NO313704B1 - System for oppsamling av olje på vann - Google Patents

Description

I forbindelse med oljevernaksjoner hvor man ved hjelp av tradisjonelle oljelenser og skimmere har forsøkt å samle opp oljen fra havoverflaten, har det i praksis vist seg vanske-lig å beholde oljen i oljelensen lenge nok til at skimmeren har kunnet overføre den til en tankbåt e.l. Dette skyldes at dersom den relative hastighet mellom lensen og vannet overstiger ca. 1 knop, har oljen lett for å unnslippe under lensen. Dette forhold forverres i bølger, og selv de beste av de eksisterende oljelenser vil i praksis ha problemer med å holde på oljen i bølgehøyder over 3 m.

For å avhjelpe disse problemer har det i DE-A-2936151 tidligere vært foreslått et oljeoppsamlingssystem hvor man kontinuerlig kan overføre olje fra lensen til en flytende, hovedsakelig lukket separasjonsbeholder som slepes etter lensen og er forbundet med en åpning i lensens bukt ved hjelp av et rørformet organ. Separas jonsbeholderen er forsynt med én eller flere åpninger i bunnen, slik at vann kan slippe ut, og beholderen er stor nok til at eventuelle blandinger av olje og vann får tilstrekkelig oppholdstid til å gjennomgå en gravitasjonsseparasjon. Beholderen kan tømmes etterhvert som den fylles med olje over i en etter-følgende oppsamlingsbeholder.

En ulempe ved systemet ifølge DE-A-2936151 er at separasj-ons- og oppsamlingsbeholdernes slepekrefter overføres direkte til oljelensen via det rørformede organ. Disse krefter virker hemmende på oljelensens evne til å følge sjøens bevegelser. Videre er det i det rørformede organ og også i forbindelsen mellom den separerende og oppsamlende beholder anordnet båtmotordrevne propeller for å besørge transport av vannet og oljen. Disse propeller vil skape en kraftig omrøring og blanding av olje og vann som vil vanskeliggjøre den forønskede separasjon av disse væsker.

For å råde bot på i det minste det sistnevnte av disse problemer, foreslås det ifølge oppfinnelsen å modifisere det tidligere foreslåtte system slik at det rørformede organ vil fungere som en pumpe under innvirkning av vannets bølgebeve-gelser.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved å utforme det rørfor-mede organ på en fleksibel måte, slik at det i seg selv blir i stand til å følge vannets bølgebevegelser og herunder virke som en pumpe, f.eks. ved at det innvendig er forsynt med midler som ensretter strømningen i dette fra lensen mot oppsamlingsbeholderen. Slike midler kan være tilbakeslagsventiler av forskjellig form, slik at det oppnås en slags peristaltisk effekt.

For at det rørformede organ, i det følgende også kalt pumpeslangen, skal kunne følge sjøens bølgebevegelser på en mest mulig effektiv måte, foreslås det ifølge oppfinnelsen å overføre de nødvendige slepekrefter til oppsamlingsbehol-' deren ved hjelp av egne strekkorganer. Strekkorganene kan føres fra oppsamlingsbeholderen til f .eks. punkter på lensen i avstand fra dennes åpning, eller direkte til et slepefar-tøy. Strekkorganenes lengde er fortrinnsvis regulerbar, bl.a. for å gjøre overskuddslengden eller slakken i pumpeslangen regulerbar for tilpasning til de rådende bølgefor-hold, dvs. bølgenes høyde og lengde.

Den forventede bølgelengde vil også ha innflytelse på pumpeslangens lengde, idet denne helst bør være minst halvparten av bølgelengden av de lengste bølger som vil forekomme i noen utstrekning.

Oppfinnelsen er nærmere definert i de etterfølgende krav.

Til bedre forståelse av oppfinnelsen skal den beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er skjematisk vist på vedføyede tegninger, hvor fig. 1 er et perspektivisk riss som skjematisk viser deler av hovedelementene som inngår i systemet ifølge oppfinnelsen i flytende tilstand,

fig. 2 skjematisk viser et grunnriss av en første utførelse av oppfinnelsen under bruk,

fig. 3 viser et riss i likhet med fig. 1 av en andre utførelse av oppfinnelsen,

fig. 4 viser et riss i likhet med fig. 1 av en tredje utførelse av oppfinnelsen, og

fig. 5 skjematisk, delvis i snitt, viser et parti av en pumpeslange ifølge oppfinnelsen.

Systemet ifølge oppfinnelsen illustrert på fig. 1 omfatter en oljelense 1, en flytende oppsamlingsbeholder 2 og et hovedsakelig rørformet organ 3 som forbinder oljelensen 1 og oppsamlingsbeholderen 2. Oljelensen har en åpning 4 (ikke synlig) hvor det rørformede organ 3 er tilknyttet slik at det dannes en strømningsforbindelse mellom bukten av lensen og oppsamlingsbeholderen.

