RU2248428C1

RU2248428C1 - Device for collecting oil and oil products from surface of water bodies

Info

Publication number: RU2248428C1
Application number: RU2003126284/03A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Сапаров (RU); В.Н. Сапаров; Ю.И. Азимов (RU); Ю.И. Азимов; Ф.Г. Гильфанов (RU); Ф.Г. Гильфанов; Р.Э. Попков (RU); Р.Э. Попков
Original assignee: Сапаров Владимир Николаевич; Азимов Юсуф Исмагилович; Гильфанов Фарид Гильфанович; Попков Роман Эдуардович
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2005-03-20
Also published as: RU2003126284A

Abstract

FIELD: environment protection, oil industry.

SUBSTANCE: device has settling tank, provided with automatic water drain equipment, air and product draining, umbrella in form of separator cap, pipeline feed channel, collector with apertures, positioned horizontally. Collector is mounted below water level and is made in form of pipe grating, in form of connected tanks, and on apertures, placed in upper portion of grating, meshed air dispersers are mounted. Collector is connected through vacuum pump to settling tank.

EFFECT: higher efficiency, simplified construction.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при сборе, утилизации нети и нефтепродуктов с поверхности водоемов с проточной и стоячей водой разнообразными плавсредствами, а также в очистных сооружениях.The invention relates to the field of environmental protection and can be used in the collection, disposal of neti and petroleum products from the surface of reservoirs with running and standing water by various watercraft, as well as in sewage treatment plants.

Известно устройство для сбора нефти с поверхности воды (патент РФ №2078173, Е 02 В 15/10), у которого на ленте транспортера закреплены заполненные сорбентом перфорированные цилиндры с отверстиями по торцам, нижняя часть которых расположена в водоеме и выполнена с отверстиями, а верхняя с окнами, сообщенными с патрубком для подачи сжатого воздуха, и окнами с Г-образными патрубками, сообщенными с емкостью-отстойником.A device is known for collecting oil from the surface of the water (RF patent No. 2078173, E 02 B 15/10), in which perforated cylinders filled with sorbent are fixed on the conveyor belt with holes at the ends, the lower part of which is located in the reservoir and made with holes, and the upper with windows in communication with a pipe for supplying compressed air, and windows with L-shaped pipes in communication with a settling tank.

Недостатками такого устройства является:The disadvantages of such a device are:

- многозвенность механизмов и сложность конструкции;- multi-link mechanisms and design complexity;

- применение сорбентов при сборе нефти,- the use of sorbents in the collection of oil,

что удорожает стоимость установки, себестоимость выполняемых работ, а также снижает универсальность использования устройства в различных жидкостных средах.which increases the cost of installation, the cost of the work performed, and also reduces the versatility of using the device in various fluid environments.

Известно также установка для сбора нефти, нефтепродуктов с поверхности воды (а.с. РФ №1273443, Е 02 В 15/04), которая предусматривает одновременное использование большого числа колбообразных сосудов, нижняя часть которых располагается при работе в зоне нефтяного контакта и имеет перфорированную насадку с отверстиями диаметром 2-4 мм, расположенных снизу и сверху перфорации, высотой и шириной равными диаметру перфорации. Колбообразный сосуд имеет также в узкой своей части специальный кожух, расположенный над насадкой внутри горловины и образованный нижней и верхней воронками, соединенными цилиндром и стенками горловины...It is also known installation for collecting oil, oil products from the water surface (AS RF №1273443, E 02 B 15/04), which provides for the simultaneous use of a large number of bulb-shaped vessels, the lower part of which is located when working in the oil contact zone and has perforated nozzle with holes with a diameter of 2-4 mm, located below and above the perforation, the height and width equal to the diameter of the perforation. The bulbous vessel also has in its narrow part a special casing located above the nozzle inside the neck and formed by the lower and upper funnels connected by a cylinder and the walls of the neck ...

Основным недостатком такой установки является низкая эффективность сбора нефти и нефтепродуктов, так как применения колбообразных сосудов не позволяет подвергать обработке значительные по размерам площади, загрязненные участки и носит фрагментарный характер сбора, к тому же конструкция устройства усложнена и требует при наладке и работе значительных материальных затрат.The main disadvantage of such an installation is the low efficiency of collecting oil and oil products, since the use of flask-shaped vessels does not allow processing large areas, contaminated areas and is fragmented in nature, moreover, the design of the device is complicated and requires significant material costs during commissioning and operation.

