PL180916B1

PL180916B1 - Apparatus for skimming liquid pollutants, in particular petroleum, from water surface

Info

Publication number: PL180916B1
Application number: PL96317084A
Authority: PL
Inventors: Wincenty Kamiński
Original assignee: Kaminski Wincenty
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2001-05-31
Also published as: PL317084A1

Abstract

I· Sposób zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy ‘ naftowej z powierzchni wód naturalnych przy użyciu podciśnienia doprowadzonego do pływających na powierzchni wody i połączonych ze sobą przewodami pojemników zbierających, znamienny tym, że stosuje się matę złożonąz zespołów pojemników, którąrozprzestrzenia się nad plamą ropy, a następnie opuszcza się na nią włączając równocześnie podciśnienie do wnętrza pojemników, zaś po napełnieniu pojemników ropąwłącza się do wnętrza pojemników nadciśnienie i matę, wraz z wypełnionymi ropą pojemnikami, przenosi się na miejsce zlewu ropy, po czym umieszczając pojemniki korzystnie w położeniu skośnym lub poziomym, włącza się kolejno niewielkie podciśnienie, a następnie ciśnienie atmosferyczne. 5 Urządzenie do zbieraniazanieczyszczeńciekłych, zwłaszcza ropy naftowej z powierzchni wód naturalnych, zwłaszczamórz,jezior i rzek, wyposażone w układ połączonych ze sobąprzewodami i pływających na powierzchni wody pojemników zbierających, połączonych z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym, znamienne tym, żejego pojemniki(2,2', 2") sąw swej dolnej części zaopatrzone w zawory grzybkowe (12, 13,14, 12', 13', 14', 12", 13", 14"), w górnej zaś - połączone w znany sposób za pomocąelastycznych przewodów (19) za pośrednictwem kolektorów (20) z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym(26), przy' czym ^szczególne zespoły (1,1', 1") pojemników (2,2', 2") są przymocowane do konstrukcji nośnej złożonej z lin stalowych (6) i sieci cięgien (4) tworząc rodzaj maty.I · The method of collecting liquid pollutants, especially oil Crude oil from the surface of natural waters using negative pressure brought to floating on the water surface and connected with each other through the lines of the collection containers, characterized by using a mat of assemblies of containers which it spreads above the oil stain and then lowers onto it simultaneously applying a vacuum to the interior of the containers, and after filling the containers with oil, it enters the interior of the containers overpressure and the mat, along with pus-filled containers, carries take the place of the oil drain, after which placing the containers preferably in an oblique or horizontal position, it turns on sequentially slight vacuum followed by atmospheric pressure. 5 Device for collecting liquid pollutants, especially crude oil from the surface of natural waters, especially seas and lakes and rivers, equipped with a system of interconnected lines and floating collection containers, connected to a vacuum suction device, characterized by in that its containers (2,2 ', 2 ") are provided in their lower part with mushroom valves (12, 13, 14, 12 ', 13', 14 ', 12 ", 13", 14 "), and in the upper part - connected in a known way by means of elastic pipes (19) through manifolds (20) with vacuum an aspirating device (26), particular the assemblies (1,1 ', 1 ") of the containers (2,2', 2") are attached to the structure load bearing consisting of steel ropes (6) and a network of tendons (4) creating a kind of mat.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób do zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy naftowej z powierzchni wód naturalnych, zwłaszcza mórz, jezior i rzek przy użyciu podciśnienia doprowadzonego do pływających na powierzchni wody i połączonych ze sobąprzewodami pojemników zbierających.The subject of the invention is a method for collecting liquid contaminants, in particular crude oil, from the surface of natural waters, especially seas, lakes and rivers, by means of a negative pressure applied to the water-floating and interconnected collection containers.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy z powierzchni wód naturalnych, zwłaszcza mórz, jezior i rzek, wyposażone w układ połączonych ze sobą przewodami i pływających na powierzchni wody pojemników zbierających połączonych z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym.The subject of the invention is also a device for collecting liquid pollutants, especially oil, from the surface of natural waters, especially seas, lakes and rivers, equipped with a system of collecting containers connected to each other by pipes and floating on the water surface connected to a vacuum suction device.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2232509 znane jest urządzenie do zbierania ropy naftowej z powierzchni wód, złożone z częściowo zanurzonych w wodzie pływaków, z komory na zbieraną ropę oraz z komory balastowej z samoczynnie zamykającym się zaworem. Komora balastowa służy do nastawienia takiej głębokości zanurzenia pływaka, aby otwory wlotowe komory zbierającej ropę znajdowały się częściowo pod powierzchnią wody. Komory zbierające poszczególnych pływaków sąprzy tym połączone przez wspólny przewód z pompą odprowadzającą zebraną ropę do zbiornika umieszczonego na lądzie lub na statku. Zasadniczą niedogodnością tego urządzenia jest skomplikowana konstrukcja poszczególnych pojemników i związane z nią wysokie koszty.budowy urządzenia, a ponadto możliwość wadliwego funkcjonowania skomplikowanych zaworów doprowadzających wodę do komór balastowych.DE 2232509 discloses a device for collecting crude oil from the water surface, consisting of floats partially submerged in the water, an oil collection chamber and a ballast chamber with a self-closing valve. The ballast chamber serves to adjust the immersion depth of the float such that the inlet openings of the oil collecting chamber are partially below the water surface. The collection chambers of the individual floats are connected by a common line with a pump that discharges the collected oil into a shore-based or ship-borne tank. The main disadvantage of this device is the complicated structure of the individual containers and the associated high cost of building the device, and, moreover, the possibility of the complicated valves supplying water to the ballast chambers malfunctioning.

