NO150168B - Lense - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en lense for innsamling og gjenvinning av olje som er sølt på vann.

I de senere år har opptreden av oljesøl på sjøen øket, og mange forslag er kommet for innsamling og gjenvinning av slik olje. De fleste systemer som er foreslått er utformet for å overkomme avgrensede utslipp som kan opptre når et tankskip eller andre oljeførende fartøy er innblandet i en ulykke. Med økningen i off-shoreoljeproduksjon er det en økende mulighet for oljeforurensning som opptrer i stor målestokk, f. eks. ved utblåsning i oljebrønner eller ved brudd på oljeledninger.

Selv om det er truffet ethvert tiltak for å forhind-re slike uhell og for å minimalisere deres virkning ved an-bringelsen av oljeavstengningsinnretninger i oljeproduksjonsen-hetene, vil det likevel forbli en mulighet for et uhell på en oljeproduksjonsenhet eller et meget stort tankskip vil kunne danne en kontinuerlig kilde av oljeforurensning som vil gå ut over mulighetene til kjente oljeinnsamlings- og gjenvinnings-systemer.

De britiske patenter nr. 1188156 og 1383315 samt britisk søknad nr. 43513/76 beskriver lenser for olje på vann som omfatter ett eller flere luftkamre og ett eller flere vann-kamre, idet alle vegger til kamrene er utformet av fleksibelt materiale og hvor kamrene er slik plassert at når de er tilstrekkelig oppblåst med luft og vann tilført, vil lensene flyte med en del under og en del over vannflaten for å hindre passas-je av flytende olje. En slik lense er meget effektiv for hind-ring av strøm av olje og danner en innsirkling innenfor hvilken oljen kan oppsamles. Den oppsamlede olje må så fjernes ved en eller annen form for oppsamlingsinnretning. Hastigheten for oljefjerning er således begrenset til kapasiteten for oljeopp-

samlingsinnretningen sOm benyttes.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en lense for innsamling av olje på vann, som også kan benyttes for gjenvinningen.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en lense for innsamling og gjenvinning av olje som er sølt på vann, hvilken lense omfatter et langstrakt, fleksibelt, flytende, oppblåsbart luftkammer med flere seksjoner med mindre diameter, et langstrakt, fleksibelt, oppblåsbart ballastvannkammer, et langstrakt, fleksibelt olje- og vannutløpsrør, og en langstrakt membran, idet en ende av membranen er forbundet til det ytre av luftkammeret og den andre ende til det ytre av ballastvannkammeret eller olje-vannutløpsrøret for dannelsen av en omkretskanal, idet oppdriftsluftkammeret og olje- og vannutløpsrøret er forbundet til ballastvannkammeret ved iden av hverandre, at kamrene, røret og membranen er slik plassert i forhold til hverandre at ved bruk på oljeforurenset vann oppdriftsluftkammeret og ballastvannkammeret sammen vil danne en lense for oljen som er sølt på vannet, med unntak av i de områder med redusert diameter for oppdriftsluftkammeret, idet disse deler og ballastvannkammeret bestemmer en serie overløp for olje og vann for gjennomgang til omkfetskanalen, idet olje- og vannutløpsrøret er utstyrt med innretninger for fjerning av olje og vann fra omkretskanalen.

Olje- og vannutløpsrøret kan være anordnet på innsiden eller utsiden av vannballastrøret. Hvis det er anordnet på utsiden, vil omkretskanalen dannes av ballastvannkammeret, olje-og vannutløpsrøret og membranen. Hvis røret er anordnet på innsiden, blir omkretskanalen dannet av ballastvannkammeret og membranen.

Kamrene ifølge oppfinnelsen er i det vesentlige svar-ende til de som er beskrevet i britisk patent nr. 1188156 og er fleksible for at de kan følge bevegelsen til sjøen, slik at lensen forblir effektiv under sjøbetingelser som ellers alvorlig ville redusere effektiviteten til en stiv lense. Hensiktsmessig er de dannet av ark av fleksibelt materiale, f. eks. neoprenbe-lagt nylon eller andre lignende materialer. Fleksibiliteten til materialet som danner lensen tillater at den kan lagres når den er tømt, med et relativt lite volum.

