NO20101518A1 - Fluidutsproytningsinnretning for fartoy - Google Patents

Abstract

Fluidutsprøytningsinnretning (10) for utsprøytning av fluid inn i et marint miljø omfattende en foldbar utsprøytningsarm (13) med minst en fluidutsprøytningsdyse (14), idet armen (13) er montert på et transportmiddel (16) i ett eller flere monteringspunkter (21). Fluidutsprøytningsinnretning (10) er videre særpreget ved at utsprøytningsarmen (13) er foldbar og der dens innfoldede posisjon ligger i det vesentlige langs transportmiddelets (16) lengderetning (17).

Description

Teknisk område:

Oppfinnelsen angår en fluidutsprøytningsinnretning for anvendelse i marint miljø. Især angår oppfinnelsen en fluidutsprøytningsinnretning som utgjør en integrert del av et transportmiddel egnet for utsprøytning av fluid i forbindelse med fjerning av uønsket utslipp i marint miljø. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte som angitt i innledningen i krav 13 for bruk av nevnte fluidutsprøytningsinnretning.

Bakgrunnsteknikk:

De teknikker som anvendes i dag for utsprøytning av dispergeringsvæske fra fartøy til marin miljø slik som havoverflate i forbindelse med større utslipp av olje er ofte basert på løsinger der nødvendige komponenter monteres på fartøyets fremre dekk hver gang oljeutslipp nødvendiggjør igangsetting av ovennevnte handling. Når en slik situasjon oppstår må fartøyet først ta seg inn til havn for monteringen av de nødvendige komponentene, noe som ved store operasjoner ofte involverer svært tids- og kostnadskrevende arbeid. Komponentene omfatter normalt en kraninnretning med et utsprøytningssystem tilkoplet. Forut for utsprøytning av dispergeringsvæsken senkes utsprøytningssystemet ned mot havoverflaten med et egnet wiresystem.

Utsprøytning av væske på det oljeforurensede område av havoverflaten skjer mens fartøyet drives sakte gjennom oljeflaket, noe som i fagfeltet kalles "pløying". En slik pløyeoperasjon resulterer i en omfordeling av oljen fra fartøyets baug og til fartøyets respektive sider.

Et fartøys vertikale bevegelser er størst ved fartøyets baug- og akterdel. Siden den ovenfor kjente teknikk er montert ved fartøyets baug gir dette som resultat store bevegelser ved sjøgang, noe som setter klare begrensninger for forutsigbarheten av utsprøytningsprosessen.

En ytterligere ulempe med den kjente teknikk er at en del av dispergeirngsvæsken kan blåse mot fartøyet, noe som kan begrense virkningen av operasjonen vesentlig, samt skape en helsemessig risiko for mannskap.

Nevnte omfordeling av oljeflaket ved pløying kan resultere i en ugunstig omrøring av deler av oljen ned i sjøvannet, noe som igjen resulterer i dårligere virkningsgrad av operasjonen.

Det er derfor et behov for et system og en fremgangsmåte for utsprøytning av fluid i forbindelse med fjerning av uønsket utslipp i marint miljø som løser de overnevnte ulemper.

Formål med oppfinnelsen:

Med utgangspunkt i den beskrevne kjente teknikk er hovedformålet med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en permanent eller delvis permanent installert utsprøytningsinnretning på et fartøy som løser ett eller flere av de ovenfor beskrevne ulemper.

Et mer spesielt formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en utsprøytningsinnretning i henhold til nevnte hovedformål som benyttes ved sprøytning av egnet fluid på oljeforurenset vann med den hensikt å redusere skade på natur.

Sammenfatning av oppfinnelsen:

I følge oppfinnelsen oppnås det overnevnte formål som angitt i ingressen av krav 1 og krav 13 som har de karakteristiske trekk som angitt i kravenes respektive karakteristiske deler. Videre foretrukne utførelser av oppfinnelsen er fremsatt i de uselvstendige krav.

Især angår den foreliggende oppfinnelse en fluidutsprøytningsinnretning for utsprøytning av fluid inn i et marint miljø omfattende en foldbar utsprøytningsarm med minst én fluidutsprøytningsdyse, idet armen er montert på et transportmiddel i ett eller flere monteringspunkter. Oppfinnelsen er videre særpreget ved at den nevnte minst ene utsprøytningsarm er foldbar, der dens eller deres innfoldede posisjon(er) ligger i det vesentlige langs transportmiddelets lengderetning. I tillegg til å være foldbar er armen eller armene fortrinnsvis teleskopisk utformet for å muliggjøre kontroll / regulering av armens eller armenes lengde(r).

