BG62499B1

BG62499B1 - Device for the catchment of submarine gas springs

Info

Publication number: BG62499B1
Application number: BG92580A
Authority: BG
Original assignee: Траянов Траян
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1999-12-30
Also published as: BG92580A

Abstract

The device can be used for the utilization of the naturalresources of the continental shelf and for environmental control,in particular for the catchement of submarine gas springs in theshallow shelf zone. It successfully catches the gas bubbles,stands firmly on the bottom and does not ecologically infringe thenatural environment. In the catchement the gas connot emerge onthe surface and pollute the atmosphere but is used as ecologicallyclean fuel. The device consists of a reinforced concretehemisphere (1) equipped with lifting lugs (2) and a wide tube (3)with a flange built-in, on which a flexible diphragm (6) isbolted. In the interior of the semisphere (1) a discharge tube(11) is fitted ending, in its external end, by a flange and valveby which it is connected to an initial pipeline laid in aprospecting pit in advance. Adjacent catchment hemispheres canalso be connected to the subwater end of the outlet pipeline. Thereinforced concrete hemishpere (1) is smooth on its interior andrough as a man-made rock on its exterior ending in the form of atooth in its lower end at the very end of which a perforated pipe(10) is mounted with a lead through the wall of the hemisphere.The other end of the outlet pipeline is connected by a valve, aflap and a second valve to a storage tank which is also equippedwith a valve for discharging the gas, control pressure gauge and avalve for moisture separation.2 claims, 2 figures

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.SUBSTANCE: invention relates to a submersible gas springs device which is useful in the use of the continental shelf's natural resources and the protection of the natural environment, in particular for capturing submerged gas springs in the shallow shelf zone.

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”.In the shallow water area of the shelf, there are numerous submarine gas springs from methane gas that can be used as environmentally friendly fuel. On the other hand, it is known that its free floating on the surface pollutes the atmosphere, affecting its ozone layer and participating in the so-called greenhouse effect. "

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.A device / 1 is known for collecting oil and gas from griffins at the bottom in the presence of a branched network of trestles over offshore oil and gas fields. The device consists of a dome with a pontoon mounted at its upper end, connected to guide rods, connected by a hinged connection at the other end, with ballast pontoons, telescopically connected to each other to adjust the distance between them. Ballast pontoons are connected to pipes connected in a tee, with valves and a flexible hose for filling them with water during installation and for blowing them out during dismantling. The dome, in turn, is connected by a pipeline with valves with an outer and an inner tube mounted on a supporting column of the trestle. The inner tube is connected to the surface by a tank.

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.The disadvantage of the device is that the absorption of water ballast in the pontoon and the ballast pontoons can not ensure a stable bottom position above the gas springs. It is intended for the presence of a branched network of trestles, reaching several kilometers inland and as such is unsuitable for carrying out its functions in the surf area. On the other hand, the opening between the dome and the ballast pontoons during the movement of the water masses in the direction of the wave beam would cause the gas bubbles to blow and the device to operate inefficiently.

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.The object of the invention is to provide a device for capturing underwater gas springs in the shallow shelf zone, which eliminates the disadvantages of the known solution, successfully captures the gas bubbles without disturbing their natural springs, stable at the bottom and not disrupts the environment environmentally.

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.The object of the invention is solved by means of a gas springs capturing device consisting of a dome shaped as a reinforced concrete hemisphere of suitable weight and volume, in accordance with the depth and capabilities of offshore construction machinery. The hemisphere is fitted with supporting ears, with a wide flange tube fitted at one end, with a flexible membrane attached to the bracelet and bolts. To the built-in pipe is fitted a balancing tube with a valve, and in the internal volume of the hemisphere is attached a discharge pipe ending at its outer end with a flange and a corresponding valve through which the internal volume of the hemisphere is connected to an outlet pipe laid in a pre-prepared trench. The reinforced concrete hemisphere terminates at its open end with a pointed end in which a perforated tube with a projected outlet through the wall of the hemisphere body is mounted. The other end of the outlet line through a valve, a valve and a second valve is connected to a tank equipped with a gas drain valve, a lowering valve, and a pressure gauge, respectively.

