NO337117B1

NO337117B1 - Anordning og fremgangsmåte for dispergering av olje på vann

Info

Publication number: NO337117B1
Application number: NO20121147A
Authority: NO
Inventors: Trond Nordtug; Stein Erik Sørstrøm
Original assignee: Sinvent As
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2016-01-25
Also published as: WO2014058324A9; AU2013330511A2; AU2013330511B2; BR112015007711A2; EP2906755A1; US20150275451A1; PL2906755T3; ES2654662T3; BR112015007711A8; WO2014058324A1; NO20121147A1; US20180002881A1; AU2013330511A1; PT2906755T; CA2886347C; BR112015007711B1; CA2886347A1; EP2906755B1; EP2906755A4; MX356180B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning og fremgangsmåte for dispergering av olje på vann.

Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse kjemikaliefri dispergering av olje på vann.

Oljesøl i forbindelse med utslipp fra oljeindustrien, skipfart etc. er et alvorlig miljøproblem som kan få katastrofale følger. Eksempler på oljeutslipp i den senere tid er utblåsningen fra fra BP^s brønn i Mexicogulfen og utslippet fra skipet Full City utenfor Langesund.

Dagens alternativer for å ta hånd om slike utslipp, fortrinnsvis til havs, er følgende: 1. mekanisk oppsamling av olje på vann, 2. insitu brenning av olje på vann og 3. kjemisk dispergering av olje på vann.

Valget mellom disse tre teknikker er delvis basert på nasjonal så vel som lokal lovgivning og på et antall av praktiske, miljø- og lovmessige betraktninger for hver enkelt uhell. Utvelgelsen av foretrukne mottiltak er ofte styrt av hva som er mulig og akseptabelt under de rådende forhold.

Kjemisk dispergering av olje på vann er en vanlig benyttet metode i olje-vernsammenheng. Metoden innebærer at det sprøytes "dispergeringsmiddel" på oljeflaket som flyter på overflaten og som derved løses opp i mikroskopiske (mikrometerstore) dråper. Disse dråpene distribueres i vannsøylen enten ved hjelp av naturlig turbulens (bølger og strøm) eller bruk av fremdriftssystemet på et skip. Deretter vil naturlige strømmer og turbulens i vannmassene bidra til å fortynne oljeskyen slik at den blir mindre skadelig eller ikke-skadelig for miljøet. Det skal i denne forbindelse nevnes at under utslippet i Mexicogulfen ble flere tusen tonn med kjemikalier påført oljeflaket og bruken av kjemisk dispergering av olje på vann er følgelig kontroversielt da anvendelsen av kjemikalier på oljeflak tilfører ytterligere forurensning i sjøen.

Bruken av kjemikalier er begrenset til tilgjengeligheten av kjemikalier, effektiviteten av kjemikaliet og den virkelige kvaliteten av oljen så vel som den tilgjengelige anvendelsesteknologi. Til tross for disse betraktninger er kjemisk dispergering en utbredt teknikk og anses som å være den dominerende og viktige teknikk i forbindelse med de fleste oljeutslippskatastrofer rundt om kring i verden.

Følgende ulemper og begrensninger ved bruk av kjemisk dispergering skal nevnes:

Dispergeringsmiddelet inneholder komponenter som er uheldige for miljøet.

Det benyttes til dels store kvanta av dispergeringsmiddel i en beredskapsaksjon. Dispergeringsmiddelet må fraktes til stedet og det er ofte en begrensende faktor i gjennomføringen av operasjonen.

Oljen endrer egenskaper etter noe tid på vann og vil på grunn av dette etter noe tid ikke være kjemisk dispergerbar (den blir seig og tar opp vann noe som reduse-rer eller eliminerer muligheten for kjemisk dispergering).

Opinionen (ulike interessegrupper) er ofte motstander av bruk av kjemikalier, noe som medfører at metoden er omstridt.

Det skal også nevnes at det finnes fremgangsmåter og anordninger for å minimere bruken av dispergeringsmidler. I denne forbindelse skal publikasjon US 4228668 A nevnes hvor olje og vann homogeniseres ved bruk av ultralyd-energi med tanke på å minimere bruken av dispergeringsmidler. Oljen blandes i vannvolum og således skal skadene minimeres betraktelig.

