ПЛАВАЮЩЕЕ ГИБКОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ И УЛАВЛИВАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМОВ

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды и может быть использована для локализации и сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности открытых водоемов.
В настоящее время широко известны сорбирующие салфетки, изготовленные из нескольких слоев сорбирующей ткани, применяемые для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов. Такие салфетки крепят к ручке, с помощью которой перемещают салфетку по поверхности воды.
Салфетка пропитывается нефтепродуктами, а затем отжимается в специальных устройствах сбора нефти (ТУ 8026-025-40443658-2005 ООО «ЭКОсервис-НЕФТЕГАЗ».
Существенным недостатком сорбирующих салфеток является малая зона действия, т.к. манипуляция салфетками возможна только в пределах досягаемости рук оператора.
Известно выполнение сплошной экранирующей полосы из упрочненного гибкого материала для ограждения плавающих нефтепродуктов (пат. России №2080437, кл. Е 02 В 15/06, опубл. 27.05.97 г.).
Недостатком известной конструкции является малая удельная поверхность сорбирующей части.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является боновое заграждение, разработанное ООО «ЭКОсервис-НЕФТЕГАЗ» (ТУ-2291-004-40443658-2002 г.)
Известное плавающее заграждение состоит из сорбирующего элемента выполненного в виде цилиндра, в центральной части которого расположен поплавковый материал, охваченный сорбирующим материалом. Сорбирующий элемент покрыт сетчатой оболочкой, что вместе образует рабочую поверхность.
Заграждение снабжено тросовыми петлями для соединения с передвижными средствами. За счет использования тросов боновое заграждение перемещается по поверхности водоема и собирает нефтепродукты.
После сбора нефтепродуктов сорбирующие боны регенерируются на специальных валковых отжимных устройствах.
Существенным недостатком использования цилиндрической сорбирующей поверхности является то, что для полного использования поверхности такого бона, его необходимо поворачивать на 180° градусов, что усложняет технологию его использования.
Кроме того, площадь сорбирующей поверхности бона мала, а при наличии течения происходит унос загрязнителей, вследствие образования
вертикальных турбулентных потоков, обусловленных цилиндрической формой бона.
Другим немаловажным недостатком цилиндрических сорбирующих бонов является трудность полного отжима на валковых устройствах вследствие цилиндрической формы поплавка, т.е. при отжиме по бокам бона образуются («мертвые») не отжимные зоны.
Целью предлагаемой полезной модели является создание плавающего гибкого заграждения для высокоэффективного сбора нефти с поверхности водоемов.
Указанная цель достигается тем, что плавучее гибкое заграждение для локализации и улавливания нефтепродуктов с поверхности водоемов, содержащее сорбирующий элемент, выполненный из поплавкового материала, заключенного в многослойный сорбирующий материал, образующий рабочую поверхность гибкого заграждения, а также элементы крепления к передвижным средствам, согласно предлагаемой полезной модели сорбирующий элемент выполнен в виде двух, переплетенных между собой, под углом 90° и скрепленных друг с другом двухслойных лент из сорбирующего материала, образующих при растяжении трехгранную объемную многосекционную конструкцию.
В плавучем гибком заграждении поплавковый материал, в виде квадрата со стороной 0,6-0,8 мм от ширины ленты и толщиной 2 мм, расположен по длине ленты, между ее слоями.
Плавучее гибкое заграждение представлено фигурами 1, 2, 3.
На фигуре 1 представлены ленты из сорбирующего материала с поплавками, наложенные друг на друга под углом 90°.
На фигуре 2 представлен макет растянутых двухслойных лент с креплениями для тросов.
На фигуре 3 представлен опытный образец сорбирующего элемента.
Предлагаемое плавучее гибкое заграждение изготавливается и работает следующим образом.
Изготавливаются четыре ленты из сорбирующего материала, длина и ширина ленты выбирается от условий применения (размер водоема, средство перемещения, толщина слоя нефтепродуктов.
Между двумя изготовленными лентами 1 и 2 раскладываются поплавки, выполненные в виде квадратов из вспененного полиэтилена (изолана и др.).
Размер стороны квадрата 3 составляет 0,6-0,8 от ширины ленты, а толщина квадрата равна 2 мм. После чего ленты по периметру скрепляются любым известным способом (склейка, прошивка нитками, специальные скрепки). В данном случае, швы обозначены поз.4.
Таким образом, изготавливается две ленты, внутри которых расположены поплавки 3.
Концы лент накладываются друг на друга по размеру квадрата поз.5, под углом 90° и скрепляются. Далее по сформированному квадрату ленты переплетают между собой, складывая то одну, то другую.
В результате такого складывания получается многослойная конструкция типа «гармошка», сечением которой является квадрат.
При растяжении «гармошки» получают трехгранную объемную многосекционную конструкцию, каждая секция 6 которой представляет отдельную углубленную ячейку из гидрофобного материала.
Посредством петель 7 и тросов 8 полученное гибкое заграждение прикрепляют к плавучему средству, которое направляют на место разлившихся нефтепродуктов.
При движении гибкого заграждения нефть попадает в его углубленные ячейки, концентрируется и сорбируется.
Заявителем были проведены опытные испытания по сбору нефтепродуктов с поверхности водоема с применением предлагаемого плавучего гибкого заграждения, представленного на фиг.3.
Результаты испытаний позволили выбрать размерность параметров поплавкого материала, обоснования которых приведены ниже.
Размер стороны квадрата поплавка 3 находится в пределах 0,6-0,8 от ширины ленты из сорбирующего материала.
Если стороны квадрата меньше 0,6 ширины ленты, то ватерлиния будет выше продольной центральной оси плавучего заграждения, вследствие чего уменьшится эффективность сбора нефтепродуктов.
Увеличение стороны квадрата, более 0,8 от ширины ленты, приведет к расположению ватерлинии ниже центральной оси плавучего заграждения, что также приведет к снижению эффективности сбора нефтепродуктов. Толщина поплавка составляет 2 мм, т.к. при меньшей толщине конструкция плавучего заграждения будет погружаться в воду ниже центральной оси и она будет постепенно тонуть, ватерлиния будет выше центральной оси заграждения.
Если толщина поплавка превысит размер более 2-х мм, то конструкция плавучего заграждения будет выше ватерлинии, большая его часть расположена под водой, что также снижает эффективность сбора нефтепродуктов.
Благодаря использованию предлагаемого плавающего гибкого заграждения с углубленными объемными ячейками для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов увеличивается длина ватерлиний в 2 раза, что повышает эффективность сбора нефтепродуктов с поверхности воды.
Кроме того, сорбирующий гибкий элемент при движении по поверхности воды, вращается вокруг горизонтальной оси по принципу мельничного колеса и захватывает нефть по всему периметру боковой ячеистой поверхности, обеспечивая тем самым высокую эффективность сбора нефти за счет полного использования поверхностного и углубленного объема.
При отжиме на вальцах сорбирующий элемент складывается и приобретает плоскую форму что обеспечивает полноту отжатия загрязнения.
В целом сорбирующий гибкий элемент прост в изготовлении, не требует дорогостоящих материалов и специального технологического оборудования.