АВТОНОМНОЕ ВОЛНОВОЕ НЕФТЕСБОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство относится к гидротехнике и может быть использовано в рыбном хозяйстве, при водоснабжении прибрежных населенных пунктов пресной водой и предназначено для сбора загрязнения с поверхности водоема, в частности для сбора нефти.
Известно устройство-скиммер (устройство Рейнверфта), представляющее собой плавучую, погруженную в воду воронку, из которой насосом откачивается верхний слой воды с находящейся на ее поверхности нефтяной пленкой [1].
Недостатком этого устройства является сложность конструкции и неспособность работать при волнении водоема.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для сбора нефтяного загрязнений с поверхности водоемов использующее энергию волн. Это устройство представляет собой подвешанный резервуар с кольцевым ограничительным элементом в его верхнем конце, служащим посадочным местом для плавучего клапана с выпуклой верхней поверхностью (в форме шара или полусферы), причем нижний конец резервуара может быть заужен для присоединения груза, рукава или шланга, вокруг верхней части резервуара размещается поплавковый пояс [2].
Недостатками прототипа является низкая производительность, отсутствие систем контроля за заполнением резервуара нефтяными загрязнениями и сложность удаления из резервуара нефтяных загрязнений.
Целью полезной модели является увеличение производительности, определение точного времени заполнения резервуара нефтяным загрязнением, повышение надежности и упрощение работы устройства.
Указанная цель достигается тем, что устройство состоит из шести резервуаров, с кольцевыми ограничительными элементами в его верхних концах, служащими посадочными местами для плавучих клапанов с выпуклыми верхними поверхностями, вокруг верхних частей резервуаров размещается общее поплавковое основание, на котором по длине между резервуарами расположена магистральная трубка имеющая заглушку на каждом из концов, а из каждого плавучего клапана выходит эвакуационная трубка соединенная герметично с магистральной трубкой, внутри каждого из резервуаров имеются датчики контроля наполнения нефтяными загрязнениями и датчики контроля очистки резервуара от нефтяных загрязнений.
Предлагаемая модель представлена на Фиг.1. Она представляет собой резервуары 1, кольцевые ограничительные элементы 2, обратные клапаны 3, общее поплавковое основание 4, эвакуационные трубки 5, муфты 6, магистральную трубку 7, заглушки 8, датчики контроля наполнения 9 и датчики контроля очистки 10 резервуаров 1 от нефтяных загрязнений, крепежные приспособления 11.
Настоящее устройство работает следующим образом. При попадании устройства в воду в место разлива нефтяного загрязнения, верхняя часть резервуаров 1 погружается под воду, обратные клапаны 3 «прижимаются» к кольцевым ограничительным элементам 2 и закрывают резервуары 1. Нефтяная пленка, разрушенная при установке устройства, восстанавливает свою целостность - «смыкается» над резервуарами 1. Когда верхняя часть резервуаров 1 оказывается над поверхностью водоема, обратные клапаны 3 под действием силы тяжести «отходит» от кольцевых ограничительных элементов 2 открываются и вода с нефтяным загрязнением поступает в резервуары 1. Более легкая нефть оказывается в верхней части резервуаров 1 под клапанами 3, а более тяжелая вода выливается через нижние концы резервуаров 1. Когда верхние части резервуаров 1 вновь оказываются под водой, клапаны 3 опять прижимаются к кольцевым ограничительным элементам 2 и закрывают отверстие резервуаров 1, не давая возможности более легкой нефти вылиться из резервуаров 1. Нефтяная пленка над резервуарами вновь смыкается. При следующем подъеме верхней части резервуаров 1 над поверхностью воды, клапаны 3 открываются и нефтяные загрязнения вновь поступает в резервуары 1 и накапливаются в его верхней части под клапанами 3, а поступившая с поверхности вода выливается через нижние концы резервуаров 1.
При многократном пересечении уреза воды вверх-вниз в резервуарах 1 накапливается нефтяное загрязнение. Когда нефтяное загрязнение доходит до датчика 9 отсылается сообщение о необходимости откачивания нефтяного загрязнения. После того, как резервуар 1 очищается и уровень нефтяного загрязнения доходит до уровня датчика 10 отсылается сообщение об очистке резервуара 1 от нефтяного загрязнения.
Наличие в устройстве нового элемента в виде системы удаления нефтяных загрязнений из резервуара в виде: эвакуационных гибких трубок 5, муфт 6, магистральной трубки 7, заглушек 8 позволит при накопление нефтяных загрязнений в резервуарах просто и беспрепятственно удалить нефтяные загрязнения из резервуаров путем открытия магистральной трубки 7 в виде удаления одной из заглушек 8 и откачки его насосом в специальную емкость. По окончании работы устройство может быть перенесено в другое место работы.
Наличие в устройстве общего поплавкового основания 4 позволит:
- получить возможность автономной работы (в открытом водоеме);
- получить возможность работы без строп и грузовой лебедки;
- получить возможность сохранить людские ресурсы;
- получить возможность сохранения механического оборудования.
- получить возможность сэкономить финансовые ресурсы.
Наличие в устройстве в каждом из резервуаров 1 датчиков контроля наполнения 9 и датчиков контроля очистки 10 позволит с точностью до секунды определять время заполнения резервуаров 1 нефтяным загрязнением и время очистки резервуаров 1 от нефтяного загрязнения.
Наличие в устройстве крепежных приспособлений 11 позволит удобно и беспрепятственно опускать устройство на воду с помощью грузового крана:
- с причала,
- с борта судна,
- с вертолета
Автономное волновое нефтесборочное устройство для сбора загрязнений с поверхности водоемов может быть использовано для сбора нефтяных загрязнений, как в местах их постоянного поступления в водоем (в портах, нефтебазах), так и для сбора на открытых акваториях. Наряду с нефтяным загрязнением устройство может собирать с поверхности водоема плавучий мусор. Устройство может также собрать с поверхности водоема сорбент, рассыпанный в воду для сбора нефти.
1. Нильсон-Смит. «Нефть и экология моря». Изд-во Прогресс. М. 1977.
2. Шалагинов А.А., Грачев И.М., Пшеничный Б.П., Патент №81970, E02B 15/04, 2006.01.