RU2224842C1 - Method of oil gathering from under ice cover in flow basin - Google Patents
Method of oil gathering from under ice cover in flow basin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224842C1 RU2224842C1 RU2002117317/03A RU2002117317A RU2224842C1 RU 2224842 C1 RU2224842 C1 RU 2224842C1 RU 2002117317/03 A RU2002117317/03 A RU 2002117317/03A RU 2002117317 A RU2002117317 A RU 2002117317A RU 2224842 C1 RU2224842 C1 RU 2224842C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- ice
- water
- ice cover
- shell
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
- Removal Of Floating Material (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к природоохранным технологиям, применяемым при загрязнении поверхности воды, покрытой льдом, жидкими углеводородами нефти и нефтепродуктов, которые возникают при прорывах подводных нефтепроводов, нарушениях целостности нефтесодержащих емкостей, находящихся в непосредственной близости от водоемов, и других подобных ситуациях.The invention relates to environmental technologies used for contamination of an ice-covered water surface with liquid hydrocarbons of oil and oil products that occur during breakthroughs of subsea oil pipelines, integrity violations of oil-containing containers located in close proximity to water bodies, and other similar situations.
Известен способ сбора нефти из-под ледяного покрова с помощью устройства по а.с. РФ №1765292, кл. Е 02 В 15/04. Сбор нефти осуществляют путем локализации нефтяного пятна при помощи подледного бонового заграждения, которое устанавливают под лед через проруби, затем подтягивают нефтяное пятно к нефтеприемнику буксировкой бонового заграждения посредством лебедки и осуществляют откачку нефти через шланг при помощи насоса.A known method of collecting oil from under the ice cover using a device by AS RF №1765292, class E 02 B 15/04. Oil is collected by localizing the oil slick using an ice-covered boom that is placed under the ice through the ice hole, then pulling the oil slick to the oil receiver by towing the boom by means of a winch and pumping the oil through a hose using a pump.
Известен способ сбора нефти из-под ледяного покрова водоема по патенту РФ №2107127, Е 02 В 15/04, включающий локализацию загрязняющего пятна нефти, выполнение проруби во льду, размещение под ледяным покровом плавучего бонового заграждения с образованием замкнутого треугольного контура, в который производят закачку горячего воздуха, а сбор нефти осуществляют в нижнем углу треугольного контура.A known method of collecting oil from under the ice cover of a reservoir according to the patent of the Russian Federation No. 2107127, E 02 B 15/04, including the localization of an oil polluting spot, making an ice hole in ice, placing a floating boom under an ice sheet with the formation of a closed triangular contour into which hot air is injected, and oil is collected in the lower corner of the triangular contour.
Недостатки указанных способов следующие: эффективность их относительно невысока из-за уноса части нефти течением за пределы отмеченных для очистки участков, границы которых лимитируются фиксированным местоположением наиболее важных рабочих органов устройств и прорубей, а перенос этих границ сложен из-за низкой мобильности используемых устройств. Эти способы небезопасны из-за необходимости постоянно работать на поверхности льда вдали от берега, в том числе в условиях низких температур, ветра, снегопада. Кроме того, для второго способа требуется наличие горячего воздуха, что в условиях удаленности от обжитых мест и бездорожья на территории Сибири практически нереально.The disadvantages of these methods are as follows: their efficiency is relatively low due to the ablation of part of the oil by the flow beyond the areas marked for cleaning, the boundaries of which are limited by the fixed location of the most important working bodies of devices and ice holes, and the transfer of these boundaries is difficult due to the low mobility of the devices used. These methods are unsafe due to the need to constantly work on the surface of the ice away from the coast, including in conditions of low temperatures, wind, snowfall. In addition, the second method requires the presence of hot air, which in conditions of remoteness from habitable places and off-road in Siberia is almost unrealistic.
Известен способ сбора нефти из-под ледяного покрова проточного водоема по патенту РФ №2176701, Е 02 В 15/04, который предусматривает вскрытие ледяного покрова так, чтобы кромка льда образовывала острый угол с течением реки, а накопившуюся в прибрежной зоне нефть направляют в заранее подготовленные на берегу наполнители.A known method of collecting oil from under the ice cover of a flowing body of water according to the patent of the Russian Federation No. 2176701, E 02 B 15/04, which provides for the opening of the ice cover so that the ice edge forms an acute angle with the river, and the oil accumulated in the coastal zone is sent to in advance fillers prepared on the shore.
