一种水下潜没管道式水气墙围油栏及其围油方法
【专利摘要】一种水下潜没管道式水气墙围油栏及其围油方法，其中围油栏包括至少一段单元水气墙围油栏；每段所述单元水气墙围油栏包括压缩空气管、喷枪、绑定支架、定型管和压缩空气源；所述压缩空气管上间隔设有多个所述喷枪，所述压缩空气管与所述压缩空气源连通；所述喷枪通过所述压缩空气管连通到所述压缩空气源；所述压缩空气管设置在水下，所述喷枪的喷口对准水面；所述压缩空气管通过所述绑定支架固定在所述定型管上。本发明用海水和空气形成阻挡溢油扩散的“墙”，能够防止在海上固定点源泄露危险介质；本发明可以避免海浪的破坏、人为的破坏和火灾的破坏；具有低成本、体积小、操控方便、消耗少、不受风浪的影响等特点。
【专利说明】一种水下潜没管道式水气墙围油栏及其围油方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水上溢油处理【技术领域】，尤其是涉及一种水下潜没管道式水气墙围油栏及其围油方法。
【背景技术】
[0002]随着海上石油平台生产设施的日益老化，海上溢油的风险越来越大，为海洋环境带来的重大的威胁，大量海洋石油污染事故表明，在海上进行快速、有效的溢油围控难度非常大；而溢油围控，是控制溢油污染扩大的第一个重要的步骤，传统的海上围油栏在复杂的海况影响下将出现非常严重的损坏，经常性地导致溢油应急行动的失败，具体情况如下:
[0003]1、船舶拖带围油栏时，因围油栏被海水遮挡阻碍，阻力过大，很容易造成拉断；
[0004]2、当涌浪大的时候，围油栏随浪时刻不停地相互挤、拉、错动，导致围油栏破裂；
[0005]3、柔性围油栏在具有风和流的海面，难以成形，对具有一定外形尺寸的溢油难以形成围控；
[0006]4、柔性围油栏收放困难。
[0007]传统的海上柔性围油栏存在的缺陷严重地束缚了我国的溢油能力建设，因此，急需研发一种多功能，低成本的新型围油栏。
[0008]这种新型围油栏应该具备的特点是:
[0009]1、利用海水和空气形成阻挡溢油扩散的基础条件，可以是一道水和气形成的“墙”；而传统的围油栏是使用大量的实体材料制造成，破损率非常高，成本高昂。
[0010]2、在海上固定点源泄露危险介质，比如:海底管道溢油和天然气、钻井平台井喷，不仅在溢油区域形成大量天然气云区，具有高度的爆炸风险，严重威胁人员安全的情况下，具有一定的喷水消防功能；
[0011]同时要意识到在这种情况下溢油和溢气有可能含有硫化氢的问题；我们需要这种围油栏具有一定的喷水雾功能，当然如果围油栏在水下喷射出的“水气墙”在海面的大气里必然能形成水雾，水雾是稀释硫化氢的最好材料。
[0012]3、我们需要这种新型围油栏可以向海面喷洒和注射凝油剂粉末用来帮助凝聚集溢油；也可以通过这种围油栏向溢油区来喷洒灭硫剂，来稀释硫化氢溢漏，甚至可以注射喷洒泡沫液来对已经起火的溢油区进行灭火控制。
[0013]4、我们需要这种新型围油栏浅入水中，从而可以避免海浪的破坏、人为的破坏和火灾的破坏。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于设计一种新型的水下潜没管道式水气墙围油栏，解决上述问题。
[0015]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0016]一种水下潜没管道式水气墙围油栏，包括至少一段单元水气墙围油栏；
[0017]每段所述单元水气墙围油栏包括压缩空气管、喷枪、绑定支架、定型管和压缩空气源；所述压缩空气管上间隔设有多个所述喷枪，所述压缩空气管与所述压缩空气源连通；所述喷枪通过所述压缩空气管连通到所述压缩空气源；所述压缩空气管设置在水下，所述喷枪的喷口对准水面；所述压缩空气管通过所述绑定支架固定在所述定型管上。
[0018]当包括至少两段以上所述单元水气墙围油栏时，各段所述单元水气墙围油栏之间首尾连接。
[0019]所述压缩空气管为压缩空气软管。
[0020]所述喷枪为角度可调喷枪。
[0021]所述定型管为定型钢管。
[0022]还包括管内配重材料，所述定型钢管中填充有所述管内配重材料。
[0023]一种使用所述的水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法:
[0024]将所述水下潜没管道式水气墙围油栏设置在拟阻挡溢油的突破的位置；
[0025]将所述压缩空气管潜没在水面以下，所述压缩空气源向所述压缩空气软管中输送压缩空气，所述压缩空气通过所述喷枪向水面喷射；并在水下的喷射过程中形成水气混合体，体积膨胀，在气泡上浮力量的裹挟下水向上部移动，在水面上形成突出的水气墙；所述水气墙阻挡溢油的突破和逃逸。
[0026]将所述压缩空气管潜没在水面以下1.0-2.0米范围内。
[0027]对海面上固定点源的溢油点，在浅海区域使用柔性的砾石锚袋固定所述水下潜没管道式水气墙围油栏，在深水区域使用动力定位设备对水下潜没管道式水气墙围油栏进行定位。
[0028]向所述压缩空气管内混合注入帮助溢油回收的凝油剂粉末，喷射到溢油区域。
[0029]本发明的有益效果可以总结如下:
[0030]1、本发明用海水和空气形成阻挡溢油扩散的基础条件，可以是一道水和气形成的“墙”；而传统的围油栏是使用大量的实体材料制造成，破损率非常高，成本高昂。
[0031]2、本发明能够防止在海上固定点源泄露危险介质。比如:海底管道溢油和天然气、钻井平台井喷失控，不仅在溢油区域形成大量天然气云区，具有高度的爆炸风险，严重威胁人员安全的情况下，本发明具有一定的喷水消防功能；同时要意识到在这种情况下溢油和溢气有可能含有硫化氢的问题；本发明具有一定的喷水雾功能，围油栏在水下喷射出的“水气墙”在海面的大气里必然能形成水雾，水雾是稀释硫化氢的最好材料。
[0032]3、本发明可以向海面喷洒凝油剂粉末用来帮助凝集溢油；也可以通过这种围油栏向溢油区来喷洒灭硫剂，来稀释硫化氢，甚至可以注射喷洒泡沫液来对已经起火的溢油区进行灭火控制。
[0033]4、本发明潜入水中，从而可以避免海浪的破坏、人为的破坏和火灾的破坏。
[0034]5、本发明比传统的围油栏，具有低成本、体积小、操控方便、消耗少、不受风浪的影响等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明的结构及其工作原理的侧面示意图。
[0036]图2为本发明具体围油时的俯视方向的效果示意图。
[0037]其中，压缩空气管1、喷枪2、绑定支架3、定型管4、压缩空气源5、水气墙6、溢油7、管内配重材料8、送气管9、围油栏1、砾石锚袋11、工作船12、石油平台、海岸14和陆地15。
【具体实施方式】
[0038]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0039]如图1和图2所示的一种水下潜没管道式水气墙围油栏，包括至少一段单元水气墙围油栏；
[0040]每段所述单元水气墙围油栏包括压缩空气管1、喷枪2、绑定支架3、定型管4和压缩空气源5 ;所述压缩空气管I上间隔设有多个所述喷枪2，所述压缩空气管I与所述压缩空气源5连通；所述喷枪2通过所述压缩空气管I连通到所述压缩空气源5 ;所述压缩空气管I设置在水下，所述喷枪2的喷口对准水面；所述压缩空气管I通过所述绑定支架3固定在所述定型管4上。
[0041]在更加优选的实施例中，当包括至少两段以上所述单元水气墙围油栏时，各段所述单元水气墙围油栏之间首尾连接。
[0042]在更加优选的实施例中，所述压缩空气管I为压缩空气软管。
[0043]在更加优选的实施例中，所述喷枪2为角度可调喷枪。
[0044]在更加优选的实施例中，所述定型管4为定型钢管。
[0045]在更加优选的实施例中，还包括管内配重材料8，所述定型钢管中填充有所述管内配重材料8。
[0046]—种使用所述的水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法:
[0047]将所述水下潜没管道式水气墙围油栏设置在拟阻挡溢油的突破的位置；
[0048]将所述压缩空气管I潜没在水面以下，所述压缩空气源5向所述压缩空气软管中输送压缩空气，所述压缩空气通过所述喷枪2向水面喷射；并在水下的喷射过程中形成水气混合体，体积膨胀，在气泡上浮力量的裹挟下水向上部移动，在水面上形成突出的水气墙；所述水气墙阻挡溢油的突破和逃逸。
[0049]在更加优选的实施例中，将所述压缩空气管I潜没在水面以下1.0-2.0米范围内。
[0050]在更加优选的实施例中，对海面上固定点源的溢油点，在浅海区域使用柔性的砾石锚袋固定所述水下潜没管道式水气墙围油栏，在深水区域使用动力定位设备对水下潜没管道式水气墙围油栏进行定位。
[0051]在更加优选的实施例中，向所述压缩空气管I内混合注入帮助溢油回收的凝油剂粉末，喷射到溢油区域。
[0052]一种潜没管道式水气墙围油栏是依靠一根潜没在水面以下1.5米左右的一根弹性管-压缩空气软管，通过安置在水面平台的空气压缩机，向管道中提供足够的压缩空气，并通过喷枪2向水面喷射，过程中形成水气混合体，体积膨胀，在气泡上浮力量的裹挟下水向上部移动，在水面上形成突出的水气墙，依靠它来阻挡溢油的突破，原理上说，溢油是相对静止，本身动能是低于水气墙的，因此，溢油不可能在没有外力协助的情况突破水气墙的。
[0053]这种新型的管道式水气墙围油栏，底部依靠一根具有一定造型的且分段制造的钢管，钢管内部加入压载材料，钢管和上部压缩空气软管之间使用支架连接，喷枪2的角度可调；一个环形的水气墙围油栏可以分段加工制造，分段组装成整体，然后形成一个圆，通过船上安装的空气压缩机来向软管中提供气源，
[0054]对海面上固定点源的溢油点，在浅海区域使用柔性的砾石锚袋进行固定，在深水区域使用动力定位设备对其进行定位；
[0055]根据需要，可以向压缩空气管I内混合空气注入凝油剂粉末，喷射到溢油区域，帮助溢油回收，尤其是对轻质油；压缩空气向溢油中心附近排放大量空气，造成溢油中心区域的空气流动加强，减弱了溢油释放出来的有毒有害气体对人员的危害。
[0056]该产品比传统的围油栏，具有低成本、体积小、操控方便、消耗少、不受风浪的影响等特点。
[0057]以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:包括至少一段单元水气墙围油栏； 每段所述单元水气墙围油栏包括压缩空气管、喷枪、绑定支架、定型管和压缩空气源；所述压缩空气管上间隔设有多个所述喷枪，所述压缩空气管与所述压缩空气源连通；所述喷枪通过所述压缩空气管连通到所述压缩空气源；所述压缩空气管设置在水下，所述喷枪的喷口对准水面；所述压缩空气管通过所述绑定支架固定在所述定型管上。
2.根据权利要求1所述的水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:当包括至少两段以上所述单元水气墙围油栏时，各段所述单元水气墙围油栏之间首尾连接。
3.根据权利要求1所述的水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:所述压缩空气管为压缩空气软管。
4.根据权利要求1所述的水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:所述喷枪为角度可调喷枪。
5.根据权利要求1所述的水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:所述定型管为定型钢管。
6.根据权利要求1所述的水下潜没管道式水气墙围油栏，其特征在于:还包括管内配重材料，所述定型钢管中填充有所述管内配重材料。
7.一种使用权利要求1至6所述的水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法，其特征在于: 将所述水下潜没管道式水气墙围油栏设置在拟阻挡溢油的突破的位置； 将所述压缩空气管潜没在水面以下，所述压缩空气源向所述压缩空气软管中输送压缩空气，所述压缩空气通过所述喷枪向水面喷射；并在水下的喷射过程中形成水气混合体，体积膨胀，在气泡上浮力量的裹挟下水向上部移动，在水面上形成突出的水气墙；所述水气墙阻挡溢油的突破和逃逸。
8.根据权利要求7所述的使用水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法，其特征在于:将所述压缩空气管潜没在水面以下1.0-2.0米范围内。
9.根据权利要求7所述的使用水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法，其特征在于:对海面上固定点源的溢油点，在浅海区域使用柔性的砾石锚袋固定所述水下潜没管道式水气墙围油栏，在深水区域使用动力定位设备对水下潜没管道式水气墙围油栏进行定位。
10.根据权利要求7所述的使用水下潜没管道式水气墙围油栏的水面围油方法，其特征在于:向所述压缩空气管内混合注入帮助溢油回收的凝油剂粉末，喷射到溢油区域。
【文档编号】E02B15/08GK104250967SQ201410498559
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】张苓 申请人:北京中天油石油天然气科技有限公司