NO152616B - Fremgangsmaate til dispergering av olje omfattende utlegning av en lense paa vann som er forurenset med olje og lense til utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til dispergering av olje omfattende utlegning av en lense på

vann som er forurenset med olje, for i det minste delvis å omslutte et område der oljen befinner seg, hvilken lense har ett eller flere overløp som forbinder det omsluttede område med en renne og anordninger for å fjerne olje fra rennen og for å tillate olje å tilhørende vann å strømme over overløpet eller overløpene og inn i rennen, og den angår en lense for gjenvinning og dispergering av olje som er sølt på vann til utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, omfattende minst en seksjon med et første langstrakt, fleksibelt, flytende,oppumpbart luftkammer med en rekke deler som har redusert diameter, et langstrakt, fleksibelt, oppumpbart ballastvannkammer, et langstrakt, fleksibelt olje-og vannutløpsrør og et andre langstrakt, fleksibelt, flytende, oppumpbart luftkammer, der det første luftkammer, ballastvannkammeret og olje-og vannutløps-røret samt det annet luftkammer er forbundet med hverandre side ved side med kamrene og røret slik plassert i forhold til hverandre at når de er i bruk på oljeforurenset vann, danner det første luftkammer og ballastvannkammeret sammen med en lense for olje som er sølt på vannet, bortsett ved de deler av luftkammeret som har redusert diameter, hvilke deler og ballastvannkammere sammen danner en rekke over-

løp for olje og vann som kan passere inn i en renne, mens rennen dannes av ballastvannkammere, olje-og vannutløps-røret og det annet luftkammer.

I de senere år har det oppstått en rekke tilfeller av olje-lekkasjer til sjøs og mange forslag er fremkommet for opptak og gjenvinning av spilt olje. De fleste systemer som er blitt foreslått, er utformet for å ta seg av begrensede oljeflak som kan opptre når et tankskip eller et annet olje-førende fartøy er utsatt for et uhell. Med økningen i offshore oljeproduksjon er det også en økende mulighet for oljeforurensning i stor målestokk hvis det skulle opptre en oljebrønnutblåsning eller brudd på oljerør. Selv om det treffes alle tenkelige tiltak for å forhindre slike ulykker og for å minimalisere deres virkning ved å anordne oljeavstengningsinnretninger inne i oljeproduksjonsenhetene, vil det allikevel bli tilbake muligheter for at det oppstår uhell på en oljeproduksjonsenhet eller på et meget stort tankskip, noe som vil danne en kilde til kontinuerlig oljeforurensning som vil gå ut over mulighetene til de kjente oljeoppsamlings-og gjenvinningssystemer.

I britisk patent nr. 1 552 642, 2.0,13.583. og 2.045. 172 er det beskrevet lenser for olje spilt på vann, omfattende ett eller flere luftkammere og ett eller flere vannkammere, der . alle kammervegger er slik plassert at når de er oppumpet med luft og vann, vil lensene flyte delvis under og delvis over vannflaten, for derved å danne en hindring for utbre-delse av flytende olje. Lensene eller deler av disse er spesielt beregnet på å danne overløp over hvilke innfanget olje sammen med vann kan strømme til renner, hvorfra olje og vann pumpes ved hjelp av en overføringsledning til et oppsamlingsfartøy for videre separering og gjenvinning.

Slike systemer er effektive ved gjenvinning av olje, særlig nylig spilt råolje og lette petroleumsfraksjoner opp til og inklusiv gassolje. Imidlertid er de ikke så effektive ved gjenvinning av tunge oljer, så som brendselolje og avluftet råolje som betegnes som "mousse" på grunn av van-skeligheter med å pumpe slike materialer. Videre krever systemene bruk av sterke overføringspumper for å føre gjenvunnet olje og vann til separatorene som befinner seg på

et oppsamlingsfartøy og dette er i de fleste tilfeller et tankskip. Betydelige omkostninger er dermed forbundet med det utstyr det er behov for.

Man har nå funnet at gjenvunnet olje og vann•kan behandles i lensene og i overføringsledningene for å danne en fin-dispergert emulsjon som ikke behøver gjenvinnes, men som kan føres tilbake til sjøen på et sted av denne og disper-geres videre, samt degraderes ved hjelp av naturlige midler, uten å bli en fare for omgivelsene.

