Система сбора разлившейся по воде нефти
SYSTEM FOR COLLECTING OIL SPILLED ON THE WATER

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сбора нефти и других, аналогичных ей жидкостей, разлившихся по поверхности естесственных и искусственных водоемов, рек и морей. Из известных конструкций наиболее близкой по технической сущности к заявленному объекту является Система самоочистки воды, изложенная в патенте на изобретение №2398082 Российской Федерации.
Согласно данного патента известна Система самоочистки воды, включающая один или несколько фильтровальных модулей, содержащих контейнер с расположенными вдоль его стенок полыми герметичными отсеками-поплавками, содержащий изогнутую внутрь наклонную полку, на которую уложена внутренняя кромка переливного коврика, прижатая нижней обрамляющей планкой фильтровальной сетки. С течением реки или набегающими волнами верхний слой воды перекатывается по поверхности переливного коврика в контейнер с расположенным в нем фильтрующим материалом, очищается от загрязнений и возвращается через выходные патрубки обратно в водоем. Расположенные в патрубках электродвигатели с ходовыми винтами, создавая разряжение в контейнере, повышают скорость фильтрации воды.
Недостатком данной конструкции является неэффективность ее применения для сбора разлившейся по воде нефти.
Технической задачей настоящего изобретения является создание системы сбора нефти и аналогичных ей жидкостей, разлившихся по поверхности естественных и искусственных водоемов, рек и морей.
Техническим решением поставленной задачи является Система самоочистки воды, включающая один или несколько фильтровальных модулей, содержащих контейнер с расположенными вдоль его стенок полыми герметичными отсеками-поплавками, содержащий изогнутую внутрь наклонную полку, на которую уложена внутренняя кромка переливного коврика, прижатая нижней обрамляющей планкой фильтровальной сетки, отличающаяся тем, что включает одну или несколько соединенных между собой переливных секций, каждая из которых содержит установленные с промежутком, наклонные внутрь переливные решетки, соединенные равномерно расположенными по длине поперечными планками, закрепленными к верхним, обращенным внутрь, горизонтальным полкам переливных решеток, вдоль нижних, обращенных наружу горизонтальных полок переливных решеток, уложены продольные кромки обращенных внутрь переливных ковриков, взаимодействующих с переливными решетками, и продольные кромки свисающего вниз поддона клиновидной в поперечном сечении формы, из эластичной влагонепроницаемой пленки, прижатые плотно профильными планками, при этом, торцевые части поддона собраны внахлест и закреплены вдоль крайних, соединяющих переливные решетки, планок, вдоль дна поддона уложена дренажная труба с штуцерами на концах для подключения гибких шлангов, откачивающих из поддона очищенную от нефти воду одним или двумя электронасосами, к одной из верхних горизонтальных полок переливных решеток закреплен блок из двух датчиков, выполненных на оптоволоконной основе, расположенный внизу датчик управляет включением электронасоса, расположенный вверху управляет отключением электронасоса при достижении минимально допустимой высоты слоя нефти, поддерживающие наплаву переливные секции герметичные полые баллоны-поплавки, установлены в промежутках между переливными секциями и закреплены к ним ремнями, продетыми в проушины верхних и нижних горизонтальных полок переливных решеток, при этом, с целью возможности регулирования уровня погружения в воду переливных секций, под ремни, в их нижней части, могут быть уложены грузила или поплавки изогнутой по радиусу баллонов-поплавков формы, в случае использования для перелива слоя воды и нефти энергии возникающих на поверхности воды волн, энергии потока воды реки или в случае перемещения переливных секций буксированием, возвращение очищенной от нефти воды обратно в водоем или реку осуществляется самотеком, через расположенные равномерно по длине поддона прорези, в промежутках между которыми, с целью поддержания поддона в отвисающем вниз положении, установлены шайбы-грузила необходимой массы, соединенные полыми заклепками совместно с расположенными между ними, слоями пленки поддона.
На Фиг. 1 показана Система сбора разлившейся по воде нефти, вид сверху, на Фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1, на Фиг. 3 показан вариант исполнения поддона 7 при работе Системы с использованием энергии волн, энергии потока воды реки или при перемещении переливных секций буксированием, на Фиг. 4 показан вариант установки переливных секций в комплексе с использованием бонового ограждения зоны разлива нефти, на Фиг. 5 - вариант установки переливных секций в комплексе с боновым ограждением зоны разлива нефти, примыкающей к берегу водоема или моря, на Фиг. 6 показан вариант установки переливных сеций поперек небольшой реки, вплотную к ее берегам, на Фиг. 7 - вариант установки переливных секций поперек большой реки, с частичным перекрытием ее боковыми ограждениями.
