CN110004896A - 一种乌贼式海上围油装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了乌贼式海上围油装置，包括船体上的轨道和四条围油栏，轨道围成的椭圆内设有机械臂，轨道上设有滑块，围油栏的一端通过滑块沿轨道滑动，围油栏包括吸油管、螺旋桨和塑性分离层，所述吸油管中间形成油道，吸油管内部隔段安装有助力泵，所述助力泵与软管相连，吸油管的下端每隔一段距离安装有一对对转螺旋桨，吸油管上设有若干吸油孔，吸油孔的下方设置塑性分离层，围油栏底部有配重。本发明还提供了一种利用上述装置的围油方法。本发明配备四条自带推进器可控运动的、数百米长的围油栏，可快速围油、吸油，效率极高，成本更低。

Description

一种乌贼式海上围油装置

技术领域

本发明涉及水污染防治技术领域，特别是指一种乌贼式海上围油装置。

背景技术

传统的利用围油栏辅助船舶进行污油回收，回收原理如下：首先派出指挥船与两艘拖船到达事故现场，再将三艘船舶通过经过处理的围油栏相连接，从而形成一个大小可控的V形溢油围控区域。拖船带动围油栏在溢油海面运动，将海面上分散的溢油逐渐聚集起来，当围油栏内油膜厚度恰当时，三船停止前进。此时指挥船不动，两拖船逐渐靠拢，随着围油栏的移动挤压，溢油不断聚集，可以大幅度提高溢油围控区域内的油膜厚度，使撇油器可以在较理想回收环境下高效工作。V形围控主要是用两艘拖船并行地对围油栏进行拖带，围控区域的大小可以根据拖带围油栏的长度和拖船的马力大小来决定。在前面两艘拖船并进的同时，要随时听从指挥船的指令及时调整航向与航速，三船始终保持V形运动，使尽量多的溢油进入V形区域。当三船停止运动两拖船逐渐靠拢时，放入并开启堰式撇油器，此时围控区域内油膜较厚，回收效率高，所吸入的油水混合液中海水含量较少。如果溢油面积大溢油量多，可派出多船多次进入溢油海面进行溢油回收。这种方式进行海上溢油回收，需要很高的经济成本，整个过程需要三艘工作船配合工作，过于繁琐，且工作量大。

发明内容

本发明的第一目的是提出一种乌贼式海上围油装置，解决了现有技术中聚油成本高且过程繁琐的问题。

本发明的第二目的是提出一种利用上述围油装置的围油方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

乌贼式海上围油装置，包括船体上的轨道和四条围油栏，所述轨道为椭圆形且内绕于甲板边缘，轨道围成的椭圆内设有机械臂，轨道上设有若干可沿轨道往复移动的滑块，围油栏的一端通过滑块沿轨道滑动，围油栏包括吸油管、螺旋桨和塑性分离层，所述吸油管中间形成油道，吸油管内部隔段安装有助力泵，所述助力泵与软管相连，吸油管的下端每隔一段距离安装有一对电力推进对转螺旋桨，吸油管上设有若干吸油孔，所述吸油孔的下方设置密度大于浮油密度并且小于海水的密度的塑性分离层，螺旋桨装于涵道内，包括桨毂，桨毂周向设置有四片桨叶，桨毂的一端面连接有桨毂法兰，螺旋桨与动力电机直接相连，螺旋桨与助力泵均与围油栏底部延伸过来的电缆相连，围油栏底部安装有保持围油栏整体处于垂直正浮平稳状态的配重。

优选的，所述吸油管上设有油污检测器。

优选的，所述吸油孔上设有单向阀。

优选的，所述电力推进对转螺旋桨通过刚性支架安装在涵道内。

优选的，所述轨道上设有若干油槽，滑块在所述油槽上往复移动。

优选的，所述吸油管采用聚四氟乙烯制作，具有耐腐蚀、低摩擦系数等优良特性。

优选的，所述软管为橡胶软管，软管可以控制浮力，使吸油孔位于水面上方，不至于吸入太多的海水而降低了污油回收效率。

优选的，所述围油栏的长度为100～200米。

一种利用上述围油装置的围油方法，包括如下步骤：

(1)先将船体两侧的两条围油栏分别放于船首和船尾，围油栏上隔段装有的推进器工作保持围油栏处于拉直状态，再让它们在推进器推动下一起绕着船体向船另一端运动，同侧的两条围油栏在端点处相靠拢，两条柔性的围油栏围出一个圆形来最大面积地进行污油围控，接下来两围油栏相互靠拢，进行油层挤压；

(2)打开甲板上的气泵空压机，吸油孔开始吸取油污，打开各段围油栏上的助力泵，同时随油污的不断回收，控制推进器使两围油栏进一步靠拢，直至两围油栏完全并拢，油污检测器检测到油污已被回收完全后，先后关闭助力泵与气泵空压机，此时船只两侧污油回收工作完成；