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.An advantage of the gas spout device is that the reinforced concrete hemisphere, properly seated on the seabed, successfully captures the gas springs while increasing the efficiency of operation by protecting the gas bubbles from the wave flow. The outer surface of the hemisphere, shaped like an artificial rock, also serves as a substrate on which clams, algae and other bottom biocenoses can be attached, which cannot be fixed on a sheet of clean sand or muddy bottom. Maintaining a certain level of seawater in the internal volume of the hemisphere results in a decrease in the lifting force of the gas, which results in a decrease in the thickness of the wall of the hatching body and in the reduction of the structure. On the other hand, this water layer helps to disrupt the natural gas flow regime. The built-in wide tube serves as a technological opening in the installation of the device, allowing divers to enter inside the hemisphere, as well as for the prophylaxis or repair with a flexible membrane dismantled. The presence of a flexible diaphragm helps to equalize the external hydrostatic pressure with the pressure inside the hopper body and serves as a hydraulic pump that helps efficiently discharge gas to the shore tank. Generally, gas encapsulation prevents gas from escaping from the surface and polluting the atmosphere and allows it to be used as an environmentally friendly fuel, successfully replacing oil derivatives, resulting in significant economic benefits.

Едно примерно изпълнение на устройството за каптиране на подводни газови извори е показано на фигурите, от които:An exemplary embodiment of a submersible gas capturing device is shown in the figures, of which:

фигура 1 представлява напречен разрез на каптиращото тяло;Figure 1 is a cross-sectional view of the capturing body;

фигура 2 - общ вид на устройството.Figure 2 - General view of the device.

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 манометърThe device for capturing gas springs consists of a dome shaped like a reinforced concrete hemisphere 1, adjusted in weight and volume to the depth and capabilities of offshore construction machinery, the inside of which is smooth and the outside is artificial rock. The hemisphere 1 is equipped with supporting ears 2, with a wide tube 3 with a flange at one end of which a flexible membrane 6 is attached to the built-in tube 3 with a valve 5 and an inner tube 3 to the inner tube. a volume of the hemisphere is attached to a discharge pipe 7 terminating at its outer end with a flange 8 and a valve 9 through which the internal volume of the hemisphere 1 is connected to an outlet line 11 placed in a pre-prepared trench. A flange 8 may be fitted to the flange 8 through which adjacent capturing hemispheres can be switched to the outlet line 11. The reinforced concrete hemisphere 1 ends at its open end with a pointed end in which a perforated tube 10 is provided with a projected outlet through the wall of the body. The other end of the outlet line 11 via a valve 12, a valve 13 and a valve 14 is connected to a reservoir 15 equipped with a gas drain valve 16, a drainage valve 18 mounted at its lower end, and a pressure gauge

17.17.

Действието на устройството за каптиране на подводни газови извори е следното.The operation of the underwater gas capturing device is as follows.

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.The reinforced concrete hemisphere 1 is lowered below the water with the pipe built-in open 3. The built-in pipe 3 is closed by light divers after the bottom hemisphere is finally established and the discharge pipe 7 is connected to the outlet pipeline 11. In order not to change the flow of gas from the bottom. , water is retained in hemisphere 1 up to the inlet level of the balancing tube 4. Gas bubbles are collected at the upper end of hemisphere 1, as a pressure equalized by membrane 6 with external hydrostatic pressure and by means of membrane 6, from an exhilarating role of a hydraulic pump utilizing the energy of the sea, if any, exits through the outlet line 11 and enters the reservoir J 5 through the valve 13 and the valves 12 and 14 due to the expansion of the gas due to its expansion upon entering tank 15, part of the moisture contained is removed and, as water droplets, collected at the lower end of the tank 15 and can be released by the valve 18. The gas pressure in the tank 15 is monitored by a control pressure gauge 17. The gas is drawn through valve 16 directly or by compression into bottles for use as environmentally friendly fuel.

Claims

1. A submersible gas springs device comprising a dome equipped with supporting ears as well as a discharge pipe mounted internally and connected at the other end to an outlet pipeline extending ashore and via a valve, a valve and a second valve are connected to a reservoir on the shore or surface, characterized in that the dome is formed as a reinforced concrete hemisphere (1), terminating at its open end with a pointed end in which a perforated tube (10) is mounted, which has at least one exit through the wall n and the hemisphere / 1 /, with a wide tube / 3 / with a flange in the latter, on which a flexible mem- brane 5/6 / is mounted by means of a bracelet and bolts, and a leveling tube / 4 is provided to the built-in wide tube (3). / with valve / 5 /.

2. Submersible gas springs according to claim 1, characterized in that the flexible diaphragm (6), the alignment tube (4), the valve (5) and the one-way valve (13) are installed in the capturing hemisphere (1). water layer up to the inlet of the alignment tube / 4 /.