CN102211647A - 水上泄漏原油综合清理船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水上泄漏原油综合清理船，包括连体船主体，原油吸取装置，空气分离装置，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置五大部分。连体船主体包括左、右船体，储油舱，机械舱。船体的前部各设有一个围油栏，原油吸取装置包括浮动式吸油头，输油管，油泵。空气分离装置包括主罐体，破乳剂添加口，顶端排气阀，液面传感器，原油与海水混合液入口，二次分离液入口，混合液出口。一级旋流器分离装置包括一次旋流器，一次旋流器输入泵，二次旋流器，二次旋流器输入泵。二级毛细管电泳分离装置包括破高压破乳电场，毛细管电泳分离器。本发明优点是作业效率高，安全，环保，机械化作业不会对人体产生任何的污染毒害作用。

Description

水上泄漏原油综合清理船

技术领域

本发明涉及水上泄漏原油综合清理船，属水上环卫清理工具领域。

背景技术

目前，海上石油开采活动日益频繁，海上石油运输也日趋活跃，世界上曾多次发生石油泄漏污染海洋的事件，对地区海洋生态环境造成了严重的影响。墨西哥湾的“深水地平线”石油平台爆炸事故，导致大量石油泄漏。墨西哥湾在长达10年的时间里将成为一片废海，造成的经济损失将以数千亿美元计。中国某港口曾发生输油管爆炸原油泄漏入海的事故。还有海上航运因素导致海上石油泄漏，主要是船舶与石油设施相互撞击，包括船与海洋石油设施相撞，或油轮与海洋其他船舶、海洋设施相撞所造成的海上漏油。再有是自然因素造成的海上石油泄漏事故。因原油泄漏导致的海洋污染，在国际上被广泛认为是一种生态灾难。石油所含的苯和甲苯等有毒化合物进入了食物链，从低等的藻类、到高等哺乳动物，无一能幸免。这些污染，已使得海岸生态系统十分脆弱，极易遭受外来生物属种的侵害。该水上泄漏原油综合清理船即在这种条件下，经过调查多方面相关资料，为解决上述问题而提出的发明。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供一种能够即时对水上泄漏原油快速收集并进行分离处理的水上泄漏原油综合清理船。

本发明的技术方案：水上泄漏原油综合清理船，整体包括连体船主体，原油吸取装置，空气分离装置，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置五大部分。连体船主体包括左、右船体，储油舱，机械舱。机械舱为船上各用电设备提供电能，同时提供船前进的推动力。储油舱存储分离出的较高纯度原油，储油舱满则由油轮将原油取走，转移。左、右船体的甲板上各有一套独立的原油分离设备，包括空气分离装置，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置。左、右船体的前部各设有一个围油栏，尾部各设一套原油吸取装置。左、右船体既可以协同作业，也可以单独作业。

原油吸取装置包括浮动式吸油头，输油管，油泵。浮动式吸油头由气室，旋转叶片，上壳体，下壳体构成。气室受气泵及相关气压系统的控制，使浮动式吸油头恒处于规定的浮动状态。吸油头开口朝上，能最大限度的增大所吸取混合液中原油的比例。旋转叶片有轻微的弯曲弧度，使叶片在吸油的过程中缓慢旋转，从而使吸油头均匀吸油同时又不会产生过大的离心力。原油与海水的混合液在油泵的作用下经输油管到达空气分离装置。

空气分离装置包括主罐体，破乳剂添加口，顶端排气阀，液面传感器，原油与海水混合液入口，二次分离液入口，混合液出口。从吸油头输送来的原油与海水混合液经原油与海水混合液入口到达主罐体内，在重力的作用下原油与海水混合液跟夹杂在其中的空气分离，空气在主罐体的上部空间，混合液在主罐体的下部。主罐体内的液面受液面传感器检测，当液面下降到一定高度时，液面传感器输出信号控制顶端排气阀打开排气，从而使主罐体内液面上升，维持规定的储液量。必要时可以从破乳剂添加口添加破乳剂，以提高油水分离效率和质量。

