CN105129036B - 分‑合式海洋漏油回收方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分‑合式海洋漏油回收方法及系统，其中方法包括以下步骤：到达事发地点后，用围油栏圈定作业区域，子船从母船上分离，下水工作；子船将较高浓度的油水混合物吸入子船的第一级工作区，在该第一级工作区域内，油水混合物依次经过抽水、静置分离、排水再抽水循环工作；将静置分离后的油水混合物会形成分界层，子船将上层油污抽出存储，其余的则排入子船的第二级工作区；在该第二级工作区中，利用吸油毛毡清理表面浮油，并将剩下的较纯净的海水排入海中；子船将存储的经过两次处理的油污输送到母船内；工作完毕后，子船驶回母船，母船通过自动定位装置将子船吸附至母船的升降机上，利用升降机将子船固定并托起。

Description

分-合式海洋漏油回收方法及系统

技术领域

本发明专利涉及一种海洋漏油回收系统，尤其是涉及一种“分-合”式海洋漏油回收方法及系统。

背景技术

目前，随着技术发展，石油紧缺，海洋石油工程不断增多，但是面对海洋工程事故产生的漏油缺乏高效的回收清理手段。现在海洋漏油的处理方法主要有三种。

一种是采用化学方法，例如直接对海面的漏油燃烧，清理油污；或者采用化学物品，使石油的化学成分发生变化，降低石油对海洋环境的危害。这种方法使用成本高，并且化学品本身以及化学反应后的残留物对海洋环境都有污染，石油成分遭到破坏无法回收利用。第二种是生物方法，在漏油区域使用微生物降解石油，如吃油细菌，减小其对海洋环境的破坏。这种方法成本较低，但是容易造成生物入侵，破坏海洋 ，并且石油无法再回收利用。第三种是物理法，这类方法主要有利用吸油毛毡吸取浮油，然后回收；利用吸油橡胶带式吸油机；利用吸油拖浮油回收机等。直接使用吸油毛毡的方法需要的材料太多，工作繁琐复杂，价格昂贵，严重制约了清理效果和进度。吸油橡胶带式吸油机最主要用于少量溢油的处理，不适合大规模溢油的处理；而吸油拖浮油回收机对工作环境要求较高，不适合渣含量大和环境恶劣的场合工作。以上这些方法都难以达到漏油回收率高，清理速度快等要求。

发明内容

为了克服现有海洋漏油清理效率低，回收率不高且在恶劣海况下无法工作的问题，本发明提供一套可以分散工作，集中回收的“分-合”式海洋漏油回收方法及系统，可有效回收因海洋事故而泄漏入海的石油，而且可以适用于相对较恶劣海况，提高漏油的回收效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种“分-合”式海洋漏油回收方法，包括以下步骤：

到达事发地点后，用围油栏圈定作业区域，子船从母船上分离，下水工作；

子船通过浮动式溢油回收器将较高浓度的油水混合物吸入子船的第一级工作区，在该第一级工作区域内，油水混合物依次经过抽水、静置分离、排水再抽水循环工作；

将静置分离后的油水混合物会形成分界层，子船将上层油污抽出存储，其余的则排入子船的第二级工作区；在该第二级工作区中，利用吸油毛毡清理表面浮油，一定时间后，将剩下的较纯净的海水排入海中；

子船通过输油管道将存储的经过两次处理的油污输送到母船内；

工作完毕后，子船驶回母船，母船通过自动定位装置将子船吸附至母船的升降机上，利用升降机将子船固定并托起。

本发明所述的方法中，该方法还包括步骤：

子船下水工作后，一边释放围油栏，一边回收围油栏，以避免未清理的油污扩散到已清理的区域。

本发明所述的方法中，子船为小水线面双体船。

本发明所述的方法中，在第一级工作区和第二级工作区中，均通过传感器和时间控制器来控制子船的工作。

本发明还提供一种“分-合”式海洋漏油回收系统，包括母船、围油栏和多个子船；

母船上设有升降机和自动定位装置，自动定位装置用于将子船吸附至升降机或者从升降机分离，升降机用于将子船固定后托起或者下放；

围油栏用于圈定作业区域。

本发明所述的系统中，子船包括第一级工作区和第二级工作区；

第一级工作区包括浮动式溢油回收器，用于吸入较高浓度的油水混合物，油水混合物经静置分离后，将上层油污抽出存储，并将下层液体排入第二级工作区；

第二级工作区包括吸油毛毡和排水机，吸油毛毡清理表面浮油，一定时间后，将剩下的较纯净的海水通过排水机排入海中。

本发明所述的系统中，该浮动式溢油回收器包括收集口和集油箱，收集口的上方设有带式吸油传送装置，收集口两侧设有溢油汇集挡板，在带式吸油传送装置的作用下，浮油经收集口流入集油箱中；

