BG62499B1 - Устройство за каптиране на подводни газови извори - Google Patents

Abstract

Устройството е приложимо при използване на природните ресурси на континенталния шелф и опазването на природната среда, по-специално за каптиране на подводни газови извори в плитководната зона на шелфа. То улавя успешно газовите мехури, стои стабилнона дъното и не нарушава екологически природната среда. При каптирането газът не може да изплава на повърхността и да замърси атмосферата, а се използва като екологически чисто гориво. Устройството сесъстои от железобетонна полусфера (1), оборудванас носещи уши (2) и с вградена широка тръба (3) с фланец, върху който чрез гривна и болтове е закрепена гъвкава мембрана (6). Във вътрешния обем на полусферата (1) е закрепена отвеждаща тръба (11), завършваща във външния си край с фланец и вентил, чрез който се свързва с изходен тръбопровод, положенв предварително подготвен шурф. Към подводния крайна изходния тръбопровод могат да бъдат подключении съседни каптиращи полусфери. Железобетонната полусфера (1) отвътре е оформена гладко, а отвън - грубо като изкуствена скала и завършва в долния си край във формата на зъб, в самия край на който е монтирана перфорирана тръба (10) с извод през стената на полусферата. Другият край на изходния тръбопровод чрез вентил, клапан и втори вентил е свързанкъм резервоар, оборудван още с вентил за източване на газа, контролен манометър и вентил за влагоотделяне.

Description

Изобретението се отнася до устройство за каптиране на подводни газови извори, което намира приложение при използването на природните ресурси на континенталния шелф и опазването на природната среда, по-специално за каптиране на подводни газови извори в плитководната зона на шелфа.

В плитководната зона на шелфа е установено наличие на множество подводни газови извори от газ метан, който може да се използва като екологически чисто гориво. От друга страна е известно, че свободното му изплаване на повърхността замърсява атмосферата, като влияе на озоновия й слой и участва в т.нар.парников ефект”.

Известно е устройство /1 / за събиране на нефт и газ от грифони на дъното при наличието на разклонена мрежа от естакади над морските нефтогазови месторождения. Устройството се състои от купол с монтиран в неговия горен край понтон, свързан с направляващи пръти, съединени чрез шарнирна връзка в другия си край, с баластни понтони, телескопически съединени един с друг с цел регулиране разстоянието помежду им. Баластните понтони са свързани с тръби, съединени в тройник, с клапани и гъвкав шланг, служещи за запълването им с вода при монтаж, както и за продухването им при демонтаж. Куполът, от своя страна, е свързан чрез тръбопровод с клапани с външна и вътрешна тръба монтирани към носеща колона на естакадата. Вътрешната тръба е свързана на повърхността с резервоар.

Недостатък на устройството е, че с поемането на воден баласт в понтона и баластните понтони не може да се обезпечи стабилно стоене на дъното над газовите извори. Предназначено е за налична разклонена мрежа от естакади, достигащи няколко километра навътре в морето и в този си вид е непригодно да изпълнява функциите си в прибойната зона. От друга страна отворът между купола и баластните понтони при движението на водните маси по посока на вълновия лъч би довел до продухване на газовите мехури и до неефективна работа на устройството.

Задачата на изобретението е да се съз даде устройство за каптиране на подводни газови извори в плитководната зона на шелфа, което да отстранява недостатъците на известното решение, да улавя успешно газовите мехури, без да нарушава естественото им извиране, да стои стабилно на дъното и да не нарушава екологично природната среда.

Задачата на изобретението се решава чрез устройство за каптиране на газови извори, състоящо се от купол, оформен като железобетонна полусфера с подходящо тегло и обем, съобразени с дълбочината и възможностите на морската строителна механизация. Полусферата е оборудвана с носещи уши, като в единият й край е вградена широка тръба с фланец, върху който чрез гривна и болтове е закрепена гъвкава мембрана. Към вградената тръба е монтирана изравнителна тръба с вентил, а във вътрешния обем на полусферата е закрепена отвеждаща тръба, завършваща във външния си край с фланец и съответен вентил, чрез който вътрешния обем на полусферата е свързан с изходен тръбопровод, положен в предварително подготвен изкоп. Железобетонната полусфера завършва в отворената си част със заострен край, в който е монтирана перфорирана тръба с предвиден изход през стената на тялото на полусферата. Другият край на изходния тръбопровод посредством вентил, клапан и втори вентил е свързан към резервоар, оборудван съответно с вентил за източване на газа, вентил за влагоотделяне, монтиран в долния край, и контролен манометър.

