NO155550B - Innretning for aa skumme av stoffer som flyter paa vann. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning for avskumming av på vann flytende stoffer, særlig olje, med en mot vannflaten skråstilt påløpsflate hvis fremre ende ligger under og hvis bakre ende ligger over vannflaten, og med minst én oppfangingsåpning i påløpsflaten over.vannflaten, hvilken åpning er forbundet med et oppfangingsrom.

Ved oljetankskiphavarier og ulykker ved oljeboringer til sjøs kommer stadig på nytt store ukontrollerte mengder olje ut i sjøen, hvorved betydelige beskadigelser av omgivelsene fremkommer, og det må benyttes store kostnader for igjen å rense de oljeforurensede vann- og landregioner• Dessuten fremkommer store økologiske skader. Likeledes forårsaker oljetilsmussinger i havneanlegg og i sluseinnretninger betydelige kostnader. Vnaskeligheten med igjen å fange opp ukontrollert utstrømmende olje består på den ene side deri at oljen hurtig brer seg ut-over store flater, og på grunn av strømnings- og vindpåvirk-ninger i mange tilfeller driver ut på en uforutsebar måte.

På den annen side vanskeliggjør sjøgang en avskumming av

oljen ofte i betydelig grad og ved ekstremt høy bølgegang består tidvis praktisk talt overhodet ingen mulighet mer til å fange opp drivende olje. For å kunne skumme av oljeflak på vann, er det tidligere kjent å bygge skipstyper som har

et lengdedelbart og samtidig nebblignende åpnende skrog og i

som er utstyrt med pumpeaggregater for boresuging av olje og med lagertanker for den bortsugede olje. Avskummingseffekten for slike skip er snevert begrenset, da lagertankene foruten den bortsugede olje også må oppta den dermed oppsugede vannandel. Dertil kommer at slike skip bare kan omfatte et begrenset flateområde, og på grunn av sin lengdeoppdeling bare vanskelig kan benyttes ved høyere sjøgang, særlig i nebblignende åpen tilstand. Dessuten er slike skip ikke egnet til å danne lengre oljesperrer for å oppnå en storflatet avsper-ring for oljeflak.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning for avskumming av på vann drivende stoffer, særlig olje, hvorved det er mulig på enkel og funksjonsriktig måte også ved sterk vannstrømning, henholdsvis høy sjøgang å oppnå høye avskummingseffekter.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at påløpsflaten utgjør

en del av overflaten til et flytelegeme og strekker seg direkte i fra flytelegemets bunn og skrått oppover, hvorved den langs påløpflaten målte avstand mellom vannflaten og oppfangnings-åpningen og/eller hellingsvinkelen for påløpsflaten i forhold til horisontalen, er valgt i avhengighet av vannets påløps-hastighet og/eller bølgegangens høyde. Oppfinnelsen beror på

den erkjennelse at ved påløpet vil de på overflaten foreliggende stoffer som skal avskummes ikke sammenblande seg med det påløpende vann og flyter opp på flaten med bare en begrenset vannmengde. Det skjer således allerede ved oppfanging en første oppdeling og reduksjon av vannmengden i forhold til de stoffer som skal opptas, da bare de øverste vannsjikt må oppfanges med de på overflaten flytende stoffer. Følgelig blir ifølge oppfinnelsen uten noen som helst avsugningstrekk oppnådd en avskumming med en relativt mindre vannandel. Særlig også

ved bølgegang er oppfinnelsen fordelaktig, da ved påløpet en kontinuerlig svekning av bølgeenergien oppnås i samsvar med stigningen. Derved gir oppfinnelsen den fordelaktige mulighet ved forandring av påløpsveien og/eller påløpsvinkelen å opp-

nå den optimale avskumming i avhengighet av den foreliggende påløpshastighet og/eller høyden for bølgene. Særlig kan ved sterk strømning og høye bølger en avtrappet, henholdsvis trinn-formet oppfanging av de til påløpsskråflaten tilflytende stoffer oppnås.

Videre vedrører foreliggende oppfinnelse en innretning for avskumming av på vann flytende stoffer, særlig olje, bestående av et flytelegeme som oppfangingsbeholder for stoffvannblandingen og avsugningsinnretninger for de fra vannet avdelte stoffer. Prinsipielt er innretninger for deling av vann og olje kjent som består av et beholderrom for opptak av vannoljeblandingen, fra hvilket etter en viss avsetningstid oljen suges bort fra overflaten til vannet ved hjelp av avugningsinnretninger.

Hertil kan det for eksempel vises til DE-OS 2316840.

