NO773442L

NO773442L - DEVICE FOR COLLECTING OIL E.L. PAA VANN

Info

Publication number: NO773442L
Application number: NO773442A
Authority: NO
Inventors: Hans Von Der Lippe; Torgeir Bakke
Original assignee: Nylands Verksted
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1979-04-10

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for oppsamling av olje eller lignende på vann, omfattende en stort sett hori-sontalt forløpende pose for sleping ved hjelp av minst ett fartøy med minst ett oljelenseparti derimellom som fra posen forløper på skrå utover og forover i sleperetningen, hvilken pose er forsynt med minst en innløpsåpning som vender forover i sleperetningen og utløp for utpumping av oppsamlet materiale, The present invention relates to a device for collecting oil or the like on water, comprising a largely horizontally extending bag for towing by means of at least one vessel with at least one oil bilge section in between which extends from the bag obliquely outwards and forwards in the towing direction, which bag is provided with at least one inlet opening facing forwards in the towing direction and an outlet for pumping out collected material,

samt minst ett flytelegeme festet til posens overside.as well as at least one floating body attached to the upper side of the bag.

De oljetankskipsforlis som hittil er skjedd, har fullt ut vistThe oil tanker shipwrecks that have occurred so far have fully shown

at de herav følgende oljeforurensninger ikke kan unngås med det utstyr man rår over idag. Således må det forventes at total-forlis av supertankere med oljelast eller tilfeller av ukontrollerte utblåsninger fra oljebrønner, som ikke kan utelukkes, that the resulting oil pollution cannot be avoided with the equipment available today. Thus, it must be expected that total sinking of supertankers with oil cargo or cases of uncontrolled blowouts from oil wells, which cannot be ruled out,

vil kunne medføre meget store oljelekkasjemengder over lang tid. Foruten at oljeutslipp medfører store økonomiske tap, vil forurens-ninger på grunn av oljelekkasjer kunne medføre uoverskuelige økologiske forstyrrelser for det berørte miljø. could result in very large amounts of oil leakage over a long period of time. In addition to the fact that oil spills cause large financial losses, pollution due to oil leaks could cause incalculable ecological disturbances for the affected environment.

Oppsamling av olje på vann foregår idag først og fremst ved hjelpCollection of oil on water today takes place primarily with help

av såkalte oljelenser. Herunder ringes den utsølte olje inn ved hjelp av lenser og konsentreres ved sammentrekning av lensen slik at oljen kan pumpes opp, f.eks. ved hjelp av en såkalt "skimmer". of so-called oil lenses. Underneath, the spilled oil is drawn in by means of bilges and concentrated by contraction of the bilge so that the oil can be pumped up, e.g. using a so-called "skimmer".

Ved større oljeutslipp, f.eks. ved forlis av store oljetankskip eller ved ukontrollerte utblåsninger fra offshore oljebrønner, In the event of a major oil spill, e.g. in the event of the sinking of large oil tankers or uncontrolled blowouts from offshore oil wells,

vil ovennevnte fremgangsmåte være paraktisk utgjørlig fordiwill the above method be practically feasible because

I IN

den vil kreve lenser av uhåndterbare dimensjoner. Man har der-it will require lenses of unmanageable dimensions. One has there-

for foreslått å slepe en lense, på lignende måte som en slepe-for proposed to tow a bilge, in a similar manner to a tow-

not, gjennom resp. mot bevegelsesretningen av et oljeflak for således å oppnå en konsentrasjon av oljen, det vil si et tykkere oljeflak, i bukten av lensen for herfra å pumpe oljen til f.eks. not, through resp. against the direction of movement of an oil slick in order to thus achieve a concentration of the oil, that is a thicker oil slick, in the bay of the bilge in order to pump the oil from here to e.g.

et slepefartøy eller et medfølgende tankskip.a towing vessel or accompanying tanker.

Forsøk har vist at det ved lensens bukt, hvor lensen forløperExperiments have shown that at the bay of the bilge, where the bilge extends

stort sett på tvers av sleperetningen, vil oppstå en oppstuvningseffekt som medfører turbulens. Turbulensens hovedrotasjonsretning vil være forover fra lensens overkant og nedover, noe som resulterer i at olje lett føres ned under' lensens underkant og således unnslipper.. largely across the towing direction, a buoyancy effect will occur which causes turbulence. The main direction of rotation of the turbulence will be forward from the upper edge of the bilge downwards, which results in oil being easily carried down under the lower edge of the bilge and thus escaping.

