RU2617292C1 - Device for localization and collection of oil or oil products from water surface - Google Patents

Device for localization and collection of oil or oil products from water surface Download PDF

Info

Publication number
RU2617292C1
RU2617292C1 RU2016116442A RU2016116442A RU2617292C1 RU 2617292 C1 RU2617292 C1 RU 2617292C1 RU 2016116442 A RU2016116442 A RU 2016116442A RU 2016116442 A RU2016116442 A RU 2016116442A RU 2617292 C1 RU2617292 C1 RU 2617292C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
boom
tug
air
impeller
Prior art date
Application number
RU2016116442A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Анатольевич Мажайский
Михаил Иванович Прокофьев
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Юрий Анатольевич Мажайский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Анатольевич Мажайский filed Critical Юрий Анатольевич Мажайский
Priority to RU2016116442A priority Critical patent/RU2617292C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617292C1 publication Critical patent/RU2617292C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/046Collection of oil using vessels, i.e. boats, barges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204Keeping clear the surface of open water from oil spills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: invention may be used to eliminate and collect oil spills around the sea and river oil terminals, offshore oil drilling platforms, as well as for equipment of oil tankers, offshore drilling platforms, in shallow coastal areas of the coastal area strip that are under oil spill threat. The device comprises a hollow flexible boom defence 4, the ends of which are adjacent with two tugs 3 formed on a pneumatic flow with a flat platform, and include a floating vehicle for producing compressed air and thrust in the form of an impeller disposed in the bow of the tug where movement occurs in the closed position. Oil spill recovery vessel 1 for pumping oil is designed as a catamaran, the housings of which are fastened to a sleeve disposed therebetween. Inside the sleeve on vertical axis with actuators there is a line of reels along the length of the sleeve and at least two lines of reels along its height. Over each reel a separate tape of boom defence 4 is wound which has connecting elements 13 at the ends for mechanical coupling with adjacent tapes. The boom defence 4 is made with possibility to connect its cavities to the source of compressed air directly through a pressure gas-air tube disposed on the tug platform and connected to the nozzle of the impeller. The impeller supplies the air with a high pressure for creating a horizontal thrust of the tug through pneumatic duct under the platform bottom and at the same time the air is supplied to the boom defences cavities with an adjustable tap. A floating tug at the pneumatic flow has the required landing in water. Steering devices on the axis of rotation with controlled flaps are fixed behind the stern of the tug to the ends of the parallel housings, connected in the upper part with the deck. Thrusts with the crew steering wheel on the tug deck are made similar to a car steering wheel. The invention enables simultaneous localization and collection of oil surface layers, reduction of oil collection time and improved quality of purification from petroleum products of water facilities surfaces with different speeds and for any shallow coastal areas of the coastal area strip that are under oil spill threat.
EFFECT: speed of the tug increases and the simultaneous instant filling of boom defence cavities with compressed air in any positions of their location on the water surface.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродуктов, в том числе мощного его потока на любой водной поверхности. Возможно использование изобретения для локализации и сбора аварийных разливов нефти, вокруг морских и речных нефтеналивных терминалов, морских нефтедобывающих буровых платформ, а также для укомплектования нефтеналивных танкеров, морских буровых платформ, а также на мелководье береговых участков прибрежной полосы территории, которым угрожает разлив нефти.The invention relates to the field of environmental protection and can be used to localize and collect stains of oil or oil products, including its powerful flow on any water surface. The invention can be used to localize and collect emergency oil spills around marine and river oil loading terminals, offshore oil drilling platforms, as well as to equip oil tankers, offshore drilling platforms, as well as in shallow coastal areas of the territory threatened by oil spills.

Известны средства для локализации разлившихся на водной поверхности нефти или нефтепродуктов в виде боковых заграждений (см., например, сайт «www.northern.ru» фирмы ЗАО «Северное море», выпускающей указанное оборудование). При этом боновые заграждения могут быть различной конструкции и назначения: боны постоянной плавучести, аварийные боны, сорбирующие боны.Known means for the localization of spilled on the water surface of oil or oil products in the form of side barriers (see, for example, the site "www.northern.ru" company ZAO North Sea, producing the specified equipment). At the same time, boom booms can be of various designs and purposes: booms of constant buoyancy, emergency booms, sorbing booms.

Известно также устройство для локализации плавающих загрязнений, включающее боновое заграждение, закрепленное соединительным концом на плавсредстве. Указанное боновое заграждение снабжено разъемным соединительным элементом, состоящим из двух частей, одна из которых закреплена на носовой части плавсредства, другая - на свободном конце бонового заграждения, с возможностью механического сопряжения одной части с другой. При этом боновое заграждение выполнено полым и соединено с источником сжатого воздуха (Авторское свидетельство SU №1759235, кл. E02B 15/04 от 30.08.1992).A device is also known for the localization of floating contaminants, including a boom, fixed by a connecting end to the ship. The specified boom boom is equipped with a detachable connecting element consisting of two parts, one of which is fixed on the bow of the boat, the other on the free end of the boom, with the possibility of mechanical pairing of one part with another. The boom is hollow and connected to a source of compressed air (Copyright Certificate SU No. 1759235, class E02B 15/04 of 08/30/1992).

Данное устройство недостаточно эффективно в работе, так как осуществить замыкание бонового заграждения, особенно в период волнения на водной поверхности, достаточно сложно. Кроме того, это устройство для сбора нефти непригодно для локализации и сбора нефти на большой площади. Другим недостатком является то, что оно имеет ограниченную область применения, например около береговых терминалов или в закрытых акваториях, требует наличия автономных буксировочных средств для подтягивания бонового заграждения, но не приспособленного для мелководья береговых участков прибрежной полосы территории, которым угрожает разлив нефти.This device is not effective enough in operation, since it is quite difficult to carry out the closure of a boom barrier, especially during a period of unrest on a water surface. In addition, this device for collecting oil is unsuitable for the localization and collection of oil over a large area. Another disadvantage is that it has a limited scope, for example, near coastal terminals or in closed waters, it requires autonomous towing means for pulling up the boom, but not adapted for shallow water of coastal areas of the territory that are threatened by an oil spill.

