CN116411556A - 一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，涉及水面溢油回收领域，包括收集筒和进油口，收集筒上设有上安装板和下安装板，上安装板上设有卷绕板，卷绕板的端部设置有连接组件，上安装板和下安装板之间设置有浮力组件，下安装板的下端设有安装架，安装架内设置有浮力控制组件以及抽油组件，收集筒内插接有保护套，保护套的侧壁上设有连通孔，所述保护套内设置有油水界面探测仪，油水界面探测仪用于检测收集筒内的油水界面。本发明通过卷绕板能够提高收集装置收油的速度，通过浮力控制组件在工作过程中的实时调节，能够使得收集装置始终保持在一个较大的收油速度，提高收集装置的收油效率。

Description

一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置

技术领域

本发明涉及水面溢油回收领域，尤其是涉及一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置。

背景技术

随着科技的发展，海洋石油资源不断得到大力的开采，石油开采量的增大也推动了石油运输的快速发展。但这也造成水域溢油污染事故增多。溢油污染会对水域的生态环境造成非常严重的影响，一方面其含有的有毒物质会直接对水域中的生物造成威胁，另一方面溢油的漂浮也会隔绝空气的氧气溶入水中，从而造成水域中生物的窒息死亡，此外，大量的溢油漂浮在水面上，会形成极大的安全隐患，对人类活动也造成很大的影响。

现有技术中存在许多浮动式海上油污收集装置，但是现有的这些浮动式海上油污收集装置在使用时存在很多缺陷，例如：1.只能在使用前进行一次吃水深度的调节，在使用过程中便无法实时进行吃水深度的调节，进而会降低设备的收油效率。如油污收集过程中，随着设备内部的油污量不断增多，会导致装置工作时的吃水深度是不断升高的，会降低收油效率，甚至导致进油口高出水面出现无法收油的情况；第二，稳定性差，浮动式油污在工作时，在水面会随着波浪上下颠簸，在颠簸过程中极容易使得大量的海水进入到内部，此外，当水波将装置推到最高处时，还容易造成进油口高出水面，进而出现无法收油的情况，导致装置的油污收集率进一步降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，以解决现有技术中无法实时调节装置的吃水深度以及稳定性差的技术问题。

本发明提供一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，包括收集筒和设置在收集筒上端的进油口，所述收集筒的上下两端分别设有上安装板和下安装板，所述上安装板上设有卷绕板，所述卷绕板中部的一端位于进油口的边缘处，卷绕板的外部的一端延伸至上安装板的边缘，且卷绕板位于安装板的边缘的端部设置有连接组件，所述上安装板和下安装板之间设置有浮力组件，所述下安装板的下端设有安装架，所述安装架内设置有与浮力组件相连通的浮力控制组件以及与收集筒相连通的抽油组件，所述收集筒内插接有保护套，所述保护套的侧壁上设有连通孔，所述保护套内设置有油水界面探测仪，所述油水界面探测仪用于检测收集筒内的油水界面。

进一步，所述抽油组件包括吸油管、抽油泵和排油管，所述抽油泵设置在安装架上，所述抽油泵的进液端与吸油管的一端连通，所述吸油管的另一端延伸至收集筒内部腔体的上部，所述抽油泵的出液端与排油管的一端连通，所述排油管的另一端贯穿上安装板并延伸至上安装板的上方。

进一步，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板与卷绕板的端部固定连接，所述第一连接板背向收集筒轴线的一侧设有L型板，所述L型板内设有两排滚轮，所述第二连接板的两侧均设有滑槽，两排所述滚轮分别与两个滑槽内滚动配合，所述第二连接板远离第一连接板的一端设有若干个用于和导引围油栏连接的螺栓孔。