Videre har det vært foreslått å feste en kombinert oljeoppsamlings-og utskillingsanordning til lensen ved dens bukt som den opp-stuvede olje/vannblanding presses inn i. Anordningen har en eller flere åpninger i bunnen for utstrømning av det fraskilte vann. Furthermore, it has been proposed to attach a combined oil collection and separation device to the bilge at its bay into which the stowed oil/water mixture is pressed. The device has one or more openings in the bottom for outflow of the separated water.

Både oljeblandingens inn- og gjennomstrømning i anordningen be-virker trykktap, noe som igjen betinger en viss oppstuvningseffekt både foran og i anordningen. Dette medfører turbulens som igjen lett resulterer i unnslippende olje, spesielt under urolige vær- og bølgeforhold når sannsynligheten for oljeutslipp er størst. Both the flow of the oil mixture into and through the device causes pressure loss, which in turn requires a certain back-up effect both in front of and in the device. This causes turbulence which in turn easily results in escaping oil, especially during turbulent weather and wave conditions when the probability of oil spills is greatest.

Det har også vært foreslått å benytte trållignende redskap, detIt has also been proposed to use trawl-like gear, that

vil si en traktformet perforert pose, for sleping i overflatestilling, Trålposen er gjerne tenkt forsynt med en oljeutskiller i enden som er perforert i bunnen for utslipp av vann, eller trålposen forutsettes fremstilt av et materiale som er gjennomtrengelig for vann, men ikke for olje. Som eksempel på sistnevnte type materiale har vært foreslått et finmasket nett. Imidlertid vil et finmasket nett når det fuktes av olje ha en tendens til å bli ugjennomtrengelig for vann fordi vannets sterke overflatespenning lett fører til dråpedannelse når.vannet på grunn av oljen ikke lenger kan fukte nettet. Det er således uvisst om det noensinne vil .lykkes i.e. a funnel-shaped perforated bag, for towing in a surface position, The trawl bag is often thought to be equipped with an oil separator at the end which is perforated at the bottom for the discharge of water, or the trawl bag is assumed to be made of a material that is permeable to water, but not to oil. As an example of the latter type of material, a fine mesh net has been proposed. However, a fine-mesh mesh when wetted by oil will tend to become impermeable to water because the water's strong surface tension easily leads to droplet formation when, due to the oil, the water can no longer wet the mesh. It is thus uncertain whether it will ever succeed

: a fremstille et materiale som har ovennevnte egenskaper i praktisk ; monn. Ovennevnte redskaper vil derfor medføre fare for utslipp<i>: a produce a material that has the above-mentioned properties in practice; Mon. The above-mentioned tools will therefore entail a risk of spillage<i>

av allerede oppsamlet olje, eller de vil ikke kunne virke etter hensikten. of already collected oil, or they will not be able to work as intended.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en anordning av den innledningsvis nevnte type hvor de ulemper og mangler som hefter ved'de kjente anordninger er eliminert eller redusert. Dette oppnås ved en anordning som angitt i hovedkravet. Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene. The purpose of the present invention is to provide a device of the type mentioned at the outset where the disadvantages and shortcomings associated with the known devices are eliminated or reduced. This is achieved by a device as specified in the main claim. Further advantageous features of the invention appear from the subclaims.

Til bedre forståelse av oppfinnelsen og dens fordeler skal den beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på tegningen. For a better understanding of the invention and its advantages, it shall be described in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig. 1 viser en anordning ifølge oppfinnelsen sett ovenifra.Fig. 1 shows a device according to the invention seen from above.

Fig. 2 viser anordningen på fig. 1 sett i retning av pilen II.Fig. 2 shows the device in fig. 1 set in the direction of arrow II.

Fig. 3 viser et snitt langs linjen III-III på fig. 1 i noe større målestokk. Fig. 3 shows a section along the line III-III in fig. 1 on a somewhat larger scale.

Fig. 4 viser et snitt langs linjen IV-IV på fig. 1.Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in fig. 1.

Fig. 5 viser et partielt snitt langs linjen V-V på fig. 2.Fig. 5 shows a partial section along the line V-V in fig. 2.

Den på fig. 1-4 viste anordning består hovedsakelig av et pose-parti og to lensepartier generelt betegnet med hhv., 1 og 2. Posen er i hovedtrekk fremstilt av tett materiale og begrenses av et topp-parti 3, et bunnparti 4, et endeparti 5 og to sidepartier 6. The one in fig. The device shown in 1-4 mainly consists of a bag part and two bilge parts, generally denoted by 1 and 2 respectively. The bag is mainly made of dense material and is limited by a top part 3, a bottom part 4, an end part 5 and two side parts 6.

