RU2752881C1 - Stationary boom - Google Patents

Abstract

FIELD: environmental protection.

SUBSTANCE: invention relates to the field of environmental protection during the technical operation of oil trunk pipelines and can be used to localize oil spills on open rivers. The claimed stationary boom (SB) contains at least two boom lines installed in the water area of the river one after another and at an angle to the direction of the river flow to collect oil from the surface and upper layers of water. Each line of the fence is made of floating sections, connected in series by hinged joints. Each floating section has a length of 11-12 m and is made of a pipe with a diameter of 500±30 mm, providing buoyancy, with a wall thickness of 5-8 mm with plugged ends with sheet metal 8-12 mm thick. The sections are equipped with lower and upper aprons, smooth from the stream side. Hinged joints on the stream side are closed with elastic bumpers from a conveyor belt along the entire height of the boom. Barrage lines are attached to shore anchors, while in the river water area, barrage lines are attached to bottom anchors by rigging assemblies for each section. The oil trap is hingedly connected to the SB lines and is a storage pocket made of rigidly fastened floating sections. The oil trap is installed at a distance of 20-25 m from the coast in shallow water.

EFFECT: invention provides the possibility of autonomous operation in standby mode to increase the efficiency in responding to an emergency oil spill in the river water area with the ability to start collecting oil from the water surface without spending time on installing a boom, the possibility of using SB on rivers in an autonomous state, the possibility to do without bank protection measures against erosion and provides free access from the shore ford and from the water on small vessels when collecting oil for storage or disposal.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов и может быть использовано для локализации разлива нефти на открытых реках.The invention relates to the field of environmental protection during the technical operation of oil trunk pipelines and can be used to localize oil spills on open rivers.

Стационарное боновое заграждение (СБЗ) является средством обеспечения охраны окружающей среды для локализации разлитых на поверхности воды нефти с последующим извлечением.A stationary boom (SBZ) is a means of ensuring environmental protection for the containment of oil spilled on the surface of water with subsequent extraction.

Стационарные боновые заграждения устанавливаются в акватории рек для сбора нефти при аварийном разливе на подводных переходах магистральных нефтепроводов (ППМН) или при попадании на поверхность реки из магистрального нефтепровода. СБЗ устанавливаются после освобождения реки от льда и эксплуатируются до ледостава.Stationary booms are installed in the water area of rivers to collect oil in case of an emergency spill at underwater crossings of main oil pipelines (PPMN) or when it hits the surface of a river from a main oil pipeline. SBZ are installed after the river is freed from ice and operated until freeze-up.

Конструкция СБЗ обусловлена длительным периодом автономного состояния на реках впадающих в морской залив, морские приливы влияют на направление течения.The design of the SBZ is due to a long period of autonomous state on the rivers flowing into the sea bay, sea tides affect the direction of the flow.

Установленные стационарные боновые заграждения в режиме ожидания обеспечивают начало работ по локализации разлива нефти с момента возникновения аварийной ситуации.Installed stationary booms in standby mode ensure the start of oil spill containment from the moment an emergency occurs.

Из уровня техники известны различные устройства обеспечения охраны окружающей среды для локализации разлитой на поверхности воды нефти с последующим извлечением. Так из патента RU 157817 U1 (опублик. 10.12.2015), известно боновое заграждение зимнее, которое используется при локализации разливов нефти, нефтепродуктов в зимний период в водоемах (реки, озера, каналы) со скоростью течения не более 1,5 м/с, и при толщине ледового покрова до 1,2 м. Боновое заграждение (зимнее) содержит элементы заграждения, соединенные между собой при помощи гибкого соединителя, замковые элементы заграждения, один из торцов которых имеет П-образный профиль, быстроразъемное соединение, образованное взаимоответными торцами замковых элементов заграждения, упор, расположенный с обеспечением фиксации быстроразъемного соединения в продольном направлении, кожух и защитный экран, наложенные поверх быстроразъемного соединения для его фиксации в поперечном направлении. В верхней части элементов заграждения и замковых элементов заграждения, выполненных в виде оцинкованных металлических листов и снабженных ребрами жесткости, ориентированными в продольном направлении и имеющими угловой профиль, предусмотрены отверстия для установки якорей-зажимов. Гибкий соединитель выполнен из синтетического тканого материала с ПВХ-покрытием, уложенного по меньшей мере в два слоя. Крепление гибкого соединителя, упора и кожуха с защитным экраном к элементам заграждения и замковым элементам заграждения выполнено посредством заклепочных соединений.Various environmental protection devices are known from the prior art for containment of oil spilled on the surface of water and subsequent recovery. So from the patent RU 157817 U1 (published on December 10, 2015), a winter boom is known, which is used to localize oil spills, oil products in the winter period in water bodies (rivers, lakes, canals) with a flow rate of no more than 1.5 m / s , and with an ice cover thickness of up to 1.2 m. The boom (winter) contains boom elements interconnected by means of a flexible connector, locking elements of the barrier, one of the ends of which has a U-shaped profile, a quick-release connection formed by the reciprocal ends of the lock elements of the fence, a stop located to ensure fixing of the quick-release connection in the longitudinal direction, a casing and a protective screen, superimposed over the quick-release connection to fix it in the transverse direction. In the upper part of the barrier elements and barrier locking elements, made in the form of galvanized metal sheets and equipped with stiffeners oriented in the longitudinal direction and having an angular profile, holes are provided for the installation of anchors-clamps. The flexible connector is made of a PVC-coated synthetic woven fabric laid in at least two layers. Fastening of the flexible connector, stop and casing with a protective screen to the elements of the barrier and locking elements of the barrier is made by means of riveted joints.