该浮动式溢油回收器还包括连接杆，该连接杆一端通过万向节与浮动式溢油回收器连接，另一端与子船连接。

本发明所述的系统中，所述带式吸油传送装置包括电机、吸油履带、驱动杆和刮油器，电机带动驱动杆运动，吸油履带绕设在驱动杆上，刮油器安装在吸油履带上方。

本发明所述的系统中，所述驱动杆包括主动杆和从动杆，吸油履带绕设在从动杆上，主动杆与电机连接，在电机的驱动下，主动杆带动从动杆转动，吸油履带随之转动。

本发明所述的系统中，所述溢油汇集挡板上设有多个浮球。

本发明产生的有益效果是：本发明通过母子船配合，采用“分-合”工作模式，使油污清理船能够面向大规模溢油事故的处理，根据漏油面积使用不同数量的子船从而提高清理效率，可面向大规模漏油事故。本发明实现了从油污回收、净化、运输等过程的自动化，大大降低了工作人员的劳动强度和危险性。

进一步地，子船船体较小，可单独工作，灵活性高；

进一步地，浮动式漏油回收器系统结构简单、可移植性好。

进一步地，连杆和浮球的利用，使浮动漏油回收器能够上下起浮，左右摇摆，保持回收油层厚度稳定。浮动式溢油回收器利用转动履带，将浮油带入集油舱内，可以较彻底地清理海面油污。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例子船的结构示意图；

图2是本发明实施例浮动式溢油回收器的结构示意图；

图3是本发明实施例连接杆的结构示意图；

图4是本发明实施例浮动式溢油回收器的结构侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的“分-合”式海洋漏油回收系统，包括母船、围油栏以及一个或多个子船；

母船上设有升降机和自动定位装置，自动定位装置用于将子船吸附至升降机或者从升降机分离，升降机用于将子船固定后托起或者下放；

围油栏用于圈定作业区域。

如图1所示，为子船的结构示意图，子船包括第一级工作区100和第二级工作区200；

第一级工作区100包括浮动式溢油回收器，用于吸入较高浓度的油水混合物，油水混合物经静置分离后，将上层油污抽出存储，并将下层液体排入第二级工作区；

第二级工作区200包括吸油毛毡和排水机，吸油毛毡清理表面浮油，一定时间后，将剩下的较纯净的海水通过排水机排入海中。如图2所示，本发明实施例浮动式溢油回收器，与小型子船连接后配合使用。如图1所示，本发明的浮动式溢油回收器包括收集口和集油箱6，收集口的上方设有带式吸油传送装置1，收集口两侧设有溢油汇集挡板3，在带式吸油传送装置1的作用下，浮油经收集口流入集油箱6中。本发明的一个实施例中，收集口处还设有若干个隔板2,用于加强结构强度。

该浮动式溢油回收器还包括连接杆7，该连接杆7一端通过万向节8与浮动式溢油回收器连接，另一端与子船连接。本发明的一个实施例中，如图2所示，连接杆7由通气孔9、弹簧挡圈10、弹簧挡圈19、固位卡槽11、卡位器12、橡胶缓冲垫13、橡胶缓冲垫15、导向耐磨环14、伸缩杆16、导向套17以及水密圈18组成，伸缩杆16的内杆与外杆间较光滑，可自由伸缩；导向套17套设在伸缩杆16上，并控制伸缩杆16的方向，使其能在波浪作用下灵活地伸缩，水密圈18等零件的应用使其水密性较好，能防止海水进入造成腐蚀，而且固位卡槽11和卡位器12能够实现将集油器在未工作状态下的固定。

在工作过程中，船体不断前进，水面浮油通过溢油汇集挡板3将浮油汇集到收集口处，然后主动杆20上的电机带动从动杆21和从动杆22转动，绕在其上的吸油履带23随之转动，将水面浮游拉进收集口后的集油箱6中，然后通过抽油泵将浮油和一部分海水抽入船舱内进行处理。在滚动式水上集油器下面装有若干浮筒5，用于提供收油器的浮力，保持收油器的平衡。集油器通过连接杆7与船体连接，通过万向节8将连接杆7与集油器连接，实现了集油器不仅可以随水面上下浮动，而且两边可以不同程度的浮动，使集油器与水面位置基本不变，能适应恶劣海况下的工作要求，工作效率较高。浮球4的加入，可以使集油器更灵敏的感应波浪，通过浮球4的作用和连接杆7、万向节8的配合即可使集油器实现随波浮动。

本发明的一个实施例中，如图4所示，所述带式吸油传送装置1包括电机、吸油履带23、驱动杆和刮油器，电机带动驱动杆运动，吸油履带23绕设在驱动杆上，刮油器安装在吸油履带23上方。所述带式吸油传送装置1的转动速度及其与水线面的角度根据水面油污厚度确定。

所述驱动杆包括主动杆20和从动杆21、22，吸油履带23绕设在从动杆21、22上，主动杆20与电机连接，在电机的驱动下，主动杆20带动从动杆21、22转动，吸油履带23随之转动。所述溢油汇集挡板3上设有多个浮球4，所述浮球4的设置必须保证能提供一定的浮力使溢油回收器能随波浮动。

