一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄及其圍油方法
【專利摘要】一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄及其圍油方法，其中圍油欄包括至少一段單元水氣墻圍油欄；每段所述單元水氣墻圍油欄包括壓縮空氣管、噴槍、綁定支架、定型管和壓縮空氣源；所述壓縮空氣管上間隔設(shè)有多個(gè)所述噴槍，所述壓縮空氣管與所述壓縮空氣源連通；所述噴槍通過所述壓縮空氣管連通到所述壓縮空氣源；所述壓縮空氣管設(shè)置在水下，所述噴槍的噴口對(duì)準(zhǔn)水面；所述壓縮空氣管通過所述綁定支架固定在所述定型管上。本發(fā)明用海水和空氣形成阻擋溢油擴(kuò)散的“墻”，能夠防止在海上固定點(diǎn)源泄露危險(xiǎn)介質(zhì)；本發(fā)明可以避免海浪的破壞、人為的破壞和火災(zāi)的破壞；具有低成本、體積小、操控方便、消耗少、不受風(fēng)浪的影響等特點(diǎn)。
【專利說明】一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄及其圍油方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水上溢油處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄及其圍油方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著海上石油平臺(tái)生產(chǎn)設(shè)施的日益老化，海上溢油的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，為海洋環(huán)境帶來的重大的威脅，大量海洋石油污染事故表明，在海上進(jìn)行快速、有效的溢油圍控難度非常大；而溢油圍控，是控制溢油污染擴(kuò)大的第一個(gè)重要的步驟，傳統(tǒng)的海上圍油欄在復(fù)雜的海況影響下將出現(xiàn)非常嚴(yán)重的損壞，經(jīng)常性地導(dǎo)致溢油應(yīng)急行動(dòng)的失敗，具體情況如下:
[0003]1、船舶拖帶圍油欄時(shí)，因圍油欄被海水遮擋阻礙，阻力過大，很容易造成拉斷；
[0004]2、當(dāng)涌浪大的時(shí)候，圍油欄隨浪時(shí)刻不停地相互擠、拉、錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致圍油欄破裂；
[0005]3、柔性圍油欄在具有風(fēng)和流的海面，難以成形，對(duì)具有一定外形尺寸的溢油難以形成圍控；
[0006]4、柔性圍油欄收放困難。
[0007]傳統(tǒng)的海上柔性圍油欄存在的缺陷嚴(yán)重地束縛了我國的溢油能力建設(shè)，因此，急需研發(fā)一種多功能，低成本的新型圍油欄。
[0008]這種新型圍油欄應(yīng)該具備的特點(diǎn)是:
[0009]1、利用海水和空氣形成阻擋溢油擴(kuò)散的基礎(chǔ)條件，可以是一道水和氣形成的“墻”；而傳統(tǒng)的圍油欄是使用大量的實(shí)體材料制造成，破損率非常高，成本高昂。
[0010]2、在海上固定點(diǎn)源泄露危險(xiǎn)介質(zhì)，比如:海底管道溢油和天然氣、鉆井平臺(tái)井噴，不僅在溢油區(qū)域形成大量天然氣云區(qū)，具有高度的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人員安全的情況下，具有一定的噴水消防功能；
[0011]同時(shí)要意識(shí)到在這種情況下溢油和溢氣有可能含有硫化氫的問題；我們需要這種圍油欄具有一定的噴水霧功能，當(dāng)然如果圍油欄在水下噴射出的“水氣墻”在海面的大氣里必然能形成水霧，水霧是稀釋硫化氫的最好材料。
[0012]3、我們需要這種新型圍油欄可以向海面噴灑和注射凝油劑粉末用來幫助凝聚集溢油；也可以通過這種圍油欄向溢油區(qū)來噴灑滅硫劑，來稀釋硫化氫溢漏，甚至可以注射噴灑泡沫液來對(duì)已經(jīng)起火的溢油區(qū)進(jìn)行滅火控制。
[0013]4、我們需要這種新型圍油欄淺入水中，從而可以避免海浪的破壞、人為的破壞和火災(zāi)的破壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，解決上述問題。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0016]一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，包括至少一段單元水氣墻圍油欄；
[0017]每段所述單元水氣墻圍油欄包括壓縮空氣管、噴槍、綁定支架、定型管和壓縮空氣源；所述壓縮空氣管上間隔設(shè)有多個(gè)所述噴槍，所述壓縮空氣管與所述壓縮空氣源連通；所述噴槍通過所述壓縮空氣管連通到所述壓縮空氣源；所述壓縮空氣管設(shè)置在水下，所述噴槍的噴口對(duì)準(zhǔn)水面；所述壓縮空氣管通過所述綁定支架固定在所述定型管上。
[0018]當(dāng)包括至少兩段以上所述單元水氣墻圍油欄時(shí)，各段所述單元水氣墻圍油欄之間首尾連接。
[0019]所述壓縮空氣管為壓縮空氣軟管。
[0020]所述噴槍為角度可調(diào)噴槍。
[0021]所述定型管為定型鋼管。
[0022]還包括管內(nèi)配重材料，所述定型鋼管中填充有所述管內(nèi)配重材料。
[0023]一種使用所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法:
[0024]將所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄設(shè)置在擬阻擋溢油的突破的位置；
[0025]將所述壓縮空氣管潛沒在水面以下，所述壓縮空氣源向所述壓縮空氣軟管中輸送壓縮空氣，所述壓縮空氣通過所述噴槍向水面噴射；并在水下的噴射過程中形成水氣混合體，體積膨脹，在氣泡上浮力量的裹挾下水向上部移動(dòng)，在水面上形成突出的水氣墻；所述水氣墻阻擋溢油的突破和逃逸。
[0026]將所述壓縮空氣管潛沒在水面以下1.0-2.0米范圍內(nèi)。
[0027]對(duì)海面上固定點(diǎn)源的溢油點(diǎn)，在淺海區(qū)域使用柔性的礫石錨袋固定所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，在深水區(qū)域使用動(dòng)力定位設(shè)備對(duì)水下潛沒管道式水氣墻圍油欄進(jìn)行定位。
[0028]向所述壓縮空氣管內(nèi)混合注入幫助溢油回收的凝油劑粉末，噴射到溢油區(qū)域。
[0029]本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0030]1、本發(fā)明用海水和空氣形成阻擋溢油擴(kuò)散的基礎(chǔ)條件，可以是一道水和氣形成的“墻”；而傳統(tǒng)的圍油欄是使用大量的實(shí)體材料制造成，破損率非常高，成本高昂。
[0031]2、本發(fā)明能夠防止在海上固定點(diǎn)源泄露危險(xiǎn)介質(zhì)。比如:海底管道溢油和天然氣、鉆井平臺(tái)井噴失控，不僅在溢油區(qū)域形成大量天然氣云區(qū)，具有高度的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人員安全的情況下，本發(fā)明具有一定的噴水消防功能；同時(shí)要意識(shí)到在這種情況下溢油和溢氣有可能含有硫化氫的問題；本發(fā)明具有一定的噴水霧功能，圍油欄在水下噴射出的“水氣墻”在海面的大氣里必然能形成水霧，水霧是稀釋硫化氫的最好材料。
[0032]3、本發(fā)明可以向海面噴灑凝油劑粉末用來幫助凝集溢油；也可以通過這種圍油欄向溢油區(qū)來噴灑滅硫劑，來稀釋硫化氫，甚至可以注射噴灑泡沫液來對(duì)已經(jīng)起火的溢油區(qū)進(jìn)行滅火控制。
[0033]4、本發(fā)明潛入水中，從而可以避免海浪的破壞、人為的破壞和火災(zāi)的破壞。
[0034]5、本發(fā)明比傳統(tǒng)的圍油欄，具有低成本、體積小、操控方便、消耗少、不受風(fēng)浪的影響等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其工作原理的側(cè)面示意圖。
[0036]圖2為本發(fā)明具體圍油時(shí)的俯視方向的效果示意圖。
[0037]其中，壓縮空氣管1、噴槍2、綁定支架3、定型管4、壓縮空氣源5、水氣墻6、溢油7、管內(nèi)配重材料8、送氣管9、圍油欄1、礫石錨袋11、工作船12、石油平臺(tái)、海岸14和陸地15。

【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0039]如圖1和圖2所示的一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，包括至少一段單元水氣墻圍油欄；
[0040]每段所述單元水氣墻圍油欄包括壓縮空氣管1、噴槍2、綁定支架3、定型管4和壓縮空氣源5 ;所述壓縮空氣管I上間隔設(shè)有多個(gè)所述噴槍2，所述壓縮空氣管I與所述壓縮空氣源5連通；所述噴槍2通過所述壓縮空氣管I連通到所述壓縮空氣源5 ;所述壓縮空氣管I設(shè)置在水下，所述噴槍2的噴口對(duì)準(zhǔn)水面；所述壓縮空氣管I通過所述綁定支架3固定在所述定型管4上。
[0041]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)包括至少兩段以上所述單元水氣墻圍油欄時(shí)，各段所述單元水氣墻圍油欄之間首尾連接。
[0042]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，所述壓縮空氣管I為壓縮空氣軟管。
[0043]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，所述噴槍2為角度可調(diào)噴槍。
[0044]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，所述定型管4為定型鋼管。
[0045]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括管內(nèi)配重材料8，所述定型鋼管中填充有所述管內(nèi)配重材料8。
[0046]—種使用所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法:
[0047]將所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄設(shè)置在擬阻擋溢油的突破的位置；
[0048]將所述壓縮空氣管I潛沒在水面以下，所述壓縮空氣源5向所述壓縮空氣軟管中輸送壓縮空氣，所述壓縮空氣通過所述噴槍2向水面噴射；并在水下的噴射過程中形成水氣混合體，體積膨脹，在氣泡上浮力量的裹挾下水向上部移動(dòng)，在水面上形成突出的水氣墻；所述水氣墻阻擋溢油的突破和逃逸。
[0049]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，將所述壓縮空氣管I潛沒在水面以下1.0-2.0米范圍內(nèi)。