Utgående fra de kjente oppfangingsbeholdere og de innlednings-vis beskrevne innretninger for avskumming av på en vannoverflate flytende stoffer, særlig olje, ligger den oppgave til grunn for foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en innretning som har en høy avskummingseffekt selv ved sterk sjøgang, dessuten har en forholdsvis enkel og funksjonsriktig oppbygging og kan benyttes på en økonomisk måte samt er egnet for dannelse av en oljesperre.

Ifølge oppfinnelsen blir dette oppnådd ved at flytelegemet i hvert fall har en mot vannoverflaten skråstilt påløpsflate,

i hvilken minst én oppfangingsåpning er utformet over vannlinjen til flytelegemet, som er forbundet med det indre rom i oppfangingsbeholderen. Herved er det særlig hensiktsmessig hvis påløpsflaten utstrekker seg fra bunnen av flytelegemet og oppover. Derved ligger begynnelsen av påløpsflaten hele tiden under vannoverflaten, hvorved det blir oppnådd at den oppstuvningsbølge som dannes der forskyves til langt foran påløpsflaten og blir redusert, slik at de stoffer som skal avskummes uhindret kan overvinne bølgene. Videre er denne under vannoverflaten begynnende påløpsskråflate fordelaktig av den grunn at således også stoffer omfattes som befinner seg under vannoverflaten.

Herved består en særlig enkel utforming av innretningen ifølge oppfinnelsen som særlig egner seg for anvendelse på innsjøer og lignende med relativt liten bølgegang deri at oppfangingsåpningen utstrekker seg over hele bredden til påløpsflaten ved dens ende og at oppfangingsrommet over en åpning i bunnen står

umiddelbart i forbindelse med sjøen.

Ved sterkere strømningshastigheter og høyere bølgegang

er det særlig fordelaktig hvis det på påløpsflaten er anordnet flere slissformede oppfangingsåpninger i avstand ved siden av hverandre og over hverandre. Herved kan anord-ningen være slik at den hver gang øvre oppfagningsåpning er anordnet over mellomrommene mellom de nedre oppfagningsåp-ninger. Ved hjelp av denne anordning og utførelse ifølge oppfinnelsen for oppfangingsåpningene blir det oppnådd en fullstendig avskumming av alle tilflytende stoffer og en til-bakestuvning på grunn av eventuelle tilbakestrømmende andeler blir forhindret.

Idet det ved en videre utforming av oppfinnelsen som fremre oppfangingsåpning er utformet en seg over hele bredden til påløpsflaten utstrekkende slisseformet oppfangingsåpning,til hvilken det så slutter seg den foran beskrevne anordning av de enkelte oppfangingsåpninger, blir det tilveiebragt en innretning som kan benyttes såvel ved rolig som også ved beveget vann på en optimal måte.

Videre fordelaktige utførelser av oppfangingsåpningen er beskrevet i underkravene 10 og 11.

Videre kan det være fordelaktig hvis oppfangingsbeholderen

har en fyllbar dobbeltbunn og/eller fyllbare demningsganger. Ved fyllingen av dobbeltbunnen og demningsgangene kan hver

gang vannlinjen for flytelegemet ved en forutbestemt dyptgående bli forandret. Derved blir ved fyllingen av dobbeltbunnen og demningsgangene flytelegemet senket, og med en lensing av de samme deler kan dyptgående bli redusert. Dyptgående avhenger av den ønskede avstand fra den første over-løpskant på opptaksåpningene fra vannoverflaten, og denne igjen blir valgt i avhengighet av bølgegangen, strømningshastigheten og den ønskede oljestand for avsatt olje i oppfangingsbeholderen. For eksempel ved en strømningshastighet på 1 m/sek. blir dypt-

gående innstilt slik at det er nødvendig med en høydeovervin-nelse på ca. 70 mm for å nå den første overløpskant på oppfangingsåpningene.

Ved hjelp av de fyllbare og lensbare demningsganger og dobbeltbunnen er det likeledes mulig å holde dyptgående konstant i avhengighet av opptaksmengden for oljevannblandingen i opp-fanginsbeholderen, slik at dobbeltbunnen og demningsgangene på samme måte kan tømmes, henholdsvis lenses som oppfangingsbeholderen blir fylt, det vil si den lensede vannmengde til-svarer vektmessig opptaksmengden for oppfangingsbeholderen. Med dette er det likeledes mulig ved forskjellig fylling av de overfor hverandre liggende tanker å tilveiebringe en forandring av påløpsvinkelen.

Videre fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i underkravene 15-2 3.