进一步，所述第一连接板和卷绕板靠近第二连接板的一端的侧壁上均设有加强筋。

进一步，所述第二连接板上下两端均设有用于对滑槽进行限位的限位块，且两个限位块中至少有一个与第二连接板之间采用活动连接的方式固定。

进一步，所述L型板的上下两端均设有缓冲件。

进一步，所述缓冲件为弹性绳、弹簧或阻尼缓冲器中的一种。

进一步，所述第二连接板的两侧均设有与其连接的挡板，两个所述挡板将第一连接板和第二连接板连接处的结构包裹在内部。

进一步，所述浮力组件包括若干个均匀固定在收集筒旁侧的浮筒。

进一步，所述浮力控制组件包括进水管、出水管、出水泵、连接管和若干个连接支管，每个所述浮筒内均设有分隔板，所述分隔板将浮筒的内部分隔成上部的浮力腔和下部的调节腔，所述连接支管的数量与浮筒的数量对应，每个所述连接支管的一端均与浮筒下部的调节腔连通，所有连接支管的另一端均与连接管的一端连通，所述连接管的另一端通过三通管分别与进水管和出水管连通，所述进水管上设有控制阀，所述出水管与出水泵连通。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过浮力控制组件在工作过程中的实时调节，能够使得收集装置的吃水深度保持在最佳范围内，进而使得设备保持在一个较大的收油速度，提高收集装置的收油效率。

2、本发明设置的缓冲件能够对收集装置的最高点和最低点进行限制，避免收油机随波浮动时经常出现进油口高于液面无法收油或进油口低于水面导致大量水进入收集装置内部，从而保证收集装置的收油效率。

3、本发明收油时通过卷绕板在进油口处形成漩涡，一方面能够提高油和水进入收集筒内的速度，另一方面也能够将周围漂浮的溢油向进油口处吸引，能够有效的提高收集装置收油的速度。

4、本发明在工作时通过油水界面探测仪检测收集筒内油层的厚度，如果油层厚度始终保持在较低的状态，则说明水面溢油较少或没有，则收集装置无需工作，如果油层厚度较厚或油层厚度程增长趋势，则说明收集筒内收集的溢油已经较多或水面始终有溢油进入收集筒内，则控制抽油泵进行工作，使得收集装置进行收油工作。本发明可以根据油厚自动控制是否抽油，相比一直通电抽油的设备更加节能，尤其更适用于海上缺乏稳定长效电源的情况下使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中A-A线的剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明的局部立体结构示意图；

图6为本发明中连接组件的拆分图。

附图标记：

1、进油口；2、浮力组件；3、收集筒；4、上安装板；5、下安装板；6、卷绕板；7、连接组件；71、第一连接板；72、第二连接板；73、L型板；74、滚轮；75、滑槽；76、螺栓孔；8、安装架；9、浮力控制组件；91、进水管；92、出水管；93、出水泵；94、连接管；95、连接支管；96、分隔板；97、浮力腔；98、调节腔；99、控制阀；10、抽油组件；101、吸油管；102、抽油泵；103、排油管；11、保护套；12、连接孔；13、油水界面探测仪；14、浮筒；15、限位块；16、缓冲件；17、挡板；18、加强筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，包括收集筒3和设置在收集筒3上端的进油口1，收集筒3的上下两端分别设有上安装板4和下安装板5，上安装板4上设有卷绕板6，卷绕板6中部的一端位于进油口1的边缘处，卷绕板6的外部的一端延伸至上安装板4的边缘，且卷绕板6位于安装板4的边缘的端部设置有连接组件7，上安装板4和下安装板5之间设置有浮力组件2，下安装板5的下端设有安装架8，安装架8内设置有与浮力组件2相连通的浮力控制组件9以及与收集筒3相连通的抽油组件10，收集筒3内插接有保护套11，保护套11的侧壁上设有连通孔12，保护套11内设置有油水界面探测仪13，油水界面探测仪13用于检测收集筒3内的油水界面，保护套11的作用是能够对油水界面探测仪13进行保护，而连接孔12又能够使得保护套11内的液面与收集筒3内的液面保持一致，避免保护套11内部全是从其底端进入的水，进而导致油水界面探测仪13的检测不准确。油水界面探测仪13可以是AD-3-AT、AD-3-M、AD-3-T或AD-3-A型号的多参数界面测量仪。

