УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ

Настоящая полезная модель относится к области охраны окружающей среды и может быть использована для отделения нефти и нефтепродуктов от смеси ледяных блоков, в том числе шуги и битого льда, и воды.
Нефтеразливы особенно опасны на водных территориях, так как нефтепродукты быстро распространяются по водной поверхности и занимают большие площади. Чтобы свести возможный экологический вред к минимуму, меры по реагированию на такие разливы следует принимать в кратчайший срок. Технологии ликвидации разлива должны обеспечивать безопасность персонала, качественную зачистку территории и практическую выполнимость операций.
Для ликвидации разливов нефти и защиты побережий обычно применяют механический сбор (использование боновых заграждений и скиммеров), сжигание на месте, применение диспергентов, естественное выветривание нефтепродуктов (ограничивается мониторингом состояния разлива).
Анализ технологий ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов и методов защиты прибрежных районов показал:
- оптимальным и наиболее безопасным способом в условиях открытой воды является использование боновых заграждений и скиммеров;
- сжигание на месте не соответствует требованиям российского законодательства, которое содержит ряд ограничений использования открытого огня;
- диспергенты, сертифицированные для использования в России на сегодняшний день, неэффективны в холодных водах. Кроме того, четкий алгоритм вовлечения диспергентов в операции ликвидации разливов нефти законодательно не установлен.
Несмотря на активизацию деятельности по добычи нефти в арктических регионах, в основном в морских акваториях Северного Ледовитого океана, до настоящего времени не существует достаточно надежных способов и устройств для сбора разливов нефти и нефтепродуктов в ледяных условиях, которые бы еще и расчищали пространство от смеси ледяных блоков, в том числе шуги и битого льда, и воды.
Известно устройство для удаления нефтепродуктов. Устройство содержит пороговый скиммер, установленный на поддерживающих поплавках, вакуумируемую емкость для сбора нефтепродуктов, контур рециркуляции очищаемой воды, в состав которого входит всасывающий трубопровод, соединенный с насосом рециркуляции, регулятор давления воздуха, к которому подсоединен шланг, связанный с поддерживающими поплавками через трехкамерные регуляторы уровня погружения, размещенные на поплавках (RU 2372444, Е02В 15/04, опубл. 10.11.2009 г.). Однако конструкция не обеспечивает качественную очистку ограниченной водной поверхности.
Наиболее близким по технической сущности является способ и устройство для отделения нефти от смеси ледяных блоков и воды, для реализации которого осуществляют принудительную подачу ледяных блоков под воду вдоль поверхности корпуса, прикрепленного к судну, во время движения судна вперед, а нефть отделяют от ледяных блоков с помощью вибрации плоской поверхности корпуса назад и вперед относительно ледяных блоков. Устройство содержит корпус с сеткой, внутри которого установлен узел нефтесборщика (RU 2232845, Е02В 15/04, опубл. 20.07.2004 г).
Но известная конструкция не обладает ни оперативностью, ни эффективностью, ни маневренностью при отделении ледяных блоков.
Проблема, на решение которой направлено устройство, заключается в оперативности и качественной ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов, в сборе нефти и нефтепродуктов, именно, в ледяных условиях.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение эффективности работы за счет увеличения маневренности и возможности оперативно создавать расчищенное пространство от смеси ледяных блоков, шуги и воды вокруг нефтесборщика, что обеспечивает более эффективную очистку водной поверхности от нефти или нефтепродуктов.
Для достижения технического результата в устройстве для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в ледовых условиях, состоящем из корпуса с сеткой, внутри которого расположен узел нефтесборщика, корпус состоит из центральной и двух боковых секций, симметрично расположенных по обе стороны от центральной секции, причем несущие центральной и боковых секций выполнены в виде верхних, нижних, боковых и центральных металлических направляющих, между которыми установлены сетки с размерами ячеек не менее 3×3 см и не более 10×10 см, при этом в продольном сечении корпус представляет собой равнобедренный треугольник, углы у основания которого составляют от 10° до 40° и соответствуют углу наклона боковых секций, а в центральной секции верхние, центральные и боковые направляющие образуют с сеткой полость, в которой закреплен узел нефтесборщика, причем нижняя направляющая центральной секции, являющаяся соединением боковых секций, представляет собой ударную вершину, при этом, по периметру корпуса на верхних направляющих установлены элементы крепления.
При этом узел нефтесборщика закреплен в центральной секции корпуса элементами крепления.