Известно устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды (патент РФ №2049200, Е 02 В 15/04), содержащее камеру, нижние кромки стенок которой расположены ниже уровня воды с отводящей горловиной, снабженной коллектором с отверстиями, расположенными горизонтально в пределах камеры выше уровня воды и соединенными с источником сжатого газа, сепоратором с входным отверстием, а средство излучения звуковых колебаний выполнено в виде блока стержневых газоструйных излучателей, установленных на отверстиях коллектора.A device for collecting oil and oil products from the surface of the water (RF patent No. 2049200, E 02 B 15/04) containing a chamber, the lower edges of the walls of which are located below the water level with a discharge neck, is equipped with a collector with openings located horizontally within the chamber above water level and connected to a source of compressed gas, a separator with an inlet, and a means of emitting sound vibrations made in the form of a block of rod gas-jet emitters mounted on the holes of the collector.

Установка имеет существенные недостатки, а именно высокую себестоимость, обусловленную сложностью технологического процесса и конструктивными особенностями.The installation has significant disadvantages, namely, the high cost due to the complexity of the process and design features.

Кроме того, использование сложной автоматики, связанной с газом и ультразвуком, требует дополнительных затрат для обеспечения мер безопасности эксплуатации.In addition, the use of sophisticated automation associated with gas and ultrasound requires additional costs to ensure operational safety measures.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности процесса отделения сбора нефти, нефтепродуктов с поверхности водной среды.The objective of the invention is to simplify the design and increase the efficiency of the process of separating the collection of oil, oil products from the surface of the aquatic environment.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство содержит систему агрегатов, включающих емкость-отстойник с автоматической аппаратурой слива воды, откачки воздуха и собираемого продукта, зонт в виде колпака-отделителя, трубопроводный подводящий канал, коллектор, расположенный горизонтально ниже уровня водоема, выполненный в виде трубчатой решетки, представляющей собой сообщающиеся цилиндрические сосуды, с отверстиями, в верхней части на которых установлены сетчатые рассеиватели воздуха.The solution to this problem is achieved by the fact that the device contains a system of units, including a settling tank with automatic equipment for draining water, pumping air and collected product, an umbrella in the form of a cap-separator, a pipeline supply channel, a collector located horizontally below the reservoir level, made in the form a tubular lattice, which is a communicating cylindrical vessels, with holes in the upper part of which mesh air diffusers are installed.

Наличие коллектора, выполненного в виде трубчатой решетки и имеющего отверстия с сетчатыми рассеивателями воздуха, при определенном расчетном режиме подачи воздуха, зависящим от физико-механических свойств пленки и глубины погружения коллектора, обеспечивает образование воздушной подушки, которая отделяет нефтяную пленку от водной среды и тем самым обеспечивает условия для ее эффективного удаления.The presence of a collector made in the form of a tubular lattice and having openings with mesh air diffusers, with a certain design mode of air supply, depending on the physicomechanical properties of the film and the depth of immersion of the collector, provides an air cushion that separates the oil film from the aqueous medium and thereby provides conditions for its effective removal.

На фиг.1 изображен продольный разрез трубчатого коллектора в рабочем состоянии, т.е. опущенного на глубину h, под пленку нефти (либо нефтепродукта), находящейся на поверхности водоема.Figure 1 shows a longitudinal section of a tubular collector in working condition, i.e. lowered to a depth h, under a film of oil (or oil product) located on the surface of the reservoir.

На фиг.2 изображен поперечный разрез трубчатого коллектора вместе с зонтом (колпаком-отделителем).Figure 2 shows a cross section of a tubular collector together with an umbrella (cap-separator).