GB 2038651 A omtaler en fremgangsmåte for dispergering av olje i vann med hjelp av ultralydvibrasjoner. Flere vibrasjonsgenereringsapparater er montert på et fartøy. Det er videre foreslått at apparatene brukes sammen med et løsningsmiddel.

FR 2694737 A1 omtaler en katamaran for å rense vann, som har en rampe med justerbare dyser. Hovedhensikten med utstyret er å samle flytende avfall, med fluid i dyser som kan velges fra vann, luft eller dispergeringsmiddel.

US 3532622 A omtaler og krever bruken av kjemiske dispergeringsmidler for å danne olje i vanndispersjon. Sprøytedysene er anordnet ved en betydelig avstand fra vannoverflaten hvor oljesøl skal behandles. Det benyttes høytrykks-dyser, istedenfor viftesprøyter, for å emulgere oljen til små dråper og graderingen av strålen direkte i proporsjon til konsentrasjonen av olje oppnådd ved lateral oscillerende konstant vinkelbevegelse av strålene.

Et mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny og effektiv løsning for å håndtere oljeutslipp på vann, fortrinnsvis til havs.

Et annet mål er at løsningen skal være miljøvennlig og således ikke slippe ut miljøskadelig midler i de omgivende vannmasser, det vil si at foreliggende løsning skal være kjemikaliefri.

Et tredje mål er at løsningen for å håndtere oljeutslipp på vann, det vil si oljeflak, skal være enkel og kostnadseffektiv. Den nødvendige anordning for å håndtere oljeutslippet skal være enkel og rimelig å produsere og også ha lave driftskostnader ved bruk. Selve operasjonen av anordningen skal være enkel og effektiv med hensyn til håndtering av store volumer av oljesøl.

Et fjerde mål er at anordningen skal ha en fleksibel utforming slik at den kan benyttes på mange forskjellige fartøy, det vil si både spesialfartøy og vanlige fartøy.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en anordning for dispergering av olje på vann, omfattende: en riggkonstruksjon for montering fortrinnsvis på et fremre område av et fartøy idet riggkonstruksjonen innbefatter en fremre tversgående konstruksjon som er anordnet med dyser for spyling med høytrykksvann tilført fra et høytrykksanlegg anordnet på fartøyet, kjennetegnet ved at dysenes retning og avstand til vannoverflaten samt høytrykksvannets trykk er regulerbart, idet antall dyser er valgt slik at et stort antall dyser med høyt trykk og smal stråle er anvendt for større avstand til vannoverflaten, og et mindre antall dyser med større spredning er anvendt for mindre avstand til vannoverflaten.

Foretrukne utførelsesformer av anordningen er videre utdypet i kravene 2 til og med 13.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en fremgangsmåte for dispergering av olje på vann, omfattende: en riggkonstruksjon monteres fortrinnsvis på et fremre område av et fartøy idet riggkonstruksjonen innbefatter en fremre tversgående konstruksjon som er anordnet med dyser for spyling med høytrykksvann som tilføres fra et høytrykksanlegg anordnet på fartøyet, kjennetegnet ved at dysenes retning og avstand til vannoverflaten samt høytrykksvannets trykk reguleres, idet antall dyser velges slik at et stort antall dyser med høyt trykk og smal stråle anvendes for større avstand til vannoverflaten, og et mindre antall dyser med større spredning anvendes for mindre avstand til vannoverflaten, hvorved dispergerte oljedråper i et mikrostørrel-sesområde oppnås, og oljedråpene blandes inn i vannmassene ved fartøyets fremdrift.