Z polskiego opisu patentowego nr 167 010 znane jest urządzenie do usuwania plam ropy naftowej z powierzchni wody, przewidziane do montowania na jednostce pływającej i składające się z elastycznego cięgna, którym otacza się plamę ropy, a następnie nawija na szpulę, zgarniając ropę przez odpowiedni kanał do wnętrza zbiornika znajdującego się na jednostce. Zasadniczą wadą tego urządzenia jest możliwość jego zastosowania do odgarniania plam o stosunkowo niewielkiej powierzchni, ograniczonej wymiarami cięgna. Ponadto nie jest ono przystosowane do zgarniania warstw ropy o większej grubości, występujących zwłaszcza w przypadku awarii tankowców na morzu.From the Polish patent description No. 167 010 a device for removing oil stains from the water surface is known, intended to be mounted on a vessel and consisting of an elastic string with which the oil stain is wrapped and then wound on a spool, collecting the oil through a suitable channel to inside the tank on the unit. The main disadvantage of this device is that it can be used to remove stains with a relatively small area, limited by the dimensions of the strand. Moreover, it is not suitable for scraping thicker layers of oil, especially in the event of tanker failures at sea.

Brytyjski opis patentowy GB 2152881A przedstawia odmianę takiego urządzenia, złożoną z grubej zapory, otaczającej plamę ropy i ciągnionej za statkiem oraz z zasysacza ropy ze spłaszczoną końcówką, połączonego z umieszczonym na statku zbiornikiem. Również to urządzenieBritish patent specification GB 2152881A describes a variation of such a device, consisting of a thick dam surrounding the oil stain and being pulled behind the ship, and an oil suction nozzle with a flattened tip connected to a tank placed on the ship. This device too

180 916 znalazło zastosowanie wyłącznie do oczyszczania z plam ropy wód portowych lub niewielkich rozlewisk ropy na morzu. Jego pojemność, wynosząca do 400 ton ropy, nie jest niestety dostosowana do zbierania dużych ilości ropy występujących w przypadku awarii tankowców.180 916 was used only to remove oil stains from port waters or small oil spills at sea. Its capacity, amounting to 400 tons of crude oil, is unfortunately not adapted to collecting large amounts of crude oil in the event of tanker failures.

Na odmiennej zasadzie działania oparte jest urządzenie do wychwytywania oleju z wody, przedstawione w polskim opisie patentowym nr 101 505. Ma ono postać dużego, pływającego zbiornika zaopatrzonego w otwór wlotowy, przysłonięty elastyczną przesłoną połączoną z pływakiem umieszczonym wewnątrz zbiornika i zaopatrzonym w próg przewałowy. W pobliże dna zbiornika jest doprowadzony przewód ssący, natomiast przewód tłoczący pompy jest wyprowadzony poza jego obręb. Zbiornik pływa swobodnie po akwenie wodnym, oczyszczając go z pływających na jego powierzchni zanieczyszczeń, przy czym czysta woda doprowadzana jest ze zbiornika ponownie do akwenu wodnego. Zasadniczą wadą tego urządzenia jest jego stosunkowo niewielka pojemność, ograniczona objętością zbiornika, w wyniku czego nadaje się on wyłącznie do oczyszczania akwenów wodnych w porcie oraz wód wewnętrznych.The device for catching oil from water, presented in Polish patent specification No. 101 505, is based on a different principle of operation. It has the form of a large, floating tank equipped with an inlet opening, covered by a flexible diaphragm connected to a float placed inside the tank and provided with a breakthrough threshold. A suction line is led near the bottom of the tank, while the pump's discharge line is led outside the tank. The reservoir floats freely in the water reservoir, cleaning it from pollutants floating on its surface, and clean water is fed back from the reservoir to the water reservoir. The main disadvantage of this device is its relatively small capacity, limited by the volume of the reservoir, making it suitable only for the purification of water bodies in the port and internal waters.

Odmiana urządzenia podobnego rodzaju, przystosowana do usuwania zanieczyszczeń z powierzchni mórz, przedstawiona jest w patencie brytyjskim nr 2145005A. Urządzenie to składa się z mechanicznych zgarniaczy, zbierających ropę z powierzchni morza na pochylnię statku oraz z zasysacza, transportującego ją do umieszczonego na statku zbiornika. Okazało się jednak, że urządzenie to, które może być stosowane z powodzeniem na odpowiednio przerobionych trawlerach, ma stosunkowo niewielką wydajność i nie nadaje się do usuwania dużych ilości ropy, wylanych na powierzchnię morza, w przypadku awarii tankowca.A variation of a similar type device adapted to remove contaminants from the surface of the seas is disclosed in British Patent No. 2145005A. This device consists of mechanical scrapers collecting oil from the sea surface onto the ship's slipway and an aspirator transporting it to the tank placed on the ship. However, it turned out that this device, which can be used successfully on suitably converted trawlers, has a relatively low capacity and is not suitable for removing large amounts of oil poured onto the sea surface in the event of a tanker failure.

Inną odmianę tego urządzenia omawia niemiecki opis patentowy nr DE 3416681A1. Stanowi ono rodzaj wielkiej szufli umieszczonej nad powierzchnią wody, korzystnie między częściami rufowymi dwóch statków i połączonej ze zbiornikami tych statków za pomocą przewodu ssącego. Szufla jest przy tym zaopatrzona w różnego typu zgarniacze, na przykład łopatkowe lub szczotkowe, które w wyniku nadawanego im ruchu obrotowego, zgarniają ropę z powierzchni wody, wprowadzając ją na powierzchnię szufli. Następnie ropa jest odprowadzana do zbiornika statku. Również i te urządzenia okazały się stosunkowo nieporęczne i mało wydajne w przypadku konieczności zebrania tysięcy ton ropy zalegającej powierzchnię morza i nie znalazły w praktyce szerszego zastosowania.Another variation of this device is described in the German patent specification DE 3416681A1. It is a kind of a large scoop placed above the water surface, preferably between the stern parts of two ships and connected to the tanks of these ships by a suction pipe. The shovel is provided with different types of scrapers, for example paddle or brush scrapers, which, as a result of the rotational movement imparted to them, scrape the oil from the water surface, bringing it to the surface of the shovel. Then the oil is drained into the vessel's tank. Also, these devices turned out to be relatively cumbersome and ineffective when it was necessary to collect thousands of tons of oil from the sea surface, and they were not widely used in practice.