А элементы крепления на верхних направляющих корпуса выполнены в виде монтажных колец.
Причем сетки выполнены из металла, а, возможно, из инертного композитного материала.
Устройство для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в ледовых условиях поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид, на фиг. 2 - фронтальная проекция устройства, на фиг. 3 - вид сверху, на фиг. 4 - вид сбоку.
Устройство для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в ледовых условиях состоит из корпуса 1, внутри которого расположен узел нефтесборщика 2. Корпус образован несущими в виде металлических верхних, нижних, боковых и центральных направляющих 3, между которыми закреплены сетки 4. Причем корпус 1 состоит из симметрично расположенных соединенных объемных секций, где центральная секция 5 и боковые секции 6. На верхних направляющих 3 выполнены элементы крепления корпуса 7. При этом поверхности боковых секций 6 при соединении образуют ударную вершину 8. Узел нефтесборщика 2 закреплен в центральной секции 5 корпуса 1 элементами крепления 9. Самих нефтесборщиков может быть несколько.
Устройство для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в ледовых условиях работает следующим образом.
На борту судна (не показано) или на берегу у причала (не показано) устройство при помощи грузоподъемника (не показан) опускается в пятно загрязнения на уровень (до ватерлинии), необходимый для работы устройства.
За счет вертикального вхождения устройства в воду, происходит отделение битого льда, смеси ледяных блоков, шуги и воды от нефтеводяной смеси. Для эффективной работы узла нефтесборщика 2 устройства необходимо создание постоянного направленного потока к нему. Ледяные блоки и битый лед вместе с нефтеводяной смесью направляется к сеткам 4, при этом ледяные блоки и битый лед уходят под сетки 4 за счет потока, а нефтеводяная смесь проходит сетки 4 и подходит к узлу нефтесборщика 2. Данный поток может создаваться при движении судна в прямом и обратном направлении, а также при помощи водного потока от ходовых винтов других судов или пожарных стволов. Наклонная двусторонне - симметричная конструкция боковых секций 6 устройства обеспечивает сбор нефтеводяной смеси при движении в прямом и обратном направлении.
Выполнение несущих в виде металлических направляющих 3 позволяет создать с одной стороны жесткую многосекционную конструкцию, а с другой стороны более легкую по сравнению с выполнением корпуса цельным. А расположение по периметру корпуса 1 на верхних направляющих элементов крепления повышает надежность крепления к судну или причалу, или грузоподъемному устройству, что приводит к повышению эффективности работы в целом.
При этом размер ячеек сеток 4, расположенных между направляющими 3, не менее 3×3 см и не более 10×10 см, установлен авторами экспериментально и связан с размерами ледяных блоков и битого льда, которые необходимо задержать для более эффективной работы узла нефтесборщика 2.
Кроме того, углы у основания равнобедренного треугольника, который представляет собой продольное сечение корпуса 1, должны быть от 10° до 40° и соответствуют наклону боковых секций 6, также выбраны экспериментально для беспрепятственного захода кусков льда под корпус 1 (притапливание). Уменьшение угла ведет к увеличению длины и массы в целом конструкции устройства, поэтому выбранный интервал углов является оптимальным по соотношению эффективность работы/масса устройства.
Устройство за счет того, что нижняя направляющая центральной секции 5, являющаяся соединением боковых секций 6 представляет собой ударную вершину 8, облегчает вхождение всей конструкции в смесь ледяных блоков и льда, и сбалансировано по центру.
Все вышесказанное приводит к повышению эффективности работы устройства для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в ледовых условиях.
Для повышения балансировки устройства во время его работы узел нефтесборщика 2 закреплен центральной секции 5 корпуса элементами крепления 9.
Для повышения надежности элементы крепления 7 на верхних направляющих выполнены в виде монтажных колец.
В зависимости от условий эксплуатации сетки выполнены из металла или из инертного композитного материала, что в свою очередь приводит к повышению балансировки и экологичности, в целом.
Предлагаемая конструкция наиболее эффективна для использования с легкими нефтесборными системами (например, барабанными скиммерами), предназначенными для сбора легких нефтепродуктов (дизельное топливо).
Таким образом, устройство маневрено, сбалансировано, позволяет оперативно создавать расчищенное пространство от смеси ледяных блоков, шуги и воды вокруг узла нефтесборщика, обеспечивает более эффективную очистку водной поверхности от нефти или нефтепродуктов, что приводит к повышению эффективности работы.