I det følgende skal en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse forklares med henvisning til de vedføyde figurer, hvor

figur 1 viser skjematisk en anordning for dispergering av olje på vann montert på et fremre område av et fartøy,

figur 2 viser mer detaljert selve anordningen under drift,

figur 3 viser fartøyet med anordningen under operasjon ved håndtering av et oljeutslipp på vann,

figur 4 viser fartøyet med anordningen i en ikke-operativ posisjon for eksempel i en transportfase,

figur 5 viser innledende tester i et pleksiglassrør vist skjematisk,

figur 6 viser dråpestørrelsefordeling i pleksiglassrøreksperimentet før, under og etter behandling med en høytrykksspyling,

figur 7 viser dråpesky dannet under behandling av oljen ved en høytrykks-stråle i pleksiglassrøreksperimentet,

figur 8 viser skjematisk "meso scale flurne", og testdata er indikert i kvadratet,

figur 9a viser eksperimentoppsettet i mesco scale flurne, sett fra siden, med påføring ved en 90 graders vinkel fra 50 cm høyde,

figur 9b viser et front riss av figur 9a,

figur 10a viser eksperimentoppsettet i mesco scale flurne, sett fra siden, med påføring ved en 45 graders vinkel fra 25 cm høyde,

figur 10b viser et front riss av figur 10a,

figur 11a viser eksperimentoppsettet i mesco scale flurne, sett fra siden, med påføring ved en 90 graders vinkel ved overflatenivå,

figur 11 b viser et front riss av figur 11a, og

figur 12 viser dråpestørrelsesfordeling før, under og etter behandlingen av olje ved dyser posisjonert ved vannoverflaten i flurne testtanken.

Med henvisning til figurene skal en utførelse av oppfinnelsen i form av en anordning 1 og fremgangsmåte for dispergering av olje 20 på vann forklares. Anordningen 1 omfatter en riggkonstruksjon 2 for montering fortrinnsvis på et fremre område av et fartøy 15. Riggkonstruksjonen 2 innbefatter videre en fremre tverrgående konstruksjon 5. Den fremre tversgående konstruksjon 5 spenner fortrinnsvis over fartøyets bredde. Figur 3 viser en utførelse av den fremre tversgående konstruksjon 5 som har en utstrekning større enn fartøyets bredde slik at den vil dekke et bredere område enn skipets bredde. Det skal i den forbindelse også nevnes at den tversgående konstruksjon 5 i andre utførelser kan ha en utstrekning som er mindre enn fartøyets bredde. Den tversgående konstruksjon 5 er videre anordnet med et antall dyser 7 for spyling med høytrykksvann 11 som er tilført fra et høytrykksanlegg 10 anordnet på fartøyet 15. Det skal i denne forbindelse nevnes at antall dyser 7 kan variere for eksempel avhengig av utformingen av dysen(e) og anvendelsesområde.

Høytrykksanlegget 10 vil fortrinnsvis anvende vann fra omgivende vannmasser som kan være sjøvann eller ferskvann avhengig av hvor fartøyet opererer. Høytrykksanlegget 10 anvender videre en trykkgenerator hvorved vannet er anbrakt ved ultrahøyt trykk til dysene 7.

Riggkonstruksjonen 2 er her vist bevegbart montert til fartøyet hvorved dysenes 7 avstand til vannoverflaten kan reguleres. Dysenes 7 retning samt høy-trykksvannets trykk kan også reguleres slik at dispergerte oljedråper i et foretrukket eller optimalt mikrostørrelsesområde på fortrinnsvis 5-40 um oppnås.

Det skal nevnes at riggkonstruksjonen 5 videre kan være anordnet med anordninger for høytrykksluft og ultralyd som ytterligere effektiviserer dispergeringen av olje.

Med henvisning til figur 1 er riggkonstruksjonen 2 videre tilknyttet en lagertank 35 for tilsetningsstoffer. Tilsetningsstoffene er som vist på figuren ført direkte fra lagertanken 35 og inn i høytrykksvannet 11 for dysene 7. Det skal imidlertid nevnes at tilsetningsstoffene kan føres direkte fra lagertanken 35 og til egne tilsetningsstoff-dyser anordnet på den fremre tversgående konstruksjon 5. En kombinasjon av direkte tilførsel av tilsetningsstoffene inn i høytrykksvannet for dysene og en tilførsel til egne tilsetningsstoff-dyser anordnet på den tversgående konstruksjon 5 er også overveiet. For å oppnå en mekanisk effekt må partikler føres direkte fra en lagertank og inn i vannstrømmen for dysene. Andre tilsetningsstoffer kan i prinsippet sprøytes på fra egne dyser uten at man går via høytrykks-vannet 11 for dysene 7. Tilsetningsstoffene eller materialene kan være partikler, bakterier, næringsstoffer og så videre.