Известно также устройство для сбора нефти с поверхности воды, включающее плавучее гибкое боновое заграждение, один конец которого соединен с буксиром, другой - с нефтесборщиком, имеющим средства откачки нефти. На внутренней стороне бонового заграждения размещено гибкое листовое полотнище с возможностью съема (Авторское свидетельство SU №1537749, кл. Е02В 15/04 от 3.01.1990).A device is also known for collecting oil from a water surface, including a floating flexible boom boom, one end of which is connected to a tugboat, and the other to an oil collector having means for pumping oil. On the inside of the boom there is a flexible sheet cloth with the possibility of removal (Copyright certificate SU No. 1537749, class Е02В 15/04 of 3.01.1990).

Известное устройство недостаточно эффективно при сборе разливов нефти или нефтепродукта на больших площадях и не позволяет осуществить оперативный сбор нефти или нефтепродукта, в частности, из-за невозможности приведения его в рабочее состояние в относительно короткий промежуток времени и для объектов с различными скоростями течения воды, а также не приспособлено для мелководья береговых участков прибрежной полосы территории, которым угрожает разлив нефти.The known device is not efficient enough when collecting oil or oil product spills over large areas and does not allow for the rapid collection of oil or oil product, in particular, due to the impossibility of bringing it into working condition in a relatively short period of time and for objects with different water flow rates, and It is also not suitable for the shallow water of coastal areas of the territory threatened by an oil spill.

Известно также средство для быстрого наполнения рукава бонового заграждения, осуществляемого посредством баллончиков с газом CO2 или другим газом, расположенным на юбке бонового заграждения (Патент US №5197821 от 30.03.1993). Однако данное наполнение требует времени, и мгновенно в этом случае этот процесс произойти не может. Что касается размещения бонового ограждения на судне-перевозчике, то известно, что боновое ограждение может храниться в одном месте в собранном виде (Патент US №5197821).Also known is a means for quickly filling the boom sleeve by means of cans with CO 2 gas or other gas located on the boom skirt (US Patent No. 5197821 of 03/30/1993). However, this filling takes time, and instantly in this case this process cannot occur. With regard to the placement of the boom fence on the carrier ship, it is known that the boom fence can be stored in one place in assembled form (US Patent No. 5197821).

Кроме того, известно из источников, что боновое ограждение должно быть закреплено на судне и причем с помощью легко отсоединяющихся креплений. Однако все это касается судов специального назначения, предназначенных для ликвидации последствий аварий.In addition, it is known from sources that the boom should be secured to the vessel and with the help of easily detachable mounts. However, all this applies to special purpose ships designed to deal with the consequences of accidents.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является устройство для локализации сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее судно-нефтесборщик со средствами откачки нефти, полое гибкое боновое заграждение, соединенное одним концом с буксиром, оно содержит второй буксир, к которому присоединен другой конец бонового заграждения, судно-нефтесборщик выполнено в виде катамарана, корпуса которого прикреплены к расположенному между ними каркасу, внутри которого на вертикальных осях, имеющих приводы, расположен ряд барабанов по длине каркаса и, по крайней мере, два ряда барабанов по его высоте, а на каждый барабан намотана отдельная лента бонового заграждения, имеющая на концах соединительные элементы для механического сопряжения с соседними лентами, при этом боновое заграждение выполнено с возможностью соединения его полостей с источником сжатого воздуха и выпуска из них воздуха. Боновое заграждение имеет возможность отсоединения от буксиров и замыкания его в кольцо (Патент №2249078, кл. Е02В 15/04 от 27.03.2005).The closest to the claimed technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is a device for localizing the collection of oil or oil products from the water surface, containing an oil recovery vessel with oil pumping devices, a hollow flexible boom connected at one end to a tug, it contains the second tugboat, to which the other end of the boom is attached, the oil recovery vessel is made in the form of a catamaran, the hull of which is attached to the frame located between them, inside on a vertical axis with drives, there is a row of drums along the length of the frame and at least two rows of drums along its height, and a separate boom tape is wound on each drum having connecting elements at the ends for mechanical interface with adjacent tapes, this boom is made with the possibility of connecting its cavities with a source of compressed air and the release of air from them. The boom has the ability to disconnect from the tugs and lock it into a ring (Patent No. 2249078, CL E 02B 15/04 of 03/27/2005).

Изобретение обеспечивает достаточную эффективность локализации и сбора нефти или нефтепродуктов за счет охвата большой площади их разлива и оперативности развертывания бонового заграждения, а также за счет возможности одновременного свертывания другой его части.The invention provides sufficient efficiency of localization and collection of oil or oil products due to the coverage of a large area of their spill and the speed of deployment of the boom, as well as due to the possibility of simultaneous coagulation of its other part.

