Установка с автоматическим управлением улавливания нефти на поверхности водоемов с проточной водой

 

Использование: в области охраны окружающей среды, а именно для защиты водоемов с проточной водой от загрязнения нефтью. Сущность изобретения: в установке с автоматическим управлением улавливания нефти на поверхности водоемов с проточной водой, содержащей водопропускное устройство с размещенным в нем ограждающим от разлива нефти приспособлением, электронную систему обнаружения пленки нефти на поверхности воды, имеющую импульсный датчик, установленный вверх по течению перед ограждающим от разлива нефти приспособлением, и сообщенную с исполнительным механизмом, согласно изобретению ограждающее от разлива нефти приспособление выполнено в виде подвижного затвора-щита, имеющего сквозные каналы и патрубки, соединяющие полости сквозных каналов с атмосферой, и связанного с исполнительным механизмом. Установка снабжена накопителем нефти, сообщенным с потоком воды перед водопропускным устройством и выполненным в виде замкнутой емкости или отводного канала, на выходе которого расположено плавающее заграждение, предотвращающее проход глобул нефти под ним, причем оно выполнено в виде бонов или затвора, аналогичного по конструкции затвору-щиту водопропускного устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается защиты водных объектов от загрязнения нефтью и может быть использовано для улавливания нефти непосредственно на поверхности водоемов с проточной водой.

Известно использование в качестве стационарного заграждения дамбы с водоспускником, насыпанной поперек русла реки [1] В случае утечки нефти из трубопровода, проложенного под или над водой, загрязненная вода задерживается возле дамбы, чистая вода (нижний слой) протекает через водоспускник дамбы в реку. Собирающаяся перед дамбой нефть откачивается с поверхности воды. Известное заграждение является стационарным нетранспортабельным, сооружение и ремонт дамбы требует значительных капиталовложений, приводит к нарушению водной фауны и флоры. В силу перечисленных недостатков известное устройство используют только в аварийных ситуациях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому (прототипом) является автоматически работающее ограждение от разлива нефти на поверхности небольших водоемов с проточной водой [2] Перед балкой, ограждающей от разлива нефти, размещен импульсный датчик. При наличии нефтяных пленок датчик включает насосный блок, при отсутствии отключает.

Однако датчик известного устройства реагирует только на толщину пленки нефти, позволяющую откачивать ее насосным блоком. Кроме того, импульсный датчик установлен в непосредственной близости от насосного агрегата, что не позволяет эффективно защитить водоток от ныркового эффекта, что, в свою очередь, приводит к потере продукции.

Изобретение решает задачу повышения эффективности защиты водоемов с проточной водой от загрязнения нефтью.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке с автоматическим управлением улавливания нефти на поверхности водоемов с проточной водой, содержащей водопропускное устройство с размещенным в нем ограждающим от разлива нефти приспособлением, электронную систему обнаружения пленки нефти на поверхности воды, имеющую импульсный датчик, установленный вверх по течению перед ограждающим от разлива нефти приспособлением, и сообщенную с исполнительным механизмом, согласно изобретению ограждающее от разлива нефти приспособление выполнено в виде подвижного затвора-щита, имеющего сквозные каналы и патрубки, соединяющие полости сквозных каналов с атмосферой, и связанного с исполнительным механизмом. Установка снабжена накопителем нефти, сообщенным с потоком воды перед водопропускным устройством и выполненным в виде замкнутой емкости или отводного канала, на выходе которого расположено плавающее заграждение, предотвращающее проход глобул нефти под ним, причем оно выполнено в виде бонов или затвора, аналогичного по конструкции затвору-щиту водопропускного устройства.

На фиг.1 показана принципиальная схема расположения: а) установка, соединенная с замкнутой накопительной полостью; б) установка, соединенная с отводным каналом накопителем; на фиг.2 принципиальная схема положения затвора в состоянии: а) затвор открыт; б) затвор закрыт; на фиг. 3 - водопропускное устройство с затворами, вид спереди.