Odmiennego typu urządzenie do zbierania i odzyskiwania ropy naftowej rozlanej na powierzchni wody omawia polskie zgłoszenie patentowe nr 29 438. Urządzenie to stanowi samodzielną jednostkę pływającą zaopatrzoną w gardziel zakończoną wargami, przez które do wnętrza, stanowiącego jej kadłub zbiornika, wpływa strumień ropy z wodą, który przekazywany jest następnie przez elastyczny przewód ciśnieniowy do komór połączonego z nim tankowca. Urządzenia te, najprawdopodobniej wskutek ich ograniczonej wydajności, nie znalazły jednak szerszego zastosowania, zwłaszcza przy usuwaniu rozlewisk ropy z powierzchni mórz.A different type of device for collecting and recovering crude oil spilled on the surface of the water is discussed in Polish patent application No. 29 438. This device is an independent vessel equipped with a mouth ending with lips, through which a stream of crude oil with water flows into the interior of its hull. it is then passed through a flexible pressure line to the chambers of the connected tanker. These devices, most likely due to their limited capacity, have not been widely used, especially in the removal of oil spills from the sea surface.

Innego rodzaju urządzenie przedstawione jest w polskim opisie patentowym nr 121 047. Stanowi ono zaporę sorpcyjną złożoną z odcinków zrolowanych mat budowlanych, wzmocnionych oplotem z sieci budowlanej, połączonej za pomocąstalowej liny z punktami oporowymi, na przykład bojami wypornościowymi. Zadaniem tego urządzenia, stanowiącego prostąi taniąkonstnikcję, jest głównie zatrzymanie zanieczyszczeń ropy płynących z wodą rzek oraz ewentualnie ich zbieranie, natomiast w sposób oczywisty nie nadaje się ono do zbierania znacznych ilości ropy, zalegających powierzchnię mórz w przypadku awarii tankowców.A different type of device is presented in Polish patent description No. 121 047. It is a sorption dam composed of sections of rolled construction mats, reinforced with a braid made of a construction net, connected by a steel rope with resistance points, for example buoyancy buoys. The task of this device, which is a simple and cheap solution, is mainly to stop oil contaminants flowing with the water of rivers and possibly collect them, but it is obviously not suitable for collecting significant amounts of oil, lingering the surface of the seas in the event of tanker failure.

Podobnego rodzaju mata, stanowiąca wytwór tekstylny, omówiona jest w niemieckim opisie patentowym nr 3004444. Mata ta ma strukturę wyrobu trykotażowego, nasycanego ropąpo jej rozpostarciu na zanieczyszczonej powierzchni wody. Również i to rozwiązanie jest jednak przystosowane głównie do zbierania ropy rozlanej na powierzchni rzek lub innych wód wewnętrznych.A similar type of mat, constituting a textile product, is discussed in the German patent specification No. 3004444. This mat has the structure of a knitted product, impregnated with oil when it is spread over a contaminated water surface. However, this solution is also suited mainly to collecting oil spilled on the surface of rivers or other internal waters.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy z powierzchni wód naturalnych za pomocą prostych środków technicznych, mających zastosowanie zarówno w przypadku konieczności zebrania stosunkowo niewielkiej ilości ropy rozlanej na przykład na powierzchni rzeki lub jeziora, jak i zebrania bardzo znacznych ilości ropy rozlanych na powierzchni morza, zwłaszcza w przypadku awarii tankowca.The object of the invention is to provide a method of collecting liquid pollutants, especially oil, from the surface of natural waters by simple technical means, applicable both when it is necessary to collect a relatively small amount of oil spilled, for example, on the surface of a river or lake, and to collect very large amounts of oil spilled on the surface of natural waters. sea surface, especially in the event of a tanker failure.

180 916180 916

Cel ten zrealizowano w sposobie zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy z powierzchni wód naturalnych przy użyciu podciśnienia doprowadzonego do pływających na powierzchni wody i połączonych ze sobą przewodami pojemników zbierających według wynalazku, który polega na rozprzestrzenianiu maty złożonej z połączonych ze sobą pojemników zbierających nad plamą ropy, a następnie opuszczeniu jej na tę plamę. Równocześnie włącza się do wnętrza pojemników podciśnienie, zaś po napełnieniu pojemników zbierających ropą włącza się do wnętrza pojemników nadciśnienie i matę, wraz z wypełnionymi ropą pojemnikami, przenosi się na miejsce zlewu ropy, po czym umieszczając pojemniki korzystnie w położeniu skośnym lub poziomym, włącza się kolejno niewielkie podciśnienie, a następnie ciśnienie atmosferyczne.This aim has been achieved in a method of collecting liquid contaminants, in particular oil, from the surface of natural waters by means of a vacuum applied to the collecting containers according to the invention floating on the surface of the water and connected with each other by conduits, which consists in spreading a mat of interconnected collecting containers over the oil stain, and then leaving it on that stain. At the same time, a negative pressure is applied to the inside of the containers, and after the collecting containers are filled with oil, excess pressure is applied to the inside of the containers and the mat, along with the containers filled with oil, is transferred to the place of the oil sink, and then, by placing the containers preferably in an oblique or horizontal position, slight vacuum followed by atmospheric pressure.

Stosowana powierzchnia maty tworzącej urządzenie powinna być w przybliżeniu równa łub mniejsza od powierzchni zbieranej plamy ropy. W przypadku, gdy plama zbieranej ropy jest niewielka, matę utworzoną z połączonych ze sobą pojemników zbierających rozpościera się ręcznie, trzymając ją za końcówki lin jej konstrukcji nośnej, natomiast w przypadku, gdy plama ropy jest rozległa, matę rozpościera się nad rozlewiskiem ropy przy użyciu śmigłowców, do których są przymocowane końce lin jej konstrukcji nośnej.The used area of the mat forming the device should be approximately equal to or smaller than that of the oil stain to be collected. In the case where the oil stain is small, the mat made of interconnected collection containers is spread by hand, holding it by the ends of the ropes of its supporting structure, while in the case where the oil stain is extensive, the mat is spread over the oil spill using helicopters. to which the ends of the ropes of its load-bearing structure are attached.

