NO335925B1

NO335925B1 - Oil Lens, and Procedure for Storing the Oil Lens

Info

Publication number: NO335925B1
Application number: NO20130281A
Authority: NO
Inventors: Roar Dullum
Original assignee: Oil Cleaning Tech As
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2015-03-23
Also published as: NO20130281A1

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for samling av utslipp og en framgangsmåte for lagring av oljelensen. Tradisjonelle tilsvarende anordninger består normalt av sammenkoblede, sylindriske flyteelementer montert på en wire, gjerne dekket av en overliggende kappe. Denne løsningen danner en sperre mot olje som ved utslipp havner i sjøen. Oljen samles opp inne i den omsluttende ringen som anordningen danner, og suges normalt opp ved hjelp av en separat oljepumpe (skimmer). Publikasjonene Dl: US 3708982 A, D2: GB 1490747 A, D3: US 5522674 A, D4: US 3679058 A, beskriver løsninger for oljelenser der oljelensens kropp ikke utgjør vesentlig stor masse, dvs. at de utgjør en relativt liten vekt, og/eller at løsningen ikke har tilstrekkelig høyde over vann til å utgjøre en effektiv barriere mot olje som flyter i overflatevannet i høye bølger. The invention relates to a device for collecting emissions and a method for storing the oil lance. Traditional equivalent devices normally consist of interconnected, cylindrical floating elements mounted on a wire, preferably covered by an overlying sheath. This solution forms a barrier against oil that ends up in the sea when it is discharged. The oil is collected inside the enclosing ring that the device forms, and is normally sucked up using a separate oil pump (skimmer). The publications Dl: US 3708982 A, D2: GB 1490747 A, D3: US 5522674 A, D4: US 3679058 A, describe solutions for oil lenses where the body of the oil lens does not constitute a significant mass, i.e. they constitute a relatively small weight, and/ or that the solution does not have sufficient height above water to form an effective barrier against oil floating in the surface water in high waves.

Publikasjon Dl ses å oppvise en oljelense bestående av et øvre element som gir Publication Dl is seen to exhibit an oil bilge consisting of an upper member which provides

oppdrift, og et nedre vannabsorberende element som gir ballast. I brukstilstand vil nedre del av oljelensen ligge neddykket. Det øvre og det nedre elementet er sammenføyd med hverandre, og vil kunne danne en hel sammenhengende vegg når lensen flyter vertikalt i vannet. I en av utføringsformene oppvises også at nedre del er bredere eller større enn øvre del. Oljelensen er dessuten laget av åpen celleelastomer-materiale (svamplignende) og kan komprimeres før/etter bruk. buoyancy, and a lower water-absorbing element that provides ballast. When in use, the lower part of the oil pan will be submerged. The upper and lower elements are joined together, and will be able to form an entire continuous wall when the bilge floats vertically in the water. In one of the embodiments, it is also shown that the lower part is wider or larger than the upper part. The oil lens is also made of open cell elastomer material (sponge-like) and can be compressed before/after use.

Dl kan blant annet ikke ses å oppvise at det vannabsorberende nedre elementet og oppdriftselementene er sammenføyd med hverandre via en sentral, vertikal komposittplate som rager over det nedre ballastelementet, og at oppdriftselementene er festet på denne platen. Among other things, Dl cannot be seen to demonstrate that the water-absorbing lower element and the buoyancy elements are joined to each other via a central, vertical composite plate that projects above the lower ballast element, and that the buoyancy elements are attached to this plate.