Из патента BY 7457 С1 (опублик. 30.12.2005), известно боновое заграждение, которое может использоваться для предотвращения распространения нефти, нефтепродуктов и других нефтяных загрязнений по поверхности водотоков. Боновое заграждение включает секции, каждая из которых содержит поплавок с размещенной внизу юбкой, выполненной из нефтестойкого материала, с нижней кромкой которой соединен тяговый канат, при этом дополнительно содержит свободно висящее гибкое полотно, присоединенное к юбке снизу.From patent BY 7457 C1 (published on December 30, 2005), a boom is known, which can be used to prevent the spread of oil, oil products and other oil contaminants along the surface of watercourses. The boom includes sections, each of which contains a float with a skirt placed at the bottom, made of oil-resistant material, to the lower edge of which a traction rope is connected, and additionally contains a freely hanging flexible canvas attached to the skirt from below.

Из патента RU 133150 U1 (опублик. 10.10.2013), известно боновое заграждение (варианты) для локализации разлитых на поверхности воды нефти или нефтепродуктов с последующим извлечением. Боновое заграждение в первом варианте выполнения содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений секции с цилиндрическими поплавками в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку с юбкой. По верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы в специальных карманах тканевой оболочки. На нижнем тросе закреплены пригрузы. Каждый валик из вспененного полиэтилена герметизирован дополнительной полиэтиленовой оболочкой. Пригрузы выполнены из чугуна. Боновое заграждение во втором варианте выполнения содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений секции с цилиндрическими поплавками в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку с юбкой. По верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы в специальных карманах тканевой оболочки. На нижнем тросе закреплены пригрузы. Секции бонового заграждения снабжены пластинами из стеклотекстолита, вваренными вертикально в оболочку в межпоплавковых зонах каждой секции.From the patent RU 133150 U1 (published 10.10.2013), a boom (variants) is known for localizing oil or oil products spilled on the water surface with subsequent extraction. The boom in the first embodiment comprises sections with cylindrical floats in the form of foamed polyethylene rollers inserted into a fabric casing with a skirt, which are hermetically connected to each other by means of Z-shaped locking joints. On the upper and lower edges of each section, galvanized cables are laid in special pockets of the fabric sheath. Weights are fixed on the lower cable. Each polyethylene foam roller is sealed with an additional polyethylene jacket. The weights are made of cast iron. The boom in the second embodiment contains sections with cylindrical floats in the form of foamed polyethylene rollers inserted into a fabric casing with a skirt, which are hermetically interconnected by means of Z-shaped locking joints. On the upper and lower edges of each section, galvanized cables are laid in special pockets of the fabric sheath. Weights are fixed on the lower cable. The boom sections are equipped with fiberglass plates welded vertically into the shell in the inter-float zones of each section.

Из патента BY 8170 С1 (опублик. 30.06.2006), известно защитное боновое заграждение, включающее секции, соединенные между собой с возможностью перемещения друг относительно друга, каждая из которых имеет корпус и прокладки в местах соединения секций, при этом каждая секция имеет нефтеприемные щели, снабжена двумя сферическими поплавками, симметрично закрепленными по обе ее стороны в центральной части, и шнеком внутри секции, а внешний диаметр прокладки, соединяющей соседние секции, равен диаметру корпуса секции.From the patent BY 8170 C1 (published on June 30, 2006), a protective boom is known, including sections connected to each other for movement relative to each other, each of which has a body and gaskets at the joints of the sections, while each section has oil inlet slots , equipped with two spherical floats, symmetrically fixed on both sides in the central part, and a screw inside the section, and the outer diameter of the gasket connecting adjacent sections is equal to the diameter of the section body.

