CN113622394B - 一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下油污应急回收领域，具体是涉及一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置，包括：集油罩，用于罩住输油管道的泄露处，呈倒置的漏斗型结构；柔性导油管，其下端与集油罩的上端连通；液泵，设置在水上工作箱内，所述水上工作箱能够漂浮在水面上，所述液泵的进液口与所述柔性导油管的上端连通；水上集油箱，漂浮在水平水面，能够与所述液泵的出液口连通进而将泄漏的油污收集到水上集油箱中。本装置通过水平检测器能够实时监测集油罩在水中的姿态，以便于多个气袋和气袋鼓气机构配合，改变集油罩外圆周面的局部浮力，以使得集油罩罩在漏油处。

Description

一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置

技术领域

本发明涉及水下油污应急回收领域，具体是涉及一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置。

背景技术

近年来，随着海洋油气资源的不断开发，海底管网规模将会日益增大，对海洋生态环境存在潜在风险，一旦发生管线穿孔、意外事故、人为破坏等造成原油泄漏，不仅会造成巨大的经济损失，还可能引发国际纠纷。更为严重的是，泄漏的原油漂浮在海洋或其他水域中，将严重破坏海洋、海岸及其它水域环境，造成难以修复的生态破坏。而国内外海洋平台和海底管线就曾多次发生重大安全试过，带来了巨大的经济损失，并造成了严重的海洋生态环境污染。例如，在2007年智利海底输油管道破裂，超过2000桶石油泄漏，导致海域收到严重污染；又如，在2010年发生墨西哥湾的原油泄漏事故，由于当时缺乏专业的集油装置，从而造成了大量的原油泄漏到海洋内，致使海洋内大量的生物死亡，严重破坏了海洋生物链，给国家造成了巨大的经济损失。海上石油泄漏事故发生后需要通过有效的回收装置将泄漏的石油尽可能的回收，从而将事故损失及负面影响降至最低。通过特制的收集装置将泄漏的原油迅速回收到船舱的集油箱内，是石油开发与运输技术领域亟待解决的一个技术难题。

中国专利CN201320198476.1公开了一种海上原油泄漏收集装置，它包含船体、集油罩、吸油软管、凹槽、泵、连接管道部分，在船体内设置有集油舱，船体侧壁上设置有若干个凹槽，在凹槽内设置有进油阀门，进油阀门通过管道与集油舱相连；在船体上设置有若干个支架，支架的两端设置有吊钩，支架两端通过固定环和吊绳固定有集油罩，集油罩通过吸油软管和阀门与船体内的集油舱相连接，在船体的集油舱内，阀门的前端通过管道连接有油位浮标；在船体的船舱底部设置有泵，泵上端设置有连接管道，连接管道上设置有出油管和出水管。

该装置在投放集油罩时，受水流的影响，无法调整集油罩在水中的姿态，进而无法确保集油罩能够精准罩设在水下漏油点的上方。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置，包括：

集油罩，用于罩住输油管道的泄露处，呈倒置的漏斗型结构；

柔性导油管，其下端与集油罩的上端连通；

液泵，设置在水上工作箱内，所述水上工作箱能够漂浮在水面上，所述液泵的进液口与所述柔性导油管的上端连通；

水上集油箱，漂浮在水平水面，能够与所述液泵的出液口连通进而将泄漏的油污收集到水上集油箱中。

优选地，所述收集装置还包括：

气袋，所述气袋至少包括两个，多个所述气袋相对于集油罩的轴线等角度地设置在所述集油罩的外侧面上；

气袋鼓气机构，用于对不同的气袋进行充气；

水平检测器，所述水平检测器设置在所述集油罩上，用于检测集油罩是否水平放置或者集油罩的倾斜角度，所述气袋鼓气机构根据水平检测器检测到的数据控制气泵对哪个气袋进行充气以及充气量对集油罩的角度进行调节。

优选地，所述集油罩的下端开口的边缘采用柔性材质，所述集油罩的其余部分采用刚性材质。

优选地，所述气袋鼓气机构包括：

气泵，设置在水上工作箱内；

金属波纹管，所述金属波纹管的一端与气袋连通，另一端缠与所述气泵的输出口连通，每个气袋对应一个金属波纹管。

优选地，在所述水上工作箱内还设置有放料架，所述放料架上设置有拉绳，拉绳的下端与所述集油罩连接，通过放料架的旋转能够实现对集油罩的收放。

优选地，还包括收放卷机构，所述收放卷机构包括：

卷料筒，所述卷料筒的轴线水平转动设置在所述水上工作箱的内部，且所述柔性导油管的上端沿竖直方向贯穿所述水上工作箱并缠设在所述卷料筒上，所述柔性导油管上端沿径向贯穿卷料筒并沿所述卷料筒的轴线向着卷料筒的一端延伸；

