水下漏油集储自分离式软罐组及其用法

摘要

水下漏油集储自分离式软罐组，包括柔性储油罐组、连接释放件、自封接口、罐组控制模块等，应用时与漏油收集罩的顶部出口相连。漏油收集罩收集的漏油通过连接管路向第一个软体储罐中注油，当达到预定注油量时，罐组控制模块控制连接该软体储罐的连接释放件和自封接口脱开，该软体储罐自动上浮至海面，然后罐组中的下一个软体储罐接收漏油，依此类推。通过依次释放储满油的软体储罐，水下系泊力或配重需求显著降低，而且单个储罐小，便于批量制造与储存，可作为漏油收集的标准备品。

说明书

技术领域         

 本发明属于海洋石油工程领域，开发一种用于收集水下漏油的自分离式软罐组及其用法。

背景技术

海上漏油收集目前分为水面收集和水下收集两种，水面收集为主要方式，采用溢油清污船、围油栏、吸油毡、撇油器等回收溢油，水下收集漏油方式使用较少，见于报道的油使用混凝土罩等进行收集后输往水面船舶。

水面以上收集主要优点在于技术成熟，作业设施配套全，缺陷在于漏油在海面扩散，污染面积大；水下漏油收集优点在于基本从源头收集，污染小，缺陷在于作业困难，尚无专用应急物资装备储备。

目前的水下漏油收集需要从收集罩中通过管路输送到水面船舶上，受海况影响较大，在遇上恶劣天气时需要撤离而造成持续污染。如果采用收集后水下存储，由于油的密度低，在漏油较多时需要很大配重或牢固的水下锚固物。

发明内容

本发明目的是开发一种用于收集水下漏油的自分离式软罐组及其用法，用于水下储罐、海底管线、油井等受损漏油的应急收集，并可作为备品比较方便的储存。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明水下漏油集储自分离式软罐组，包括柔性储油罐组1、连接释放件2、连接管路3、自封接口4、罐组控制模块5、系泊索具6；柔性储油罐组1包含多个软体储罐7，各软体储罐7通过连接释放件2连在一起并与罐组控制模块5相连，通过自封接口4与连接管路3连通；罐组控制模块5控制连接释放件2和自封接口4的脱开动作；自封接口4在对接状态时接通，脱开时自动封闭；系泊索具6与柔性储油罐组1相连并在使用时绑扎或系泊于海底原有结构物或配重物上。

所述的水下漏油集储自分离式软罐组在应用时，安装于漏油收集罩上方或斜上方，连接管路3与漏油收集罩的顶部出口相连。漏油收集罩收集的漏油通过连接管路3、自封接口4向第一个软体储罐7中注油（自流或泵送均可），该软体储罐膨胀，所受浮力逐步增加，当达到预定注油量时，罐组控制模块5控制连接该软体储罐的连接释放件2和自封接口4脱开，该软体储罐自动上浮至海面。在脱开1个软体储罐的同时，向下一个软体储罐内注油，依此类推。另外，通过调增各软体储罐7的自重或配重，利用重量保持水下稳定，利用充油增加的浮力自动依次脱离，也可取消连接释放件2、罐组控制模块5、系泊索具6之部分或全部。作业时也可以采用两套水下漏油集储自分离式软罐组分别连接漏油收集罩的不同接口进行接力作业。

为了安装方便，所述的水下漏油集储自分离式软罐组可以专门设置罐组基座8，罐组基座8具备浮力调整用的舱室或气囊，这样便于整个软罐组悬浮于海中任意高度，并通过系泊索具6锚固。

推荐方案是：水下漏油集储自分离式软罐组含有前述1-8各构成件，软体储罐7可以是一个，也可以多个连接在一起，每个软体储罐7水下自重都大于其浮力。最好每个软体储罐都具备自吸力但自吸力不能太强，使漏油便于自流入罐。这种软体储罐可采用如下方案实现：软体储罐7的上侧面附着漂浮材料，下侧表面附着配重材料，单个软体储罐及其附着物重量大于其浮力。但另外的构成选择及布置方案也是可行的，如软体储罐7大致横向排列，通过罐组控制模块5预设程序控制注油及脱离次序，此时最好设有分别向各软体储罐7注油的泵。