Однако вышеуказанные известные решения обладают рядом недостатков, в частности, касающихся оперативности в реагировании на аварийный разлив нефти в водоемах. Задачей заявленного технического решения является устранение недостатков решений известного уровня техники. Технический результат заключается в обеспечении:However, the aforementioned known solutions have a number of disadvantages, in particular, regarding the promptness in responding to an emergency oil spill in water bodies. The objective of the claimed technical solution is to eliminate the disadvantages of prior art solutions. The technical result consists in providing:

- автономной эксплуатации в режиме ожидания для повышения оперативности при реагировании на аварийный разлив нефти в акватории рек с возможностью начать незамедлительный сбор нефти с поверхности воды, не затрачивая время на установку бонового заграждения,- autonomous operation in standby mode to improve efficiency in responding to an emergency oil spill in the water area of rivers with the ability to start immediately collecting oil from the water surface, without spending time on installing a boom,

- возможности использования СБЗ на реках в режиме автономного состояния с периодическим осмотром,- the possibility of using SBZ on rivers in an autonomous state with periodic inspection,

- возможности обойтись без берегоукрепительных мероприятий от размыва,- the ability to do without bank protection measures against erosion,

- свободного доступа к собранной нефти с берега (вброд) или с воды (на маломерных судах) при сборе нефти для дальнейшего ее хранения или утилизации.- free access to the collected oil from the shore (ford) or from the water (on small vessels) when collecting oil for its further storage or disposal.

Заявленный технический результат достигается тем, что стационарное боновое заграждение содержит по меньшей мере две линии заграждения, установленных друг за другом и под углом к направлению течения реки, при этом одна линия заграждения содержит нефтеловушку устанавливаемую в отдалении 20-25 м от берега на мелководье, каждая линия заграждения выполнена из плавающих секций, последовательно соединенных посредством шарнирных соединений, причем каждая плавающая секция имеет длину 11-12 м, выполнена из трубы диаметром 500±30 мм с толщиной стенки 5-8 мм, содержит на торцах заглушки из листового металла толщиной 8-12 мм, при этом плавающие секции снабжены нижним и верхним фартуками гладкими со стороны течения реки, шарнирные соединения со стороны течения реки закрыты эластичными отбойниками из транспортерной ленты по всей высоте бонового заграждения.The claimed technical result is achieved in that the stationary boom contains at least two boom lines installed one after the other and at an angle to the direction of the river flow, while one boom line contains an oil trap installed at a distance of 20-25 m from the coast in shallow water, each the fence line is made of floating sections connected in series by means of hinged joints, and each floating section has a length of 11-12 m, is made of a pipe with a diameter of 500 ± 30 mm with a wall thickness of 5-8 mm, contains plugs at the ends of sheet metal with a thickness of 8- 12 mm, while the floating sections are equipped with lower and upper aprons smooth on the river flow side, the hinged joints on the river flow side are closed with elastic bumpers from the conveyor belt along the entire height of the boom.

При этом один конец каждой линии заграждения закреплен к береговому якорю, а каждая плавающая секция линии заграждения закреплена к донным якорям такелажными сборками.In this case, one end of each line of the fence is fixed to the coastal anchor, and each floating section of the line of the fence is fixed to the bottom anchors by rigging assemblies.

Кроме того, нефтеловушка с линией заграждения соединена шарнирно и представляет собой карман - накопитель из жестко скрепленных плавающих секций.In addition, the oil trap is pivotally connected to the barrage line and represents a pocket - an accumulator of rigidly fastened floating sections.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показано стационарное боновое заграждение, содержащее две линии заграждения.FIG. 1 shows a stationary boom containing two boom lines.

На фиг. 2 показано поперечное сечение плавающей секции линии заграждения.FIG. 2 shows a cross-sectional view of a floating section of a boom line.

На фиг. 3 показан вид плавающей секции типа Б1.FIG. 3 shows a view of a type B1 floating section.

На фиг. 4 показан общий вид плавающих секций Б2.1П и Б2.1Л, установленных в прибрежной зоне.FIG. 4 shows a general view of the B2.1P and B2.1L floating sections installed in the coastal zone.

