NO147922B - Flytende barriere mot olje, stoet og boelger. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en flytende barriere mot olje,

støt og bølger.

Utførelser av oljebarrierer for å forhindre spredning av utstrømmet olje på sjøen er i stor utstrekning forskjellige, avhengig av sjøforhold i det havområde oljebarrieren skal benyttes, transportutstyr for oljebarrieren, de materialer oljebarrieren er fremstilt av etc. Generelt kan imidlertid en oljebarriere med en bestemt lengde oppbygges ved å forbinde oljebarriere-enheter ved hjelp av vanntette, fleksible forbindelseselementer, hvor hver av oljebarriere-enhetene er utformet som en flyteinnretning med en bestemt lengde som strekker seg i oljebarrierens lengderetning, og som har en ved bunnen,

i flyteinnretningens lengderetning anordnet plate som forhindrer oljelekkasje.

Når det har inntruffet et oljeutstrømningsuhell, transporteres oljebarrieren til det havområde hvor uhellet har funnet sted og settes ut slik at den omgir den utstrømte olje, og den utsatte oljebarriere kan forankres uten å drive av fordi oljebarrieren har ankerkjettinger forsynt med vekter montert på bunnen av platen som forhindrer oljelekkasje. Ved tidligere kjente oljebarrierer kan det imidlertid hende at den innfangede, utstrømte olje unnslipper under den oljelekkasjeforhindrende plate på grunn av bølge- og tidevannsvirkninger.

Det er derfor nødvendig at en oljebarriere kan forhindre at den innsirklede olje flyter ut forbi oljebarrieren, selv under virkningene av bølger og tidevann, men det er meget vanskelig å forhindre oljen i å flyte ut forbi barrieren, spesielt i å passere under denne.

Som et resultat av eksperimenter er det funnet at

i tilfellet av en konvensjonell oljebarriere vil oljelekkasje

begynne ved en tidevannsstrøm på 0,36 m/s. Dette skyldes det faktum at innfanget og samlet olje omdannes til oljedråper på oppstrømssiden av oljebarrieren på grunn av tangentialkrefter mellom vann og olje som følge av vannbevegelse forårsaket av bølger eller en tidevannsstrøm, og at disse tallrike oljedråper drives av tidevannsstrømmen til nedstrømssiden forbi bunnen av oljebarrieren.

Som en løsning for å oppfange den olje som i form av oljedråper passerer under oljebarrieren er det kjent å utforme denne med stor dypgang ved at den oljelekkasjeforhindrende plate strekkes lenger ned, eller å anordne oljebarrierer med et bestemt mellomrom i et antall rekker. Hva disse to metoder angår, vil tidevannsstrømmens motstand mot oljebarrieren økes så meget at det blir vanskelig å strekke denne ut til en på forhånd bestemt posisjon, og dersom oljebarrieren er forsynt med et antall rekker ifølge den sistnevnte metode, f.eks. dersom oljebarrierene strekkes i to parallelle rekker, kan det, avhengig av oljedråpenes størrelse og tidevannsstrømmens hastighet, hende at en del av oljedråpene som har passert under den indre oljebarriere føres til bunnen av den ytre oljebarriere og således flyter forbi oljebarrierene. Å utvide antall rekker av oljebarrierer på sjøen for å unngå den ovennevnte ulempe er meget brysomt.. Det kreves lang tid for utsetting og fjerning av oljebarrierene, somer meget vanskelige å betjene ved sterk vind og store bølger.

I tillegg er den ovennevnte, kjente oljebarriere til-bøyelig til å bli ødelagt når den slår mot et skip, drivende gjenstander etc, og videre er den tilbøyelig til å bli ødelagt på grunn av utmatning forårsaket av bølger.

En hovedhensikt med oppfinnelsen er å frembringe

en forbedret flyteinnretning mot olje, som sikkert kan samle opp utstrømt olje og pålitelig forhindre olje i å drive til et større havområde ved et oljeutstrømningsuhell.

En annen hovedhensikt med oppfinnelsen er å frembringe en forbedret flyteinnretning mot olje, som kan dempe en støt-kraft som blir utøvet på den av et skip eller en drivende gjen-stand og derved forhindre ødeleggelse av flyteinnretningen.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en forbedret barriere mot olje, som kan oppfange bølger, forhindre en oppsamlet oljemengde i å drive ved å dissipere bølgenes energi, og som derved kan forhindre skade på barrieren.

