DE1900412A1

DE1900412A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bekaempfung von auf Wasserflaechen schwimmendem OEl u.dgl.

Info

Publication number: DE1900412A1
Application number: DE19691900412
Authority: DE
Inventors: Oesten Carlsson; Alexis Mokin
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1968-01-05
Filing date: 1969-01-04
Publication date: 1969-08-21
Also published as: FR1599601A; GB1231899A; US3586469A; SE317328B

Description

Der Patentanwalt Difl.-Ikg. W. Beyer FranKFURT/MAiν Dipl.-Wirtsch.-Ing.B.Jochem freiherr-vom-stein-strasseie

InSadun: Az. ι

Atlas Copco

Aktiebolag 1900412

Nacka /Schweden

Verfahren und Vorrichtung zur Bekämpfung von auf Wasserflächen schwimmendem öl u.dgl.

Priorität der schwedischen Patentanmeldung Nr. 175/68 vom 5«Januar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung von auf Wasserflächen schwimmendem öl u.dgl. sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Ausgelaufenes Rohöl und seine Fraktionen treiben als Schichten auf der Wasseroberfläche und stellen eine Verschmutzungsgefahr der umgebenden Küsten dar. Diese großflächigen öllachen führen weiterhin zu erheblichen Störungen der Meeresbiologie.

Im Rahmen der verschiedenen Verfahren zur Bekämpfung derartiger öllachen wurden auch Versuche unternommen, das sich auf dem Wasser zu dünnen Schichten ausbreitende öl zu verbrennen und es direkt auf See zu vernichten. Bei einer in letzter Zeit erfolgten Tankerkatastrophe wurde das öl mittels einer Zündsubstanz, z.B. Napalm, entflammt, allerdings nur mit geringem Erfolg, da ein kontinuierlicher Brennprozeß nur für kurze Zeit aufrecht erhalten werden konnte, was auf die Kühlwirkung des Wassers auf die dünne ölschicht zurückgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verbrennung von auf Wasserflächen ausgelaufenen ölschichten aufzuzeigen, bei denen durch Bildung eines brennbaren ölgasgemisches ein fort-

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laufender Verbrennungsablauf gesichert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß aus einer Vielzahl von Düsen ein die Verbrennung förderndes Gas unter Druck gegen einen abgegrenzten Bereich der ölschicht gepreßt wird, daß das öl in diesem Bereich gezündet wird und daß dieser Bereich relativ zur ölfläche verschiebbar ist, so daß ständig weiteres öl verbrennt.

Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, daß mit gegen die ölschicht gerichteten Verteilerdüsen versehene flexible Rohrstränge untereinander und über Zuleitungen mit Kompressoren zur Erzeugung des Druckgases verbunden sind, wobei Tragvorrichtungen die Bohrstränge derart an der Wasseroberfläche halten, daß sich die Verteilerdüsen in oder in unmittelbarer Nähe der ölschicht befinden.

Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele unter Einbeziehung der Zeichnung genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine abgegrenzte schwimmende ölschicht mit der erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Wasserfläche und eine Endansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Schnittlinie 3-3,

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Fig. 4 eine Teilansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3»

Fig. 5 einen Schnitt durch das Leitungssystem längs der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine in Küstennähe verankerte Beseitigungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 8 einen Schnitt durch das Wasser und eine Rückansicht der Vorrichtung nach Fig. 7,

Fig. 9 eine zum Teil perspektivisch, zum Teil im Schnitt dargestellte Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Fall schwimmt eine öllache 11 aus Rohöl oder einer der Fraktionen auf einer Wasseroberfläche 10. Ein beispielsweise aus T-Trägern bestehender Rahmen 12 ist unter die Wasseroberfläche 10 eingesenkt und wird durch an ihn gelenkig angeschlagenen Schwimm-

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korper 'gehalten. Das Rahmenwerk 12 wird von zwei Schiffen 14 geschleppt, mit denen es durch Taue 15 verbunden ist, welche wiederum an Gierpfosten 16 des Rahmenwerkes angeschlagen sind. Die Zugtrossen 15 erstrecken sich durch eine Anzahl von herkömmlichen Schwimmerbäumen 17« welche als ölfang dienen und die ölschicht 11 in Richtung auf das Traggerüst 12 führen. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, bestehen die Schwimmerbäume 17 aus einem Schwimmkörper 18, in dessen Innerem die Trosse 15 verläuft, aus von jedem Schwimmkörper 18 getragene und von Baum su Baum verlaufende Hängelaschen 19 sowie aus an den unteren

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Enden der Laschen 19 befestigten Gewichten 20.