Celem wynalazkujest również opracowanie konstrukcji takiego urządzenia do zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy z powierzchni wód naturalnych, które przy użyciu prostych środków technicznych mogłyby mieć zastosowanie zarówno w przypadku konieczności zebrania stosunkowo niewielkiej ilości ropy rozlanej na przykład na powierzchni rzeki lub jeziora, jak i zebrania bardzo znacznych ilości ropy rozlanych na powierzchni morza, zwłaszcza w przypadku awarii tankowca.The object of the invention is also to develop a construction of such a device for collecting liquid pollutants, especially oil from the surface of natural waters, which could be used by simple technical means when it is necessary to collect a relatively small amount of oil spilled, for example, on the surface of a river or lake, and to collect a very large amount of oil. significant amounts of oil spilled on the sea surface, especially in the event of a tanker failure.

Cel ten zrealizowano zgodnie z wynalazkiem przez konstrukcję maty złożonej z zespołów pojemników zbierających, zaopatrzonych u dołu w zawory, połączonych z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym i przymocowanych do konstrukcji nośnej maty. W przypadku konieczności zebrania niewielkiej ilości ropy, mata o odpowiednio niewielkiej powierzchni może być nakładana na plamę ropy ręcznie. Natomiast w przypadku dużego rozlewiska ropy, na przykład w wyniku awarii tankowca na morzu, mata urządzenia o odpowiednio dużej powierzchni nakładana jest na powierzchnię rozlewiska przy użyciu śmigłowców transportowych.This object is achieved in accordance with the invention by the construction of a mat consisting of collection container assemblies, provided with valves at the bottom, connected to a vacuum suction device and attached to the mat support structure. In the event of a need to collect a small amount of pus, a mat with a sufficiently small surface area can be applied to the oil stain by hand. On the other hand, in the event of a large oil spill, for example as a result of a tanker failure at sea, a device mat with a sufficiently large surface area is applied to the surface of the spill using transport helicopters.

Urządzenie do zbierania zanieczyszczeń ciekłych, zwłaszcza ropy z powierzchni wód naturalnych według wynalazku stanowi rodzaj maty, złożonej z zespołów pojemników zbierających, które w swej dolnej części są zaopatrzone w zawory grzybkowe, w górnej zaś połączone w znany sposób za pomocą elastycznych przewodów, korzystnie za pośrednictwem kolektorów, z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym, przy czym poszczególne zespoły pojemników są przymocowane do konstrukcji nośnej złożonej z lin stalowych i sieci cięgien.The device for collecting liquid contaminants, in particular oil, from the surface of natural waters according to the invention is a kind of mat consisting of sets of collecting containers which are provided with mushroom valves in their lower part and connected in the upper part by flexible conduits, preferably via collectors, with a vacuum suction device, the individual sets of containers being attached to a supporting structure composed of wire ropes and a network of tendons.

Pojemniki zbierające urządzenia są korzystnie połączone w zespoły za pomocą obejmującej je taśmy, przymocowanej za pomocą uchwytów do węzłów cięgien sieci, albo też za pomocą obejmującej je siatki drucianej. Poszczególne pojemniki zbierające tworzące zespół są korzystnie ze sobą połączone w górnej części za pomocą nitów rurkowych z otworami, łączącymi wnętrza poszczególnych pojemników, przy czym tylko jeden, najkorzystniej środkowy z pojemników zespołu, jest zaopatrzony u góry w otwór, połączony elastycznym przewodem korzystnie za pośrednictwem kolektora - z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym.The device collection containers are preferably connected to units by means of a band surrounding them, attached with grips to the tie knots of the net, or by a wire mesh surrounding them. The individual collection containers forming the unit are preferably connected to each other at the top by tubular rivets with holes connecting the interior of the individual containers, while only one, most preferably the middle one of the containers of the unit, is provided with an opening at the top, preferably connected by a flexible conduit via a manifold - with a vacuum suction device.

Odmiana urządzenia według wynalazku przewiduje, że każdy z jego pojemników zbierających jest zaopatrzony u góry w otwór połączony za pomocą przewodu, korzystnie za pośrednictwem kolektora, z podciśnieniowym urządzeniem zasysającym. Do połączenia górnego otworu pojemnika z przewodem służy korzystnie połączona z tym przewodem nakrętka z uszczelką, nakręcona na szyjkę pojemnika. Pojemniki zbierające urządzenia są zaopatrzone we wklęsłe dno z umieszczonąw środku tulejąprowadzącąi otaczającymi ją otworami, przy czym w tulei jest przesuwnie osadzony trzpień z grzybkiem zaworu zamykającego szczelnie otwory, przy czym trzpień jest zaopatrzony w dolnej części w zderzak ograniczający jego przesunięcie do góry.A variant of the device according to the invention provides that each of its collection containers is provided at the top with an opening connected by a conduit, preferably via a manifold, to the vacuum suction device. The connection between the upper opening of the container and the conduit is preferably carried out by a cap with a seal connected to the conduit, screwed onto the neck of the container. The collecting containers of the devices are provided with a concave bottom with a guide sleeve placed in the center and with holes surrounding it, the sleeve having a sliding pin with a valve head sealing the openings, the pin having a stop at the bottom to limit its upward movement.

Rolę zderzaka mogą również spełniać wysunięte wewnętrzne części ścianek pojemnika zbierającego, które ograniczają ruch grzybka do góry. Pojemniki zbierające są korzystnie wykonane z tworzywa sztucznego lub z blachy aluminiowej i mogą mieć przekrój kwadratowy lubThe protruding inner wall parts of the collection container can also act as a stop, which limit the upward movement of the mushroom head. The collection containers are preferably made of plastic or aluminum sheet and may be square or

180 916 okrągły. Korzystnie mogą one być wykonane z zużytych puszek aluminiowych lub butelek z tworzywa sztucznego. Liny stalowe konstrukcji nośnej urządzenia są korzystnie w swej środkowej części połączone za pomocą elastycznych łączników.180 916 round. They can advantageously be made of used aluminum cans or plastic bottles. The steel ropes of the load-bearing structure of the device are preferably connected in their central part by flexible connectors.

