Стационарное боновое заграждение переменной плавучести

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для локализации и сбора пятна нефтепродукта, в том числе на проточном водоеме, преимущественно реке. Заграждение содержит секции, последовательно соединенные между собой шарнирными элементами, и троса, соединенные с крайними секциями. Секции выполнены из изношенных автопокрышек одинакового диаметра, установленных в горизонтальный ряд боковинами друг к другу, через которые пропущены гибкие связи. Элементы крепления гибких связей и шарнирные соединительные элементы размещены на заглушках, установленных по концам секций и имеющих уплотнения. Полости автопокрышек в нижней их части заполнены балластными элементами, в остальной части - вспененным полимерным материалом, а во внутреннем пространстве секции по всей ее длине размещен эластичный рукав, соединенный с рукавами смежных секций через патрубки для подачи воды и воздуха. На верхней части секций могут быть закреплены продольные гребни из эластичного материала. Изобретение обеспечивает создание надежного в работе, долговечного, недорогого и простого в изготовлении и эксплуатации бонового заграждения, а также использование бывших в употреблении изделий, переработка которых затруднена и которые загрязняют окружающую среду. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродукта, в том числе мощного его потока на проточном водоеме, преимущественно реке. Возможно использование изобретения вокруг морских и речных нефтеналивных терминалов, водозаборных устройств, морских нефтедобывающих буровых платформ.

Известны металлические боновые заграждения с шарнирным соединением герметичных секций и системой якорения, стационарные и полустационарные. Они ограничивают перемещение нефти по поверхности реки, направляют нефтяное пятно к берегу, снижая скорость его распространения. Установленные заранее в зоне перехода стационарные боновые заграждения работают в режиме ожидания и обеспечивают начало работ по локализации нефти с момента возникновения аварийной ситуации. Для отвода нефти из зоны локализации (от бонового заграждения) применяется прибрежный котлован или плавающая нефтеловушка, откуда нефть затем откачивается нефтесборщиком в резинотканевый резервуар, расположенный на берегу, или в специальное нефтеналивное судно (Трубопроводный транспорт нефти, 2001, N 3, с. 7-10 приложения).

Эти известные боновые заграждения отличаются большой трудоемкостью и энергоемкостью изготовления. Они имеют большую массу, требуют применения высококачественной стали, что приводит к удорожанию конструкции. Боновые заграждения имеют ограниченные глубину погружения и высоту надводной части.

Известно всплывающее боновое заграждение, разработанное и изготавливаемое ООО “Северное море” (г. Санкт-Петербург). Оно содержит секции, последовательно соединенные между собой и прикрепленные цепью к якорям. Секции изготовлены из эластичного водонепроницаемого нефтестойкого материала с поливинилхлоридным покрытием (всплывающее боновое заграждение ТУ 4834-011-20504853-98) - ближайший аналог.

Это боновое заграждение требует применения дорогостоящих специальных материалов, имеет невысокие прочностные характеристики и незначительный срок службы. По окончании эксплуатации боновое заграждение трудно утилизировать. Кроме того, известное боновое заграждение недостаточно надежно в экстремальных ситуациях, т.к. имеет ограниченные параметры по глубине погружения и высоте надводной части.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание надежного в работе, долговечного, недорогого и простого в изготовлении и эксплуатации бонового заграждения.

Другой задачей изобретения является использование бывших в употреблении изделий, переработка которых затруднена и которые загрязняют окружающую среду.

Указанная задача решается тем, что в боновом заграждении переменной плавучести, содержащем секции, последовательно соединенные между собой шарнирными элементами, и троса, соединенные с крайними секциями, каждая секция выполнена из изношенных автопокрышек одинакового диаметра, установленных в горизонтальный ряд боковинами друг к другу, через которые пропущены гибкие связи, при этом элементы крепления гибких связей и шарнирные соединительные элементы размещены на заглушках, установленных по концам секции и имеющих уплотнения, полости автопокрышек в нижней их части заполнены балластными элементами, в остальной части - вспененным полимерным материалом, а во внутреннем пространстве секции по всей ее длине размещен эластичный рукав, соединенный с рукавами смежных секций через патрубки для подачи воды и воздуха. Гибкие связи выполнены в виде синтетических тросов. В качестве вспененного полимерного материала использован пенополиуретан. На верхней части секший закреплены продольные гребни из эластичного материала.