Этот способ также недостаточно эффективен, т. к. в условиях ледостава при отрицательной температуре воздуха, что в Сибири бывает более 200 дней в году, вода в прорези начинает быстро замерзать, переохлажденная нефть, всплывая, усиливает замерзание воды и перемешивается со льдом в прорези. В результате не происходит движения нефти (смеси нефти со льдом) к прибрежной зоне, а нефть, которая не всплыла, продолжает движение подо льдом. При аварии нефтепровода происходит значительный выброс нефти и от ее распространения не спасает даже широкая (несколько метров) прорезь во льду. Кроме того, для вскрытия ледяного покрова толщиной около метра (обычная толщина льда зимой на сибирских реках) и шириной прорези в несколько метров требуются значительное время и специальная техника, для доставки которой в условиях бездорожья нужно время и дополнительные средства.This method is also not effective enough, because under freezing conditions at a negative air temperature, which happens in Siberia for more than 200 days a year, water in the slot begins to freeze quickly, supercooled oil, emerging, enhances water freezing and mixes with ice in the slot. As a result, there is no movement of oil (a mixture of oil and ice) to the coastal zone, and oil that has not surfaced continues to move under the ice. In the event of an oil pipeline accident, a significant release of oil occurs and even a wide (several meters) slot in ice does not save from its spread. In addition, to open the ice cover about a meter thick (the usual ice thickness in winter on Siberian rivers) and a slot width of several meters, considerable time and special equipment are required, for the delivery of which off-road conditions take time and additional funds.
Прототипом предлагаемого решения является способ сбора нефти из-под ледяного покрова проточного водоема, описанный в статье “Метод локализации и ликвидации аварийных разливов нефти на подводных переходах нефтепроводов”, опубликованной в журнале “Трубопроводный транспорт нефти” №11 за 1999 г. Способ заключается в том, что прорезают ледяной покров поперек водного потока под углом к его динамической оси и устанавливают в ней заграждение, которое направляет нефть к прибрежной зоне, где устраивается нефтеприемник в виде открытой майны. Заграждение выполняют из отдельных щитов жесткой конструкции размером 6х1,5 м и устанавливают их в прорези ледяного покрова с некоторым наклоном, чтобы перекрыть прорезь. При правильной постановке заграждения исключается контакт нефти с холодным воздухом и она подо льдом перемещается к нефтеприемнику.The prototype of the proposed solution is a method of collecting oil from under the ice cover of a flowing reservoir, described in the article “Method for the localization and elimination of emergency oil spills at underwater crossings of oil pipelines”, published in the journal “Pipeline transport of oil” No. 11 for 1999. The method consists in that cut the ice cover across the water stream at an angle to its dynamic axis and install a barrier in it that directs oil to the coastal zone, where an oil receiver is arranged in the form of an open lane. The fence is made of separate panels of a rigid structure measuring 6x1.5 m and they are installed in the ice sheet slots with some inclination in order to block the slot. With the correct setting of the fence, the contact of oil with cold air is excluded and it moves under the ice to the oil receiver.
Известный способ требует меньшего количества специального оборудования, он более оперативен, а локализация разлива и сбор разлитой нефти более успешны.The known method requires less specialized equipment, it is more efficient, and the localization of the spill and the collection of spilled oil are more successful.
Однако секции заграждения имеют большие размеры, что обуславливает некоторую сложность и длительность транспортирования их к месту аварии. Кроме того, вследствие жесткой конструкции заграждения невозможно перекрыть все зазоры между ледяным покровом и заграждением, которые возникают из-за неровной поверхности ледяного покрова, в результате часть нефти всплывает и замерзает на холодном воздухе.However, the sections of the fence are large, which leads to some complexity and the duration of transporting them to the accident site. In addition, due to the rigid structure of the barrier, it is impossible to cover all the gaps between the ice sheet and the barrier that arise due to the uneven surface of the ice sheet, as a result, part of the oil floats up and freezes in cold air.
Задачей настоящего изобретения является создание способа сбора нефти из-под ледяного покрова проточного водоема, который позволял бы оперативно и эффективно локализовать и собрать нефть при аварии нефтепровода (нефтехранилища) в условиях ледостава.The objective of the present invention is to provide a method of collecting oil from under the ice cover of a flowing reservoir, which would quickly and efficiently localize and collect oil in the event of an oil pipeline (oil storage) accident under ice freezing conditions.