Problemet med lav vekt i denne type installasjoner, er ustabilitet i vannet og derved avdrift forårsaket av vind, bølger og havstrømmen. Dette medfører en vanskelig plassering og håndtering av lensen under vanskelige værforhold. Dette forholdet er observert ved flere oljeutslipp de siste årene. Dette problemet anses langt på vei løst i denne anordningen, da vekten av det absorberte vannet vil utgjøre den vesentligste andelen av vekten i gjeldende konstruksjon, noe som derved vil medføre at anordningen på grunn av sin store absorberte vannmasse, ligger i et stabilt, nedsenket leie i vannet og derved vil muliggjøre en mer effekt oppsamling av oljen, samt enklere håndtering av anordningen i sjøen. The problem with low weight in this type of installation is instability in the water and thereby drift caused by wind, waves and ocean currents. This results in difficult positioning and handling of the lens in difficult weather conditions. This relationship has been observed in several oil spills in recent years. This problem is considered to be largely solved in this device, as the weight of the absorbed water will make up the most significant part of the weight in the current construction, which will thereby mean that the device, due to its large absorbed mass of water, lies in a stable, submerged bed in the water and will thereby enable a more effective collection of the oil, as well as easier handling of the device in the sea.

Videre er det et problem med type D1-D4- installasjoner, at de har lav virkningsgrad i dårlig vær, ved at oljen unnslipper flyteelementene når bølgehøyden overstiger 1-1,5 meter. Dette skjer typisk fordi lensen ikke ligger tilstrekkelig stabilt i vannet ved sterk strøm og høye bølger, eller at den ikke stikker langt nok ned i vannet, eller fordi lensen ikke har tilstrekkelig høyde over vannoverflaten til å stoppe bølgetoppene. Lensen er med andre ord ikke tilstrekkelig tett. Ved større bølgehøyde har den tradisjonelle oljelensen svært liten effekt da kun en liten andel av et oljeflak samles opp fra sjøen. Utfordringen er ikke bare at oljelensen må ha en tilstrekkelig høyde over vannflaten for å fungere som en effektiv barriere, den må også stikke tilstrekkelig dypt under vannflaten for å fange opp det oljesjiktet som ligger i vannet når bølgehøyden overstiger 1-1,5 meter og strømmen overstiger det som i dag er normen. En typisk situasjon ved et oljeutslipp er at bølgehøyden er stor, da oljeutslipp ved feks. et skipsforlis som regel skjer i dårlig vær med mye vind og store bølger. Furthermore, there is a problem with type D1-D4 installations, that they have a low degree of efficiency in bad weather, in that the oil escapes the floating elements when the wave height exceeds 1-1.5 metres. This typically happens because the lens is not sufficiently stable in the water during strong currents and high waves, or because it does not stick far enough into the water, or because the lens does not have sufficient height above the water surface to stop the wave crests. In other words, the lens is not sufficiently tight. At higher wave heights, the traditional oil slick has very little effect as only a small proportion of an oil slick is collected from the sea. The challenge is not only that the oil lens must have a sufficient height above the water surface to act as an effective barrier, it must also stick sufficiently deep below the water surface to capture the oil layer that lies in the water when the wave height exceeds 1-1.5 meters and the current exceeds what is currently the norm. A typical situation with an oil spill is that the wave height is large, as oil spills in e.g. a shipwreck usually happens in bad weather with lots of wind and big waves.

Ved anordningen i følgende oppfinnelsen, oppnås gjennom absorbsjon av vann i nedre element, en økt stabilitet i nedsenket posisjon i vannet, hvor den fra vannflaten og ned kan ha ulik dybde fra ca. 1-3 meter, avhengig av ønsket dimensjon. Der vil anordningen alltid ligge stabilt med en vannabsorpsjon på ca. 60 - 95%. With the device in the following invention, through absorption of water in the lower element, an increased stability is achieved in a submerged position in the water, where from the water surface downwards it can have different depths from approx. 1-3 metres, depending on the desired dimension. There, the device will always lie stable with a water absorption of approx. 60 - 95%.