所述的水下漏油集储自分离式软罐组，其各组成构件也允许经过归并组合或拆分，采用其他组件名称，但基本原理和作业方式不变。

本发明具有如下优点：

（1）水下漏油集储自分离式软罐组依次释放软体储罐，水下系泊力或配重需求显著降低，便于工程采用。

（2）采用软罐组的方式，单个储罐小，便于工业化制造和规模化储存。而且比用单个大型储罐损坏风险小。

（3）收集漏油过程完全在水下，污染物扩散范围小，且收集过程无需动力电（控制需要的电力时可携带蓄电池），抢险过程受海况影响小。

（4）可根据漏油位置方便的调整安装高程，既可固定安装在海底，也可悬浮在海中，适应性强。

（5）显著缩短输送管路长度，可用于粘稠度较高的原油收集。

（6）减少水下更换作业，并且不污染冗余罐。

附图说明

图1为本发明示意图；

图中：1-柔性储油罐组、2-连接释放件、3-连接管路、4-自封接口、5-罐组控制模块、6-系泊索具、7-柔性储油罐组、8-罐组基座。

具体实施方式

下面结合图1对本发明的具体实施方式作详细说明。

水下漏油集储自分离式软罐组，包括柔性储油罐组1、连接释放件2、连接管路3、自封接口4、罐组控制模块5、系泊索具6；柔性储油罐组1包含多个软体储罐7，各软体储罐7通过连接释放件2连在一起并与罐组控制模块5相连，通过自封接口4与连接管路3连通；罐组控制模块5控制连接释放件2和自封接口4的脱开动作；自封接口4在对接状态时接通，脱开时自动封闭；系泊索具6与柔性储油罐组1相连并在使用时绑扎或系泊于海底原有结构物或配重物上。

所述的水下漏油集储自分离式软罐组在应用时，安装于漏油收集罩上方或斜上方，连接管路3与漏油收集罩的顶部出口相连。漏油收集罩收集的漏油通过连接管路3、自封接口4向第一个软体储罐7中注油（自流或泵送均可），该软体储罐膨胀，所受浮力逐步增加，当达到预定注油量时，罐组控制模块5控制连接该软体储罐的连接释放件2和自封接口4脱开，该软体储罐自动上浮至海面。在脱开1个软体储罐的同时，向下一个软体储罐内注油，依此类推。另外，通过调增各软体储罐7的自重或配重，利用重量保持水下稳定，利用充油增加的浮力自动依次脱离，也可取消连接释放件2、罐组控制模块5、系泊索具6之部分或全部。作业时也可以采用两套水下漏油集储自分离式软罐组分别连接漏油收集罩的不同接口进行接力作业。

为了安装方便，所述的水下漏油集储自分离式软罐组可以专门设置罐组基座8，罐组基座8具备浮力调整用的舱室或气囊，这样便于整个软罐组悬浮于海中任意高度，并通过系泊索具6锚固。

推荐方案是：水下漏油集储自分离式软罐组含有前述1-8各构成件，多个软体储罐7上下叠放在一起，每个软体储罐7水下自重都大于其浮力。每个软体储罐都具备自吸力但自吸力不能太强，使漏油便于自流入罐。这种软体储罐可采用如下方案实现：软体储罐7的上侧面附着漂浮材料，下侧表面附着配重材料，单个软体储罐及其附着物重量大于其浮力。但另外的构成选择及布置方案也是可行的，如软体储罐7大致横向排列，通过罐组控制模块5预设程序控制注油及脱离次序，此时最好设有分别向各软体储罐7注油的泵。

所述的水下漏油集储自分离式软罐组，其各组成构件也允许经过归并组合或拆分，采用其他组件名称，但基本原理和作业方式不变。

实施例1：

20方×10水下漏油集储自分离式软罐组（见图1）。包括：柔性储油罐组1（配备10只的软体储罐7）、连接释放件2、连接管路3、自封接口4、罐组控制模块5、系泊索具6、罐组基座8。其中每个软体储罐7平铺尺度为5m×3m，额定容量20方，上侧面附着4m×2.5m×0.04m轻质浮力材料,下侧面附着400kg钢板配重，每个软体储罐7及其附着物共重550kg，水中重量100kg，在水中可产生0.1-0.2kPa自吸力，充满密度900kg/m3的油水混合物后，产生25kN的额外上浮力；连接释放件2以磁铁为主材制作，配以直流电磁铁，在常态下不供电，共产生36-54kN吸附力，保障吸附力足够，当需要释放时，罐组控制模块5发出信号，电磁铁产生50kN以上反向力，最上面的软体储罐7脱离罐组上浮；此时连接该软体储罐7及连接管路3的自封接口4被拉开，其自封功能发生效力，封闭相接管路和软体储罐的出口；相邻的软体储罐7成为最上端储罐，自动接受注油。罐组基座8配有浮力调节舱，能够承担整套装置的重量，并悬浮于海中。调整系泊索具6的缆索长度，使最下软体储罐7在漏油收集罩上方1m。在整个作业过程中，系泊索具6所受的系泊上浮力不大于30kN，考虑海洋环境动力作用，锚固力控制在60 kN以内即可。

实施例2：

200方×10水下漏油集储自分离式软罐组（见图1）。本例与实施例1的区别在于：（1）软体储罐7容量扩大10倍，不附带浮力材料和配重；（2）连接管路3增设输油泵，与各软体储罐7间除自封接口4外加设阀门；（3）连接释放件2采用插销式连接取代磁铁连接；（4）水下漏油集储自分离式软罐组与漏油收集罩的位置关系不限。其操作程序基本相同。在整个作业过程中，系泊索具6所受的系泊上浮力不大于250kN，考虑海洋环境动力作用，总锚固力控制在500 kN以内即可。