Wynalazek jest w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia urządzenie do zbierania zanieczyszczeń, zwłaszcza ropy z powierzchni wody, w stanie rozpostartym, w widoku z góry; fig. 2 - to samo urządzenie w stanie złożonym, w widoku z boku; fig. 3 - zespół pojemników urządzenia o przekroju kwadratowym - w przekroju pionowym; fig. 4 - poj emnik zespołu według fig. 3 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A na fig. 3; fig. 5 - zespól pojemników urządzenia o przekroju okrągłym, w przekroju pionowym; fig. 6 - zespół pojemników według fig. 5 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii B-B na fig. 5; fig. 7 odmianę zespołu pojemników o przekroju okrągłym - w przekroju pionowym; fig. 8 - zespół według fig. 7 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii C-C na fig. 7; fig. 9 - sposób nakładania urządzenia według wynalazku, stanowiącego matę o niewielkiej powierzchni, na plamę ropy okrywającąpowierzchnię rzeki; a fig. 10 - sposób nakładania urządzenia według wynalazku, stanowiącego matę o bardzo dużej powierzchni, na rozlewisko ropy na morzu, za pomocą czterech śmigłowców.The invention is illustrated by an exemplary constructional solution in which: Fig. 1 shows the device for collecting contaminants, in particular oil, from the water surface, in an unfolded state, in top view; Fig. 2 shows the same device in a folded state, in a side view; Fig. 3 shows a group of containers of the device with a square section - in a vertical section; Fig. 4 is a cross-sectional view of the container of the assembly according to Fig. 3 along the line A-A in Fig. 3; Fig. 5 shows a group of containers of the device with a circular section, in vertical section; Fig. 6 is a cross-sectional view of the container assembly according to Fig. 5 along line B-B in Fig. 5; 7 shows a variant of a set of containers with a circular section - in vertical section; Fig. 8 is a cross-sectional view of the assembly of Fig. 7 along the line C-C in Fig. 7; Fig. 9 shows a method of applying a device according to the invention, which is a low-area mat, to an oil slick covering the surface of a river; and Fig. 10 shows a method of applying a device according to the invention, which is a very large surface mat, to an oil spill at sea by means of four helicopters.

Urządzenie do zbierania zanieczyszczeń, zwłaszcza ropy z powierzchni wody, przedstawione schematycznie na fig. 1, składa się z zespołów 1 pojemników zbierających 2 oraz z konstrukcji nośnej mocującej te zespoły i tworzącej z nich rodzaj maty. Konstrukcja nośna, przedstawiona przykładowo na fig. 1, składa się z obejm 3 wykonanych na przykład z płaskownika stalowego lub z tworzywa sztucznego, z sieci 4 wykonanych z cięgien linowych lub stalowych, do której przymocowane są zespoły 3 pojemników zbierających 2 za pomocą uchwytów 5 oraz z lin stalowych 6, stanowiących właściwe elementy nośne. Liny 6 konstrukcji nośnej są w swej środkowej części połączone za pomocą elastycznych łączników 7, umożliwiających łatwe zgięcie maty w środku w celu jej złożenia (fig. 2).The device for collecting contaminants, especially oil from the water surface, shown schematically in Fig. 1, consists of sets 1 of collecting containers 2 and a supporting structure that fixes these units and forms a kind of mat therefrom. The supporting structure, shown for example in Fig. 1, consists of clamps 3 made of, for example, a flat steel or plastic bar, a net 4 made of rope or steel tendons, to which the assemblies 3 of collecting containers 2 are attached by means of holders 5 and made of steel ropes 6, constituting the appropriate load-bearing elements. The ropes 6 of the supporting structure are connected in their central part by elastic fasteners 7, enabling the mat to be easily bent in the middle for folding purposes (Fig. 2).

Na figurach 3 i 4 przedstawiony jest zespół 1 pojemników zbierających 2, mających w przekroju poprzecznym (fig. 4) kształt kwadratu. Pojemniki zbierające sąkorzystnie wykonane z przezroczystego tworzywa sztucznego i wzajemnie połączone za pomocą nitów rurkowych 8. Otwory 9 nitów 8 łączą wnętrza poszczególnych pojemników 2, w ich górnej części. Pojemniki zbierające 2 są zaopatrzone we wklęsłe dno 10, w którym znajduje się tuleja prowadząca 11 otoczona przez otwory wlotowe 12. Tuleja 11 służy do prowadzenia trzpienia 13 grzybka zaworu 14. Trzpień 13 jest ponadto zaopatrzony w zderzak 15, ograniczający jego nich pionowy i zapobiegający wpadnięciu grzybka 14 do wnętrza pojemnika 2. Rolę zderzaka mogą również spełniać wystające części 16 bocznych ścianek górnej części pojemnika 2.Figures 3 and 4 show the assembly 1 of collecting containers 2 having a square shape in cross section (Fig. 4). The collection containers are preferably made of transparent plastic and are interconnected by tubular rivets 8. The openings 9 of the rivets 8 connect the inside of the individual containers 2 in their upper part. The collection containers 2 are provided with a concave bottom 10 in which there is a guide bushing 11 surrounded by inlet openings 12. The bushing 11 serves to guide the valve plug pin 13 of the valve 14. The pin 13 is further provided with a stop 15 limiting it vertically and preventing it from falling over. the mushroom head 14 into the container 2. The role of a stop can also be played by projecting parts 16 of the side walls of the upper part of the container 2.

Przynajmniej jeden z pojemników zbierających 2 zespołu 1, najkorzystniej znajdujący się w środkowej części tego zespołu, jest zaopatrzony w górny otwór 21 szczelnie zamknięty zakrętką 17 z uszczelką 18 i połączony elastycznym przewodem podciśnieniowym 19, korzystnie za pośrednictwem kolektora 20, z nie uwidocznionym na rysunku podciśnieniowym urządzeniem zasysającym.At least one of the collection containers 2 of the unit 1, most preferably located in the central part of this unit, is provided with an upper opening 21 sealed by a cap 17 with a seal 18 and connected by a flexible vacuum line 19, preferably via a manifold 20, with a vacuum not shown in the drawing. suction device.