(3)两侧位于船头的围油栏和船尾的围油栏重复上述步骤(1)、(2)，船只首尾处污油回收工作完成；一片区域回收完成后，将船开往另一区域继续进行吸油工作。

本发明的有益效果为：

1.效率高：本装置配备四条自带推进器可控运动的、数百米长的围油栏，围油栏成对配合使用，可快速围油、吸油，效率极高；

2.成本低：传统上需要三艘工作船才能做到的用围油栏回收污油，本装置只需一艘船就能实现围油吸油，相比于传统的围油栏污油回收方式成本更低；

3.维护方便：围油栏通过滑块与轨道连接，故该机构是可拆卸的，方便维修，闲时可将围油栏收于甲板上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种乌贼式海上围油装置的结构示意图；

图2-10装置回收油污过程图；

图11是围油栏的结构示意图；

图12是螺旋桨的安装示意图；

图13是油水引导图；

图14-16是油槽图；

图17是滑块轨道的结构示意图；

其中，1.电力推进对转螺旋桨，10.涵道，11.桨毂，12.桨毂法兰，13.桨叶，14.动力电机，15.刚性支架，2.围油栏，21.软管，22.助力泵，23.油污检测器，24.单向阀，25.吸油孔，26.塑性分离层，27.配重，3.滑块，4.机械臂，5.轨道，51.油槽，6.油道，7.电缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

乌贼式海上围油装置，如图1、11、12、17所示，包括船体上的轨道5和四条围油栏2，所述轨道5为椭圆形且内绕于甲板边缘，轨道5围成的椭圆内设有机械臂4，轨道5上设有若干可沿轨道往复移动的滑块3，围油栏2的一端通过滑块3沿轨道5滑动，围油栏2包括吸油管、螺旋桨1和塑性分离层26，所述吸油管中间形成油道6，吸油管内部隔段安装有助力泵22，所述助力泵22与软管21相连，吸油管的下端每隔一段距离安装有一对电力推进对转螺旋桨1，吸油管上设有若干吸油孔25，所述吸油孔25的下方设置密度大于浮油密度并且小于海水的密度的塑性分离层26，螺旋桨1装于涵道10内，包括桨毂11，桨毂11周向设置有四片桨叶13，桨毂11的一端面连接有桨毂法兰12，螺旋桨1与动力电机14直接相连，螺旋桨1与助力泵22均与围油栏2底部延伸过来的电缆7相连，围油栏2底部安装有保持围油栏2整体处于垂直正浮平稳状态的配重27。

在上述技术方案的基础上，所述吸油管上设有油污检测器23。

在上述技术方案的基础上，所述吸油孔25上设有单向阀24。

在上述技术方案的基础上，所述电力推进对转螺旋桨1通过刚性支架15安装在涵道10内。

在上述技术方案的基础上，所述轨道5上设有若干油槽51，滑块3在所述油槽51上往复移动。

在上述技术方案的基础上，所述吸油管采用聚四氟乙烯制作，具有耐腐蚀、低摩擦系数等优良特性。

在上述技术方案的基础上，所述软管21为橡胶软管，软管可以控制浮力，使吸油孔25位于水面上方，不至于吸入太多的海水而降低了污油回收效率。

在上述技术方案的基础上，所述围油栏2的长度为100～200米。

相邻两条围油栏2可相互配合完成围油工作，先将两围油栏2，比如左右同侧的两条围油栏2，分别放于船首和船尾，围油栏2上隔段装有的推进器工作保持围油栏2处于拉直状态以较好地进行污油围控工作，再让它们在推进器推动下一起绕着船体向船另一端运动，两围油栏2端点处相靠拢，两条柔性的围油栏围2出一个圆形来最大面积地进行污油围控，接下来两围油栏2相互靠拢，随着围油栏2的移动挤压，溢油不断聚集，可以大幅度提高溢油围控区域内的油膜厚度，使吸油孔25可以在较理想回收环境下高效工作，被围油栏2围控区域的浮油都将被回收，在运动阶段中，油污会被围油栏2像手臂一样环抱，起到一个围控作用，就像乌贼捕食猎物一般，一片区域回收完成后，可再将船开往另一区域继续进行吸油工作。

