Боновое заграждение и способ его изготовления

 

Изобретение предназначено для сбора и удержания нефти и нефтепродуктов на водной поверхности водотоков и водоемов после возникновения аварий нефте- и продуктопроводов, а также танкеров. Боновое заграждение, включающее выполненный из водо- и воздухонепроницаемого материала плавучий корпус и балластную завесу, снабжено узлом охлаждения корпуса. Узел охлаждения, корпус и балластная завеса выполнены в виде размещенных последовательно друг под другом и соединенных между собой посредством перемычек надувных рукавов из тонкостенной стали, к которым подсоединены входные патрубки для подачи и выпуска воздуха в рукав корпуса и воды в балластный рукав и рукав охлаждения, который выполнен с перфорированными отверстиями. Надувные рукава выполнены по крайней мере из двух слоев тонкостенной стали. Каждый слой выполнен из двух полотнищ, соединенных между собой боковыми и торцевыми швами. Способ изготовления бонового заграждения включает формирование корпуса и балластной завесы, а также дополнительное образование узла охлаждения корпуса. Формирование последнего, корпуса и балластной завесы осуществляют путем наложения друг на друга четного числа тонкостенных стальных листов с последующим соединением их контактной сваркой по наружному периметру и в поперечном направлении в двух разноудаленных от торцевых швов местах с образованием трех замкнутых полостей, к стенкам каждой из которых приваривают входные патрубки, а в стенке верхней - пробивают перфорационные отверстия. Изобретение позволяет упростить конструкцию бонового заграждения и обеспечить его огнестойкость, что повысит надежность работы заграждения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области очистки водной поверхности, и может быть использовано для сбора и удержания нефти и нефтепродуктов на водной поверхности водотоков и водоемов после возникновения аварий нефте- и продуктопроводов, а также танкеров.

Известно боновое заграждение, включающее последовательно соединенные воздухонепроницаемые секции, состоящие из гибких труб, снабженных воздушными клапанами и полотнищами, к нижней кромке которых подвешены грузы, и предусматривающее установку внутри каждой секции расширительных приспособлений, выполненных в виде гибких опорных элементов и пружины растяжения, соединенных своими концами с опорными элементами (см., SU 645547 A 30.01.79). Приведенное техническое решение при эксплуатации на водотоках ненадежно, так как при наличии течения воды, скорость которого в паводок может превысить 1 м/с, при гидродинамическом воздействии потока расширительные приспособления не обеспечивают сохранения формы бонового заграждения в поперечном сечении, вследствие чего происходит переток нефти или нефтепродукта через боновое заграждение.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является боновое заграждение, включающее выполненный из водо- и воздухонепроницаемого материала, в частности из пригодной для сварки пластмассы, плавучий корпус с боковыми стенками и балластной завесой в нижней части бона, при этом внутренняя часть корпуса поделена в поперечном направлении разделительными стенками на камеры, причем одни кромки разделительных стенок соединены между собой, другие прикреплены к внутренним поверхностям боковых стенок корпуса, каждая камера включает упругие растягивающие средства с расширительными приспособлениями в виде пружин, а также клапан, расположенный в месте расположения вентиляционного канала, боновые стенки корпуса выполнены в виде отдельных боновых элементов, соединенных между собой вдоль их свободных краев, каждая разделительная стенка выполнена из двух разделительных элементов трапецеидальной формы с двумя параллельными кромками, большие из параллельных которых, имеющие ширину, равную ширине бокового элемента, присоединены к боковым элементам, а свободные кромки разделительных элементов соединены между собой (см., SU 1748656 A3, 15.07.92).

