CN111318540A - 一种深水水下漏油集储装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种深水水下漏油集储装置，由水下漏油收集罩、水下自动供囊架、污液泵、软体储油囊、固定自封接头、活动自封接头、自封接头对接卡座、对接与释放作动装置、容量检测电路、释放控制电路组成，其中：水下漏油收集罩附带油水界面仪、放气封液阀，水下自动供囊架一端设有驱动机构自封接头，对接卡座附带锁放活动组件,容量检测电路包含不依赖外接的独立电源，释放控制电路包含接近开关；污液泵的吸口与水下漏油收集罩的排液口通过管路连通，固定自封接头底端与污液泵的出口刚性连接、顶端卡在自封接头对接卡座中，自封接头对接卡座一侧与水下自动供囊架相连并保持两者的卡槽平顺对齐，自封接头对接卡座的锁放活动组件与对接与释放作动装置机械相连，每个软体储油囊都粘连一个完整的容量检测电路、连接一个活动自封接头，多个软体储油囊通过与其连接的活动自封接头卡在水下自动供囊架的卡槽中。本发明还提出了所述深水水下漏油集储装置的使用方法。

Description

一种深水水下漏油集储装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及海洋石油及海洋环保技术领域，尤其是涉及一种用于水下漏油应急回收的深水水下漏油集储装置，尤其适用于深水水下漏油的应急处置。

背景技术

海上漏油收集目前分为水面收集和水下收集，水面收集为主要方式，采用溢油清污船、围油栏、吸油毡、撇油器等回收溢油，水下收集漏油方式使用较少。本申请人在先申请并公开了一种《水下漏油收集与暂存装置》（专利号201220040336.7），主要由软体收集罩、固定体、软体储罐、软体管道等组成，软体收集罩的底部设有固定体，软体收集罩的顶部设有输出端，软体储罐上安装有浮体块，软体收集罩、软体管道和软体储罐构成一个整体。固定体通过重力牵拉、绑扎或磁力吸附等方式将软体收集罩固定在水下漏油点的上方，软体储罐在浮体块作用下漂浮于水面处，软体收集罩收集的漏油经过输出端、软体管道储存于软体储罐中，实现漏油的水下回收，有效防止原油在上浮过程中随海流的扩散。该装置用于水下漏油事故的应急处理，起到水下收集水下储存起到一定作用。但是，针对水下环境作业困难的特点，仍存在系统自主化程度低，人为操作干预多，特别是在状态检测、自动释放、自动更换等方面还存在不足。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种深水水下漏油集储装置，用于海底管线、油井等受损漏油的应急收集，并可作为备品比较方便的储存。

本发明通过以下技术方案实现：

一种深水水下漏油集储装置，包括水下漏油收集罩、污液泵、软体储油囊、和水下自动供囊架、固定自封接头、活动自封接头、自封接头对接卡座、对接与释放动作装置、容量检测电路、释放控制电路，其中：水下自动供囊架一端设有驱动机构，自封接头对接卡座附带锁放活动组件，对接与释放动作装置附带控制阀和动力源，容量检测电路包含励磁元器件和电源，释放控制电路包含接近开关；所述污液泵、水下漏油收集罩均通过地锚固定在水底，并通过管路连通污液泵的吸口与水下漏油收集罩的排液口，固定自封接头底端与污液泵的出口刚性连接、顶端卡在自封接头对接卡座中，自封接头对接卡座与水下自动供囊架相连并保持两者的卡槽平顺对齐，自封接头对接卡座的锁放活动组件与对接与释放动作装置机械联动，每个软体储油囊都设有容量检测电路和活动自封接头，多个软体储油囊依次通过与其连接的活动自封接头卡在水下自动供囊架的卡槽中，容量检测电路的励磁元器件固定在活动自封接头上，释放控制电路的接近开关固定在自封接头对接卡座上。

上述方案进一步包括：

所述水下漏油收集罩呈喇叭口状，内部带油水界面仪，顶部带有放气封液阀，水下漏油收集罩附带的油水界面仪的测控线连至污液泵的控制电路中。

所述软体储油囊上设有定压泄放阀。

所述容量检测电路的电源为电池。

所述污液泵与水下漏油收集罩固定连接在一起。

本发明具有如下优点：

（1）整套深水水下漏油集储装置针对水下环境作业困难的特点，系统自动化、自主化程度高，人为操作干预少，特别是状态检测、自动释放、自动更换等技术，简洁可靠便宜，适于水下环境，适于规模化制造与配备。

（2）整套深水水下漏油集储装置在水下只收油不收气或只收极少量气，不会产生过大浮力和迅速充满收集装置，有效控制造成海洋污染的要素，便于实现系统性水下暂存，且软体储油囊不会因收集到的压缩气体在上浮过程中因围压降低而胀坏。

