Устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами

Полезная модель относится к области защиты водных ресурсов от загрязнения в частности от нефти и нефтепродуктов и используется в водном хозяйстве.
Известен пробоотборник донный отложений, включающий корпус в виде цилиндрического стакана, наконечник с осевым каналом, помещенный в нижней части стакана, поршень со штоком, опору в виде горизонтального кольца с отверстием под цилиндрический стакан, стойки с перекладинами, серьгу и фиксирующий механизм штока, причем он снабжен патрубком, помещенным в корпусе и установленным концентрично относительно корпуса, который выполнен с ограничительным кольцом на наружной поверхности, наконечник выполнен с наружной кольцевой проточкой и осевым каналом, равным внутреннему диаметру патрубка, а шток связан его фиксирующим механизмом с серьгой и выполнен полым, с радиальными отверстиями и обратным клапаном в его полости, при этом поршень и шток помещены в патрубке и образуют с корпусом камеру под пробу, гидравлически связанную с внешним пространством через радиальные отверстия штока и его обратный клапан, а опора выполнена с пластиной, подпружиненной относительно опоры, установлена с возможностью горизонтального перемещения, фиксации наконечника в его наружной кольцевой проточке и перекрытия осевого канала наконечника в его крайнем верхнем положении (Патент РФ, 2017953, G01H 33/18, 2010).
Недостаток аналога - конструкция не позволяет автоматически в непрерывном режиме производить отбор проб.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами (Аэрощуп), включающее корпус, связанный с внешним пространством, причем оно снабжено устройством подачи воздуха, соединенным с корпусом через воздушный шланг с возможностью перемещения по дну водоема, при этом корпус выполнен в виде распылителя воздуха из легкого пористого материала ячеистого строения, массой, обеспечивающей локализацию его на дне водоема (Патент РФ, 92541 G01H 33/18,2016).
Недостаток прототипа - неэффективность оценки проб в открытом водоеме с использованием дополнительного плавсредства.
Техническая проблема - отсутствие мобильной конструкции, которая позволяет непрерывно производить отбор проб и обрабатывать их на одном плавсредстве.
Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в создании конструкции, которая позволяет непрерывно производить отбор и оценку проб на одном плавсредстве.
Для решения указанной проблемы и достижения указанного технического результата в устройстве для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами, включающем корпус, устройство для подачи воздуха соединенное с корпусом, который выполнен в виде надводного плавсредства, с емкостью-накопителем проб, расположенной внутри корпуса и приемным коробом для исследуемой пробы донных отложений, при этом устройство для подачи воздуха выполнено в виде двух, складывающихся по винтовым линиям в вертикальной плоскости, конструкций, расположенных симметрично по бортам надводного плавсредства, при этом вертикальные конструкции представлены в виде секций из круглых пластин с четырьмя отверстиями по периметру и центральным отверстием, при этом в двух отверстиях по периметру проходят гибкие трубы с коническими насадками на концах, соединяющие полость приемного короба для исследуемой пробы донных отложений, с емкостью-накопителем проб, а в двух других отверстиях по периметру проходят тросы, на которые в промежутке между круглыми пластинами установлены ограничители секции в виде шаров, причем верхние концы тросов закреплены к верхней круглой пластине, а их нижние концы к приемному коробу для исследуемой пробы донных отложений, а проходящий трос через центральное отверстие обеспечивает установку устройства для подачи воздуха в рабочее положение.
В устройстве емкость-накопитель проб оснащена насосом с краном для удаления проб после оценки, а верхняя часть гибких труб оснащена эжектором, обеспечивающим подсос атмосферного воздуха и насосом для подачи водо-воздушной смеси в полость приемного короба для исследуемой пробы донных отложений.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что оно дополнительно снабжено емкостью-накопителем проб, которая расположена внутри корпуса, корпус выполнен в виде надводного плавсредства, устройство для подачи воздуха выполнено в виде двух, складывающихся по винтовым линиям в вертикальной плоскости, конструкций, расположенных симметрично по бортам надводного плавсредства.
Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволит создать конструкцию, которая позволяет непрерывно производить отбор и оценку проб на одном плавсредстве.
Предлагаемое устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3.
На фиг. 1 показан общий вид устройства для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами.
На фиг. 2 - узел А - приемный короб.
На фиг. 3 - поперечный разрез Б - Б устройства для подачи воздуха.
Устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами содержит корпус 1, выполненный в виде надводного плавсредства. Внутри корпуса 1 расположена емкость-накопитель проб 2.