For å oppnå de ovennevnte hensikter er den flytende barriere mot olje, støt og bølger ifølge oppfinnelsen kjenneteg-net ved at den omfatter innretninger for oppfanging av olje som flyter på vannet, innretninger for dempning av en støtkraft ut-øvet av et skip e.l., og innretninger for oppfanging av bølger.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene som viser utførelseseksempler på en innretning ifølge oppfinnelsen, og hvor fig. 1 er et perspektivriss av en foretrukken utførelse av en barriere mot olje,støt og bølger ifølge oppfinnelsen, hvor deler er delvis skåret bort, fig. 2 viser et vertikalt tverrsnitt av den på fig. 1 viste barriere, fig. 3 viser et lignende vertikalt tverrsnitt og en drifts-tilstand for barrieren, fig. 4 er et skjematisk riss for forklaring av barrierens virkning mot støt, fig. 5 viser diagrammer for forklaring av barrierens virkning mot støt, fig. 6 er et skjematisk riss for forklaring av barrierens virkning mot bølger, fig. 7 og 8 er diagrammer for forklaring av barrierens virkning mot bølger, fig. 9 viser et vertikalsnitt av en annen foretrukket ut-førelse av oppfinnelsen, fig. 10 viser et vertikalsnitt av en ytterligere foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen, fig. 11 er et delriss av den på fig. 10 viste innretning, med deler delvis skåret bort, sett fra siden, fig. 12 viser et tverrsnitt av en detalj av den på fig. 10 og 11 viste innretning i den tilstand hvor en skjerm er strukket ut, fig. 13 er et perspektivriss av den på fig. 10-12 viste innretning, med deler delvis skåret bort og i den tilstand hvor skjermen er strukket ut. Fig. 1 og 2 viser en foretrukket utførelse av den flytende barriere mot olje, støt og bølger ifølge oppfinnelsen, hvor 1 angir en sylindrisk flyteinnretning, 2 betegner en overvanns-sperre anordnet på et øvre parti av flyteinnretningen 1 i dennes lengderetning, 3 betegner en undervannssperre anordnet ved bunnen av flyteinnretningen 1 i dennes lengderetning, 4 betegner øvre braketter montert med mellomrom mellom flyteinnretningen 1 og overvannssperren 2, 5 betegner nedre braketter montert med mellomrom mellom flyteinnretningen 1 og undervannssperren 3, 6 betegner mellomliggende braketter montert mellom flyteinnretningen 1 og de respektive braketter 4 og 5. 7 betegner en øvre sideplate festet til den øvre kant av overvannssperren 2, således at den strekker seg i flyteinnretningens lengderetning, og 8 betegner en nedre sideplate festet til den nedre kant av undervannssperren 3, således at den strekker seg i flyteinnretningens 1 lengderetning. 9 betegner et fenderelement festet til de respektive sideplater 7 og 8 og braketten 6, således at det strekker seg i flyteinnretningens lengderetning, idet de ytre overflater av de respektive sideplater 7 og 8 og den ytre overflate av fenderelementet 9 danner en kontinuerlig, buet, konveks overflate som forbinder overvannssperrens 2 øvre kant med undervannssperrens 3 nedre kant for å danne et barrierelegeme 10, og tverrsnitts-bredden av barrierelegemet 10 har sin største verdi nær dypgangs-linjen for flyteinnretningen 1.

I tillegg betegner 11 en øyeplate anordnet på motsatte ender av barrierelegemet 10, 12 betegner en kjetting som forbinder tilstøtende barrierelegemer 10 innbyrdes via øyeplatene 11, 13 betegner en belgformet forbindelsessperre anordnet mellom til-støtende barrierelegemer 10, 14 betegner bolter for feste av et endeparti av sperren 13 til en ende av barrierelegemet 10, og 15 betegner en ankerkjetting.

På fig. 2 er den vertikale lengde av fenderelemetet 9, som er anordnet på venstre side av flyteinnretningen 1, utformet noe lengre enn den vertikale lengde av fenderelementet 9 som er anordnet på høyre side av slyteinnretningen 1.

Da den flytende barriere mot olje, støt og bølger ifølge oppfinnelsen er konstruert således at overvannssperren 2 er anordnet på det øvre parti av flyteinnretningen 1, undervannssperren 3 ved bxinnen av flyteinnrentingen 1, sideplatene 7 og 8 på

i det minste én side av flyteinnretningen 1, i dennes lengderetning, de ytre overflater av sideplatene 7 og 8 og den ytre overflate av fenderelementet 9 er utformet slik at de danner en kontinuerlig, buet, konveks overflate som forbinder overvannssperrens 2 øvre kant med undervannssperrens 3 nedre kant, og barrierelegemets 10 tverrsnittsbredde har sin største verdi nær dyp-

gangslinjen av flyteinnretningen 1, som beskrevet ovenfor, kan den hindre en utstrømt oljemengde a i å bevege seg og å innta en svevende tilstand som vist på fig. 3. Videre kan den, ved hjelp av overvannssperren 2 og undervannssperren 3, hindre oljedråper b i å synke under barrierelegemet 10 og olje- og vanndrå-per i å springe over dette. Følgelig kan virkningen som barriere mot olje forbedres ytterligere sammenlignet med kjente oljebarrierer.