Ein Hohlelement 23 besteht aus einer Anzahl von sich seitlich erstreckenden, untereinander verbundenen flexiblen Kunststoffrohren 24 4 In den Rohren 24· befinden sich Reihen von Verteilerdüsen 22, die sich längs des Rohres 24 erstrecken, wobei der Durchmesser jeder Verteilerdüse 22 vorzugsweise kleiner als 0,5mm beträgt. Durch geeignet gewählte Gewichte 25 wird das Hohlelement 23 derart an der Wasseroberfläche und über dem Trägerwerk 12 gehalten, das die Verteilerdüsen 22 die Wasseroberfläche geringfügig überragen und im wesentlichen in der ölschicht 11 liegen. Die Rohre 24 sind durch Stränge 21 am Trägerwerk 12 vertikal beweglich befestigt, so daß sie an der Wasseroberfläche einmal zusammen mit dem Gitterwerk geschleppt werden können, zum anderen aber den über das Trägerwerk 12 hinwegstreichenden Wellen frei folgen können, um. somit ein Überfließen zu reduzieren. Die das Hohlelement 23 bildenden Rohre 24 sind über Leitungen 26 mit einem oder mehreren Erzeugern eines die Verbrennung fördernden Druckgases, vorzugsweise Luftkompressoren 27, verbunden, die in diesem Beispiel auf den Schiffen 14 angeordnet sind. Die Leitungen 26 werden von den Schwimmbäumen 17 getragen.

Vom Eompressor 2¹^ wird Luft unter Druck zum Hohlelement 23 gedruckt, wobei die Luft aufgrund ihres Saugerstoffgehaltes die ölverbrennung im Bereich der Rohre 24 begünstigt, sobald die ölschicht 11 entweder durch Treiben der ölschicht mittels Wind, durch Wasserströmungen oder durch Schleppen der Schiffe 14 die Rohre 24 des Systemes 23 erreicht und überspült. Im Bereich über den Rohren 24 wird die ölschicht 11 einer Vielzahl von feinen Gasströmen der Verteilerdüsen 22 ausgesetzt, die von unten senkrecht auf die Schicht auftreffen, wobei sich das Gas mit dem öl innig vermischt und so günstige Verbrennungsbedingungen geschaffen werden. Der

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wirksam durchblasen^ ölbereich über den Rohren 24 wird beispielsweise durch Fackeln oder Streichhölzer entzündet. Es können auch vorzugsweise auf den Rohren 24 angeordnete Zündspulen 28 verwendet werden, die ihren elektrischen Heizstrom über ein Kabel 29 von einem Stromerzeuger 30 auf einem der Schiffe 14 erhalten. Falls eine Vergrößerung der "Verbrennungsintensität gewünscht ist, kann ein Brenngasbehälter 31 auf einem der Schiffe 14 angeordnet sein. Der Behälter 31 liefert Brenngas wie beispielsweise Koksgas über eine Leitung 32 zu Brennerdüsen 33, die in der Nähe der Zündspulen 28 auf den Rohren 24 befestigt sind.

Bas System 23 bewegt sich vorzugsweise mit einer solchen Geschwindigkeit gegen die ölschicht, daß sich der Bereich über den Rohren 24 entzünden und kontinuierlich und vollständig verbrennen kann. Um mögliche Branntgefahren auf den Schiffen 14 beim Schleppen des Systems 23 zu vermeiden sollte der Schiffskurs durch Verstellung der Zugtrossen 15 außerhalb der öllache 11 verlaufen. Um die Feuerresistenz der Plastikrohre 24 zu vergrößern, können sie mit einer Asbestummantelung versehen sein, obwohl der durch das die Rohre 24 umgebende Wasser bewirkte Feuerschutz im Normalfalle ausreicht.

Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel stimmt bezüglich seines aus Rohren 24 und einem Trägerwerk 12 bestehenden Systemes mit dem in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Beispiel voll überein. Zum Schleppen des Tragrahmens 12 wird in diesem Falle allerdings nur ein Schiff 14 verwendet, das in sicherem Abstand vor der Verbrennungszone schwimmt. Die Rohre 34 sind mit einem Asbestnetz 35 bedeckt, durch welches die Gasströme hindurchtreten können. Zum Schutz gegen Überhitzung der Kunststoffrohre 24 ist die Vorderseite des Netzes am Trägerwerk befestigt. Hinter dem Rohrsystem 23 ist eine erhöhte Wasserschwelle oder

_m Barriere 36 vorgesehen, die als Oberflächen-Ölsammelvorrichtung dient. Ein gelochtes Rohr 37 ist durch Sperren 38 mit den Trägerrahmen 12 verbunden und

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wird, wie gestrichelt in den Fig. 3 und 6 gezeigt in einer Tiefe von einigen Metern mit bezug auf den Trägerrahmen 12 gehalten. Das gelochte Rohr 38 ist über eine Leitung mit der Leitung 26 und dem Kompressor 27 verbunden. Durch die Perforation des Rohres 37 wird ein Vorhang aus Luftblasen erzeugt, der die Oberfläche über dem Rohr 37 ansteigen läßt, so daß sich eine lokal begrenzte erhöhte Wasserbarriere 36 auf der Wasseroberfläche ausbildet, wie sie allgemein bekannt ist. Die Wasserbarriere 36 bildet einen ölfang zum Einfassen und Halten der ölschicht 11 in der Verbrennungszone über dem Rohrsystem 23.

Bei dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die untereinander verbundenen Schwimmer ausleg er 17 in der Nähe der Küste 43 durch Gewichte 40 auf dem Meerboden verankert. Eine durch Wind oder Strömung bewegte öllache wird durch die Ausleger 17 aufgehalten und in Richtung auf ein zwischen den Auslegern 17 angeordnetes System geführt, welches auch in diesem Falle mit längs des Elementes angeordneten Verteilerdüsen versehen ist. Das System 23 besteht hier aus einem einzigen schwimmenden Kunststoffrohr 24-, das mit Asbest (nicht gezeigt) umkleidet und ähnlich wie die Rohre 24 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 angeordnet ist. Durch Gewichte 41 wird weiterhin ein perforiertes Rohr 37 auf den Meeresboden gehalten, durch welches bei Beaufschlagung mit komprimierter Luft ein Luftblasenvorhang erzeugt wird, der eine erhöhte Wasserbarriere 36 über dem Rohr 37 entstehen läßt, die wiederum die ölschicht 11 in die Verbrennungszone am Rohr 24 bewegt. Zur Vergrößerung der Verbrennungsintensität kann ein gasförmiges Sauerstoffadditiv aus einem an Land aufgestellten Tank 39 für flüssigen Sauerstoff in die Leitung 26 für komprimierte Luft geleitet werden, wodurch sich der Sauerstoffgehalt in der komprimierten Luft vergrößert. Sollten zusätzliche Brennstoffe, wie beispielsweise Benzine, Spiritus, Kohlengas od.

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ähnliches notwendig sein, so können sie in die Verbrennungszone über eine Spezialleitung (nicht gezeigt) oder als Zusatz in die komprimierte Luft in der Leitung 26 eingeführt werden, sobald die Verbrennung aufgrund von Schwerölzusammenballungen im Brennbereich nachläßt.