Posens åpning 7 vender forover i sleperetningen. Ved motsatt ende av åpningen er posen forsynt med et utløpsrør 8. Lensepartiene 2 er festet til posen 1 ved dennes åpning 7 pg rager utover og forover i sleperetningen. Lensepartiene omfatter hver et flyteelement 9, fortrinnsvis i form av en oppblåsbar slange, et kombinert synke- og lenseelement 10, fortrinnsvis i form av en vannfyldt slange som er direkte festet til flyteelementet 9, et kombinert synke- og strekkelement 11, f.eks. i form av en kjetting eller lignende, og et lense-skjørt 12 som forbinder synke- og lenseelementet 10 med synke- |og strekkelement 11. Lensepartienes flyteelementer er innbyrdes for-bundet ved hjelp av (f.eks.) en wire 13 som forløper i overkant av posens 1 åpning 7. I poseåpningens underkant forløper et synke- og lenseelement 10a som hensiktsmessig kan være en forlengelse eller en del av synke- og lenseelementet 10. Det kombinerte synke- og strekkelement 11 kan også hensiktsmessig forløpe fritt under det kombinerte lense- og synkeelement 10a. The opening 7 of the bag faces forwards in the towing direction. At the opposite end of the opening, the bag is provided with an outlet pipe 8. The bilge parts 2 are attached to the bag 1 at its opening 7 pg projecting outwards and forwards in the towing direction. The bilge parts each comprise a floating element 9, preferably in the form of an inflatable hose, a combined sinking and bilge element 10, preferably in the form of a water-filled hose which is directly attached to the floating element 9, a combined sinking and stretching element 11, e.g. in the form of a chain or the like, and a bilge skirt 12 which connects the sinking and bilge element 10 with the sinking and stretching element 11. The floating elements of the bilge parts are interconnected by means of (e.g.) a wire 13 which extends above the opening 7 of the bag 1. In the lower edge of the bag opening, a sinking and bilge element 10a runs which can suitably be an extension or part of the sinking and bilge element 10. The combined sinking and stretching element 11 can also expediently run freely under the combined bilge - and sinking element 10a.

Posen 1 er også forsynt med et andre flyteelement 14 som likeledes tar form av en oppblåsbar slange. Denne slange forløper i til-nærmet U-form som en forlengelse av de fremre lenseelementene 9. Slangen 14 ligger inne i posen 1 og er festet til dennes topp-parti 3 og bunnparti 4. Slangens tilnærmede U-form og de forlengelser av posens topp- og bunnpartier som forbinder slangen med posen og lensepartiene, gir anordningen ifølge oppfinnelsen stor styrke og stabilitet uten å redusere dens evne til fleksibelt å følge sjøens bevegelser nevneverdig under sleping. The bag 1 is also provided with a second floating element 14 which likewise takes the form of an inflatable hose. This hose extends in an approximate U-shape as an extension of the front bilge elements 9. The hose 14 lies inside the bag 1 and is attached to its top part 3 and bottom part 4. The approximate U-shape of the hose and the extensions of the top of the bag - and bottom parts that connect the hose to the bag and the bilge parts, give the device according to the invention great strength and stability without significantly reducing its ability to flexibly follow the movements of the sea during towing.

I trålposens åpning 7 er det anordnet et antall langsgående flyteelementer 15, fortrinnsvis i form av oppblåsbare slanger, og et antall innløpskanaler 16 som er plassert mellom lenseelementene 9 og mellom disse og flyteelementene 15.. I overkant av innløpskanalene 16 forløper posens overduk 3, mens det kombinerte synke- og lenseelement 10a forløper i innløpskanalens 16 underkant. I underkant av de langsgående flyteelementene 15 og mellom innløpskanalene 16 er det anordnet en hensiktsmessig tetning 17 for å unngå uønskede strømninge]ved innløpet til posen 1. In the opening 7 of the trawl bag, there are arranged a number of longitudinal floating elements 15, preferably in the form of inflatable hoses, and a number of inlet channels 16 which are placed between the bilge elements 9 and between these and the floating elements 15. Above the inlet channels 16 runs the bag's cover 3, while the combined sinker and bilge element 10a extends into the lower edge of the inlet channel 16. Below the longitudinal floating elements 15 and between the inlet channels 16, a suitable seal 17 is arranged to avoid unwanted flows at the inlet to the bag 1.

