Устройство для локализации и сбора нефтяных загрязнений

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ И СБОРА НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Витебский государственный университет имени П.М.Машерова(72) Авторы Савенок Владимир Евгеньевич Габелев Денис Викторович Стешищ Екатерина Николаевна Измайлович Виктор Рафаилович(73) Патентообладатель Учреждение образования Витебский государственный университет имени П.М.Машерова(57) 1. Устройство для локализации и сбора нефтяных загрязнений, включающее намотанную на барабан с приводом ленту из нефтестойкого материала, цилиндрический отжимной ролик, под которым установлен нефтеприемный лоток, отличающееся тем, что на поверхность ленты, контактирующую со слоем нефти, наклеены твердые сорбционные нефтепоглащающие пластины с зазором между собой, причем лента намотана на барабан шестигранной формы, снабженный валом, закрепленным на раме в подшипниках, привод которого осуществляют от транспортного средства, а рама имеет горизонтальную направляющую. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрический отжимной ролик снабжен пружинами. 13670 1 2010.10.30 Изобретение относится к области геоэкологии и может быть использовано для локализации нефтяных загрязнений на поверхности воды и почвы с последующим их сбором с этой поверхности. Известен способ локализации нефти на поверхности воды и почвы, разлитой при авариях, например на нефте- и продуктопроводах 1. При очистке поверхности воды и почвы данным способом на очищаемую поверхность наносят вручную хлопкосодержащий сорбент, который формируют в форме матов, внешнюю сторону которых предварительно обрабатывают напылением тонкого слоя машинного масла. Недостатком данного способа является отсутствие механизации при нанесении сорбционных матов на поверхность воды и почвы, что делает данный способ трудоемким. Кроме того, данный способ не предусматривает сбор нефти, а его реализация требует больших временных затрат. Известно устройство для локализации и сбора нефти, состоящее из двух направляющих с отверстиями, для фиксации в каждой шарнирно соединенных между собой стоек с муфтами, в которых фиксируют нижнюю и верхнюю поперечные стяжки 2. На собранное устройство устанавливают с наклоном назад сорбционные пластины, соединенные между собой в единое полотно тросом, продетым через пружинные зажимы пластин, конец которого закрепляют на берегу или по контуру локализации нефтеразлива. Ширина сорбционного полотна определяется шириной транспортного средства, на которое устанавливается устройство и шириной локализуемого участка нефтеразлива. Транспортное средство приводят в движение, в результате чего происходит разворачивание и укладка сорбционных пластин по контуру локализации. Недостатками данного устройства являются отсутствие самостоятельного привода,обеспечивающего автономное разворачивание боновых заграждений и обратная укладка вручную на раму устройства нефтенасыщенных пластин. Практика использования устройства показала, что для качественного отжима нефтенасыщенных сорбционных пластин с них предварительно надо снимать пружинные зажимы, кроме этого пластины ломаются при отжиме, так как являются хрупкими, что затрудняет их повторное использование. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для локализации и сбора нефти, выбранное в качестве прототипа, которое включает бесконечную ленту из нефтестойкого материала с поперечными складками из нефтевпитывающего материала, натянутую на ведущем и натяжном барабанах и отжимной валок. Складки впитывают нефть при движении ленты через загрязнения,при этом впитывающие свойства материала ленты не изменяются при натяжении ленты на барабанах 3. Недостатком данного устройства является то, что оно только собирает нефть, а не локализует участок, загрязненный нефтью, причем сбор нефти происходит на очень ограниченном участке. Для того чтобы устройство применить на другом участке, необходима его транспортировка, кроме того, данное устройство собирает нефть только с поверхности воды. Задачей предложенного нами изобретения является повышение качества и эффективности ликвидации нефтяных загрязнений с поверхности воды и почвы за счет технического решения, позволяющего выполнять одним устройством функции локализации и сбора нефтяных загрязнений, причем нанесение нефтепоглощающих сорбционных пластин, составляющих единое боковое заграждение, на поверхность воды и почвы осуществляется механическим способом. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для локализации и сбора нефти,включающем намотанную на барабан с приводом ленту из нефтестойкого материала, цилиндрический отжимной ролик, под которым установлен нефтеприемный лоток, в отличие от прототипа на поверхность ленты, контактирующую со слоем нефти, наклеены твердые сорбционные нефтепоглащающие пластины с зазором между собой, причем лен 2 13670 1 2010.10.30 та намотана на барабан шестигранной формы, снабженный валом, закрепленным на раме в подшипниках, привод которого осуществляют от транспортного средства, а рама имеет горизонтальную направляющую. Кроме того, устройство для локализации и сбора нефти может быть установлено как на транспортное средство (сухопутное грузовой автомобиль, трактор, тягач плавучее катер, плавающая платформа), так и непосредственно на грунт. Вращение барабана при разматывании (сматывании) ленты осуществляется с помощью механического привода,соединяющего шкив вала устройства и ведущий шкив редуктора транспортного средства. При установке устройства на грунт, укладку ленты с сорбционными пластинами производят