In dem in Fig. 9 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel wird die ölschicht von einem langen Rohr 46 zu einer schwimmenden fortlaufenden Barriere aufgerichtet, wobei das auf der Wasseroberfläche 10 schwimmende Rohr diese geringfügig überragt und schmale Strömungsschlitze 45 aufweist, durch die im wesentlichen längs der Wasseroberfläche unter einem geringen Neigungswinkel nach unten gerichtete Gasstrahlen austreten. Das Rohr 46 wird von einer Serie miteinander verbundener geschleppter oder verankerter herkömmlicher Schwimmerausleger 17 getragen, die um die öllache 11 herumgelegt werden. Durch das Rohr 46 wird ein die Verbrennung förderndes Druckgas gedrückt, welches durch die Schlitze 45 auf die ölschicht und die Wasserlinie auftrifft, das öl aufwir» >lt und mit Gas so vermischt, daß vor dem Rohr 46 eine Zor intensiver Verbrennung entsteht. Die Zündung erfolgt wi oben durch Fackeln oder andere Vorrichtungen,wie beispielsweise Zündspulen mit oder ohne Brennergasdüsen nach Fig. 4.

Patentansprüche /

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90 9834/0289 _BAD OR._QIN4,.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bekämpfung von auf Wasserflächen schwimmendem öl, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Vielzahl von Düsen (22) ein die Verbrennung förderndes Gas aus einem Rohrsystem (23) gegen einen abgegrenzten Bereich der ölschicht (11) gepreßt wird, daß das Ol (11) in diesem Bereich gezündet wird und daß dieser Bereich relativ zur ölflache verschiebbar ist, so daß ständig weiteres Ol verbrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschiebung des Verbrennungsbereiches relativ zur Ölschicht oder umgekehrt mit der Geschwindigkeit erfolgt, in der das öl durch den Verbrennungsprozeß in dieser Zone beseitigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströme unmittelbar unter der Wasseroberfläche auftreten und nach aufwärts auf die ölschicht (11) gerichtet sind.

4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gasströme an der Wasseroberfläche und seitlich auf die ölschicht gerichtet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ölschicht (11) durch eine ölfangvorrichtung (17) seitlich eingefaßt und in Richtung auf die Verbrennungszone geführt wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß komprimierte Luft in ein schwimmendes Rohrsystem (23) gedrückt wird und daß die Gasstrahlen durch das Ausblasen der komprimierten Luft aus diesem Rohrsystem in einer Vielzahl von längsverteilten Verteilerdiisen (22) entstehen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Steigerung der Verbrennungsintensität Sauerstoff in die Druckluftleitung (24) injiziert oder Brennstoff in die Druckluftleitung oder direkt in den Brennbereich eingebracht wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mit gegen die ölschicht (11) gerichteten Verteilerdüsen (22) versehene flexible Rohrstränge (24) untereinander und über Zuleitungen (26) mit Kompressoren (27) zur Erzeugung des Druckgases verbunden sind, wobei Tragvorrichtungen (13, 17) die Rohrstränge (24) an der Wasseroberfläche (10) derart positionieren, daß sich die Verteilerdüsen (22) in der ölschicht (11) oder in ihrer unmittelbaren Nähe befinden.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein von Schwimmern (13) im Wasser gehaltener Trägerrahmen (12) sich direkt unter den Rohrsträngen (24) befindet, und daß die Rohrstränge (24) vertikal beweglich am Trägerrahmen (12) befestigt sind, so daß die Rohrstränge (24) der Wellenbewegung und den Bewegungen des Trägerrahmens (12) folgen können.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß Schleppvorrichtungen (14) zum Bewegen des Trägerrahmens (12) gegen die ölschicht (11) vorgesehen sind und daß als Schwimmer (17) ausgebildete Ölfänge zwischen der Schleppvorrichtung (14) und dem Trägerrahmen (12) angeordnet sind, die beim Schleppen das öl in den Verbrennungsbereich über dem Trägerrahmen (12) leiten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrstränge (24) und die mit diesen verbundenen ölfänge (17) in einer Strömung auf dem Meeresboden verankert sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Bohrstrang (24) aus einer Anzahl sich seitlich erstreckender flexibler Rohre besteht, die mit dem im Wasser befindlichen Trägerrahmen (12) vertikal verstellbar verbunden sind.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrstrang (24) mit einem feuerbeständigen Material beschichtet ist.

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