С корпусом 1 соединено устройство для подачи воздуха, выполненное в виде двух, складывающихся по винтовым линиям в вертикальной плоскости конструкций, расположенных симметрично по бортам надводного плавсредства 1.
Устройство для подачи воздуха выполнено в виде секций из круглых пластин 3 с четырьмя отверстиями по периметру и с центральным отверстием 5, в двух отверстиях 4 по периметру проходят гибкие трубы 6, а в других двух отверстиях 7 по периметру проходят тросы 8, на которые в промежутке между круглыми пластинами 3 нанизаны шары - ограничители 9 секции, причем верхние концы тросов 8 крепятся к верхней круглой пластине 3 (закрепленной кронштейном 10 к корпусу 1), а нижние концы тросов 8 крепятся к приемному коробу 11 с колесами 12. В центральном отверстии 5 проходит трос 13, верхний конец которого намотан на барабан электротали 14, а нижний конец крепится к приемному коробу 11 исследуемой пробы донных отложений. Шары - ограничители 9 секции изготовлены из пластика. Емкость-накопитель проб 2 оборудована насосом 15 с краном 16 для удаления проб после оценки на утилизацию. Верхние концы гибких труб 6 соединены с эжектором 17 с трубкой 18 для подсоса атмосферного воздуха, краном 19 и насосом 20 для подачи напорной воды по всасывающей трубе 21 из водоема. Нижние концы гибких труб 6 входят в полость приемного короба 11 и заканчиваются коническими насадками 22. В верхней части приемного короба 11 размещен патрубок 23, который гибкой трубой 24 через кран 25 соединен с емкостью-накопителем проб 2. На фиг. 1 пунктирной линией показано устройство для подачи воздуха в рабочем положении. На фиг. 1 и 3 приняты обозначения: h - высота секции устройства для подачи воздуха; R - радиус круглой пластины 3. Имеет место равенство: h=R.
Устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами работает следующим образом.
Технология работы включает два цикла: взятие проб на определенной длине участка водоема; удаление после оценки проб на утилизацию и подготовка для взятия новых проб.
Надводное плавсредство 1 размещается в водоеме, где необходимо взять пробы осадков для определения количественных показателей фракционного состава, включая нефти или нефтепродуктов.
Цикл 1. Рассматривается работа только одного устройства для подачи воздуха. Включается электроталь 14, и трос 13 подается вниз, опуская устройство для подачи воздуха в рабочее положение, приемный короб 11 с колесами 12 соприкасается с дном водоема (пунктирные линии на фиг.1). Емкость-накопитель проб 2 пустая, насос слива 15 отключен, кран 16 закрыт. Одновременно включается насос 20 и открываются краны 19 и 25. Вода из водоема по всасывающей трубе 21 проходит через насос 20, эжектор 17, в который подсасывается атмосферный воздух через трубку 18 и водо-воздушная смесь поступает в гибкие трубы 6 и далее с большой скоростью выходит через конические насадки 22 и размывает осадок грунта - образуется пульпа, которая по гибкой трубе 24, подсоединенной к патрубку 23 поступает через открытый кран 25 в емкость-накопитель проб 2. В емкости-накопителе проб 2 происходит процесс флотации: легкие нефтяные фракции всплывают и накапливаются на поверхности. Оцениваются количественные показатели фракционного состава и фиксируются для рассматриваемого участка водоема.
Цикл 2. Насос 20 выключен, кран 25 закрыт. Открывается кран 16, включается насос 15 и проба из емкости-накопителя проб 2, после оценки, удаляется на утилизацию. Емкость-накопитель проб 2 опорожнена и готова для приема новых проб.
После завершения работ устройство для подачи воздуха приводится в транспортное положение. Включается электроталь 14 и трос 13 движется вверх в отверстиях 5. При этом тросы 8 в отверстиях 7 вместе с шарами - ограничителями 9 и гибкими трубами 6 в отверстиях 4 круглых пластин 3 складываются по винтовым линиям в блок на фиг.1. Кронштейн 10 крепит и удерживает устройство для подачи воздуха на корпусе 1, а приемный короб 11 тросом (на фиг. 1 не показан) фиксируется к корпусу 1.
По сравнению с прототипом предложенное устройство для оценки загрязненности донных отложений водной среды нефтью и нефтепродуктами позволит непрерывно производить отбор и оценку проб на одном плавсредстве.