Однако указанное устройство в сочетании со специальным буксиром и представляет собой специальное средство ликвидации уже произошедшей экологической аварии, которое приходит на помощь судну, например, потерпевшему аварию через какое-то время. При этом необходимо, чтобы устройство-буксир отдельно мог присоединить к своему концу боновое заграждение, и на буксирах дополнительно размещают компрессоры для накачивания воздуха в полости бонового заграждения, что достаточно громоздко и сложно в эксплуатации. Кроме того, для дополнительной подкачки воздуха в полости бонового заграждения требуется расположение дополнительного компрессора, который устанавливают на катамаране-нефтесборщике для заполнения воздуха боновых заграждений, а на это также нужно большое количество времени на затраты его заполнения в больших объемах. В результате чего отсутствует мгновенное заполнение, например, в ситуации, когда необходимо непосредственно окольцовывать места потенциальной утечки нефти или нефтепродуктов или пятна на большой площади при волнении на море для предотвращения распространения их разлива на водной поверхности, а также, в частности, возможность использования буксира на мелководье без наличия непосредственно сжатого воздуха на береговых участках прибрежной полосы территории, которым угрожает разлив нефти, что резко снижает эффективность бонового заграждения.However, this device, in combination with a special tug, is a special means of eliminating an environmental accident that has already occurred, which comes to the aid of the vessel, for example, the victim of an accident after some time. At the same time, it is necessary that the towing device can separately attach a boom to its end, and compressors are additionally placed on the tugs to pump air into the cavity of the boom, which is rather cumbersome and difficult to operate. In addition, for additional air pumping in the boom cavity, an additional compressor is required, which is installed on the catamaran-oil collector to fill the boom air, and this also requires a large amount of time for the cost of filling it in large volumes. As a result, there is no instant filling, for example, in a situation where it is necessary to directly ring the places of potential leakage of oil or oil products or spots on a large area during waves at sea to prevent the spread of their spills on the water surface, and, in particular, the possibility of using a tug boat shallow water without the presence of directly compressed air on coastal areas of the coastal strip of the territory, which is threatened by an oil spill, which sharply reduces the effectiveness of boom Denia.

Дополнительный поиск среди известных в науке и технике решений, имеющих те же существенные признаки, показал, что устройство для локализации и сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды по заявленному изобретению обладает новыми свойствами, не совпадающими со свойствами устройств боновых заграждений в известных решениях, в частности применения и расширения функций буксиров, что позволяет сделать предварительный вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «существенные отличия».An additional search among solutions known in science and technology that have the same essential features has shown that the device for localizing and collecting oil or oil products from the water surface according to the claimed invention has new properties that do not coincide with the properties of boom devices in known solutions, in particular the use and expansion of the functions of tugs, which allows us to draw a preliminary conclusion on the compliance of the proposed technical solution with the criterion of "significant differences".

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью (задачей) заявляемого изобретения является расширение арсенала и сферы применения устройства для локализации и сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды за счет эффективности работы нового буксира, выполненного плавучим транспортным средством на пневмопотоке, выполненного в качестве применения импеллера и максимального использования им для создания сжатого воздуха как для движения буксира, так и непосредственно подачи сжатого воздуха в полость боновых заграждений, и относительной простоты подсоединения его практической реализации, а также устройство тяговой силы и лучшей управляемостью (это возможно сравнить только при заправке самолета в воздухе горючим продуктом непосредственно в полете).The goal (task) of the claimed invention is the expansion of the arsenal and scope of the device for the localization and collection of oil or oil products from the surface of the water due to the efficiency of the new tugboat made by a floating vehicle in a pneumatic flow, made as an impeller and used to create compressed air both for the movement of the tug and the direct supply of compressed air into the cavity of the boom barriers, and the relative ease of connecting it is practical second implementation, as well as the device pulling power and better handling (it is possible to compare only the refueling of the aircraft in the air fuel products directly in flight).

Технический результат от использования изобретения заключается в возможности одновременной локализации и сбора нефти, сокращении времени сбора нефтепродуктов, и повышении качества работы устройства в целом на поверхности водных объектов, и непосредственном поступлении сжатого воздуха для работы в режиме высокого давления как движителя самого буксира, так и заполнения воздухом полостей боновых заграждений.The technical result from the use of the invention lies in the possibility of simultaneously localizing and collecting oil, reducing the time of collecting oil products, and improving the quality of the device as a whole on the surface of water bodies, and the direct supply of compressed air to operate in high pressure mode as the propulsion of the tug itself and filling air boom cavities.

Указанный технический результат достигается тем, что заявленное устройство для локализации и сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, содержит судно-нефтесборщик со средствами откачки нефти, полое гибкое боновое заграждение, соединенное одним концом с буксиром, кроме того, содержит второй буксир, к которому присоединен другой конец бонового заграждения, судно-нефтесборщик выполнено в виде катамарана, корпуса которого прикреплены к расположенному между ними каркаса, внутри которого на вертикальных осях, имеющих приводы, расположен ряд барабанов по длине каркаса и, по крайней мере, два ряда барабанов по его высоте, а на каждый барабан намотана отдельная лента бонового заграждения, имеющая на концах соединительные элементы для механического сопряжения с соседними лентами, при этом боновое заграждение выполнено с возможностью соединения его полостей с источником сжатого воздуха и выпуска из них воздуха, буксир выполнен плавучим транспортным средством на пневмопотоке, а в качестве движителя применено нагнетательное устройство в виде импеллера, воздух из сопла которого подается под углом под днище плавающего средства в виде пневмоканала, создающего газодинамическую струю высокого давления, и подсоединяют сопло импеллера с возможностью соединения его посредством газовоздушной трубки с краном с полостью бонового заграждения с элементами механического сопряжения.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed device for localizing and collecting oil or oil products from the surface of the water, contains a skimmer vessel with oil pumping means, a hollow flexible boom connected at one end to a tugboat, in addition, it contains a second tugboat to which it is attached the other end of the boom, the oil recovery vessel is made in the form of a catamaran, the hull of which is attached to the frame located between them, inside of which on vertical axes having drives a row of drums along the length of the frame and at least two rows of drums along its height is laid down, and a separate boom tape is wound on each drum having connecting elements at the ends for mechanical interfacing with adjacent tapes, while the boom is made with the possibility of connecting it cavities with a source of compressed air and the release of air from them, the tug is made by a floating vehicle in a pneumatic stream, and as a propulsion device a discharge device in the form of an impeller is used, air from a nozzle which is supplied at an angle under the bottom of the floating means in the form of a pneumatic channel creating a high-pressure gas-dynamic jet, and the impeller nozzle is connected with the possibility of connecting it through a gas tube with a faucet with a boom cavity with mechanical mating elements.