Innløpskanalen 16 er i prinsipp å oppfatte som en kasse med hull i begge ender. I forkant' er så denne kassen forsynt med en i kassens underkant opphenglset 2 3 lem 18. Denne lem 18 er så utstyrt med en hensiktsmessig tetning 19 mot kassens sider, samt et flytelegeme 20 med passende oppdrift plassert i enden av lemmen 18. Dette flyte-legemets 20 oppdrift er med på å bestemme den innstrømmende væskes innhold av olje. Videre kan lemmens 18 lengde hensiktsmessig være større enn innløpskanalenes 16 høyde eller på annen måte være hindret fra å kunne svinge ut av innløpsporten 16, slik at lemmen også fun-gerer som en tilbakeslagsventil i de tilfeller kanalen 14 befinner seg i en bølgedal mens partiene bakover i posen er på en bølgetopp. The inlet channel 16 is in principle to be perceived as a box with holes at both ends. At the front, this box is provided with a suspension 2 3 limb 18 at the bottom edge of the box. This limb 18 is then equipped with an appropriate seal 19 against the sides of the box, as well as a floating body 20 with suitable buoyancy placed at the end of the limb 18. This float -the body's 20 buoyancy helps to determine the oil content of the inflowing liquid. Furthermore, the length of the limb 18 can suitably be greater than the height of the inlet channels 16 or otherwise be prevented from being able to swing out of the inlet port 16, so that the limb also functions as a non-return valve in cases where the channel 14 is located in a wave valley while the sections are backwards in the bag is on a wave crest.

i Væske vil i slike tilfeller strømme.innenifra posen 1 og ut i Liquid will in such cases flow from the inside of bag 1 and out

mot innløpskanalen 16. Lemmen 18 vil da bli løftet opp mot innløps- towards the inlet channel 16. The limb 18 will then be lifted up towards the inlet

'. kanalens 16 overside 2 2 og dermed hindre at væske strømmer ut av posen 1. '. upper side 2 2 of the channel 16 and thus prevent liquid from flowing out of the bag 1.

Posen 1 er i hovedtrekk laget av tett materiale. Fremre del 3a av posens overside 3 kan imidlertid med fordel bestå av nett. Dette vil i første rekke være av betydning i dårlig vær. Olje som even-tuelt blir kastet over innløpskanalene 16 vil nå få anledning til å falle ned i posen 1 og dermed bli pumpet opp. Videre vil denne utforming av posen 1 også gjøre at denne blir lettere og mer håndterlig. Bag 1 is mainly made of dense material. The front part 3a of the bag's upper side 3 can, however, advantageously consist of netting. This will primarily be important in bad weather. Oil that is possibly thrown over the inlet channels 16 will now have the opportunity to fall into the bag 1 and thus be pumped up. Furthermore, this design of the bag 1 will also make it lighter and more manageable.

Lenseelementenes 9 funksjon er naturligvis å lede den dem imellom oppfangende olje mot åpningen 7 av posen 1. Herunder fortykkes olje-skiktet, idet dets tykkelse umiddelbart foran åpningen 7 i første rekke er avhengig av skiktets opprinnelige tykkelse og forholdet mellom største og minste avstand mellom de mot åpningen konvergerende lenseelementer, men også til en viss grad av blandt annet slepe-hastighet og oljens kinematiske viskositet. Det er klart at åpningens 7 høyde må være minst like stor som oljeskiktets tykkelse på dette sted. Imidlertid bør åpningen ikke være så høy at en uforholds-messig stor andel vann opptas i posen. Dette er dog ikke til å unngå ved de vanlige trålaktige poser fordi disse vil ha en naturlig tendens til å innta en rund fasong og dermed sope med seg mye vann i underkant. The function of the bilge elements 9 is of course to guide the oil trapped between them towards the opening 7 of the bag 1. Below this, the oil layer thickens, as its thickness immediately in front of the opening 7 primarily depends on the original thickness of the layer and the ratio between the largest and smallest distance between the bilge elements converging towards the opening, but also to a certain extent by, among other things, towing speed and the oil's kinematic viscosity. It is clear that the height of the opening 7 must be at least as large as the thickness of the oil layer at this location. However, the opening should not be so high that a disproportionately large proportion of water is taken up in the bag. However, this cannot be avoided with the usual trawl-like bags because these will have a natural tendency to adopt a round shape and thus sweep up a lot of water at the bottom.