（3）整套装置测控简单、可靠，电路无水下插接与解脱、液路插接解脱外泄少。

（4）整套装置重量轻、占用空间小，便于储备、运输、布设，特别适合应急工况先期迅速采用，为采取后续措施赢得时间。

附图说明

图1为本发明深水水下漏油集储装置工作状态的示意图；

图2为本发明自主更换软体储油囊机构示意图；其中图2a是主视图，图2b是俯视图，图2c是图a中的A-A截面图；

图3为本发明自封接头对接与解脱状态示意图；其中图3a是对接状态图，图3b是解脱状态图，图3c是图a中的B-B截面图。

图中：1-漏油构件与漏油点、2-水下漏油收集罩、2a-油水界面仪、2b-放气封液阀、2c-污油排口、3-水下自动供囊架、3a-驱动机构、4-污液泵、5-软体储油囊、6-固定自封接头、7-活动自封接头、8-自封接头对接卡座、8a-锁放活动组件、9-对接与释放动作装置、9a-控制阀、9b-动力源、10-容量检测电路、10a-励磁元器件、11-释放控制电路、11a-接近开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

一种深水水下漏油集储装置，主要由水下漏油收集罩2、水下自动供囊架3、污液泵4、软体储油囊5、固定自封接头6、活动自封接头7、自封接头对接卡座8、对接与释放动作装置9、容量检测电路10、释放控制电路11组成。其中：水下漏油收集罩2附带油水界面仪2a、放气封液阀2b，水下自动供囊架3一端设有驱动机构3a，自封接头对接卡座8附带锁放活动组件8a，软体储油囊5带有定压泄放阀，对接与释放动作装置9附带控制阀9a和动力源9b，容量检测电路10包含励磁元器件10a和不依赖外接的独立电源，释放控制电路11包含接近开关11a。

污液泵4、水下漏油收集罩2均固定在水底并通过管路连通污液泵4的吸口与水下漏油收集罩2的排液口，固定自封接头6底端与污液泵4的出口刚性连接、顶端卡在自封接头对接卡座8中，自封接头对接卡座8一侧与水下自动供囊架3相连并保持两者的卡槽平顺对齐，自封接头对接卡座8的锁放活动组件8a与对接与释放动作装置9机械相连，每个软体储油囊5都粘连一个完整的容量检测电路10和一个活动自封接头7，多个软体储油囊5通过与其连接的活动自封接头7卡在水下自动供囊架3的卡槽中，容量检测电路10的励磁元器件10a固定在活动自封接头7上，释放控制电路11的接近开关11a固定在自封接头对接卡座8上，水下漏油收集罩2附带的油水界面仪的测控线连至污液泵4的控制电路中。

水下自动供囊架3，主结构为一平直卡槽，与活动自封接头7专设的卡接结构配合，自动供囊架3一端设有驱动机构。

软体储油囊5顶部附设浮力与姿态调节附件和定压自动排气阀件，软体储油囊5在内空时，包含附属件的总重量等于或略大于浮力，在充满污油时，浮力大于总重量，定压自动排气阀件设定为压差小于软体储油囊5许用耐压压力。

固定自封接头6和活动自封接头7各自内部设有弹簧，无外力压迫时自动封堵自身通路，固定自封接头6和活动自封接头7端面压实后恰好卡在自封接头对接卡座8之中并对正导通。

自封接头对接卡座8附带的锁放活动组件8a是杠杆式联动机构；

对接与释放动作装置9，动力源9b为高压气瓶、液压泵站或电，相应动作器为气缸、油缸或电动机械。

容量检测电路10，检测传感器采用干簧管，远离铁件时导通。

实施例二

深水水下漏油集储装置的使用方法：

步骤一，将整套深水水下漏油集储装置装配、连接好，此时水下漏油收集罩2要罩住漏油点1，自动供囊架3中的一个活动自封接头7沿卡槽推入到自封接头对接卡座8中，与固定自封接头6对接并导通；

步骤二，漏油点漏出的油、气在水下漏油收集罩2内聚集并分层，其中气在最上层，放气封液阀2b自动开启，气体排到罩外水中自行逸散，气体排尽时放气封液阀2b自动封闭，漏油被罩住并在水下漏油收集罩2内形成变化的油水界面，油水界面仪2a随油水界面变动发出信号并传给污液泵4的控制电路，水下漏油收集罩2内的水被挤排从水下漏油收集罩2下缘排出；

步骤三，污液泵4根据油水界面仪2a发出的信号或人工强制启动，污油排到软体储油囊5中；

步骤四，软体储油囊5逐步被污油填充，容量检测电路10在检测到容量达到预定限值时导通，其励磁元器件10a产生磁力，引起释放控制电路11的接近开关11a的响应，指令对接与释放动作装置9动作并带动自封接头对接卡座8附带的锁放活动组件8a动作，释放卡在自封接头对接卡座8中的活动自封接头7；

步骤五，脱离接触的活动自封接头7和固定自封接头6各自自动封闭，与这一活动自封接头7相连的软体储油囊5脱离整套深水水下漏油集储装置后，在浮力作用下自由向水面飘升；

步骤六，释放控制电路11的接近开关11a失去磁力激励，引发对接与释放动作装置9复位，带动自封接头对接卡座8附带的锁放活动组件8a复位，自动供囊架3中的另一个活动自封接头7沿卡槽推入到自封接头对接卡座8中，开始下一循环；

