NO335611B1 - Anordning og fremgangsmåte ved oppsamling av en masse i et vannlegeme - Google Patents

Abstract

Det beskrives en anordning (1) for oppsamling av en masse ved overflaten (21) av et vannlegeme (2), hvor anordningen (1) omfatter: et oppsamlingslegeme (11); og en oppbevaringsanordning (12) innrettet til å kunne holde på oppsamlingslegemet (11), og hvor oppbevaringsanordningen (12) er regulerbar mellom en låst posisjon og en åpen posisjon, hvor oppsamlingslegemet (11) i den åpne posisjon i det minste delvis frigjøres fra oppbevaringsanordningen (12), kjennetegnet ved at: - oppbevaringsanordningen (12) er forsynt med forankringsmidler (123) innrettet til å kunne forankre oppbevaringsanordningen (12) i vannlegemet (2); og - at oppsamlingslegemet (11) er forsynt med et første oppdriftslegeme (112) innrettet til å kunne bringe oppsamlingslegemet (11) til en overflateposisjon i vannlegemet (2) når oppbevaringsanordningen (12) reguleres til sin åpne posisjon. Det beskrives også en fremgangsmåte for oppsamling av en masse ved overflaten (21) av et vannlegeme (2), hvor fremgangsmåte benytter anordningen (1). Det beskrives videre også en anvendelse av en container (12) for å lagre lenser (11) på en havbunn (22).

Description

ANORDNING OG FREMGANGSMÅTE VED OPPSAMLING AV EN MASSE I ET VANNLEGEME

Oppfinnelsen vedrører en anordning for oppsamling av en masse i et vannlegeme. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en anordning som omfatter en oppbevaringsanordning forankret i vannlegemet og hvor oppbevaringsanordningen er innrettet til å kunne frigjøre et oppsamlingslegeme som ved hjelp av et oppdriftslegeme flyter opp til vannlegemets overflate for oppsamling av nevnte masse. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for oppsamling av en masse i et vannlegeme.

I det følgende vil massen bli eksemplifisert med en hydrokarbon holdig væske, slik som for eksempel råolje, og oppsamlingslegemet vil bli eksemplifisert med en oljelense, selv om anordningen i henhold til den herværende oppfinnelsen ikke begrenses til oppsamling av oljesøl, men også gjelder for vilkårlige masser innrettet til å kunne flyte ved overflaten av et vannlegeme. Oppfinnelsen vil for eksempel kunne anvendes en ved et kystnært fabrikkanlegg eller liknende hvor det er fare for miljøskadelige utslipp.

Det er kjent at leting etter og utvinning av olje er forbundet med en risiko for mil-jøskadelige utslipp. De resterende oljeforekomster blir stadig mer utilgjengelige. Det letes etter og utvinnes olje i mer fjerntliggende områder, ofte under vanskelige klima-tiske forhold, og stadig mer krevende teknologiske løsninger tas i bruk i søk og utvinning. Risikoen for miljøskadelige utslipp øker.

Olje som lekker ut i et vannlegeme, for eksempel fra en brønn, fra en plattform eller en installasjon eller fra en rørledning, vit ikke løses opp i vannlegemet, men flyte opp til vannlegemets overflate og, i det minste innledningsvis, holdes sammen i et flak. Det er derfor vanlig å bruke lenser for å samle opp oljesøl. Ulempen er at Eenser oftest lagres på land, gjerne borte fra boreområdene, slik at det kan ta lang tid å bringe len-sene ut til det aktuelle utsi i ppsom rådet. Et oljeflak vil således ofte ha spredt seg over store områder før oppsamlingen kan komme i gang. Oljeflaket kan for eksempel ha nådd land og skadet sjødyr og fugler. Transport av lenser er tidkrevende kostbart og er i tillegg underlagt væreforbehoid.

Fra patentskrift US 5051029 A er det kjent en anordning for oppsamling av en masse ved overflaten av et vannlegeme. Anordningen omfatter et oppsamhngslegeme og en oppbeva ring sa nord n ing innrettet tit å kunne holde på oppsamlingslegemet.

Patentskrift US 3664504 A beskriver en anordning og fremgangsmåte for distribusjon av en oljelense ved hjelp av en hev-og senkbar beholder.

Patentskrift JP 52150233 U angir en oljelense plassert på en havbunn i en langsgående beholder, og som kan stige opp til overflaten ved å tilføre luft.