Кроме того, днище пневмоканала с боковых сторон ограничено двумя параллельными корпусами, жестко соединенными в верхней части палубы, имеющего надстройку и двигательный корпус.In addition, the bottom of the air channel on the sides is limited by two parallel hulls, rigidly connected to the upper part of the deck, having a superstructure and a motor hull.

Кроме того, вход в импеллер выполнен размещенным над палубой всасывающим раструбом заподлицо с ним, входное отверстие которого снабжено сетчатым экраном.In addition, the entrance to the impeller is made flush with the suction bell placed above the deck, the inlet of which is provided with a mesh screen.

Кроме того, сзади, со стороны кормы, параллельные корпуса имеют рули с поворотными щитками.In addition, at the rear, from the side of the stern, parallel hulls have rudders with pivoting shields.

Плавающий пневмобуксир имеет необходимую посадку в водную поверхность, под днищем которого формируют газодинамическую струю высокого давления для получения сжатого воздуха в режиме перемещения буксира на пневмопотоке и одновременно возможности подачи воздуха в полость бонового заграждения, т.е. происходит это в одном устройстве как в движении, так и на стояке с элементами механического сопряжения (соединение может быть выполнено автоматическим закрываемым замком, а также открываемым замком - не показано).The floating pneumatic tugboat has the necessary landing in the water surface, under the bottom of which a high-pressure gas-dynamic jet is formed to receive compressed air in the mode of moving the tugboat in the pneumatic flow and at the same time the possibility of supplying air to the cavity of the boom, i.e. this happens in one device both in motion and on the riser with elements of mechanical interfacing (the connection can be made with an automatic lock and an unlockable lock - not shown).

Благодаря наличию приведенных признаков обеспечивается мгновенное окольцовывание места потенциальной утечки нефти или нефтепродуктов или пятна уже разлитых нефтепродуктов с целью предотвращения их распространения. Кроме того, также и на мелководье у прибрежных берегов территорий. Кроме того, снабжение воздухом лент боновых заграждений происходит непосредственно из одного узла в целом, получаемого от импеллера (движителя) вовнутрь рукава и перемещения одновременно плавающего буксира на пневмопотоке, а это увеличивает и скорость его движения вперед. Таким образом, частично воздух от импеллера может поступать вовнутрь рукава, который может быть регулируемым через штуцер впуска и выпуска (не показано). Плавающий буксир на пневмопотоке имеет малые размеры (габариты), большое тяговое усилие, просто реверсирование хода, а также легко управляемое даже на крутых разворотах, т.е. может выдерживать заданный угол поворота (разворота). Такой буксир на пневмопотоке может перемещаться по твердой поверхности, так как у него отсутствует сзади кормы винт с лопастями.Due to the presence of the above signs, instant ringing of the place of potential leakage of oil or oil products or spots of already spilled oil products is provided in order to prevent their spread. In addition, also in shallow waters off the coastal shores of the territories. In addition, the air supply of the boom tapes takes place directly from one unit as a whole, received from the impeller (propulsor) inside the sleeve and moving the simultaneously tugboat in the air flow, and this also increases its forward speed. Thus, partially, air from the impeller can enter the inside of the sleeve, which can be controlled through an inlet and outlet fitting (not shown). The floating tugboat in the pneumatic flow has small dimensions (dimensions), high tractive effort, simple reversal of the course, and also easily controllable even at sharp turns, i.e. can withstand a given angle of rotation (turn). Such a tugboat in air flow can move along a solid surface, since it does not have a propeller with blades at the back of the stern.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, развернутое вокруг нефтяного пятна; на фиг. 2 - замковый узел соседних лент бонового заграждения; на фиг. 3 - плавающий буксир на сжатом пневмопотоке; на фиг. 4 - вид на кормовую часть буксира на сжатом пневмопотоке сзади; на фиг. 5 - вид спереди импеллера сверху.In FIG. 1 schematically shows the proposed device, deployed around an oil slick; in FIG. 2 - the lock node of adjacent tapes of the boom; in FIG. 3 - floating tugboat with compressed air flow; in FIG. 4 is a rear view of the rear of the tugboat in compressed air flow; in FIG. 5 is a front view of the impeller from above.

Устройство для локализации и сбора нефти или нефтепродуктов содержит судно-нефтесборщик 1 со средствами откачки нефти 2, представляющими собой нефтесборную воронку с приемным трубопроводом, два буксира 3 на пневмопотоке с плоской платформой, гибкое боновое заграждение 4, концы которого соединены с кормовыми частями буксиров 3 на пневмопотоке.A device for localizing and collecting oil or oil products contains an oil recovery vessel 1 with oil pumping means 2, which is an oil recovery funnel with a receiving pipeline, two tugboats 3 in a pneumatic flow with a flat platform, a flexible boom 4, the ends of which are connected to the aft parts of tugs 3 on pneumatic flow.

