Устройство для сбора нефти подо льдом


 


Владельцы патента RU 2535394:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к охране окружающей среды, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти из-подо льда в водоемах в зоне прокола нефтепровода при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, проложенных под дном реки. Устройство содержит вертикальную полую штангу, водо- и нефтенепроницаемую мембрану, гибкий рукав, насос, накопительную емкость и трос. В верхней части штанги под верхним фланцем и мембраной выполнены нефтезаборные отверстия. Верхний фланец штанги герметично соединен посредством гибкого рукава с размещенными на льду насосом и нефтенакопительной емкостью, а также с внутренним периметром водо- и нефтенепроницаемой мембраны. По внешнему периметру мембраны равномерно распределены грузы. К нижнему фланцу штанги шарнирно прикреплены распоры, соединенные с внешним периметром мембраны. Диаметр верхнего фланца больше диаметра нижнего. Обеспечивается снижение уровня загрязнения воды за счет ускорения изоляции аварийного прорыва нефти и нефтепродуктов. 1 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, проложенных под дном реки.

Уровень техники

Известно устройство для сбора нефти и нефтепродуктов вблизи морского или речного дна, в том числе на большой глубине. Устройство состоит из двух частей, первая из которых содержит, по крайней мере, два расположенных один над другим ряда шарнирно соединенных между собой в кольцо труб, связанных вертикальными трубами. К нижнему ряду труб прикреплены трубчатые стойки. Верхний ряд труб и вертикальные трубы закрыты оболочкой из синтетического материала и образуют цилиндрическую конструкцию. Полости всех труб закольцованы и соединены с насосом и компрессором, размещенными на второй части, которая представляет собой устанавливаемые по периметру боковой поверхности цилиндрической конструкции платформы-понтоны, на которых также установлены лебедки, тросы которых имеют возможность прикрепления к трубам нижнего кольца цилиндрической конструкции. К этим трубам также имеют возможность прикрепления пригрузы. На тросах лебедок размещены съемные поплавки, а в верхней части тросов лебедок размещены замковые соединительные элементы (1. Левагин В.М. Устройство для сбора нефти или нефтепродуктов вблизи морского или речного дна, в том числе на большой глубине. Патент РФ 2241804. Опубл.: 14.04.2004).

Известен способ сбора нефти из-подо льда проточного водоема, преимущественно реки, используемый для сбора слоя нефти, расположенного подо льдом. Способ включает локализацию загрязняющего пятна нефти путем установки бонового заграждения, выполнение во льду проруби поперек реки выше пятна нефти относительно течения реки, установку вдоль проруби лебедок. При этом выполняют вторую прорубь поперек реки ниже пятна нефти относительно течения, а на концах поперечных прорубей - продольную прорубь. По краю первой поперечной проруби устанавливают нефтесборный узел, к которому присоединяют троса, свободные концы которых перемещают по продольной проруби и присоединяют к барабанам лебедок, установленных по краю второй поперечной проруби. Нефтесборный узел соединяют с тросами, намотанными на барабаны лебедок, находящихся по краю первой поперечной проруби, опускают его под лед, прижимают к поверхности льда путем накачивания воздуха в его надувные оболочки и перемещают от первой поперечной проруби ко второй (2. Левагин В.М., Левагин Д.В. Способ сбора нефти из-подо льда проточного водоема, преимущественно реки. Патент РФ 2279508. Опубл.: 20.12.2004).

К недостаткам упомянутых изобретений относится громоздкость и сложность конструкций.

Известен способ снижения уровня загрязнения воды нефтью при проколах или разрывах магистрального нефтепровода, представляющий собой защитное сорбирующее покрытие, размещенное на дне реки непосредственно над траншеей. Защитное покрытие содержит сорбент, размещенный в несколько слоев внутри гибкого сетчатого чехла, в верхней части которого между сеткой и сорбентом прокладывается нефтенепроницаемая полимерная пленка. Для прижатия покрытия ко дну к сетчатому кожуху прикрепляются грузы - металлические цепи. Устройство относится к превентивным мерам защиты. Преимуществом предлагаемого сорбирующего покрытия является его постоянная готовность к поглощению нефти при ее появлении. Малая толщина сорбирующего покрытия и его донное размещение способствуют минимизации воздействия потока воды (4. Попов С.Н., Герасимов А.И., Морова Л.Я., Ефимов С.Е. Способ защиты водоемов при аварийных разливах нефти. Патент RU 2435903, E02B 15/04, 07.06.2010).

