Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды

". щ ГОСУДАРСТБЕННБЙ КОМИТЕТ СССРпо делАУ изоБРетений и ОтнРытий ТСРСНС.ЛУ СВггДБТЕПЬСТ(72) А. В. Габринец, Е. П. Зуев, В. И. Маркитантов, 1 О. Г. Прядка и А. В. Величков (71) Дальневосточное высшее инженерное морское училише им. адм. Г. И. Невельского (53) 628.314.2 (088.8)(56)1.Авторское свидетельство СССР145247, кл. Е 02 В 5/04, 1961.2. Авторское свидетельство СССР718537, кл. Е 02 В 15/04, 1977 (прототип), (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ, содержа шее направляюший канал, многоступенцатый сепаратор с наружным и перфорированным внутренним цилиндрами, закрытыми сизу, между которыми каскадно установлены конические тарелки с лопатками на их периферийных кромках, двигатель, на валу которого, проходящем по оси внутреннего цилиндра сепаратора, установлены винт и шнек, имеюший наравление винтовой линии, обратное направление резьбы винта, откациваюший нефтяной асос, отрцаощееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей ЯО 105262 О за счет обеспечения сбора нефти непосредственно у причальной линии, устройство снабжено колодцем с крышкОй, размещенным вне линии причала, отстойно-буферной цистерной, флотатогом, сетчатыми нефтезаборниками, при этом сепаратор установлен в колодце, внутренний цилиндр сепаратора сообщается с всасываюшей полостью откачиваюшего нефтяного насоса, напорный патрубок которого соединен с отстойно-б ферной цистерной, флотатор выполнен в виде распределительного коллектора воздуха и соединенных с ним сопел, устаовленных тангенциально в наружном цилиндре сепаратора между конусными тарелками, направляющий канал выполнен в виде приемного трубопровода, установленого под водой вдоль причальной линии, сетчатые нефтезаборники размешеы на его концах и выполнены высотой, превышающей приливно-отливные колебания уровя ьоды, .редняя часть приемного трубопровода соединена с отстоЙо-буферной цистерной. которая сообщается с верхней полостьк 1 наружного цилиндра сепаратора трубопроводом, установлеым к цилиндру тагециально, причем каждая ветвь приемного трубопровода установлена с уклоном к сепаратору.РФл 7 ьИзобретение относится к п(лротехницес соор)ксци 51 м для Оцистки волнои пОВсрх - ности от нефтепродуктов.Известностройство для сбора нсфтспро- дуКтОВ С ПОПСрХНОСтн ВОЛЬ, СОСтОя(цсе цЗ циг Нц тпичссОГО ГОГ)изонтальнОГО поил ыв;1, цсфтссборного желоба, перетоцной трубы, вертикальной цилинлрицеской емкости, цгарнирных тяг и трубопровода откацкц нефти1.Нсдостатами этого устройства являются малая всасыВдк)шая с 10 сооность, Возможность в стационарных условиях собирать нсфгспродукты в районе 0,5-1,5 м и только в виде нефтяной пленки, оста:ляя эмульгцрованную нефть, и работоспособность только на споойной воле. 15Известно также устройство для сбора це(ртепролу ктов с поверхност; волы, сод,рждшсе направляк)ший канал, многоступсц(атый сепаратор с наружным и перфо:(рованцых; внутренним ццлццлрам, зарытыми сци(зу, межлу котсрь;,и каска.но СтЦОПЛСЦЫ ОНИЦССКИЕ ТДПЕЛКИ С .10 ПДТКД- ми цд их перифериЙных крох 1 ах, лВиГатель, нд Валу кото,)Ого, проходяцсех по Оси Внх(т ццего цилиндра сепаратора, установлены винт и шнек, имеюший направление винто вой линии, обратцое направлению рсзьбь винта, откдциваюший насос 121.Нелостатком известного устройства явлпстся невозможность использования его для сбора нефтепродуктов с поверхности ш посредственно у прицальной лицин, за- ЗО ятой стояцими судами и лруп(ми плдвсрсл.СТ В с) М И.В закрытых бухтах, заливах при ветрах причального 1(вправления пленоцные нефтсцролукты концентрируются главным образом у причальной линии, образуя вдоль цсе сравнительно узкую полосу, но с большой толщиной, остальная же цасть бухты в этот период, как правило, свободна от пленочных це(ртспрод ктов. В этих условиях наиболее эффективен сбор нефтепродуктов непосредственно у прицалов, однако из-за волны, бьк)шейся о причал, сула и плавсредства цасть нефтепродуктов образует с водой мслколиспсрсную систему с толщиной слоя л полуметра и более.Цель изобрстсция - расширение функ шцгнальцых возможностей устройства за счет обссцсцснця сбора нефти непосредственно у причальной линии.