Буксиры 3 на пневмопотоке с плоской платформой включают в себя плавающее транспортное средство для создания сжатого воздуха и тяги в виде импеллера 5 в кожухе, расположенного в носовой части буксира 3, где движение воздуха происходит в закрытом пространстве, корпуса 6 и переходного участка 7. В результате того, что криволинейные лопатки ротора и статора закреплены в разные стороны относительно друг друга, сопло 8 импеллера 5 направляет под давлением основную часть воздушного потока (можно сравнить с работой компрессора) непосредственно под днище в пневмоканал 9, создающего газодинамическую струю высокого давления по длине. Сопло 8 импеллера 5 имеет на выходном конце газовоздушную трубку 10 с регулируемым краном 11, выведенную сверху на палубу для возможности подсоединения ее с помощью гибкого шланга (не показано) к штуцеру 12 бонового заграждения 4.The tugboats 3 on a flat-platform airflow include a floating vehicle for generating compressed air and traction in the form of an impeller 5 in a casing located in the bow of the tug 3, where the air moves in an enclosed space, the hull 6 and the transition section 7. As a result the fact that the curved blades of the rotor and stator are fixed in different directions relative to each other, the nozzle 8 of the impeller 5 directs under pressure the main part of the air flow (can be compared with the compressor) directly under nische pnevmokanal 9 in creating Gasdynamic high pressure jet length. The nozzle 8 of the impeller 5 has a gas tube 10 at the output end with an adjustable valve 11, which is led out onto the deck from above to be able to connect it using a flexible hose (not shown) to the fitting 12 of the boom 4.

Боновое заграждение 4 состоит из отдельных лент, каждая из которых имеет расчетную длину и намотана на отдельный барабан. Концы ленты снабжены соединительными элементами - замками 13 для механического сопряжения соседних лент. Каждая лента бонового заграждения 4 имеет на сопрягаемых концах штуцера 14 и 15 с клапанами давления 16, расположенные в замковой части бонового заграждения 4 для соединения полостей бонового заграждения гибким шлангом 17 с соплом 8 посредством газовоздушной трубки 10 с регулируемым краном 11, воздух который поступает от работы самого импеллера (движителя) 5 на буксире 3 на использовании пеневмопотока, т.е. вместе с системой подачи воздуха. В тройник ввинчен также клапан избыточного давления 16. В каркасе перед барабаном (не показано) размещены ролики 18 и 19 собственно для прижима и очистки лент бонового заграждения 4.The boom 4 consists of individual tapes, each of which has an estimated length and is wound on a separate drum. The ends of the tape are equipped with connecting elements - locks 13 for mechanical pairing of adjacent tapes. Each tape of the boom 4 has at the mating ends of the fitting 14 and 15 with pressure valves 16 located in the castle part of the boom 4 for connecting the cavities of the boom with a flexible hose 17 with the nozzle 8 through the gas pipe 10 with an adjustable valve 11, the air that comes from the work of the impeller (propulsion) 5 in tow 3 using a peneman stream, i.e. together with the air supply system. An overpressure valve 16 is also screwed into the tee 16. In the frame in front of the drum (not shown), the rollers 18 and 19 are placed for pressing and cleaning the tapes of the boom 4.

Вход импеллера снабжен всасывающим раструбом 20, связанным с атмосферным воздухом, входное отверстие которого снабжено сетчатым экраном (решеткой) 21.The impeller inlet is equipped with a suction bell 20 connected to atmospheric air, the inlet of which is provided with a mesh screen (grill) 21.

Рулевая колонка на буксире 3 может быть выполнена с помощью применения конструкции с горизонтальной рейкой (не показано), выполненной в виде зубчатых выступов, узел которой связан регулируемыми тягами 22 и 23 с рулями 24 и 25, закрепленными на оси вращения с управляемыми створками 26 и 27. Тяги с рулем экипажа на палубе буксира 3 выполнены аналогично рулю автомобиля.The steering column in tow 3 can be performed using a horizontal rail design (not shown), made in the form of gear protrusions, the node of which is connected by adjustable rods 22 and 23 with rudders 24 and 25, mounted on the axis of rotation with controlled flaps 26 and 27 Traction with the steering wheel of the crew on the deck of the tug 3 is made similar to the steering wheel of a car.

Рулевые устройства 24 и 25 со створками 26 и 27 крепятся с амортизаторами со стороны кормы с торца параллельных корпусов 28 и 29, соединенных в верхней части с палубой буксира 3, имеющего надстройку на палубе, при этом пневмоканал расположен между боковыми параллельными корпусами 28 и 29, т.е. под днищем палубы буксира 3.The steering devices 24 and 25 with the shutters 26 and 27 are mounted with shock absorbers from the stern from the end of the parallel hulls 28 and 29, connected in the upper part to the deck of the tug 3, having a superstructure on the deck, while the pneumatic channel is located between the side parallel hulls 28 and 29, those. under the bottom of the tug deck 3.

Плавающий буксир 3 на пневмопотоке с использованием в нем пневмоканала под его днищем обеспечивает повышенную скорость и тягу буксира, устойчивость на разворотах. Отсутствие гребных винтов обеспечивает плавающий буксир 3 на пневмопотоке с плоской платформой в рабочем состоянии для работы на мелководье, где возможны различные выступающие скалы, особенно вблизи береговой линии.Floating tug 3 in a pneumatic flow using a pneumatic channel in it under its bottom provides increased speed and traction of the tug, stability at turns. The absence of propellers provides a floating tug 3 in air flow with a flat platform in working condition to work in shallow water, where various protruding rocks are possible, especially near the coastline.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На месте разлива нефтяного пятна буксиры 3 на пневмопотоке в виде транспортного средства с подсоединенными к ним концами бонового заграждения 4 начинают движение для кольцевого охвата нефтяного пятна. При этом буксиры 3, работающие на пневмопотоке, сматывают боновое заграждение с двух соседних барабанов (не показано) с судна-нефтесборщика 1. Одновременно в начале движения (на старте) на малом ходу начинает работать импеллер 5, при работе которого возникает давление сжатого воздуха направленного воздушного потока в сторону сопла 8, соответственно, в газовоздушной трубке 10 с регулируемым краном 11, выведенной на поверхность палубы буксира 3.At the oil spill spill site, the tugboats 3 in a pneumatic flow in the form of a vehicle with the ends of the boom 4 connected to them begin to move to annularly cover the oil spill. At the same time, tugboats 3 operating on a pneumatic flow reel up the boom from two adjacent drums (not shown) from the oil recovery vessel 1. At the same time, at the beginning of the movement (at the start), the impeller 5 starts to work at low speed, during which the directional compressed air pressure air flow in the direction of the nozzle 8, respectively, in the gas tube 10 with an adjustable valve 11, brought to the surface of the deck of the tug 3.

