CN101565942A - 海上铲式浮油收集器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋溢油处理技术领域的海上铲式浮油收集器，其中：气垫，平衡翼，浮油进口控制装置构成装置的主体结构。细滤网，重力式油水分离池，吸油泵，柔性储油袋，排水口构成内部浮油处理系统。重力式油水分离池连接细滤网和吸油泵。吸油泵与柔性储油袋相连。浮油凝固剂储存室，试剂喷洒装置构成化学试剂喷洒系统。喷水推进器和导向及遥控装置构成动力及控制装置。油铲，油铲运动控制机构构成油铲系统。布质围油栏，围油栏支架，简易自航器构成围油栏系统。本发明可以高效全面地处理大面积的海上漏油事故，融入了系统化的海上浮油处理技术，实现了单个装置对海上漏油事故的一体化处理。

Description

海上铲式浮油收集器

技术领域

本发明涉及的是一种海洋溢油处理技术领域的装置，具体的说，涉及的是一种海上铲式浮油收集器。

背景技术

世界石油运输主要依靠海上运输，而油船在航行中搁浅、碰撞、触礁、起火爆炸以及船体本身结构破损等会造成严重的溢油事故。在世界各地，每年大约溢出原油20～40万吨。同时越来越多的海上钻井平台和海上输油管道相继建成，也存在着环境或者自身结构的安全隐患问题，造成平台爆炸或者输油管道的泄露，从而导致海上漏油事故，产生大面积的海上浮油。海上漏油事故不仅浪费了越发紧缺的石油资源，还能带来严重的国际纠纷。更不容忽视的是，海上浮油将严重破坏海洋及海岸环境，造成巨大的经济损失和无法弥补的生态灾难。只有通过行而有效的海上浮油回收手段，依靠先进的海面浮油回收装置才能有效地避免此类恶性事故的发生，并将其造成的负面影响降至最低。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号：CN 90215573.3，专利名称：自航式浮油收集器，该文中提出了一种新型自航式浮油收集器，它由收集器本体、抽吸泵和电控箱组成。收集器本体包括筒体、筒盖、容器和液位信号器等。在筒体底部放置二组水泵，利用水泵喷水推进，使本体做定向移动。本体自身密闭，通过一组水泵调节压载水量。该装置在筒体底部放置了两组泵机喷水推进，本体控制沉浮。由伸出的管子来收集水面的浮油并存于筒体内。筒体还有另一根管子和母船连接，将油送到母船上。其不足在于：采用了低效的吸管集油方式且容易产生堵塞情况，无法应对大面积的海上浮油层；装置只能进行集油工作，无法有效控制浮油的扩散和漂移，也不能进行油水分离作业；装置内储油空间有限，需要另外配备母船，成本高且不能连续作业。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种海上铲式浮油收集器，使其解决背景技术中的技术问题，具备更高的回收效率和更完善的处理流程。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：装置主体、油铲系统、围油栏系统。所述的装置主体包括主体结构、内部浮油处理系统、化学试剂喷洒系统和动力及控制系统。

所述的主体结构包括：装置外壳、气垫、平衡翼和浮油进口控制装置。其中，气垫、平衡翼、浮油进口控制装置位于装置外壳的外表面，并构成装置的主体结构。浮油进口控制装置位于水线面以上，平衡翼位于水线面以下。气垫呈长条形，可以减少装置的吃水，使本装置的浮油进口尽可能对准浮油层表面。平衡翼位于装置外壳后部的两侧，呈鱼鳍状，通过增加装置的纵横摇阻尼减少装置在水中的摇晃，从而起到平衡装置的作用。浮油进口控制装置为一个可启闭的阀门机构，控制着浮油能否通过装置外壳进入本装置。

所述的内部浮油处理系统位于装置外壳内部，包括：细滤网、重力式油水分离池、吸油泵、柔性储油袋和排水口。其中细滤网与浮油进口控制装置连接，用于海上漂浮杂物的过滤。重力式油水分离池采用市场上技术已相对成熟的产品，利用浮油与海水密度不同的原理对进入本装置内部的油水混合物进行分离。重力式油水分离池的入口紧接细滤网，出口与吸油泵相连。吸油泵用于油水分离后原油的收集。吸油泵的油出口与柔性储油袋相连，吸油泵的海水出口与排水口相通。柔性储油袋可以随装入的原油的增加而膨胀，增加了储油效率。

所述的化学试剂喷洒系统位于装置内部的上端，包括：浮油凝固剂储存室和试剂喷洒装置。浮油凝固剂储存室与试剂喷洒装置相连。

所述的动力及控制装置包括：喷水推进器、导向及遥控装置。其中喷水推进器负责装置的动力和运动控制。喷水推进器位于装置外壳内的尾部，导向及遥控装置位于浮油凝固剂储存室的后方，构成动力及控制装置。导向及遥控装置的控制系统与浮油进口控制装置、吸油泵、试剂喷洒装置、喷水推进器、油铲运动控制机构、简易自航器相连。