Указацц;(я цель достигается тем, что устроистцо сц(1 ожено колодцем с рышОЙ, рдз О мс(цецць(м 1 не л) нии причала, отстойнобуфсрцои ц(стсрги (1, флотдтором, сетчатыми цсфгсздборцццмц, црц этом сепаратор усгдцовлсц ь осОдцс, вн,традиций цилиндр сеп)1 пдторс( со(01 цастся СО Всдсь 1 ва 10 Иси по .Нгстью Отдциваюшсго цефтя)гого ца:оса, 55 цдИ)рцый пдтруоо: которо)о соединен с ото Г 01(ио-б) фсрцои ццс) ерцой, флотатор выполнен в виле распрелелительного коллек- ТОРН ВОЗДУХД Ц СОС ЦЦВННЫХ С ЦИМ СОПЕЛ, стдцовлсццых тдцгецциально в наружном ШЛицдре сЕПдраторд Между КОНуСНЫМИ тарслкамц, направляющий канал выполнен в Виде приемного трубопровода, установлен)юго пол вол(й вдоль прццальной линии, сетцатыс цсфтсзаборники рдзешены на его КОНЦах И ВЫПОЛНЕНЫ ВЫсОтОй. ПРЕВЫШаЮШЕй приливно-отливцые колебания уровня волы. средняя часть приемного трубопровода соединена с отстойно-буфернои цистсрной, которая сообщается с верхней полостью наружного цилиндра сепаратора трубопроводом. установленным к цилинлру тангенциально, прццем кажлдя ветвь приемно.о трубопровола установлена с уклоном к сепарато- Р,.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, в плане; на фиг. э - разрез А-А на фиг. 1.Устройство установлено в ололце 1 причала и содержит мцсп.остуценцатый сепаратор, состоящий из наружного цилиндра 2, внутреннего перфорированного цилиндра 3, ца котором каскдлцо установлены конусные тарелки 4 с цапрдвл)иошими лопатками 5 на их периферийных кромках. В колодцендл сепаратором установлен электродвигатель 6, который приволит во вращение вал 7, прохоляший по оси сепаратора. На вал 7 в отливцом патрубкеустановлен винт 9 лля откачки воды из сепаратора, а внутри перфорированного внутреннего цилинлра - цнек 1 О, имеющий направлсние винтовой линии, обратное винтовой лин(и винта, ц предназначенный для полаци отделенных в каскадах от воды нефтепродуктов к всасываюшему патрхбк псрекациваюшего нефтяного насоса 11, который полает нефтепролукты в отстойно-буфернук) цистерну 12.Устройство содержит также приемный трубопровол 13, который установлен наклонно вдоль причала ниже уровня волы и снабжен сетчатыми нефтезаборниками 14, оборулованными поплавковымц шиберами 15. Нефтезаборники 14 распрелелены по всей длине приемного трубопровола 13 и размешень непосрелственно в верхнем слое воды, прцчем высота сетцдтой части нефтезаборников 14 превышает амплитуду приливно-отливных колебаний уровня волы, а каждый из них имеет клинкет 16, позволяюцьий разобщить нефтезаоорник От приемного трубопровола 13. Чля дистанционного управления клинетом 16 установлен приводной двигатель 17 и в,л 18. ( рслняя часть приемного трбопровола 13 соединена тр. бой 1 с 1 с отстойно-бу(1 сг)цой цистерной 12, из нижней 1 дсти которой к наружно.л)у ш 1- лицдр 2 сепаратора Проложена тиба 20, которая тангсцш(длыгс) полклк)цена к ццинлру 2. Ес)ждая ветвь присного труоопровола 13 установлены с хклоцом к сепардтс-, 1056 Е3В(ЛИЧННП Которо; ( (1) НКЕИОНс 1 ЛЬВ Вцэдцд.С ПОТ(рн (11 цап(рс.: ццф) ООППОЕЗО,ЕОБи мсстцыми игерчи. 1 ыржцы 1 иЕлинлрсепаратора СИ( ,сц кры:икой 21, д внутрен- вЙ пил(.:.: .) 3 сос,Нцси идтрубкоч с цсфтяньм ц(:рек:чие(дО(их Насосом 11, идцОрцыЙ и;)т,б(;сГО. (В. (Исц с Отстой но еферцой пстерн(и 1". ео мере ндкоплеци 5 нефти В отстой(ц-буферной цистсрис 12 производится ее отк;чкд к потреоитслям через заборное устроство 22 и клдпан 23.Устройство снабжено флотдтором, который вынэлцен В виде расцрелс,1 ительного коллектора 24 и сопел 25, установленных тацгенпнально в наружном цилинлре 2 между конусными тарелками в направлен.и, обеспечивающем подвод возлуха, совпадающий с направлением вращения лисцерсной системы в сепараторе, а также клапанами 26 приема льяльно-балластных вол с плавсредств, соединенными с приемным трубопроводом 13 и установленными между сетчаты ми нефтеза бор ни ка ми 14.Устройство работает слелуюшим образом.