DE2150515A1

DE2150515A1 - Vorrichtung zur Sammlung und Wiedergewinnung von OEl von der Meeresoberflaeche

Info

Publication number: DE2150515A1
Application number: DE19712150515
Authority: DE
Inventors: March Frank Adams; Gilman Bruce Calvin; Bishop Richard Patten; Brown Louis Stanislaus
Original assignee: Ocean Systems Inc
Current assignee: Ocean Systems Inc
Priority date: 1970-10-12
Filing date: 1971-10-09
Publication date: 1972-04-13
Also published as: US3650406A; ES395908A1; IT939536B; AU3443771A; NL7113937A; FR2111240A5

Description

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6 Frankfurt cn Airin 70 2150515

SchncckonKofiSr. 27 - (al ό / 70 79

' 29. Sept, 1971

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Ocean Systems, Inc., 270 Park Avenue, New York, N.Y.10017, USA

Vorrichtung zur Sammlung und Wiedergewinnung von Öl von der Meeresoberfläche j

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Anti-Pollutionsystem für die Sammlung und Wiedergewinnung von Flüssigkeit von niedriger Dichte, wie z.B. öl, von der Oberfläche eines Flüssigkeitskörpers von höherer Dichte, wie z.B. Wasser.

Verschüttetes Öl ist schweig von der Meeresoberfläche zu entfernen, weil es nicht nur schnell sich ausbreitet, sondern mit der Zeit auch Veränderungen erfährt, infolge von Verdunstung und Emulgierungf wodurch das Öl mit der Zeit dichter wird und daher schwieriger aufzunehmen ist. Die Verwitterung, von dem öl hängt von der Bedingung der umgebenden See ab, von der Temperatur und von dem Öltyp. Daher muß die Wiedergewinnung von Öl einer ölverschüttung schnell erfolgen,um wirksam zu sein. Das für diesen Zweck verwendete System muß auch ökologisch annehmebar sein.

Dks System der vorliegenden Erfindung gestattet die schnelle selektive Sammlung und Wiedergewinnung von Öl und umschließt eine Kombination von einem■Fangbassin mit einem schwimmenden Ausleger bestehend aus einer Mehrzahl von in Serie verbundenen Flüssigkeit abhaltenden Barrieremodu]n einer schwimmenden Reuse, angekoppelt an den schwimmenden Ausleger mit einem auftriebsbehafteten im wesentlichen wasserundurchlässigen oberen Teil und einem wasserabsorbierenden unteren Teil, der, nachdem

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er untergetaucht ist, den einzigen Ballast für den oberen Teil darstellt, und einem flexiblen Stützteil verbunden zu dem Ausleger und zu der Reuse, um den Boden für das Bassin zu bilden, in der die Flüssigkeit gesammelt werden soll? und Vorrichtungen für die Aufnahme der Flüssigkeit von dem Bassin.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Atraführungsbeispiels sowie aus der folgenden Beschreibung.

Es zeigtί

Fig. 1 in einer Diagrammdarstellung das System der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht eines der Modulen der schwimmenden Reuse der Fig. 1, die verbunden mit dem Bassinboden gezeigt ist, wobei ein Teil der unteren Sektion des Moduls entfernt wurde, um deren vorzugsweise Konstruktion zu zeigen.

Das System, wie es in Fig 1 gezeigt ist, ist zusammengesetzt aus einem Fangbecken 10, das in die Richtung des Ölfleckes mit Hilfe von zwei nicht gezeigten Fahrzeugen gezogen werden kann. Eine Anzahl von Pumpen 14 sind im inneren des Beckens angeordnet, um das in dem Becken 10 angesammelte Öl zu dem öl aufnehmenden Fahrzeug 16 zu liefern. Das Fangbecken 10 setzt sich zusammen aus einem schwimmenden Ölausleger 18, einer schwimmenden Reuse 20 und einem verstärkten Stützboden 22.

