БОНОВОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, а именно -к средствам локализации и предотвращения распространения нефти, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ в проточных и непроточных водоемах.
Известно аналогичное решение Боновое заграждение для сбора нефти с поверхности воды, включающее секции из эластичного материала, каждая секция содержит поплавок, соединенную с поплавком среднюю часть (см. например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 1361244, МПК 4 Е02В 15/04, дата публикации 23.12.1987).
Недостатком аналога является недостаточная поперечная жесткость конструкции.
Ближайшим аналогом является боновое заграждение, содержащее герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений секции с цилиндрическими поплавками в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку с юбкой, при этом по верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы, причем на нижнем тросе закреплены пригрузы, (см. например, описание полезной модели к патенту RU 106263, МПК Е02В 15/06, дата публикации 10.07.2011).
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная вертикальная устойчивость в проточных водоемах со скоростями течения до 3 м/с и непроточных водоемах с высотой волны до 0,5 м.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании бонового заграждения для локализации разлитых на поверхности воды нефти или нефтепродуктов в проточных водоемах при скоростях течения до 3 м/с и непроточных водоемах с высотой волны до 0,5 м.
Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости бонового заграждения.
Боновое заграждение по первому варианту содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений секции с цилиндрическими поплавками в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку с юбкой, при этом по верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы, причем на нижнем тросе закреплены пригрузы, и отличается от ближайшего аналога тем, что каждый валик из вспененного полиэтилена герметизирован дополнительной полиэтиленовой оболочкой, а пригрузы выполнены из чугуна.
Боновое заграждение по второму варианту содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений секции с цилиндрическими поплавками в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку с юбкой, при этом по верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы, причем на нижнем тросе закреплены пригрузы, отличается от ближайшего аналога тем, что снабжено пластинами из стеклотекстолита, вваренными вертикально в оболочку в межпоплавковых зонах каждой секции.
Сущность полезной модели поясняется изображениями, где на:
фиг.1 - вид спереди секции бонового заграждения (1 вариант);
фиг.2 - вид в сечении замкового соединения первого исполнения;
фиг.3 - вид в сечении замкового соединения второго исполнения;
фиг.4 - вид спереди секции бонового заграждения (2 вариант);
фиг.5 - таблица с техническими характеристиками секций.
Ниже, на конкретных, но не единственных возможных примерах исполнения конструкции бонового заграждения, приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с достижением вышеуказанного технического результата.
Боновое заграждение в первом варианте выполнения содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений 7 секции с цилиндрическими поплавками 2 в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку 1 с юбкой 4. По верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы 3 и 5 в специальных карманах тканевой оболочки 1. На нижнем тросе 5 закреплены пригрузы 6 (фиг.1). Каждый валик из вспененного полиэтилена герметизирован дополнительной полиэтиленовой оболочкой. Пригрузы 6 выполнены из чугуна.
Пригрузы 6 могут быть покрыты искробезопасным полимерным покрытием.
Процесс получения полимерного покрытия на пригрузы 6 может быть осуществлен согласно техническим условиям "Покрытия порошковые полимерные. ТУ 2243-002-48591157-99. Технические условия".
Покрытие, полученное по указанной технологии, может иметь толщину 200-400 мкм, микротвердость не менее 9 ГПа, адгезию не менее трех баллов по шкале гибкости и маслобензостойкость не менее 11000 часов. Такое покрытие является оптимальным с точки зрения его износостойкости и искробезопасности, что особо важно при работе с пожаровзрывоопасными жидкостями. Для нанесения порошкового полимерного покрытия может быть использована установка для трибостатического нанесения порошковых полимерных материалов (см. например, описание изобретения RU 2170911, МПК G01F 19/00, G01F 25/00, дата публикации 07.09.2000).
По нижнему краю юбки 4 могут быть установлены люверсы для присоединения дополнительных якорных систем.
Боновое заграждение во втором варианте выполнения содержит герметично соединенные между собой при помощи Z-образных замковых соединений 7 секции с цилиндрическими поплавками 2 в виде валиков из вспененного полиэтилена, вставленных в тканевую оболочку 1 с юбкой 4. По верхнему и нижнему краям каждой секции проложены оцинкованные тросы 3 и 5 в специальных карманах тканевой оболочки 1. На нижнем тросе 5 закреплены пригрузы 6. Секции бонового заграждения снабжены пластинами 8 из стеклотекстолита, вваренными вертикально в оболочку 1 в межпоплавковых зонах каждой секции (фиг.4).
По нижнему краю юбки 4 могут быть установлены люверсы для присоединения дополнительных якорных систем.
Каждую секцию бонового заграждения 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.
Тканевая оболочка 1 стандартной секции выполнена, как правило, из поливинилхлоридного материала. Технологические швы секции выполнены методом тепловой сварки. Возможно применение любых других стойких к нефти и нефтепродуктам тканей.
В таблице приведены основные габариты и технические данные четырех возможных исполнений одной секции бонового заграждения (фиг.5).
Чугунные пригрузы 6 крепятся на нижний трос 5 попарно тремя болтами с погружением головки болта. Для троса 5 в пригрузах 6 имеется продольные проточки.
Соседние секции бонового заграждения соединяют между собой 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 9 (фиг.2, 3). При установке бонов на реках с высокой скоростью течения (более 1,5 м/с) посредством этих же пальцев к замку может крепиться отклоняющее крыло.
Выполнение поплавков 2 в виде заключенных в оболочку (поплавковая камера) валиков из вспененного полиэтилена герметизированных дополнительной полиэтиленовой оболочкой исключает выход устройства из строя в результате возможного повреждения оболочки.
За счет размещения силовых элементов - верхнего троса 3, нижнего троса 5, выдерживающих большую продольную нагрузку в надводной и подводной части бонового заграждения, стеклотекстолитовой пластины 8 и чугунных пригрузов 6 в подводной части, повышается устойчивость всей конструкции бонового заграждения, что позволяет применять его при скоростях течения реки до 3 м/с. и волн высотой до 0,5 м.
Таблица
Технические характеристики возможных исполнений боновых заграждений
ПАРАМЕТРЫ
Ед. изм.
Значения
Длина секции (L)
м
10
10
10
10
Высота
- общая (h)
мм
300±8
500±11
450±10
700±12
- надводная (h1)
100±6
200±7
200±7
300±8
- подводная (h2)
200±7
300±8
250±8
400±10
Диаметр поплавкового элемента (D)
мм
110±5
190±7
190±7
280±8
Вес одной секции (10 п.м.) не более
кг
25
53
52
65
Объем 100 п.м. боновых заграждений в транспортном положении, не более
м<sup>3</sup>
2,0
4,5
4,2
6,5
Допустимая нагрузка на одну секцию при продольном натяжении, не менее
кН
50
50
50
50
Верхнее натяжение (стальной трос), диаметр, (d)
мм
6,9
6,9
6,9
6,9
Нижнее натяжение (стальной трос), диаметр, (d)
мм
6,9
6,9
6,9
6,9
Допустимая высота волны
м
0,3
0,3
0,5
0,5
Максимальная скорость течения до,
м/с
1,0
1,0
3
2,0
Допустимая скорость ветра
м/с
15
15
15
15
Фиг.5