Pojemniki zbierające 2 tworzące zespół 1, sąpołączone za pomocą zaciśniętej, otaczającej zespół taśmy 3 z płaskownika stalowego lub z tworzywa sztucznego i przymocowane za pomocąprzytwierdzonych do niej łączników 5, na przykład typu karabinkowego, z węzłami 22 cięgien sieci 4.The collection containers 2 forming the unit 1 are connected by a tightened band 3 surrounding the unit made of steel or plastic and fastened to it by fasteners 5, for example of the carabiner type, to the knots 22 of the strings of the net 4.

Figury 5 i 6 przedstawiająodmiennąkonstrukcję zespołu Γ, złożonego z pojemników zbierających 2', wykonanych z cienkiej blachy aluminiowej. Jako pojemniki 2' mogą być wykorzystane aluminiowe puszki po piwie lub napojach chłodzących. Po obcięciu dna zużytej puszki na obciętym obrzeżu 23 zaciśnięte jest wyciśnięte obrzeże wklęsłego dna 1 θ', zaopatrzonego w środku w otwór ograniczony wywiniętątulejąprowadzącą 1Γ oraz w otaczające go otwory wlotowe 12'. W tulejce 11'jest osadzony przesuwnie wydrążony aluminiowy trzpień 13' grzybka 14' zaworu, zaopatrzony w ograniczający jego ruch zderzak 15'. Wnętrza pojemników 2' są w górnej swej części połączone za pomocą nitów rurkowych 8 z otworami 9, łączącymi wnętrza poszczególnych pojemników 2'.Figures 5 and 6 show a different construction of the unit Γ composed of collecting containers 2 'made of a thin aluminum sheet. Aluminum beer or soft drink cans can be used as 2 'containers. After cutting the bottom of the used can, the squeezed rim of the concave bottom 1 θ ', provided with an opening in the center bordered by the curved lead-in pipe 1 Γ and the inlet openings 12' surrounding it, is clamped on the cut rim 23. In the sleeve 11 'there is a slidably hollow aluminum spindle 13' of the valve head 14 ', provided with a stop 15' limiting its movement. The insides of the containers 2 'are in their upper part connected by tubular rivets 8 to the openings 9 connecting the interiors of the individual containers 2'.

180 916180 916

Zespół l'pojemników zbierających 2'jest zaciśnięty otaczającągo taśmą3', korzystnie stalową połączoną za pomocą karabinkowych łączników 5 z węzłami 22 cięgien 4 sieci - konstrukcji nośnej urządzenia. Pojemnik 2' znajdujący się w środkowej części zespołu 1' jest zaopatrzony u góry w otwór 21', zamknięty szczelnie za pomocą nakrętki 17' z uszczelką 18', połączonej elastycznym przewodem 19' za pośrednictwem kolektora 20 z nieuwidocznionym na rysunku podciśnieniowym urządzeniem zasysającym.The group 1'collecting containers 2 'is tightened with a surrounding band 3', preferably a steel one connected by means of carabiner fasteners 5 to the nodes 22 of the strings 4 of the net - the supporting structure of the device. The container 2 'located in the central part of the unit 1' is provided with an opening 21 'at the top, sealed by a nut 17' with a seal 18 'connected by a flexible conduit 19' via a manifold 20 with a vacuum suction device not shown in the drawing.

Figury 7 i 8 przedstawiają inną odmianę zespołu 1' pojemników zbierających 2, wykonanych z zużytych butelek z tworzyw sztucznych do napojów. Po obcięciu dna butelki jest do niej przyspawane nowe dno 10 z tuleją prowadzącą 1Γ i otaczającymi ją otworami wlotowymi 12, przy czym w tulei prowadzącej 1 ljest osadzony przesuwnie trzpień 13 grzybka 14 zaworu, zaopatrzony w zderzak 15 ograniczający ruch grzybka.Figures 7 and 8 show another variation of the assembly 1 'of collection containers 2 made of used plastic beverage bottles. After cutting the bottom of the bottle, a new bottom 10 is welded to it with a guide sleeve 1Γ and inlet openings 12 surrounding it, while the guide sleeve 11 is slidably seated with the stem 13 of the valve plug 14, provided with a stop 15 limiting the movement of the plug.

Pojemniki zbierające 2 wykonane z zużytych butelek są zaopatrzone w górnej części w otwory 21 zamknięte za pomocą nakręconych na ich szyjki 24’ nakrętek 17 z uszczelkami 18. Końcówki 25 nakrętek 17 sąpołączone przewodami 19 za pośrednictwem kolektora 20 z nieuwidocznionym na rysunku podciśnieniowym urządzeniem zasysającym 26. W tym rozwiązaniu zespołu 1 wszystkie pojemniki zbierające 2 są indywidualnie połączone przewodami 19 z kolektorem 20. Elementem łączącym pojemniki 2 w zespół 1 jest otaczająca pojemniki 2 siatka druciana 3, bezpośrednio połączona za pomocą łączników 5 z węzłami 22 cięgien 4 sieci konstrukcji nośnej urządzenia.Collecting containers 2 made of used bottles are provided in their upper part with openings 21 closed by caps 17 with gaskets screwed onto their necks 24 '. Ends 25 of caps 17 are connected by conduits 19 via a manifold 20 with a vacuum suction device 26 not shown in the figure. In this solution of the unit 1, all collecting containers 2 are individually connected by conduits 19 to the collector 20. The element connecting the containers 2 into a unit 1 is a wire mesh 3 surrounding the containers 2, directly connected by connectors 5 with nodes 22 of cables 4 of the device supporting structure network.

Konstrukcja pojemników urządzenia według wynalazku i ich wzajemnego połączenia w zespoły może być oczywiście odmienna od przedstawionej na fig. 3-8. Również konstrukcja zaworów tych pojemników może być różna od zaworów grzybkowych przedstawionych na fig. 3-8. Wynalazek przewiduje bowiem, że kilkanaście lub kilkadziesiąt pojemników zaopatrzonych w zawory, samoczynnie otwierające się po powstaniu w ich wnętrzu podciśnienia, tworzy zespół przymocowany do konstrukcji nośnej urządzenia.The structure of the containers of the device according to the invention and their interconnection into units may, of course, be different from that shown in Figures 3-8. Also, the design of the valves of these containers may be different from the globe valves shown in Figures 3-8. The invention envisages that several or several dozen containers equipped with valves, which automatically open when a negative pressure is created inside them, form a unit attached to the supporting structure of the device.