Det som er kjennetegnende for fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at et dispergeringsmiddel tilsettes oljen og vannet etter deres passasje over overløpet eller overløpene, mens olje og vann pumpes fra rennen under slike betingelser at det dannes en emulsjon av olje, vann og dispergeringsmiddel, hvilken emulsjon så tømmes ut i vannet på utsiden av det omsluttede område.

En lense av den art som er angitt i de innledende avsnitt,

kan tilpasses for bruk ved utøvelse av fremgangsmåten ved at den utstyres med anordninger for tilsetning av dispergeringsmiddel til oljen og vannet etterat begge har passert over overløpet eller overløpene, mens olje og vann pumpes fra rennen under slike omstendigheter at det dannes en emulsjon av olje/vann/dispergeringsmiddel som deretter sendes ut på utsiden av lensen.

Lensene kan forøvrig være bygget som beskrevet i de nevnte britiske patenter når de utstyres med de trekk og detaljer som er nødvendige for utøvelse av fremgangsmåten.

De forskjellige kammere og rør i lensene er fleksible for

at de kan følge bevegelsene i sjøen slik at deres virkning opprettholdes under sjøforhold som ville føre til en alvorlig reduksjon av virkningsgraden for en stiv lense. Lensene kan være laget av folier av fleksibelt materiale, f.eks. neoprenbelagt nylon eller lignende materialer. Fleksibili-teten gjør det mulig å lagre lensene på et rellativt lite volum når de ikke er oppumpet.

Rammerene og rørene kan lett utformes av flatt foliemateri-ale ved sveising eller ved annen sammensetning av foliene til hverandre.

I praksis har det vist seg at gode resultater oppnås hvis tverrsnittene for de ureduserte deler av det første luftkammer og ballastvannrøret i det vesentlige er de samme,

men selvfølgelig kan lenser fremstilles der tverrsnittene varierer f.eks. innenfor forholdstallene 1:4 og 4:1.

Som tidligere anført, danner det første oppdriftsluftkammer

og ballastvannkammeret over den større del av sin lengde en lense eller barriere for oljen og vannet. Imidlertid vil diameteren til det første luftkammer være redusert peri-

odisk og således etterlate åpninger mellom ballastvannkammeret og delene av luftkammeret med redusert diameter.

Ved bruk vil disse åpninger danne overløp over hvilke olje

og vann passerer til rennen hvor det holdes tilbake av olje-og vannutløpsrøret og det andre oppdriftsluftkammer og fjernes gjennom olje-og vannutløpsrøret.

Fortrinnsvis er delene av det første luftkammer som har redusert diameter, tilveiebragt ved avsmalning av diamete-

ren til luftkammeret til en mindre verdi enn den opprinnelige, hvorved diameteren holdes ved den mindre verdi over en viss lengde, hvoretter diameteren igjen økes til sin opprinnelige verdi.

Delene med redusert diameter kan utstrekke seg tétalt over

10 - 50 % av lensens lengde, fortrinnsvis 15 - 30 %. Den størrelse med hvilken diameteren reduseres, er ikke kritisk forutsatt at den etterlater en åpning som er tilstrekkelig til å ta seg av strømmen av olje og vann over overløpene. Generelt sagt vil en reduksjon i diameter på 10 - 50 % og fortrinnsvis 15 - 30 % være tilstrekkelig for å danne til-fredsstillende åpninger for overløpene.

Det andre flytende oppumpbare kammer er plassert over olje-

og vannutløpsrøret og gir oppdrift for å understøtte vekten av utstyret i utløpsrøret og for å motvirke en dreietendens for sistnevnte om den vertikale akse til det første luft-

kammer og ballastvannkammeret.

Foretrukkede lenser omfatter et første luftkammer, et ballastvannkammer, et olje-og vannutløpsrør og et andre luftkammer. Imidlertid kan virkningen til hvert av disse oppnås ved å erstatte hvert av dem eller hvilket som helst av dem med to eller flere separate deler, hvis ønsket.

Lensen er fortrinnsvis benyttet i forbindelse med deler

av en standardlense av den type som er beskrevet i britiske patenter nr. 1188156, 1383315 eller 1554737. Den kombi-nerte lense er fortrinnsvis benyttet i en J-form med delene av standardlensen utgjørende armene og festet til et under-støttelsesfartøy og en del av overløpslensen i henhold til oppfinnelsen danner den krummede basis hvor oljen oppsamles.