Man har derfor funnet det fordelaktig å forsyne posen med midler som holder posens 1 åpning 7 så godt som jevnt høy i hele dens bredde uten samtidig å gjøre åpningen så formstiv at den ikke kan følge sjøens, resp. oljens bevegelser. Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved å anordne de ovenfornevnte langsgående flyteelementer 15 It has therefore been found advantageous to provide the bag with means which keep the opening 7 of the bag 1 almost uniformly high throughout its width without at the same time making the opening so rigid that it cannot follow the sea's, resp. the movements of the oil. According to the invention, this is achieved by arranging the above-mentioned longitudinal floating elements 15

og innløpskanaler 16 mellom posens topp-parti 3a og bunnparti 4.and inlet channels 16 between the bag's top part 3a and bottom part 4.

Ved å justere oppdriften av flyteelementene 20 på lemmen 18, regulere: posens åpning og dermed den mengde væske som strømmer inn i posen. En slik justering kan om ønskes foretas mens anordningen er i bruk. By adjusting the buoyancy of the floating elements 20 on the limb 18, regulate: the opening of the bag and thus the amount of liquid that flows into the bag. Such an adjustment can, if desired, be made while the device is in use.

For å sikre mest mulig stabil form på posens 1 åpning 7 er det funnet ønskelig å forhindre også posepartiet nærmest åpningen fra å innta rund fasong. Dette er oppnådd ved å anordne strekkopptagende organer 21 i det parti av posen som befinner seg nærmest åpningen. In order to ensure the most stable shape of the opening 7 of the bag 1, it has been found desirable to also prevent the part of the bag closest to the opening from assuming a round shape. This has been achieved by arranging strain-absorbing members 21 in the part of the bag which is located closest to the opening.

I de viste utførelseseksempler har disse organer form av stort !In the embodiments shown, these bodies have the shape of a large !

sett vertikale skillevegger 21 som er festet til posens øvre og nedre partier 3a, 4 og de langsgående flyteelementer 15. Skille-veggene 21 forløper i lengderetningen fra åpningen-7 bakover i hele de langsgående flyteelementens 15 lengde. Skilleveggen 21 er med fordel utferdiget av nettaktig eller perforert materiale, mens de kan om nødvendig- også bestå av tett materiale. set vertical partition walls 21 which are attached to the bag's upper and lower parts 3a, 4 and the longitudinal float elements 15. The partition walls 21 extend in the longitudinal direction from the opening-7 backwards throughout the length of the longitudinal float elements 15. The partition wall 21 is advantageously made of net-like or perforated material, while they can, if necessary, also consist of dense material.

I og med at posens bunn 4 består av tett materiale, vil turbulens som måtte oppstå inne i denne ikke resultere i at olje unnslipper. Fordi posens vegger er tette vil all væske som strømmer inn gjennom åpningen 7 bli å pumpe ut gjennom utløpet 8. Dermed vil det være lett 'å justere utpumpningskapasiteten slik at man får en viss ut-sugningseffekt og således minimaliserer oppstuvning og turbulens foran åpningen. As the bottom 4 of the bag consists of dense material, turbulence that may arise inside this will not result in oil escaping. Because the bag's walls are tight, all liquid that flows in through the opening 7 will be pumped out through the outlet 8. Thus, it will be easy to adjust the pumping capacity so that you get a certain suction effect and thus minimize back-up and turbulence in front of the opening.

Claims

1. Device for collecting oil or the like, on water as specified in one of the requirements in Norwegian patent application no. 77.0862, characterized in that a number of inlet channels (16) are arranged at the inlet opening (7) of the bag (1) at the lower front edge of which at least one limb-like member (18) is pivotably attached which projects into the channel (16) and which is provided with a buoyancy body (20) at its innermost end.

2. Device according to claim 1, characterized in that the buoyancy body (20) is arranged on the underside of the body (18).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the buoyancy body (20) is arranged replaceable.

4. Device according to a preceding claim, characterized in that the buoyancy body (20) is inflatable. :

5. Device according to a preceding claim. characterized i in that the limb-like organ (18) is prevented from swinging out of the channel (16) due to its length i or suitable stopping devices.

6. Device according to a preceding claim, characterized in that elongated floating elements (15) are arranged between the channel (16).

7. Device according to a preceding claim, characterized in that the front part (3a) of the top part (3) of the bag (1) is made of perforated material.

8. Device according to claim 6, characterized in that the elongated floating elements (15) are attached above and below to respectively. the top part (3, 3a) and bottom (4) of the bag.