NO332748B1 - Oljelense - Google Patents

Abstract

Oljelense (1) for å hindre utbredelse av olje på en vannflate omfattende plateelementer (2) som med hengsler (3, 13) på hver sidekant er sammenkoblet til en sammenhengende vegg. Hengslene (3, 13) er slik innrettet at de med kraft tenderer til å øke vinkelen mellom plateelementene (2) mens en regulerbar vinkelbegrensningsanordning (4) er koplet til annethvert hengsel og er slik innrettet at vinkelen mellom plateelementene kan åpnes bare til en gitt, innstilt maksimal vinkel. Plateelementene (2) er typisk av lettvekts kunststoffmateriale med en ballast langs nedre kant.

Description

Oljelense

Foreliggende oppfinnelse angår en oljelense som angitt i ingressen til patentkrav 1.

Bakgrunn

Transport og håndtering av olje til sjøs representerer globalt en meget stor virksomhet, med de konsekvenser og risiki dette innebærer. En betydelig ulempe eller risiko er knyttet til utilsiktede oljeslipp til havs, spesielt i områder nær land, i forbindelse med transportskip som kan grunnstøte under dårlig vær. Det finnes mange eksempler på slike uhell, som kan innebære til dels meget langvarige skader på dyreliv, planteliv, fisk og ikke minst skader på mikroorganismene som lever i strandsonen.

Mange tiltak er forsøkt for å begrense slike skader, ikke minst i form av oppsamlingsutstyr og oljelenser som har til formål å holde oljen samlet inntil den kan bli pumpet opp eller fjernet på annen måte. Imidlertid har det vist seg at alle oljelenser som er blitt utviklet, har mangelfulle egenskaper i dårlig vær og ved betydelige bølgehøyder, som typisk er til stede når skip har størst tilbøyelighet til å grunnstøte.

Enkelte oljelenser er rett og slett for lave til å holde på oljen når bølgene blir høye, mens andre ikke ligger eller står godt i sjøen når det blåser kraftig, slik at oljen får anledning til å bre seg enten over eller under oljelensene.

GB 1226 027 er det kjent en oljelense som sett ovenfra har et siksakmønster som bidrar til å holde oljelensen stabil i vannet under varierende forhold. Det er foreslått bruk av tau mellom tilgrensende seksjoner av oljelensen for å hindre at den åpner seg for mye. Det er imidlertid ingen midler som sikrer at oljelensen ifølge dette patent ikke lukker seg (foldes sammen) og heller ikke midler som muliggjør ulike innstillinger avhengig av betingelser og behov.

Formål

Det er således stadig vekk et behov for bedre oljelenser som er i stand til å begrense utbredelsen av olje på en vannflate selv i dårlig vær og med høye bølger.

Oppfinnelsen

De ovenfor nevnte formål er oppnådd gjennom oljelensen ifølge foreliggende oppfinnelse som er definert i patentkrav 1. Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene.

Ved foreliggende oppfinnelse kan oljelensen som er sammensatt av enkeltplater, hengslet sammen på i og for seg konvensjonell måte, stabiliseres gjennom at den innbyrdes vinkel mellom naboplateelementene blir regulert og "låst" i ønsket stilling ved hjelp av den såkalte vinkelbegrensningsanordningen.

Det er i utgangspunktetønskelig med stor vinkel mellom plateelementene, da hver oljelense i slik tilstand dekker en størst mulig strekning. Ved hard vind vil det imidlertid være bedre med en mindre vinkel, da en vinkelreduksjon fra nær 180 grader til en vinkel på under 90 grader, vil stabilisere oljelensen betydelig, slik at den ikke legger seg med vinden. I praksis vil det si at man i sterk vind trenger flere lenser for å dekke en gitt strekning enn hva man trenger i svakere vind.

Plateelementene er laget av lettvektsmateriale forsynt med ballast ved deres nedre kant. Lettvektsmaterialet kan være et ekspandert kunststoff, så som stivt, ekspandert pvc, polyetylen eller polyuretan. Det kan alternativt bestå av ekspandert lettmetall, og ballasten kan være et hvilket som helst materiale med høy spesifikk tetthet som ikke skader omgivelsene eller tar skade av å bli plassert i sjøen eller av kontakt med olje.

Ballasten som er festet til nedre del av plateelementene bidrar naturlig nok i stor grad til stabiliteten av oljelensen, men er ikke ny i seg selv. Benyttelse av ballast er velkjent, men ikke i

kombinasjon med selvutspennende oljelense med vinkelbegrensningsanordning som gjør at en og samme oljelense kan tilpasses ulike typer vær og fungere tilnærmet like godt under sterk vind som ved svak vind. Det er imidlertid viktig at massen av ballasten tilpasses volumet og massen av selve plateelementet, slik at det enkelte plateelement og derved oljelensen som sådan, står passe dypt i sjøen.