Известно устройство, предназначенное также для обеспечения превентивных мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство выполнено в виде гибкого водо- и нефтенепроницаемого полотна, которое покрывает поверхность траншейного перехода реки магистрального нефтепровода. При этом полотно прижато к грунту грузилами. По направлению течения полотно в нижней части перегнуто. Ширина перегиба полотна больше высоты неровностей рельефа дна. По направлению к берегу от средней части полотна ширина перегиба увеличивается. На концах полотна предусмотрены рукава, из которых возможна откачка нефти в береговые хранилища. Применение устройства позволяет локализовать нефть непосредственно вблизи аварийного объекта. Сбор нефти производится в ограниченном пространстве (5. Попов С.Н., Герасимов А.И., Ефимов С.Е. Устройство для сбора нефти под водой. Патент RU 2471925, E02B 15/04, 10.01.2013).

Поскольку указанные устройства относятся к превентивным мерам защиты водоемов от нефтезагрязнения, т.е. устройства монтируются над возможным местом аварии заранее, то необходим постоянный контроль для проверки их работоспособности. Это и следует отнести к недостатку этих устройств.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является изобретение (3. Трусков П.А., Самойлов Б.В. Устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности под ледяным покровом. Патент РФ 2166583. Опубл.: 10.05.2001). Устройство содержит погружаемое под ледяной покров полотнище с присоединенными к нему заполняемым воздухом рукавом и распределенными утяжелителями, насос, компрессор, шланги, тросовую подвеску полотнища и полый металлический стержень, имеющий нейтральную плавучесть в воде. Полотнище выполнено из впитывающего нефть и нефтепродукты гидрофобного материала, имеющего плотность, меньшую плотности воды, и снабжено присоединенным к нему заполняемым водой рукавом. Оба заполняемые воздухом и водой рукава и распределенные утяжелители расположены по контуру полотнища. Утяжелители выполнены с возможностью обеспечения при отсутствии заполнения рукавов соответственно воздухом и водой, близкой к нейтральной плавучести полотнища в сборе, а при заполнении рукавов соответственно воздухом и водой - положительной плавучести полотнища в сборе. Перед приведением устройства в рабочее положение полотнище сложено гармошкообразно с переменным шагом и свернуто в форме цилиндра вокруг полого металлического стержня с возможностью управляемого тросами отсоединения от последнего. Полый металлический стержень может быть снабжен расположенными положенными на его торцах стабилизаторами его положения в текущей воде, а полотнище - датчиками его положения, размещенными в характерных точках контура полотнища. Изобретение обеспечивает эффективный сбор нефтяных загрязнений за счет возможности свободного раскладывания полотнища в горизонтальное положение с приобретением им плоской формы и положительной плавучести, следствием чего является увеличение площади контакта полотнища с поверхностью ледяного покрова при линейном характере контактирования.

Недостаток изобретения - сложность конструкции.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является сбор нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах из прокола нефтепровода, проложенного под дном реки, местоположение которого определяется при помощи компактных мобильных устройств с использованием робота-оповестителя.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в ускорении изоляции аварийного прорыва нефти и нефтепродуктов и снижении уровня загрязнения воды.

Существенные признаки, характеризующие изобретение

Ограничительные: сбор нефти и нефтепродуктов с использованием водо- и нефтенепроницаемого материала.

Отличительные: «точечный» сбор нефти из аварийного нефтепровода при помощи компактного мобильного устройства.

Осуществление изобретения

Поставленная цель достигается тем, что в зимнее время при возникновении аварийной ситуации «точечно», то есть конкретно над местом утечки во льду вырезается отверстие с диаметром больше диаметра устройства в сложенном состоянии. Место аварийного прокола нефтепровода указывает робот-оповеститель, задача которого - постоянный контроль безопасной работы нефтепровода.

Устройство через отверстие при помощи троса погружается под лед. Под действием грузов распорки принимают горизонтальное положение, мембрана расправляется и покрывает место возникновения утечки нефти. Поскольку диаметр верхнего фланца выполняется больше диаметра нижнего, распорки находятся в наклонном положении, что обеспечивает расправление мембраны. Вытекающая нефть накапливается под мембраной, по отверстиям, выполненным в штанге, поступает в рукав и перекачивается насосом в накопительную емкость.