Ved bruk vil lensen først måtte utfoldes og de forskjellige kamre oppumpes med luft eller vann.

Olje som innfanges i lensen og sjøvann vil sprøyte over overløpene til rennen fra hvilken de må emulsjonsdannes og fjernes. Hensiktsmessig inneholder olje-og vannutløpsrø-ret en rekke åpninger som åpner til rennen gjennom hvilken olje og vann kan tre inn.

Pumper er fortrinnsvis anbragt i olje-og vannutløpsrøret

bak inngangsåpningen. Dispergeringsmiddel kan tilføres til olje og vann i rennen, man blir fortrinnsvis tilsatt etter at oljen og vannet er gått inn i olje-og vannutløps-røret. Hensiktsmessig blir dispergeringsmiddel tilsatt til oljen og vannet ved hjelp av en fordelingsdyse ved hver pumpe.

Pumpene er anordnet i utløpsrøret såvel for emulsjonsdannelse av olje-og vannblandingen og for å pumpe emulsjonen ut av lensen for uttømming i sjøen.

Fortrinnsvis er utformingen av lensen slik at hvert over-løp er utstyrt med sin egen renne og pumpe, slik at strøm-men av olje, vann og dispergeringsmiddel foregår gjennom pumpene i serier. Dette fremmer emulsjonsdannelse av olje og vann, særlig av olje og vann som til å begynne med strøm-mer over det oppstrøms overløp og som må passere gjennom flere pumper.

For å forbedre emulsjonsdannelsen av olje og vann som strøm-mer over de nedstrøms overløp, kan en eller flere, fortrinnsvis to, ekstra pumper eller trykkforsterkere være anordnet i utløpsrøret etter pumpen som er forbundet ,med det siste overløp, slik at det også fra det minst fordelaktige sted, d.v.s. det siste overløp, oppnås en blanding som oppdeles i minst to trinn.

Det finnes en rekke hensiktsmessige utførelser av pumper

for det formål det her er tale om. Disse er dobbeltvirkende "in-line" strømningsinduserende innretninger som omfatter et første mateinnløp, et andre mateinnløp, et første mate-utløp, et andre mateutløp og en propell som er montert på

en roterbar aksel, idet bladene til propellen utstrekker seg over begge utløp, slik at energi utøves på begge de matede mengder.

Pumpene kan modifiseres for tilførsel av dispergeringsmiddel ved å bore en tilførselsledning langs aksen til akselen. Dispergeringsmiddel vil bli trukket ut av denne ledning av propellens virkning. I dette tilfelle kan pumpene på lensen utformes for å utvikle tilstrekkelig suge-kraft til å trekke dispergeringsmiddel fra lagringstanker på et tilhørende fartøy som ikke i seg selv behøver noen pumpevirkning.

Ethvert egnet dispergeringsmiddel kan benyttes, som f.eks. av den type som er beskrevet i de britiske patenter nr. 1139222, 1399860 og 1419803. Det sistnevnte innbefatter en sammensetning som omfatter en ester av en polyoksyetyleri-glykol og en C^ q_ 24 fettsyre, et organisk sulfat eller sulfonat vaskemiddel og en alkohol eller glykol med molekyl-vekt i området 90 - 250.

I praksis vil en 50/50-blanding av olje og vann vanligvis føres over overløpene, men disse forhold kan variere hvis betingelsene varierer. Jo tykkere lag av gjenvunnet olje, jo lavere er forholdet av vann som er forbundet med oljen.

Mengden av dispergeringsmiddel som kreves ligger hensiktsmessig i området 5-80 volumprosent av gjenvunnet olje, fortrinnsvis 15 - 40 %.

Mengden kan være mindre enn det som kreves ved vanlig sprøyting på grunn av den bedre emulgering som oppnås ved pumpevirkningen i lensen.

For å fremme den endelige dispergering i sjøen, bør emulsjonen føres ut under vannivå, f.eks. ved en dybde i området 10-30 meter i avhengighet av sjøbetingelsene.

Foreliggende oppfinnelse gir en bedre emulgering av oljeflak enn det som oppnås ved eksisterende sprøyting og oppbryt-ningssystem, særlig i forbindelse med tyngre oljer.

