一种高效移动式围油装置的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种高效移动式围油装置。

背景技术：

海上溢油事故，不仅对海洋生态环境和沿海地区经济造成严重影响，而且给后续处置和防控管理提出了严峻挑战。围油装置是处理海上事故最直接有效的措施，通常使用固体浮子式围油装置，由浮子、群体、配重组成。但围油装置体积庞大，布置繁琐，困难。而且在实际围油时，在浪流作用下，围油装置不能同时吸油其围油性能逐渐下降，溢油也逐渐堆积越过围油装置，围油和吸油的性能较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高效移动式围油装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何高效地实现围油和吸油。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种高效移动式围油装置，包括拖船和围油装置，其特征在于，所述围油装置包括输油管道、气幕管道、输气管道和若干个具有浮力的吸油盘，所述输气管道穿设在输油管道内且输气管道与输油管道的内壁之间形成输油夹层，所述拖船上设有空气压缩机和吸油泵，所述空气压缩机与所述输气管道连通，所述吸油泵与输油管道的输油夹层连通，所述气幕管道位于所述输油管道的上方且通过若干连接管与所述输气管道连通，所述气幕管道的侧壁上还设有若干组气孔，所述吸油盘位于气幕管道的上方，所述吸油盘具有储油室，所述储油室的侧壁采用亲油疏水性材料制成，所述储油室通过吸油管与所述输油管道的输油夹层连通，所述气幕管道上设有若干个浮球。作为另外一种情况，所述输油管道上也设有若干个浮球。

输油夹层为输油通道，连接吸油泵，降压吸油，将整个输气管道在水下一米深，降低了海流的影响，具有很好的耐波性。储油室的侧壁采用亲油疏水性材料制成，能够堵住海水进入，实现吸油。

所述气幕管道和油盘分别位于输油管道轴线的两侧。

拖船上安置卷绕机，使用时，围油装置的一端设置在卷绕机上，另外一端固定在小型船只或其他拖动设备上，通过卷绕机可以快速将事先准备好的气幕管道、输油管道、输气管道和吸油盘放出，气幕管道、输油管道、输气管道和吸油盘通过另外一只小型船只或其他拖动设备拖动进行围油，并且气幕管道位于由输油管道围成的围油区域的外侧，所述油盘位于由输油管道围成的围油区域的内侧，拖船上的空气压缩机给输气管道供气，气幕管道开始向外排气形成气泡，吸油泵开启，开始围油，然后慢慢缩小围油面积，油膜变厚，吸油盘开始吸油，海水中的油液进入储油室中，吸油泵通过输油夹层将储油室中的油输送到拖船上，可高效地围油和吸油。

气幕管道向外排气，形成气泡，气泡在水体中迅速上升，上升过程中气泡之间不断破裂重组形成新的气泡，并与周围液体进行能量交换，带动周围液体向上运动，形成气泡羽流。气泡羽流，即一种气液两相混合流，上升到达自由液面时突然改变为两个方向相反的水平表面流，表面流具有一定流动能量，能够有效地阻挡溢油的扩散，起到良好的围油效果，另一方面气泡从水体释放并形成气幕，与整个水流相对静止，大大减小了水流对围油效果的影响，能够满足围油装置在有水流的情况下起到良好的围油效果，提高本围油装置的抗风浪能力，避免溢油在波浪的作用下溢过围油装置。

在上述的高效移动式围油装置中，所述吸油盘上具有与储油室连通的吸油孔，吸油孔上连接有吸油软管，吸油软管的自由端漂浮在水面上并且端部朝向水面，所述储油室内设有助力泵，所述助力泵与所述吸油孔连通。通过吸油孔和助力泵的设置，能够加快吸油速率。

在上述的高效移动式围油装置中，所述吸油盘的上部具有由柔性浮力材料填充的浮力室，下部为上述储油室，所述吸油孔位于所述储油室的上部且靠近浮力室，所述吸油软管采用橡胶材料制成。吸油孔的位置采用上述设计，并且将与吸油孔连通的吸油软管采用橡胶材料制成，吸油软管上设置有若干个浮块，吸油软管比较柔软，可以随着波浪来回浮动，并且始终处于水面，不至于吸入太多的水体，使得吸油孔始终可以通过吸油软管进行不间断地吸油作业，从而减小波浪对吸油盘的影响，提高了污油回收效率。