Система сбора разлившейся по воде нефти включает в себя одну или несколько, соединенных между собой, переливных секций 1, содержащих наклонные друг к другу переливные решетки 2, соединенные поперечными планками 3, закрепленными к верхним горизонтальным полкам 4 решеток 2. Вдоль нижних горизонтальных полок 5 переливных решеток 2 уложены продольные кромки обращенных внутрь переливных ковриков 6 и продольные кромки свисающего вниз поддона 7 из эластичной водонепроницаемой пленки, прижатые плотно профильными планками 8. Торцевые стенки 9 поддона 7 собраны внахлест и закреплены вдоль крайних поперечных планок 3, соединяющих переливные решетки 2. Переливные секции 2 опираются на расположенные в промежутках между ними герметичные полые баллоны-поплавки 10, закрепленные к ним ремнями 11, продетыми в проушины верхних горизонтальных полок 4 и ремнями 12, продетыми в проушины нижних горизонтальных полок 5 решеток 2. С целью регулировки степени погружения переливных секций 2 в воду, под ремни могут быть уложены грузила или поплавки 13. К одной из верхних горизонтальных полок 4 переливных решеток 2 закреплен блок из двух датчиков 14, управляющий включением и выключением электронасоса 21, откачивающего нефть, обеспечивая максимально и минимально допустимую высоту слоя 15. Вдоль дна поддона 7 уложена дренажная труба 16, обеспечивающая равномерный забор очищенной от нефти воды по всей длине поддона 7 цируляционным электронасосом 22. Забор собранной нефти осуществляется шлангом 17, встроенным в поплавок 18. Для ускорения сбора нефти в варианте установки переливных секций согласно Фиг. 4, откачиваемая очищенная от нефти вода направляется шлангами 23 и 24 к противоположным сторонам бонового ограждения. На Фиг. 3 показана установка шайб-грузил 19, соединенных вместе со слоями пленки поддона 7 заклепками 20.
Система сбора разлившейся по воде нефти работает следующим образом. Одна или несколько соединенных между собой переливных секций 2 могут использоваться в виде самостоятельного устройства или в комплексе с боновым ограждением зоны разлива нефти.
При разливе нефти по поверхности небольшого водоема, переливные секции 2 устанавливаются поперек водоема, разделяя его на две, примерно равные части. Таким же образом устанавливаются переливные секции 2 в случае замкнутого бонового ограждения, Фиг. 4.
При разливе нефти в зоне, прилегающей к берегу водоема или моря, переливные секции 2 располагаются поперек зоны разлива, от берега до бонового ограждения, разделяя зону разлива на две равные части, Фиг. 5.
В исходном положении нижние горизонтальные полки 5 переливных решеток 2 должны располагаться ниже уровня воды водоема. Переливные коврики 6, при этом, находятся на уровне воды водоема. При включении циркуляционного электронасоса 22, откачивающего из поддона 7 очищенную от нефти воду, уровень воды в поддоне 7 понижается, а вместе с ним понижается уровень переливных ковриков 6 относительно уровня воды водоема. Верхний слой воды и нефти водоема свободно переливается по поверхности переливного коврика 6 в зону отстоя /сепарации/ Более тяжелая веда опускается вниз и откачивается электронасосом 21 через дренажную трубу 16, равномерно по всей длине поддона 7, относительно легкая нефть остается на поверхности, постепенно увеличивая высоту слоя. Возврат нефти обратно в водоем невозможен, так как взаимодействуя с наклонной переливной решеткой 2 переливной коврик 6 образует своеобразный водяной клапан, препятствующий этому возврату. При достижении необходимой высоты слоя нефти, срабатывает нижний датчик блока датчиков 14 включения электронасоса 21, откачивающего нефть шлангом 17, встроенным в поплавок 18 и направляющим ее в емкости, расположенные на берегу водоема или на борту специального плавсредства. При снижении высоты слоя нефти до минимального, срабатывает верхний датчик отключения электронасоса 21. В целях ускорения процесса сбора нефти, откачиваемая электронасосом 22 из поддона 7 очищенная от нефти вода направляется шлангами 23 и 24 вдоль противоположных сторон водоема или бонового ограждениями, Фиг. 4.
При наличии на поверхности воды с разлившейся нефтью устойчивых волн высотой не более высоты переливных решеток, в наклонном их положении, или спокойного течения реки, или перемещения переливных секций буксированием, применяется Система сбора разлившейся по воде нефти, выполненная в варианте с возвращением очищенной от нефти воды самотеком, через продольные прорези вдоль дна поддона 7. В этом случае верхний слой воды и нефти перекатываясь с волнами или по инерции потока воды реки по поверхности переливных ковриков 6 в зону отстоя /сепарации /, поднимают уровень воды в ней, относительно уровня воды водоема. Поднимаясь с уровнем воды и нефти в этой зоне, переливные коврики 6 прижимаются к внутренней поверхности переливных решеток -2, создавая своеобразную "плотину" с переменной ее высотой, препятствующую возвращению воды и нефти обратно в водоем. Наличие разницы в уровнях воды обеспечивает выдавливание очищенной от нефти воды через продольные прорези вдоль дна поддона 7, обратно в водоем. При достижении необходимой высоты слоя нефти, срабатывает датчик включения электронасоса 21, откачивающего собранную нефть шлангом 17 встроенным в поплавок 18. При уменьшении слоя нефти до минимального размера, срабатывает датчик отключения электронасоса 21. В данном варианте работает только одна сторона переливных секций, обращенная к набегающим волнам или навстречу потока воды реки.
К месту разлива по воде нефти устройство доставляется со снятыми геметичными баллонами-поплавками. В одинаковых упаковках укладываются стопкой переливные секции, поверх которых укладываются сложенные стопкой герметичные баллоны-поплавки со спущенным воздухом.
Подготовка устройства к работе сводится к наполнению герметичных баллонов-поплавков воздухом, закреплении их ремнями 11 и 12 к переливным секциям 2 и последовательному спуску их на воду.