传动辊，设置在卷料筒的与所述一端相反的另一端，与设置在水上工作箱内的电机通过传动带传动连接；

旋转接头，包括不可旋转部分和可旋转部分，可旋转部分可旋转地设置在不可旋转部分上，不可旋转部分固定在所述水上工作箱内且位于卷料筒的所述一端的位置处，不可旋转部分与所述柔性导油管的上端连接，可旋转部分通过管道与所述液泵的进液端连通，并且所述旋转部分的旋转轴线与所述传动辊的轴线共线。

优选地，还包括：

油水分离器，所述油水分离器设置在所述水上工作箱内，且所述油水分离器的进液口与所述液泵的输出口连通；

电磁阀，设置在水上集油箱的外侧，其一端与所述油水分离器可拆卸地连通，另一端与所述水上集油箱连通。

与现有技术相比，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的收集装置能够对从输送管道的泄露处泄漏的液体污染物进行收集回收；不仅适用于设置在海洋中的输送管道，还适用于位于江河湖库中的输送管道，并且不仅适用于对石油的泄漏的收集，还适用于对其它油类、漂浮类的危化品的收集。

附图说明

图1为本发明在第一种视角下的立体图；

图2为本发明在第二种视角下的立体图；

图3为本发明的正视图；

图4为图3的F处局部放大图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的侧视图；

图7为本发明的集油罩在第一种视角下的立体图；

图8为本发明的集油罩在第二种视角下的立体图；

图9为本发明的集油罩的俯视图；

图10为本发明的集油罩的正视图；

图11为图10的G-G截面处的剖视图；

图12为本发明的水上工作箱的内部结构在第一种视角下的立体图；

图13为本发明的水上工作箱的内部结构在第二种视角下的立体图；

图14为本发明的水上工作箱的正视图；

图15为图14的H-H截面处的剖视图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置，包括集油罩10、柔性导油管11、液泵12、水上工作箱13和水上集油箱14，所述集油罩10呈倒漏斗型结构，所述液泵12设置在所述水上工作箱13内，所述液泵12的输入口通过所述柔性导油管11与所述集油罩10的上端连通，所述液泵12的输出口通过管路与所述水上集油箱14内部连通。在使用时，将集油罩10罩在水下油管的泄漏处，通过液泵12能够将泄漏的油污抽到水上集油箱14处，并且液泵12在工作时，由于吸力的作用能够将集油罩10较为牢固地罩在泄漏处。

所述收集装置还包括：

气袋1，所述气袋1至少包括两个，多个所述气袋1相对于集油罩10的轴线等角度地设置在所述集油罩10的外侧面上；

气袋鼓气机构2，用于对不同的气袋1进行充气；

水平检测器3，所述水平检测器3设置在所述集油罩10上，用于检测集油罩10是否水平放置或者集油罩10的倾斜角度，并且通过控制气泵对哪个气袋进行充气以及充气量对集油罩10的角度进行调节。

所述集油罩10的下端开口的边缘采用柔性材质，所述集油罩10的其余部分采用刚性材质，通过刚性材质能够避免集油罩10在水中发生变形，通过柔性材质的边缘能够使集油罩10的下端开口较好地贴合在输油管道上。在实际始终中，可以根据输油管道的尺寸来选择不同尺寸的集油罩10。

进一步，在所述集油罩10内还设置有筛板4，在所述筛板4上均匀地设置有多个虑孔。通过所述筛板4，能够避免较大颗粒的杂质进入到柔性导油管11中进而造成柔性导油管11堵塞。

在所述集油罩10的下端开口处的边缘设置有多个配重10a，多个配重10a相对于集油罩10的轴线等角度的设置，并且配重10a设置在集油罩10的柔性材质的部分上，这样能够更好地罩住泄漏处。

所述气袋鼓气机构2包括：

气泵2c，设置在水上工作箱13内；

金属波纹管2b，所述金属波纹管2b的一端与气袋1连通，另一端缠与所述气泵2c的输出口连通，每个气袋1对应一个金属波纹管2b。通过所述气泵2c能够实现对气袋1的充气或放气。优选地，气泵2c可以设置多个，每个气袋1对应一个气泵，或者采用一个气泵2c，在每个金属波纹管2b上设置有一电磁阀，通过控制电磁阀的开关也可以实现对不同气袋1充放气的控制。

优选地，在所述水上工作箱13内还设置有放料架2a，所述放料架2a上设置有拉绳，拉绳的下端与所述集油罩10连接，通过放料架2a的旋转能够实现对集油罩10的收放。

所述收集装置还包括收放卷机构，所述收放卷机构包括：

卷料筒5a，所述卷料筒5a的轴线水平转动设置在所述水上工作箱13的内部，且所述柔性导油管11的一端沿竖直方向贯穿所述水上工作箱13并缠设在所述卷料筒5a上，所述柔性导油管11的该端沿径向贯穿卷料筒5a并沿所述卷料筒5a的轴线延伸；