Краткое описание чертежа

На рис.1 приведен общий вид устройства, состоящего из полой штанги 3, мембраны 6 с распорками 13, рукава 7, насоса 8, накопительной емкости 9, грузов 10 и троса 14.

Сбор нефти и нефтепродуктов осуществляется следующим образом:

По сигналу робота-оповестителя, контролирующего состояние нефтепровода 1, проложенного под дном реки, на место утечки нефти 2 опускается устройство, содержащее полую штангу 3, в верхней части которой, под фланцем 4, выполнены нефтезаборные отверстия 5. К верхнему фланцу штанги 4 герметично прикреплены внутренний периметр мембраны 6, изготовленной из водо- и нефтенепроницаемого материала и гибкий армированный гофрированный рукав 7 из аналогичного материала, соединенный насосом 8 с накопительной емкостью 9. По внешнему периметру мембраны равномерно распределяются грузы 10, прижимающие ее кромку ко дну водоема. К нижнему фланцу 11 посредством шарниров 12 прикрепляются распорки 13, соединяемые с внешней кромкой мембраны. Для опускания устройства и выемки его из воды к верхнему фланцу прикрепляется трос 14.

Для транспортировки и погружения под лед устройство складывается по аналогии с зонтом.

Использование изобретения позволяет сократить время на устранение аварийного разлива нефти, так как устройство компактно, имеет небольшие размеры и малый вес, транспортировка его на место аварии занимает мало времени, кроме того, ускоряется монтаж за счет сокращения ледорезных работ.

Устройство для сбора аварийного разлива нефти из-подо льда в водоемах над поверхностью донного грунта в месте прокола нефтепровода, проложенного под дном реки, содержащее вертикальную полую штангу, нижний фланец которой загерметизирован, а верхний соединен посредством гибкого рукава с размещенным на льду насосом и нефтенакопительной емкостью, а также водо- и нефтенепроницаемую мембрану, герметично закрепленную по внутреннему периметру к штанге, по внешнему периметру которой прикреплены грузы, отличающееся тем, что к нижнему фланцу штанги шарнирно прикреплены распоры, соединенные с внешним периметром мембраны, диаметр верхнего фланца больше диаметра нижнего фланца, а в верхней части штанги под мембраной выполнены отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Способ предусматривает бурение во льду скважины, установку под ледяным покровом полой оболочки, оснащенной по контуру надувным ограждением, закачку в полость оболочки и надувного ограждения горячего воздуха, а в зону контакта оболочки с загрязненным льдом - рабочего агента.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей, и может использоваться при очистке сточных вод, загрязненных маслами, нефтью и другими веществами.

Способ нанесения диспергирующего вещества или других веществ на поверхность воды предусматривает систему, образованную шлангом (1) и насадками для разбрызгивания.

Заявляемое изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, нанотехнологий и фотохимии и касается разработки фотополимеризующейся композиции для получения полимерного материала, обладающего трехмерной нанопористой структурой с гидрофобной поверхностью пор, одностадийного способа его получения и пористого полимерного материала с селективными сорбирующими свойствами и одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, применяемых в устройствах для очистки органических жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, масел, нефтепродуктов, от эмульгированной воды и механических примесей.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды, а именно очистке поверхности водоемов от загрязнений нефтепродуктами, разлившихся на море или в озерах. Доставляют поглощающий агент, в частности торфяной мох, к разливу нефти на море или озере самолетом, вертолетом или кораблем.

Устройство включает комплект нефтезадерживающих бонов, соединенных с образованием длинной линии нефтезадерживающих бонов. Линия нефтезадерживающих бонов содержит на расстоянии друг от друга несколько якорных узлов для закрепления якорем нефтезадерживающего бона на морском дне.
Изобретение относится к средствам очистки окружающей среды, а именно к средствам очистки поверхности акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов.
Изобретение относится к технологиям ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на транспорте.