При концентрации нефтепродуктов у причальной линии открывают клинкеты 16 Все илн избирательно) и пускают двигатель 6, который прнволит во вращение винт 9 и шнек 10. Г 1 лава(опеий пленочный и полпленочный нефтепролукт с высокой концентрациейй волы пол действием 1 Лрсстатицекого напорд, созлаваемого винтом 9, поступает через нсфтезаборники 14, клинкет ЗО 16, приемный трубопровод 13, трубу 19 в отстойно-буферную цистерну 12, гле происходит первичный отстой нефтепродуктов. Вторичная очистка от диспергировднного нефтепродукта производится в сепараторе, куда он попалаег из нижней части отстойно-буферной цистерны по трубе 20, тангенциально полключенной к наружному пилицлру 2 для обеспечения первоначального вращения в сепараторе таким образом, чтобы 35 поверхности внутреннего цилинлра между тарелками на каждой ступени сепаратора формируются. воронки из нефтепродуктов. Одновременно через сопла 25 флотатора в направлении вращения потока дисперсной системы поступают пузырьки воздуха, расО пространяясь по всему объему сепаратора. Капли нефтепролуктов, прилипшие к пузырьк".м воздуха, поднимаются вверх пол конусныг тар;.-ки и под воздействием врашдющегося потока коВ.Еснт ипуются у поверхнос 55 ти внутреннего цилиндра; Скопившийся непри установке устройства в северном полушарии вращение было по часовой стрелке," а в южном - против часовой стрелки.Вращающийся поток лисперсной системы приобретает лононительное пр;(ращение угловой скорости на лопатках 5 конусных тарелок 4 сепардтора, благодаря чему у 45 атсч )О,е(кт чсп(3 01 В 5 В ч трсн н(1 пи,1:л(с 1 3 О,;)л)р ); с цц.кс 1 10В.1 СКДГС 51 О ПВ.ЦН ЕР ВВС",Х, .с ХвсТЫВс1Срс.Кс)Ч 1 Б;)О.,1 М 1 ,ОСО 1 1 И ПО, 1(. ис. 11. (11 ИТР 1; Б ОТСТО 1(О - Ох(1,)ц 10 еи "спн)., О,е, Очицеснц 5( ОТ( ТОН В(ЕГТОБ ОГК И Бс)(ТС 51 1 З Ссцс)- р;(ТВ ВИНТ)М ( П ОТ;ИВВМ цс(Т 1)Х(К Х 1РЕ. Ф,ОТДЕЕИ 5( .Н(ЧИТСЛЕ) ПОБЫЦс(.Т (- ф(.ктивность рдзд",ения;Еи( цсрсно Систс)1 что ооеспечивастсЯ особснснстЯми бсс (- БОГО использования (стройствд.ОтстОЙНО-бу)ерндЯ пистерч 1 д ЯБ 1 Я(т(. и многофлкционд.11 ным звеном Б стройстцс, т.е. Нрелотврашаст срыв потока в сепараторе при кратковременном ого енин нефтезаборника, например црн Втл;Бс и зцдштельном Волнении, пе 1)Вичцой ст пенью Отлелсния нефти от воды. дккумулятором собранной с поверхностц волос.а нефти. Во время стоянки плдвсрелств у причальной линии разгрузка, погрузка), а также р- . монта их на судоремонтном заводе возможна Отдача льяльно-оал.1 астных ВОЛ путем подключения судОВОЙ системы к клаеану 2 е) пр 1- ема этих вод, что исключает возможность использования существующих плавсрелств, специально оборудованных для этой цели.В базовом нефтесборшике имеются лвд последовательно включенных отстойникд емкостью по 10 м. которые являются одновременно н сепараторами и аккумулятордми собранной нефти, с производительностью по бинарной смеси 90-101) )1 ч и временем отстоя 6-7 мин. Нефтесборщик предназначен лля сбора пленочного нефтепродукта цд спокойной от волн цовсрхност;1.Преимуществом преллдгдемого устройства по сравнению с одзовым 5 вгястс 51 его способность отделять не только пленочный, но и подплсночн й диспсргОО- ванный) нефтепродукт, что значите, щн расширяет возможности работы устройсгв; по поголным условиям.Прел 1 дгаемос устройство, имея меньп:с габариты, произволитсльнее базового по и- ступающей смеси (3000 мзч) и в два рщд экономицнее. Высокая производительность и эффективность разделения, д также ряд конструктивных особенностей позволяк)т использовать его в береговых услових и обеспечивать эффективный сбор нсфтсцр(- луктов когда они прижаты к причалу, имеют большую толщину слоя) в сравнитсльн( короткие сроки и независимо от занятости причала стоящими судами. Дл 51 его упр;ЕВ- лен и я не требуется отдел ьного обсг уж и Б 1 юшего персонала. так как оно осунесствл 5(сгс 1 из лиспетцерскои.Экономический эффект от использовдния преллдГаемОГО устройства лостиГдется умснь - шением ремонтньх раоот, эксплуатационных расходов и обслуживающего персоналаЮюРул фиг льВ Верес Состави Текред И Тираж 67 Редан Заказ ар ВНИИПИ Госио делам 3035, Москва, ал ППП Пате дарственногоизобретенийЖ - 35, Раут, г. Ужго 4/5тиая, 4 Т. Мер мел гите й10/23 1052620 заковКорректор ГПодписи сССР комитетаи открытийскан наб.,од, ул. Про