Sposób zbierania zanieczyszczeń, zwłaszcza ropy z powierzchni wody jest następujący:The method of collecting pollutants, especially oil, from the water surface is as follows:

W przypadku zbierania niewielkiej plamy ropy, tworzącąurządzenie zrolowaną matę o odpowiedniej powierzchni rozwija się, a następnie trzymając za.końce stalowych lin 6 rozpościera się nad plamą. Równocześnie kolektor 20, do którego przyłączone są przewody 19 łączące go z wnętrzem pojemników poszczególnych zespołów 1 przyłącza się do podciśnieniowego urządzenia zasysającego 26 i w trakcie opuszczania maty na plamę 27 ropy włącza się podciśnienie we wnętrzach pojemników. Zespoły 1, Γ, 1 pojemników zbierających 2,2', 2, opadające z góry na warstwę ropy, powodują, w wyniku otwarcia grzybków 14,14', 14 zaworów, zasysanie jej przez otwory 12, 12', 12 do wnętrza pojemników.In case of collecting a small spot of oil, the rolled mat with a suitable surface forming the device unfolds, and then, holding the ends of the steel ropes 6, it spreads over the stain. At the same time, the collector 20, to which the conduits 19 connecting it to the inside of the containers of the individual units 1 are connected, is connected to the vacuum suction device 26 and as the mat is lowered onto the oil stain 27, a vacuum is activated inside the containers. The assemblies 1, Γ, 1 of the collection containers 2,2 ', 2 falling from above onto the oil layer cause, due to the opening of the mushrooms 14, 14', 14 valves, it is sucked through the openings 12, 12 ', 12 into the containers.

Po napełnieniu pojemników ropą co może być sygnalizowane za pomocąjednego ze znanych czujników, urządzenie zasysające 26 wyłącza podciśnienie, wskutek czego pod ciężarem ropy grzybki 14, 14', 14 zaworów samoczynnie zamykają otwory wlotowe 12, 12', 12. W celu zapobiegania wylewaniu się ropy z pojemników, w czasie transportowania napełnionych ropą pojemników urządzenie 20 włącza niewielkie nadciśnienie. Następnie przenosi się matę z wypełnionymi ropą pojemnikami zbierającymi 2, 2', 2 do miejsca wylewu, na przykład na pochylnię nad otworem wlotowym zbiornika odzyskanej ropy, po czym korzystnie przy poziomym lub ukośnym ustawieniu pojemników 2, 2', 2 włącza się na chwilę podciśnienie, powodując otwarcie zaworów grzybkowych, a następnie przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, ropa wypływa z pojemników przez otwory 12, 12', 12 na pochylnię wlotu zbiornika.After the containers are filled with oil, which can be signaled by one of the known sensors, the suction device 26 turns off the vacuum, as a result of which, under the weight of the oil, the valves 14, 14 ', 14 of the valves automatically close the inlet openings 12, 12', 12. In order to prevent the spillage of oil from the containers, the device 20 turns on a slight overpressure during transportation of the pus-filled containers. The mat with the oil-filled collection containers 2, 2 ', 2 is then transferred to the place of spout, for example to a ramp over the inlet of the recovered oil tank, and preferably, with the containers 2, 2', 2 being placed horizontally or diagonally, a vacuum is applied momentarily by causing the poppet valves to open and then, at normal atmospheric pressure, the oil flows from the containers through the openings 12, 12 ', 12 onto the tank inlet ramp.

W przypadku zbierania dużej ilości ropy, na przykład z rozlewiska na morzu, stosuje się matę o odpowiednio dużej powierzchni, przy czym końcówki lin stalowych 6 jej konstrukcji nośnej mocuje się do śmigłowca transportowego lub do kilku śmigłowców, po czym przenosi się ją na miejsce rozlewiska, a następnie rozpościera się nad rozlewiskiem ropy i opuszcza na nie. W trakcie osadzania maty na rozlewisku lub bezpośrednio po tym, włącza się w pojemnikach podciśnienie przy użyciu umieszczonych w śmigłowcach podciśnieniowych urządzeń ssących 26. Wskutek tego grzybki 14, 14', 14 zaworów w pojemnikach zbierających 2, 2', 2 unoszą się do góry i ropa zasysana jest przez otwory 12, 12', 12 do ich wnętrza. Po napełnieniu pojemnikówIn the case of collecting a large amount of oil, for example from a spill at sea, a mat with a sufficiently large area is used, the ends of the steel ropes 6 of its supporting structure are attached to a transport helicopter or to several helicopters, and then it is transferred to the place of the spill, and then spreads over and lowers the oil pool. During the placement of the mat on the spill or immediately thereafter, a vacuum is activated in the containers by means of vacuum suction devices 26 installed in the helicopters. As a result, the valves 14, 14 ', 14 of the valves in the collecting containers 2, 2', 2 rise upwards and the oil is sucked through the holes 12, 12 ', 12 into their interior. After filling the containers

180 916 ropą, a w części również wodą morską, włącza się w pojemnikach 2, 2', 2* przez urządzenie 26 niewielkie nadciśnienie, w wyniku czego zawory ulegajązamknięciu. Wówczas matę z wypełnionymi pojemnikami transportuje się do miejsca wylewu, na przykład na pochylnię otaczającą wlew zbiornika tankowca i dzięki elastycznym elementom 7 łączącym w środku obydwie części maty, zbliża się do siebie końce lin stalowych 6 i przy ukośnym ustawieniu pojemników 2,2', 2, opuszcza się matę na pochylnię i włącza się na chwilę niewielkie podciśnienie, powodując otwarcie zaworów grzybkowych pojemników 2,2',2, a następnie przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym ropa wypływa z pojemników przez otwory 12,12', 12’ na pochylnię wlewu zbiornika.With oil, and in part also seawater, a slight overpressure is applied through the device 26 in the containers 2, 2 ', 2 *, as a result of which the valves close. Then the mat with the filled containers is transported to the point of discharge, for example on the ramp surrounding the inlet of the tanker tank, and thanks to the flexible elements 7 connecting the two parts of the mat in the middle, the ends of the steel ropes 6 are brought closer to each other and the containers 2.2 ', 2 are positioned diagonally. , the mat is lowered onto the ramp and a slight vacuum is applied for a moment, causing the mushroom valves of the containers 2,2 ', 2 to open, and then, at normal atmospheric pressure, the oil flows from the containers through the openings 12,12', 12 'onto the tank filler ramp.