本发明在工作时，将收集装置与导引围油栏的端部固定连接，通过浮力控制组件9和浮力组件2的配合工作对收集装置的吃水深度进行初步调节，完成上述工作后，水流以及溢油会沿着导引围油栏向收集装置处流动，且沿着卷绕板6形成漩涡并从进油口1进入到收集筒3内，溢油进入到收集筒3会形成漩涡并汇集在进油口1处，截面呈三角形，随着溢油的不断汇集三角形的面积会越来越大，最终被油水界面探测仪13检测到一定数值后，抽油组件10开始工作将收集筒3内部上层的溢油抽走收集，从而完成溢油的收集工作，当工作一段时间后，油水界面探测仪13检测到收集筒3内全是水或油层很薄，此时可以预先进行设定使抽油组件10再次工作，将收集筒3内部大部分的水抽走，水流会再次进入收集筒3内，再通过油水界面探测仪13进行检测，如果重复几次之后油水界面探测仪13检测到收集筒3内的依然全是水，则表明水流上没有溢油，则控制抽油组件10停止工作。

本发明在工作时通过油水界面探测仪检测收集筒内油层的厚度，如果油层厚度始终保持在较低的状态，则说明水面溢油较少或没有，则收集装置无需工作，如果油层厚度较厚或油层厚度程增长趋势，则说明收集筒内收集的溢油已经较多或水面始终有溢油进入收集筒内，则控制抽油泵进行工作，使得收集装置进行收油工作。本发明可以根据油厚自动控制是否抽油，相比一直通电抽油的设备更加节能，尤其更适用于海上缺乏稳定长效电源的情况下使用。

本发明收油时通过卷绕板6在进油口1处形成漩涡，一方面能够提高油和水进入收集筒3内的速度，另一方面也能够将周围漂浮的溢油向进油口1处吸引，能够有效的提高收集装置收油的速度。

本发明中浮力控制组件9工作的情况分为以下几种：

1、收集筒3的上端恰好位于水域油水界面层上或略高于水域油水界面层，此时完全是油进入收集筒3内部，导致收集筒3内油层的厚度累积非常快，即油水界面探测仪13检测到的油水界面的参数变化非常快，此时，浮力控制组件9进行工作，使得收集装置下沉一定距离，使得收集筒3的上端略低于水域油水界面层，能够保证将水域上飘来的溢油完全收集，同时也不会收集大量的水进入收集筒3内对收油工作造成影响。

2、收集筒3的上端远低于水域油水界面层，这会导致溢油进入收集筒3的同时，也会有大量的水进入收集筒3，即收集筒3内油层厚度的增加速度较慢，油水界面探测仪13检测到的油水界面的参数变化也较慢，此时，浮力控制组件9进行工作，使得收集装置上浮一定距离，使得收集筒3的上端略低于水域油水界面层，保证将水域上飘来的溢油完全收集，同时也不会收集大量的水进入收集筒3内对收油工作造成影响。

通过浮力控制组件9在工作过程中的实时调节，能够使得收集装置始终保持在一个较大的收油速度，提高收集装置的收油效率。

如图1和图5所示，为了及时的将收集筒3内上层的积油排出，抽油组件10内设置了吸油管101、抽油泵102和排油管103，抽油泵102设置在安装架8上，抽油泵102的进液端与吸油管101的一端连通，吸油管101的另一端延伸至收集筒3内部腔体的上部，抽油泵102的出液端与排油管103的一端连通，排油管103的另一端贯穿上安装板4并延伸至上安装板4的上方，工作时，通过抽油泵102提供动力，吸油管101将收集筒3内上层的油吸走并从排油管103排出，由于本发明设备本体较小，不对溢油进行存储溢油，因此排油管103需要连接其他储存装置，因此，将排油管103设置在上安装板4的上端，使其始终位于水面上，也便于与储存装置连接，吸油管101和排油管103也可以贯穿浮力组件2设置（附图1中采用的是贯穿浮力组件2的形式），也可以从浮力组件2外部直接连通。