При аварийном розливе нефти использование СБЗ позволяет начать сбор нефти с поверхности воды, не затрачивая время на установку бонового заграждения. Заявленное стационарное боновое заграждение, содержащее две линии заграждения, показано на фиг.1. Линии заграждения выполнены из жестких плавающих секций, фиксируются донными якорями и устанавливаются друг за другом и под углом к направлению течения реки («каскадом»), причем одна линия заграждения содержит нефтеловушку. Каждая линия заграждения выполнена из плавающих секций, последовательно соединенных посредством шарнирных соединений, что позволяет выполнять сбор нефти в акватории рек большой ширины. Фиксация всех элементов бонового заграждения якорными системами от смещения в трех направлениях предоставляет возможность использования СБЗ на реках в режиме автономного состояния.In the event of an emergency oil spill, the use of SBZ allows you to start collecting oil from the water surface without spending time on installing a boom. The claimed stationary boom containing two boom lines is shown in Fig. 1. Fence lines are made of rigid floating sections, fixed by bottom anchors and installed one after another and at an angle to the river flow direction ("cascade"), and one fence line contains an oil trap. Each line of the fence is made of floating sections, connected in series by means of hinged joints, which allows oil collection in the water area of large rivers. The fixation of all elements of the boom by anchor systems against displacement in three directions makes it possible to use the SBZ on rivers in an autonomous state.

Гладкая поверхность боновых плавающих секций со стороны течения реки обеспечивает беспрепятственное смещение нефти по поверхности и в верхних слоях воды потоком реки по линии заграждения в сторону нефтеловушки. Использование плавающей нефтеловушки, расположенной на мелководье на незначительном удалении от берега, позволяет обойтись без дополнительных берегоукрепительных мероприятий от размыва и обеспечивает свободный доступ к собранной нефти с берега (вброд) и с воды (на маломерных судах) при сборе разлитой нефти для ее дальнейшего хранения или утилизации.The smooth surface of the floating booms on the side of the river flow ensures unobstructed oil displacement along the surface and in the upper layers of the water by the river flow along the fence line towards the oil trap. The use of a floating oil trap located in shallow water at a small distance from the coast makes it possible to dispense with additional bank protection measures against erosion and provides free access to the collected oil from the shore (ford) and from the water (on small vessels) when collecting spilled oil for its further storage or recycling.

Плавающая нефтеловушка, используемая для отвода нефти из зоны локализации (от бонового заграждения), соединена с линиями СБЗ шарнирно и представляет собой карман- накопитель из плавающих жестко скрепленных плавающих секций. Из нефтеловушки нефть при локализации разлива нефти откачивается нефтесборщиком, например, в резинотканевый резервуар, расположенный на берегу, или в специальное нефтеналивное судно. Нефтеловушка устанавливается в отдалении от берега, на расстоянии 20-25 метров, на мелководье, во избежание размыва береговой линии.A floating oil trap used to remove oil from the containment zone (from the boom) is pivotally connected to the SBZ lines and is a storage pocket made of floating rigidly attached floating sections. When the oil spill is localized, oil is pumped out of the oil trap by an oil skimmer, for example, into a rubber-fabric tank located on the shore, or into a special oil tanker. The oil trap is installed at a distance from the coast, at a distance of 20-25 meters, in shallow water, in order to avoid erosion of the coastline.

Расстояние между линиями заграждения должно быть достаточным для прохода малых судов. Проход для малых судов обозначен сигнальными буями.The distance between the fence lines must be sufficient for the passage of small vessels. The passage for small craft is marked with signal buoys.

Силовым несущим элементом каждой плавающей секции линии заграждения является поплавок, выполненный из металлической трубы диаметром 500±30 мм и с толщиной стенки 5-8 мм, обеспечивающей плавучесть. Труба по торцам заглушена металлическими заглушками из листового металла толщиной 8-12 мм на которые крепятся составляющие элементы шарнирных или болтовых соединений.The load-bearing element of each floating section of the fence line is a float made of a metal pipe with a diameter of 500 ± 30 mm and a wall thickness of 5-8 mm, providing buoyancy. The pipe is plugged at the ends with metal plugs made of sheet metal with a thickness of 8-12 mm, on which the constituent elements of the hinge or bolted joints are attached.

Плавающие секции соединены между собой шарнирными соединениями, оси шарниров вертикальны для свободного изменения направления линий заграждения по поверхности воды при установке СБЗ. Шарнирные соединения со стороны течения реки закрыты эластичными отбойниками из транспортерной ленты по всей высоте бонового заграждения, болтовые соединения уплотнены шпагатом. Линии заграждения крепятся к береговым якорям, при этом в акватории реки линии заграждения крепятся к донным якорям такелажными сборками, за каждую секцию.The floating sections are interconnected by hinge joints, the hinge axes are vertical to freely change the direction of the fence lines along the water surface when installing the SBZ. The hinged joints on the river side are closed with elastic bumpers from the conveyor belt along the entire height of the boom, the bolted joints are sealed with twine. Fence lines are attached to the coastal anchors, while in the water area of the river, the fence lines are attached to the bottom anchors by rigging assemblies, for each section.