[0050]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，對(duì)海面上固定點(diǎn)源的溢油點(diǎn)，在淺海區(qū)域使用柔性的礫石錨袋固定所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，在深水區(qū)域使用動(dòng)力定位設(shè)備對(duì)水下潛沒管道式水氣墻圍油欄進(jìn)行定位。
[0051]在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，向所述壓縮空氣管I內(nèi)混合注入幫助溢油回收的凝油劑粉末，噴射到溢油區(qū)域。
[0052]一種潛沒管道式水氣墻圍油欄是依靠一根潛沒在水面以下1.5米左右的一根彈性管-壓縮空氣軟管，通過安置在水面平臺(tái)的空氣壓縮機(jī)，向管道中提供足夠的壓縮空氣，并通過噴槍2向水面噴射，過程中形成水氣混合體，體積膨脹，在氣泡上浮力量的裹挾下水向上部移動(dòng)，在水面上形成突出的水氣墻，依靠它來阻擋溢油的突破，原理上說，溢油是相對(duì)靜止，本身動(dòng)能是低于水氣墻的，因此，溢油不可能在沒有外力協(xié)助的情況突破水氣墻的。
[0053]這種新型的管道式水氣墻圍油欄，底部依靠一根具有一定造型的且分段制造的鋼管，鋼管內(nèi)部加入壓載材料，鋼管和上部壓縮空氣軟管之間使用支架連接，噴槍2的角度可調(diào)；一個(gè)環(huán)形的水氣墻圍油欄可以分段加工制造，分段組裝成整體，然后形成一個(gè)圓，通過船上安裝的空氣壓縮機(jī)來向軟管中提供氣源，
[0054]對(duì)海面上固定點(diǎn)源的溢油點(diǎn)，在淺海區(qū)域使用柔性的礫石錨袋進(jìn)行固定，在深水區(qū)域使用動(dòng)力定位設(shè)備對(duì)其進(jìn)行定位；
[0055]根據(jù)需要，可以向壓縮空氣管I內(nèi)混合空氣注入凝油劑粉末，噴射到溢油區(qū)域，幫助溢油回收，尤其是對(duì)輕質(zhì)油；壓縮空氣向溢油中心附近排放大量空氣，造成溢油中心區(qū)域的空氣流動(dòng)加強(qiáng)，減弱了溢油釋放出來的有毒有害氣體對(duì)人員的危害。
[0056]該產(chǎn)品比傳統(tǒng)的圍油欄，具有低成本、體積小、操控方便、消耗少、不受風(fēng)浪的影響等特點(diǎn)。
[0057]以上通過具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:包括至少一段單元水氣墻圍油欄； 每段所述單元水氣墻圍油欄包括壓縮空氣管、噴槍、綁定支架、定型管和壓縮空氣源；所述壓縮空氣管上間隔設(shè)有多個(gè)所述噴槍，所述壓縮空氣管與所述壓縮空氣源連通；所述噴槍通過所述壓縮空氣管連通到所述壓縮空氣源；所述壓縮空氣管設(shè)置在水下，所述噴槍的噴口對(duì)準(zhǔn)水面；所述壓縮空氣管通過所述綁定支架固定在所述定型管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:當(dāng)包括至少兩段以上所述單元水氣墻圍油欄時(shí)，各段所述單元水氣墻圍油欄之間首尾連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:所述壓縮空氣管為壓縮空氣軟管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:所述噴槍為角度可調(diào)噴槍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:所述定型管為定型鋼管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，其特征在于:還包括管內(nèi)配重材料，所述定型鋼管中填充有所述管內(nèi)配重材料。
7.一種使用權(quán)利要求1至6所述的水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法，其特征在于: 將所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄設(shè)置在擬阻擋溢油的突破的位置； 將所述壓縮空氣管潛沒在水面以下，所述壓縮空氣源向所述壓縮空氣軟管中輸送壓縮空氣，所述壓縮空氣通過所述噴槍向水面噴射；并在水下的噴射過程中形成水氣混合體，體積膨脹，在氣泡上浮力量的裹挾下水向上部移動(dòng)，在水面上形成突出的水氣墻；所述水氣墻阻擋溢油的突破和逃逸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法，其特征在于:將所述壓縮空氣管潛沒在水面以下1.0-2.0米范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法，其特征在于:對(duì)海面上固定點(diǎn)源的溢油點(diǎn)，在淺海區(qū)域使用柔性的礫石錨袋固定所述水下潛沒管道式水氣墻圍油欄，在深水區(qū)域使用動(dòng)力定位設(shè)備對(duì)水下潛沒管道式水氣墻圍油欄進(jìn)行定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用水下潛沒管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法，其特征在于:向所述壓縮空氣管內(nèi)混合注入幫助溢油回收的凝油劑粉末，噴射到溢油區(qū)域。
【文檔編號(hào)】E02B15/08GK104250967SQ201410498559
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】張苓 申請(qǐng)人:北京中天油石油天然氣科技有限公司