Barrierelegemets 10 virkning mot støt skal forklares nærmere under henvisning til fig. 4-5. Fig. 4 viser den tilstand hvor et skip e.l. 16 har støtt mot barrierelegemet 10, hvorved en støtkraft utøves mot et punkt P og støtenergien absorberes på den på fig. 5A, 5B og 5C viste måte. Nærmere bestemt absorberes støtenergien først på grunn av en treghetskraft, som vist på

fig. 5A, og jo større barrierelegemets virtuelle masse (massen av vannet samt tilleggsmassen av barrierelegemet i vannet) i dette øyeblikk er, dess mer effektivt blir støtenergien absorbert.

Da det ovenfor beskrevne barrierelegeme har stor virtuell masse med hensyn til samme strukturelle vekt, kan støtenergien absorberes effektivt.

Barrierelegemets 10 virkning mot bølger skal forklares nærmere under henvisning til fig. 4-8. Fig. 6 viser innfallsret-ningen for en bølge som beveges seg mot barrierelegemet 10, og fig. 8 viser forholdet mellom en bølgedempningsvirkning (1 -

(HY/HI)) fremkommet ved eksperimenter og en parameter d/H, hvor H representerer en vanndybde, HT og HI representerer bølgehøyder og d representerer barriereligemets dypgang. Jo kortere bølge-lengden er, og jo større barrierelegemets dypgang er , dess høy-ere er bølgeoppfangingsvirkningen, og det ovenfor beskrevne barrierelegeme 10 oppnår således en utmerket bølgeoppfangingsvir-kning på grunn av den ovennevnte konstrukjson.

I den på fig. 9 viste modifiserte utførelse er et barrierelegeme 10, som har sideplater 7 og 8 og et fenderelement 9 på sin utside, og et annet barrierelegeme 10', som har et fenderelement 9 på sin utside, anordnet innbyrdes parallelt. På innsiden har de respektive barrierelegemer 10, 10' fenderelemen-ter 17 av flat platetype, og mellom de respektive fenderelemen-ter 17 er det anordnet et annet fenderelement 18, og videre er de respektive barrierelegemer 10, 10' innbyrdes forbundet via øyeplater 19 og en kjetting 20.

Fig. 1Q-13 viser en annen foretrukket utførelse av barrieren mot olje, støt og bølger ifølge oppfinnelsen, hvor 21 er en barriere mot olje, som hovedsakelig er konstruert på samme måte som det ovenfor beskrevne legeme 10, men til barrierelegemets 21 bunnkant er det i dettes lengderetning festet en rørfor-met hus-sylinder 22 som er utført i ett stykke med barrierelegemet 21, og den nedre flate av den rørformede hus-sylinder 22 har en spalte 23.

I tillegg er det langs hussylinderens 22 akse anordnet en viklespindel 24 hvis motsatte ender er dreibart opplagret i lagre 25 anordnet ved endene av hus-sylinderen 22.

Videre strekker det seg gjennom spalten 23 en duklignende skjerm 26 hvis ene ende er fast forbundet med viklespind-elen 24 og hvis annen ende er fast forbundet med en vekt 27.

Vekten 27 har kileformet tverrsnitt, således at hussylinderens 22 indre kan lukkes vanntett når vekten 27 innføres i spalten 23 fra dennes underside.

Den nedre ende av et tilførselsrør 28 for tykkluft mun-ner ut i hus-sylinderen 22, således at trykkluft kan mates inn i hus-sylinderen 22 gjennom en rørledning som strekker seg fra en ikke vist trykkluftkilde, en koblingsplugg 29 og trykkluft-til-førselsrøret 28.

Det skal videre bemerkes at det nedre parti av den belgformede forbindelsessperre 13 som er festet til enden av bar-rierelegmene 21 ved hjelp av bolter 14, hovedsakelig har samme lengde som den duklingnende skjerm 26, som henger ned som vist på fig. 13.

Da den på fig. 10-13 viste utførels.e er konstruert som beskrevet ovenfor, kan barrierelegemer 21 med rundt viklespin-delen 24 oppviklet duklingnende skjerm 26 og vekten"27 med press-pasning innført i spalten 23, i de tilfeller hvor olje strømmer ut under rolige bølgeforhold, strekkes ut for å innsirkle den ut-strømte olje, og ankerkjettinger 30 kan forbindes med barrierelegemene 21.