Ved håndtering av et oljeutslipp på vann vil fartøyet klargjøres for operasjon ved at riggkonstruksjonen 2 og dysene 7 samt høytrykksvannets trykk justeres og reguleres og optimaliseres for å oppnå dispergerte oljedråper med den ønskede mikrostørrelse. Figur 3 viser fartøyet 15 med anordningen 1 under operasjon for dispergering av oljen 20 på vann (oljeflak). Ved hjelp av anordningen 1 dispergeres oljen til oljedråper i et mikrostørrelsesområde ved fartøyets fremre område. Oljedråpene vil videre blandes inn i vannmassene ved fartøyets fremdrift. Resultatet av dette er at oljeflaket knuses i mikrometerstore dråper hvoretter naturlige strømmer og turbulens i vannmassene videre bidrar til å fortynne oljeskyen slik at den blir mindre skadelig eller ikke skadelig for miljøet. Figur 4 viser fartøyet 15 hvor anordningen 1 er posisjonert i en ikke-operativ stilling for eksempel under transport til operasjonsstedet eller til land.

Det skal nevnes at prinsippet med å benytte høytrykk vannspyling til å dispergere olje er ny og at dette gir en overraskende effekt ved at et oljeflak knuses i mikrometerstore dråper uten bruk av kjemiske dispergeringsmidler.

Dispergering av olje på vann ved anvendelse av en anordning ifølge foreliggende oppfinnelse er således meget effektiv og kan erstatte store deler av dagens kjemiske dispergering.

Tradisjonelt har behandling av oljesøl på vann blitt utført ved kjemisk dispergering. Dannelse av dråper under 70 mikrometer har blitt benyttet som et kriterium for vellykket dispergeringsbehandling. I forbindelse med foreliggende søknad har det blitt utført omfattende testing for å finne ut om behandling av overflateolje med høytrykkssprøyting effektivt kan generere dråper som oppfyller det ovennevnte kriterium. Testen ble utført i Sintefs "Meso scale flurne".

Oljen ble behandlet ved å benytte forskjellige teknikker:

• Spyling av oljen fra en høyde over vannet ved en 90 graders vinkel. • Spyling av oljen fra en høyde over vannet ved en 45 graders vinkel.

• Spyling direkte inn i vannet ved vannoverflaten.

Den siste testen hadde det beste målbare resultat. Dråper med en gjennomsnittlig dråpediameter på 20 mikrometer ble formet, og lite olje ble observert å slippe ube handlet gjennom systemet. De to tester med påføring fra en høyde ga ikke målbare resultater. Trykket benyttet i disse tester var også begrenset av de under-dimensjonerte dimensjoner til selve testtanken.

Tradisjonelt har dispenseringsmiddelet blitt benyttet ved oljesølhendelser (katastrofer) for å forbedre nedbrytningen av oljer i små dråper. De mindre dråper vil bidra til en fjerning av den tykke oljeflekken ved å uttynne og spre den. Erfaring fra feltforsøk har indikert at mekanisk behandling av olje kan gi tilstrekkelig skjæring av oljen for å "dispergere" den fra sjøoverflaten.

Bruk av kjemisk dispersjon av olje på vann er begrenset av lokale regelverk, tilgjengeligheten av kjemikalier, effektiviteten av kjemikalie på den aktuelle kvalitet av olje så vel som den tilgjengelige påføringsteknologi. Den foreliggende metode-lære sørger for en kjemikaliefri oppløsning for dispergering av olje på vann ved å benytte ultrahøy trykkvann-stråleoppløsning anvendbar på små, medium og store olje- og kjemikalieutslipp. Bruk av kjemiske dispergeringsmidler er en av hoved-motforanstaltninger mot oljeutslipp i dag. Det er i dag ingen ikke-kjemisk fremgangsmåte som er tilgjengelig for dispergering av olje på vann.

Noen viktige fakta vedrørende bruken av kjemiske dispergeringsmidler;

Bruken av kjemisk dispergering av olje og vann er kontroversiell.

Bruk av kjemikalier er begrenset av tilgjengelighet.

