NO335221B1 - Arrangement og fremgangsmåte for oppsamling av olje - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et arrangement og en fremgangsmåte for oppsamling av olje fra vann i åpent vann og/eller under vinterforhold, hvor et fartøys (1) skrog (2) og et oljeoppsamlings-utstyr (4) benyttes som oljeoppsamler. Ifølge oppfinnelsen er oljeoppsamlingsutstyret (4) festet til fartøyets (1) skrog (2) og er forsynt med en hjelpeanordning (7) som omfatter i det minste to hjelpeinnretninger (10a,b), som er innbyrdes forbundet slik at de er bevegelige i forhold til hverandre. Hjelpeinnretningene (10a,b) kan benyttes på forskjellige måter under forskjellige forhold.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et arrangement for oppsamling av olje fra vann i åpen sjø og/eller under vinterforhold ifølge innledningen av krav 1, og til en fremgangsmåte for anvendelse av arrangementet ifølge krav 13.

Det er allerede kjent løsninger ved hjelp av hvilke olje samles mekanisk fra sjøens overflate. Mekanisk oljeoppsamling er også den oljesølforhindrende metode som anbefales av "Baltic Marine Environment Protection Commission" i det baltiske havområdet. Som oljeoppsamler kan for eksempel fungere en oppsamler som flyter uavhengig, slik det er blitt beskrevet i patentpublikasjonen Fl 7302 9. I denne publikasjon oppsamles olje fra vann og is inne i en anordning gjennom hull i denne.

En separat oljeoppsamlingsinnretning for befestigelse til fartøyet og oppsamling av olje ved hjelp av bust fra en vannstrømkanal anordnet i et fartøy er vist i patentpublikasjonen Fl 85528.

Den tidligere teknikk har betydelige ulemper. Sannsynligvis er den alvorligste ulempe at de er vanskelige å tilpasse til oljeoppsamling i sterk vind og grov sjø. Dertil er oljeoppsamling med de kjente løsninger langsom. Derfor er vindhastigheter på 10-15 m/s og signifikant bølgehøyde på 1,5 m benyttet som grenseverdier for miljøforholdene. Når disse grenseverdier overskrides, avbrytes oppsamlingen, eller dens effektivitet blir betydelig lavere, og risikoen vil øke for at oljeoppsamlingsutstyret blir skadet. Videre blir vanligvis lenser benyttet for oppsamling av olje og føring av denne til oppsamlingsanordningen, og da lensene lett skades er oppsamlingshastigheten begrenset til maksimalt 1,5 knop. En hastighet høyere enn dette gjør også at oljen lett unnslipper under lensen.

Videre er det fra publikasjonen DE 2843952 Al kjent en løs-ning hvor fartøyets skrog brukes som en oljeoppsamler. Far-tøyets skrog er sterkere og høyere enn lensekonstruksjonen av duk eller gummi som benyttes i tidligere kjente kon-struksjoner. Styrken av konstruksjonen muliggjør økning av oppsamlingshastigheten og gjør oljeoppsamling mulig i værforhold og isforhold som er betydelig verre enn tidligere. Høyden av fartøyets bredside som benyttes som oljeoppsamler hindrer også olje i å unnslippe under fartøyets bredside eller under en anordning forbundet med denne, slik at det blir mulig også å benytte en høyere oppsamlingshastighet. Den viste kjente løsning er imidlertid ganske teoretisk, og det har ikke vært vurdert å samle olje under andre forhold som i åpent vann eller under vinterforhold hvor det fore-kommer isblokker i vannet.

US 5824231 beskriver et oppsamlingsarrangement som angitt i innledningen av krav 1.

Det er et formål med oppfinnelsen å eliminere ulempene som hefter ved den tidligere teknikk og å tilveiebringe en ny løsning som er egnet for mer effektiv oljeoppsamling og for forskjellige værforhold.

Formålet med oppfinnelsen kan oppnås med et oljeoppsamlingsarrangement som nærmere definert i patentkrav 1 og i kravene 2-11 på en mer detaljert måte, og med en oljeopp-samlingsmetode som definert i patentkrav 12 og i kravene 13-17.

