CN1192792A - 带有防飞溅装置的集油器 - Google Patents

Abstract

一种在收拉时可以防止油(4)飞溅的集油器(1)。该集油器由多个浮起的分管(8,15,16)和沉入水中的较小的分管(9,21)组成并且这样地相互连接起来,使得它们之间形成一个符合目的的流动通道(24)。为此,将一个浮起的分管(15)设置在其它浮起的分管(8,16)前面,该分管(15)经间隔件(18,23)与浮起的分管(8)和沉入水中的分管(9)相连,从而形成所述的流动通道(24)。浮起的分管(8,15,16)中装有疏水性玻璃纤维或玻璃纤维垫,而沉入水中的分管(9,21,26)中装有非疏水性材料,尤其是玻璃纤维。通过按目的要求设定的流动通道(24),使得集油器(1)的前面不形成动压头,从而可以近乎毫无问题地将集油器(1)收拉起来。油(4)不会从上面飞溅,也不会从集油器(1)的下面穿越过去。

Description

带有防飞溅装置的集油器

本发明涉及一种集油器浮在水面上用于围挡油或者含油物质的集油器，它由浮在水面上的用疏水性材料制成的较大的分管和沉没在水中的较小的分管组成，该较小的分管用未被处理的或者制成亲水的并且对集油器起稳定位置作用的材料制成，其中分管由玻璃纤维或玻璃纤维垫以及套住该玻璃纤维或玻璃纤维垫的一个软管组成，并直接地或者经牵拉绳相互连接起来。

随着运油船变得越来越大，由于泄漏而造成对环境的危害也越来越大。在近几年的原油灾难中，整个沿海地带受到极大的污染，受危害区域内的海洋中的生命也如此程度地被毁灭，以致于大船总是建造有越来越多的底层。因此人们试图建造多级油轮，以便原油不易泄漏。除了制造上的问题外，这种措施尤其当船沉没时不能避免油的泄漏。文献FR-PS2646189公开了将疏水性的矿物纤维吹撒到水面上，以便油积聚在这些纤维上，从而可以将油整个地收集起来和处理掉。纤维用硅油进行疏水化处理，其中由于纤维短，不能避免纤维沉入水中。由于会造成很大的海底污染的问题，因此没有采用这种矿物纤维。文献GB-PS1235463公开了一种方法，用无机纤维收集浮在水面上的油，其中预先将纤维中加入一种疏水的材料。此后，纤维漂浮在油的上面，使油聚集起来，然后通过使纤维燃烧而将油处理掉。但是烧掉用纤维收集的油的做法是不经济的，并且造成严重的环境污染。此外，简单地喷洒到水面上的纤维的收集能力是很小的。文献DE-PS4140247建议，将这种疏水性玻璃纤维材料装入一个打了孔的软管中，构成一个集油器。油可以通过这些孔进入软管和玻璃纤维中，然后被相应地粘集起来并保持住，直到将集油器从水中收起和对其处理。其缺点是，由于集油器是浮在水面上面的，因此当风浪来时，不能充分阻止油从下面穿过去。相应地，文献DE-OS4301761或文献DE-OS4325806建议使用多管式集油器，该集油器的一个管中装有疏水的材料，另一个位于下面的管中装有不疏水的材料。上面的装有疏水的玻璃纤维材料分管浮在水面上，可以收集油，而下面的一个或多个分管沉入水中，因为它们通过自己的特殊结构而可以吸水。它们起着一种转动板的作用，在很大程度上防止在风浪中油从底下穿过去。在组合起来的分管上还装设一个牵拉绳，用这个绳子可以操纵集油器。尤其有这样的可能性，即：将聚集了相当大的一摊油的集油器拉回到船边，连续地捞起浮在水上的油或用相应的玻璃纤维垫进行收集。但是，在有风浪的情况下，收拉集油器时，这种集油器也不能避免被围住的油从上面飞溅出去而进入还没有被污染的海洋区域或水面区域中。部分地还形成漩涡，这些漩涡甚至使油从转动板的下面通过而进入没有油污染的水面中。