Både oppsamlingsbeholderen 2 og det rørformede organ 3 er forsynt med avstivningsribber 5, hhv. 6, som f.eks. kan ha form av oppblåsbare ringer som samtidig tjener som opp-driftslegemer. Det rørformede organ 3, som også kan kalles en pumpeslange, er forbundet med oppsamlingsbeholderen 2 ved hjelp av en hurtigkobling 7, f .eks. i form av en muffeskjøt, hvor det ene av de to innbyrdes overlappende elementer er hovedsakelig stivt og det andre fleksibelt, idet det fleksible element kan klemmes fast på det stive element ved hjelp av en strammeanordning, f .eks. i form av en oppblåsbar ring.

Mellom koblingen 7 og lensen 1 og/eller et slepefartøy vil det foreløpe strekkorganer, f. eks. i form av tau eller wirer,, som ikke er vist på fig. 1, men som er eksemplifi-sert på fig. 2-4.

Både oppsamlingsbeholderen 2 og pumpeslangen 3 kan være laget av mykt materiale, f.eks. plastbelagt tekstil, slik at deres form opprettholdes ved hjelp av ribbene 5, 6. Oppsamlingsbeholderen kan i bunnen være forsynt med én eller flere lukkbare åpninger for at vann skal kunne slippe ut under oppsamlingsoperasjonen, og beholderen kan videre være forsynt med en slangetilkobling (ikke vist) i enden for å muliggjøre utsugning av olje mens beholderen er i bruk.

Det skal så vises til fig. 2-4, hvor det er illustrert tre forskjellige slepekonfigurasjoner for systemet ifølge oppfinnelsen. Her er like elementer betegnet med samme henvisningstall. Fig. 2 viser oljelensen 1, oppsamlingsbeholderen 2 og pumpeslangen 3, hovedsakelig i overensstemmelse med fig. 1. I tillegg viser figuren et strekkorgan 8, som fører fra koblingen 7 via to festepunkter 9 på lensen og tilbake til koblingen 7. Festepunktene kan ha form av kasteblokker som strekkorganet 8 løper over, slik at lensens geometri får en viss innstillingsmulighet. Imidlertid vil strekkorganet 8 være forsynt med stoppere som vil støte an mot kasteblokkene dersom lensen skulle søke å innta en utilsiktet geometri. Kasteblokkene 9 vil være festet til lensens strekkavlastende organ, som vanligvis vil være en kjetting. Fig. 2 viser videre et slepefartøy 10, som sleper den venstre del av lensen 1. Den høyre del av lensen er også forbundet med et fartøy (ikke vist) på i og for seg kjent måte. Fra en vinsj 11 på slepefartøyet 10 løper et tvers-gående tau 12 over til den høyre del av lensen 1, idet tauet er festet til lensen ved hjelp av en netthanefot 13 som fordeler strekket fra tauet 12 på et større parti av lensen. Ved hjelp av vinsjen 11 kan lensebuktens form varieres,

f .eks. avhengig av slepehastigheten.

Det vil ses at strekkorganets lengde er avpasset slik at pumpeslangen 3 har over skudds lengde, dvs. at den kan innta en bølget form og således følge vannets bølgebevegelser uten at det oppstår nevneverdig strekk i denne.

Fig. 3 viser en utførelse hvor strekkorganet 8 i sin ene ende er festet til den høyre del av lensen ved netthanefoten 13. Strekkorganet løper over et vendehjul, f.eks. i form av en kasteblokk 14 på koblingen 7 og derfra til en vinsj 15 på slepefartøyet 10. Ved hjelp av vinsjen 15 kan strekkorganets 8 lengde varieres, for derved å variere slakken eller overskuddslengden i pumpeslangen 3. Herved blir det mulig å tilpasse pumpeslangens lengde til de rådende bølgeforhold, dvs. bølgenes høyde og bølgelengde.

I utførelsen på fig. 3 kan det også være anordnet sikker-het sliner (ikke vist) mellom koblingen 7 og lensen nær åpningen 4. Denne eller disse sikkerhetsliner må være kortere enn pumpeslangen 3 og vil tre i funksjon dersom man ved å forlenge strekkorganet 8 ønsker å gjøre bukten av lensen 1 spissere, f.eks. for å påskynde oljens strømning mot åpningen 4.

Fig. 4 viser en utførelse hvor slepekraften for oppsamlingsbeholderen 2 går direkte over i slepefartøyet 10. Her benyttes en sikkerhetsline 16 til å forhindre at lensebukten trekkes så langt unna beholderen 2 at pumpeslangen 3 ikke får den nødvendige bevegelsesfrihet.

