i en bestemt avstand s under flottøren. Som vist i fig. 3 og 4, kan bredden av denne spalte s varieres med en høyderegulator 12. Den maksimale høydeomstilling er fig. 3 betegnet med As og utgjør ca. 250-300 mm. Den nedre stilling av oppsugerkaret er betegnet med 10'.

Høyderegulatoren 12 omfatteren gjengespindel 13 og en spindelmutter 14. Gjengespindelen 13 drives av en motor 15 (se fig. 4).

Det fremgår videre av fig. 1 og 4 at oppsugerkaret 10 også er utstyrt med oppdriftselementer 16, f.eks. i form av luftputer hvis volum eventuelt kan varieres.

Tre sugerør 18 som utmunner i oljeoppsamlertanken 2, symmetrisk om symmetrimidtaksen 17, strekker seg med sin nedre ende 19 omtrent til den lukkede bunnen 20 av tanken 2.1 sugerørene 18 er det innkoplet høyeffekt-trykkpumper 21 for transportering av den oppsamlede olje eller den oljeforurensede væske i tanken 2. Sugerørene 18 strekker seg i det øvre parti gjennom dekk-kuppelen 4 (se fig. 1 -fig. 2b) og er i sin øvre ende forbundet med fleksible slanger 22 som danner fleksibel overgang til ytterligere rørledninger på et bunkersfartøy.

Under oljeoppsamlertankens 2 lukkede bunn 20 er det anordnet en stabilisator 22 med føtter 24.1 sin øvre sideveggseksjon er stabilisatoren forsynt med flere innløpsåpninger 25 for innstrømmende vann. I bunnen 26 er det anordnet ytterligere innløpsåpninger 27, likeledes for innstrømmende vann. Stabilisatoren 23 av kjeglestumpformet tverrsnitt vil følgelig gjennomstrømmes av vann og under sterk sjøgang opptre i likhet med et nedadragende stabili-seringssverd. Oljesugestasjonen vil derved stabiliseres i sine svingebevegelser under sterk sjøgang.

I den nedre del av den sylinderformede oppsamlertank 2 er det montert et rorblad 28 med en sidepropell 29 for stillingsstabilisering av oljesugestasjonen. Ved hjelp av ringbolter 30 kan oljesugestasjonen 1 transporteres og fastgjøres i stilling.

Sugerørene 18 er fastholdt innvendig i oppsamlertanken 2 med forankringssteg 31 som er utstyrt med ekstra svingningsdempere 32.. Også på.oversiden av dekk-kuppelen 4 er det anordnet forankringssteg 31 med svingningsdempere 32 for de tre symmetrisk plasserte sugerør 18.1 denne sone mangler imidlertid samme forankring til en innervegg, som innvendig i tanken.

Oljesugestasjonen 1 ifølge oppfinnelsen tjener således for absorbering, i store mengder og fra vidstrakte soner, av oljeflak og oljeforurenset fersk- eller sjøvann nedenfor vannflaten. Anlegget er av en kompakt byggeform og sammensatt av sjøvanns-, syre- og varmebestandige konstruksjonsgrupper, aggregater og hjelpefunksjonsenheter. Den sylindriske oppfangertank 2 danner derved anleggets fundament og vil, alt etter sin høyde h2 tilnærmelsesvis lik 2-4 m og sin diameter d2 tilnærmelsesvis 3 m, oppta en stor mengde av oljeflaket som skal absorberes. Oljesugestasjonens flyteevne sikres av de enkelte oppdriftselementer 9 og 16 og av den ufylte del av tankrommet, hvorved flottøren 8 i prinsippet skal flyte på vannflaten, for opprettelse av den fastlagte innløpsspalte s mellom flottøren 8 og sugekaret 10. Ytterdiameteren d3 av sugekaret 10 er tilnærmelsesvis lik ytterdiameteren d<| av flottøren 8 (se fig. 2a). Den kan imidlertid også være noe mindre, som vist i fig. 1.

Under bruk i vann vil oljesugestasjonen fungere slik at oljeflaket 6 alltid befinner seg i nivå med flottørunderkanten 33, hvorved vannflaten 7 tilnærmelsesvis sammenfaller med underkanten 33 av flottøren 8. Sugekarets 10 overkant eller øvre rand 11 innstilles slik ved hjelp av høyderegulatoren 12, at bredden av spalten s tilnærmelsesvis tilsvarer tykkelsen av oljeflaket 6. Dette muliggjør meget målrettet fjerning av oljen som flyter på vannet. I fig. 1 er innstrømningen av oljeflaket 6 gjennom innløpsspalten 39 betegnet med piler 34 og gjennom innløpsåpningene 3 til det indre av tanken med en pil 35. Oljen som innstrømmer i oljeoppsamlertanken 2 blir, som angitt med en pil 36, transportert gjennom sugerøret 18 til et tilhørende bunkersfartøy (pil 37).