Ved hjelp av de på tegningene fremstilte utførelseseksempler blir oppfinnelsen nærmere forklart. Tegningene viser: Fig.1 et sideriss i snitt av en innretning ifølge

oppfinnelsen,

fig.2 et oppriss av en innretning ifølge oppfinnelsen i samsvar med fig.1 med alternativt

utformede påløpsflater,

fig.3 et sideriss i snitt av en ytterligere ut-førelsesform for en innretning ifølge oppfinnelsen ,

fig.4 et oppriss av innretningen ifølge fig.3, fig.5 et oppriss av flere med hverandre leddfor-bundede innretninger ifølge fig.3.

Som det fremgår av fig.1 består en innretning ifølge oppfinnelsen av et flytelegeme 1 som har en påløpsskråflate, henholdsvis -flate 2, som inneslutter en hellingsvinkel a med underkanten, henholdsvis bunnen 3 til flytelegemet. Dette be-tyr at påløpsflaten 2 utstrekker seg til flytelegemets under-kant, slik at ved drift for flytelegemet på løpsflaten 2 hele tiden befinner seg med sin fremre del under en vannoverflate 4, hvorved en oppstuvningsbølge blir forskjøvet lengst mulig foran påløpsflaten 2. Strømningsretningen for det påløpende vann er angitt med pilen X. Påløpingen av vann på påløpsflaten 2 kan på den ene side oppnås ved en bevegelse av flytelegemet 2 i retning av pilen Y eller, idet flytelegemet 1 står stille og påløpingen av vann bare oppnås ved en tilsvarende strømning i vannet i pilretningen X. Påløpingen av vann kan også bevirkes samtidig av begge effekter.

I påløpsflaten 2 er det utformet en oppfangingsåpning 6 som

på hensiktsmessig måte utstrekker seg over hele bredden til på-løpsflaten 2, hvorved påløpsflaten 2 praktisk talt ender ved forkant av overløpskanten 6. Oppfangingsåpningen 5 er i det viste eksempel umiddelbart forbundet med det indre rom til en oppfangingsbeholder 7. Befinner det seg nu på vannoverflaten 4 et sjikt av stoffer som skal avskummes, særlig et oljesjikt,

så samles i beholderen 7 den over overløpskanten 6 løpende oljevannblanding. Videre har innretningen ifølge oppfinnelsen, et pumpeaggregat 8 som tjener til bortsuging av den i beholder-ens indre på vannet avsatte olje, henholdsvis stoff. Beholder-ens indre rom er direkte forbundet over en åpning 7a med det ytre vann, hvorved en automatisk vannstandtilpasning til midlere vannstand mellom bølgetopp og bølgedal foregår i det indre rom. Derved blir den over pumpen 8 utsugde olje pumpet til én, henholdsvis flere lagertanker 9. Det ligger imidlertid likeledes innenfor oppfinnelsens ramme hvis innretningen ifølge oppfinnelsen selv ikke har slike lagertanker, men at slike lagertanker for eksempel er anordnet i en slepeinnretning som skyver flytelegemet 1 eller befinner seg i en stasjonært anordnet innretning ifølge oppfinnelsen, som er anordnet utenfor flytelegemet. Derved kan så en forbindelse dannes mellom pumpeaggregatet 8 og lagertanken ved hjelp av en fleksibel slangeledning.

Videre har innretningen ifølge oppfinnelsen fyllbare, henholdsvis lensbare demningsganger 10 og en likeledes fyllbar, henholdsvis lensbar dobbeltbunn 11. Ved hjelp av dobbeltbunnen 11 og demningsgangene 10 kan dyptgående og helningen for flytelegemet 1 hver gang innstilles.

Pumpeaggregatet 8 er anordnet i et maskinrom 12. I dette maskinrom kan det i tillegg være anordnet en ikke vist drivenhet for flytelegemet ifølge oppfinnelsen for drift av én eller flere skipspropeller 13. Innenfor oppfinnelsens ramme ligger imidlertid likeledes at flytelegemet 1 ikke er direkte selvdrevet. Pumpeaggregatet 8 er på hensiktsmessig måte etterordnet en sentrifuge 14 og/eller et absorpsjonskoalensfilter for å oppnå en fullstendig deling mellom avsuget olje og et bestemt vann-restinnhold.