I tilfelle av store oljeflekker, er det åpenbart ønskelig

å gjenvinne oljen, men den første prioritet må være å

gjøre oljen så uskadelig som mulig og så snart som mulig.

Gjenvinning av en stor mengde olje krever anvendelsen av store gjenvinningsfartøyer, f.eks. et tankskip, som ikke nødvendigvis er tilgjengelig øyeblikkelig. Å finne et egnet fartøy og føre det til området for oljespillet, kan ta en dag eller lenger, og inntil gjenvinningsfartøyet kommer, kan fjerning av olje være et betydelig problem. Under denne periode kan fjerning av olje ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen være en egnet teknikk.

Hvis og når et gjenvinningsfartøy kommer, kan tilsetningen av dispergeringsmiddel og frigjøringsemulgering stoppes og olje og vann gjenvinnes ved hjelp av lensen og pumpes om-bord på gjenvinningsfartøyet for gjenvinning istedet for dispersjon i sjøen.

Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er blitt beskrevet med spesiell henvisning til bruk til sjøs, kan den også benyttes på innlandsvann.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til dispergering av olje omfattende utlegning av en lense på vann som er forurenset med olje for i det minste delvis å omslutte et område der oljen befinner seg, hvilken lense har et eller flere overløp som forbinder det omsluttede område med en renne og anordninger for å fjerne olje fra rennen og for å tillate olje og tilhørende vann å strømme over overløpet eller overløpene og inn i rennen,karakterisert vedat et dispergeringsmiddel tilsettes oljen og vannet etter deres passasje over overløpet eller overløpene, mens olje og vann pumpes fra rennen under slike betingelser at det dannes en emulsjon av olje, vann og dispergeringsmiddel, hvilken emulsjon så tømmes ut i vannet på utsiden av det omsluttede område.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat emulsjonen tømmes ut under vannflaten.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisert vedat emulsjonen tømmes ut i en dybde på 10 til 30 meter under vannflaten.

4. Lense for gjenvinning og dispergering av olje som er sølt på vann til utøvelse av den fremgangsmåte som er .angitt i krav 1, omfattende minst en seksjon med

(1) et første, langstrakt, fleksibelt, flytende, oppumpbart luftkammer med en rekke deler som har redusert diameter,

(2) et langstrakt, fleksibelt, oppumpbart ballastvannkammer,

(3) et langstrakt, fleksibelt olje-og vannutløpsrør og

(4) et andre langstrakt, fleksibelt, flytende, oppumpbart luftkammer, der det første luftkammer, ballastvannkammeret og olje-og vannutløpsrøret samt det annet luftkammer er forbundet med hverandre side ved side med kammerene og røret slik plassert i forhold til hverandre at når de er i bruk på oljeforurenset vann, danner det første luftkammer og ballast vannkammeret sammen en lense for olje som er sølt på vannet, bortsett ved de deler av luftkammeret som har redusert diameter, hvilke deler og ballastvannkammere sammen danner en rekke overløp for olje og vann som kan passere inn i en renne, mens rennen dannes av ballastvannkammeret, olje-og vannutløpsrøret og det annet luftkammer,karakterisert vedat det finnes anordninger for tilsetning av dispergeringsmiddel til olje og vann etterat oljen/vannet har passert overløpene og ved at det finnes anordninger for pumping av oljen og vannet fra rennen under slike betingelser at det dannes en emulsjon som deretter skal føres til lensens utside.

5. Lense som angitt i krav 4,karakterisertv e d at en pumpe er tilknyttet hvert overløp.

6. Lense som angitt i krav 5,karakterisertved at dispergeringsmiddelet tilsettes oljen og vannet ved hjelp av en fordelingsdyse som er tilsluttet hver pumpe.

7. Lense som angitt i krav 5 eller 6,karakterisert vedat minst to ytterligere pumper er anbragt på nedstrømsiden av det siste overløp.

8. Lense som angitt i et hvilket som helst av kravene 5 til 7,karakterisert vedat pumpene er dobbeltvirkende "in-line", strøminduserende anordninger som omfatter et første mateinnløp, et andre mateinnløp, et første mateutløp, et andre mateutløp og en propell anbragt på en dreibar aksel der bladene av propellen strekker seg over begge utløp slik at energi utøves på begge matemengder og at den dreibare eksel har en tilførselsledning langs sin akse.