I en sådan utstrukket tilstand er vekten 27 kilt inn

i spalten 23 av hus-sylinderen 22, således at hus-sylinderen 22 er lukket vanntett ved hjelp av vekten 27, og den utstrømte olje som er spredt ut på sjøen kan holdes samlet av barrierelegemene 21 og forbindelsessperrene 13 og derved hindres i å drive utover.

Under så dårlige sjøforhold og så kraftig tidevanns-strøm at den utstømmede olje som er innsirklet av barrierelegemene gradvis omdannes til oljedråper og unnslipper ved å strømme under barrierelegemene 21, kan trykkluft med høyt trykk føres inn i hus-sylinderen 22 fra en ikke vist trykkluftkilde via til-førselsrøret 28, hvorved den kileformede vekt 27 påvirkes av luft-trykket, frigjøres fra spalten 23 og faller ned. Som følge av vektens 27 fall vikles den duklignende skjerm 26 av fra vikle-spindelen 24 og strekkes nedad, som vist på fig. 15, således at selv om oljedråper b på grunn av bølger c skulle synke lavere enn bunnen av barrierelegemet 21, vil de ikke drive til havover-flaten utenfor barrieren på grunn av den ovennevnte duklignende skjerm 26.

Det skal bemerkes at selv om det skulle dannes en liten åpning mellom forbindelsessperren 13 og den duklignende skjerm 26 ved forbindelsespartiet mellom barrierelegemet 21 og forbindelsessperren 13, vil det bare forekomme en liten utstrømning av oljedråper b gjennom åpningen, og spredningen av oljedråper b kan således forhindres tilstrekkelig sammenlignet med det tilfelle hvor der ikke er anordnet noen duklignende skjerm 26.

Under normale forhold er utsetningsoperasjonen av barrieren meget enkel og lett, da det bare er nødvendig å strekke ut barrierelegemer 21 med liten dypgang, og da den duklignende skjerm 26 er beskyttet av hus-sylinderen 22 kan ødeleggelse av skjermen 26 forhindres og dens levetid forlenges betraktelig.

Også i tilfelle hvor det fryktes at spredning av oljedråper b skal finne sted, kan den duklingnende skjerm strekkes ut meget lett, selv under dårlige værforhold, da det for utstrekning av den duklignende skjerm 26 bare er nødvendig å ledetrykk-luft inn i hus-sylinderen 22 gjennom trykklufttilførselsrøret 28.

Selv om skjermen 26 i den ovenfor beskrevne utførelses-form hadde duklignende form, kan den være utført som et nett med liten maskevidde.

I tillegg er oppfinnelsen selvfølgelig anvendelig for nåværende oljebarrierer fremstilt av stål.

Claims (4)

1. Flytende barriere for oppfanging av olje som flyter på vannet, demping av støt mot barrieren og demping av bølger, karakterisert ved at den omfatter minst en i sideveis avstand og minst to i langsgående avstand fra hverandre, parallelle og ved hjelp av kjettinger eller tau forbundne flyteinnretninger (1), hver med en øvre og en nedre sperre (2, 3) anordnet på flyteinnretningens øvre hhv. nedre parti, et fenderelement (9) anordnet på minst én side av flyteinnretningen, sideplater (7, 8) anordnet på minst én sperre i flyteinnretningens lengderetning, slik at flyteinnretningens (1) ytre tverrsnitts-form, dannet av øvre og nedre sperrer (2, 3), fenderelement (9) og sideplater (7,. 8) danner en kontinuerlig, konvekst buet overflate som forbinder den øvre sperres øvre kant med den nedre sperres nedre kant, og hvor den største horisontale tverrsnittsbredde av flyteinnretningen befinner seg nær dennes dypgangs-linje.

2. Barriere ifølge krav 1, karakterisert ved at en rørformet hus-sylinder (22) er forbundet med bunnen av en flyteinnretning (4) mot olje, i dennes lengderetning, idet hus-sylinderen er forsynt med en nedad åpen spalte (23) som strekker seg i lengderetningen, og den ene ende av en skjerm (26) som strekker seg gjennom spalten (23), er fast forbundet med en viklespindel (24) som ved sine motsatte ender er dreibart opplagret i hussylinderen (22), og den annen ende av skjermen (26) er fast forbundet med en vekt (27) som fra utsiden, og som en kile, kan anordnes løsbart i spalten (23) for således å blokkere spalten vanntett, og hussylinderen er forbundet med et trykkluft-materør (28) .

3. Barriere ifølge krav 1-2, karakterisert ved at det mellom på sideveis avstand anordnede flyteinnretninger (1) er anordnet minst ett fenderelement (9).

4. Barriere ifølge krav 1-3, karakterisert ved at en fleksibel skjermingsplate (13) er anordnet mellom til-støtende flyteinnretningers (1) endeflater.