Kroppen vil bli liggende i en stabil overflatestilling, da vekten av den absorberte vannmengden kombinert med tett cellestruktur vil resultere i en stabil flytestilling i vannet. Samtidig vil kroppen være avstivet gjennom bruk av en senterplassert komposittplate som vil utgjøre ca. 2/3 av høyden i det nedsenkede absorbsjonsmaterialet, og den resterende 1/3 av platen vil da danne veggen over vannflaten. På hver side av komposittplaten vil det da være en absorberende langsgående plate av tett cellestruktur som vil utgjøre flyteelementet i kroppen. The body will remain in a stable surface position, as the weight of the absorbed amount of water combined with dense cell structure will result in a stable floating position in the water. At the same time, the body will be stiffened through the use of a centrally placed composite plate which will amount to approx. 2/3 of the height in the submerged absorption material, and the remaining 1/3 of the plate will then form the wall above the water surface. On each side of the composite plate there will then be an absorbent longitudinal plate of dense cell structure which will form the floating element in the body.

Oljelensens nedre element (3) er bredere enn øvre element (1) og (2) og stikker derved til enhver tid ned i vannet og muliggjør at elementets vannabsorberende egenskap gjør at vannet trenger inn i materialet og bidrar til at det vannabsorberende elementet blir liggende nedsenket i vannet. The lower element (3) of the oil lens is wider than the upper element (1) and (2) and thereby sticks into the water at all times and enables the element's water-absorbing property to cause the water to penetrate the material and contributes to the water-absorbing element remaining submerged in the water.

Sammenlignet med eksisterende oljelenser, vil denne anordningen, når den ligger nedsenket i vannet, utgjøre en mer effektiv barriere for oljen som ligger fra vannflaten og 1-3 meter under vann. Hele anordningen er produsert i et åpent celleelastomer- materiale (typisk betegnelse: svamp), bortsett fra den senterplasserte avstivende komposittplaten. Dette gjør at anordningens hele tverrsnitt kan presses sammen og komprimeres, noe som muliggjør at anordningen kan kveiles stramt opp på en trommel og derved spare mye plass i en lagringssituasjon. Compared to existing oil lances, this device, when submerged in the water, will form a more effective barrier to the oil that lies from the surface of the water and 1-3 meters underwater. The entire device is manufactured in an open cell elastomer material (typical term: sponge), except for the centrally placed stiffening composite plate. This means that the entire cross-section of the device can be pressed together and compressed, which enables the device to be wound up tightly on a drum and thereby save a lot of space in a storage situation.

Videre kan anordningen presses tom for olje og vann - på tilsvarende måte som en svamp - mellom to tettsittende valser. Ved oppkveiling på trommel kan gjenbruk gjøres mulig, eller den kan gjøres klar for resirkulering eller destruksjon hvis den i stor grad skulle bli forurenset av olje. Furthermore, the device can be pressed empty of oil and water - in a similar way to a sponge - between two close-fitting rollers. By winding up on a drum, re-use can be made possible, or it can be made ready for recycling or destruction if it should be heavily contaminated by oil.

Lensen ifølge oppfinnelsen, er vist på tegning 1-6, der figur 1 viser et tverrsnitt av kroppen, figur 2 viser en perspektivisk fremstilling, figur 3 viser prinsippet for automatisk stabilisering i vannet, figur 4 viser prinsippet for oppkveiling på en trommel, figur 5 viser oppsplitting av en beskyttende plasthinne etter lagring og figur 6 viser hvordan olje i kan fjernes ved hjelp av to kontraroterende tromler. The lens according to the invention is shown in drawings 1-6, where figure 1 shows a cross-section of the body, figure 2 shows a perspective view, figure 3 shows the principle of automatic stabilization in the water, figure 4 shows the principle of winding on a drum, figure 5 shows splitting of a protective plastic membrane after storage and figure 6 shows how oil in can be removed with the help of two counter-rotating drums.