Также известен способ изготовления бонового заграждения, предусматривающий образование плавучих корпусов бонового заграждения путем соединения между собой боковых элементов, к внутренним стенкам которых предварительно присоединяют растягивающие элементы и разделительные элементы, делящие корпус бона на камеры, а также к каждой камере присоединяют клапан в месте расположения вентиляционного канала, боковые элементы изготовляются раздельными, каждый из которых скатывают в рулон, рулон с одним боковым элементом располагают над рулоном с другим боковым элементом так, чтобы между ними образовался проход, затем к каждому боковому элементу по мере одновременного раскатывания рулонов прикрепляют разделительные и растягивающие элементы, при этом разделительные элементы прикрепляют попарно относительно соответствующего бокового элемента, причем прикрепление осуществляют по кромке разделительного элемента, имеющего длину, равную ширине бокового элемента, в месте расположения его напротив места прикрепления разделительного элемента на другом боковом элементе, при этом противоположно размещенные разделительные элементы соединяют вместе также по свободным внешним краям, растягивающие края прикрепляют поперечно относительно соответствующего бокового элемента, причем прикрепление производят на заданном расстоянии от кромки, по которой производят присоединение соответствующего разделительного элемента к боковому элементу с возможностью взаимодействия с растягивающим элементом, прикрепленным к соответствующему месту на противоположном боковом элементе растягивающего элемента с образованием упругого растягивающего средства, в котором размещают расширительное приспособление в виде пружины, которая взаимодействует с элементами конструкции растягивающего средства, которые до соединения кромок боковых элементов запирают с помощью защелочных элементов, выполненных в виде съемных скоб, при этом защелочные элементы растягивающих средств в пределах одной камеры соединяют друг с другом с помощью шнура или подобного ему устройства, а конец шнура в месте выполнения вентиляционного канала не доводят до кромок боковых элементов и присоединяют к одному концу разделительной пластины, другой конец которой оставляют выступающим за пределы кромок боковых элементов, после чего боковые элементы герметично соединяют вдоль их свободных кромок вместе с внешними участками разделительных элементов (см. SU 1748656 A3, 15.07.92).

Недостатками известного бонового заграждения и способа его изготовления являются конструктивная сложность и, как следствие, низкая надежность.

Кроме того, поскольку для изготовления используются неогнестойкие материалы (бензостойкие резинотканевые или пластмассовые полотнища), боновое заграждение не может использоваться в случае, когда предполагается выжигание на поверхности воды собираемой нефти или нефтепродукта, а также нефтесорбента (например, торфяной крошки или соломы) и плавающего мусора.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, обеспечение огнестойкости бонового заграждения, что позволит повысить надежность его работы.

Поставленная задача решается тем, что боновое заграждение, включающее выполненный из воздухо- и водонепроницаемого материала плавучий корпус и балластную завесу, согласно изобретению снабжено узлом охлаждения корпуса, при этом узел охлаждения, корпус и балластная завеса выполнены в виде размещенных последовательно друг под другом и соединенных между собой посредством перемычек надувных рукавов из тонкостенной стали, к которым подсоединены входные патрубки для подачи и выпуска воздуха в рукав корпуса и воды в балластный рукав и рукав охлаждения, который выполнен с перфорационными отверстиями.

В предпочтительных вариантах надувные рукава выполнены по крайней мере из двух слоев тонкостенной стали; каждый слой выполнен из двух полотнищ, соединенных между собой боковыми и торцевыми швами.

Поставленная задача также решается тем, что в способе изготовления бонового заграждения, включающем формирование корпуса и балластной завесы, согласно изобретению дополнительно осуществляют образование узла охлаждения корпуса, а формирование последнего, корпуса и балластной завесы осуществляют путем наложения друг на друга четного числа полотнищ тонкостенного стального листа с последующим соединением их контактной сваркой швами по наружному периметру и в поперечном направлении в двух разноудаленных от торцевых швов местах с образованием трех замкнутых полостей, к стенкам каждой из которых приваривают входные патрубки, а в стенке верхней пробивают перфорационные отверстия.

На фиг. 1 показано поперечное сечение бонового заграждения в рабочем состоянии, на фиг. 2 - вид на боновое заграждение сбоку, на фиг. 3 - поперечное сечение бонового заграждения в нерабочем состоянии после сматывания с барабана, на фиг. 4 - поперечное сечение барабана с намотанным боновым заграждением.

Для обеспечения огнестойкости боновое заграждение выполнено стальным из соединенных между собой, имеющих цилиндрообразную или эллипсообразную форму корпуса-понтона 1 (фиг. 1, 2), заполненного воздухом для обеспечения плавучести в рабочем состоянии, и балластной завесы 2 бонового заграждения, заполненной водой для обеспечения жесткости и стабильности поперечного сечения при воздействии водотока. Корпус 1 и балластная завеса 2 выполнены в виде надувных рукавов, соединенных между собой. Для повышения огнестойкости бонового заграждения, выполненного из тонкостенного стального листа, устройство снабжено расположенным в верхней части охлаждающим рукавом 3 с многочисленными перфорациями 4 для подачи через них тонких струек воды 5, охлаждающих устройство в случае сжигания собранной нефти или нефтепродукта и сорбента 6 на водной поверхности 7 перед боновым заграждением. Кроме того, устройство снабжено патрубками 8 (фиг. 2), установленными на усиливающих накладных элементах для подачи и выпуска воздуха и воды в понтон, балластную завесу и охлаждающую трубку, а также прицепными устройствами 9, выполненными в виде усиливающих накладных элементов и петель для буксировки по поверхности воды и крепления. Для обеспечения гибкости устройства в нерабочем состоянии при намотке на транспортировочный барабан (фиг. 4) боковые стенки понтона, балластной завесы и охлаждающего рукава выполняются из нескольких слоев (лент) 10 (фиг. 3) тонкого высокопрочного стального листа.