具体地，如图6所示，连接组件7包括第一连接板71和第二连接板72，第一连接板71与卷绕板6的端部固定连接，第一连接板71的背向收集筒3轴线的一侧设有L型板73，L型板73内设有两排滚轮74，第二连接板72的两侧均设有滑槽75，两排滚轮74分别与两个滑槽75内滚动配合，第二连接板72远离第一连接板71的一端设有若干个用于和导引围油栏连接的螺栓孔76。由于收集装置漂浮于水域中进行工作会随着波浪上下浮动，由于导引围油栏长度较长，各处位于水域的不同位置，因此状态不一，相互抵消间反而造成导引围油栏的浮动不大，如果收集装置直接与导引围油栏连接，也会使得收集装置的浮动不大，一方面会对收集装置与引围油的连接处造成很大的外力，容易造成损坏，另一方面，波峰的时候会导致水流大量的高于收集装置，甚至高于卷绕板6，进而破坏进油口1处的螺旋进液状态，波谷的时候，水域液面会低于收集筒3的上端，导致溢油无法从进油口1进入收集筒3内部。因此，设置滚轮74与滑槽75配合的方式，使得第一连接板71和第二连接板72之间能够上下移动，进而使得收集装置不受导引围油栏的影响，能够随着波浪上下浮动。

具体地，如图6所示，第一连接板71和卷绕板6靠近第二连接板72的一端的侧壁上均设有加强筋18，能够提高第一连接板71和卷绕板6的硬度，防止两者在水流的冲击下发生形变。

具体地，第二连接板72上下两端均设有用于对滑槽75进行限位的限位块15，能够防止第一连接板71和第二连接板72脱离连接，且两个限位块15中至少有一个与第二连接板72之间采用活动连接的方式固定，活动连接的方式包括卡扣连接、螺丝连接等，即能够快速拆卸和安装限位块15，便于第一连接板71和第二连接板72之间的组装和分离。

如图6所示，为了避免L型板73与限位块15之间发生碰撞，在L型板73的上下两端均设有缓冲件16。缓冲件16为弹性绳、弹簧或阻尼缓冲器中的一种，除了上述作用外，缓冲件16还有另一个作用，即防止收集装置随着波浪过度浮动，由于收集装置的浮动是被波浪带动，因此收集装置上下浮动是比波浪慢半拍的，即波浪浮动出现波峰时，收集装置后续还会被波浪推动继续向上浮动一会，当收集装置向上浮动到最高点时，此时波浪已经不是波峰了，则会使得收集筒3上端面高于水面，无法收油。反之，收集装置浮动到最低处，水面会过度高于收集筒3上端面，导致水大量的进入收集筒3。因此，设置缓冲件16能够对收集装置的最高点和最低点进行限制，从而保证收集装置的收油效率。

具体地，如图6所示，第二连接板72的两侧均设有与其连接的挡板17，两个挡板17将第一连接板71和第二连接板72连接处的结构包裹在内部，挡板17的设置能够避免水域中的杂质在水流的带动下流动到滑槽75处，造成连接组件7的卡死。

具体地，浮力组件2包括若干个均匀固定在收集筒3旁侧的浮筒14，浮筒14为收集装置提供浮力，浮筒14的数量至少设置三个，这样能够为收集装置提供稳定的浮力，不会导致收集装置倾斜。