Store mengder av dispergeringsmidler kan påføres i en oljesøl-nødoperasjon.

Kostnaden av det kjemiske dispergeringsmiddel er et annet problem med

en kostnad per liter på mer enn NOK 30.

Under ulykken i Mexicogulfen ble omtrent 7000 tonn av kjemikalier påført

oljeflaket.

Effektiviteten av kjemikalier på den virkelige kvalitet av olje så vel som på

den tilgjengelige påføringsteknologi er en begrensningsfaktor.

Et prøveprosjekt ble utført med det mål å teste konseptet og dokumentere anvend-barheten av konseptet. Det nåværende konsept har blitt utviklet i etterkant av to tidligere prosjekter for oljeindustrien og "Norwegian Research Counsil".

En begrenset undersøkelse har blitt utført for å evaluere muligheten for å utnytte høytrykksdyser som et middel for dispergering av olje fra sjøoverflaten. Innledende testing ble gjort i en liten pleksiglasstank for å dokumentere dysenes evne til å produsere dråper med en ønsket størrelse. En rekke av store skalatester ble utført for å studere effektiviteten av forskjellige oljebehandlingsteknikker med høytrykksspyling.

I alle testene ble dråpestørrelsesfordelingen overvåket ved å benytte LISST 100X instrument (Sequoia Scientific). Instrumentet benytter laserdifferaksjon ved bestemmelsen av størrelsefordelingen. Dråpestørrelsene er klassifisert som konsentrasjoner innen 32 størrelse "bins" fra 2,5 til 500 mikrometer.

Den benyttede olje er lett evaporert asfaltenisk nordsjøolje.

Spyling ble generert ved spyledyser (Washjet HSS 1/4MEG 2506 fra Spraying Systems Company), som laget vifteformet spyling med en vinkel på 29 grader. Trykksatt vann ble tilført ved en Kårcher HD 10/25 høytrykksrengjører. Trykket ble styrt av en nålventil, og målt ved et manometer plassert like før dysen(ene).

Innledende testing ble utført i en liten pleksiglasstank (diameter = 40 cm, høyde = 100 cm) for å dokumentere dysens evne til å produsere dråper med den ønskelige størrelse. Et oljelag på 1mm var holdt inne i et pleksiglassrør med 10 cm diameter. Spyling ble overført gjennom en dyse ved omtrent 15 bar på innsiden av røret. De små dråpene som ble formet unnslapp under røret og inn i testtanken. Målesystemet for LISST 100X var plassert like under røret, for å dokumentere størrelsesfordelingen av de formede dråper. Det vises i denne forbindelse til figur 5.

Selv om oljen var fanget innen pleksiglassrøret ble oljen skjøvet rundt på overflaten av spylingen. Dette gjorde kvantitativ dispergering av oljen vanskelig, og det meste av oljen ble fremdeles på overflaten etter testen. Tilstrekkelige dråper ble formet for å dokumentere at energien i systemet var høy nok til å produsere dråpestørrelser innen definisjonen av dispergert olje (tilnærmet lik 70 mikrometer). Den resulterende dråpestørrelsesfordeling er vist i figur 6.

Resultatet viser en binominal dråpefordeling under spylingen. De store dråper med en toppverdi over deteksjonsgrensen for instrumentet (> 500 mikrometer) er sannsynligvis en kombinasjon av medbrakte luftbobler og oljedråper som ikke er effektivt behandlet av høytrykksspylingen. Ettersom spylingen startes opp, utfelles de større dråper og etterlater kun en mindre av de to fordelinger i vann- søylen. Dråpene etterlatt i vannet etter behandlingen har en bred dråpestørrelses-fordeling med en toppverdi på tilnærmet 75 mikrometer. Den dokumentere fordeling var visuelt evaluert til å være dispergert olje, se figur 7.

Tre større tester ble utført for å studere effektiviteten av forskjellige oljebehandlingsteknikker.

1) påføring med 90 graders vinkel fra 50 cm høyde

2) påføring med 45 graders vinkel fra 25 cm høyde

3) påføring med 90 graders vinkel ved vannivå

Alle tester ble utført i Sintefs meso scale flurne. En skjematisk tegning av kanalen (flurne) er vist i figur 8.