Для решения поставленной задачи сбор нефти из-под ледяного покрова проточного водоема осуществляют путем направления ее к открытому нефтеприемнику с помощью заграждения, установленного в прорези ледяного покрова поперек водного потока под углом к его динамической оси и последующим удалением нефти из нефтеприемника.To solve this problem, oil is collected from under the ice cover of a flowing reservoir by directing it to an open oil receiver using a barrier installed in the ice cover slot across the water flow at an angle to its dynamic axis and subsequent removal of oil from the oil receiver.
Отличие от прототипа заключается в том, что в качестве заграждения используют гибкую эластичную оболочку с утяжелением по нижнему краю, верхний край которой закрепляют на ледяном покрове, после чего указанную оболочку наполняют водой под избыточным давлением.The difference from the prototype lies in the fact that a flexible elastic shell with weighting along the lower edge is used as a barrier, the upper edge of which is fixed on the ice cover, after which the said shell is filled with water under overpressure.
На чертеже представлен поперечный разрез расположения оболочки в прорези ледяного покрова: 1 - ледяной покров, 2 - вода, 3 - нефть. В качестве заграждения использована гибкая эластичная оболочка, например надувной бон с клапанами 5 для накачивания воды и стравливания ее излишков, юбкой 6 с утяжелителями 7 по нижнему краю и с приспособлениями 8 для крепления оболочки к ледяному покрову, например тросик с поперечной штангой, длина которой больше ширины прорези в ледяном покрове 1. Утяжелителем 7 может быть, например, металлическая цепь, которая одновременно увеличивает прочность оболочки на разрыв. Можно использовать и дискретную нагрузку. Материал оболочки — синтетический бензомаслостойкий материал.The drawing shows a cross section of the location of the shell in the slot ice cover: 1 - ice cover, 2 - water, 3 - oil. A flexible elastic shell was used as a barrier, for example, an inflatable boom with valves 5 for pumping water and bleeding off its excess, a
Способ осуществляется следующим образом. При прорыве нефтепровода или другой подобной ситуации вниз по течению подо льдом распространяется нефтяное пятно. Ниже по течению от места распространения загрязнения производят прорезание ледяного покрова поперек водного потока под углом к его динамической оси. При этом учитывается скорость течения и время, прошедшее с момента аварии. Для более эффективной работы место заграждения желательно определить заранее при проектировании нефтепровода с учетом гидрологических исследований береговой линии и подъездных путей. Прорезание ледяного покрова можно осуществить любым возможным способом, например с помощью буровой установки БГМ-1 на тракторе МТЗ-82.1. При небольшой ширине реки можно использовать мотопилу. Ширина прорези 0,1-0,15 м. Угол между створом установки экрана и динамической осью потока зависит от скорости течения. Например, оптимальный угол при скорости течения 0,2-0,4 м/с равен 30°. В нижней по течению реки части прорези создают нефтеприемник в виде открытой майны. В подготовленную прорезь опускают гибкую эластичную оболочку 4. При большой ширине водоема можно использовать несколько секций указанной оболочки, соединяя их между собой так же, как соединяются секции надувного бонового заграждения. Оболочку подвешивают в прорези таким образом, чтобы под нижней поверхностью ледяного покрова 1 выступало 20-30 см нижней части оболочки 4. Оболочку с помощью мотопомпы накачивают водой с избыточным давлением 0,1 атм (0,01 МПа), что обеспечивает практически герметичное закрытие рабочей прорези на границе раздела “лед-вода” и, следовательно, позволяет исключить выход воды и нефти в ледовую прорезь и направить поток нефти вдоль полученного экрана к нефтесборнику открытой майне, где нефть всплывает, и ее можно собрать любым имеющимся в наличии нефтесборщиком. Бесперебойная работа нефтесборщика возможна при положительной температуре воздуха. Для обеспечения этого условия наиболее простой вариант - установка отапливаемой палатки над открытой майной. Если разлив нефти произошел на водоеме с малым течением или с неподвижной водой, водный поток можно имитировать с помощью специальной волокуши, перемещаемой подо льдом. Как показали испытания, время установки одной секции заграждения бригадой из 3 человек составляет 5-6 минут. Для извлечения оболочки из нее с помощью мотопомпы откачивают воду, после чего ее извлекает из-подо льда 1 рабочий. Время свертывания 1 секции 4-5 минут. В собранном виде заграждение компактно и может легко транспортироваться любым видом техники.The method is as follows. When a pipeline breaks out or another similar