如图3和图5所示，为了实现在工作过程中对收集装置的吃水深度进行调节以保证其始终处于高效的收油状态，在浮力控制组件9中设置了进水管91、出水管92、出水泵93、连接管94和若干个连接支管95，每个浮筒14内均设有分隔板96，分隔板96将浮筒14的内部分隔成上部的浮力腔97和下部的调节腔98，连接支管95的数量与浮筒14的数量对应，每个连接支管95的一端均与浮筒14下部的调节腔98连通，所有连接支管95的另一端均与连接管94的一端连通，这样设置无论在进水还是排水时，都能够保证几个浮筒14内水的量是相等的，进而避免收集装置出现倾斜的状况，连接管94的另一端通过三通管分别与进水管91和出水管92连通，进水管91上设有控制阀99，出水管92与出水泵93连通，当收集装置需要下沉提高吃水深度时，打开控制阀99，水会直接从进水管91、连接管94、连接支管95进入浮筒14内，使得收集装置下沉，之后控制阀99关闭，如果需要精确收集装置下沉的幅度，还可以设置流量计配合控制阀99进行工作。当收集装置需要上浮降低吃水深度时，控制阀99关闭，出水泵93工作将浮筒14内的水排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，包括收集筒（3）和设置在收集筒（3）上端的进油口（1），其特征在于：所述收集筒（3）的上下两端分别设有上安装板（4）和下安装板（5），所述上安装板（4）上设有卷绕板（6），所述卷绕板（6）中部的一端位于进油口（1）的边缘处，卷绕板（6）的外部的一端延伸至上安装板（4）的边缘，且卷绕板（6）位于安装板（4）的边缘的端部设置有连接组件（7），所述上安装板（4）和下安装板（5）之间设置有浮力组件（2），所述下安装板（5）的下端设有安装架（8），所述安装架（8）内设置有与浮力组件（2）相连通的浮力控制组件（9）以及与收集筒（3）相连通的抽油组件（10），所述收集筒（3）内插接有保护套（11），所述保护套（11）的侧壁上设有连通孔（12），所述保护套（11）内设置有油水界面探测仪（13），所述油水界面探测仪（13）用于检测收集筒（3）内的油水界面。

2.根据权利要求1所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述抽油组件（10）包括吸油管（101）、抽油泵（102）和排油管（103），所述抽油泵（102）设置在安装架（8）上，所述抽油泵（102）的进液端与吸油管（101）的一端连通，所述吸油管（101）的另一端延伸至收集筒（3）内部腔体的上部，所述抽油泵（102）的出液端与排油管（103）的一端连通，所述排油管（103）的另一端贯穿上安装板（4）并延伸至上安装板（4）的上方。

3.根据权利要求1所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述连接组件（7）包括第一连接板（71）和第二连接板（72），所述第一连接板（71）与卷绕板（6）的端部固定连接，所述第一连接板（71）背向收集筒（3）轴线的一侧设有L型板（73），所述L型板（73）内设有两排滚轮（74），所述第二连接板（72）的两侧均设有滑槽（75），两排所述滚轮（74）分别与两个滑槽（75）内滚动配合，所述第二连接板（72）远离第一连接板（71）的一端设有若干个用于和导引围油栏连接的螺栓孔（76）。

4.根据权利要求3所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述第一连接板（71）和卷绕板（6）靠近第二连接板（72）的一端的侧壁上均设有加强筋（18）。

5.根据权利要求3所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述第二连接板（72）上下两端均设有用于对滑槽（75）进行限位的限位块（15），且两个限位块（15）中至少有一个与第二连接板（72）之间采用活动连接的方式固定。

6.根据权利要求3所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述L型板（73）的上下两端均设有缓冲件（16）。

7.根据权利要求6所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述缓冲件（16）为弹性绳、弹簧或阻尼缓冲器中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述第二连接板（72）的两侧均设有与其连接的挡板（17），两个所述挡板（17）将第一连接板（71）和第二连接板（72）连接处的结构包裹在内部。

9.根据权利要求1所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述浮力组件（2）包括若干个均匀固定在收集筒（3）旁侧的浮筒（14）。

10.根据权利要求9所述的一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，其特征在于：所述浮力控制组件（9）包括进水管（91）、出水管（92）、出水泵（93）、连接管（94）和若干个连接支管（95），每个所述浮筒（14）内均设有分隔板（96），所述分隔板（96）将浮筒（14）的内部分隔成上部的浮力腔（97）和下部的调节腔（98），所述连接支管（95）的数量与浮筒（14）的数量对应，每个所述连接支管（95）的一端均与浮筒（14）下部的调节腔（98）连通，所有连接支管（95）的另一端均与连接管（94）的一端连通，所述连接管（94）的另一端通过三通管分别与进水管（91）和出水管（92）连通，所述进水管（91）上设有控制阀（99），所述出水管（92）与出水泵（93）连通。

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