Изобретение относится к охране окружающей среды и методам экореабилитации водоемов, в частности сбора загрязняющих веществ из толщи воды бессточных водоемов. Устройство содержит металлический каркас, внутри которого расположена емкость из полимерного материала с адсорбентом.
Изобретение относится к области средств очистки окружающей среды, а именно средств очистки акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для сбора и удаления разлитых нефти и нефтепродуктов с поверхностей открытых водоемов, а также в очистных сооружениях. Устройство содержит корпус, установленный на судне-нефтесборщике типа «катамаран», емкость с магнитным адсорбентом и нефтесборный барабан с магнитной системой. Корпус открыт для входа и выхода обрабатываемой воды. Дно корпуса выполнено в виде ленты, движущейся в направлении к нефтесборному барабану. Емкость с магнитным адсорбентом установлена в передней части открытого корпуса над поверхностью воды и снабжена барабанным питателем с регулируемым расходом адсорбента в слой нефтепродуктов. Нефтесборный барабан выполнен с направлением вращения против движения ленты и установлен с возможностью линейного контакта с ее нижней части своей поверхности. Приспособление для съема налипших нефтепродуктов с поверхности нефтесборного барабана выполнено в виде скребка, переходящего в желоб с установленным внутри желоба вращающимся шнеком. Обеспечивается повышение эффективности сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водных сред. 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродуктов на водной поверхности. Ниже по течению реки устанавливают стационарные боновые заграждения и нефтесборные устройства с подключением емкостей для сбора и временного хранения нефтепродуктов. Осуществляют обвод нефтяного пятна петлей из боновых заграждений с помощью не менее двух судов с образованием кармана для его захвата. Происходит утолщение нефтяного слоя на поверхности воды при изменении в горизонтальной плоскости формы нефтяного пятна и сохранении постоянной общей длины контура бонового заграждения. Нефтяное пятно буксируют судами вниз по течению до места сбора на установленном рубеже из стационарных боновых заграждений. Обеспечивается повышение эффективности очистки водной поверхности на реках с высокими скоростями течения и локализация больших объемов нефтепродуктов при отсутствии необходимости применения дополнительных специализированных устройств. 6 ил.

Изобретение относится к природоохранным средствам и может быть использовано для очистки акваторий от разлившейся нефти и нефтешлама в результате аварий танкеров и других нефтесодержащих объектов и последующей утилизации. Предложено судно для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды, содержащее металлический корпус в виде палубы, пустотельных бортов, образованную между ними емкость, днище с отверстиями в нем, носовой скос, лоток с боковыми оградительными стенками и судовой двигатель. На судне установлен утилизатор собранного нефтешлама, состоящий из корпуса, являющегося камерой горения и смешивания нефтешлама, который смонтирован на опорной раме, установленной на палубе, и камеры дожигания, в которой установлен водогрейный змеевик, в задней части камеры горения расположен воздуховод подачи воздуха в камеру дожигания для обеспечения предварительного нагрева воздуха перед подачей его в камеру дожигания и эжекторную камеру, кроме того, в камере дожигания установлен подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама. Технический результат заключается в повышении производительности сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды с одновременной утилизацией нефти и нефтешлама. 1 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, ликвидации аварий, катастроф и может быть использовано для очистки грунта от нефти и нефтепродуктов. Проводят обработку загрязненной поверхности сорбентом. Собирают насыщенный нефтью сорбент и транспортируют его на утилизацию. В качестве сорбента применяют готовые изделия из золопенобетона автоклавного твердения. Обеспечивается снижение расхода сорбента, увеличение его удерживающей способности и возможность использования при отрицательных температурах окружающей среды. 1 табл.