Kamrene og røret kan lett tilveiebringes av flatt arkmateriale ved sveising eller annen forbindelse av arkene til hverandre, og da alle er forbundet med hverandre, kan det være hensiktsmessig å utforme dem av et enkelt ark av fleksibelt materiale.

Det fleksible oppdriftsluftkammer og ballastvannkammeret tjener i det vesentlige den samme funksjon som luft-og vannkamrene som er beskrevet i britisk patent nr. 1188156.

I praksis er det funnet at gode resultater blir oppnådd når tverrsnittsflåtene for de ikke reduserte deler av luftkammeret og ballastvannkammeret er i det vesentlige de samme, men selv-følgelig kan lensen lett fremstilles hvor tverrsnittsflåtene varierer, f. eks. i forholdet mellom 1 : 4 og 4 : 1. Britisk patent nr. 1383315 beskriver bruken av et pilotluftrør i forbindelse med luftkammeret for å hjelpe til ved utvidelsen og tømmingen av lensen. Et slikt pilotrør kan hensiktsmessig anordnes i lensen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Som tidligere anført vil oppdriftsluftkammeret og vannballastkammeret for den største del av sin lengde danne en lense for olje og vann. Imidlertid vil periodisk diameteren til luftkammeret være redusert og således etterlate åpninger over vannkammeret og mellom vannkammeret og delene av luftkammeret med redusert diameter. Ved bruk danner disse åpninger overløp over hvilke olje og vann passerer til omkretskanalen, hvor det holdes tilbake av membranen og fjernes av olje- og vannutløpsrøret.

Fortrinnsvis vil delene av luftkammeret med redusert diameter fremstilles ved avsmalning av diameteren til luftkammeret til en mindre størrelse enn den opprinnelige og ved å holde diameteren ved den mindre verdi over en viss lengde og deretter øke diameteren igjen til den opprinnelige verdi.

Deler med redusert diameter kan utstrekke seg totalt over 10 - 50 % av lengden til lensen, fortrinnsvis mellom 15 og 30 %. Størrelsen med hvilken diameteren reduseres er ikke kri-tisk forutsatt at den gir en åpning som er tilstrekkelig til å oppta strømmen av olje og vann over overløpet. Generelt sett

vil en reduksjon i diameter på 10 - 50 %, fortrinnsvis 15 -

30 %, være tilstrekkelig for å danne tilfredsstillende åpninger for overløpene.

Ved bruk vil lensen først måtte foldes ut og deretter må de forskjellige kamre oppblåses med luft og vann.

De teknikker som er beskrevet i de britiske patenter nr. 1188156 og 1383315 kan benyttes for å oppblåse kamrene med luft eller sjøvann. Ved drift vil olje som er innfanget innenfor lensen sprute over overløpet sammen med sjøvann til omkretskanalen fra hvilken den må fjernes. Egnede fjerningsinnretnin-ger omfatter en serie dreneringshull i olje- og vannutløpsrøret som' åpner til omkretskanalen, gjennom hvilke olje-vannblanding kan strømme til en oppsamlingsbehoIder. Slike dreneringshull kan lett anordnes ved fremstilling av lensen langs forbindelsen mellom olje- og vannutløpsrøret og ballastvannkammeret. Pumper kan være anordnet i utløpsrøret for å pumpe gjenvunnet olje og vann ut av lensen gjennom røret til lagringssted. En hensikts-mewsig lagringsbeholder kan utgjøres av et tankskip som er blitt utstyrt med innretninger for separering av olje og vann, f. eks. en tank utstyrt med en rekke ledeplater, slik at oljen kan lagres og vannet føres tilbake til sjøen.