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Der schwimmende ölausleger 18 wird von einer Mehrzahl von in Serie zusammengebundenen flüssigkeitsabgrenzenden Barriere moduln 24 gebildet. Obwohl jeder herkömmliche Typ von Barriere verwendet werden kann, ist es sehr stark vorzuziehen, daß die Barriere verwendet wird, die gemäß den Lehren der gleichzeitig hiermit eingereichten Patentanmeldung, die den ?* Titel hat "Vorrichtung zur Aufnahme einer ÖlverschUttung", konstruiert ist. Die Barriere wie sie gezeigt und gelehrt wird in der obengenannten Anmeldung, besteht aus einer Mehrzahl von in Serie aneinander geknüpften Modulen, wobei jedes Modul aus einer zusammengesetzten Struktur besteht, die einen auf triebsbehafteten, im wesentlichen wasserundurchlässigen oberen Teil und aus einem wasserabsorbierenden unteren Teil zusammen gesetzt ist, der, nachdem er untergetaucht ist, den einzigen Ballast für diesen oberen Teil darstellt und gleichzeitig die unter der Meeresoberfläche liegende Barriere für das Modul darstellt. Der obere und der untere Teil von jedem Modul ist aus Polyurethanschaumstoff hergestellt. Der untere Teil ist in zwei Sektionen geteilt und besitzt einen dünnen, riemen artigen Teil, der vertikal zwischen den Segmenten fluchtend angeordnet ist, und der sich longitudinal über im wesentlichen die gesamte Länge des Moduls erstreckt. Die Form und die Konstruktion von jedem Barrierenmodul 24 ist daher ähnlich zu der Konstruktion der schwimmenden Reuse 20, wie in Verbindung mit Fig. 2 weiter unten erklärt wird.

Die schwimmende Reuse 20 besteht aus einer Mehrzahl von in Serie verbundenen Modulen 25, wobei jedes Modul 25 aus einem oberen Teil 26 besteht, das zu einem unteren Teil 28 mit

irgend Hilfe von/einem herkömmlichen wasserabstoßenden klebstoff

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verbunden ist, vorzugsweise ein Elastomer oder ein Epoxydharz« Der obere Teil 26 liefert den Auftrieb für den Modul 25 und kontrolliert durch die Aperturen 30, 30 den Ölfluß in das Becken 10, während der untere Teil 28 sich unter die Oberfläche der See erstreckt und gleichzeitig als ein Ballast für den oberen Teil 26 und als eine unter der Oberfläche liegende Barriere für das Modul 25 dient.

Sowohl der obere wie der untere Teil 26 bzw» 28 sind aus einem flexiblen Polyurethanschaumstoff material hergestellt, wobei der obere Teil 26 vorzugsweise aus einem auf Polyether basierenden Polyurethanschaumstoff und der untere Teil 28 aus einem auf retikulierten Polyester basierenden Polyurethanschaumstoff besteht. Andere Materialien, wie z.B. .poröser Gummi oder Schwamm mit einer nied-rigen Dichte können auch verwendet werden. Um einen Auftriebszustand zu erhalten, wird der obere Teil 26 wasserabstoßend gemacht, indem die Oberfläche mit einem Versiegelungsmittel 29, wie z.B. ein Elastomer oder ein Epoxyharz, beschichtet wird. Der verbindende wasserabstoßeride-Klebstoff zwischen dem oberen und unteren Teil, nicht gzeigt, verhindert, daß Wasser von dem unteren Teil in den oberen Teil eindringt. Die Aperturen 30, 30, die in dem oberen Teil 26 Ψ von {jedem Modul 25 angeordnet sind, steuern den Flüssigkeitsfluß von einer Seite des Moduls zu der gegenüberliegenden Seite und in das Innere des Beckens 10, wie im folgenden erklärt wird.