Nevnte transportmiddel kan være et fartøy der den minst ene foldbare arm utgjør en integrert del av fartøyet, som for eksempel en del av fartøyets rekkverk eller en del av skroget

Videre er fluidutsprøytningsinnretning fortrinnsvis regulerbar av minst én bruker, der den minst ene bruker er i stand til å regulere én eller flere av følgende parametre, retning på fluidutsprøytningen fra én eller flere av dysene, fluidstrømningsmengden fra én eller flere av dysene, åpningsstørrelsen på én eller flere av dysene, fluidets strømningshastighet ut fra én eller flere av dysene, vinkelen mellom aksen orientert i transportmiddelets plan vinkelrett på transportmiddelets lengderetningsakse og utsprøytningsarmens lengderetningsakse, og vinkelen mellom transportmiddelets høydeakse og utsprøytningsarmens lengderetningsakse.

Videre er den foldbare armen fortrinnsvis låsbar i dens inaktive / innfoldede posisjon for å unngå uønsket utfolding. En slik bevegelseshindring av armen kan skje ved hjelp av et egnet stabiliseringssystem. Det samme system kan for fordel benyttes for å stabilisere armen i aktiv posisjon, dvs. posisjon for utsprøytning, ut fra fartøyet.

Nevnte stabiliseirngssystem kan for eksempel omfatte en egnet hydraulisk anordning, et egnet hengselsystem eller en kombinasjon derav.

Fluidutsprøytningsinnretning kan innstilles i en ønsket aktiv posisjon, der den foldbare armens lengderetningsakse ligger i vinkelområdet fra 0° til nær 90° i forhold til den vinkelrette akse fra transportmiddelets lengderetningsakse som angitt ovenfor. Aktiv posisjon er her definert som den posisjon hvor fluid sprøytes ut fra én eller flere av dysene og til det aktuelle område i det marine miljø.

En eller flere monteringspunkter på minst én side av transportmiddelet er fortrinnsvis beliggende i eller ved transportmiddelets horisontale tverrgående tyngdepunktsakse.

Særlig ved uønsket utslipp av olje kan fluidet som sprøytes ut fra fluidutsprøytningsinnretningen være en væske som løser opp utslippet, eksempelvis en dispergeringsvæske.

Med marint miljø menes ethvert miljø hvor fjerning/oppløsing av uønsket utslipp er aktuelt, for eksempel utslipp av olje i sjøvann.

Merk at en kombinasjonsløsning der både den oppfinner iske fluidutsprøytningsinnretningen og innretningen av kjent teknikk beskrevet i del-kapittel "bakgrunnsteknikk" benyttes anses å være én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.

En fremgangsmåte for utsprøytning av fluid inn i et marint miljø ved anvendelse av en fluidsprøytingsinnretning som beskrevet ovenfor kjennetegnes ved å omfatte følgende trinn:

- løsgjøre den foldbare utsprøytningsarm fra sin inaktive posisjon,

- folde ut utsprøytningsarmen til en forhåndsbestemt aktiv posisjon,

- regulere dysene for å oppnå ønsket gjennomstrømning og/eller retning av utsprøytningsfluidet, og

- stabilisere utsprøytningsarmen til sin inaktive/inaktive posisjon

Nevnte løsgjøring og stabilisering kan gjøres ved hjelp av et henholdsvis dedikert stabiliseirngssystem og en låsemekanisme / låseinnretning.

Kort oversikt over tegninger:

Fig.l viser en typisk utførelse ifølge den kjente teknikk sett ovenfra.

Fig.2 viser en typisk utførelse ifølge den foreliggende oppfinnelse, der to utsprøytningsarmer er vist i aktiv / utfoldet posisjon. Fig. 3 viser et sidesnitt av et hydraulisk hengselsystem for regulering av en utsprøytningsarms posisjon i forhold til et fartøy. Fig.4 viser et sidesnitt av et egnet hengselsystem for tilkopling av en utsprøytningsarm til et fartøy.. Fig. 5 viser en typisk utførelse av oppfinnelsen sett fra siden med utsprøytningsarmer i inaktiv / innfoldet posisjon, samt fartøyets tyngdepunktakse / -område.

