一種水下潛沒(méi)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(méi)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(guò)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(guò)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(shuō)明】一種水下潛沒(méi)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(méi)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(lái)越大，為海洋環(huán)境帶來(lái)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(guò)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(guó)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(wèn)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(lái)幫助凝聚集溢油；也可以通過(guò)這種圍油欄向溢油區(qū)來(lái)噴灑滅硫劑，來(lái)稀釋硫化氫溢漏，甚至可以注射噴灑泡沫液來(lái)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(méi)管道式水氣墻圍油欄，解決上述問(wèn)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(méi)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(guò)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(guò)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(méi)管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法:
[0024]將所述水下潛沒(méi)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(méi)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(guò)所述噴槍向水面噴射；并在水下的噴射過(guò)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(méi)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(méi)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(méi)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(wèn)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(lái)幫助凝集溢油；也可以通過(guò)這種圍油欄向溢油區(qū)來(lái)噴灑滅硫劑，來(lái)稀釋硫化氫，甚至可以注射噴灑泡沫液來(lái)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(shuō)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(wèn)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(shuō)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(méi)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(guò)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(guò)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(méi)管道式水氣墻圍油欄的水面圍油方法:
[0047]將所述水下潛沒(méi)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(méi)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(guò)所述噴槍2向水面噴射；并在水下的噴射過(guò)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)管道式水氣墻圍油欄是依靠一根潛沒(méi)在水面以下1.5米左右的一根彈性管-壓縮空氣軟管，通過(guò)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(guò)噴槍2向水面噴射，過(guò)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(lái)阻擋溢油的突破，原理上說(shuō)，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(méi)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(guò)船上安裝的空氣壓縮機(jī)來(lái)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(lái)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(guò)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(méi)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(guò)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(guò)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(guò)所述噴槍向水面噴射；并在水下的噴射過(guò)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(méi)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(kāi)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