Oppfinnelsen er basert på den idé at når fartøyet beveger seg i en retning som fritt kan velges i en viss vinkel i forhold til retningen av fartøyets baug, vil fartøyets bredside for sin del virke som en oljeoppsamler. Videre blir et oljeoppsamlingsutstyr festet til fartøyets skrog, inklusivt en oljeoppsamlingsinnretning for separasjon av olje fra vann, og en hjelpeanordning for å føre oljen som skal separeres til oljeoppsamlingsinnretningen. Den i og for seg kjente oljeoppsamlingsinnretning kan for eksempel omfatte en børsterenser. For å intensivere oljeoppsamlingen omfatter hjelpeanordningen i det minste to hjelpeinnret ninger, som er sammenkoblet slik at de er bevegelige i forhold til hverandre. Således kan det velges hvilken hjelpeinnretning som skal benyttes i hvert enkelt tilfelle og i hvilken retning, slik at når fartøyet styres fordelaktig i en passende fremdriftsvinkel, kan olje oppsamles optimalt fra et område som er så bredt som mulig under forskjellige forhold.

Under oppsamlingen kan hjelpeanordningen være anbrakt hovedsakelig utenfor fartøyets skrog. Under bestemte beting-elser kan den alternativt være delvis eller helt inne i fartøyets skrog og/eller på fartøyets dekk. Hjelpeanordningen kan være festet til fartøyets skrog og utgjøre en del av dette, eller den kan være installert separat. 01je-oppsamling kan også intensiveres slik at hjelpeanordningen er plassert på den bakre ende av fartøyets skrog, og i dette tilfellet oppnås størst mulig oppsamlingsbredde.

I praksis kan hjelpeinnretningene innbefattet i hjelpeanordningen være funksjonelt forbundet slik at de danner en jevn vegg, luke eller lignende. Denne type løsning er godt tilpasset forhold i åpent vann.

Hjelpeinnretningene innlemmet i hjelpeanordningen omfatter med fordel to vegger, luker eller lignende av forskjellig størrelse. I dette tilfellet er den minste av hjelpeinnretningene fortrinnsvis anordnet inne i den største slik at den kan svinges separat inn i fartøyets skrog for vinterbruk. Hjelpeinnretningene kan med fordel være innrettet til å dreie seg i forhold til den samme akseltapp.

For vinterbruk kan oljeoppsamlingsutstyret videre med fordel være forsynt med en anordning for separasjon av olje fra is før den mates til oljeoppsamlingsinnretningen. I praksis kan oljeseparasjonsanordningen omfatte et skråplan hvis hellende bunn er anordnet under den minste hjelpeinnretningen.

Dreievinkelen for hjelpeinnretningen kan justeres på en passende måte, for eksempel mekanisk, hydraulisk, pneuma-tisk, elektrisk eller elektromekanisk, og selve fartøyet styres med fordel i en viss fremdriftsvinkel i forhold til sin bevegelsesretning. Styreprosessen kan om nødvendig være automatisert ved å ta hensyn til skipets bevegelsesretning, vindkraften, bølgehøyden og lignende kriterier, slik at oljeoppsamlingen kan utføres på en optimal måte i henhold til foretatte beregninger.

Fartøyets bredside fungerer med fordel som en oljeoppsamler som har en form som er så rett som mulig, eventuelt svakt konkav. For eksempel kan isbrytere og passasjerskip benyttes som oljeoppsamlingsfartøyet. Den såkalte skrådde isbryter er antatt å være den mest egnede, og den er spesielt konstruert for å kunne styres effektivt sideveis selv ved store fremdriftsvinkler i forhold til sin bevegelsesretning. For dette formål er fartøyet med fordel asymmetrisk i forhold til sin lengderetning og dertil forsynt med styren-de fremdriftsanordninger plassert både akterut og forut, og ved hjelp av disse kan fartøyet om nødvendig styres både

forover og bakover.

Et andre aspekt ved oppfinnelsen vedrører fremgangsmåten for anvendelse av det foreliggende arrangement. Ifølge oppfinnelsen benyttes fartøyets skrog for oppsamling av olje og bryter is, og er forsynt med et oljeoppsamlingsutstyr, som i tillegg til en i og for seg oljeoppsamlingsinnretning, også innbefatter i det minste to hjelpeinnretninger ved hvis hjelp oljen føres til oljeoppsamlingsinnretningen. Hjelpeinnretningene kan om nødvendig være uavhengig juster-bare. I dette tilfellet kan det dannes en funksjonelt en-hetlig vegg eller luke på fartøyets bredside, som dreies i en viss vinkel utad i forhold til fartøyets side, for der-ved å tilveiebringe en mer effektiv oljeoppsamling i åpent farvann. Under vanskelige vinterforhold hvor det kan være is i vannet, kan på den annen side den minste av hjelpeinnretningene benyttes. Dersom denne hjelpeinnretning i til legg dreies inn i skroget, kan oljen eller det oljetilsølte vann bli samlet i fartøyet uten å eksponere luken eller den tilsvarende hjelpeinnretning for påkjenninger bevirket av isen.