所述集油箱6内设有抽油管道，该抽油管伸至最低液面以下，以防止抽空。

所述连接杆7为可伸缩连接杆7。连接杆7灵活的伸缩使在浮球4感应到波浪的情况下能实现灵敏的伸缩运动，使集油器能灵活的随波起伏。

如图2所示，本发明的一个实施例中，所述集油器下方设有若干个浮筒5，用于提供集油器的浮力，保持集油器的平衡。

本发明实施例利用上述实施例的回收系统进行“分-合”式海洋漏油回收的方法主要包括以下步骤：

母船到达事发地点后，首先用围油栏圈定作业区域，子船下水开始工作。子船工作过程中，一遍释放围油栏，一遍回收围油栏，避免未清理的油污扩散到已清理的区域。

子船工作过程中，首先由浮动式溢油回收器吸入较高浓度的油水混合物进入第一级工作区，依次经过抽水、静置分离、排水再抽水循环工作。时间控制器用来控制油水混合物静置分离的时间。由于海水和油的透光度的不同，根据光电感应装置确定油水分界层高度，将上层油污用水泵抽入集油箱内，净水排出，剩下的油水混合物则排入第二级分离工作区。在第二级分离工作区中，利用亲油材料制成的吸油毛毡清理油水混合物的表面浮油，工作一定时间后即可将剩下的较纯净的海水排入海中。最后通过输油管道将集油箱内经过两次处理的油污输送到母船内。

工作完毕后，子船驶回升降机处，通过自动定位装置将子船吸附至升降机上。利用升降机将子船固定并托起，整个工作流程完毕。由母船携子船转移到下一个工作海域或返回基地。

综上，本发明具有如下优势：

1)可面向大规模漏油事故。母子船配合，采用“分-合”工作模式，使油污清理船能够面向大规模溢油事故的处理，根据漏油面积使用不同数量的子船从而提高清理效率。

2)自动化程度高、人员安全指标提高。实现了从油污回收、净化、运输等过程的自动化，大大降低了工作人员的劳动强度和危险性。

3)子船船体较小，可单独工作，灵活性高。浮动式漏油回收器系统结构简单、可移植性好。

4)实现漏油高效回收。连杆和浮球的利用，使浮动漏油回收器能够上下起浮，左右摇摆，保持回收油层厚度稳定。浮动式溢油回收器利用转动履带，将浮油带入集油舱内，可以较彻底地清理海面油污。

5)适合极端海况环境下作业。子船采用小水线面双体船的船型，其稳性和耐波性好，受海面环境影响较小。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种分-合式海洋漏油回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

到达事发地点后，用围油栏圈定作业区域，子船从母船上分离，下水工作；

子船通过浮动式溢油回收器将较高浓度的油水混合物吸入子船的第一级工作区，在该第一级工作区域内，油水混合物依次经过抽水、静置分离、排水再抽水循环工作；

将静置分离后的油水混合物会形成分界层，子船将上层油污抽出存储，其余的则排入子船的第二级工作区；在该第二级工作区中，利用吸油毛毡清理表面浮油，一定时间后，将剩下的较纯净的海水排入海中；

子船通过输油管道将存储的经过两次处理的油污输送到母船内；

工作完毕后，子船驶回母船，母船通过自动定位装置将子船吸附至母船的升降机上，利用升降机将子船固定并托起；

该方法还包括步骤：

子船下水工作后，一边释放围油栏，一边回收围油栏，以避免未清理的油污扩散到已清理的区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子船为小水线面双体船。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一级工作区和第二级工作区中，均通过传感器和时间控制器来控制子船的工作。

4.一种分-合式海洋漏油回收系统，其特征在于，包括母船、围油栏以及一个或多个子船；

母船上设有升降机和自动定位装置，自动定位装置用于将子船吸附至升降机或者从升降机分离，升降机用于将子船固定后托起或者下放；

围油栏用于圈定作业区域；子船下水工作后，一边释放围油栏，一边回收围油栏。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，子船包括第一级工作区和第二级工作区；

第一级工作区包括浮动式溢油回收器，用于吸入较高浓度的油水混合物，油水混合物经静置分离后，将上层油污抽出存储，并将下层液体排入第二级工作区；

第二级工作区包括吸油毛毡和排水机，吸油毛毡清理表面浮油，一定时间后，将剩下的较纯净的海水通过排水机排入海中。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该浮动式溢油回收器包括收集口和集油箱，收集口的上方设有带式吸油传送装置，收集口两侧设有溢油汇集挡板，在带式吸油传送装置的作用下，浮油经收集口流入集油箱中；

该浮动式溢油回收器还包括连接杆，该连接杆一端通过万向节与浮动式溢油回收器连接，另一端与子船连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述带式吸油传送装置包括电机、吸油履带、驱动杆和刮油器，电机带动驱动杆运动，吸油履带绕设在驱动杆上，刮油器安装在吸油履带上方。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述驱动杆包括主动杆和从动杆，吸油履带绕设在从动杆上，主动杆与电机连接，在电机的驱动下，主动杆带动从动杆转动，吸油履带随之转动。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述溢油汇集挡板上设有多个浮球。