Изобретение относится к технике очистки водоемов от нефтепродуктов и мусора. Самоходный нефтемусоросборщик представляет собой судовую установку - катамаран с ограниченным районом плавания. Он состоит из корпусов с водометными двигателями, вакуумной емкости для отбора тонкого слоя пленочного нефтепродукта с водой, а также приспособления для сбора мусора. Каждый корпус катамарана оборудован конструктивно сопряженными отстойником, полипропиленовыми фильтрами, ресивером с вакуум-насосами и танками для приема нефтепродуктов и воды. Емкость для отбора тонкого слоя пленочного нефтепродукта с водой выполнена в виде размещенной между корпусами поплавковой конструкции, отборный желоб которой соединен с расположенной вдоль поплавковой конструкции сборной трубой. Последняя по крайней мере через одно устройство автоматического регулирования расхода жидкости, оснащенное дроссельной заслонкой, связана с отстойниками. Каждый из отстойников оборудован минимум одной тонкой синтетической сеткой, которая способна перекрывать по всему сечению отстойника горизонтальное движение жидкости. Техническим результатом является повышение эффективности очистки воды с одновременным повышением эксплуатационной надежности.
Группа изобретений относится к способам обработки загрязнений от нефти или нефтепродуктов и может быть использована для сбора пленок нефти, масел, мазута, топлив и углеводородов с целью очистки поверхности воды и водных потоков. Обрабатывают поверхность пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, собирают продукт их взаимодействия. В качестве реагента используют микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л. По первому варианту способа перед или после распыления реагента контуры пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. По второму варианту способа реагент предварительно смешивают с биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. Смешение ведут до достижения соотношения микрогелей полисахаридов к биоразлагаемому поверхностно-активному веществу, равному соотношению 12:1-2:1. Обеспечивается повышение эффективности процесса сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, снижение удельного расхода реагентов и снижение остаточного количества этих реагентов в воде. 2 н.п. ф-лы, 6 пр.

Изобретение относится к устройствам для очистки водоемов от водорослей. Устройство смонтировано на плавучем средстве, которое снабжено лебедкой, стрелой и системой тросов. Продольные тяги с одной стороны шарнирно закреплены на раме устройства, а с другой их стороны установлен каркас прямоугольной формы. Каркас с крупноячеистой сеткой с вогнутой поверхностью установлен с возможностью изменения положения относительно поверхности водоема. В верхней части каркаса закреплена сетка с ячеями меньших размеров, а в нижней части закреплен нож на всю ширину каркаса. В средней части рамы с возможностью изменения угла наклона закреплена стрела с роликом на конце. Через ролик перекинут трос, соединяющий каркас сетки с двухбарабанной лебедкой. Барабаны соединены между собой предохранительной муфтой. Направление синхронного вращения барабанов обеспечивается реверсом. На одном барабане заход троса снизу вверх, а на другом наоборот. Обеспечивается повышение эффективности очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к защитному устройству для предотвращения утечки текучих сред, вытекающих в водное пространство. Защитное устройство содержит куполообразную мембрану, непроницаемую для текучей среды. Кроме того, оно содержит индивидуально управляемые плавучие устройства, прикрепленные к мембране для того, чтобы позиционировать и стабилизировать мембрану. Для извлечения текучей среды на мембране установлен выпускной шланг. Выпускной шланг также содержит индивидуально управляемые плавучие устройства, чтобы позиционировать и стабилизировать выпускной шланг. При этом индивидуально управляемые плавучие устройства являются подводными аппаратами. Изобретение обеспечивает повышение точности и облегчение позиционирования устройства. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды, в частности к ограждению части реки для предотвращения растекание нефти и нефтепродуктов по водной поверхности или в случае аварии на нефтепроводе, пересекающем реку. Устройство содержит трос и заграждение в виде соединенных между собой плавучих секций бонового заграждения. Концы крайних секций и трос закреплены на противоположных берегах реки. Трос закреплен над поверхностью реки и на него свободно надеты скользящие кольца. Концы заграждения и места соединения секций подсоединены к соответствующим кольцам с помощью поводков соответствующей длины. Способ постановки устройства заключается в установке заграждения под углом к направлению течения реки. Предварительно над поверхностью реки натягивают трос с надетыми на него кольцами. Заграждение буксируют вдоль троса к противоположному берегу и последовательно подсоединяют секции к соответствующим кольцам с помощью поводков. Обеспечивается надежность, долговечность и оперативность постановки заграждения для предотвращения растекания нефти. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам для сбора загрязнений с поверхности воды. Предложено судно-нефтемусоросборщик, содержащее корпус с двигательно-движительным комплексом и имеющее внутри корпуса цистерну, систему мусоросбора, разделения и перекачки нефти, а также входной порог, расположенный перед цистерной. Кроме того, судно дополнительно содержит вторую цистерну со вторым порогом, расположенную последовательно за первой цистерной, а также два водяных канала, посредством которых нижняя часть соответствующих цистерн соединена с расположенным на корме судна движителем, причем первый порог ниже второго. Технический результат заключается в повышении эффективности нефтемусоросбора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх