水下漏油集儲自分離式軟罐組的製作方法

2023-05-25 18:11:16

專利名稱：水下漏油集儲自分離式軟罐組的製作方法
技術領域：
本發明屬於海洋石油工程領域，開發一種用於收集水下漏油的自分離式軟罐組及其用法。
背景技術：
海上漏油收集目前分為水面收集和水下收集兩種，水面收集為主要方式，採用溢油清汙船、圍油欄、吸油氈、撇油器等回收溢油，水下收集漏油方式使用較少，見於報導的油使用混凝土罩等進行收集後輸往水面船舶。水面以上收集主要優點在於技術成熟，作業設施配套全，缺陷在於漏油在海面擴散，汙染面積大；水下漏油收集優點在於基本從源頭收集，汙染小，缺陷在於作業困難，尚無專用應急物資裝備儲備。目前的水下漏油收集需要從收集罩中通過管路輸送到水面船舶上，受海況影響較大，在遇上惡劣天氣時需要撤離而造成持續汙染。如果採用收集後水下存儲，由於油的密度低，在漏油較多時需要很大配重或牢固的水下錨固物。
發明內容本發明目的是開發一種用於收集水下漏油的自分離式軟罐組及其用法，用於水下儲罐、海底管線、油井等受損漏油的應急收集，並可作為備品比較方便的儲存。本發明通過以下技術方案實現本發明水下漏油集儲自分離式軟罐組，包括柔性儲油罐組I、連接釋放件2、連接管路3、自封接口 4、罐組控制模塊5、系泊索具6 ;柔性儲油罐組I包含多個軟體儲罐7，各軟體儲罐7通過連接釋放件2連在一起並與罐組控制模塊5相連，通過自封接口 4與連接管路3連通；罐組控制模塊5控制連接釋放件2和自封接口 4的脫開動作；自封接口 4在對接狀態時接通，脫開時自動封閉；系泊索具6與柔性儲油罐組I相連並在使用時綁紮或系泊於海底原有結構物或配重物上。所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組在應用時，安裝於漏油收集罩上方或斜上方，連接管路3與漏油收集罩的頂部出口相連。漏油收集罩收集的漏油通過連接管路3、自封接口 4向第一個軟體儲罐7中注油(自流或泵送均可)，該軟體儲罐膨脹，所受浮力逐步增力口，當達到預定注油量時，罐組控制模塊5控制連接該軟體儲罐的連接釋放件2和自封接口4脫開,該軟體儲罐自動上浮至海面。在脫開I個軟體儲罐的同時，向下一個軟體儲罐內注油，依此類推。另外，通過調增各軟體儲罐7的自重或配重，利用重量保持水下穩定，利用充油增加的浮力自動依次脫離，也可取消連接釋放件2、罐組控制模塊5、系泊索具6之部分或全部。作業時也可以採用兩套水下漏油集儲自分離式軟罐組分別連接漏油收集罩的不同接口進行接力作業。為了安裝方便，所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組可以專門設置罐組基座8，罐組基座8具備浮力調整用的艙室或氣囊，這樣便於整個軟罐組懸浮於海中任意高度，並通過系泊索具6錨固。 推薦方案是水下漏油集儲自分離式軟罐組含有前述1-8各構成件，軟體儲罐7可以是一個，也可以多個連接在一起，每個軟體儲罐7水下自重都大於其浮力。最好每個軟體儲罐都具備自吸力但自吸力不能太強，使漏油便於自流入罐。這種軟體儲罐可採用如下方案實現軟體儲罐7的上側面附著漂浮材料，下側表面附著配重材料，單個軟體儲罐及其附著物重量大於其浮力。但另外的構成選擇及布置方案也是可行的，如軟體儲罐7大致橫向排列，通過罐組控制模塊5預設程序控制注油及脫離次序，此時最好設有分別向各軟體儲罐7注油的泵。所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組，其各組成構件也允許經過歸併組合或拆分，採用其他組件名稱，但基本原理和作業方式不變。本發明具有如下優點 (I)水下漏油集儲自分離式軟罐組依次釋放軟體儲罐，水下系泊力或配重需求顯著降低，便於工程採用。(2)採用軟罐組的方式，單個儲罐小，便於工業化製造和規模化儲存。而且比用單個大型儲罐損壞風險小。(3)收集漏油過程完全在水下，汙染物擴散範圍小，且收集過程無需動力電(控制需要的電力時可攜帶蓄電池)，搶險過程受海況影響小。(4)可根據漏油位置方便的調整安裝高程，既可固定安裝在海底，也可懸浮在海中，適應性強。(5)顯著縮短輸送管路長度，可用於粘稠度較高的原油收集。(6)減少水下更換作業，並且不汙染冗餘罐。

圖I為本發明示意圖；圖中1_柔性儲油罐組、2-連接釋放件、3-連接管路、4-自封接口、5-罐組控制模塊、6-系泊索具、7-柔性儲油罐組、8-罐組基座。
具體實施方式
下面結合圖I對本發明的具體實施方式
作詳細說明。水下漏油集儲自分離式軟罐組，包括柔性儲油罐組I、連接釋放件2、連接管路3、自封接口 4、罐組控制模塊5、系泊索具6 ;柔性儲油罐組I包含多個軟體儲罐7，各軟體儲罐7通過連接釋放件2連在一起並與罐組控制模塊5相連，通過自封接口 4與連接管路3連通；罐組控制模塊5控制連接釋放件2和自封接口 4的脫開動作；自封接口 4在對接狀態時接通，脫開時自動封閉；系泊索具6與柔性儲油罐組I相連並在使用時綁紮或系泊於海底原有結構物或配重物上。所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組在應用時，安裝於漏油收集罩上方或斜上方，連接管路3與漏油收集罩的頂部出口相連。漏油收集罩收集的漏油通過連接管路3、自封接口 4向第一個軟體儲罐7中注油(自流或泵送均可)，該軟體儲罐膨脹，所受浮力逐步增力口，當達到預定注油量時，罐組控制模塊5控制連接該軟體儲罐的連接釋放件2和自封接口4脫開,該軟體儲罐自動上浮至海面。在脫開I個軟體儲罐的同時，向下一個軟體儲罐內注油，依此類推。另外，通過調增各軟體儲罐7的自重或配重，利用重量保持水下穩定，利用充油增加的浮力自動依次脫離，也可取消連接釋放件2、罐組控制模塊5、系泊索具6之部分或全部。作業時也可以採用兩套水下漏油集儲自分離式軟罐組分別連接漏油收集罩的不同接口進行接力作業。為了安裝方便，所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組可以專門設置罐組基座8，罐組基座8具備浮力調整用的艙室或氣囊，這樣便於整個軟罐組懸浮於海中任意高度，並通過系泊索具6錨固。推薦方案是水下漏油集儲自分離式軟罐組含有前述1-8各構成件，多個軟體儲罐7上下疊放在一起，每個軟體儲罐7水下自重都大於其浮力。每個軟體儲罐都具備自吸力但自吸力不能太強，使漏油便於自流入罐。這種軟體儲罐可採用如下方案實現軟體儲罐7的上側面附著漂浮材料，下側表面附著配重材料，單個軟體儲罐及其附著物重量大於其浮力。但另外的構成選擇及布置方案也是可行的，如軟體儲罐7大致橫向排列，通過罐組控制模塊5預設程序控制注油及脫離次序，此時最好設有分別向各軟體儲罐7注油的泵。·所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組，其各組成構件也允許經過歸併組合或拆分，採用其他組件名稱，但基本原理和作業方式不變。實施例I :20方XlO水下漏油集儲自分離式軟罐組(見圖I)。包括柔性儲油罐組I (配備10隻的軟體儲罐7)、連接釋放件2、連接管路3、自封接口 4、罐組控制模塊5、系泊索具6、罐組基座8。其中每個軟體儲罐7平鋪尺度為5mX3m，額定容量20方，上側面附著4mX 2. 5mX O. 04m輕質浮力材料，下側面附著400kg鋼板配重，每個軟體儲罐7及其附著物共重550kg，水中重量100kg，在水中可產生O. 1-0. 2kPa自吸力，充滿密度900kg/m3的油水混合物後，產生25kN的額外上浮力；連接釋放件2以磁鐵為主材製作，配以直流電磁鐵，在常態下不供電，共產生36-54kN吸附力，保障吸附力足夠，當需要釋放時，罐組控制模塊5發出信號，電磁鐵產生50kN以上反向力，最上面的軟體儲罐7脫離罐組上浮；此時連接該軟體儲罐7及連接管路3的自封接口 4被拉開，其自封功能發生效力，封閉相接管路和軟體儲罐的出口 ；相鄰的軟體儲罐7成為最上端儲罐，自動接受注油。罐組基座8配有浮力調節艙，能夠承擔整套裝置的重量，並懸浮於海中。調整系泊索具6的纜索長度，使最下軟體儲罐7在漏油收集罩上方lm。在整個作業過程中，系泊索具6所受的系泊上浮力不大於30kN，考慮海洋環境動力作用，錨固力控制在60 kN以內即可。實施例2 200方XlO水下漏油集儲自分離式軟罐組(見圖I)。本例與實施例I的區別在於(I)軟體儲罐7容量擴大10倍，不附帶浮力材料和配重；(2)連接管路3增設輸油泵，與各軟體儲罐7間除自封接口 4外加設閥門；(3)連接釋放件2採用插銷式連接取代磁鐵連接；(4)水下漏油集儲自分離式軟罐組與漏油收集罩的位置關係不限。其操作程序基本相同。在整個作業過程中，系泊索具6所受的系泊上浮力不大於250kN，考慮海洋環境動力作用，總錨固力控制在500 kN以內即可。
權利要求1.水下漏油集儲自分離式軟罐組，其特徵是包括柔性儲油罐組(I)、連接釋放件(2)、連接管路(3 )、自封接口( 4)、罐組控制模塊(5 )、系泊索具(6 );柔性儲油罐組(I)包含多個軟體儲罐(7)，各軟體儲罐(7)通過連接釋放件(2)連在一起並與罐組控制模塊(5)相連，通過自封接口( 4 )與連接管路(3 )連通；罐組控制模塊(5 )控制連接釋放件(2 )和自封接口(4)的脫開動作；自封接口(4)在對接狀態時接通，脫開時自動封閉；系泊索具(6)與柔性儲油罐組(I)相連並在使用時綁紮或系泊於海底原有結構物或配重物上。
2.權利要求I所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組，其特徵是軟體儲罐(7)可以是一個，也可以多個連接在一起。
3.權利要求I所述的水下漏油集儲自分離式軟罐組，其特徵是罐組基座(8)可裝備浮力調整用的艙室或氣囊。
專利摘要水下漏油集儲自分離式軟罐組，包括柔性儲油罐組、連接釋放件、自封接口、罐組控制模塊等，應用時與漏油收集罩的頂部出口相連。漏油收集罩收集的漏油通過連接管路向第一個軟體儲罐中注油，當達到預定注油量時，罐組控制模塊控制連接該軟體儲罐的連接釋放件和自封接口脫開，該軟體儲罐自動上浮至海面，然後罐組中的下一個軟體儲罐接收漏油，依此類推。通過依次釋放儲滿油的軟體儲罐，水下系泊力或配重需求顯著降低，而且單個儲罐小，便於批量製造與儲存，可作為漏油收集的標準備品。
文檔編號B08B15/04GK202527450SQ20122004034
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月8日 優先權日2012年2月8日
發明者於鴻潔, 劉景紅, 初新傑, 商立社, 張士華, 徐松森, 楊寧寧, 董勝, 陳學春 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鑽井工藝研究院, 中國石油化工股份有限公司