传动辊5b，设置在卷料筒5a的一端，与设置在水上工作箱13内的电机5d通过传动带5e传动连接；

旋转接头5c，包括不可旋转部分和可旋转部分，可旋转部分可旋转地设置在不可旋转部分上，不可旋转部分固定在所述水上工作箱13内且位于卷料筒5a的与传动辊5b相反的一端，不可旋转部分与所述柔性导油管11的上端连接，可旋转部分通过管道与所述液泵12的进液端连通，并且所述旋转部分的旋转轴线与所述传动辊5b的轴线共线，这样能够有效地避免管道的缠绕，同时也能够将柔性导油管11缠绕在所述卷料筒5a上。

所述收集装置还包括有油水分离器6，所述油水分离器6设置在所述水上工作箱13内，且所述油水分离器6的进液口与所述液泵12的输出口连通，所述油水分离器6的出油口与所述水上集油箱14连通，通过所述油水分离器6能够实现从液泵12中送出的油水的分离。

所述水上集油箱14的外侧设置有与其内部连通的电磁阀14a，在油水分离器6的出油端与电磁阀14a之间设置有快速接头件7，通过快速接头件7能够实现油水分离器6与所述电磁阀14a的快速的连接和断开，当一个水上集油箱14装满油后，将油水分离器6与水上集油箱14断开，更换一个未装油的水上集油箱14。所述电磁阀14a能够保证水上集油箱14从连接处流出。

当然，也可以采用多个水上集油箱14首尾串联连接。

所述收集装置还包括多个水下摄像头8，多个所述水下摄像头8相对于所述集油罩10的轴线等角度地设置在所述集油罩10的外侧面上，且所述水下摄像头8的检测端倾斜朝下拍摄，通过摄像头能够辅助观察泄露处的位置。

所述收集装置还包括悬吊杆9，所述悬吊杆9沿水平方向设置在所述水上工作箱13的顶部，且所述悬吊杆9的两端设置有与水上工作箱13的顶角固定连接吊绳9a，通过悬吊杆9便于水上工作箱13的取放。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.一种拖曳式水下油污泄漏应急收集装置，包括：

集油罩，用于罩住输油管道的泄露处，呈倒置的漏斗型结构；

柔性导油管，其下端与集油罩的上端连通；

液泵，设置在水上工作箱内，所述水上工作箱能够漂浮在水面上，所述液泵的进液口与所述柔性导油管的上端连通；

水上集油箱，漂浮在水平水面，能够与所述液泵的出液口连通进而将泄漏的油污收集到水上集油箱中；

所述收集装置还包括：

气袋，所述气袋至少包括两个，多个所述气袋相对于集油罩的轴线等角度地设置在所述集油罩的外侧面上；

气袋鼓气机构，用于对不同的气袋进行充气；

水平检测器，所述水平检测器设置在所述集油罩上，用于检测集油罩是否水平放置或者集油罩的倾斜角度，所述气袋鼓气机构根据水平检测器检测到的数据控制气泵对哪个气袋进行充气以及充气量对集油罩的角度进行调节；

所述集油罩的下端开口的边缘采用柔性材质，所述集油罩的其余部分采用刚性材质；

所述气袋鼓气机构包括：

气泵，设置在水上工作箱内；

金属波纹管，所述金属波纹管的一端与气袋连通，另一端缠与所述气泵的输出口连通，每个气袋对应一个金属波纹管；

在所述水上工作箱内还设置有放料架，所述放料架上设置有拉绳，拉绳的下端与所述集油罩连接，通过放料架的旋转能够实现对集油罩的收放；

所述收集装置还包括收放卷机构，所述收放卷机构包括：

卷料筒，所述卷料筒的轴线水平转动设置在所述水上工作箱的内部，且所述柔性导油管的上端沿竖直方向贯穿所述水上工作箱并缠设在所述卷料筒上，所述柔性导油管上端沿径向贯穿卷料筒并沿所述卷料筒的轴线向着卷料筒的一端延伸；

传动辊，设置在与所述卷料筒的一端相反的另一端，与设置在水上工作箱内的电机通过传动带传动连接；

旋转接头，包括不可旋转部分和可旋转部分，可旋转部分可旋转地设置在不可旋转部分上，不可旋转部分固定在所述水上工作箱内且位于卷料筒的所述一端的位置处，不可旋转部分与所述柔性导油管的上端连接，可旋转部分通过管道与所述液泵的进液端连通，并且所述旋转部分的旋转轴线与所述传动辊的轴线共线；

所述收集装置还包括：

油水分离器，所述油水分离器设置在所述水上工作箱内，且所述油水分离器的进液口与所述液泵的输出口连通；

电磁阀，设置在水上集油箱的外侧，其一端与所述油水分离器可拆卸地连通，另一端与所述水上集油箱连通。

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