因此，本发明的任务是提供一种集油器，它能在有风浪下尤其是在收拉时防止油或者含油的水的飞溅和防止油从转动板的下面穿越过去。

按照本发明，上述任务是这样解决的，其中一个较大的浮在水面上的分管从被污染的水面侧设置在另外的较大的分管和沉没在水面下的较小的分管的前面，固定到牵拉绳上，并且经间隔件留出一个流动通道与浮在水面上的分管和沉没在水中的分管相连。

通过特殊的结构而在集油器内部预先给出一个通道，利用这个通道可以对在收拉集油器时出现的流动进行巧妙的控制。该流动近似地在圆的方向上引导，即压力通过以下方式被减小：含油的水或纯油经设置在前面的分管引回到被污染的水面区域中。由此压力被减小并且可以毫无问题地例如从陆地上或救助船上收拉这种集油器，从而将油抽出或者如前面已经提到的那样，用设置的玻璃纤维垫收集，从而可以对油进行回收处理。令人惊奇的是，这样不仅防止了油的飞溅，同时也防止了油从集油器的下面穿过去。同时也降低了动压头或者完全避免了动压头，所以从整体上来说更容易收拉集油器。通过这些多种效能使得对集油器的操纵更加容易，其中疏水的分管始终能毫无问题地收集油，从而它们的浮力按照目的要求得到了改善。

按照本发明的一个有利的结构，两个浮在水面上的分管和两个沉没在水中的分管相对于油密封地相连，近似地构成一个行列，而设置在前面的并与牵拉绳连接的分管经间隔件与浮在水面上的上部的那个分管和沉没在水中的上部的那个分管相连。两个上下设置的并位于两个浮起的分管下面的沉在水下的分管在此处也构成龙骨或相应的转动板，从而防止油从下面流过并且还起到这样的作用，即流动通道相应地起卸载通道的作用。整个集油器是用一个牵拉绳收拉的，该牵拉绳与设置在前面的并且是浮起的分管相连接，从而保证集油器均匀地运动，其中由两个沉入水中在分管构成的从下面伸入水中的转动板由于其本身的特性而对“行列”起着位置稳定的作用。

另一个有利的具体结构规定，牵拉绳从被污染水面侧固定到设置在前面的分管上，这一点在前面已经提到，这样设置牵拉绳的作用还在于使在各个分管之间构成的油通道也保持真正的通畅。

为了保证由两个沉入水中的分管构成的转动板也保持作用，附加地用一个延长的固定绳将下面的沉入水中的分管与设置在前面的分管相连接，这样做是有利的。设置在前面的分管上固定牵拉绳，从而设置在前面的分管也牵拉由两个沉入水中的分管构成的转动板，其中利用固定绳使两种分管之间的间隔始终保持不变。特殊的布置使流动通道构成一个漏斗形的入口，从而有效地保证了它的作用。

实验证实，浮在水面上的分管的直径为100--300毫米，最好为150毫米，沉没在水中的分管的直径为50--150毫米，最好为75毫米，此时可以构成一个特别有效的集油器。由此得到一个体积或直径足够大的整体集油器，它在出现油事故情况下足够能防止油的飞溅。同时也保证能用牵拉绳收拉集油器。

按照本发明的另一个结构，另一个沉没在水中的分管经间隔件与设置在前面的分管连接并且另一个牵拉绳设置在沉没在水中的下部的那个分管上，该分管和沉没在水中的上部的那个分管一样，与设置在前面的分管没有连接。这种结构一定程度上改善了设置在前面的浮起的分管的位置稳定性，因为相应“较重的”附加的沉没在水中的分管对此起作用。由于该分管经间隔件与浮起的设置在前面的分管连接，从而可以将油排出而引导到流动通道中，其中，两个沉没在水中的分管中的设置在后面的部分集油器上的附加的牵拉绳保证了转动板的作用，这在前面已多次提到。从整体来看，这种结构也提供了必要的安全性，即：被动压头向上压的油或油水混合物可以通过流动通道减压地和有利地引导出去。

按照本发明的一个具体的结构，至少设置在前面的、浮起的分管具有一个圆形截面，这样更有利于浮动的油通过流动通道沿预定的运动方向运动。也可以采取一个椭圆形截面，此时设置在前面的、浮起的分管宜将扁平的一侧浮在水面上。此时重要的是油通过流动通道近似地沿着一个一定的方向吸入或引导，以避免不利的动压头。