Kanalbassenget er 0,5 meter bredt og 1 meter dypt og den totale lengde av kanalen er omkring 10 meter. Det totale volum av tanken er 4,8 kubikkmeter med sjøvann. To vifter, plassert i en dekket vindtunnel, styrer vindhastigheten. En bølgegenerator er benyttet for å produsere bølger med en styrt bølgeenergi-inngang. Testene ble utført foran bølgegeneratoren og dråpestørrelsesmålinger ble utført like inne i den første tank av testtanken. Testområdet er indikert ved kvadratet i figuren.

To spyledyser ble montert side ved side 50 cm over vannoverflaten i testtanken. Ved denne høyde produserte dysene en kontinuerlig spylelinje gjennom bredden av tanken. De tre eksperimenter er beskrevet separat nedenfor.

Påføring ved en 90 graders vinkel fra 50 cm høvde

Dyseparet ble plassert 50 cm over vannet og fungerte perpendikulært til aksen. Vann ble tilført med et trykk opptil 20 bar. Det vises i denne forbindelse til figur 9a og 9b.

En mengde luft ble medbragt inn i vannet ettersom strålen traff overflaten. En overflatestrøm ble sendt opp av selve strålen, og som et resultat av at luftboblene kom opp til overflaten igjen. Strømmen som ble produsert var sterkere enn de vind/bølgeinduserte strømmer i testtanken, og oljen ville ikke passere passivt gjennom vannstrålen. Forsøk ble gjort for å fange oljen mellom de to barrierer og å flytte dysene gjennom oljesølet. Dette var en mer vellykket tilnærming, men en mengde av oljen ble fremdeles skjøvet bort av den genererte overflatestrøm. På grunn av den høye energien i vannet som omgir strålen, ble store dråper også blandet inn i vannet, men umiddelbart ført til overflaten når det kom ut av det turbulente området under spylingen. Når høy konsentrasjon av små dråper er formet, er en lysebrun sky antatt å dannes i vannet. Formasjonen av en dråpe kunne ikke observeres visuelt i dette eksperiment. LISST 100X kunne ikke detektere forhøyede dråpekonsentrasjoner som kunne skilles fra bakgrunnsstøyen i testtanken.

Påføring ved en 45 graders vinkel fra en 25 cm høvde

Dyseparet var plassert 25 cm over vannet og fungerte ved en 45 graders vinkel til overflaten. Ved den halve vinkel og den halve høyde, produserte fremdeles spylingen en kontinuerlig spylelinje som dekket bredden av testtanken. Vinkelen ble forandre for å møte problemet med motvirkende strømmer. Strålen arbeidet mer i retningen av de vind/bølgegenererte strømmer og luftboblene kom til overflaten lengre fra strålen. Ved 45 graders vinkelen ble spylingen (strålene) også observert til å "sprette av" overflaten istedenfor å penetrere den. Dette betyr at en mengde energi ble overført til en horisontal, og oppoverrettet bevegelse. Trykket av spylingen var begrenset til 16 bar for å begrense vannet som spyles tilbake inn i luften. Det vises i denne forbindelse til figur 10a og figur 10b.

Det var fremdeles noe turbulens dannet foran vannstrålen. Denne turbulens stoppet oljen fra å gå gjennom når ingen vind eller bølgevirkning ble påført. Ettersom vinden og bølgegeneratorer ble skrudd på gikk oljen sakte inn i strålen. Noe av oljen ble øyeblikkelig omdannet til en brunaktig sky når den gikk gjennom strålen. Det meste av oljen gikk imidlertid forbi strålen som flekker på overflateolje eller som store dråper. LISST 100X kunne ikke detektere forhøyede dråpekonsentrasjoner som kunne skilles fra bakgrunnsstøyen i testtanken.

Påføring ved 90 graders vinkel ved vannoverflatenivå

For å minimere luftmedføringen og for å maksimere energien som går inn i vannet, ble systemet plassert i vannoverflaten og spyling ned i vannet ved en 90 graders vinkel. Den senkede høyde tillot også høyere trykk og systemet ble operert ved 35 bar. Det vises i denne forbindelse til figur 11 a og figur 11 b.