Ballasten kan være punktformet eller ha formen av en tung, kontinuerlig "kabel" som ligger langs nedre del av plateelementene. Ballasten kan være festet direkte til plateelementene, eller til nedre kant av et skjørt som igjen er tett festet til nedre kant av plateelementene. Hensikten med et skjørt vil være å nå ned tilstørre dybde og derved med større sikkerhet unngå at olje kan passere under oljelensen i bølgedaler, uten samtidig å trenge å øke vekten på ballasten så mye som man ellers ville trenge. Dette skyldes at skjørtet, typisk en myk duk av plast eller gummi, fortrenger mye mindre vann pr. dybde- og lengdemeter enn hva tilfellet er for plateelementene. Skjørtet krever også mindre plass under lagring og transport, men kan ikke generelt sett erstatte plateelementene, da det også er behov for den rigiditet som kun plateelementene er i stand til å gi over vannivået.

Bruk av skjørt er ikke obligatorisk, men kan bidra til å øke sikkerheten mot lekkasje når været er spesielt dårlig. Ved hard vind og høye bølger, noe som typisk forekommer samtidig, har man økt risiko for at olje unnslipper over oljelensen så vel som under oljelensen. Det kunne være fristende å sette oljelensen mindre dypt i sjøen, ved å bruke mindre ballast, for å hindre olje å unnslippe over oljelensen, men da øker risikoen for at olje unnslipper under, samtidig som stabiliteten til oljelensen blir dårligere. Løsningen kan derfor være å la plateelementene stå relativt høyt i sjøen og regulere stabiliteten ved å justere vinkelen mellom plateelementene. Ekstra sikkerhet mot oljelekkasje under oljelensen kan eventuelt oppnås ved bruk av skjørt, mens oljelensen generelt forblir stående høyt i sjøen. Hvis eller når oljelensen ifølge oppfinnelsen er utstyrt med skjørt, kan dette inntil oljelensen settes ut være brettet opp langs plateelementene, og være midlertidig festet til disse med klips for ikke å være i veien ved lagring og utsetting.

I det følgende skal oppfinnelsen illustreres nærmere gjennom valgte utførelseseksempler vist på figurer, hvor Figur 1 viser et utsnitt av en oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse sett ovenfra i en gitt stilling.

Figur 2 viser et utsnitt av oljelensen i figur 1 sett ovenfra i en annen stilling.

Figur 3 viser detalj ved en variant av et hengsel mellom to plateelementer av en oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 4A og 4B viser en annen variant av et hengsel mellom to plateelementer av en oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 5a og 5b viser to varianter av oljelensen ifølge foreliggende oppfinnelse i sjøen.

Figur 6A og 6B viser sideriss av plateelementer av oljelensen i to varianter.

Figur 1 viser et utsnitt av en oljelense 1 ifølge foreliggende oppfinnelse sett ovenfra i en stilling som er typisk for rolig sjø. Vinkelen Vi mellom hvert av naboplateelementene 2 i oljelensen er stump, det vil si større enn 90 grader, typisk i området 135-150 grader. Satt på denne måten dekker oljelensen en lineær utstrekning på 92-96 % av det for oljelensen teoretisk oppnåelige (vinkel på 180 grader). Hengslene 3 bidrar til å spenne ut vinkelen v2så mye som vinkelbegrensningsanordningen 4 tillater. Sistnevnte blir regulert i henhold til værsituasjonen og betingelsene for øvrig når oljelensen settes ut Figur 2 viser oljelensen fra Figur 1 satt i en stilling som er typisk for hardere vær, med kuling og høye bølger. Vinkelen v2mellom hver av naboplatene i oljelensen er av størrelsesorden 75-90 grader. I denne stillingen er oljelensen langt mer stabil, og legger seg ikke selv under påvirkning av den sterke vinden. Dette går imidlertid på bekostning av oljelensens rekkevidde (horisontalt), som i dette tilfelle er i området 60-70 % av det teoretisk oppnåelige for den aktuelle oljelensen. Dette kan også uttrykkes på følgende måte. I sterk vind og ved høye bølger vil antallet lenser som kreves for å dekke en gitt lineær utstrekning, være omtrent 50 % flere enn hva tilfelle er når værforholdene er rolige.