For å intensivere oljeoppsamlingen blir fartøyet fortrinnsvis styrt slik at dets senterlinje, avhengig av fremdriftshastigheten, danner den mest foretrukne fremdriftsvinkel i forhold til fartøyets bevegelsesretning fra et oljeoppsam-lingssynspunkt. Når fokus er på oljeoppsamlingsbredden, er det naturligvis fordelaktig at hjelpeinnretningene for oppsamling av olje er plassert lengst mulig bak på fartøyet på dettes bredside.

I åpent vann velges fremdriftsvinkelen (E;F) fortrinnsvis i området 20°-70°, idet vinkelen som hjelpeinnretningen (10a) danner med fartøyets bredside (3) er i det minste 20°-70° og maksimalt 40°-140°. Tilsvarende blir under vinterforhold fremdriftsvinkelen (E;F) fortrinnsvis valgt i området 0°-30°, idet en hjelpeinnretning (10a) ikke åpnes og den andre hjelpeinnretning (10b) åpnes fullstendig.

I tilfellet de to hjelpeinnretninger omfatter to innbyrdes forbundne hjelpeinnretninger av forskjellig størrelse, blir under vinterforhold den minste med fordel dreiet inn i skroget.

Separasjonen av olje fra is kan skje ved for eksempel en kjent anordning festet utenbords, som for eksempel anordningen i henhold til Fl 106969, som presser isen under vann og separerer oljen fra isen og fører det oljeblandede vann til en oppsamler på utsiden eller innsiden av skroget, i hvilken oljen separeres fra vannet ved hjelp av i og for seg kjente teknikker.

Betydelige fordeler kan oppnås med oppfinnelsen. Med foreliggende oppfinnelse kan således oppsamlingshastigheten økes betydelig, noe som muliggjør oppsamling av olje fra et større område per tidsenhet. Det er mulig å utføre oljeoppsamling i åpent vann under værforhold som er betydelig verre enn tidligere, men det kan også gjøres under vinterlige isforhold.

Oppfinnelsen er beskrevet nedenfor kun som et eksempel under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: figur 1 viser et sideriss av et fartøy egnet for oljeoppsamling ifølge oppfinnelsen,

figur 2 viser et snitt langs linjen G-G av fartøyet på figur 1,

figur 3 viser fartøyets bevegelse med en viss fremdriftsvinkel i forhold til dets bevegelsesretning,

figur 4 viser en skjematisk illustrasjon av fartøyet sett ovenifra med hjelpeinnretningene svinget åpen,

figur 5 viser fra siden en hjelpeanordning anbrakt på far-tøyet,

figur 6 viser en anordning ifølge figur 5 sett ovenifra,

figur 7 viser fra siden en alternativ hjelpeanordning anbrakt på fartøyet,

figur 8 viser hjelpeanordningen på figur 7 sett ovenifra og i forskjellige bruksstillinger.

Et oljeoppsamlingsarrangement omfatter et fartøy 1 som er forsynt med et oljeoppsamlingsutstyr 4. Utstyret innbefatter en i og for seg kjent oljeoppsamlingsinnretning, for eksempel et oppsamlingsbelte som benytter bust, som separerer oljen fra vannoverflaten og fører den til oljeoppsam-lingstanker plassert inne i fartøyet (ikke vist i større detalj på figurene). På figur 1 er fartøyets skrog som hel- het betegnet med henvisningstall 2 og vannoverflaten med pilene G. Fremdriftsinnretningene som styrer fartøyet er merket med henvisningstall 9. Med disse kan fartøyet styres i forskjellige bevegelsesretninger.