Предимство на устройството за каптиране на газови извори е, че железобетонната полусфера, монтирана по подходящ начин на морското дъно, улавя успешно газовите извори, като повишава ефективността на работа, предпазвайки газовите мехури от вълновия поток. Външната повърхност на полусферата, оформена като изкуствена скала, служи и като субстрат, върху който могат да се закрепят миди, водорасли и друга дънна биоценоза, която не би могла да се закрепи върху лист чист пясък или тинесто дъно. Поддържането на определено ниво морска вода във вътрешния обем на полусферата довежда до намаляване подемната сила на газа, което води до намаляване дебелината на стената на каптиращото тяло и до поевтиняване на конструкцията. От друга страна този воден слой способства за ненарушаване на режима на естественото извиране на газа. Вградената широка тръба служи като технологичен отвор при монтажа на устройството, позволявайки влизането на леководолази вътре в полусферата, а също така и за профилактика или ремонт при демонтирана гъвкава мембрана. Наличието на гъвкавата мембрана способства за изравняване на външното хидростатично налягане с налягането вътре в каптиращото тяло и служи като хидравлична помпа, способстваща за ефективното отвеждане на газа към резервоара на брега. Като цяло каптирането на газа предотвратява изплаването му на повърхността и замърсяването на атмосферата и позволява използването му като екологически чисто гориво, заменяйки успешно нефтените деривати, което води до значителен икономически ефект.

Едно примерно изпълнение на устройството за каптиране на подводни газови извори е показано на фигурите, от които:

фигура 1 представлява напречен разрез на каптиращото тяло;

фигура 2 - общ вид на устройството.

Устройството за каптиране на газови извори се състои от купол,оформен като железобетонна полусфера 1, съобразена по тегло и обем с дълбочината и възможностите на морската строителна механизация, вътрешната страна на която е гладка, а външната е като изкуствена скала. Полусферата 1 е оборудвана с носещи уши 2, като в единия й край е вградена широка тръба 3 с фланец, върху който чрез гривна и болтове е закрепена гъвкава мембрана 6. Към вградената тръба 3 е монтирана изравнителна тръба 4 с вентил 5, а във вътрешния обем на полусферата е закрепена отвеждаща тръба 7, завършваща във външния си край с фланец 8 и вентил 9, чрез който вътрешния обем на полусферата 1 е свързан с изходен тръбопровод 11, положен в предварително подготвен изкоп. Към фланеца 8 е възможно да бъде монтиран тройник, чрез който към изходния тръбопровод 11 могат да се превключат съседни каптиращи полусфери. Железобетонната полусфера 1 завършва в отворената си част със заострен край, в който е монтирана перфорирана тръба 10 с предвиден изход през стената на тялото. Другият край на из ходния тръбопровод 11 посредством вентил 12, клапан 13 и вентил 14 е свързан към резервоар 15, оборудван съответно с вентил за източване на газа 16, вентил за влагоотделяне 18, монтиран в долния му край, и контролен манометър

17.

Действието на устройството за каптиране на подводни газови извори е следното.

Железобетонната полусфера 1 се спуска под водата с отворена вградена тръба 3. Вградената тръба 3 се затваря от леководолази след окончателното установяване на полусферата на дъното и включването на отвеждащата тръба 7 с изходния тръбопровод 11. За да не се измени режимът на постъпване на газ от дъното, в полусферата 1 се запазва вода до нивото на входа на изравнителната тръба 4. Газовите мехури се събират в горния край на полусферата 1, като под налягане, изравнено чрез мембраната 6 с външното хидростатично налягане и с помощта на мембраната 6, изпълняваща роля на хидравлична помпа, използваща енергията на морското вълнение, когато има такова, излиза по изходния тръбопровод 11 и чрез клапана 13 и вентилите 12 и 14 попада в резервоара J 5. Поради това, че газът е с голяма влажност, вследствие на разширението си при постъпването в резервоара 15, част от съдържащата се влага се отделя и във вид на водни капки се събира в долния край на резервоара 15 и може да се отдели посредством вентила 18. Налягането на газа в резервоара 15 се следи чрез контролен манометър 17. Газът се отвежда през вентил 16 направо или чрез компресиране в бутилки за използване като екологично чисто гориво.

Claims (2)

1. Устройство за каптиране на подводни газови извори, състоящо се от купол, оборудван с носещи уши, както и с отвеждаща тръба, монтирана във вътрешната му страна и свързана в другия си край към изходящ тръбопровод, който излиза на брега, и посредством вентил, клапан и втори вентил е свързан към резервоар на брега или повърхността, характеризиращо се с това, че куполът е оформен като железобетонна полусфера /1/, завършваща в отворената си част със заострен край, в който е монтирана перфорирана тръба /10/, която има най-малко един изход през стената на полусферата /1/, като в последната е вградена широка тръба /3/ с фланец, върху който чрез гривна и болтове е монтирана гъвкава мем- 5 брана /6/, като към вградената широка тръба /3/ е предвидена изравнителна тръба /4/ с вентил /5/.

2. Устройство за каптиране на подводнг газови извори съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че с гъвкавата мембрана /6/, изравнителната тръба /4/, вентилът /5/ и еднопосочният клапан /13/ е установен в каптиращата полусфера /1/ воден слой с височина до входа на изравнителната тръба /4/.