ЗАЩИТНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНОГО НАДВОДНОГО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к защите окружающей среды, а именно к оборудованию для защиты морской акватории от разлива нефтепродуктов.
Известно боновое заграждение для локализации на водной поверхности разлившихся из судна-перевозчика нефти или нефтепродуктов по патенту РФ на изобретение №2374389, МПК E02B 15/08, 2009, выполненное в виде одного замкнутого, снабженного клапаном для выпуска газа газонепроницаемого рукава с юбкой, отягощенной утяжелителями, или в виде нескольких, замкнутых в единое кольцо и снабженных клапанами для выпуска газа, газонепроницаемых рукавов, у каждого из которых имеется юбка, отягощенная утяжелителями, при этом снаружи каждого рукава равномерно по его длине и со стороны, противоположной расположению юбки с утяжелителями, размещены пиропатроны газового наполнения, выходящие своим устройством наполнения газом во внутрь соответствующего рукава. Пиропатроны, вмонтированные в каждый рукав, снабжены устройствами дистанционного управления для одновременного мгновенного срабатывания. Устройство для размещения на судне-перевозчике бонового заграждения содержит кронштейны, установленные снаружи по периметру судна-перевозчика вдоль фальшборта, каждый из которых имеет шарнирно связанные друг с другом верхнюю и нижнюю скобы, соединенные автоматически открываемым замком.
Основным недостатком подобного решения является то, что оно предназначено для экологической защиты морской акватории только при аварийных ситуациях на судне-перевозчике нефтепродуктов. Кроме того, предложенное решение имеет низкую эффективность в штормовых условиях.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели, и принятым в качестве прототипа, является техническое решение по авторскому свидетельству СССР №1659585 A1 «Боновое заграждение», МПК E02B 15/04, 1988. Предлагаемое боновое заграждение включает вертикальный фартук, горизонтально расположенные надувные поплавки, элемент жесткости, шарнирно соединенный с фартуком, и концевые монтажные элементы, при этом, с целью повышения эффективности его работы совместно с судном-нефтесборщиком в режиме траления за счет обеспечения прямолинейности заграждения в плане, заграждение снабжено гибкими связями, элемент жесткости выполнен в виде непрерывного упругого гибкого листа, примыкающего к надувным поплавкам, при этом гибкие связи соединены одними концами с фартуком, а другими - с непрерывным упругим листом, гибкие связи выполнены из отрезков цепей.
Недостатком взятого за прототип заграждения является низкая эффективность при стационарном развертывании относительно аварийно опасного для окружающей среды надводного объекта, связанного с добычей и хранением тяжелых фракций нефти, а также в штормовых условиях или ледовой обстановке.
Технической задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции защитного ограждения, обеспечивающего постоянную защиту опасного надводного объекта в условиях шторма или ледовой обстановки.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение эффективной постоянной экологической защиты аварийно опасного для окружающей среды надводного объекта.
Указанные результаты достигаются за счет того, что защитное ограждение экологически опасного надводного объекта включает быстро замыкаемое вокруг последнего боновое заграждение, содержащее подвижно соединяемые поплавки со снабженными утяжелителями юбками, при этом поплавки выполнены жесткими и оснащены увеличивающими их высоту над водой надувными элементами, утяжелители выполнены из труб, связанных трубопроводами с заглубленной на глубину не менее характерной для акватории длины волны (или около дна) системой перфорированных трубопроводов и дистанционно включаемыми располагаемыми на поплавках или специальных плавучестях устройствами подачи в них воздуха под давлением, превышающим гидростатическое около перфорированных трубопроводов.
Сущность настоящей полезной модели отражена на следующих рисунках:
- на Фиг.1 показан поперечный разрез защитного ограждения;
- на Фиг.2 приведен вид сверху защищаемого объекта с защитным ограждением.
Защитное ограждение экологически опасного надводного объекта содержит (фиг.1) жесткие поплавки 1 с юбками 2, снабженными утяжелителями 3 выполненными из труб, и увеличивающими высоту поплавков надувными элементами 4. Утяжелители 3 связаны трубопроводами 5 с заглубленной на глубину не менее характерной для акватории длины волны (или около дна) системой перфорированных трубопроводов 6 и дистанционно включаемыми устройствами 7 подачи в последние воздуха под давлением, превышающим гидростатическое около перфорированных трубопроводов. Устройства 7 снабжены воздухозаборниками 8. На фиг.1 также обозначены свободная поверхность воды 9, край ледового покрова 10, пятно нефтяного загрязнения 11, создаваемая с помощью перфорированных трубопроводов 6 пузырьковая завеса 12 и формируемые ею циркулярные течения воды 13. Поплавки 1 соединены между собой (фиг.2) подвижными соединениями 14 и зафиксированы относительно экологически опасного надводного объекта 15 с помощью тросов 16 и якорей 17, при этом часть поплавков имеет внешнюю жесткую раму 18, позволяющую обеспечивать быстрый доступ судов к объекту 15 (на фиг.2 показано 2 положения рамы 18 и прикрепленных к ней поплавков 1 - закрытое и открытое для прохода судна).
Защитное ограждение экологически опасного надводного объекта работает следующим образом.
При подготовке защитного ограждения к работе последнее монтируется вокруг экологически опасного надводного объекта 15 и фиксируется относительно него с помощью тросов 16 и якорей 17. Проверяется герметичность соединений трубопроводов 5 с утяжелителями 3 и системой перфорированных трубопроводов 6. Проверяется работоспособность устройств подачи сжатого воздуха 7. Ограждение готово к работе.
При возникновении опасности загрязнения дистанционно включаются устройства подачи сжатого воздуха 7, начиная нагнетать воздух под давлением через воздухозаборники 8 в трубопроводы 5 и систему перфорированных трубопроводов 6. При этом давление подаваемого воздуха должно быть больше, чем гидростатическое давление возле системы перфорированных трубопроводов 6. Тогда воздух, проходя через отверстия перфорированных трубопроводов 6, будет дробиться на мелкие пузырьки, которые, всплывая на поверхность воды, будут создавать пузырьковую завесу 12 и формировать циркулярные течения воды 13. Пузырьковая завеса 12 и циркулярные течения воды 13 способствуют тому, что:
- пятно нефтяного загрязнения 11 локализуется внутри защитного ограждения;
- внутри защитного ограждения формируется область спокойной воды, так как заграждение выступает как волнолом, что позволяет проводить сбор загрязнения в благоприятных условиях;
- на поверхности воды 9 рядом с заграждением создается область с температурой, равной температуре воды на глубине нахождения системы перфорированных трубопроводов 6, что позволяет исключить наличие в воде шуги, серьезно осложняющей сбор загрязнения.
Увеличивающие высоту поплавков надувные элементы 4 и юбки 2 способствуют задержке нефтяного загрязнения 11 в случае возникновения неисправностей в работе ограждения. При необходимости прохода к объекту 15 судна, часть поплавков, смонтированная на жесткой раме 18, может быть развернута относительно ограждения на угол, обеспечивающий свободный проход.
Кроме локализации нефтяных загрязнений, ограждение может использоваться как стационарный волнолом для защиты объекта 15 в условиях шторма, а также для создания вокруг объекта 15 зоны, свободной от льда.
Таким образом, предлагаемое защитное ограждение экологически опасного надводного объекта позволяет решить поставленную техническую задачу разработки конструкции защитного ограждения, обеспечивающего постоянную защиту опасного надводного объекта в условиях шторма или ледовой обстановки.