Fra patentskrift J 2011094362 A er det kjent en fjernbetjent oljelense som kan heves og senkes ved hjelp av trykkluft.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en anordning for oppsamling av en masse ved overflaten av et vannlegeme, hvor anordningen omfatter: et oppsamlingslegeme; og en oppbevaringsanordning innrettet til å kunne holde på oppsamlingslegemet, og hvor oppbevaringsanordningen er regulerbar mellom en låst posisjon og en åpen posisjon, hvor oppsamlingslegemet i den åpne posisjon i det minste delvis frigjøres fra oppbevaringsanordningen, kjennetegnet ved at: - oppbevaringsanordningen er forsynt med forankringsmidler innrettet til å kunne forankre oppbevaringsanordningen i vannlegemet; og - at oppsamlingslegemet er forsynt med et første oppdriftslegeme innrettet til å kunne bringe oppsamlingslegemet til en overflate posisjon i vannlegemet når oppbevaringsanordningen reguleres til sin åpne posisjon.

Det første oppdriftslegemet kan for eksempel være en blåse eller liknende tilpasset til bruk nedsenket i et vannlegeme festet til oppsamlingsanordnlngen, eller oppdriftslegemet kan være en Integrert del av oppsamlingsanordningen. I en utførelse kan oppsamlingslegemet være koblet tit en trykkluftbeholder som fyller oppsamlingslegemet i det minste delvis med luft i vannlegemet.

I én utførelsesform kan oppbevaringsanordningen være anbragt på en havbunn. Det kan for eksempel være på havbunnen omkring en boreplattform eller et produksjons- fartøy så som en såkalt FPSO-enhet (Floating production, storage and offloading unit). Ved et oljeutslipp vil dette ha den virkning at ett eller flere oppsamlingslegemer, som for eksempel kan være én elle flere oljelenser, raskt tilveiebringes ved utslippsstedet ved å åpne oppbevaringsanordningen. Oppbevaringsanordningen kan forankres ved å festes til et tungt legeme av for så vidt kjent type, eller oppbevaringsanordningen kan fungere som sitt eget forankringsmiddel i kraft av sin tyngde og geometriske utfor-ming.

I en alternativ utførelsesform kan oppbevaringsanordningen være festet til et langstrakt legeme, som for eksempel kan være en trosse, en kjetting eller liknende, som videre er forankret til en havbunn på for så vidt kjent vis. Dette vil være hensiktsmes-sig ved store havdyp, for eksempel, men ikke begrenset til over 300 m, da oppbevaringsanordningen vit kunne flyte i vannlegemet nærmere overflaten slik at tiden det tar for oppsamlingslegemet å stige opp fra oppbevaringsanordningen til vannlegemets overflate reduseres.

I en foretrukket utførelsesform omfatter anordningen ytterligere en styringsanordning innrettet til å kunne regulere oppbevaringsanordningen fra den låste til den åpne posisjon.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform kan styringsanordningen være fjernstyrt. Dette vil ha den virkning at oppbeva ri ngsa nord n ing ens styringsanordning kan aktive-res og reguleres fra for eksempel en plattform eller et fartøy, slik at frigjøringen av oppsamlingslegemet kan skje umiddelbart etter et uønsket utslipp. Styringsanordningen kan fortrinnsvis være i trådløs kommunikasjon med oppvanngsanordningen, som for eksempel kan holdes i sin låste posisjon ved hjelp av en elektromagnetisk låseinn-retntng som er innrettet til å kunne åpnes ved hjelp av styringsanordningen.

I én utførelsesform kan oppbevaringsanordningen omfatte et tokk forsynt med et andre oppdriftslegeme. Dette vil ha den fordel at lokket kan løftes av oppdriftslegemets oppdrift slik at det ikke trengs ytterligere kraftforsyning for å løfte lokket etter at oppbevaringsanordningen er regulert til sin åpne posisjon.

I én utførelsesform kan oppbevaringsanordningen være en container. Dette vil blant annet ha den fordel at oppsamlingslegemet vil kunne transporteres og løftes med ek-sisterende, standardisert infrastruktur. Containeren kan fortrinnsvis fylles med vann når den anbringes i et vannlegeme. Dette kan for eksempel gjøres ved å utforme containerens bunnparti med én eller flere sluser innrettet til å slippe inn vann, mens containerens lokk kan utformes med rister, ventilanordninger eller liknende innrettet til å slippe ut luft. Videre vil containerens bu nn part i fortrinnsvis være forsynt med et tungt legeme, for eksempel av betong, som sammen med vannet i containeren kan fungere som badast og foranknngsmiddel.