Изготовление бонового заграждения осуществляется наложением друг на друга четного числа (двух, четырех, ...) тонкостенных стальных лент 10 (фиг. 3), соединением их контактной сваркой сварными швами по середине поперечным 11 (фиг. 2, 3), по наружному контуру верхним 12, нижним 13, левым вертикальным 14, правым вертикальным 15 и дополнительным поперечным 16 сварным швом, расположенным на небольшом удалении от верхнего наружного верхнего продольного контурного шва 12. Поперечные швы 11 и 16 образуют перемычки. Далее на поле между верхним наружным 12 и дополнительным поперечным 16 сварными швами сверлятся или пробиваются многочисленные сквозные перфорации (отверстия) 4. К корпусу привариваются патрубки для подачи и выпуска воздуха 8, а также прицепные устройства в виде накладных элементов и петель 9 для буксировки по поверхности воды и крепления бонового заграждения к берегу или к другому боновому заграждению. Гибкое стальное полотнище 17 (фиг. 4), состоящее из четного числа слоев (лент) стального листа, бонового заграждения, наматывается на сердцевину 18 барабана с боковыми стенками 19 для хранения и транспортирования в компактном виде. При этом, а также при использовании благодаря тонкостенности возникают только упругие деформации, что позволяет использовать боновое заграждение многократно.

Для приведения в рабочее состояние полотнище 17 бонового заграждения сматывают с барабана, осуществляется по патрубку 8 подкачка воздуха во внутреннюю полость понтона 1 для обеспечения плавучести, после чего устройство спускается на водную поверхность, буксируется на место установки и крепится. Для придания устойчивости положения в полость балластной завесы 2 подается вода. Для образования при необходимости охлаждающей трубки 3 в верхнюю часть полотнища подается вода под повышенным давлением, что позволяет, несмотря на наличие перфорации 4 верхней части полотнища, осуществить его деформацию и обеспечить перекачку воды для охлаждения корпуса при горении собранной нефти или нефтепродукта 6.

После завершения работ по сбору нефти или нефтепродукта из балластной завесы 2 (фиг. 1) через патрубок 8 (фиг. 2) с помощью самовсасывающего насоса откачивается вода, боновое заграждение транспортируется на берег реки, из понтона 2 выпускается воздух, полотнище 17 наматывается на сердцевину барабана 18 для хранения и последующего использования.

Формула изобретения

1. Боновое заграждение, включающее выполненный из водо- и воздухонепроницаемого материала плавучий корпус и балластную завесу, отличающееся тем, что оно снабжена узлом охлаждения корпуса, при этом узел охлаждения, корпус и балластная завеса выполнены в виде размещенных последовательно друг под другом и соединенных между собой посредством перемычек надувных рукавов из тонкостенной стали, к которым подсоединены входные патрубки для подачи и выпуска воздуха в рукав корпуса и воды в балластный рукав и рукав охлаждения, который выполнен с перфорационными отверстиями.

2. Заграждение по п.1, отличающееся тем, что надувные рукава выполнены по крайней мере из двух слоев тонкостенной стали.

3. Заграждение по п. 2, отличающееся тем, что каждый слой выполнен из двух полотнищ, соединенных между собой боковыми и торцевыми швами.

4. Способ изготовления бонового заграждения, включающий формирование корпуса и балластной завесы, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют образование узла охлаждения корпуса, а формирование последнего, корпуса и балластной завесы осуществляют путем наложения друг на друга четного числа полотнищ тонкостенного стального листа с последующим соединением их контактной сваркой швами по наружному периметру и в поперечном направлении в двух разноудаленных от торцевых швов местах с образованием трех замкнутых полостей, к стенкам каждой из которых приваривают входные патрубки, а в стенке верхней пробивают перфорационные отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4