在上述的高效移动式围油装置中，所述气幕管道与吸油盘之间还具有塑性分离板层，所述塑性分离板层采用不溶于水和油且密度大于油小于水的有机材料制成。油比水的密度要小，原油的密度为0.81t/m³,而海水的密度为1.025t/m³，塑性分离板层由有机物制成，该有机物具有比浮油的密度大、比海水的密度小的特点，并且不溶于海水和原油，也不造成环境污染。把塑性分离板层设置在气幕管道与吸油盘之间，能使大部分的污油位于分离层的上面，而海水位于分离层的下方，能够实现初步的油水分离，提高回收浮油的效率。

具体来说，所述吸油软管位于塑性分离板层的上方，塑性分离板层进行初步的油水分离后，通过吸油软管把油层吸走，提高回收浮油的效率，减少水体被吸油软管吸入到吸油盘中的比例。

在上述的高效移动式围油装置中，若干组气孔之间错位设置。气孔错位设置，能够更好、更有效的实现围油。

在上述的高效移动式围油装置中，相邻的两个所述气孔等间距设置，且相邻的两个所述气孔的间距为5～8mm，所述气孔的直径为2～3mm。

在上述的高效移动式围油装置中，位于所述气幕管道上的浮球依次间隔设置，相邻的浮球之间的间距为8～15m。进一步优选为10～12m。

在上述的高效移动式围油装置中，所述气幕管道由浮球牵引悬浮在水面下方，且气幕管道的顶面与水面的间距为20～30cm。

在上述的高效移动式围油装置中，所述吸油盘依次间隔设置，且相邻的吸油盘的间距为20～30m。吸油盘的间距进一步优选为25～28m，吸油盘的上述设计能够使得吸油盘吸附范围为10～15m²，综合设计更优。

在上述的高效移动式围油装置中，所述气幕管道为柔性尼龙管。气幕管道为椭圆截面的柔性尼龙管，耐海水腐蚀，可弯曲，不易曲折。

与现有技术相比，本高效移动式围油装置具有以下优点：

1、气幕管道、输油管道、输气管道、吸油盘、空气压缩机和吸油泵的配合设计，能够高效地围油和吸油。

2、吸油孔的位置设计，并且将与吸油孔连通的吸油软管采用橡胶材料制成，吸油软管可以漂浮在水面上，使吸油孔可以始终通过吸油软管进行不间断地吸油作业，从而减小波浪对吸油盘的影响，提高了污油回收效率。

3、塑性分离板层设置在气幕管道与吸油盘之间，能使大部分的污油位于分离层的上面，而水面位于分离层的下方，能够实现初步的油水分离，提高回收浮油的效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是吸油盘的结构示意图。

图3是气幕管道的局部结构图。

图4是气幕管道排气时的示意图。

图5是本实用新型的横截面的结构示意图。

图中，1、拖船；2、输油管道；2a、输油夹层；3、气幕管道；3a、气孔；4、输气管道；5、吸油盘；5a、储油室；5b、浮力室；5c、吸油孔；6、空气压缩机；7、吸油泵；8、连接管；9、吸油管；10、浮球；11、塑性分离板层。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-5所示，本高效移动式围油装置，包括拖船1和围油装置。

围油装置包括输油管道2、气幕管道3、输气管道4和若干个具有浮力的吸油盘5。输气管道4穿设在输油管道2内且输气管道4与输油管道2的内壁之间形成输油夹层2a，拖船1上设有空气压缩机6和吸油泵7，空气压缩机6与输气管道4连通，吸油泵7与输油管道2的输油夹层2a连通。气幕管道3为柔性尼龙管，耐海水腐蚀，可弯曲，不易曲折，气幕管道3位于输油管道2的上方且通过若干连接管8与输气管道4连通，输油管道2和气幕管道3上均设有若干个浮球10。