Основная часть объема подачи воздуха с высоким давлением от импеллера (движителя) 5 создает горизонтальную тягу через пневмоканал 9, размещенный между боковыми параллельными корпусами 28 и 29, поток воздуха при этом создает давление и направляется далее в сторону кормовой части буксира 3, судно начинает ускоренное движение. Процесс движения буксира 3 на пневмопотоке, управляемый рулями 24 и 25, продолжается до полного разматывания лент со своих барабанов и полного охвата нефтяного пятна. При включенном импеллере 5 еще на старте газовоздушная трубка 10 с регулируемым краном 11 с помощью гибкого шланга соединяется через штуцеры 14 и 15 на конце ленты через краны с ввинченными клапанами избыточного давления 16, подсоединенные к боновым заграждениям 4. После этого концы лент бонового заграждения 4, закрепленных на буксирах 3 и заполненных сжатым воздухом, отсоединяются и соединяются между собой замками 13 и кольцо замыкается. При необходимости на месте, при работающем импеллере на малых оборотах, подкачивается воздух в полость бонового заграждения 4 до расчетного давления. В результате чего одновременно производится перемещение буксиров 3 на пневмопотоке и заполнение полостей боновых заграждений 4 с помощью подачи воздуха из сопла 8 от импеллера 5 с всасывающим раструбом 20. Размещение импеллера (движителя) в носовой части буксира 3 и рулевых устройств 24 и 25 сзади кормы его, позволяет движение буксира на пневмопотоке в любом заданном направлении и под различным углом, быстро охватывая пятно нефти. Таким образом, при включении импеллера 5 сжатый поток воздуха устремляется в сопло 8 и выбрасывается в пневмоканал 9, создавая тягу по всей ширине днища буксира 3. При открытии крана 11 на газовоздушной трубке 10 на палубе буксира 3 и через гибкий шланг (не показан) с помощью соединения со штуцерами 14 и 15 бонового ограждения наполняется воздухом и приводится в рабочее положение.The main part of the high-pressure air supply from the impeller (mover) 5 creates horizontal thrust through a pneumatic channel 9, located between the side parallel hulls 28 and 29, the air flow creates pressure and then goes towards the stern of the tug 3, the vessel starts accelerated movement . The process of moving the tugboat 3 in a pneumatic flow, controlled by the rudders 24 and 25, continues until the tapes from their drums are completely unwound and the oil spill is completely covered. When the impeller 5 is switched on, at the start, the gas-air pipe 10 with an adjustable valve 11 is connected through the fittings 14 and 15 at the end of the belt through taps with screwed-in overpressure valves 16 connected to the boom 4. After that, the ends of the tapes of the boom 4, mounted on tugs 3 and filled with compressed air, are disconnected and interconnected by locks 13 and the ring closes. If necessary, in place, when the impeller is operating at low speeds, air is pumped into the cavity of the boom 4 to the design pressure. As a result, at the same time, the tugs 3 are moved in the pneumatic stream and the cavities of the boom 4 are filled by air supply from the nozzle 8 from the impeller 5 with the suction bell 20. The impeller (propulsion) is placed in the bow of the tug 3 and steering devices 24 and 25 behind its stern , allows the movement of the tugboat in a pneumatic flow in any given direction and at various angles, quickly covering the oil slick. Thus, when the impeller 5 is turned on, the compressed air stream rushes into the nozzle 8 and is discharged into the pneumatic channel 9, creating traction along the entire width of the bottom of the tug 3. When opening the valve 11 on the gas tube 10 on the deck of the tug 3 and through a flexible hose (not shown) with by connecting to the fittings 14 and 15 of the boom fence, it is filled with air and brought into working position.

Сетчатый экран (сетка) 21 на всасывающем раструбе 20 перед импеллером 5 предотвращает попадание посторонних предметов с поступающим атмосферным воздухом, т.е. закрывают раструб 20 сетчатым экраном 21.The mesh screen (mesh) 21 on the suction socket 20 in front of the impeller 5 prevents the entry of foreign objects with incoming atmospheric air, i.e. close the bell 20 with a mesh screen 21.

Регулировка величины давления воздуха при наполнении полостей боновых заграждений от сопла 4 через газовоздушную трубку 10 с регулируемым краном 11 может производиться также дополнительными управляющими устройствами, например золотником (не показано).Adjusting the air pressure when filling the cavities of the boom from the nozzle 4 through the gas pipe 10 with an adjustable valve 11 can also be made by additional control devices, for example, a slide valve (not shown).