船体上相邻两条围油栏2可相互配合完成围油工作，该污油回收装置工作过程如下：当海上发生泄油事故时，派遣装备有本发明的船只前往泄油海域，当船只行驶进入泄油海域，如图2所示，船只已被油污包围，此时已向外最大限度伸出围油栏2，以包裹回收尽可能大面积的污油面，接下来，控制围油栏两端部相互靠拢，两条柔性的围油栏2围出一个圆形来最大面积地进行污油围控，包裹住船只两侧油污区域，再控制围油栏2中部推进器，如图3所示，使得两围油栏2相互并拢，随着围油栏2的移动挤压，溢油不断聚集，可以大幅度提高溢油围控区域内的油膜厚度，使吸油孔25可以在较理想回收环境下高效工作，被围油栏2围控区域的浮油都将被回收，在运动阶段中，油污会被围油栏2像手臂一样环抱，起到一个围控作用，就像乌贼捕食猎物一般，挤压该漏油区域，如图4、5所示，挤压区域内单位立方米海水油污比例会增大，该过程也是为接下来的吸油孔25吸油工作准备的，防止在吸油过程中吸入过高比例的海水，反而降低了污油回收的效率。接上一步完成油层的挤压后，打开甲板上的气泵空压机，包裹油污侧的吸油孔25开始吸取油污，检测到有一定量油污进入围油栏2用于输送的油管时，控制打开各段围油栏上的助力泵，同时随油污的不断回收，检测到所包围的油污面也不断变薄，控制推进器使两围油栏2进一步靠拢，直至两围油栏2完全并拢，如图6所示，油污检测器检23测到油污已被回收完全后，先后关闭助力泵22与气泵空压机，该段污油回收工作完成。此时船只两侧大部分油污已被回收，然而在船只首尾处仍有大量油污未被清理，如图7所示，此时需配合两围油栏2在船只首尾展开污油回收工作，类似上文的操作过程，通过推进器控制围油栏2对污油进行围控与回收，如图8-10所示，一片区域回收完成后，可再将船开往另一区域继续进行吸油工作。

油水回收至甲板后进入油槽51，如图17所示，油槽51形状如图14-16均可使用，因为这些形状可以起到在底部对油污进行汇聚的作用，气泵空压机连接滑块3上的围油栏2，滑块3则可控在轨道5上移动。船只作为污油回收船属于中小型船，甲板采用船首船尾高起中间最低的结构，如图13所示，抽取上来的油水可受重力作用自行流入船体中部的油舱内。

为了使该装置可以持续进行吸油工作，我们运用了抽油机将回收的浮油不断运回，由于此装置长度较长，可能存在抽油效率低与抽油的力度无法横向绵延至100多米的问题，所以我们使用了助力泵22，在吸油管中隔段装上助力泵22来助力抽油机抽油，提高了吸油的效率。在吸油管的下端每隔一段距离安装有一对电力推进对转螺旋桨1推进，电力推进对转螺旋桨1可远程操控，按不同需要对本装置进行调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.乌贼式海上围油装置，其特征在于，包括船体上的轨道和四条围油栏，所述轨道为椭圆形且内绕于甲板边缘，轨道围成的椭圆内设有机械臂，轨道上设有若干可沿轨道往复移动的滑块，围油栏的一端通过滑块沿轨道滑动，围油栏包括吸油管、电力推进对转螺旋桨和塑性分离层，所述吸油管中间形成油道，吸油管内部隔段安装有助力泵，所述助力泵与软管相连，吸油管的下端每隔一段距离安装有一对电力推进对转螺旋桨，吸油管上设有若干吸油孔，所述吸油孔的下方设置密度大于浮油密度并且小于海水的密度的塑性分离层，电力推进对转螺旋桨装于涵道内，包括桨毂，桨毂周向设置有四片桨叶，桨毂的一端面连接有桨毂法兰，螺旋桨与动力电机直接相连，螺旋桨与助力泵均与围油栏底部延伸过来的电缆相连，围油栏底部安装有保持围油栏整体处于垂直正浮平稳状态的配重。

2.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述吸油管上设有油污检测器。

3.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述吸油孔上设有单向阀。

4.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述电力推进对转螺旋桨通过刚性支架安装在涵道内。

5.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述轨道上设有若干油槽，滑块在所述油槽上往复移动。

6.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述吸油管采用聚四氟乙烯制作。

7.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述软管为橡胶软管。

8.如权利要求1所述的乌贼式海上围油装置，其特征在于，所述围油栏的长度为100～200米。

9.一种利用权利要求1-8任一项的围油装置的围油方法，包括如下步骤：

(1)先将船体两侧的两条围油栏分别放于船首和船尾，围油栏上隔段装有的推进器工作保持围油栏处于拉直状态，再让它们在推进器推动下一起绕着船体向船另一端运动，同侧的两条围油栏在端点处相靠拢，两条柔性的围油栏围出一个圆形来最大面积地进行污油围控，接下来两围油栏相互靠拢，进行油层挤压；

(2)打开甲板上的气泵空压机，吸油孔开始吸取油污，打开各段围油栏上的助力泵，同时随油污的不断回收，控制推进器使两围油栏进一步靠拢，直至两围油栏完全并拢，油污检测器检测到油污已被回收完全后，先后关闭助力泵与气泵空压机，此时船只两侧污油回收工作完成；

(3)两侧位于船头的围油栏和船尾的围油栏重复上述步骤(1)、(2)，船只首尾处污油回收工作完成；一片区域回收完成后，将船开往另一区域继续进行吸油工作。