最后还有这样的可能，即将浮在水面上的上部的和下部的分管经间隔件与设置在前面的分管连接，两个分管都具有一个连接起来的沉没在水中的分管。两个沉没在水中的分管起稳定作用，与设置在前面浮在水面上的分管相配置的、沉没在水中的分管经一个间隔件连接起来，以便以这种方式确定流动通道，如在前面所述的例子中也提到的那样。

在这里所述的集油器的结构，还可以通过以下措施进行优化，即经一个间隔件而与设置在前面的分管配置的、沉没在水中的分管连接到一个附加的牵拉绳上。该牵拉绳支持整个集油器的均匀运动，此时油的主要流动是在设置在前面的分管和与沉没在水中的再配置的分管之间流过的。

一方面出于处理的原因，另一方面也为了能可靠地承受相应的大的拉力，牵拉绳和附加的牵拉绳采用玻璃纤维绳是有利的。这种用玻璃纤维绳制成的牵拉绳可以和集油器一起处理，例如在将集油器中所含或所吸附的油经压机挤压出来之后对它们一起进行处理。然后将剩下的玻璃纤维物质输送到一个炉子中，它有利于火焰的燃烧，燃烧所剩下的物质基本上就是沙子。

本发明的特征尤其在于提供了这样一种集油器，这种集油器由于它的特殊的结构可以保证始终能对油完全吸附并且此时通过相配的由非疏水材料构成的分管保持位置的稳定。这个由多个分管构成的、完全吸附了油的集油器可以在收拉集油器时或者在起风浪时阻止油的飞溅，其原因是这个由多个分管构成的集油器有一个预先给定的流动通道，含油的水通过该流动通道近似地沿着圆的方向被引回到被污染的水域中。由此可以避免动压头，同时可以避免油从集油器上面飞溅过去，同时对集油器的收拉也变得更加容易。

本发明的其它细节和优点由以下对附图的说明中得到，附图中示出了几个优选实施例和必要的细节和单独部分。附图表示：

图1是被一个集油器围住的一只监视救助船，集油器浮在水面上，并且将干净的水面与被油污染的水面隔开；

图2是由多个分管组成的集油器的一个截面图；

图3是集油器的另一种结构的一个截面图；

图4是集油器的第三种结构的一个截面图。

图1示出了一个被油部分污染的海洋区域。被油污染的水面通过集油器1与还未被污染的水面隔开，监视救助船2浮在被油污染的水域上例如用于收集和处理水面上的油4。

用标号3表示水面，正如已经说明的那样，该水面被分成干净的水域和被污染的水域，此处的水域可以是咸水域或淡水域5。

标号6表示监视救助船2上配置的牵拉装置，它可以牵拉集油器1。这是通过配置在集油器1上的牵拉绳11进行的，牵拉绳11与集油器1的各个分管相应地连接。

从图1中只能看到一个浮在水上的分管8和沉没在水下的分管9，水下的分管9起一种转动板的作用，保持集油器1的位置稳定，同时沉在水下的分管9即相应的转动板还用于防止油4从下面流过去。

各个分管8，9用一个此处没有详细示出的软管10套着，分管8，9中充填玻璃纤维，其中，浮在水上的分管8中充填疏水性玻璃纤维，沉在水下的分管9中充填非疏水性玻璃纤维。除了玻璃纤维外，也可以采用相应的玻璃纤维垫，其优点是，油以及(对于非疏水的分管9而言)水积聚到玻璃纤维上，从而保证有效地吸入尤其是油或者含油的物质。

图2示出了按照本发明构造的集油器1的截面图。图中可以清楚地看到总共设有3个浮起的分管8，15，16，这些浮起的分管8，15，16被下沉，亦即配置了用非疏水性材料充填了的分管9，21。分管8，9，16，21用连接件19，20，22油密封地相互连接，而分管8，15和9，15在被污染水侧17经间隔件18，23相互连接，并且在它们中间形成一个流动通道24，油4或者含油的水通过该流动通道24沿着给出的箭头方向运动，从而可以在这个区域中建立起一个压力。由此防止油4或者含油的水从整个集油器1上方溅出去，此外这个流动通道24还由此获得一个符合目的的漏斗形开口，因为下面的沉入水下的分管21是经一个固定绳25与设置在前面的浮起的分管15相连接的。