I en foretrukket utførelsesform kan oppsamlingslegemet være forsynt med et ventilarrangement som automatisk fyller legemet med luft når dette kommer i kontakt med luft ved vannlegemets overflate. Ventilarrangementet kan være av for så vidt kjent type. Dette vil blant annet ha den fordel at oppsamlingslegemet vil kunne ta mindre plass i eller på oppbevaringsanordningen når denne holdes låst.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform kan oppsamlingslegemet være festet til oppbevaringsanordningen med ett eller flere langstrakte legemer, som for eksempel kan være trosser, kjettinger, liner eller liknende. Pa denne måten vil oppsamlingslegemet fremdeles kunne være forankret til oppbevaringsanordningen slik at oppsamlingslegemet holder seg i det vesentlige i ro i vannlegemet når det er i bruk ved vannlegemets overflate slik at det ikke driver bort med vind eller havstrømmer.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for oppsamling av en masse ved overflaten av et vannlegeme, hvor fremgangsmåten benytter en anordning omfattende et oppsamlingslegeme og en oppbevaringsanordning innrettet til å kunne holde på oppsamlingslegemet, hvor oppbevaringsanordningen er regulerbar mellom en låst posisjon og en åpen posisjon, og hvor oppsamlingslegemet i den åpne posisjon i det minste delvis frigjøres fra oppbevaringsanordningen, hvor fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den omfatter følgende trinn:

- å forankre anordningen i vannlegemet ved hjelp av forankringsmidler; og

- å forsyne oppsamlingslegemet med et første oppdriftslegeme innrettet til å kunne bringe oppsamlingslegemet til en overflateposisjon i vannlegemet når oppbevaringsanordningen reguleres til sin åpne posisjon.

Fremgangsmåten kan ytterligere omfatte trinnene:

- å forankre én eller flere oppbevaringsanordninger i et vannlegeme i et forhåndsdefi-nert arrangement; - å i det minste delvis frigjøre ett eller flere oppsamlingslegemer ved å regulere én eller flere oppbevaringsanordninger til sin åpne posisjon.

Én eller flere anordninger i henhold til oppfinnelsen kan for eksempel forankres på havbunnen innenfor sikkerhetssonen til en boreplattform, en FSPO-enhet elter liknende.

I én utførelsesform kan fremgangsmåten ytterligere omfatte å sammenkoble ett eller flere oppsamlingslegemer ved vannlegemets overflate. Dette kan utføres ved å sammenkoble endepartier av oppsamlingslegemene (eller oppsamlingslegemet). Oppsamlingslegemene vil således kunne sammenkobles til for eksempel å sperre av et område omkring en boreplattform. Alternativt kan ett eller flere oppsamlingslegemer brukes for å sperre av et parti av en fjord, en bukt eller en vik eller et rundt fiskeoppdrettsan-legg eller liknende for å beskytte spesielt sårbare og utsatte områder.

De beskrives også en anvendelse av en container for å lagre lenser på en havbunn.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en ikke-begrensende foretrukket utførel-sesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv en anordning i henhold til oppfinnelsen; Fig. 2 viser sett ovenfra og i større målestokk enn i figur 1 en anordning i henhold oppfinnelsen; Fig. 3 viser sett fra en langside og i samme målestokk som i figur 2 en anordning i henhold til oppfinnelsen; Fig. 4 viser sett fra en ende og i samme målestokk som i figur 3 en anordning i henhold til oppfinnelsen; Fig. 5 viser sett fra siden og i liten målestokk flere anordninger i henhold til oppfinnelsen anbragt på en havbunn omkring en oljeplattform; Fig.6 viser sett ovenfra og i liten målestokk flere oppsamlingslegemer i henhold til oppfinnelsen koblet sammen omkring en oljeplattform; Fig. 7 viser sett i perspektiv og i samme målestokk som i figur 1 en anordning i henhold til oppfinnelsen hvor et oppsamlingslegeme flyter opp mot overflaten av vannlegemet ved hjelp av et første oppdriftslegeme; og Fig. 8 viser en alternativ utførelsesform av en anordning i henhold til oppfinnelsen hvor anordningen er festet i et langstrakt legeme forankret på en havbunn.

I det følgende angir henvisningstallet 1 en anordning i henhold til oppfinnelsen. Anordningen 1 omfatter et oppsamlingslegeme 11 som på figurene er vist som en oljelense. Videre omfatter anordningen 1 en oppbevaringsanordning 12 som på figurene 1, 2, 3, 4, 5 og 7 er vist som en container. Containeren 12 er utformet med tilstrekke-lig tyngde, fortrinnsvis med et ikke vist betonglegeme i containerens 12 bu nn parti, slik at den fungerer som sitt eget forankringsmiddel 123. Oppsamlingslegemet 11 er i figur 1 vist festet til oppbevaringsanordningen 12 med et langstrakt legeme 111, slik at oppsamlingslegemet 11 er forankret ved hjelp av oppbevaringsanordningen 12 også etter at oppsamlingslegemet 11 er i bruk ved en overflate 21 av et vannlegeme 2. Det langstrakte legemet 111 kan for eksempel være en trosse, en kjetting, en line eller liknende.