Den kjeglestumpformede stabilisator 23 har en høyde 113 tilnærmelsesvis 1 m. Den vil enten forhindre at oljesugestasjonen kantrer under høy sjøgang, eller den gir hele anlegget en rolig stilling i anpasning til sjøgangen.

Den øvre dekk-kuppel 4 med sine innløpsåpninger 5 muliggjør oljeoppsamling ved brottsjøer, slik at olje eller forurenset vann også på denne måte kan innstrømme i anlegget.

Som det fremgår av den viste oljesugestasjon ifølge fig. 3 og 4, kan innløpsåpningene 3 i oljeoppsamlertanken 2 være i form av slisser eller utboringer. De befinner seg over en nivåsone 114 som stort sett tilsvarer den maksimale, innvendige nivåsone I15 i sugekaret 10. Innerveggseksjonen 38 av sugekaret 10 strekker seg derfor traktorformet til den høyde 115 hvori innløps-åpningene 3 er anordnet. Innløpsåpningene 3 forhindrer at fremmedlegemer, så som drivved eller lignende, inntrenger i det indre av oljeoppsamlertanken 2.

Det høydejusterbare, parabelformede sugekar 10 øker den målrettede sugevirkning på det oljeflak 6 som skal oppsamles. Særlig på grunn av den justerbare spaltebredde s vil det målrettet bare oppsuges slik væske som er forurenset med olje. Det parabelformede sugekar 10 justeres ved hjelp av rulleopplagrede prismeføringer og særlig med regulatoren 12.

Overkanten 11 av det parabelformede, justerbare sugekar 10 befinner seg alltid nedenfor vannflaten 7, slik at oljeflaket 7 vil innstrømme automatisk i oljesugestasjonen gjennom den dannede innløpsåpning 39. Dette medfører automatisk fylling av anlegget. For dette formål kan det anvendes ekstra innstrømnings-ventiler. Hvis oljesugestasjonen er fylt med olje, startes pumpene 21. Grunnet den høye trykkytelse av de dyptliggende høyeffekt-trykkpumper 21 oppstår en sterk sugevirkning i oljesugestasjonen.

Både rorbladet 28 og sidepropellen 29 forhindrer at oljesugestasjonen dreies om sin egen akse under stasjonær drift eller under sleping. Sidepropellen 29 kan være sammenkoplet med et navigasjonssystem og fjernstyres eller betjenes manuelt.

Som vist i fig. 4, kan den øvre ytterkant av sugekaret 10 være svakt avbøyd i en vinkel a tilnærmelsesvis 140° i forhold til den ytre kjeglemantelflate. Det dannes derved en slags "tallerkenrand" som muliggjør målrettet oppsamling av oljesjiktet.

Pumpingen av vann-oljeblandingen foregår kontinuerlig under hele rense-prosessen. I fig. 5 er det i denne forbindelse vist et koplingsskjema for betjening av det høyeffektive pumpesystem.

I en første driftsfase under start blir det til anlegget utelukkende overført vann.

(pil 41) som fra anleggets nedre bunn 42 tilføres gjennom en materledning 43

fra en høytrykkspumpe 44. Pumpen 44 frembringer et konstant trykk mot de to tilbakeslagsventiler 45 og 45a. Derved forebygges også tørrgang av høyeffekt-trykkpumpene 21. Disse høyeffekt-trykkpumper 21 i form av sentrifugalpumper kan drives hydraulisk, elektrisk eller pneumatisk.

Den første del av vannet tilbakepumpes i kretsløp i anlegget. Det anvendes i dette øyemed en 3-veisventil 46 som styres med et kontrollorgan 47. Kontrollorganet måler mediets tetthet, for å styre 3-veisventilen 46.

Straks kontrollorganet 47 registrerer oppsuget vann, innkoples 3-veisventilen, hvorved vannet tilbakepumpes gjennom ledninger 48 til anleggsbunnen 42 som tydelig befinner seg nedenfor tilsmussingsoverflaten 57 av oljen i tanken (vannflate, se henvisningstall 56).