Hvis lagringsbeholderen er et stort tankskip, kan mengden av kraft som kreves for å pumpe gjenvunnet olje og vann ombord på en vanlig måte være betydelig. Fortrinnsvis er en slik beholder modifisert for å ta olje og vann ved et lavt nivå, f. eks. ved en inngangsåpning når eller under sjønivå.

Foretrukkede lenser omfatter et enkelt luftkammer,

et enkelt ballastkammer, et enkelt utløpsrør og en enkel membran. Imidlertid vil virkningen av hver av dem kunne oppnås ved å erstatte hver av dem eller alle med to eller flere sepa-rate deler hvis ønsket.

Lensen er fortrinnsvis benyttet i forbindelse med deler av en standardlense av den type som er beskrevet i de britiske patenter nr. 1188156, 1383315 eller britisk søknad nr. 43513/76. Den kombinerte lense er fortrinnsvis benyttet i en J-utforming med deler av standardlensen utgjørende armene og festet til et støttefartøy eller sjøankre og en del av overløps-lensen i henhold til oppfinnelsen dannende en krummet basis hvor oljen samles opp.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart under henvisning til et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et vertikalt tverrsnitt av en overløpsoppsam-lingslense,

fig. 2 et sideriss av lensen på fig. 1,

fig. 3 et vertikaltverrsnitt av en andre type over-løpsoppsamlingslense,

fig. 4 et sideriss av lensen på fig. 3 og

fig. 5 et skjematisk riss av et lensesystem under anvendelse.

Fig. 1 og 2 viser en overløpsoppsamlingslense som omfatter et oppdriftskammer 1, et vannballastkammer 2 og på innsiden av kammeret 2 et olje- og vannrør 3 som inneholder en hydraulisk drevet pumpeenhet 4, som tilføres hydraulisk fluidum via en ledning 5.

Luftkammeret 1 har delene 6 med redusert diameter som etterlater åpninger 7 mellom luftkammeret 1 og vannkammeret 2.

Ved bruk flyter lensen i forhold til sjøvannsnivået 8 som vist på fig. 1. Åpningene 7 vil således danne overløp over hvilke grenseflaten mellom olje og vann strømmer. En membran 9 som ved sin øvre ende er festet til luftkammeret 1 og ved sin nedre ende til vannrøret 2 samvirker med sistnevnte for dannelse av en omkretskanal 10 som holder på blandingen av olje og vann før det fjernes fra lensen.

Fjerningen gjennomføres gjennom åpninger 11 i vann-røret 2 hvorfra pumpenheten 4 utøver sugevirkning.

Den utførelse som er vist på fig. 3 og 4 svarer til den som er vist på fig. 1 og 2. Hovedforskjellen ligger i det faktum at olje- og vannutløpsrøret 3 er plassert på utsiden av vannkammeret 2, og av denne grunn er membranen 9 forbundet til luftkammeret 1, som tidligere, men deretter til olje- og vann-uttømmingsrøret 3.

Denne utforming har den fordel at den har en enklere konstruksjon, lettere tilgang til pumpeenhetene for installa-sjon og vedlikehold og høyere kapasitet for omkretskanalen.

Fig. 5 viser en oljelekkasje 12 som driver i retning av et fartøy 13 til hvilket det er festet en lense 14 ifølge foreliggende oppfinnelse. Lensen 14 er forbundet ved punktene 15 og 16 til vanlige lenser 17 og 18 som kan være av den type som er beskrevet i britisk patentsøknad nr. 43513/76. Disse på sin side er respektivt forbundet til vedlikeholdsfartøyet 13 og et lenseutfoldingsfartøy 19 som gir kraft til oppblåsing av de forskjellige kamre i lensen på egnet måte. I praksis vil luft-og vannkamrene til de vanlige lenser 17 og 18 bli forbundet direkte med tilsvarende kamre i lensen ifølge oppfinnelsen. Olje- og vannutløpsrøret som ikke er vist på fig. 5 fører til et punkt i fartøyet 13, slik at olje-vannblandingen fra over-løpene pumpes til en egnet plass i fartøyet hvor separering kan utføres. Den separerte olje kan så lagres i fartøyet og vann kan, når det er tilstrekkelig renset, føres tilbake til sjøen.