Containeren 12 er tilordnet et sett veltebøyler 124 utslag bart festet til hver langside av containeren 12 slik som vist I figur 2. Under transport og oppbevaring av anordningen 1 vil veltebøylene 124 være innfelt og festet ved hjelp av en låsebolt 127c gjennomgående i festebraketter 127a, 127b, henholdsvis på containerens 12 langside og på veltebøylene 124, se figurene 2 og 3. Veltebøylenes 124 mulige utslag fra innfelt posisjon er indikert i figur 2. Før utplassering av anordningen 1 på en havbunn 22 fjernes festeboltene 127c og veltebøylene 124 felles ut, slik at disse fungerer som en stabiliserende støtte for containeren 12.

Containeren 12 er forsynt med et lokk 13. Lokket 13 holdes i låst posisjon ved hjelp av en ikke vist låseanordnlng som typisk vil være av elektromagnetisk, for så vidt

kjent, type. Ved hjelp av en ikke vist fjernstyrt styringsanordning kan låseanordningen åpnes og lokket 13 frigjøres. Et oppdriftslegeme 131 i lokket (andre oppdriftslegeme) gjør at lokket 13 løftes automatisk ved frigjøring slik som indikert i figur 4. Ved åpning av lokket 13 vil et første oppdriftslegeme 112 trekke oppsamlingslegemet 11 fra oppbevaringsanordningen 12, gjennom vannlegemet 2 og opp mot overflaten 21, slik som indikert vist i figur 7, hvor oppdriftslegemet 112 er vist som en blåse. Oppsamlingslegemet 11 vil fortrinnsvis automatisk blåses opp ved havoverflaten 21 ved hjelp av et ikke vist ventilarrangement av for så vidt kjent type.

Figur 5 viser et eksempel på bruk av anordninger 1i henhold til oppfinnelsen, hvor anordningene 1 er plassert omkring en boreplattform 3. Ved et uønsket oljeutslipp kan én eller flere av oppbevaringsanordnlngene 12 fjernstyrt åpnes slik at oppsamlingslegemer 11, 11', li",.»; 11'"", her oljelenser, flyter opp til overflaten.

Det er en fordel om endepartiene til de ulike oppsamlingslegemer 11, 11', 11",..., 11""' kan sammenkobles for å tilveiebringe ett stort sammenhengende oppsamlingslegeme 11, 11', 11",..., 11""' som for eksempel kan omslutte en boreplattform 3 slik som vist i figur 6. Det sammenhengende oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""' kan for eksempel legges med tilnærmet sirkulær form A omkring boreplattformen 3. Et sammenhengende oppsamlingslegeme 11, 11', 11",..., 11'"" med alternativ form B er også vist i samme figur. Ved et oljeutslipp i et område med sterke havstrømmer kan det skje at olje når vannlegemets 2 overflate 21 i en stor avstand fra en boreplattform 3 eller produksjonsfartøy, slik at oljeflaket ikke omsluttes av det sammensatte oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""' sirkulær form A. Ett eller flere endepartier av én eller flere oppsamlingslegemer 11, 11', 11",..., 11""' vil da kunne frigjøres, for eksempel ved en hurtigkobling av for så vidt kjent type, for å slepe det sammenhengende oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""', for eksempel ved hjelp av et fartøy, til en mer langstrakt form B. Ett eller flere oppsamlingslegemer 11, 11', 11",..., 11""' vil også kunne frigjøres fra sine oppbevaringsanordninger 12 for samme formål. De frigjorte endepartier av de ulike oppsamlingslegemer 11, 11', 11",..., 11""' vil til slutt kunne sammenkobles i den nye ønskede form som for eksempel kan være elliptisk B. I samme figur er det vist ytterligere en utførelse C av det sammensatte oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""', hvor det sammensatte oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""' ikke omslutter plattformen 3, men hvor to av endepartiene til det sammensatte oppsamlingslegemet 11, 11', 11",..., 11""' holdes utspilt av far-tøyer 4.

Figur 8 viser en alternativ utførelse av anordningen 1. Oppbevaringsanordning 12 er på figuren vist som en trommel hvoromkring et oppsamlingslegeme 11 er kveilet.