На фиг.1 изображено предлагаемое боновое заграждение, развернутое на реке; на фиг.2 - секция бонового заграждения, вид сбоку, в разрезе; на фиг. 3 - вид на секцию бонового заграждения с торца при установке под лед; на фиг.4 - соединение секций бонового заграждения, вид сверху, на фиг.5 - разрез Б -Б на фиг.4.

Боновое заграждение состоит из последовательно соединенных между собой секций 1. Каждая секции 1 выполнена из изношенных автопокрышек 2 одинакового диаметра. Автопокрышки 2 установлены в горизонтальный ряд боковинами друг к другу, через которые пропущены гибкие связи, например синтетические троса 3, концы которых закреплены с помощью хомутов 4 на металлических заглушках 5, установленных по концам секции 1. На заглушках 5 размещены также шарнирные соединительные элементы, выполненные в виде петель 6. При сборке секций в цепь в отверстия петель 6 вставляются шпильки 7, которые затягиваются гайками 8. Кроме того, на заглушках 5 размещены уплотнения 9. Полости автопокрышек 2 в нижней их части заполнены балластными элементами 10, в остальной части - пенополиуретаном 11. Во внутреннем пространстве секции 1 по всей ее длине размещен эластичный прорезиненный рукав 12 с синтетической оболочкой. Рукав 12 соединен с рукавами смежных секций соответственно через патрубки 13 и 14 для подачи воды и воздуха, которые подключены к насосу 15 и компрессору 16. Патрубки 13 и 14 смежных секций соединены между собой муфтами 17. На конечных секциях бонового заграждения смонтированы тяговые тросы 18 и 19. На верхней части секций бонового заграждения могут быть закреплены несколько рядов продольных гребней 20 из резины или транспортерной ленты.

Секции бонового заграждения для удобства монтажа собираются на берегу реки, а затем на мелководье - в цепь необходимой длины. После этого один конец цепи бонового заграждения буксиром транспортируется к противоположному берегу и тросом 18 крепится к расположенному на берегу бетонному или стальному якорю 21. Трос 19 на другом конце цепи бонового заграждения крепится к якорю 22 на другом берегу ниже по течению в месте нахождения стационарного поста наблюдения таким образом, чтобы образовался острый угол по отношению к берегу. После этого рукава секций подключаются к насосу 15 и компрессору 16.

Боновое заграждение работает следующим образом.

На судоходной реке в период открытой воды боновое заграждение находится в режиме ожидания. Для этого в рукава 12 секций насосом 15 закачивается вода и боновое заграждение опускается на дно или в придонную часть реки в зависимости от количества закачанной воды. При получении сигнала об аварии включается компрессор 16 и вода вытесняется из рукавов 12 сжатым воздухом. Боновое заграждение всплывает, перегораживая реку, и преграждает путь потоку плывущей по течению нефти.

В зимнее время в период ледостава боновое заграждение таким же образом опускается на дно, а после ледостава поднимается под поверхность льда и остается подо льдом до весеннего ледохода. Плотность контакта бонового заграждения с поверхностью льда и его устойчивость обеспечиваются продольными эластичными гребнями 20. Таким образом перекрывается поток разлившейся нефти. Для сбора нефти из-подо льда перед боновым заграждением в районе плавучей нефтеловушки делается майна, откуда нефть выкачивается известными способами.

Непосредственно перед ледоходом во избежание повреждения боновых заграждений в них закачивается вода и они погружаются на дно.

В период продолжительного ледостава, особенно в сильные морозы, боновые заграждения периодически опускаются и поднимаются во избежание вмерзания гребней 20 в лед.

Формула изобретения

1. Стационарное боновое заграждение переменной плавучести, содержащее секции, последовательно соединенные между собой шарнирными элементами, и троса, соединенные с крайними секциями, отличающееся тем, что каждая секция выполнена из изношенных автопокрышек одинакового диаметра, установленных в горизонтальный ряд боковинами друг к другу, через которые пропущены гибкие связи, при этом элементы крепления гибких связей и шарнирные соединительные элементы размещены на заглушках, установленных по концам секции и имеющих уплотнения, полости автопокрышек в нижней их части заполнены балластными элементами, в остальной части - вспененным полимерным материалом, а во внутреннем пространстве секции по всей ее длине размещен эластичный рукав, соединенный с рукавами смежных секций через патрубки для подачи воды и воздуха.

2. Заграждение по п.1, отличающееся тем, что гибкие связи выполнены в виде синтетических тросов.

3. Заграждение по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве вспененного полимерного материала использован пенополиуретан.

4. Заграждение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что на верхней части секций закреплены продольные гребни из эластичного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5