Dysesystemet ble montert ved vannoverflaten, og oljestrømningen ble derfor hindret av selve påføringssystemet. Olje ble derfor konsentrert oppstrøms av dysene. Etter at høytrykkspylingen ble slått på, ble deler av flekker trukket inn i de to stråler. Lite olje ble observert å passere gjennom systemet uten å "behandles" av høytrykkstrålen. Formasjonen av lysebrune skyer kunne observeres øyeblikkelig når oljen passerte inn i systemet. Denne observasjon kunne også dokumente-res ved målinger med LISST 100X, se figur 12.

Under behandling med høytrykksspyling har dråpestørrelsefordelingen en topp over deteksjonsgrensen til LISST 100X. Dette antas å stort sett være på grunn av de medbrakte luftbobler i vannet. Etter at spylingen ble slått av ble de store dråper utfelt og en fordeling med en toppdiameter på 20 mikrometer ble etterlatt i vannet.

LISST 100X skjelner ikke oljedråper og vannbobler. En vannprøve ble derfor tatt etter spylebehandlingen for å dokumentere at målte konsentrasjoner i virkeligheten var olje. Prøvene ble trukket ut og analysert for total olje på et spektrometer. Konsentrasjonen ble funnet til å være 38ppm. Nettokonsentrasjonen målt av LISST 100X var 29ppm (sum av konsentrasjon innen alle de rapporterte størrelses bins). Dette indikerer at de fleste dråper registrert av LISST er oljedråper.

En begrenset mengde av behandlingsmetoder for behandling av overflateolje med høytrykksspyling ble testet i kanaltestanken.

Spyling direkte inn i vannet ved 35 bar ga den best dokumenterte effekt. Lite olje ble observert å slippe gjennom systemet ubehandlet av strålen. Dråper formet etter behandling med spylingen ble målt til å ha en middel volumfordeling på 20 mikrometer. Som tidligere nevnt er et typisk benyttet kriteria for en vellykket dispergeringsoperasjon (behandling med kjemikalier) formasjon av dråper med en gjennomsnittelig dråpediameter mindre enn 70 mikrometer.

Spyling fra en avstand over vannoverflaten ga en mengde av medbrakte luftbobler i vannet. Luftboblene som gikk opp igjen til overflaten sammen med energien fra selve spylingen genererte en "outwelling" strøm som bidro til å skyve oljen bort fra spylelinjen. Dette problem ble delvis møtt ved å påføre spylingen ved en vinkel. Påføring ved en vinkel gjorde det enklere å få olje til å gå inn i spyle linjen. 45 graders vinkelen gjorde imidlertid at spylingen "hoppet" av vannoverflaten og en mengde av den nedovervirkende kraft fra strålen ble tapt. Meso scale flum'en viste seg å være underdimensjonert for denne type testing. Begge tester med påføring fra en høyde måtte utføres ved et begrenset trykk, for ikke å skade utstyr i testtanken.

Eksperimentene ga de følgende nøkkelkonklusjoner; • Det er mulig å effektivt dispergere olje ved å benytte et vannstråle-system med høyt trykk.

• Den endelige utforming av systemet kan utvikles videre.

• Det er nødvendig å studere virkningen av forskjellige oljetyper og værforhold, men det er antatt at disse faktorer vil ha mindre viktighet her enn med den alternativ teknikk som benytter kjemikaliedisperge-ringsmidler. • Systemet kan innlemmes i forskjellige oljesølbekjempningssystemer (små/storskale, små/store fartøy). Basert på undersøkelsene har vi kommet frem til at forutsetningene for riktig operasjon av kjemikaliefri høytrykksvannstrålesystemet er følgende; 1) Det er nødvendig at systemet leverer ultrahøytrykkvannstråle, fortrinnsvis over 30-40 bar per dyse. Dette setter strenge krav til høytrykksvanntilførsels-systemet så vel som til utformingen av dysene og også det innvendige arrange-mentet av de individuelle dyser. 2) Det er nødvendig at vannviften fra hver dyse er konsentrert for å redu-sere mengden av luft som er trekkes ned sammen med vannstrålen. 3) Det er nødvendig at dyseutløpet er nær vannoverflaten. 0-20 cm ville være ønskelig, men avstanden kan øke hvis vanntrykket er øket og/eller konsentrasjonen av vannstråler er øket (smal vifte). Jo nærmere overflaten jo bredere kan vannviften være og det er funnet ut at det er mulig å avstemme kombinasjo-nen av avstand fra overflaten og bredden av vannviften (vannstrålen). 4) For å være i stand til å dekke et stort overflateareal bør dysen være plassert på et stativ som muliggjør at en viss bredde av vannet dekkes i det fartøyet som fører systemet beveger seg gjennom oljeflaket på overflaten.