如果集油器1经牵拉绳11被拉向污染水侧17时，亦即朝此处未示出的监视救助船2的方向拉时就会形成上面所述的动压头。图2可清楚地看到此处不会产生问题并且通过避免动压头使得整个运动过程变得更加容易。

在图3和图4所示的实施例中，流动通道24的结构有所变化，即沉入水下的分管9，21及26的布置情况不同。其中在连接上，除了用一个间隔件18外，还经过一个间隔件29将第二个浮起的分管16与浮起的分管15连接在一起，从而使流动通道24形成一个精确的预定形状。此外，另一个沉入水下的分管26经一个间隔件29与浮起的设置在前面的分管15连接在一起，以便在出现动压头时保证对油有一个相应的引导。

此外如图3和图4所示，还设有另一个牵拉绳28，它与挂在最下面的转动板13，9和21或另一个沉入水下的分管26相配置。

所有特征，也包括可以从附图中得到的特征，不论是单独的还是组合的，都被看做是本发明的实质所在。

Claims (11)

1.浮在水面(5)上用于围挡油(4)或者含油物质的集油器，由浮在水面(5)上的用疏水性材料制成的较大的分管(8，16)和沉没在水中的较小的分管(9)组成，该较小的分管(9)用未被处理的或者制成亲水的并且对集油器(1)起稳定位置作用的材料制成，其中分管(8，9，16)由玻璃纤维或玻璃纤维垫以及套住该玻璃纤维或玻璃纤维垫的一个软管(10)组成并且直接地或者经牵拉绳(11)相互连接起来，其特征在于，其中一个较大的浮在水面上的分管(15)从被污染水面侧(17)设置在另外的较大的分管(8，16)和沉没在水面(5)下的较小的分管(9，21)的前面，固定到牵拉绳(11)上，并且经间隔件(18，23)留出一个流动通道(24)与浮在水面上的分管(8)和沉没在水中的分管(9)相连。

2.按照权利要求1所述的集油器，其特征在于，两个浮在水面上的分管(8，16)和两个沉没在水中的分管(9，21)相对于油密封地相连，近似地构成一个行列，而设置在前面的并与牵拉绳(11)连接的分管(15)经间隔件(18，23)与浮在水面上的上部的那个分管(8)和沉没在水中的上部的那个分管(9)相连。

3.按照权利要求2所述的集油器，其特征在于，牵拉绳(11)从被污染水面侧(17)固定到设置在前面的分管(15)上。

4.按照权利要求2所述的集油器，其特征在于，沉没在水中的下部的分管(21)还经一个可延长的固定绳(25)与设置在前面的分管(15)连接。

5.按照权利要求1至4所述的集油器，其特征在于，浮在水面上的分管(8，16)的直径为100--300毫米，最好为150毫米，沉没在水中的分管(9，21)的直径为50--150毫米，最好为75毫米。

6.按照权利要求1至5所述的集油器，其特征在于，另一个沉没在水中的分管(26)经间隔件(27)与设置在前面的分管(15)连接并且另一个牵拉绳(28)设置在沉没在水中的下部的那个分管(21)上，该分管(21)和沉没在水中的上部的那个分管(9)一样，与设置在前面的分管(15)没有连接。

7.按照权利要求1至6所述的集油器，其特征在于，至少设置在前面的、浮在水面上的分管(15)具有一个圆形截面。

8.按照权利要求1至6所述的集油器，其特征在于，设置在前面的、浮在水面上的分管(15)具有一个椭圆形截面并且以扁平的一侧浮在水面(5)上。

9.按照权利要求1至5所述的集油器，其特征在于，浮在水面上的上部的和下部的分管(8，16)经间隔件(18，29)与设置在前面的分管(15)连接，两个分管都具有一个连接起来的、沉没在水中的分管(9，26)。

10.按照权利要求9所述的集油器，其特征在于，经一个间隔件(27)与设置在前面的分管(15)配置的、沉没在水中的分管(26)连接到一个附加的牵拉绳(28)上。

11.按照权利要求1至10所述的集油器，其特征在于，牵拉绳(11)和附加的牵拉绳(28)是玻璃纤维绳。

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