具体来说，所述气幕管道3和油盘5分别位于输油管道2轴线的两侧。

如图3所示，气幕管道3的侧壁上还设有若干组气孔3a，若干组气孔3a之间错位设置。吸油盘5位于气幕管道3的上方，吸油盘5的上部具有由柔性浮力材料填充的浮力室5b，下部具有储油室5a，储油室5a的侧壁采用亲油疏水性材料制成，储油室5a通过吸油管9与与输油管道2的输油夹层2a连通。

气幕管道3可由浮球10提供浮力并悬浮于水下20～30cm，浮球10每隔10米布置一个提供浮力。吸油盘5整体柔软，其底面可贴附于水面，随波性好，每隔20～30m布置一个吸油盘5，可以使得吸油盘5吸附范围为10～15m²，综合设置更经济合理。输油夹层2a为输油通道，连接吸油泵7，降压吸油，将整个输气管道4在水下一米深，降低了海流的影响，具有很好的耐波性。储油室5a的侧壁采用亲油疏水性材料制成，能够堵住海水进入，实现吸油。

在拖船1上安置卷绕机，使用时，围油装置的一端设置在卷绕机上，另外一端固定在小型船只或其他拖动设备上，通过卷绕机可以快速将事先准备好的气幕管道3、输油管道2、输气管道4和吸油盘5放出，气幕管道3、输油管道2、输气管道4和吸油盘5通过另外一只小型船只或其他拖动设备拖动进行围油，并且气幕管道3位于由输油管道2围成的围油区域的外侧，所述油盘5位于由输油管道2围成的围油区域的内侧，拖船1上的空气压缩机6个输气管道4供气，吸油泵7开启，开始围油，然后慢慢缩小围油面积，油膜变厚，吸油盘5开始吸油，海水中的油液进入储油室5a中，吸油泵7通过输油夹层2a将储油室5a中的油输送到拖船1上，可高效地围油和吸油。

气幕管道3向外排气，形成气泡，气泡在水体中迅速上升，上升过程中气泡之间不断破裂重组形成新的气泡，并与周围液体进行能量交换，带动周围液体向上运动，形成气泡羽流。气泡羽流，即一种气液两相混合流，上升到达自由液面时突然改变为两个方向相反的水平表面流，表面流具有一定流动能量，能够有效地阻挡溢油的扩散，起到良好的围油效果，另一方面气泡从水体释放并形成气幕，与整个水流相对静止，大大减小了水流对围油效果的影响，能够满足围油装置在有水流的情况下起到良好的围油效果，提高本围油装置的抗风浪能力，避免溢油在波浪的作用下溢过围油装置。

具体地说，如图2所示，吸油盘5上具有与储油室5a连通的吸油孔5c，吸油孔5c位于储油室5a的上部且靠近浮力室5b，吸油孔5c上连接有吸油软管，吸油软管采用橡胶材料制成，

吸油软管上设置有若干个浮块，吸油软管比较柔软，可以随着波浪来回浮动，并且始终处于水面，不至于吸入太多的水体，使得吸油孔5c始终可以通过吸油软管进行不间断地吸油作业，从而减小波浪对吸油盘5的影响，提高了污油回收效率。

储油室5a内设有助力泵，助力泵与吸油孔5c连通，能够加快吸油速率。

气幕管道3与吸油盘5之间还具有塑性分离板层11，油比水的密度要小，原油的密度为0.81t/m³,而海水的密度为1.025t/m³，塑性分离板层11采用不溶于水和油且密度大于油小于水的有机材料制成，不会造成环境污染，能使大部分的污油位于分离层的上面，而海水位于分离层的下方，能够实现初步的油水分离，提高回收浮油的效率。

具体来说，所述吸油软管位于塑性分离板层11的上方，塑性分离板层11进行初步的油水分离后，通过吸油软管把油层吸走，提高回收浮油的效率，减少水体被吸油软管吸入到吸油盘中的比例。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。