situation, an oil slick spreads downstream under the ice. Downstream from the place of pollution spreading, the ice sheet is cut through the water flow at an angle to its dynamic axis. This takes into account the speed of the current and the time elapsed since the accident. For more efficient operation, it is advisable to determine the place of the fence in advance when designing the pipeline, taking into account hydrological studies of the coastline and access roads. The ice sheet can be cut through in any possible way, for example, using the BGM-1 drilling rig on a MTZ-82.1 tractor. With a small width of the river, you can use a chainsaw. The width of the slot is 0.1-0.15 m. The angle between the screen mounting barrel and the dynamic axis of the flow depends on the flow velocity. For example, the optimal angle at a flow velocity of 0.2-0.4 m / s is 30 °. In the downstream part of the slot, an oil receiver is created in the form of an open lane. A flexible
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117317/03A RU2224842C1 (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Method of oil gathering from under ice cover in flow basin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117317/03A RU2224842C1 (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Method of oil gathering from under ice cover in flow basin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002117317A RU2002117317A (en) | 2004-01-10 |
RU2224842C1 true RU2224842C1 (en) | 2004-02-27 |
Family
ID=32172931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117317/03A RU2224842C1 (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Method of oil gathering from under ice cover in flow basin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2224842C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605755C2 (en) * | 2014-10-30 | 2016-12-27 | Алексей Вениаминович Гутовский | Method of fitting floating boom under ice of flowing water reservoir to collect oil products |
-
2002
- 2002-06-19 RU RU2002117317/03A patent/RU2224842C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПРОКОФЬЕВ В.В. и др. Метод локализации и ликвидации аварийных разливов нефти на подводных переходах нефтепроводов.//Трубопроводный транспорт нефти, № 11, 1999, с. 22 - 25. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605755C2 (en) * | 2014-10-30 | 2016-12-27 | Алексей Вениаминович Гутовский | Method of fitting floating boom under ice of flowing water reservoir to collect oil products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117317A (en) | 2004-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106368239B (en) | Water sealing structure and its construction method at Urban Underground pipe gallery expansion joint | |
Ettema et al. | Ice influences on channel stability: Insights from Missouri’s fort peck reach | |
RU2224842C1 (en) | Method of oil gathering from under ice cover in flow basin | |
Herb et al. | Study of de-icing salt accumulation and transport through a watershed | |
Dickins et al. | Countermeasures for ice covered waters | |
RU2370593C1 (en) | Method of protection of reservoir covered with ice from oil overflow | |
Nelson et al. | Anthropogenic geomorphology in northern Alaska | |
Ettema et al. | Sediment transport under ice | |
Dickins et al. | Dome's petroleum study of oil and gas under sea ice | |
RU2221109C1 (en) | Boom barrier of variable buoyancy | |
RU151372U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING THICK WATERS FROM OIL IN WATERWATERS | |
Wuebben et al. | Ice jam flooding on the Missouri River near Williston, North Dakota | |
RU2152483C1 (en) | Method for prevention of ice-laid deposit on slopes in low-snow regions of spreading of permafrost | |
RU183732U1 (en) | ICE BREAKING DEVICE | |
Allen | Case study: oil recovery beneath ice | |
Fussell et al. | Revised inland oil spill clean-up manual | |
Allen | Containment and recovery techniques for cold weather, inland oil spills | |
Kershaw | Movement of crude oil in an experimental spill on the SEEDS simulated pipeline right-of-way, Fort Norman, NWT | |
Hänninen et al. | Acute oil spills in arctic waters–oil combating in ice | |
RU2759712C1 (en) | Method for collecting oil spill under ice cover | |
Glover et al. | Response plans for Arctic oil and ice encounters | |
Majors et al. | Responding to spills in an Arctic oil field–lessons learned | |
Friar et al. | Evaluation of a fixed anti-icing spray system | |
Owens | Regional considerations influencing oil spill response in Arctic offshore environments | |
RU2176701C2 (en) | Method of oil gathering from under ice cover of basin with running water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080620 |