БОНОВОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ

Полезная модель относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, а именно - к средствам локализации разлитых на поверхности воды нефти или нефтепродуктов для последующего траления их к месту извлечения (сорбции).
Боновые заграждения постоянной плавучести (БЗПП) предназначены для локализации и предотвращения распространения нефти, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ в проточных и непроточных водоемах (реках, озерах, каналах, прудах) со скоростями течения до 2,5 м/с и высотой волны до 0,3 м в безледный период.
Известно (RU, патент №39899 U1) боновое заграждение, которое включает отдельные секции, состоящие из цилиндрических поплавков, снабженных в нижней части юбкой с балластом в виде расположенной в кармане юбки цепи. Недостатками данной конструкции являются применение надувных поплавков, а также использование в качестве балласта цепи.
Известно (SU, авторское свидетельство №1361244 A1) боновое заграждение для сбора нефти с поверхности воды, включающее соединенные между собой секции из эластичного материала, каждая из которых содержит поплавок, выполненный в виде воздушной полости, соединенную с поплавком среднюю часть в виде вертикального экрана и расположенный в нижней части секции трос. Данное устройство, снабженное выполненными в виде расположенных на вертикальном экране сквозных карманов направляющими, предназначено в основном для сбора нефти и имеет довольно сложную конструкцию. Использование воздушных поплавков увеличивает вероятность выхода изделия из строя, а также требует применения вспомогательного оборудования для подачи воздуха в поплавки.
Наиболее близким по совокупности сходных существенных признаков является, принятое за прототип, известное (RU, авторское свидетельство №1465488 U1) ограждение для предотвращения растекания нефти и нефтепродуктов по поверхности воды, включающее отдельные герметично соединенные секции с цилиндрическими поплавками, заключенными в оболочку с фартуком (юбка из прорезиненной нефтестойкой ткани), по нижнему краю которого проложен тяговый канат. Основные недостатки известного бонового заграждения, препятствующие получению нижеуказанных основного и дополнительного технических результатов: длительное время установки заграждения и большая вероятность выхода его из строя вследствие использования надувных поплавков; значительный вес конструкции из-за большой длины секции (50 м); выполнение торцевых уплотнений оболочки в виде свернутого в рулон полотнища с наружной шнуровкой.
Задача, на решение корой направлена заявляемая полезная модель, заключается в модернизации существующих боновых заграждений для локализации разлитых на поверхности воды нефти или нефтепродуктов
Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящей полезной, состоит в повышении надежности и устойчивости бонового заграждения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что боновое заграждение включает герметично соединенные между собой секции с цилиндрическими поплавками в виде заключенных в тканевую оболочку с юбкой валиков из вспененного полиэтилена, при этом по верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы, причем на нижнем тросе закреплены свинцовые пригрузы.
За счет размещения силового элемента (верхнего троса) в надводной части бонового заграждения и балласта (нижний трос) - в подводной, а также дополнительного равномерного пригруза нижнего троса повышается устойчивость всей конструкции, что позволяет применять ее при скоростях течения реки свыше 2,5 м/с.
Увеличение давления воды на подводную часть бонового заграждения при скоростях течения реки свыше 1 м/с приводит к разрыву звена цепи в месте крепления поплавковой камеры к соединительному узлу секций и, соответственно, повреждению оболочки поплавковой камеры. Замена традиционно применяемой в качестве нижнего силового элемента цепи на оцинкованный трос увеличивает надежность заграждения.
Выполнение поплавков в виде заключенных в оболочку (поплавковая камера) валиков из вспененного полиэтилена исключает выход устройства из строя в результате возможного повреждения оболочки.
При длине одной секции не более 10 метров снижается вес бонов (дополнительный технический результат), а соединение соседних секции при помощи быстроразъемного Z-образного замкового соединения сокращается время (дополнительный технический результат) сборки и развертывания бонового заграждения на воде.
Тканевую оболочку секции полезной модели изготавливают, как правило, из ПВХ материала, хотя возможно применение любых других стойких к нефти и нефтепродуктам тканей. Технологические швы выполняют методом тепловой сварки.
В частных случаях исполнения заграждения используемые тросы размещают в специальных карманах тканевой оболочки, а свинцовые пригрузы на нижнем тросе закрепляют с помощью болтов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- фиг.1: секция бонового заграждения;
- фиг.2, 3: виды замковых соединений.
Ниже, на конкретном, но не единственно возможном примере исполнения конструкции БЗПП «Барьер-50», приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с достижением вышеуказанного технического результата.
БЗПП состоят из отдельных секций длиной 10 м каждая, соединенных между собой быстроразъемными замками. Секцию условно можно разделить на верхнюю, надводную часть, располагающуюся выше ватерлинии и препятствующую перебрасыванию нефтяной пленки через боновое заграждение, и нижнюю, подводную часть, располагающуюся ниже ватерлинии и препятствующую уносу нефти.
Внешняя тканевая оболочка 1 стандартной секции выполнена из ПВХ материала, технологические швы секции выполнены методом тепловой сварки. В таблице приведены основные габариты и технические данные одной секции.
Таблица
Параметры
Единица изм.
Габариты
Высота секции:
- общая
500+/-0.5%
- надводная
мм
200+/-0.5%
- подводная
300+/-0.5%
Длина секции
мм
10000+/-1%
Диаметр поплавка
мм
190
Соотношение веса к плавучести
1:5
Допустимая нагрузка на одну секцию при продольном натяжении
кН
30
Вес одной секции (10 м/п), не более
кг
43
Объем 100 м. БЗПП в транспортном положении, не более
м куб.
5.0
Габариты в транспортном состоянии
мм
1900×500×500
Верхнее натяжение (стальной оцинкованный трос) диаметр
мм
6,2
Нижнее натяжение (стальной оцинкованный трос) диаметр
мм
6,2
Используемый балласт
Свинцовый груз (16 шт.)
В верхней части секции находятся герметично заваренные термосваркой цилиндрические поплавки 2, выполненные в виде воздушных полостей (поплавковые камеры), куда вставлены валики из вспененного полиэтилена. Поплавки обеспечивают плавучесть бона.
Над поплавками, по верхнему краю секции в специальном кармане проложен оцинкованный металлический трос 3, который является силовым элементом, снимающим с тканевой оболочки секции нагрузку от действия волн, ветра течений, в том числе при буксировке заграждения.
Каждый поплавок снабжен юбкой 4 (экран, фартук, часть полотна секции ниже поплавка) с балластом в виде проложенного по нижнему краю секции оцинкованного троса 5 со свинцовыми грузами 6, обеспечивающими вертикальное положение секции при постановке на воду. Свинцовый груз крепится на нижний трос 5 попарно тремя болтами с погружением головки болта, вес каждой пары грузов составляет 2,2 кг. Для троса в грузах имеется продольная проточка.
Соседние секции бонового заграждения соединяются между собой (фиг.2) быстроразъемным Z-образным типа ASTM (American Society for Testing and Materials - американская международная добровольная организация, разрабатывающая и издающая стандарты для материалов, продуктов, систем и услуг) алюминиевым замковым соединением 7, которое дополнительно фиксируется двумя стопорными пальцами 8. При установке бонов на реках с высокой скоростью течения (более 1,5 м/с) посредством этих же пальцев к замку может крепиться отклоняющее крыло.
При постановке бонового заграждения на реках с высокими скоростями течения для придания более высокой остойчивости и обеспечения вертикального положения БЗПП рекомендуется применять якорные системы.
Гарантийный срок эксплуатации данного БЗПП - 12 мес. со дня ввода в эксплуатацию, но не более 36 мес. со дня изготовления.