Følgende henvisningstall og -tegn viser til tegningene:

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen:

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningsfigurene. Figur 1 illustrerer en sammenstillet fluidutsprøytningsinnretning 10 ifølge den kjente teknikk for utsprøytning av fluid på forurenset sjøvann. Fluidutsprøytningsinnretningen 10 omfatter en kran 11 som er festet til forstevnet på et fartøy 16. I kranen 11 er det via et wiresystem 12 montert en utsprøytningsarm 13 med dyser 14 som strekker seg foran og på sidene av baugen. Når utsprøytningsarm 13 er anordnet i aktiv posisjon drives fartøyet 16 sakte gjennom det aktuelle sjøvannet mens egnet oppløsningsvæske sprøytes ut fra dysene 14. Figur 2 illustrerer en fluidutsprøytningsinnretning 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse, der to utsprøytningsarmer 13 ligger i en utfoldet posisjon. Armene 13 kan med fordel være teleskopiske, der lengdene kan reguleres av bruker ut fra behov. Den angitte vinkel <x,a' mellom armens 13 lengderetningsakse og tverrgående akse 18 som løper vinkelrett på, og i plan med, fartøyets 16 lengderetningsakse 17, heretter kun benevnt a, kan fordelsaktig reguleres av bruker til ønsket verdi, der a kan variere fra nær 0° til nær 90° på hver side av nevnte vinkelrette akse 18 i forhold til fartøyets 16 lengderetningsakse. Ved å variere a eller a' oppnås en effektiv regulering av utsprøytningsarealet. Fluidutsprøytningsinnretningen 10 kan med fordel også anordnes med reguleringsinnretning(er) som gjør det mulig å variere vinkelen mellom armens eller armenes 13 lengderetningsakse og fartøyets 16 høydeakse 18.

For å oppnå ønsket regulering / kontroll av a eller a' kan det med fordel anordnes en egnet stabiliseringsanordning 30 på minst én side av fartøyet 16 slik det er illustrert i figurer 3 og 4. I denne utførelsen av den foreliggende oppfinnelse oppnås den ønskede regulering ved en stabiliseringsanordning 30 omfattende en hydraulisk foldeinnretning 31, slik vist i figur 3, og et egnet hengselsystem 32 med bolt 33, slik vist i figur 4. Merk at andre tilkoplinger mellom utsprøytningsarm(er) 13 og fartøy 16 som ligger under beskyttelsesomfanget angitt i krav 1 er mulig. For eksempel kan stabiliseringsanordningen 30 i en annen utførelse omfatte et hengselsystem 32 slik illustrert i figur 4 og en foldeinnretning 31 som er ulik den illustrerte hydrauliske foldeinnretning 31, for eksempel en mekanisk foldeinnretning 31 basert på ett eller flere tannhjul (ikke vist).

For å begrense bevegelsene av utsprøytningsarmen(e) 13 som følge av betydelige bevegelser i fartøyet 16, for eksempel ved sterk vind og/eller høye bølger, kan innfestningen av armene 13 med fordel være montert i fartøyets horisontale, tverrgående tyngdepunktakse 21 eller i dens omkringliggende område 22. Som tidligere nevnt vil et slikt valgt av posisjon for innfesting resultere i en vesentlig reduksjon av fluidutsprøytningsinnretningens 10 bevegelse i forhold til den kjente teknikk. Med tyngdepunktakse 21 menes her den aksen som løper på tvers av fartøyet 16 og hvor fartøyets 16 totalmasse på hver side av aksen 21 er identiske.

Figur 5 illustrerer én utførelse av foreliggende oppfinnelse der fluidutsprøytningsinnretningen 10 er i innfoldet posisjon med armens lengdeakse beliggende parallell eller nær parallell med fartøyets 16 lengderetningsakse 17.1 en alternativ utførelse av foreliggende oppfinnelse kan én eller flere av utsprøytningsarmene 13 utgjøre deler av fartøyets 16 rekkverk 23.

Innretningen 10 omfatter fluidutsprøytningsdyser 14 som er montert på armen(e) 13, der én eller flere av dysene 14 med fordel kan være regulerbare. Med regulerbar menes her at en bruker kan direkte eller indirekte regulere dyserelaterte parametre slik som retning på fluidutsprøytningen, fluidstrømningsmengde, størrelse på dyseåpning, fluidets strømningshastighet eller en kombinasjon derav.

Når fartøyet driver gjennom et oljeflak med en hastighet som er typisk for ovennevnte operasjoner ved oljeutslipp, eksempelvis 2-4 knops fart (tilsvarende 3,7 - 7,4 km/t), trenger fartøyets 16 skrog oljeflaket sammen. Denne sammentrengningen / omfordelingen kan medføre at oljefilmen ikke brytes ned av bølger i sjøen, men i stedet trykkes sammen til ett tykkere lag olje. Dette medfører igjen at mengde fluid utsprøytet, samt utsprøytningsretningen av den aktuelle oppløsningsvæsken, bør være tilpasset slik at en større strøm sprøytes ut i de områder hvor oljen er konsentrert. Ovenfor nevnte regulering av armens eller armenes 13 posisjon i forhold til fartøyet 16, og/eller nevnte regulering av parametre relatert til de enkelte dyser 14, muliggjør en betydelig større kontroll av utsprøytning i aktuelle områder enn det den kjente teknikk kan oppnå. Merk også at med foreliggende oppfinnelse vil bølgene fra fartøyet ikke bryte ned en oppløsningsvæske fra overflaten siden fartøyet allerede har pløyd gjennom oljeflaket forut for utsprøytning av væske, og væsken vil derfor får tilstrekkelig tid til å virke på oljen slik at fettet fjernes fra oljen. Med fettet fjernet vil de skadelige stoffene synke uten å returnere til overflaten.