Устройство содержит емкость-отстойник 1, оснащенный автоматической аппаратурой регулирования воздушного потока и собираемого продукта 2, состаящей из вакуумного насоса 3 и воздушной заслонки 4, редуционого клапана 5, насоса откачки собираемого продукта 6 и насоса водосброса 7. Зонт в виде колпака-отделителя 8 соединен трубопроводным подводящим каналом 9 с емкостью-отстойником 1. Коллектор 10 установлен ниже уровня воды 11, под нефтяную пленку 2 (фиг.1), выполнен в виде трубчатой решетки, представляющей собой сообщающиеся цилиндрические сосуды с отверстиями, в верхней части которых установлены сетчатые рассеиватели воздуха 12. Коллектор 10 связан через вакуумный насос 3 с емкостью-отстойником 1.The device comprises a settling tank 1, equipped with automatic equipment for regulating the air flow and the collected product 2, consisting of a vacuum pump 3 and an air damper 4, a pressure reducing valve 5, a pump for collecting the collected product 6 and a spillway pump 7. An umbrella in the form of a separator cap 8 is connected a pipeline supply channel 9 with a settling tank 1. The collector 10 is installed below the water level 11, under the oil film 2 (Fig. 1), made in the form of a tubular lattice, which is a communicating cylindrical vessels with openings, in the upper part of which mesh air diffusers are installed 12. The collector 10 is connected through a vacuum pump 3 with a settling tank 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед задействованием устройства, предварительно проводят тщательный анализ физико-механических свойств и химсостава подлежащего сбору продукта. На основании результатов анализа, при помощи типовой грузоподъемной стрелы, находящейся на плавсредстве (на фиг.1, 2 не показано) трубчатый коллектор 10 опускают в невозмущенную водную среду 11 под пленку 2 на расчетную глубину h. Накрывают площадь сбора, равную площади занимаемого трубчатым коллектором 10, колпаком-отделителем 8, открывают заслонку 4 и включают вакуумный насос 3. Сжатый воздух под действием редуционного клапана 5 с необходимым давлением, зависящим от глубины h погружения трубчатого коллектора 10, подается через сетчатые расеиватели воздуха 12 в возмущенную водную среду 13 под пленку 2, образуя воздушную пленку 14. Далее, в результате образовавшейся разности давления P₁<Р₀ (атмосферное), нефть по трубопроводному подводящему каналу 9 устремляется в емкость-отстойник 1, затем производится слив нефти через насос откачки 6 и воды через нанос откачки 7.Before using the device, a thorough analysis of the physicomechanical properties and chemical composition of the product to be collected is preliminarily carried out. Based on the results of the analysis, using a typical lifting boom located on a watercraft (not shown in FIGS. 1, 2), the tubular collector 10 is lowered into the undisturbed aqueous medium 11 under the film 2 at the calculated depth h. Cover the collection area equal to the area occupied by the tubular manifold 10, the cap-separator 8, open the damper 4 and turn on the vacuum pump 3. Compressed air under the action of the pressure reducing valve 5 with the necessary pressure, depending on the depth h of immersion of the tubular manifold 10, is fed through a mesh air diffuser 12 into the perturbed aqueous medium 13 under the film 2, forming an air film 14. Further, as a result of the resulting pressure difference P ₁ <P ₀ (atmospheric), oil flows through the pipeline supply channel 9 into the tank sedimentation tank 1, then oil is drained through the pumping pump 6 and water through the pumping bed 7.

Предлагаемое устройство, имеющее простую и надежную в эксплуатации конструкцию, позволяет с большой эффективностью отделять нефтяную (либо другого продукта) пленку от водной среды в разнообразных водоемах как со стоячей, так и с проточной водой, а также в очистных сооружениях, причем в проточных водоемах эффективность повышается за счет естественного напора воды и сокращения маневра плавсредства, на котором смонтировано предлагаемое устройство.The proposed device, which has a simple and reliable design in operation, allows with great efficiency to separate the oil (or other product) film from the aqueous medium in a variety of reservoirs with both standing and running water, as well as in sewage treatment plants, and in flowing reservoirs, the efficiency increases due to the natural pressure of water and reduce the maneuver of the watercraft on which the proposed device is mounted.

Claims

A device for collecting oil and oil products from the surface of water bodies, containing a settling tank equipped with automatic equipment for draining water, pumping air and collected product, an umbrella in the form of a cap-separator, a pipeline supply channel, a collector with holes located horizontally, characterized in that the collector installed below the water level and made in the form of a tubular lattice, which is a communicating cylindrical vessels, and on the holes located in the upper part of the lattice, mesh asseivateli air, wherein the collector is connected through a vacuum pump with a capacity-sediment bowl.