På figur 2 er det vist den med fordel ganske rette bredside 3 av skipet, som benyttes for å oppnå best mulig oljeopp-samlingsresultat. I tillegg til utstyret 4 er det med pilen A på figuren markert skipets normale bevegelsesretning og med pilen B markert skipets bevegelsesretning i eksepsjo-nelle tilfeller, for eksempel når det bryter is. For å mu-liggjøre oljeoppsamling så effektivt som mulig styres far-tøyet i retningen C, dvs. med et avvik lik en vinkel E i forhold til den normale styreretning. På tilsvarende måte styres fartøyet i retningen D dersom forholdene krever det, dvs. at det foreligger en deviasjonsvinkel F i forhold til den fremherskende bevegelsesretning. I denne forbindelse kalles vinklene E og F for fartøyets fremdriftsvinkler. Figur 3 viser at fartøyet beveger seg diagonalt sideveis med fremdriftsvinkelen E i retningen C, idet formålet er å favne et oljeoppsamlingsareal L som er så bredt som mulig for å oppsamle olje optimalt ved å utnytte fartøyets bredside 3 og i så stor grad som mulig også ta hensyn til for eksempel vindkrefter, bølgehøyde, etc. 01jeoppsamlingsarea-let kan utvides dersom oljeoppsamlingsutstyret 4 er plassert ved den aktre del av fartøyet. Figur 4 viser et oljeoppsamlingsutstyr 4 som omfatter en hjelpeanordning 7 og en oljeoppsamlingsinnretning, som enten er plassert inn i fartøyet eller på dekket 5 av dette. Hjelpeanordningen 7 er dreibart understøttet på fartøyets bredside 3 ved et festepunkt 8. Hjelpeanordningen 7 kan om nødvendig alternativt understøttes også ved den andre ende og for eksempel i en løsning hvor den benyttes når fartøyet beveger seg diagonalt akterover, dvs. i retningen betegnet med D på figur 2. Dertil er det mulig å benytte en hjelpe anordning 7 som er laget av to atskilte deler hvor hver del er festet til motstående sider av en åpning i skroget. Figur 5 viser fra siden hjelpeanordningen forbundet med fartøyet, som omfatter en større luke eller lignende 10a og en mindre luke eller lignende 10b. Fartøyet er videre forsynt med en anordning 11 for å separere olje fra is før den føres til oljeoppsamlingsinnretningen. På figur 6 er løs-ningen vist sett ovenifra. Anordningen 11 kan aller enklest være et skråplan hvor dens nedre flate lia forhindrer is fra å trenge inn gjennom lukene 10a og 10b. I tilfellet på figur 6, som typisk gjelder vindforhold, er den største luken 10a helt lukket og den minste luken 10b dreiet inn i fartøyets skrog. Figur 7 viser en modifisert versjon av oppfinnelsen, som også innbefatter en todelt hjelpeinnretning 10a, 10b og som også kan benyttes for oppsamling av olje både om sommeren og om vinteren. Om sommeren åpnes begge delene 10a og 10b med fordel samtidig. Om vinteren blir med fordel kun én av hjelpeinnretningene, nemlig den minste 10b, benyttet for olj eoppsamling. Figur 8 viser løsningen på figur 7 sett ovenifra med forskjellige bruksstillinger av hjelpeinnretningene. Med andre ord, for oppsamling av olje kan, avhengig av forholdene, begge hjelpeinnretningene 10a og 10b være åpen, og spesielt under vinterforhold kan den største hjelpeinnretningen 10a være fullstendig lukket og den mindre hjelpeinnretningen 10b være dreiet inn i fartøyets skrog 2.

Innenfor oppfinnelsens ramme er det mulig med løsninger som atskiller seg fra de som er beskrevet ovenfor. Det kan fo-religge flere foreskjellige hjelpeinnretninger, dvs. luker eller lignende, som kan være dreibart understøttet på forskjellige måter i fartøyets skrog og/eller i hverandre. Ovenfor er oppfinnelsen anvendt hovedsakelig på en isbryter eller slepebåt, men det er intet som forhindrer bruk av samme type løsning på vanlige fartøyer, for eksempel han-delsskip eller passasjerskip. Derfor kan det som hjelpe-anordninger benyttes atskilte bestanddeler, som til like kan frigjøres enten fra fartøyets skrog eller festes og frigjøres for eksempel fra om bord på fartøyet. Hjelpe-anordningens dimensjoner kan naturligvis variere i stor grad. Også materialet av hjelpeanordningen kan være ethvert materiale som passer for formålet, for eksempel som forskjellige typer metaller, plaster eller kombinasjoner av disse. Således er oppfinnelsen ikke begrenset til de viste utførelseseksempler, men flere modifikasjoner av oppfinnelsen er mulige innenfor rammen av de vedføyde patentkrav.

Claims (17)

1. Arrangement for oppsamling av olje fra vann i åpent vann og/eller under vinterforhold, hvilket arrangement omfatter : - et fartøy (1) og - et oljeoppsamlingsutstyr (4) som består av en oljeoppsamlingsinnretning (6) for separasjon av olje fra vann og en hjelpeanordning (7) for å føre oljen som skal separeres til en oljeoppsamlingsinnretning (6), og hvor fartøyets skrog (2) utnyttes til å oppsamle olje,karakterisert vedat oljeoppsamlingsutstyret (4) er festet til fartøyets (1) skrog (2), og at hjelpeanordningen (7) omfatter i det minste to hjelpeinnretninger (10a, 10b) som er forbundet med hverandre slik at de er bevegelige i forhold til hverandre, og som i sin luk-kede stilling utgjør en del av fartøyets (1) skrog (2).

2. Arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat oljeoppsamlingsutstyret (4) er festet til fartøyets (1) bredside (3), om nødvendig på en frigjørbar måte.

3. Arrangement ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat oljeoppsamlingsutstyret (4) er plassert helt eller delvis inne i fartøyets (1) skrog (2) eller på fartøyets (1) dekk (5).

4. Arrangement ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert vedat under oljeoppsamlingen er hjelpeanordningen (7) plassert hovedsakelig utenfor fartøyets (1) skrog (2).

5. Arrangement ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat hjelpeanordningen (7) er frigjørbart festet til fartøyets (1) skrog (2).

6. Arrangement ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert vedat hjelpeanordningen (7) er dreibart understøttet (8) på skroget (2) og plassert ved den bakre ende av fartøyets skrog (2).

7. Arrangement ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert vedat hjelpeinnretningene (10a,b) innbefattet i hjelpeanordningen (7) er funksjonelt forbundet slik at de danner en ensartet vegg, luke eller lignende.

8. Arrangement ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert vedat hjelpeinnretningene som inngår i hjelpeanordningen (7) omfatter to vegger, luker eller lignende av forskjellig størrelse, og at den mindre av hjelpeinnretningene (10b) fortrinnsvis er anordnet i den større (10a) av disse og er separat dreibar inn i fartøyets skrog (2) for vinterbruk.

9. Arrangement ifølge krav 8, karakterisert vedat for vinterbruk er oljeoppsamlingutstyret (4) forsynt med en anordning (11) for å separere olje fra is før mating av oljen til oljeoppsamlingsinnretningen (6), og at en skrå bunn (11b) av olje-oppsamlingsanordningen er anordnet under den minste hjelpeinnretningen (10b).

10. Arrangement ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert vedat fartøyet (1) kan styres i en viss fremdriftsvinkel (E,F) i forhold til sin bevegelsesretning på i og for seg kjent måte, og at dreievinkelen av hjelpeanordningen (7) er justerbar i henhold til fartøyets bevegelsesretning (A,B,C,D).

11. Arrangement ifølge krav 10,karakterisert vedat fartøyets (1) skrog på i og for seg kjent måte kan være asymmetrisk i forhold til dets lengderetning, og at bredsiden (3) som fungerer som fartøyets (1) oljeoppsamler fortrinnsvis er så rett som mulig, eller til like har svakt konkav form.

12. Fremgangsmåte for oppsamling av olje fra vann i åpent vann og/eller under vinterforhold ved bruk av arrangementet ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11,karakterisert vedat fartøyets (1) skrog (2) benyttes for oppsamling av olje og bryting av is og er forsynt med et oljeoppsamlingsutstyr (4) som innbefatter en i og for seg kjent oljeoppsamlingsinnretning (6) og i det minste to hjelpeinnretninger (10a,b) ved hjelp av hvilke oljen som skal separeres føres til oljeoppsamlingsinnretningen (6), at oppsamling av olje utføres slik at ved oppsamling av olje fra åpent vann blir nevnte i det minste to hjelpeinnretninger (10a,b) dreiet i en viss første vinkel utad i forhold til fartøyets bredside (3), og at for oppsamling av olje under vinterforhold fra mellom brutt is i vannet blir kun en av nevnte hjelpeinnretninger 10b dreiet i en viss andre vinkel, fortrinnsvis innad, i forhold til fartøyets bredside (3).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisert vedat fartøyet styres slik at dets senterlinje, avhengig av fremdriftshastigheten, danner den mest fordelaktige fremdriftsvinkel (E;F) i forhold til fartøyets bevegelsesretning (C;D) fra et oljeopp-samlingssynspunkt.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat i åpent vann velges fremdriftsvinkelen (E;F) fortrinnsvis innenfor området 20°-70°, mens vinkelen som hjelpeinnretningen (10a) danner i forhold til fartøyets bredside (3) er i det minste 20°-70° og maksimalt 40°-140°.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13,karakterisert vedat under vinterforhold velges fremdriftsvinkelen (E;F) fortrinnsvis i området 0°-30°, mens den ene hjelpeinnretning 10a ikke åpnes og den andre hjelpeinnretning (10a) ikke åpnes og den andre hjelpeinnretning (10b) åpnes helt.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat når nevnte i det minste to hjelpeinnretninger (10a,b) omfatter to innbyrdes forbundne hjelpeinnretninger av forskjellig størrelse, blir den minste hjelpeinnretning (10b) under vinterforhold dreiet inn i skroget.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16,karakterisert vedat under vinterforhold utføres separasjon av is før føring av olje og vann til oppsamlingsinnretningen (6).