I en gitt situasjon vil det som regel være behov for å kople sammen flere oljelenser 1 for å danne en lengre sammenhengende vegg av lenser, alternativt for å legge en mer eller mindre lukket sirkel av oljelenser rundt et utslippsområde. Det er derfor et moment at det siste hengsel 3 på hver ende av oljelensene er slik utformet at det lett lar seg kople tett til et tilsvarende hengsel på enden av en annen oljelense. Sammenkoplingen kan skje allerede idet oljelensene slippes ut fra et fartøy eller etter at de er plassert i sjøen. Det siste er normalt mer krevende, spesielt i grov sjø, og det er derfor å foretrekke at mest mulig av sammenkopling skjer før oljelensene forlater fartøyet, gjerne umiddelbart før.

Figur 3 viser en utførelsesform av et hengsel 3 for å sammenhengsle de ulike plateelementene 2 som inngår i en oljelense 1 ifølge foreliggende oppfinnelse. Hengslet 3 ifølge denne utførelsesform består i hovedsak av et fleksibelt materiale som har to par utragende flenser 6, 7 idet hvert par av utragende flenser er innrettet til å omslutte og holde en sidekant på et plateelement 2 av oljelensen 1. Hvorvidt sidekantene på respektive plateelementer blir ført inn mellom flensene "nakne" eller om de først påføres et ekstra beskyttende eller forsterkende eller klebende sjikt i området som blir omsluttet av flensene, er uvesentlig. Det vesentlige er at flensene og plateelementene blir festet godt til hverandre. Selv om det ikke er vist på figur 3, kan det gjeme være gjennomgående bolter eller lignende som sikrer at hengslene 3 er fast forankret til plateelementene 2. Som illustrert av figur 3 med piler, vil flensene 6, 7 være forspent slik at hengslet 3 tenderer til å åpne seg, det vil si at vinkelen mellom de to naboplater 2 som møtes ved hengslet, vil tendere til å øke, inntil en motsatt rettet kraft stanser den vinkeløkende bevegelse. Kraften som tenderer til å øke vinkelen mellom flensene 6 og 7 og dermed mellom plateelementene 2, kan skyldes elastisiteten av materialet kombinert med måten hengslet er produsert. Kraften kan imidlertid også legges inn i hengslet ved bruk av mekaniske hjelpemidler, så som en eller flere strategisk plasserte stålfjærer som kan være helt eller delvis innebygget for å være skjermet fra ytre påvirkning. Denne funksjonaliteten er ikke vist eksplisitt på figur 3.

Hengslet vist i figur 3 går via et mellomstykke 5 over i en ringformet del 8 som innvendig er forsterket med en hylse 9 av et rigid materiale, så som metall, typisk aluminium. Hengslet bør strekke seg i tilnærmet hele høyden av plateelementene for å danne en oljetett "pakning" mellom disse, eller kan være utformet som et antall separate i høyden diskontinuerlige hengsler, men da med et tettende materiale mellom de enkelte hengsler.

Hengslenes 3tillater foretrukket en vinkelendring mellom de to tilgrensende plateelementer 2 fra 0 grader til 90 grader, mer foretrukket fra 0 grader til 135 grader, mest foretrukket fra 0 grader til 180 grader. Det fleksible materiale er typisk valgt blant oljebestandig nitrilgummi, en blanding av pvc og nitril samt neopren.

Figur 4 viser en annen type hengsel 13 hvor det ikke benyttes fleksible materialer, men et hengsel med en ytre 18 og en indre hylse 19, og hvor utragende flenser 16,17 fra ytre respektive indre hylse forbindes til hvert sitt plateelement 2 av oljelensen 1. Flensen eller flensene 16 fra ytre hylse 18 kan være sammenhengende, mens flensene 17 fra indre hylse 19 er diskontinuerlig og rager ut gjennom "vinduer" 12 i den ytre hylse 18 som best vist av fig. 4B.. I figur 4 er det ikke vist flenser parvis, vist kun én flens 16 fra ytre hylse 18 og enkeltflenser 17 i hvert vindu 12 fra indre hylse 19. Med et hengsel 13 av rigid materiale som vist i figur 4A og 4B, er det ikke behov for flenser på begge sider av plateelementenes sidekant. Det holder med flens på én valgt side av hvert plateelement 2, forutsatt at plateelementets integritet er slik, i seg selv eller etter påføring av forsterkende sjikt i området av plateelementet 2 som kommer i kontakt med flensen 16 eller 17, at en varig forankring mellom plateelement og hengsel kan oppnås. (Avhengig av materialvalg og dimensjoner kan også fleksible hengsler 3 som vist i figur 3 omfatte enkeltflenser i stedet for parvise flenser). Selve forbindelsen av plateelement til hengsel kan gjøres på enhver egnet måte, så som bruk av bolter, låsekassett, lim etc.