步骤七，自动供囊架3中的全部活动自封接头7用尽后，如漏油仍在继续，可利用ROV更换新的自动供囊架3及与之组合安装在一起的多个软体储油囊5和驱动机构3a；

步骤八，作业全部结束或其它需要释放情形，无论容量检测电路10是否发出信号，均可人为通过释放控制电路11指令释放自封接头对接卡座8中的活动自封接头7，及其连接的软体储油囊5。

应用实施例三

应用设施和使用方法参照实施例一和二，具体环境设定为：水深200m，水下流速2m/s，漏油速度5m³/h。

Claims (4)

1.一种深水水下漏油集储装置，由水下漏油收集罩（2）、水下自动供囊架（3）、污液泵（4）、软体储油囊（5）、固定自封接头（6）、活动自封接头（7）、自封接头对接卡座（8）、对接与释放作动装置（9）、容量检测电路（10）、释放控制电路（11）组成，其中：水下漏油收集罩（2）附带油水界面仪（2a）、放气封液阀（2b），水下自动供囊架（3）一端设有驱动机构（3a），自封接头对接卡座（8）附带锁放活动组件（8a）,软体储油囊（5）带有定压泄放阀，对接与释放作动装置（9）附带控制阀（9a）和动力源（9b），容量检测电路（10）包含励磁元器件（10a）和不依赖外接的独立电源，释放控制电路（11）包含接近开关（11a）；污液泵（4）、水下漏油收集罩（2）均固定在水底并通过管路连通污液泵（4）的吸口与水下漏油收集罩（2）的排液口，固定自封接头（6）底端与污液泵（4）的出口刚性连接、顶端卡在自封接头对接卡座（8）中，自封接头对接卡座（8）一侧与水下自动供囊架（3）相连并保持两者的卡槽平顺对齐，自封接头对接卡座（8）的锁放活动组件（8a）与对接与释放作动装置（9）机械相连，每个软体储油囊（5）都粘连一个完整的容量检测电路（10）、连接一个活动自封接头（7），多个软体储油囊（5）通过与其连接的活动自封接头（7）卡在水下自动供囊架（3）的卡槽中，容量检测电路（10）的励磁元器件（10a）固定在活动自封接头（7）上，释放控制电路（11）的接近开关（11a）固定在自封接头对接卡座（8）上，水下漏油收集罩（2）附带的油水界面仪的测控线连至污液泵（4）的控制电路中。

2.深水水下漏油集储装置的使用方法，其特征在于，步骤一，将整套深水水下漏油集储装置装配、连接好，此时水下漏油收集罩（2）要罩住漏油点，自动供囊架（3）中的一个活动自封接头（7）沿卡槽推入到自封接头对接卡座（8）中，与固定自封接头（6）对接并导通；步骤二，漏油点漏出的油、气在水下漏油收集罩（2）内聚集并分层，其中气在最上层，放气封液阀（2b）自动开启，气体排到罩外水中自行逸散，气体排尽时放气封液阀（2b）自动封闭，漏油被罩住并在水下漏油收集罩（2）内形成变化的油水界面，油水界面仪（2a）随油水界面变动发出信号并传给污液泵（4）的控制电路，水下漏油收集罩（2）内的水被挤排从水下漏油收集罩（2）下缘排出；步骤三，污液泵（4）根据油水界面仪（2a）发出的信号或人工强制启动，污油排到软体储油囊（5）中，在实际操作中根据预先确定的油水界面高低限位控制污液泵（4）启停；步骤四，软体储油囊（5）逐步被污油填充，容量检测电路（10）在检测到容量达到预定限值时导通，其励磁元器件（10a）产生磁力，引起释放控制电路（11）的接近开关（11a）的响应，指令对接与释放作动装置（9）动作并带动自封接头对接卡座（8）附带的锁放活动组件（8a）动作，释放卡在自封接头对接卡座（8）中的活动自封接头（7）；步骤五，脱离接触的活动自封接头（7）和固定自封接头（6）各自自动封闭，与这一活动自封接头（7）相连的软体储油囊（5）脱离整套深水水下漏油集储装置后，在浮力作用下自由向水面飘升；步骤六，释放控制电路（11）的接近开关（11a）失去磁力激励，引发对接与释放作动装置（9）复位，带动自封接头对接卡座（8）附带的锁放活动组件（8a）复位，自动供囊架（3）中的另一个活动自封接头（7）沿卡槽推入到自封接头对接卡座（8）中，开始下一循环；步骤七，自动供囊架（3）中的全部活动自封接头（7）用尽后，如漏油仍在继续，可利用ROV更换新的自动供囊架（3）；步骤八，作业全部结束或其它需要释放情形，无论容量检测电路（10）是否发出信号，均可人为通过释放控制电路（11）指令释放自封接头对接卡座（8）中的活动自封接头（7），及其连接的软体储油囊（5）。

3.权利要求1所述的一种深水水下漏油集储装置，其特征是污液泵（4）与水下漏油收集罩（2）固定连接在一起。

4.权利要求2所述的深水水下漏油集储装置的使用方法，所述步骤一至步骤八之中部分步骤合并、跳过及步骤次序调整，均在保护范围之内。

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