一级旋流器分离装置包括一次旋流器，一次旋流器输入泵，二次旋流器，二次旋流器输入泵。一次旋流器输入泵从主罐体内吸取油水混合液并以高压注入一次旋流器，经一次旋流器分离出的原油输送到二级毛细管电泳分离装置。剩余的分离液由二次旋流器输入泵吸取后以高压注入二次旋流器作进一步的分离处理，二次旋流器分离出的原油输送到空气分离装置的主罐体内，以防这些原油因含水量较高而影响二级毛细管电泳分离装置的分离效率。二次旋流器分离后剩余的无油海水则经检测合格后排入大海。

二级毛细管电泳分离装置包括高压破乳电场，毛细管电泳分离器。在高压破乳电场中，在高电压作用下，油中的水滴质点极化，一端带正电，一端带负电，彼此联结成链，最后变成大液滴，形成游离态的水，便于进一步毛细管电泳分离。毛细管电泳分离器整体呈长方体，包括两侧相对的毛细管壁，毛细管壁外侧收集分离出海水的集水槽，集水槽外侧相对的电场。含有少量海水的原油进入毛细管电泳分离器，在电场的作用下，海水溶液产生电泳运动，进入集水槽，在集水槽内收集后通过排水管排入大海。分离出的高纯度原油输送到主船体底部的储油舱储存。完成水上泄漏原油的清理。

该水上泄漏原油综合清理船主要优点是作业效率高，单位时间内能清理回收大量的原油；安全，环保，机械化作业不会对人体产生任何的污染毒害作用。油水分离彻底，有利于原油的高效回收利用，降低受害单位的经济损失。能大大降低人工劳动力的需求量。及时清除原油能最大程度上降低泄漏原油对海洋生态系统的污染与破坏。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是左、右船体结构示意图。

图中1、气室2、旋转叶片3、浮动式吸油头壳体4、输油管5、排水口6、机械舱7、船体8、混合液出口9、油泵10、二次分离液入口11、液面传感器12、破乳剂添加口13、原油与海水混合液入口14、主罐体15、顶端排气阀16、一次旋流器输入泵17、一次旋流器18、二次旋流器输入泵19、二次旋流器20、高压破乳电场21、毛细管电泳分离器22、储油舱23、围油栏24、毛细管分离器电场25、集水槽26、毛细管壁27、空气分离装置28、浮动式吸油头

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，如图所示，水上泄漏原油综合清理船，整体包括连体船主体，原油吸取装置，空气分离装置27，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置五大部分。连体船主体包括左、右船体7，储油舱22，机械舱6。机械舱6为船上各用电设备提供电能，同时提供船前进的推动力。储油舱22存储分离出的较高纯度原油，储油舱22满则由油轮将原油运走。左、右船体7的甲板各有一套独立的原油分离设备，包括空气分离装置，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置，上述三套装置在船体上由后至前排列，并通过输送管道连接在一起。左、右船体7的前部各设有一个围油栏23，尾部各设一套原油吸取装置。左、右船体7既可以连体协同作业，也可以单独作业。

原油吸取装置包括浮动式吸油头3，输油管4，油泵9。浮动式吸油头3由气室1，旋转叶片2，上、下壳体构成。气室1受气泵及相关气压系统的控制，使浮动式吸油头3恒处于规定的浮动状态。旋转叶片2有轻微的弯曲弧度，使叶片2在吸油的过程中缓慢旋转，从而使浮动式吸油头3均匀吸油同时又不会产生过大的离心力。原油与海水的混合液在油泵9的作用下经输油管4到达空气分离装置27。

空气分离装置27包括主罐体14，破乳剂添加口12，顶端排气阀15，液面传感器11，原油与海水混合液入口13，二次分离液入口10，混合液出口8。从浮动式吸油头3输送来的原油与海水混合液经原油与海水混合液入口13到达主罐体14内，在重力的作用下原油与海水混合液跟夹杂在其中的空气分离，空气在主罐体14的上部空间，混合液在主罐体14的下部。主罐体14内的液面受液面传感器11检测，当液面下降到一定高度时，液面传感器11输出信号控制顶端排气阀15打开排气，从而使主罐体14内液面上升，维持规定的储液量。必要时可以从破乳剂添加口12添加破乳剂，以提高油水分离效率和质量。

