Боновое ограждение

 

Изобретение предназначено для локализации разливов нефти на водной поверхности водоемов и рек и может быть использовано в целях охраны окружающей среды. Ограждение состоит из проницаемой цилиндрической оболочки, заполненной сорбентом нефти и в нижней части сопряженной с упругой вертикальной пластиной. Пластина выполнена с просечными лепестками и снабжена в нижней части грузилами. Высота пластины превышает характерную амплитуду волн в водоеме. Сорбент имеет плотность, меньшую плотности нефти. На вертикальной пластине плотность распределения просечных лепестков по горизонтали возрастает пропорционально глубине погружения пластины. Под напором потока воды лепестки вертикальной пластины, находящиеся в чистой воде, отгибаются, открывая отверстия в пластине, что обеспечивает сброс части воды и снижает парусность ограждения. 2 з.п.ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к локализации разливов нефти на водной поверхности водоемов и рек и может быть использовано в целях охраны окружающей среды.

Известно боновое ограждение, включающее проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти - перлитом (Экспресс-информация, серия "Защита от коррозии и охрана окружающей среды", М.: ВНИИОЭНГ, 1992, N 4, с. 32 - 33).

Недостатками данного бонового ограждения являются: - высокая плотность перлита и его гидрофильность приводят к прогибу бона длиной 1-5 м между поддерживающими его поплавками в воду ниже уровня нефтяной пленки, что приводит к поглощению воды вместо нефти; - наличие в конструкции поплавков, поддерживающих на плаву боновое ограждение, приводит к значительному усложнению и удорожанию устройства в целом; - возможность проскока нефтяной пленки под боном в чистую акваторию при колебаниях бонового ограждения на волнах водоема.

Целью изобретения является упрощение конструкции бонового ограждения с одновременным повышением эффективности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что в боновом ограждении, включающем проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти, проницаемая цилиндрическая оболочка внизу сопряжена с упругой вертикальной пластиной с просечными лепестками, высота которой превышает характерную амплитуду волн в водоеме, а в качестве поглотителя нефти использован сорбент с плотностью меньшей плотности нефти.

Сопряжение цилиндрической оболочки с вертикальной пластиной препятствует проскоку нефтяной пленки за пределы огражденной акватории. Чтобы напор потока воды не создавал на боновом ограждении опрокидывающий момент, перемещающий вертикальную пластину в горизонтальное положение, способствующее проскоку нефтяной пленки, в вертикальной пластине выполнены просечные лепестки, которые при воздействии напора потока воды отгибаются в направлении движения воды и пропускают часть водного потока, снижая этим величину опрокидывающего момента. При подъеме пластины вверх вместе с боновым ограждением величина напора потока снижается до нуля при выходе пластины на поверхность воды и за счет упругости материала вертикальной пластины лепестки возвращаются в исходное состояние, перекрывая отверстия в вертикальной пластине и препятствуя проскоку нефтяной пленки. Использование в качестве поглотителя сорбента с плотностью, меньшей плотности нефти обеспечивает боновому ограждению запас плавучести без дополнительного усложнения конструкции (использование поддерживающих поплавков и т.п. деталей).

На вертикальной пластине плотность распределения просечных лепестков по горизонтали возрастает пропорционально глубине погружения пластины, поскольку напор потока пропорционален глубине погружения.

Вертикальная пластина в нижней части снабжены грузилами, что повышает стабилизацию бонового ограждения в водном потоке.

На фиг. 1 изображено боновое ограждение, общий вид; на фиг.2 изображено боновое ограждение, продольное сечение) на фиг.3 -разрез по А-А на фиг.1.

Боновое ограждение состоит из цилиндрической оболочки 1, заполненной сорбентом 2 и крепится по краям к поплавкам 3 с якорной системой 4. В нижней части цилиндрическая оболочка 1 сопряжена с вертикальной пластиной 5 с просечными лепестками 6 и в своей нижней части имеющей грузила 7.

Боновое ограждение работает следующим образом. При обнаружении нефтяного пятна на поверхности водоема и доставки бонового ограждения к месту разлива нефти закрепляют поплавки 3 при помощи якорной системы 4 на месте ожидаемого прохождения нефтяного пятна по течению реки и устанавливают боновое ограждение. Нефтяное пятно поджимается течением воды к боновому ограждению и нефть поглощается сорбентом. Грузила 7 удерживают боновое ограждение в вертикальном положении, а лепестки 6 вертикальной пластины 5, находящиеся в чистой воде, отгибаются под напором потока воды, открывая отверстия в вертикальной пластине 5 для сброса части воды и снижения парусности вертикальной пластины.

После ликвидации нефтяного пятна боновое ограждение демонтируется и помещается в механическое отжимное устройство валкового или прессового типа или в центрифугу для отжима и сбора нефти, впитавшейся в поглотитель бонового ограждения, что позволяет использовать боновое ограждение многократно.

Промышленная применимость изобретения обеспечивается простотой конструкции бонового ограждения, использованием в нем доступных дешевых материалов, возможностью его изготовления практически на любом предприятии и высоким уровнем вероятности возникновения разливов нефти при аварийных ситуациях на трубопроводном транспорте в местах прохождения трубопроводов через водные преграды.

Положительный эффект изобретения заключается в совмещении процессов локализации нефтяного разлива и сбора разлитой нефти.

Экономический ущерб, наносимый окружающей среде при разливе 1 т нефти составляет 32 млн. руб. Одна тонна бонового ограждения стоимостью 30 млн. руб. (в ценах 1966 г.) способна собрать до 50 т нефти при двадцатикратном использовании бонового ограждения, например, при ликвидации мощного разлива в 100 т нефти поочередной установкой двух боновых ограждений по течению реки необходима установка двух боновых ограждений массой по 1 т каждый; ожидаемый экономический эффект от применения заявляемого изобретения составляет в этом случае без учета стоимости возвращаемой в народное хозяйство отжатой нефти 100·32-30·2= 3140 млн. руб. или 1570 млн.руб. на 1 т бонового ограждения.

Формула изобретения

1. Боновое ограждение, включающее проницаемую цилиндрическую оболочку, заполненную поглотителем нефти, отличающееся тем, что проницаемая цилиндрическая оболочка внизу сопряжена с упругой вертикальной пластиной с просечными лепестками, высота которой превышает характерную амплитуду волн в водоеме, а в качестве поглотителя нефти использован сорбент с плотностью, меньшей плотности нефти.

2. Ограждение по п. 1, отличающееся тем, что на вертикальной пластине плотность распределения просечных лепестков по горизонтали возрастает пропорционально глубине погружения пластины.

3. Ограждение по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в нижней части вертикальная пластина снабжена грузилами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3