Надежное управление буксиров 3 на пневмопотоке создает лучшую маневренность экипажем буксира, что является немаловажным для поддержания устойчивости и легкости управления с помощью рулевых тяг 24 и 25, соединенных между собой на палубе в один общий узел управления тягой для экипажа при полном раскручивании ленты с барабанов в сторону нефтяного пятна. Таким образом, достигается одновременно и непрерывность как движения буксира с боновым заграждением и с заполнением воздуха, так и непрерывность процесса локализации и сбора нефтяного пятна на широких разливах, т.е. разлившаяся нефть или нефтепродукты мгновенно окажутся замкнутыми заградительными бонами. С помощью предложенного буксира 3 и применения ручных натяжных средств можно проводить корректировку его положения с буксира. Далее осуществляется ликвидация нефтяного пятна или нефтепродуктов. После чего ленты вновь наматываются на барабаны через прижимные и очистные ролики 18 и 19. В процессе наматывания лент бонового заграждения 4 на барабаны в их полостях создается избыточное давление и воздух выходит через клапан. В процессе освобождения лент бонового заграждения 4 они крепятся вновь к буксирам 3 (работающим на пневмопотоке) с кормовой частью нефтосборщика 1 и далее снова быстро буксируются к очередной порции нефтяного пятна. Таким образом, достигается непрерывность процесса создания сжатого воздуха импеллером, как для движения буксира 3, так и для одновременного заполнения воздухом боновых заграждений 4, что значительно ускоряет и облегчает работу по локализации и сбору нефтяного пятна. Особенно, когда оно имеет площадь в несколько десятков или сотен км2.Reliable control of tugboats 3 in the pneumatic flow creates better maneuverability by the tug crew, which is important for maintaining stability and ease of control using steering rods 24 and 25, interconnected on deck in one common thrust control unit for the crew when the belt is fully unwound from the drums to the side oil slick. Thus, at the same time, the continuity of both the movement of the tugboat with a boom barrier and air filling is achieved, as well as the continuity of the process of localization and collection of the oil slick on wide spills, i.e. spilled oil or oil products will instantly be closed barrage booms. Using the proposed tug 3 and the use of manual tensioning means, you can adjust its position from the tug. Next, the liquidation of the oil slick or oil products. After that, the tapes are again wound on the drums through the pressure and treatment rollers 18 and 19. In the process of winding the boom tapes 4 onto the drums, excess pressure is created in their cavities and air exits through the valve. In the process of releasing the boom tapes 4, they are attached again to the tugboats 3 (operating on a pneumatic flow) with the aft of the oil collector 1 and then again are quickly towed to the next portion of the oil slick. Thus, the continuity of the process of creating compressed air by the impeller is achieved, both for the movement of the tug 3, and for the simultaneous filling of booms 4 with air, which significantly speeds up and facilitates the work on the localization and collection of the oil slick. Especially when it has an area of several tens or hundreds of km 2 .

Буксир на сжатом пневмопотоке позволяет свободно перемещаться не только по глубоководью, но и по мелководью береговых участков прибрежной полосы территории, не снижая при этом скорости, даже при волновых явлениях поверхности воды. Кроме того, такое техническое решение позволяет повысить и быстроходность буксиров на пневмопотоке. При этом отсутствует необходимость на серийных нефтесборщиках иметь штатное оборудование (компрессоры и др. газонакачивающее устройство).A tugboat with compressed air flow allows you to move freely not only in deep water, but also in shallow water of coastal areas of the coastal strip of the territory, without slowing down at the same time, even with wave phenomena of the water surface. In addition, this technical solution allows to increase the speed of tugboats in the air flow. At the same time, there is no need to have standard equipment (compressors and other gas pumping devices) on serial oil collectors.

Таким образом, плавучий буксир на пневмопотоке выгодно отличается от прототипа, так как уменьшается время на локализацию нефтяного пятна с помощью боновых заграждений и одновременное их заполнение в движении воздухом с буксирами, т.е. резко позволяет сократить время при отсутствии широкого распространения нефтяного пятна на поверхности воды, а значить повысить качество очистки. Совокупность признаков и степень раскрытия сущности изобретения достаточны для его практической реализации при разработке буксира на сжатом пневмопотоке при ликвидации нефтяных пятен на водной поверхности, где требуется быстрый сбор ее с поверхности воды.Thus, the floating tugboat in the pneumatic flow compares favorably with the prototype, as it reduces the time for the localization of the oil slick using booms and their simultaneous filling in movement with air with tugs, i.e. dramatically reduces the time in the absence of widespread oil slick on the surface of the water, and means to improve the quality of treatment. The combination of features and the degree of disclosure of the essence of the invention are sufficient for its practical implementation in the development of a tugboat in compressed air flow during the elimination of oil stains on the water surface, where it is required to quickly collect it from the water surface.

Claims (4)