På fig.2 er det vist en alternativ utførelsesform for et flytelegeme ifølge oppfinnelsen, hvorved derved de samme deler som på fig.1 har fått de samme henvisningstall. Herved er påløps-flaten 2 utstyrt med et antall oppfangingsåpninger 16,17. Derved er den fremste oppfangingsåpning 16 utformet som sliss som utstrekker seg over hele bredden til påløpsflaten 2. I på-løpsretning bak denne oppfangingsåpning 16 befinner det seg et antall ved siden av hverandre og over hverandre anordnede sliss-i

formede oppfangingsåpninger 17. Derved er disse oppfanginsåp-ninger 17 slik anordnet ved siden av hverandre og over hverandre at de hver gang øvre oppfangingsåpninger er anordnet over mellomrommene mellom de nedre oppfangingsåpninger. I stedet for kombinasjonen av en gjennomgående fremre sliss med bak anordnede l

forskjøvede oppfangingsåpninger 17, kan også utelukkende slike oppfangingsåpninger 17 være fordelt over hele påløpsflaten 2, hvorved et fremre område av påløpsflaten hele tiden er uten åpninger. De enkelte åpninger 5,16 eller 17 kan i sin stør-relse være innstillbart utformet.

i

På fig.3 er det vist en ytterligere utforming av en innretning ifølge oppfinnelsen, hvorved igjen de samme deler som på fig.1 er utstyrt med de samme henvisningstall.

Herved er det i påløpsflaten 2 utformet oppfangingslommer 20,

i hvilke de med vann tilstrømmende oljeandeler, henholdsvis de med vannet tilstrømmende stoffer avskummes. Oppfangingslommene 20 er ved hjelp av avsugningsrør 21 forbundet med pumpeaggregatet 8. Følgelig er det her ingen sentral oppfangingsbeholder, men et antall samlebeholdere, som dannes av oppfangingslommene 20. Hver oppfangingslomme 20 har igjen oppfangingsåpninger 22, som kan være utformet i samsvar med oppfangingsåpningene 16,17 på fig.2. Oppfangingslommene 20 er i det viste utførelseseksem-pel anordnet trapplignende over hverandre og/eller forskjøvet til hverandre i påløpsflaten 2. Oppfangingslommene 20 og/eller utsugingsrørene 21 kan være oppvarmbare ved hjelp av et opp-varmingsanlegg. Oppvarmingsanlegget er så tilsluttet en damp-kjele med en avfallsoljebrenner, noe som ikke er vist i detalj-er. Over avsugningsrørene blir stoffvannblandingen pumpet til tanker 23, hvorved avsetningsprosessen finner sted. Disse tanker 23 kan være forbundet med det ytre vann over en åpning direkte og også avsperrbart.

I de viste eksempler er det vist en konstant stigning for på-løpsflaten 2. Det ligger imidlertid innenfor oppfinnelsens ramme at stigningen ikke er konstant, men er utformet variabel over påløpsflaten. Således kan f.eks. først i begynnelsesområdet foreligge en sterkere stigning, så en redusert kontinuerlig stigning, for så ved enden av påløpsflaten igjen å gå over i en sterkere stigning. Det er likeledes mulig ved begynnelsen av påløpsflaten først å anordne en mindre stigning enn i midtområdet og så i endeområdet igjen en i forhold til midtområdet øket stigning. Derved er stigninger i området mellom 1:10. og 1:4 hensiktsmessige.

Som det spesielt fremgår av fig.4, hvor de samme deler som på fig.1 og 3 har fått de samme henvisningstall, er flytelegemet 1 utformet som langstrakt legeme, hvorved en bredside er dannet av påløpsflaten 2 og hvor det på den andre bredside er utformet maskinrommet 12. Demningsgangene 10 er i hvert fall på begge sider anordnet over lengdesidene av flytelegemet 1. Legemets ender er i det viste eksempel utformet som korresponderende kuleleddlignende, henholdsvis leddskållignende koblingsender 23 for å kunne forbinde et antall flytelegemer 1 ifølge oppfinnelsen til en oljesperre eller oljelense, slik det er vist på fig.5. Som allerede anført er flytelegemet 1 for forbedring av sin manøvreringsevne utstyrt med drivpropeller 13 og har dessuten ankere 24 og dette på den til drivpropellen motsatt liggende bredside. Denne utførelsesform for oppfinnelsen mulig-gjør å koble et antall flytelegemer ifølge oppfinnelsen innbyr-des, henholdsvis i serie til en praktisk talt ubegrenset lang oljelense, nemlig i avhengighet av den rådende størrelse for det oljeflak som skal avskummes.

De ved hjelp av foreliggende oppfinnelse oppnådde fordeler er

i det vesentlige å se deri at det er tilveiebragt en innretning for avskumming av på vann drivende stoffer, særlig oljeflak, hvilken innretning er kjennetegnet ved en særlig god avskummingseffekt og dette selv ved ekstremt høy bølgegang. Derved blir det gjennomført en konstruktiv enkel oppbygging,

i hvilken det ikke er innbefattet aggregater som er utsatt for slitasje, således er innretningen ifølge oppfinnelsen spesielt egnet for anvendelse til sjøs. Derved skal det bemerkes at høy bølgegang ikke forhindrer avskummingsvirkningen, da de påløp-ende bølger kan løpe på den tilsvarende innstilte påløpsflate med oppfangingsåpningene.

Dessuten lar innretningen ifølge oppfinnelsen seg benytte på

en spesielt økonomisk måte. Således kan forskjellige innretninger ifølge oppfinnelsen ligge for anker ved spesielt

utsatte kyststriper og i katastrofetilfelle ved hjelp av en slepeinnretning bringes til ulykkestedet. På grunn av den langstrakte utførelsesform for flytelegemet ifølge oppfinnelsen kan det gjennomføres en lengde f.eks. opp til 100 m, slik at det er mulig allerede med få innretninger på en sikker måte å avsperre ethvert oljetankskipshavari, henholdsvis ethvert havarert borehull.

Innretningen ifølge oppfinnelsen er meget enkel å betjene og trenger ved sin anvendelse praktisk til betjeningen ikke noen spesielt utdannede krefter. Videre er det heller ikke nød-vendig å holde den permanent klar til innsats.

Lastekapasiteten til innretningen ifølge oppfinnelsen kan ut-formes slik at verdien for den avskummede olje under hensyn-tagen til oljeprisene i dag i hvert fall utgjør brukskostnad-ene under en oljeulykke og kan finansieres over dette beløp. Dette gjelder også for større oljekatastrofer, selv om derved lastetankene i mellomperioder må gjøres lettere. Innretninger ifølge oppfinnelsen kan benyttes såvel til sjøs som også i indre farvann og i elver.

Claims (12)

1. Innretning for avskumming av på vann flytende stoffer, særlig olje, med en mot vannflaten skråstilt påløpsflate (2) hvis fremre ende ligger under og hvis bakre ende ligger over vannflaten (4), og med minst én oppfangingsåpning (16) i påløpsflaten (2) over vannflaten, hvilken åpning er forbundet med et oppfangingsrom (7), karakterisert ved at påløpsflaten (2) utgjør en del av overflaten til et flytelegeme (1) og strekker seg direkte i fra flytelegemets bunn (3) og skrått oppover, hvorved den langs påløpsflaten (2) målte avstand mellom vannflaten (4) og oppfangingsåpningen (5,16,17,22) og/eller hellingsvinkelen (a) for påløpsflaten (2) i forhold til horisontalen, er valgt i avhengighet av vannets påløpshastighet og/eller bølgegangens høyde.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at oppfangingsåpningen (5) strekker seg over hele bredden til påløpsflaten (2) ved dens ende.

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at det er anordnet flere slissformede oppfangingsåpninger (17) i avstand ved siden av hverandre og over hverandre i påløpsflaten (2).

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at oppfangingsåpningene (17) er slik forskjøvet anordnet over hverandre at de respektive øvre oppfangingsåpninger er anordnet over mellomrommene mellom de nedre oppfangingsåpninger.

5. Innretning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det som første oppfangingsåpning er utformet en over hele bredden til påløpsflaten (2) forløpende, slissformet oppfangingsåpning (16).

6. Innretning ifølge ett eller flere av kravene 2-5, karakterisert ved at oppfangingsåpningene (5,16,17,22) er utformet innstillbare med hensyn til åpnings-størrelsen.

7. Innretning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det i påløpsflaten (2) er anordnet oppfangingsåpninger (22) som er forbundne med respektive oppfangingslommer (20), hvilke lommer ved hjelp av avsugningsrør (21) og en pumpe (8) er forbundne med opptakstanker (23) for det avskummede stoff.

8. Innretning ifølge ett eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at oppfangingsbeholderen (7) eller opptakstankene (23) er forbundne med det ytre vann gjennom en åpning (7a).

9. Innretning ifølge ett eller flere av kravene 1-9, karakterisert ved at flytelegemet (1) er utformet varierbart med hensyn på neddykkingsdybden og ned-dykkingsvinkelen.

10. Innretning ifølge krav 9, karakterisert ved at flytelegemet (1) har en fyllbar dobbeltbunn (11) og/eller fyllbare demningsganger (10).

11. Innretning ifølge ett eller flere av kravene 1-10, karakterisert ved at påløpsflatens (2) hellingsvinkel (a) er konstant.

12. Innretning ifølge ett eller flere av kravene 1-10, karakterisert ved at påløpsflaten (2) har områder med ulike hellinger.