Siden fluidutsprøytningsinnretningen 10 kan være anordnet permanent eller delvis permanent på fartøyet 16, kan den foreliggende oppfinnelse ha til enhver tid tilrådelighet store mengder fluid for oppløsning / fjerning av uønsket utslipp i marine miljøer. For eksempel er tanksystem under dekk på over 100 m3 ofte tilgjengelig på fartøy som tradisjonelt benyttes ved operasjoner tilknyttet utslipp av olje til havs.

Claims (15)

1. Fluidutsprøytningsinnretning (10) for utsprøytning av fluid inn i et marint miljø omfattende en foldbar utsprøytningsarm (13) med minst én fluidutsprøytningsdyse (14), idet armen (13) er montert på et transportmiddel (16) i ett eller flere monteringspunkter (21)karakterisert vedat nevnte utsprøytningsarm (13) er foldbar, der dens innfoldede posisjon ligger i det vesentlige langs transportmiddelets (16) lengderetning (17).

2. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge krav 1,karakterisert vedat minst én av utsprøytningsarmene (13) er teleskopisk konfigurert for å muliggjøre lengderegulering.

3. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat transportmiddelet (16) er et fartøy (16).

4. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at den foldbare armen (13) utgjør en integrert del av transportmiddelet (16).

5. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat minst én av følgende parametre er regulerbar av én eller flere brukere: retning på fluidutsprøytningen fra én eller flere av dysene (14), fluidstrømningsmengde fra én eller flere av dysene (14), åpningsstørrelse på én eller flere av dysene (14), fluidstrømmens hastighet ut fra én eller flere av dysene (14), og vinkelen (<x,a') mellom den tverrgående akse (18) orientert vinkelrett på transportmiddelets (16) høydeakse (19) og lengderetningsakse (17), og utsprøytningsarmen (13) lengderetningsakse.

6. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at den foldbare armen (13) er låsbar i dens innfoldede posisjon slik at uønsket utfolding unngås.

7. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at den foldbare armen (13) er stabiliserbar i ønsket posisjon ut fra transportmiddelet (16) ved anvendelse av en stabiliseringsanordning (30).

8. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge krav 7,karakterisert vedat stabiliseringsanordningen (30) omfatter én eller begge av en hydraulisk anordning (31) og et hengselsystem (32).

9. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at en ønsket operativ posisjon av den foldbare armens (13) lengderetningsakse ligger i vinkelområdet fra 0° til 85° i forhold til den tverrgående akse (18) orientert vinkelrett på transportmiddelets (16) høydeakse (19) og lengderetningsakse (17), der operativ posisjon er definert som den posisjon hvor fluid utsprøytes fra én eller flere av dysene (14).

10. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at de ett eller flere monteringspunkter (21) på transportmiddelet (16) er beliggende i eller ved transportmiddelets (16) horisontale, tversgående tyngdepunktsakse (21).

11. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at fluidet for utsprøytning omfatter en oppløsningsvæske så som dispergeirngsvæske.

12. Fluidutsprøytningsinnretning (10) ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at det marine miljø er sjøvann.

13. Fremgangsmåte for utsprøytning av fluid inn i et marint miljø ved anvendelse av en fluidsprøytingsinnretning (10) ifølge ett av de foregående kravkarakterisert vedå omfatte følgende trinn: - løsgjøre den foldbare utsprøytningsarm (13) fra sin innfoldede / inaktive posisjon, - folde ut utsprøytningsarmen (13) til en aktiv posisjon, - regulere dysene (14) for å oppnå ønsket gjennomstrømning og/eller retning av utsprøytningsfluidet, og - stabilisere utsprøytningsarmen (13) i sin innfoldede / inaktive posisjon.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte løsgjøring og stabilisering utføres ved hjelp av et henholdsvis dedikert stabiliseringssystem (30) og / eller en dedikert låsemekanisme.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14,karakterisert vedogså å omfatte trinnet - regulere lengden av den foldbare utsprøytningsarm (13).