Claims

1. Anordning (1) for dispergering av olje (20) på vann, omfattende: en riggkonstruksjon (2) for montering fortrinnsvis på et fremre område av et far-tøy (15) idet riggkonstruksjonen (2) innbefatter en fremre tversgående konstruksjon (5) som er anordnet med dyser (7) for spyling med høytrykksvann (11) tilført fra et høytrykksanlegg (10) anordnet på fartøyet (15),karakterisert vedat dysenes (7) retning og avstand til vannoverflaten samt høytrykksvannets (11) trykk er regulerbart, idet antall dyser (7) er valgt slik at et stort antall dyser (7) med høyt trykk og smal stråle er anvendt for større avstand til vannoverflaten, og et mindre antall dyser (7) med større spredning er anvendt for mindre avstand til vannoverflaten.

2. Anordning (1) ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat riggkonstruksjonen (5) videre er anordnet med anordninger for høytrykksluft og ultralyd.

3. Anordning (1) ifølge ethvert av de forgående krav, karakterisert vedat spyling er utført ved et foretrukket trykk per dyse (7) på 35 bar.

4. Anordning (1) ifølge ethvert av de forgående krav, karakterisert vedat høytrykksanlegget (10) anvender vann fra omgivende vannmasser.

5. Anordning (1) ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat vannmassene er sjøvann.

6. Anordning (1) ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat vannmassene er ferskvann.

7. Anordning (1) ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat høytrykksanlegget (10) anvender en trykkgenerator hvorved vannet er anbrakt ved ultrahøyt trykk til dysene (7).

8. Anordning (1) ifølge krav ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat riggkonstruksjonen (2) er fastmontert med faste posisjoner til fartøyet.

9. Anordning (1) ifølge krav 1, karakterisert vedat riggkonstruksjonen (2) er bevegbart montert til fartøyet (15).

10. Anordning (1) ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat riggkonstruksjonen (2) videre er tilknyttet en lagertank (35) for tilsetningsstoffer.

11. Anordning (1) ifølge krav 10, karakterisert vedat tilsetningsstoffene er ført direkte fra lagertanken (35) og inn i høytrykksvannet (11) for dysene (7)

12. Anordning (1) ifølge krav 10, karakterisert vedat tilsetningsstoffene er ført direkte fra lagertanken (35) og til egne tilsetningsstoff-dyser anordnet på den fremre tversgående konstruksjon (5).

13. Anordning (1) ifølge krav 10, 11 eller 12, karakterisert vedat tilsetningsstoffene er minst en av følgende: partikler, bakterier, næringsstoffer og kjemikalier.

14. Fremgangsmåte for dispergering av olje (20) på vann, omfattende: en riggkonstruksjon (2) monteres fortrinnsvis på et fremre område av et fartøy (15) idet riggkonstruksjonen (2) innbefatter en fremre tversgående konstruksjon (5) som er anordnet med dyser (7) for spyling med høytrykksvann (11) som tilføres fra et høytrykksanlegg (10) anordnet på fartøyet (15),karakterisert vedat dysenes (7) retning og avstand til vannoverflaten samt høytrykksvannets (11) trykk reguleres, idet antall dyser (7) velges slik at et stort antall dyser (7) med høyt trykk og smal stråle anvendes for større avstand til vannoverflaten, og et mindre antall dyser (7) med større spredning anvendes for mindre avstand til vannoverflaten, hvorved dispergerte oljedråper i et mikrostørrel-sesområde oppnås, og oljedråpene blandes inn i vannmassene ved fartøyets fremdrift.