Systemet, som vist på fig. 5, kan holdes i drift over lengre perioder forutsatt at fartøyet 13 og lensebåten 19 kan forbli rundt oljeforurensningen 12 på en slik måte at oljen drives inn i overløpslensedelen 14.

Claims (10)

1. Lense for innsamling og gjenvinning av olje som er k , sølt på vann, hvilken lense omfatter et langstrakt, fle^ibelt, oppblåsbart oppdriftsluftkammer (1) og et langstrakt, fleksibelt, oppblåsbart ballastvannkammer (2) som er forbundet med hverandre langs deres lengde, karakterisert ved at kammeret (1) har et antall seksjoner med redusert diameter (6), at et langstrakt, fleksibelt olje- og vannutløpsrør (3) er forbundet langs sin lengde til ballastvannkammeret (2) og at en langstrakt membran (9) er forbundet ved en ende til det ytre av luftkammeret (1) og ved den andre ende til det ytre av ballastvannkammeret (2) eller olje- og vannutløpsrøret (3) for dannelsen av en omkretskanal (10), at oppdriftsluftkammeret (1), vannballastkammeret (2), olje- og vannutløpsrøret (3) og membranen (9) er slik plassert i forhold til hverandre at ved bruk på oljeforurenset vann vil oppdriftsluftkammeret (1) og ballastvannkammeret (2) sammen danne en lense for oljen med unntak av i områdene med redusert diameter (6) for oppdriftsluftkammeret (1), at disse seksjoner (6) sammen med ballastvannkammeret (2) avgrenser en rekke demninger for olje og vann for gjennomgang gjennom barrieren til omkretskanalen (10), som ved bruk er be-liggende på motsatt side av lensen i forhold til den forurens-ende olje, og at olje og vannutløpsrøret (3) er utstyrt med innretninger for fjerning av olje og vann fra omkretskanalen.

2. Lense ifølge krav 1, karakterisert ved at olje- og vannutløpsrøret (3) er anbragt på innsiden av ballastvannkammeret (2), idet omkretskanalen (10) er dannet av ballastvannkammeret (2) og membranen (9).

3. Lense ifølge krav 1, karakterisert ved at olje- og vannutløpsrøret (3) er anordnet på utsiden av ballastvannkammeret (2), hvorved omkretskanalen (10) dannes av ballastvannkammeret (2), olje- og vannutløpsrøret (3) og membranen (9).

4. Lense ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at forholdet for tverrsnittsflaten for delene med full diameter av oppdriftsluftkammeret (1) og tverrsnittsflaten for ballastvannkammeret (2) ligger i området mellom 1 : 4 og 4 : 1.

5. Lense ifølge ett eller flere av de forandtående krav, karakterisert ved at delene (6) av opp-drif tsluf tkammeret (1) med redusert diameter tilveiebringes ved avsmalning av diameteren til luftkammeret (1) til en mindre verdi enn den opprinnelige, at diameteren holdes ved denne mindre verdi over en viss lengde og at diameteren så økes til den opprinnelige lengde.

6. Lense ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at delene (6) med redusert diameter utstrekker seg totalt over 10 - 50 % av lengden til lensen.

7. Lense ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at diameteren til luftkammeret (1) i delene (6) med redusert diameter er redusert méd en verdi i området mellom 10 og 50 % av den opprinnelige diameter.

8. Lense ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at innretningen for fjerning av olje og vann fra omkretskanalen (10) omfatter en rekke dreneringshull i olje- og vannutløpsrøret som åpner inn til omkretskanalen.

9. Lense ifølge krav 8, karakterisert ved at dreneringshullene er plassert langs forbindelsen mellom olje- og vannutløpsrøret (3) og ballastvannkammeret (2).

10. Lense ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at pumper er anordnet i olje- og vannutløpsrøret (3) for å pumpe olje og vann fra lensen gjennom røret.