Urządzenie według wynalazku może znaleźć zastosowanie również do usuwania innych zanieczyszczeń, na przykład zneutralizowanej chemicznie ropy, z powierzchni wód naturalnych.The device according to the invention can also be used for removing other contaminants, for example chemically neutralized oil, from the surface of natural waters.

2 12 1

Fig 2Fig 2

180 916180 916

Fig 4Fig 4

180 916180 916

Fig 5Fig 5

180 916180 916

1'1 '

Fig 6Fig 6

180 916180 916

Fig 7Fig 7

180 916180 916

Fig 8Fig 8

180 916180 916

Fig 9Fig 9

180 916180 916

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zk.Publishing Department of the UP RP. Mintage 70 copies. Price 4.00 PLN.

Claims

Patent claims

A method of collecting liquid contaminants, especially crude oil, from the surface of natural waters by means of a vacuum applied to collecting containers floating on the surface of the water and connected with each other by conduits, characterized in that a mat composed of sets of containers is used, which spreads over the oil stain, and then it is lowered onto it, simultaneously applying a vacuum to the inside of the containers, and after filling the containers with oil, the excess pressure is applied to the inside of the containers and the mat, along with the containers filled with oil, is transferred to the place of the oil sink, and then placing the containers preferably in an oblique or horizontal position , a slight vacuum is applied sequentially, then atmospheric pressure.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the mat has an area approximately equal to or smaller than that of the oil spot to be collected.

3. The method according to p. A device according to claim 1, characterized in that the mat forming the device is manually extended, holding it at the rope ends of its supporting structure.

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the mat forming the device is spread over the oil spill by helicopters to which the rope ends of the mat supporting structure are attached.

5. Device for collecting liquid contaminants, in particular crude oil, from the surface of natural waters, especially seas, lakes and rivers, equipped with a system of interconnected by pipes and floating on the water surface collecting containers connected to a vacuum suction device, characterized in that its containers (2,2 ', 2) are in their lower part equipped with mushroom valves (12, 13, 14, 12', 13 ', 14', 12, 13, 14), and in the upper part - connected in a known manner by means of flexible conduits (19) through collectors (20) with a vacuum suction device (26), the individual sets (1, 1 ', 1) of the containers (2, 2', 2) are attached to the supporting structure composed of steel ropes (6 ) and a network of strands (4) creating a kind of mat.

6. The device according to claim 1 5. A device according to claim 5, characterized in that the collection containers (2, 2 ', 2) are connected to units (1, 1', 1) by means of a band (3, 3 ', 3) attached to them with the holders (5) to the the nodes (22) of the network tendons (4).

The device according to claim 1 5. Device according to claim 5, characterized in that its individual collection containers (2) are connected to units (1) by means of a wire mesh (3) enclosing them.

8. The device according to claim 1 5. A method according to claim 5, characterized in that the individual collection containers (2, 2) of the unit (1, Γ) are interconnected in the upper part by tubular rivets (8) with openings (9) connecting the interior of the individual containers, with only one , most preferably, the middle of the containers (2,2) of the unit (1,1 ') is provided with an opening (21) at the top, connected by a flexible conduit (19) preferably via a manifold (20) to the vacuum suction device (26).

9. The device according to claim 1 5. A device according to claim 5, characterized in that each of its collection containers (2) is provided at its top with an opening (21) connected by a conduit (19), preferably via a manifold (20), to the vacuum suction device (26).

10. The device according to claim 1 8 or 9, characterized in that the connection of the upper opening (21, 21 ', 21) of the collecting container (2.2', 2) with the conduit (19, 19 ', 19) is provided by a cap (17, 17) connected to the conduit. ', 17) with a gasket (18,18', 18), screwed onto the neck (24,24 ', 24) of the container (2, 2', 2).

11. The device according to claim 1 5. A device according to claim 5, characterized in that its collection container (2,2 ', 2) is provided with a concave bottom (10, 10', 10) with a guide sleeve (11, 11 ', 11) arranged in the center.

180 916 and surrounding openings (12, 12 ', 12), while the sleeve (11, 11', 11) has a sliding pin (13, 13 ', 13) with a plug (14, 14', 14) of the closing valve tightly openings (12,12 ', 12).

12. The device according to claim 1 The method of claim 11, characterized in that the shank (13) of the mushroom (14) is provided in its lower part with a stop (15) limiting its upward movement.

13. The device according to claim 1, The collecting container (2), characterized in that it has protruding internal wall portions (16) limiting the upward movement of the mushroom (14).

14. The device according to claim 1 5. A method according to claim 5, characterized in that the collecting containers (2,2) forming the units (1,1) are made of plastic.

15. The device of claim 1, 5. A method according to claim 5, characterized in that the collection containers (2 ^ forming units (Γ) are made of aluminum sheet.

16. The device according to claim 1, 5. A device according to claim 5, characterized in that the collection containers (2) forming the units (1) have a square cross-section.

17. The device according to claim 1, 5. A device according to claim 5, characterized in that the collection containers (2 ', 2) forming the units (1', 1) have a circular cross-section.

18. The device of claim 1 The storage container according to claim 5, characterized in that the upper part of the collection container (2 < 2 > is a used aluminum beverage can.

19. The device according to claim 1 5. The container according to claim 5, characterized in that the upper part of the collecting container (2) is a cut plastic beverage bottle.

20. The device of claim 1 5. A device as claimed in claim 5, characterized in that the ropes (6) of its load-bearing structure are connected in their central part by elastic connectors (7).

* * *