一级旋流器分离装置包括一次旋流器17，一次旋流器输入泵16，二次旋流器19，二次旋流器输入泵18。一次旋流器输入泵16从主罐体14内吸取油水混合液并以高压注入一次旋流器17，经一次旋流器分离出的原油输送到二级毛细管电泳分离装置。剩余的分离液由二次旋流器输入泵18吸取后以高压注入二次旋流器19作进一步的分离处理，二次旋流器19分离出的原油输送到空气分离装置27的主罐体14内，以防这些原油因含水量较高而影响二级毛细管电泳分离装置的分离效率。二次旋流器19分离后剩余的无油海水则经检测合格后排入大海。

二级毛细管电泳分离装置包括高压破乳电场20，毛细管电泳分离器21。在高压破乳电场20中，在高电压作用下，油中的水滴质点极化，一端带正电，一端带负电，彼此联结成链，最后变成大液滴，形成游离态的水，便于进一步毛细管电泳分离器21分离。毛细管电泳分离器21整体呈长方体，包括两侧相对的毛细管壁26，毛细管壁26外侧收集分离出海水的集水槽25，集水槽25外侧相对的电场。含有少量海水的原油进入毛细管电泳分离器21，在电场的作用下，海水溶液产生电泳运动，进入集水槽，在集水槽25内收集后通过排水管排入大海。分离出的高纯度原油输送到主船体底部的储油舱22储存，储油舱22存满原油后及时运走。

Claims (5)

1.水上泄漏原油综合清理船，其特征在于，整体包括连体船主体，原油吸取装置，空气分离装置(27)，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置五大部分，其中，连体船主体包括左、右船体(7)，储油舱(22)，机械舱(6)；左、右船体(7)的甲板上各有一套独立的原油分离设备，包括空气分离装置，一级旋流器分离装置，二级毛细管电泳分离装置，上述三套装置在船体上由后至前排列，并通过输送管道连接在一起；左、右船体(7)的前部各设有一个围油栏23，尾部各设一套原油吸取装置。

2.根据权利要求1所述的水上泄漏原油综合清理船，其特征在于，原油吸取装置包括浮动式吸油头(3)、输油管(4)、油泵(9)；浮动式吸油头(3)由气室(1)、旋转叶片(2)、上、下壳体构成；浮动式吸油头(3)恒处于规定的浮动状态；旋转叶片(2)有轻微的弯曲弧度。

3.根据权利要求1所述的水上泄漏原油综合清理船，其特征在于，空气分离装置(27)包括主罐体(14)、破乳剂添加口(12)、顶端排气阀(15)、液面传感器(11)、原油与海水混合液入口(13)、二次分离液入口(10)，混合液出口(8)；原油与海水混合液入口(13)连通主罐体(14)内；主罐体(14)内部设用于检测液面的液面传感器(11)，顶端设排气阀(15)；原油与海水混合液入口(13)处设有破乳剂添加口12。

4.根据权利要求1所述的水上泄漏原油综合清理船，其特征在于，一级旋流器分离装置包括一次旋流器(17)，一次旋流器输入泵(16)，二次旋流器(19)，二次旋流器输入泵(18)；一次旋流器输入泵(16)连通主罐体(14)和一次旋流器(17)；二次旋流器输入泵(18)连通一次旋流器(17)和二次旋流器(19)；二次旋流器(19)连通空气分离装置(27)和主罐体(14)。

5.根据权利要求1所述的水上泄漏原油综合清理船，其特征在于，二级毛细管电泳分离装置包括高压破乳电场(20)，毛细管电泳分离器(21)，二者通过管道连接毛细管电泳分离器(21)整体呈长方体，包括两侧相对的毛细管壁(26)，毛细管壁(26)外侧是收集分离出海水的集水槽(25)，集水槽(25)外侧为相对的电场。

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