Der untere Teil 28 des Moduls 25 ist in zwei Segmente 32 bzw. 34 geteilt. Ein dünnes riemenartiges Teil 36 ist vertikal zwischen den zwei Segmenten angeordnet und erstreckt sich longitudinal im wesentlichen über die gesamte Länge des Moduls

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Der Riemen 36 ist in dieser Stellung gegen die zwei Segmente 32 und 34 mit Hilfe eines versiegelnden Klebstoffes, nicht gezeigt, wie z.B. ein Epoxydharz oder ein Elastomer, angebracht= Das versiegelnde Klebemittel zementiert nicht nur die zwei Segmente 32 und 34 gegen den Riemen 36 und zueinander, sondern repräsentiert in Verbindung mit dem Riemen 36 eine Teilung, um zu verhindern, daß Öl zwischen den Segmenten 32 und 34 hindurchtritt. Der Riemen 36 ist vorzugsweise aus einem Gewebe material, wie z.B. Dacron, zusammengesetzt,, um eine strukturelle Festigkeit und begrenzte Elastizität· Ein herkömmliches Ver- kopplungselement 38 ist zu jedem longitudinalen Ende des Riemens 36s zur Verkopplung des Moduls 25 zu einem anderen in abschließender Beziehung angebracht, um die verbundenen Enden abzudichten« Die verbundenen Enden können auch anderweitig auf irgendeine herkömmliche Art abgedichtet sein.

Das eingefangene Seewasser in dem unteren Teil 28 liefert die Stabilität für jedes Modul, was zu einem ausgezeichneten Seeverhalten für die Reuse 20 führt. Wegen der Anpassbarkeit und um die Gesamtwirkungsweise zu optimieren, ist es vorzuziehen, daß der schwimmende Auster 18 in einer Art konstruiert ist, die ähnlich ist zu der, die für die Reuse 20 beschrieben wurde, wie in der vorher schon erwähnten gleichzeitig Patentanmeldung gelehrt wird. $ <*·

Die Querschnittsgeometrie von jedem Modul 25 ist vorzugsweise von einer nicht symmetrischen rhombischen Form, die aus zwei gleichseitigen Dreiecken mit einer gemeinsamen Basis zusammen gesetzt ist, wobei das untere Dreieck ungefähr die doppelte Höhe der Höhe des oberen Dreiecks besitzt.

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Das Becken 10 wird vervollständigt, indem der Bodenstützteil 22 sowohl zu der Reuse 20 als auch zu dem schwimmenden Ausleger 18 verbunden wird. Die vorzuziehende Methode der Anbringung ist, dem Bodenstützteil 22 einen Riemen 36 anzunähen, wie in Fig. 2 bei den Gesichtsflächen zwischen den zusammengepassten Segmenten 32 und J>k gezeigt ist. Ein anderer Lösüngsweg kann sein, das Bodenteil 22 an die Stelle zwischen die Segemente 32 und J>k des unteren Teils 28 elnzuzementieren. Die Anbringung des schwimmenden Aus^ers 18 hängt von der gewählten Konstruktion"für den Ausleger 18 ab. Wenn der Ausleger 18 in einer ähnlichen Weise konstruiert ist, wie sie in der vorher genannten Patentanmeldung gelehrt wird, d.h., wie sie in Fig. 2 gaeigt ist mit Ausnahme der Durchgänge 30, 30, kann die Anbringung dadurch erfolgen, daß der Bodenstützteil 22 an den Riemen angenäht wird, wie mit Bezug auf die Reuse 20 oben beschrieben wurde.

Das vorzuziehende Material für den Bodenstützteil 22 ist ein nylonverstärktes Gummituch, das flexibel ist und eine hohe Zugstärke besitzt. Das Material sollte auch durch Sonnenlicht, Seewasser und arooatische Kohlenwasserstoffe nicht angegriffen werden.

Während der Ausführung warden zwei Zugschiffe in der Nähe

u Enden

des Olflecks zusammengebunden, um die gegenüberliegenden Jams schwimmenden Ausigers 18 in die Richtung des ölflecks 12 zu bewegen, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet. Der Ausleger 18 und die Reuse 20 nehmen dabei eine parabolische Kontur als Antwort auf Wasserströmungen und/oder Zugbewegttng an, Das öl wird durch den Ausleger 18 gefangen und wird zu der Reuse 20 getrieben, wo ein Teil des aufgestauten Öls durch

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die Passagen 30, 30 in das Innere des Fangbeckens 10 eindringt, von dem es gleichzeitig mit Hilfe von Pumpvorrichtungen 14 durch Abflußleitungen 40 in das aufnehmende Schiff 16 entfernt werden kann. Ein nicht gezeigtes Gitter kann vor Jeden Mund 30 der Reuse 20 angebracht sein, um zu verhindern, daß schwimmende Teile (Flotsam) die öffnung verstopfen.

