УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ШУГИ

Полезная модель относится к устройствам для отвода шуги и может быть использована при проведении мероприятий по локализации разливов нефти на реках в период движение шуги на поверхности и внутри водного потока.
Шуга представляет собой всплывший на поверхность или занесенный вглубь потока внутриводный лед в виде комьев, ковров, венков и подледных скоплений.
Проблемой локализации разлива нефти на открытой воде при наличии шуги и рыхлых скоплений в переходном агрегатном состоянии воды является защита летних боновых заграждений, устанавливаемых для локализации разливов нефти, от шуги, нагрузка от которой вызывает их повреждения.
Конструкция летних боновых заграждений не рассчитана на работу в таких условиях, поэтому для успешной локализации нефти в данный период необходимо защитить их от шуги и снежуры.
Из уровня техники известно устройство защиты водозаборов от попадания шуги по патенту на изобретение RU 2182619 C1 (опубл. 20.05.2002, МПК: E02B 5/08, E02B 9/04), которое принято за прототип.
Устройство содержит объемную фильтрующую кассету, состоящую из металлической прямоугольной контурной рамы с пазами на внутренней стороне, в которую плотно установлены водопроницаемые фильтрующие пластмассовые трубы. Объемная фильтрующая кассета размещена в направляющей пазовой конструкции входного окна затопленного водоприемного оголовка водозабора.
Недостатками указанного устройства является необходимость стационарной установки, невозможность применения без дополнительных монтажных опор, что требует больших затрат времени.
Задача полезной модели - разработка простого по конструкции устройства для задержания шуги, устанавливаемого перед летними боновыми заграждениями выше по течению реки от рубежа локализации разливов нефти.
Технический результат заключается в создании оперативно устанавливаемого переносного устройства для защиты от шуги.
Задача решается, а указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для отвода шуги содержит поплавок, выполненный из герметично заглушенной металлической трубы; крепежные петли, установленные на торцах поплавка; направляющий лоток, приваренный к поплавку; удерживающую сетку, по краям упрочненную контурной полосой и приваренную ко всей ширине к нижней образующей поплавка; балласт, соединенный сваркой с удерживающей сеткой и контурными полосами; при этом поплавок обеспечивает устройству положительную плавучесть, а балласт - вертикальную устойчивость.
Кроме того, указанный технический результат достигается в частных случаях реализации полезной модели за счет того, что:
- поплавок, выполненный из металлической трубы DN 200 длиной 10 метров и толщиной 2 мм, обеспечивает устройству плавучесть, при которой не более 35% объема поплавка погружено в воду;
- балласт, выполненный из металлической трубы DN 25 толщиной 2 мм и длиной 10 метров, заполнен бетоном;
- удерживающая сетка высотой 10 см, изготовленная из кованой стали, имеет ячеистую структуру с сечением ячейки 3×3 см;
- в качестве средства крепления могут быть использованы тросы и береговые якоря.
На фиг. 1 показан общий вид устройства для отвода шуги; на фиг. 2 - вид с боку; на фиг. 3 - разрез А-А; на фиг. 4 - разрез Б-Б.
На фиг. 1, 2, 3 и 4 позициями обозначены:
1 - направляющий лоток;
2 - крепежная петля;
3 - поплавок;
4 - удерживающая сетка;
5 - балласт;
6 - контурная полоса.
Устройство для отвода шуги состоит из направляющего лотка 1, выполненного из ударопрочного материала, например, продольно разрезанного отрезка стальной трубы.
Направляющий лоток 1 приварен к поплавку 3, представляющий собой герметично заглушенную металлическую трубу. В частном случае труба имеет диаметр 200 мм (DN 200), толщину 2 мм и длину 10 метров. Поплавок обеспечивают устройству положительную плавучесть таким образом, чтобы не более 35% его объема было погружено в воду.
К торцам поплавка 3 приварены крепежные петли 2 для крепления устройства к берегу с помощью тросов.
К нижней образующей поплавка по всей его ширине приварена удерживающая сетка 4 ячеистой формы, выполненная из устойчивого к растяжению и разрыву материала (например, кованой стали). Края удерживающей стенки 4 упрочнены контурной полосой 6, выполненной из стали.
В частном случае, высота сетки 4 составляет 10 см, сечение ячейки - 3×3 см (чем больше сечение сетки, тем меньше нагрузка от воды и больше пропускаемой шуги).
С удерживающей сеткой 4 и контурными полосами 6 с помощью сварки соединен балласт 5.
Балласт 5 обеспечивает вертикальную устойчивость устройства. Его масса выбирается в зависимости от сочетания следующих параметров: скорость течения реки, угол установки устройства по отношению к направлению течения реки, сечение троса, геометрические размеры устройства, плотность шуги, производительность извлечения шуги с поверхности воды.
3
3
При исходных данных параметров, характерных для типичного применения предлагаемой полезной модели (на реке Хор на Дальнем Востоке России, в районе имени Лазо Хабаровского края): скорость течения - 1,7 м/с; угол установки - 16°; сечение троса - 15 мм; плотность шуги - 950 кг/м, производительность извлечения шуги, обеспечивающая остаточный объем в пределах поверхности удерживающей сетки не более 4,3 м - масса балласта должна быть не менее 120 кг.
Для выполнения этого условия балласт 5 изготовлен из металлической трубы, заполненной бетоном, труба имеет диаметр 25 мм (DN 25) толщину 2 мм и длину 10 метров.
Устройство для отвода шуги крепится тросами к береговым якорям.
Заявленное устройство для отвода шуги работает следующим образом.
Устройство доставляется на берег реки. На обоих берегах реки с помощью береговых якорей через петли 2 устройство жестко крепится к берегу. Балласт 5 обеспечивает погруженное состояние устройства. Направляющий лоток 1 и удерживающая сетка 4 за счет расположения устройства под острым углом к течению реки направляют поступающую шугу к берегу, где последняя извлекается специализированной техникой. Для увеличения площади задержания шуги могут использоваться несколько устройств, соединенных между собой с помощью крепежных петель 2.
При необходимости, устройство отсоединяется от береговых якорей и оперативно перемещается в любое место речной поверхности.
Опытный образец устройства для задержания шуги спроектирован и изготовлен в ООО «Транснефть - Дальний Восток». Его испытания показали необходимую мобильность при локализации разлива нефти по технологии для летнего периода в период движения шуги на поверхности и внутри водного потока.
В заявленной полезной модели реализовано оперативно устанавливаемое переносное устройство для отвода шуги, предназначенное для подготовки к проведению мероприятий по локализации разливов нефти. Устройство может быть в короткие сроки установлено перед летними боновыми заграждениями выше по течению реки от рубежа локализации разливов нефти, что позволяет беспрепятственно проводить работы по ликвидации аварийной ситуации.