Når det gjelder hengslet vist i figur 4A og 4B, er også dette innrettet til å utøve en åpnende eller vinkeløkende kraft mellom flensene 16 fra ytre respektive indre hylse 17, slik at oljelensen av seg selv vil sperre seg ut til ønsket maksimale vinkel bestemt av vinkelbegrensningsanordningen.

Vinkelbegrensingsanordningen 4 er vist skjematisk som en myk forbindelselinje mellom annethvert hengsel på figurene 1 og 2, tilsvarende gjennom ringen av hengslet i figur 3 og gjennom en særskilt brakett 14 på hengslet vist i figur 4A. Ved utsetting blir "stoppere" plassert med ønsket avstand langs vinkelbegrensningsanordningen (4), idet stopperne har slik form og dimensjon at de ikke kan passere en brakett 14.

En fagmann vil forstå at også andre realiseringer av hengsler som kan forspennes mer en åpnende kraft er mulige og innenfor oppfinnelsens ramme.

Figur 5a viser et sideriss av en oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse i sjøen. Nederst på plateelementene er det vist en streng av ballast 11 som har høy tetthet og bidrar til å stabilisere oljelensen og plassere den ved ønsket dybde i sjøen. Det er enklest å benytte ballast i form av en kontinuerlig streng, men det kan også benyttes diskrete ballastelementer som plasseres med innbyrdes avstand langs nedre kant av plateelementene.

Det er i figur 5A illustrert bølger W med varierende bølgetopper og bølgedaler i en situasjon med betydelig vind og bølger. Den høyeste bølgetoppen Hwt er i figur 5A lavere enn toppen av plateelementene 2, slik at det ikke er fare for lekkasje av olje over lensen. Den laveste bølgebunnen Lwb er imidlertid faretruende nær nedre kant av plateelementene 2. Når det er så stor forskjell på høyeste bølgetopp og laveste bølgedal som vist i figur 5A, kan det derfor være hensiktsmessig å benyttes et skjørt i tett slutning til plateelementene.

I figur 5B er det vist en oljelense tilsvarende den i figur 5A, med den forskjell at det til nedre kant av plateelementene 2 er festet et skjørt 10 og med en ekstra ballaststreng 11' er festet til nedre kant av skjørtet 10. Denne løsningen tåler større bølgehøyde - differanse mellom bølgetopp og bølgedal - uten at det oppstår risiko for lekkasje av olje under eller over oljelensen.

Figur 6A viser et sideriss av et enkelt plateelement 2 med en ballast 11 langs nedre kant. Figur 6B viser tilsvarende et sideriss hvor plateelementet er forsynt med skjørt 10. I den viste tilstand er skjørtet brettet dobbelt langs siden av plateelementet slik det typisk vil være før utsettelse, og klipset fast til plateelementet med klips 15. På denne måten forstyrrer skjørtet i liten grad sammenfoldingen av oljelensen 1 når den står lagret eller i beredskap. Ved utsettelse i sjøen kan skjørtet enkelt trekkes fri fra klipsene, hvoretter ballasten 11' sørger for å holde skjørtet i tilnærmet loddrett stilling i sjøen.

Oljelensen ifølge oppfinnelsen kan typisk være utstyrt med lys og/ eller refleks langs øvre kant for å lette identifisering av den i sjøen.

Før utsettelse vil oljelensen ifølge foreliggende oppfinnelse typisk være brettet tett sammen som et sammentrykket trekkspill. I tilfelle av oljelense med skjørt 10, kan skjørtet 10 før utsettelse være brettet opp langs plateelementene og være foldet dobbelt, slik at nedre kant av skjørtet, med ballasten festet til seg, er tilnærmet på samme vertikale nivå som nedre kant av plateelementene 2, mens senterlinjen av skjørtet i horisontal retning kan være klipset fast til plateelementene, slik at skjørtet holdes slik på plass inntil det blir trukket fri fra klipsene.

Ved utsettelse av oljelensen bestemmes i avhengighet av vær, vind og andre betingelser hvor stor vinkel oljelensen skal gis adgang til å åpne seg og vinkelbegrensningsanordningen 4 innstilles i henhold til dette. For eksempel ved plassering av parvise stoppere (ikke vist) med gitt avstander langs en vinkelbegrensningsanordning 4 som kan ha form av en enkel line. Jo større avstand mellom hver de to stopperne i hvert par av stoppere, jo større vinkel tillates oljelensen ifølge oppfinnelsen å åpnes til. Fordelen med stor vinkel er at oljelensen dekker en relativt lang strekning, fordelen med liten vinkel er høyere grad av stabilitet. Den valgte vinkel blir derfor et kompromiss mellom disse to hensyn.