Som tidligere nevnt, kan pumpeslangen 3 ha forskjellig utførelse og f.eks. være forsynt med innvendige tilbakeslagsventiler. En mulig utformning av en slik tilbakeslags-ventil er skjematisk antydet på fig. 5. Ventilen 17 har her form av en trakt av fleksibelt materiale, f.eks. dukmateriale, som vil tillate gjennomstrømning i retning av pilen 18, men vil kollapse og tette dersom strømningen skulle forsøke å gå i motsatt retning. For å forhindre at trakten vrenger seg ved strømning i gal retning, er den spisse ende av trakten forbundet med et strekkorgan 19 som er festet til et passende punkt på pumpeslangens innside.

Også andre former for tilbakeslagsventiler kan med fordel finne anvendelse i pumpeslangen 3 ifølge oppfinnelsen. Eksempelvis kan det benyttes dobbelte klaffventiler, gjerne slike som har helstøpte, halvsirkulære klaffer som er hengslet langs en felles diameter ved hjelp filmhengsler støpt i ett med ventilklaffene. Slike ventiler vil åpne og lukke ved svært små trykkforskjeller og vil på grunn av sin enkle oppbygning være driftssikre og så godt som vedlike-holdsfrie .

Det vil forstås at pumpeslangen 3 ikke behøver å bestå en én eneste sammenhengende lengde, men kan være sammensatt av flere segmenter, hvert inneholdende f.eks. en tilbakeslags-ventil, slik at pumpeslangen lett kan settes sammen til ønsket lengde og tas fra hverandre for reparasjon, vedlike-hold eller rengjøring.

Selv om oppfinnelsen i det foregående er beskrevet i forbindelse med bestemte utførelseseksempler, vil det for fagmannen være klart at den kan varieres og modifiseres på en rekke måter innenfor rammen av de vedføyede patentkrav. Eksempelvis vil pumpeslangen 3 kunne gis en viss aksial stivhet for å hindre at den på grunn av sin overskuddslengde skal kunne få en fold eller knekk som hindrer gjennomstrøm-ning. En slik begrenset aksial stivhet med bibehold av den nødvendige bøyelighet kan f.eks. oppnås ved hjelp av langsgående, seksjonsdelte og luftfylte kanaler anbragt i den forønskede vannlinje. Et annet alternativ er å benyte en korrugert slange fremstilt av et passende plastmateriale. For å lette renhold av slangen etter bruk, kan den forsynes med en innvendig foring av f.eks. filmmateriale, som fjernes og destrueres etter avsluttet bruk.

Claims (8)

1. Systera for oppsamling av olje på vann som er i bølgebevegelse, omfattende en oljelense (1) og en flytende oppsamlingsbeholder (2) som ved systemets bruk er anbragt bak lensen og ved hjelp av et hovedsakelig rørformet organ (3) er forbundet med en åpning (4) i lensen (1) , idet det hovedsakelig rørformede organ (3) er forsynt med midler for å befordre væske fra lensen (1) til beholderen (2), karakterisert ved at det hovedsakelig rørformede organ omfatter en flytende, fleksibel slange (3) som er forsynt med midler (17) som hovedsakelig ensretter strømningen (18) i denne slik at væsken transporteres gjennom slangen (3) ved hjelp av vannets bølgebevegelser, og at det er anordnet strekkorganer (8,16) som holder oppsamlingsbeholderen (2) i en gitt avstand fra åpningen (4) i lensen (1) for at det rørformede organ (3) hovedsakelig fritt skal kunne følge vannets bølgebevegelser.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte midler (17) som ensretter strømningen utgjøres av i det minste én tilbake-slagsventil.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det fleksible, rørfor-mede organ hovedsakelig utgjøres av en slange (3) av dukmateriale og er forsynt med avstivende ringer (6) som samtidig tjener som flytelegemer.

4. System ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det rørformede fleksible organ (3) har en lengde som minst tilsvarer den halve bølgelengde av de lengste bølger som systemet skal fungere i.

5. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at strekkor ganenes (8) lengde er justerbar.

6. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at strekkorganene (8) er forbundet med lensen (1) i avstand fra dennes åpning (4) .

7. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at i det minste ett av strekkorganene (8) er forbundet direkte med et slepefartøy (10) .

8. System ifølge krav 7, karakterisert ved at nevnte strekkorgan (8) er forbundet med en vinsj (15) på slepefartøyet (10) og forløper over et vendehjul (14) anordnet på eller ved oppsamlingsbeholderen (2) og videre til et punkt på lensen (1) på motsatt side av lensens bukt i forhold til slepefar-tøyet (10) .