1. Устройство для локализации и сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее судно-нефтесборщик со средствами откачки нефти, полое гибкое боновое заграждение, соединенное одним концом с буксиром, кроме того, содержит второй буксир, к которому присоединен другой конец бонового заграждения, судно-нефтесборщик выполнено в виде катамарана, корпуса которого прикреплены к расположенному между ними каркасу, внутри которого на вертикальных осях, имеющих приводы, расположен ряд барабанов по длине каркаса и, по крайней мере, два ряда барабанов по его высоте, а на каждый барабан намотана отдельная лента бонового заграждения, имеющая на концах соединительные элементы для механического сопряжения с соседними лентами, при этом боновое заграждение выполнено с возможностью соединения его полостей с источником сжатого воздуха и выпуска из них воздуха, отличающееся тем, что буксир выполнен плавучим транспортным средством на пневмопотоке, а в качестве движителя применено нагнетательное устройство в виде импеллера, воздух из сопла которого подается под углом под днище плавающего средства в виде пневмоканала, создающего газодинамическую струю высокого давления, и подсоединяют сопло импеллера с возможностью соединения его посредством газовоздушной трубки с краном с полостью бонового заграждения с элементами механического соединения.1. A device for the localization and collection of oil or oil products from the surface of the water, containing a skimmer vessel with oil pumping means, a hollow flexible boom connected at one end to a tugboat, in addition, it contains a second tugboat to which the other end of the boomboat is attached, the vessel the skimmer is made in the form of a catamaran, the hull of which is attached to the frame located between them, inside of which on the vertical axes having drives there is a row of drums along the length of the frame and at least two p yes the drums in height, and a separate boom tape is wound on each drum, having connecting elements at the ends for mechanical interfacing with adjacent tapes, while the boom is configured to connect its cavities to a source of compressed air and discharge air from them, characterized in that the tug is made by a floating vehicle in a pneumatic flow, and as a propulsion device a discharge device in the form of an impeller is used, the air from the nozzle of which is supplied at an angle at the bottom of avayuschego means in the form pnevmokanala creating gasdynamic jet high-pressure nozzle and is connected with the impeller connectable by its gas-air tube with a crane boom having a cavity with a mechanical connection elements. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что днище пневмоканала с боковых сторон ограничено двумя параллельными корпусами, жестко соединенными в верхней части палубы буксира, имеющего надстройку и двигательный корпус.2. The device according to claim 1, characterized in that the bottom of the pneumatic channel on the sides is limited by two parallel hulls rigidly connected to the upper part of the tug deck having a superstructure and a motor housing. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вход в импеллер выполнен размещенным над палубой всасывающим раструбом заподлицо с ним, входное отверстие которого снабжено сетчатым экраном.3. The device according to claim 1, characterized in that the entrance to the impeller is made placed above the deck by a suction bell flush with it, the inlet of which is provided with a mesh screen. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что со стороны кормы параллельные корпуса имеют рули с поворотными пластинами.4. The device according to claim 1, characterized in that from the side of the stern parallel hulls have rudders with rotary plates.
RU2016116442A 2016-04-26 2016-04-26 Device for localization and collection of oil or oil products from water surface RU2617292C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116442A RU2617292C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Device for localization and collection of oil or oil products from water surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116442A RU2617292C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Device for localization and collection of oil or oil products from water surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2617292C1 true RU2617292C1 (en) 2017-04-24

Family

ID=58643143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116442A RU2617292C1 (en) 2016-04-26 2016-04-26 Device for localization and collection of oil or oil products from water surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617292C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106849A (en) * 2019-06-19 2019-08-09 中工武大设计研究有限公司 A kind of automation duckweed refloatation device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537749A1 (en) * 1987-05-25 1990-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов Device for collecting oil from water surface
SU1759235A3 (en) * 1990-07-17 1992-08-30 Э.Н. Меликов и А.В. Джамирзе Device for localization of floating impurities
US5197821A (en) * 1991-08-16 1993-03-30 Spill Management, Inc. Lightweight, rapid deployment oil spill containment boom
RU2249078C2 (en) * 2003-04-14 2005-03-27 Левагин Владимир Михайлович Device for localization and skimming of oil or oil products from water surface
RU2552581C1 (en) * 2014-06-19 2015-06-10 Леонид Константинович Матросов Amphibious ship running on compressed air flow

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537749A1 (en) * 1987-05-25 1990-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов Device for collecting oil from water surface
SU1759235A3 (en) * 1990-07-17 1992-08-30 Э.Н. Меликов и А.В. Джамирзе Device for localization of floating impurities
US5197821A (en) * 1991-08-16 1993-03-30 Spill Management, Inc. Lightweight, rapid deployment oil spill containment boom
RU2249078C2 (en) * 2003-04-14 2005-03-27 Левагин Владимир Михайлович Device for localization and skimming of oil or oil products from water surface
RU2552581C1 (en) * 2014-06-19 2015-06-10 Леонид Константинович Матросов Amphibious ship running on compressed air flow

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106849A (en) * 2019-06-19 2019-08-09 中工武大设计研究有限公司 A kind of automation duckweed refloatation device
CN110106849B (en) * 2019-06-19 2024-04-19 中工武大设计研究有限公司 Automatic change duckweed fishing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11623486B2 (en) Autonomous maritime container system
US8795520B2 (en) Oil spill recovery vessel
US10233604B2 (en) Oil spill recovery vessel
US8673155B2 (en) Oil spill recovery method, vessel and apparatus
US20110042323A1 (en) Oil recovery system and apparatus
US5045216A (en) Method, system and collecting vessel for oil spill recovery
FI112056B (en) Vessel for the production or transport of hydrocarbons from offshore fields and process for oil loading
US8328465B2 (en) Offshore petroleum discharge system
RU2617292C1 (en) Device for localization and collection of oil or oil products from water surface
RU2642864C1 (en) Method of oil and petroleum products collection from the water surface
US20070009329A1 (en) Offshore petroleum discharge system
FI119115B (en) Method for collecting oil from water
WO2004111347A1 (en) Method and apparatus for recovery of oil spills
RU165051U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF UNDERWATER WORKS
GB2473165A (en) Oil spill recovery vessel having an oil transfer bollard and oil spill recovery method
CN218022095U (en) Remote control boat for rapidly arranging oil containment boom
RU2785155C1 (en) Method for collecting emergency spills of liquid hydrocarbons from the surface of navigable water bodies and rivers and apparatus for implementation thereof
CN214984683U (en) Water remote control fire rescue equipment
JPH0213088B2 (en)
RU2541498C2 (en) Mobile device for water intake from water reservoir surface to extinguish fires
CN113263877A (en) Water remote control fire rescue equipment
RU135741U1 (en) PUMPING PONTON STATION
GB2025247A (en) Removal of oil from the surface of a body of water
Cohen et al. Self-Contained Oil Recovery System for Use in Protected Waters
Headrick et al. The Use Of Coated Fabrics In Containment Of Petroleum

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180427