Figur 1: Figure 1:

Figuren viser et tverrsnitt av kroppen. Anordningen består av to elastiske, luft-fylte flyteelementer (1) som er anbrakt på hver sin side av en komposittplate (2). De to luft-fylte flyteelementene består av en elastomer med en tett cellestruktur med lukket overflate som derved muliggjør oppdrift. Nedre element (3) er et element som fungerer som en vannabsorbent (typisk svamplegeme), slik at dette elementet etter kort tid synker ned i vannet og stabiliserer i en vertikal, stående posisjon. Element (2) «komposittplate» vil være den avstivende delen for konstruksjonen, og den skal danne barrieren over vann. The figure shows a cross section of the body. The device consists of two elastic, air-filled floating elements (1) which are placed on either side of a composite plate (2). The two air-filled floating elements consist of an elastomer with a dense cell structure with a closed surface which thereby enables buoyancy. Lower element (3) is an element that functions as a water absorbent (typical sponge body), so that this element sinks into the water after a short time and stabilizes in a vertical, standing position. Element (2) "composite board" will be the stiffening part for the construction, and it will form the barrier over water.

Figur 2: Figure 2:

Vist i perspektiv, bestående av 3 hovedelementer, flyteelement med tett overflate som forhindrer vann-inntrengning (1), en avstivende komposittplate (2), samt vannabsorbent (3). Shown in perspective, consisting of 3 main elements, floating element with a tight surface that prevents water ingress (1), a stiffening composite plate (2), and water absorbent (3).

Figur 3: Figure 3:

Figuren viser de tre typiske stadiene for posisjonering når brukt i vannet. Utgangspunktet er at den legges ut på sjøen (fase A)og den vil på grunn av vind og bølger velte over på siden. Når den ligger i denne posisjonen, vil nedre element på grunn av sin bredde stikke ned i vannet samt at den vil begynne å absorbere vann. Dette medfører at oppdriften gradvis reduseres (fase B). Når nedre element er fullt absorbert med vann, vil dette elementet ligge i nedsenket posisjon og øvre del av elementet vil tangere vannflaten, samtidig som øvre element vil gi oppdrift. Disse to motsatte egenskapene vil sammen stabilisere konstruksjonen i en stående, vertikal posisjon (fase C) og ved hjelp av disse egenskapene en blir den en selvstabiliserende konstruksjon som stikker tilstrekkelig dypt til at et olj esj ikt kan fanges selv i høy sjø. Anordningen vil bli stående i denne posisjonen helt til oljen er ferdig pumpet opp, feks. ved hjelp av en skimmer, og deretter kan det hele trekkes opp av vannet. The figure shows the three typical stages of positioning when used in the water. The starting point is that it is laid out on the sea (phase A) and due to wind and waves it will tip over on its side. When it is in this position, the lower element, due to its width, will stick into the water and it will begin to absorb water. This means that the buoyancy is gradually reduced (phase B). When the lower element is fully absorbed with water, this element will lie in a submerged position and the upper part of the element will touch the water surface, while the upper element will provide buoyancy. These two opposite properties will together stabilize the construction in a standing, vertical position (phase C) and with the help of these properties it becomes a self-stabilizing construction that sticks deep enough for an oil well to be caught even in high seas. The device will remain in this position until the oil has been pumped up, e.g. with the help of a skimmer, and then the whole thing can be pulled out of the water.

Figur 4: Figure 4:

For at en tilstrekkelig lengde skal kunne oppbevares på en effektiv, plassbesparende og hensiktsmessige måte, skal anordningen komprimeres i lagringssituasjonen og være oppkveilet på en trommel (6) under oppbevaring og transport. For å sikre kompakt oppkveiling på trommel, må det under oppkveiling påføres en motkraft under rotasjon. Kompresjonen skjer ved at trommelen roteres med en kraft (Fl) i rotasjons-retningen, mens slepebåndet ved oppkveilingen holdes tilbake med en motkraft (F2) i motsatt retning av rotasjonsretningen av trommelen, og derved medfører et mekanisk strekk under oppkveilingen slik at det underliggende lag på trommelen presses sammen og gir rom for det neste overliggende lag. In order for a sufficient length to be stored in an efficient, space-saving and appropriate way, the device must be compressed in the storage situation and be wound up on a drum (6) during storage and transport. To ensure compact winding on the drum, during winding a counter force must be applied during rotation. The compression takes place by rotating the drum with a force (Fl) in the direction of rotation, while the tow strap is held back by a counter force (F2) in the opposite direction to the direction of rotation of the drum during winding up, thereby causing a mechanical stretch during the winding up so that the underlying layer on the drum is pressed together and makes room for the next overlying layer.