所述的油铲系统包括：油铲和油铲运动控制机构。油铲、油铲运动控制机构位于装置外壳外侧的首部。油铲为一空间曲面并与油铲运动控制机构组成一四连杆机构，从而使油铲产生往复的铲油运动。油铲的运动通过油铲运动控制机构来控制。油铲运动控制机构是油铲产生往复运动的动力来源，控制油铲从油水交界面铲起海面浮油并将其送入浮油进口控制装置中。

所述的围油栏系统包括：布质围油栏、围油栏支架和简易自航器。布质围油栏一端固定并卷起缠绕于围油栏支架上，另一端与简易自航器连接。作业状态下，简易自航器将布质围油栏从围油栏支架上拉出，达到围油的作用。围油栏支架共两个，对称布置于本发明装置装置尾部两侧，用于储存布质围油栏。简易自航器自带动力，通过遥控能够在海面航行并展开围油栏。

本发明的有益效果是：可以高效全面地处理大面积的海上漏油事故。该发明不但可以有效地控制浮油的扩散和漂移，同时可以完成浮油收集、油水分离和浮油回收的整个事故处理流程。突破了原先低效、可靠性低的浮油收集技术。同时，融入了系统化的海上浮油处理技术，完善了处理流程和各阶段的连接问题，实现了单个装置对海上漏油事故的一体化处理。

附图说明

图1是海上铲式浮油收集器主视图。

附图标记说明：装置外壳1，气垫2，平衡翼3，浮油进口控制装置4，细滤网5，重力式油水分离池6，吸油泵7，柔性储油袋8，排水口9，浮油凝固剂储存室10，试剂喷洒装置11，喷水推进器12，导向及遥控装置13，油铲14，油铲运动控制机构15，布质围油栏16，围油栏支架17，简易自航器18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括装置外壳1，气垫2，平衡翼3，浮油进口控制装置4，细滤网5，重力式油水分离池6，吸油泵7，柔性储油袋8，排水口9，浮油凝固剂储存室10，试剂喷洒装置11，喷水推进器12，导向及遥控装置13，油铲14，油铲运动控制机构15，布质围油栏16，围油栏支架17，简易自航器18。其中：装置外壳1，气垫2，平衡翼3，浮油进口控制装置4构成整个装置的主体结构；细滤网5，重力式油水分离池6，吸油泵7，柔性储油袋8，排水口9位于装置外壳1的内部并构成内部浮油处理系统；浮油凝固剂储存室10，试剂喷洒装置11，位于装置外壳1内部的上部空间，构成化学试剂喷洒系统；油铲14，油铲运动控制机构15位于装置外壳1外侧的首部，构成油铲系统；布质围油栏16，围油栏支架17，简易自航器18位于装置外壳1外侧的尾部，构成围油栏系统。

上述各部分之间的布置关系为：

气垫2、平衡翼3、浮油进口控制装置4位于装置外壳1的外表面，并构成装置的主体结构。浮油进口控制装置4位于水线面以上，平衡翼3位于水线面以下。

细滤网5、重力式油水分离池6、吸油泵7、柔性储油袋8、排水口9位于装置外壳1的内部并构成内部浮油处理系统。其中细滤网5与浮油进口控制装置4连接，细滤网5选用孔径5mm的普通滤网，用于过滤杂质。重力式油水分离池6入口紧接细滤网5，出口与吸油泵7相连。吸油泵7的油出口与柔性储油袋8相连，吸油泵7海水出口与排水口9相通。

浮油凝固剂储存室10、试剂喷洒装置11位于装置外壳1内部的上部空间，构成化学试剂喷洒系统。浮油凝固剂储存室10与试剂喷洒装置11相连。

喷水推进器12位于装置外壳1内的尾部，导向及遥控装置13位于浮油凝固剂储存室10的后方，构成动力及控制装置。导向及遥控装置13的控制系统与浮油进口控制装置4、吸油泵7、试剂喷洒装置11、喷水推进器12、油铲运动控制机构15、简易自航器18相连。

油铲14、油铲运动控制机构15位于装置外壳1外侧的首部，构成油铲系统。油铲14的运动通过油铲运动控制机构15来控制。

布质围油栏16、围油栏支架17、简易自航器18位于装置外壳1外侧的尾部，构成围油栏系统。其中围油栏支架17刚性固定于装置外壳1表面，上缠绕布质围油栏16。布质围油栏16的另一端与简易自航器18连接。