Der wassergesättigte untere Teil 28 von Jedem Modul 25 der Reuse 20 neigt dazu, die öffnungen 30, 30 in der gleichen Stellung relativ zu der ölwassergrenzflache zn halten. Daher fließt ein großer Anteil des Öles in das Auffangbecken 10.

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Claims

- 8 Patentansprüche

Ein System für die Sammlung und Wiedergewinnung einer Flüssigkeit von niedriger Dichte, wie z.B. Öl, von der Oberfläche eines Flüssigkeitskörpers von höherer Dichte, wie z.B. Wa sser, gekennzeichnet durch ein Auffangbecken, das enthält,

_fc '" a) einen schwimmenden Ausleger bestehend aus einer Mehr-™ zahl von in Serie zusammengeknüpften Flüssigkeit zurückhaltenden Barrierenmodulen,

b) eine schwimmende Reuse, verkoppelt zu dem schwimmenden Ausleger, die aus einem schwimmfähig»]!, im wesentlichen wasserundurchlässigen oberen Teil und einem wasserabsor-

es bierenden unteren Teil, das, nachdem/einmal eingetaucht ist, den einzigen Ballast für den oberen Teil bildet, besteht,

c) einen flexiblen Stützteil verbunden mit dem Ausleger und der Reuse, um einen Boden für das Becken zu bilden, in dem die Flüssigkeit gesammelt werden soll, und

d) eine Vorrichtung für die Wiedergewinnung der Flüssigkeit von dem Becken.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Reuse ausserdem mindestens eine Öffnung enthält, die an ihrem oberen Teil angeordnet ist, und durch die Flüssigkeit, die aufgenommen werden soll, in das Becken fließt.

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3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Reuse aus einer Mehrzahl von schwimmenden Modulen besteht, die in Reihe zueinander verbunden sind, ,* mit dem oberen und unteren Teilen von Redens Modul aus mindestens einem Material geformt, das aus der Klasse ausgewählt ist, die aus flexiblem Schaumstoff, porösem Gummi und Schwamm mit niedriger Dichte ausgewählt ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder obere Teil aus einem auf Polyäther basierenden Polyurethanschaumstoff und jeder untere Teil aus einem' auf retlkuliertem Polyester basierenden Polyurethanschaumstoff besteht,
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil von jedem Modul eine elastomere Oberflächenaußenbeschichtung besitzt,und daß der untere Teil ,jedes Moduls aus/lySaetrisehen Segmenten und einem verhältnismäßig dünnen rieaen&rtigen Teil zusammengesetzt ist, das in einer vertikalen Ebene zwischen den Segmenten angeordnet ist und eich longitudinal über Im wesentlichen die gesamte Länge des Moduls erstreckt.
6« System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Modul des schwimmenden Auslgers aus einem schwimmfähigen, im wesentlichen wasserundurchlässigen oberen Teil und einem wasserabsorbierenden unteren Teil besteht, wobei letzteres, nachdem es einmal untergetaucht ist, sowohl den einzigen Ballast für den oberen Teil als auch die unter der Oberfläche liegende Flüssigkeitsbarriere für den Modul darstellt.

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7. System nach Anspruch 6 _K dadurch gekennzeichnet', daß oberer und unterer Teil aus einem flexiblen Schaumstoff, zusammengesetzt aus Polyurethan, gebildet ist.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil aus zwei Segmenten und einem relativ dünnen riemenartigen Teil besteht, der vertikal zwischen den Segmenten ausgerichtet angeordnet ist, und der sich longitudin&l im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Module »retreckt.
9* System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Bodenstutzteil des Beckens an der Zwischenfläche zwischen den Segmenten des unteren Teils der Reuse und zu des untergetauchten Unterboden des Auslegers angeschlossen ist.
10. Syst®» nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der fl#3cibl« Boden«tt|tzteil aus einer nylonverstärkten Gummiechicht besteht.

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