К нижней образующей трубы (1) приварен нижний фартук (2) из стального листа. К верхней образующей трубы/плавающей секции (1) приварен верхний фартук (3). Прочность фартуков при транспортировке и эксплуатации плавающих секций линий заграждения обеспечивается косынками (К1), (К2), установленными равномерно по длине и по торцам плавающих секций и ребрами жесткости по всей длине фартуков (фиг. 2).A lower apron (2) made of steel sheet is welded to the lower generatrix of the pipe (1). An upper apron (3) is welded to the upper generatrix of the pipe / floating section (1). The strength of the aprons during transportation and operation of the floating sections of the barrier lines is provided by kerchiefs (K1), (K2), installed evenly along the length and at the ends of the floating sections and stiffeners along the entire length of the aprons (Fig. 2).

Плавающие секции линий заграждения типа Б1 (фиг. 1) устанавливаются на поверхности воды при глубине водотока более 1 м и являются основными плавающими секциями линий заграждения, образующих СБЗ. Общий вид секции типа Б1 показан на фиг. 3.Floating sections of B1-type barrier lines (Fig. 1) are installed on the water surface at a watercourse depth of more than 1 m and are the main floating sections of the barrier lines forming the SBZ. A general view of the B1 type section is shown in Fig. 3.

Плавающие секции Б2.1П и Б2.1Л установлены крайними в линиях заграждения в прибрежной зоне (фиг. 1). По половине нижней образующей трубы (1), дальней от берега, приварен фартук (2) переменной высоты. Фартук выполнен из стального листа, усилен ребром жесткости и косынками (К1.1-1.5) (фиг. 4).Floating sections B2.1P and B2.1L are installed at the extreme in the fence lines in the coastal zone (Fig. 1). Along the half of the lower generatrix of the pipe (1), farthest from the coast, an apron (2) of variable height is welded. The apron is made of steel sheet, reinforced with a stiffener and kerchiefs (K1.1-1.5) (Fig. 4).

Claims (3)

1. Стационарное боновое заграждение, содержащее по меньшей мере две линии заграждения, установленных друг за другом и под углом к направлению течения реки, при этом одна линия заграждения содержит нефтеловушку, устанавливаемую в отдалении 20-25 м от берега на мелководье, каждая линия заграждения выполнена из плавающих секций, последовательно соединенных посредством шарнирных соединений, причем каждая плавающая секция имеет длину 11-12 м, выполнена из трубы диаметром 500±30 мм с толщиной стенки 5-8 мм, содержит на торцах заглушки из листового металла толщиной 8-12 мм, при этом плавающие секции снабжены нижним и верхним фартуками, гладкими со стороны течения реки, шарнирные соединения со стороны течения реки закрыты эластичными отбойниками из транспортерной ленты по всей высоте бонового заграждения.1. A stationary boom containing at least two boom lines installed one behind the other and at an angle to the direction of the river flow, while one boom line contains an oil trap installed at a distance of 20-25 m from the coast in shallow water, each boom line is made from floating sections, connected in series by means of hinged joints, and each floating section has a length of 11-12 m, is made of a pipe with a diameter of 500 ± 30 mm with a wall thickness of 5-8 mm, contains plugs at the ends of sheet metal with a thickness of 8-12 mm, at the same time, the floating sections are equipped with lower and upper aprons, smooth from the side of the river flow, the hinged joints from the side of the river flow are closed with elastic bumpers from a conveyor belt along the entire height of the boom. 2. Заграждение по п. 1, отличающееся тем, что один конец каждой линии заграждения закреплен к береговому якорю, а каждая плавающая секция линии заграждения закреплена к донным якорям такелажными сборками.2. The barrier according to claim. 1, characterized in that one end of each line of the barrier is fixed to the coastal anchor, and each floating section of the barrier line is fixed to the bottom anchors by rigging assemblies. 3. Заграждение по п. 1, отличающееся тем, что нефтеловушка с линией заграждения соединена шарнирно и представляет собой карман-накопитель из жестко скрепленных плавающих секций.3. The barrier according to claim 1, characterized in that the oil trap with the barrier line is pivotally connected and is a storage pocket made of rigidly fastened floating sections.

Images