所述装置外壳1，为流线封闭型结构，内部设置内部浮油处理系统、化学试剂喷洒系统和动力及控制系统。

所述气垫2为长条形，位于装置外壳1的下方前部外侧，关于装置的中纵剖面对称布置，提供浮力，为油铲14运动提供空间并防止浮油污染装置外壳1。

所述平衡翼3位于装置外壳1后部的两侧，呈鱼鳍状，可受控制改变角度。

所述浮油进口控制装置4为装置外壳1前部控制浮油进入装置外壳1的入口，可控制其开闭。

所述细滤网5用于过滤掉油水混合物中体积较小的杂质，再使其进入重力式油水分离池6进行油水分离。

所述油水分离池6，用于分离浮油与海水，分离后的海水通过排水口9排出装置。此时打开吸油泵7收集浮油并将浮油储存于柔性储油袋8之中。

所述吸油泵7用于收集分离后的浮油，并将其运输进柔性储油袋8中。

所述柔性储油袋8以柔性材料制造，随浮油储量的增加自然膨胀。

所述排水口9用于将海水排出装置外壳1内部。

所述浮油凝固剂储存室10用于储存凝固浮油的化学试剂。

所述试剂喷洒装置11可以将浮油凝固剂储存室10中的凝固剂向外喷洒，达到凝固浮油，减缓其扩散和便于收集的目的。

所述喷水推进器12负责整个装置的动力和运动控制。

所述导向及遥控装置13负责接收和传达对整个装置的操纵命令，其控制内容包括：浮油进口控制装置4的开闭，吸油泵7的工作状态，试剂喷洒装置11的工作状态，喷水推进器12的工作状态，油铲运动控制机构15的运动，简易自航器18的运动控制。

所述油铲14为一空间曲面并与油铲运动控制机构15组成一四连杆机构，从而使油铲产生往复的铲油运动。

所述油铲运动控制机构15是油铲14产生往复运动的动力来源，控制油铲14从油水交界面铲起海面浮油并将其送入浮油进口控制装置4中。

所述布质围油栏16一端固定并卷起缠绕于围油栏支架17上，另一端与简易自航器18连接。作业状态下，简易自航器18将布质围油栏16从围油栏支架17上拉出，达到围油的作用。

所述围油栏支架17共两个，对称布置于整个装置尾部两侧，用于储存布质围油栏16。

所述简易自航器18共两个，自带动力，可通过遥控在海面进行自由航行，其上携带上述布质围油栏16，简易自航器18对称布置于整个装置尾部两侧，可携带布质围油栏16运动，受导向及遥控装置13的遥控。

工作时，海上铲式浮油收集器可自航到近海事故现场或拖航至远海。由导向及遥控装置13发出命令，控制简易自航器18将布质围油栏16从围油栏支架17上拉出，包围装置周围的受污染海面。试剂喷洒装置11开始工作，将浮油凝固剂储存室10中的凝固剂向外喷洒。在导向及遥控装置13的控制下，浮油进口控制装置4将浮油进口打开，油铲运动控制机构15使油铲产生往复的铲油运动，油铲从油水交界面铲起海面浮油并将其送入浮油进口控制装置4中。油水混合物由细滤网5过滤掉油水混合物中体积较小的杂质，再使其进入重力式油水分离池6中进行油水分离。分离后浮油将漂浮于海水之上，下层的海水通过排水口9排出装置。此时打开吸油泵7收集浮油并将浮油储存于柔性储油袋8之中。

Claims (8)

1、一种海上铲式浮油收集器，包括装置主体、油铲系统、围油栏系统，其特征在于所述的装置主体包括主体结构、内部浮油处理系统、化学试剂喷洒系统和动力及控制系统，其中所述的主体结构包括装置外壳、气垫、平衡翼和浮油进口控制装置，其中气垫、平衡翼、浮油进口控制装置位于装置外壳的外表面，浮油进口控制装置位于水线面以上，平衡翼位于水线面以下；

所述的内部浮油处理系统位于装置外壳内部，包括细滤网、重力式油水分离池、吸油泵、柔性储油袋和排水口，其中细滤网与浮油进口控制装置连接，重力式油水分离池的入口紧接细滤网，出口与吸油泵相连，吸油泵的油出口与柔性储油袋相连，吸油泵的海水出口与排水口相通；

所述的化学试剂喷洒系统位于装置内部的上端，包括浮油凝固剂储存室和试剂喷洒装置，浮油凝固剂储存室与试剂喷洒装置相连；

所述的动力及控制装置包括：喷水推进器、导向及遥控装置，喷水推进器位于装置外壳内的尾部，导向及遥控装置位于浮油凝固剂储存室的后方；

所述的油铲系统包括油铲和油铲运动控制机构，油铲、油铲运动控制机构位于装置外壳外侧的首部；

所述的围油栏系统包括布质围油栏、围油栏支架和简易自航器，布质围油栏一端固定并卷起缠绕于围油栏支架上，另一端与简易自航器连接。

2、根据权利要求1所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述气垫呈长条形，位于装置外壳的下方前部外侧，关于装置的中纵剖面对称布置。

3、根据权利要求1所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述平衡翼位于装置外壳后部的两侧，呈鱼鳍状。

4、根据权利要求1所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述细滤网为孔径5mm的普通滤网。

5、根据权利要求1所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述导向及遥控装置，其控制系统与浮油进口控制装置、吸油泵、试剂喷洒装置、喷水推进器、油铲运动控制机构、简易自航器相连。

6、根据权利要求1或5所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述油铲为一空间曲面并与油铲运动控制机构组成一四连杆机构。

7、根据权利要求1或5所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述简易自航器自带动力，两个简易自航器对称布置于整个装置尾部两侧。

8、根据权利要求1所述的海上铲式浮油收集器，其特征是，所述围油栏支架共两个，对称布置于整个装置尾部两侧。

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