Trommelen 12 er ikke forankret på havbunnen 22, men flyter i vannlegemet 2 festet til et langstrakt legeme 121 som er forankret til havbunnen 22 med et lodd 123. Inn-festingen av det langstrakte legemet 121 til loddet 123 er vist omfattende et dreibart ledd 126. Ved hjelp av en ikke vist fjernstyrt styringsanordning vil oppsamlingslegemet 11 i det minste delvis frigjøres fra trommelen 12 ved åpning av en ikke vist låse-innretning av for så vidt kjent type og trekkes opp mot overflaten 21 ved hjelp av et oppdriftslegeme 112 på samme måte som beskrevet ovenfor.

Claims (13)

1.Anordning (1) for oppsamling av en masse ved overflaten (21) av et vannlegeme (2), hvor anordningen (1) omfatter: et oppsamlingslegeme (11); og en oppbevaringsanordning (12) innrettet til å kunne holde på oppsamlingslegemet (11), og hvor oppbevaringsanordningen (12) er regulerbar mettom en låst posisjon og en åpen posisjon, hvor oppsamlingslegemet (11) i den åpne posisjon i det minste delvis frigjøres fra oppbevaringsanordningen (12),karakterisert vedat: - oppbevaringsanordningen (12) er forsynt med forankringsmidler (123) innrettet til å kunne forankre oppbevaringsanordningen (12) i vannlegemet (2); og - at oppsamlingslegemet (11) er forsynt med et første oppdriftslegeme (112) innrettet til å kunne bringe oppsamlingslegemet (11) til en overflateposisjon i vannlegemet (2) når oppbevaringsanordningen (12) reguleres til sin åpne posisjon.

2. Anordning (1) i henhold til krav 1, hvor oppbevaringsanordningen (12) er anbragt på en havbunn (22).

3. Anordning (1) i henhold til krav 1, hvor oppbevaringsanordningen (12) er festet til et langstrakt legeme (121) forankret til havbunnen (22).

4. Anordning (1) I henhold til krav 1, 2 eller 3, hvor anordningen (1) ytterligere omfatter en styringsanordning innrettet til å regulere oppbevaringsanordningen (12) fra den låste posisjon til den åpne posisjon.

5. Anordning (1) i henhold til krav 4, hvor styringsanordningen er fjernstyrt.

6. Anordning (1) I henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor oppbevaringsanordningen (12) er en container (12).

7. Anordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor oppbevaringsanordningen (12) omfatter et lokk (13) forsynt med et andre oppdriftslegeme (131).

8. Anordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor oppsamlingslegemet (11) er en oljelense (11).

9. Anordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor oppsamlingslegemet (11) er forsynt med et ventilarrangement innrettet til auto matisk å fylle oppsamlingslegemet (11) med luft i det oppsamlingslegemet (11) kommer i kontakt med luft.

10. Anordning (1) i henhold til hvilket som heist av de foregående krav, hvor oppsamlingslegemet (11) er festet til oppbevaringsanordningen (12) ved hjelp av én eller flere langstrakt legemer (111).

11. Fremgangsmåte for oppsamling av en masse ved overflaten (21) av et vannlegeme (2), hvor fremgangsmåten benytter en anordning (1) omfattende et oppsamlingslegeme (11) og en oppbevanngsanordning (12) innrettet til å kunne holde på oppsamlingslegemet (11), hvor oppbevaringsanordningen (12) er regulerbar mellom en låst posisjon og en åpen posisjon, og hvor oppsamlingslegemet (11) i den åpne posisjon i det minste delvis frigjøres fra oppbevaringsanordningen (12),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - å forankre anordningen (1) i vannlegemet (2) ved hjelp av forankringsmidler (123); og - å forsyne oppsamlingslegemet (11) med et første oppdriftslegeme (112) innrettet til å kunne bringe oppsamlingslegemet (11) til en overflateposisjon i vannlegemet (2) når oppbevaringsanordningen (12) reguleres tii sin åpne posisjon.

12. Fremgangsmåte i henhold tii krav 11, hvor fremgangsmåten ytterligere omfatter trinnene: å forankre én eller flere anordninger (1) i vannlegemet (2) I et forhåndsdefi-nert arrangement; - å i det minste delvis frigjøre ett eller flere oppsamlingslegemer (11) ved å regulere én eller flere oppbevaringsanordninger (12) til sin åpne posisjon.

13. Fremgangsmåte i henhold til krav 12, hvor fremgangsmåten ytterligere omfatter å sammenkoble ett eller flere oppsamlingslegemer (11) ved vannlegemets (2) overflate (21).