Figur 5: Figure 5:

Ved lagring er det ønskelig at anordningen opptar et så lite lagringsvolum som mulig, samt at materialet i minst mulig grad degenereres av sol og andre ytre faktorer. Anordningen kan derfor lagres i komprimert tilstand beskyttet av en hinne bestående av en PVC-elastomer (4) som omslutter kroppen. Ved hjelp av vakuum kan den pakkes i en komprimert tilstand, der volumet reduseres vesentlig og derved opptar mindre lagringsplass. Ved utpakking kan elastomeren fjernes ved hjelp av en knivanordning som splitter PVC-elastomeren, slik at cellekroppen ekspanderer til full størrelse ved utsetting i sjøen. When storing, it is desirable that the device occupies as small a storage volume as possible, and that the material is degenerated to the least extent possible by the sun and other external factors. The device can therefore be stored in a compressed state protected by a membrane consisting of a PVC elastomer (4) which surrounds the body. With the help of a vacuum, it can be packed in a compressed state, where the volume is significantly reduced and thereby takes up less storage space. When unpacking, the elastomer can be removed using a knife device that splits the PVC elastomer, so that the cell body expands to full size when released into the sea.

Figur 6: Figure 6:

Gjennom kompresjon skilles ut vann og olje som anordningen har trukket til seg ved sin absorbsjonsevne etter bruk i sjøen. Kompresjonen kan skje ved at lensen føres inn mellom to kontra-roterende valser (5) som klemmer lensens tverrsnitt sammen og derved presser både olje og vann ut. I et miljømessig perspektiv er det viktig å separere oljen fra vannet, og ved hjelp av denne kompresjonen vil det være mulig å skille ut oljen og overføre denne til en egnet beholder. Through compression, water and oil are separated, which the device has attracted by its absorption capacity after use in the sea. The compression can take place by feeding the bilge between two counter-rotating rollers (5) which squeeze the cross section of the bilge together and thereby push out both oil and water. From an environmental perspective, it is important to separate the oil from the water, and with the help of this compression it will be possible to separate the oil and transfer it to a suitable container.

Claims

1. Oil bilge consisting of an upper buoyancy element (1), and a lower water-absorbing element (3) made of open cell elastomer material which provides ballast, and where the lower part of the oil bilge in use condition will lie submerged, and where the upper and lower element (1 , 3) are joined together, characterized in that the water-absorbing lower element (3) and the buoyancy elements (1) are joined together via a stiffening composite plate (2) which is placed centrally in the lower element (3) and which projects above it lower element (3), and that the buoyancy elements (1) are placed on at least one side of the composite plate (2), thereby forming a whole, continuous wall when the bilge floats vertically in the water.

2. Oil lance according to claim 1, characterized in that the oil lance's lower element (3) is wider than the upper elements (1,2).

3. Oil bilge according to claims 1-2, characterized in that the oil bilge's cross-section is designed to be compressed between two rollers (5) for squeezing out oil and water that has been absorbed inside element (3), or to be coiled on a drum for storage.

4. Oil lens according to claim 1, characterized in that the oil lens in a standby position can comprise an enclosing membrane consisting of PVC elastomers which is applied under vacuum.

5. Oil gillnet according to claim 4, characterized in that the membrane is designed to be automatically cut by suitable tools during release into the sea.

6. Method for storing the oil pan according to claim 1, characterized in that the oil pan, through its construction in an open cell elastomer material, can be compressed and thereby reduced in volume by winding up on a drum by upper element (1), lower element (3) and element (2 ) together through the rotation of the drum continuously compresses the underlying layer on the drum, where a towing belt during winding is applied a force (Fl) in the direction of rotation at the same time that the bilge body is held back by a counter force (F2) in the opposite direction to the direction of rotation of the drum and thereby causes a mechanical stretch the line during the winding so that underlying layers on the drum are pressed together and make room for the next overlying layer.