путем механического разматывания ленты с предварительным соединением с помощью троса внешнего конца ленты и крайней (исходной) точки рубежа локализации. Горизонтальная направляющая устройства расположена соосно со стяжкой рамы устройства и обеспечивает более аккуратную укладку ленты с сорбционными пластинами бокового заграждения на локализуемый участок. Цилиндрический отжимной ролик является подвижным и может быть снабжен пружинами для более плотного контакта с горизонтальной направляющей, что обеспечивает более качественный отжим ленты с нефтенасыщенными пластинами. Заранее снаряженные лентой с сорбционными пластинами барабаны устройства, хранятся на аварийно-восстановительных пунктах предприятий, являющихся потенциальными источниками загрязнения нефтью окружающей среды. Ленты одного барабана хватает для локализации участка длиной до 150-200 м. На фиг. 1 изображено устройство для локализации и сбора нефти - вид спереди, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вид слева. На фиг. 4 показана лента с пластинами сорбента. Устройство для локализации и сбора нефти включает (см. фиг. 1-3) барабан 1, имеющий ось 2, которая закреплена в подшипниках 3, двух вертикальных стоек 4, рамы 5,имеющей две продольные стойки 6, соединенные поперечной стяжкой 7, на которой соосно размещена с возможностью вращения вокруг стяжки 7 цилиндрическая горизонтальная направляющая 8. С продольными стойками 6 шарнирно соединена своими боковыми стойками 9 ось 10, на которой соосно размещен с возможностью вращения отжимной ролик 11, и имеющая фиксаторы 12 и пружины 13. Снизу к продольным стойкам 6 прикреплен нефтеприемный лоток 14. Ось барабана 2 снабжена с одной стороны ручкой 15, а с другой стороны шкивом 16, который соединяется ременной (или цепной) передачей 17 с ведущим шкивом редуктора 18 транспортного средства. Барабан 1 снабжен лентой 19, на нижней поверхности которой наклеены сорбционные пластины 20. Устройство работает следующим образом. Предварительно на барабан 1 устройства наматывается лента 19 с твердыми сорбционными пластинами 20. Наклеивание пластин сорбента 20 на нижнюю поверхность ленты (контактирующую со слоем нефти) 19 производят только при первичной намотке ленты 19 на барабан 1, с зазором между пластинами,который постепенно увеличивается, пропорционально толщине наматываемого на барабан 1 слоя ленты 19. Причем боковые поверхности (грани) барабана 1 одинаковы по размеру, который примерно равен размеру пластин сорбента 20. На транспортном средстве устанавливают раму 5, на вертикальных стойках 4 которой закреплена в подшипниках 3 ось 2 барабана 1, с намотанной на нем лентой 19. При этом обе боковые стойки 9 оси 10 фиксаторами 12 фиксируют под углом к продольным стойкам 6, обеспечивающем зазор, достаточный для свободного перемещения ленты 19 по горизонтальной направляющей 8 без контакта с отжимным роликом 11. За внешний конец ленты 19, намотанной на барабан 1, закрепляют трос, другой конец которого закрепляют на берегу водного объекта (исходной точке контура локализации нефтяного загрязнения). Транспортное средство приводят в движение, в результате чего начинает вращаться ось 2 барабана 1 и происходит разворачивание и укладка ленты 19 с сорбционными пластинами 20 по контуру локализации нефтяных загрязнений. Дополни 3 13670 1 2010.10.30 тельно возможно также включение редуктора транспортного средства, которое позволит привести в действие цепную передачу 17, осуществляющую привод от ведущего шкива редуктора 18 шкиву 16, что облегчит процесс развертывания ленты. Разматывание ленты 19 и укладка ее на локализуемый участок нефтяного загрязнения возможна также вручную, путем вращения ручки 15 оси 2 барабана 1. При контакте нижней поверхности ленты 19 с нефтью происходит ее поглощение сорбционными пластинами 20. Перед сматыванием ленты 19 предварительно снимают фиксаторы 12 с продольных стоек 6 и ролик 11, под действием пружин 13, плотно прижимает ленту 19 к горизонтальной направляющей 8 рамы 5. Затем производят сматывание ленты 19 с локализуемого участка нефтяных загрязнений, для чего производят включение редуктора транспортного средства в режиме реверс, вследствие чего приводится в действие передача 17, осуществляющая привод от ведущего шкива редуктора 18 к шкиву 16, в результате чего ось 2 барабана 1 начинает вращаться в обратную сторону и происходит сматывание ленты 19. При сматывании ленты 19 обеспечивается сбор нефти вследствии поглощения нефти сорбирующими пластинами 20. При этом, так как лента 19 проходит между плотно прижатыми друг к другу горизонтальной направляющей 8 и отжимным роликом 11, происходит отжим нефтенасыщенных сорбционных пластин и отжатая нефть стекает по лотку 14 в нефтесборную емкость (на чертеже не показана). Сматывание ленты 19 возможно также вручную путем вращения ручки 15 оси 2 барабана 1. Необходимо также отметить, что т.к. сорбционные пластины изготовлены из хрупкого материала, например из модифицированного пенополиуретана, который является ломким,то шестигранная форма барабана является наиболее оптимальной для наматывания таких пластин. Грань барабана, повторяющая примерно форму пластин, обеспечивает не только их первичную качественную укладку на локализуемую поверхность, но и с малыми потерями сбор нефтенасыщенных пластин, что в свою очередь, с учетом отжима нефтенасыщенных пластин, увеличивает кратность использования ленты. Источники информации 1.2091539 1, МПК Е 02 15/10, опубл. 1997.09.27. 2. Заявка РБ а 20040896, МПК 02 15/04, опубл. 2006.03.31. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5