Det er hensiktsmessig å lage oljelensene i standard lengder, og ved et gitt bruksbehov er det naturlig at flere oljelenser blir koplet sammen for å danne en lengre vegg, eller en lukket sirkel av oljelenser. Utsettingen skjer typisk fra båt, og sammenkopling av én lense med den neste kan typisk skje om bord i båten ved utsettelse. Alternativt kan sammenkopling også skje i sjøen. Ved lukking av et antall lenser til en lukket sirkel, må lukkingen kunne gjennomføres i sjøen. Det ytre hengsel på hver frie ende av en oljelense, har en ubenyttet hengselhalvdel som i stedet for å bli benyttet til å holde et plateelement, kan benyttes til sammenkopling med en annen tilsvarende oljelense med en tilsvarende ubenyttet hengselhalvdel.

Det er naturlig at alle hengsler i en oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse er av samme type, men en fagmann vil forstå at virkningen ifølge foreliggende oppfinnelse også kan oppnås om annethvert hengsel er av en type som bidrar til å sperre ut oljelensen, mens annethvert hengsel er av nøytral eller passiv type.

En oljelense ifølge foreliggende oppfinnelse er miljøvennlig også i den forstand at 90 % av oljelensen kan tilbakeføres til nytt plastråstoff, alternativt benyttes til produksjon av energi.

Claims (10)

1. Oljelense (1) for å hindre utbredelse av olje på en vannflate omfattende plateelementer (2) som med hengsler (3,13) på hver sidekant er sammenkoblet til en sammenhengende vegg, idet annethvert hengsel er koblet til en line som tillater vinkelen mellom plateelementene å åpnes til en maksimal vinkel,karakterisert vedat hengslene (3,13) er slik innrettet at de med kraft tenderer til å øke vinkelen mellom plateelementene (2) mens linen er utstyrt med en regulerbar vinkelbegrensningsanordning (4) bestående av stoppere som er innrettet til å bli plassert i valgfrie posisjoner langs linen.

2. Oljelense som angitt i patentkrav 1,karakterisert vedat plateelementene (2) er laget av lettvektsmateriale forsynt med ballast (11) ved deres nedre kant.

3. Oljelense som angitt i patentkrav 2,karakterisert vedat lettvektsmaterialet er et materiale av ekspandert polymermateriale eller ekspandert lettmetall.

4. Oljelense som angitt i patentkrav 1,karakterisert vedat plateelementene hovedsakelig består av stivt, ekspandert polymermateriale valgt blant, pvc, polyetylen og polyuretan.

5. Oljelense som angitt i patentkrav 1,karakterisert vedat minst ett hengsel (3) er av fleksibelt materiale forsynt med to par flenser (6, 7) innrettet til å holde hver sin sidekant av to tilgrensende plateelementer (2).

6. Oljelense som angitt i patentkrav 5,karakterisert vedat hengslenes (3) fleksibilitet tillater en vinkelendring mellom de to tilgrensende plateelementer (2) fra 0 grader til 90 grader, mer foretrukket fra 0 grader til 135 grader, mest foretrukket fra 0 grader til 180 grader.

7. Oljelense som angitt i patentkrav 5,karakterisert vedat de to par flenser (6, 7) møtes i et mellomliggende område (5) og ender i et ringformet område (8) som er innvendig forsterket med en hylse (9) av et rigid materiale, så som aluminium, innrettet for samvirke med vinkelbegrensningsanordningen (4).

8. Oljelense som angitt i ett av patentkravene 5-7,karakterisert vedat det fleksible materiale er valgt blant oljebestandig nitrilgummi, en blanding av pvc og nitril samt neopren.

9. Oljelense som angitt i patentkrav 1,karakterisert vedat minst ett hengsel (13) er dannet av to hovedsakelig hylseformede legemer (18,19) med ulik diameter, ett utenpå det andre, begge forsynt med utragende flenser (16,17) innrettet til å festes langs hver sin sidekant av tilgrensende plateelementer (2).

10. Oljelense som angitt i patentkrav 9,karakterisert vedat hengslene (13) dessuten er forsynt med en brakett (14) egnet til å samvirke med vinkelbegrensningsanordningen (4).