Установка содержит водопропускное устройство, состоящее из двух вертикальных колонн 1 (фиг.3), соединенных верхней балкой ригелем 2, затвор-щит 3, электропривод 4 с лебедкой, трос 5, соединяющий через блоки 6 затвор 3 с электроприводом 4, катки-колеса 7, расположенные попарно по бокам затвора и служащие для уменьшения трения между затвором 3 и колонкой 1 и вероятности заклинивания затвора 3, герметизирующую резиновую полосу 8, дно русла 9, сквозные каналы 10, выполненные в затворе-щите 3, снабженные патрубками 11, соединяющие полость сквозных каналов 10 с атмосферой, импульсный датчик 12 (фиг.1), установленный перед водопропускным устройством, замкнутую накопительную полость (фиг.1-а) либо канал-накопитель 13 (фиг.1-б) с плавающим заграждением 14. На чертеже показаны бетонная площадка 15, река 16, задержанная нефть 17.

Установка работает следующим образом. В исходном положении затвор 3 поднят. Вода, загрязненная нефтью, попав между источником света и фотоприемником импульсного датчика 12, вызывает изменение светового потока, что приводит к срабатыванию соответствующих реле, подающих сигнал на исполнительный механизм затвора-щита 3, который опускает затвор-щит 3, и одновременно происходит оповещение диспетчера звуковой или световой сигнализацией. Датчик 12 установлен вверх по течению перед затвором-щитом 3 и в каждом конкретном случае расстояние между датчиком и затвором-щитом определяется по месту привязки. С закрытием затвора 3 уровень воды постепенно поднимается и начинает протекать либо в замкнутую накопительную полость 13 (фиг.1-а), либо в отводный канал-накопитель 13 (фиг.1-б). Сквозные каналы 10, выполненные в затворе 3, пропускают через себя излишек воды, не пропуская нефть, тем самым поддерживая определенный уровень воды в основном русле перед затвором 3. В канале-накопителе 13 течение замедляется, способствуя скапливанию глобул нефти 17. Всплывшая и очень медленно текущая нефть 17 задерживается, например, бонами 14. Очищенная от нефти вода уходит по низу бонового заграждения в русло реки.

Канал-накопитель состоит из трех участков: ввода, успокоительно-накопительной зоны и выводного участка. Вводный участок представляет собой ровную забетонированную площадку 15 высотой 0,1 0,2 м от среднего уровня воды. При открытом затворе вода в канал не попадает. На выходе успокоительно-накопительной зоны 13 расположено плавающее заграждение 14, предотвращающее проскок глобул нефти под ним, причем выполнено оно в виде бонов или в виде затвора, аналогичного по конструкции затвору-щиту водопропускного устройства.

Изобретение найдет применение при защите малых рек и других водоемов от нефтяного загрязнения при эксплуатации магистральных, подводящих и других нефте- и продуктопроводов от утечек жидких углеводородов и различных производств.

Использование изобретения позволит улучшить эффективность улавливания нефти на поверхности водоемов с проточной водой, улучшить экологию за счет уменьшения испарения и потерь нефть при "нырковом" эффекте, а также позволяет повысить культуру обслуживания. Установка проста и надежна в работе.

Источники информации 1. Гумеров Р.С. Абзалов Р.З. Мамлиев Р.А. Борьба с нефтяными загрязнениями окружающей среды. М. ВНИИОЭНГ, 1987.

2. Заявка ФРГ N 3438336 от 86.04.24, E 02 B 15/04. Изобретения стран мира, 79, выпуск N 12, 1986 (прототип).

Формула изобретения

1. Установка с автоматическим управлением улавливания нефти на поверхности водоемов с проточной водой, содержащая водопропускное устройство с размещенным в нем ограждающим от разлива нефти приспособлением, электронную систему обнаружения пленки нефти на поверхности воды, имеющую импульсный датчик, установленный вверх по течению перед ограждающим от разлива нефти приспособлением, и сообщенную с исполнительным механизмом, отличающаяся тем, что ограждащее от разлива нефти приспособление выполнено в виде подвижного затвора-щита, имеющего сквозные каналы и патрубки, соединяющие полости сквозных каналов с атмосферой, и связанного с исполнительным механизмом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена накопителем нефти, сообщенным с потоком воды перед водопропускным устройством и выполненным в виде замкнутой емкости или отводного канала, на выходе которого расположено плавающее заграждение, предотвращающее проход глобул нефти под ним.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что плавающее заграждение выполнено в виде бонов или в виде затвора, аналогичного по конструкции затвору-щиту водопропускного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3