Straks kontrollorganet 47 registrerer mediet olje, omkoples 3-veisventilen 46 i

en andre driftsfase, og den forurensede olje pumpes gjennom et utskilleranlegg 49, eventuelt i form av sentrifuge, til en oppsamlerbeholder 50, f.eks. en tanker, oppsamlertank eller lignende. Kontrollsystemet 47 for adskilling av vann og olje i forbindelse med separatorinnretningen, sikrer gjennomføring av en mest mulig optimal adskilling mellom oppsuget olje og vann, slik at bare mest mulig

oppsuget olje fjernes.

Gjennom ledningen 51 vil høyeffekt-trykkpumpene 21 følgelig i hovedsak bare bortsuge flytende olje som skal fjernes. Det underliggende vann kan fjernes gjennom den ekstra høytrykk-pumpe 44. Gjennom ledningene 54 kan over-flødig vann utpumpes fra anlegget. Sperreventiler 55 bestemmer strømnings-retningen gjennom høytrykkspumpene 21.

Ifølge fig. 5 innbefatter utskilleranlegget 49 en ytterledning 52 som strekker seg til bunnen 42 av anlegget, for tilbakepumping av overflødig vann.

Oljesugestasjonen ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til det viste og beskrevne utførelseseksempel. Den omfatter derimot alle fagkyndig utførte modifikasjoner innenfor rammen av oppfinnelsens prinsipp.

Claims (11)

1. Anordning for absorbering av flytende væsker, så som olje, bensin og lignende særlig fra olje- eller bensinforurensede vannflater, med en trau- eller sylinderformet oppsamlertank (2) som er neddykket i vannflaten og holdes oppe, i hvert fall delvis, av en fortrinnsvis ringformet flottør (8) i sin øvre del, hvor det umiddelbart nedenfor flottøren (8) er anordnet innløpsåpninger (3) for væsken (6) som skal absorberes, og hvor den absorberte væske (6) i oppsamlertanken (2) kan overføres gjennom minst én fødepumpe (21) til en depotstasjon, og flottørens (8) oppdriftselementer (9) er slik konstruert at de i størst mulig grad vil ligge på vannflaten (7) og at det, nedenfor flottøren (8) er anordnet et traktformet sugekar (10) som sammen med flottøren (8) avgrenser en sugespalte (s) av bredde tilsvarende væskestrømmen som skal oppsuges, karakterisert ved at det traktformete sugekaret (10) omslutter oppsamlertanken (2), ved at sugekaret (10) er forbundet med oppsamlertanken (2) omtrent i dennes halve høyde og strekker seg med sin traktformede innervegg (38) fra oppsamlertankens (2) yttermantelflate til flottørens (8) underside (33), og hvor bredden på sugespalten (s) mellom undersiden (33) av flottøren (8) og oversiden (11) av sugekaret (10) kan varieres og at (s) < 300 mm.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at oppsamlertanken (2) og/eller flottøren (8) og/eller det traktformede sugekar (10) er utformet rotasjonssymmetrisk.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at flottøren (8) er konstruert som en sirkelringformet, skivelignende flytering som innvendig omfatter ett eller flere oppdriftskammere (9) av variable volumer, hvor flyteringen (8) fortrinnsvis er delt i flere separate flytesegmenter.

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at flottørens (8) indre ringparti er lukket med en dekkplate (4) med innløps-åpninger (5) som fører til oppsamlertanken (2).

5. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at minst ett og fortrinnsvis tre symmetrisk plasserte, vertikale sugerør (18) utmunner i oppsamlertanken (2) og strekker seg utad gjennom den øvre dekkplate (4), og at hvert sugerør (18) fortrinnsvis omfatter et fleksibelt tilkoplingselement (22) for sammenkopling med et annet tilkoplingsrør.

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at sugerøret (18), fortrinnsvis i sin nedre del, er forbundet med en høyeffekt-trykkpumpe (21).

7. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at sugekarets (10) overkant (11) danner en stump vinkel a av ca.

140° med karets ytre kjeglemantelflate (40).

8. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at sugekaret (10) har en høyderegulator (12) med en gjengespindel (13) med motordrivverk (15) samt en spindelmutter (14).

9. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at sugekaret (10) er konstruert som en huldel med ytterligere oppdriftselementer (16).

10. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det nedenfor oppsamlertanken (2) er anordnet et fortrinnsvis sylindrisk hulrom som stabilisator (23) og fortrinnsvis utstyrt med siderettede og/eller nedre innløpsåpninger (25,27).

11. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at oppsamlertankens (2) eller stabilisatorens (23) ytre mantelflate omfatter en rorinnretning (28) eventuelt med drivpropell, fortrinnsvis i form av en separat eller ekstra sidepropell 29.