NL8003412A - Werkwijze en installatie voor oppervlaktewater- -reiniging. - Google Patents

Description

80.5023/M/EB * v -1-

Korte Aanduiding: Werkwijze en installatie voor oppervlaktewater- reiniging.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van een op het water drijvende olielaag door middel 5 van het voortslepen van vangarmen die onderling een - in de sleep-richting gezien - divergerende hoek kleiner dan 180° insluiten, waarbij nabij de verzamelplaats van de olie een afzuigen en wegpersen van deze olie plaats vindt. Een dergelijke werkwijze is bijzonder urgent bij ongevallen met olietankers waarbij een milieu-catas-10 trofe ten gevolge van olievervuiling niet of slechts zeer gedeeltelijk kan worden verhinderd.

Bij een ongeval met een supertanker kunnen zeer grote hoeveelheden olie vrijkomen die daarbij ongekontroleerd in zee stromen. Met de tot dusver bekende werkwijzen kan men in zekere 15 mate een hoeveelheid olie verwijderen tot een maximum van 100 b 200 o m per uur. Deze beperking betreft niet alleen de over het algemeen

O

geringe oppervlaktecapaciteit (m /uur) van de toegepaste installaties, doch tevens de omstandigheid dat er geen mogelijkheden aanwezig zijn voor het opslaan van grote hoeveelheden olie, zodat de 20 schoonmaakaktixiteiten (de werkwijze) regelmatig moet worden onderbroken voor het overpompen of afvoeren van de gevangen olie.

Men heeft er ook aan gedacht de verzamelde olie op te slaan in flexibele containers, doch dit blijkt niet alleen kostbaar doch ook moeilijk te zijn. Daarnaast is er nog het belangrijke 25 probleem van de veiligheid, aangezien olie op zee behoort tot de brandstoffen (imco code II) met een vlampunt gelegen beneden 60°C.

Om een dergelijke brandbare vloeistof te mogen vervoeren c.q. verwerken worden een aantal veiligheidsvoorzieningen aan boord van het werkzame vaartuig vereist. Deze veiligheidsvoorzieningen hebben 30 voornamelijk betrekking op de olie opslag in relatie met de perso-neels-accomodatie en met de machinekamer.

De uitvinding beoogt in de eerste plaats een werkwijze te verschaffen die voor de hierboven omschreven problemen een oplossing, of tenminste een duidelijke verbetering verschaft. Dit 35 oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat een drijvende bak wordt toegepast als één van de vangarmen, in kombinatie met een 800 34 12 ψ * -2- daaraan bevestigde veegarm onder gebruikmaking van een sleepboot die via een trekkabel met zowel de bak als de arm is verbonden, waarbij een mobiele krachtbron op de bak aanwezig is voor het aandrijven van een pomp die de nabij een uiteinde van de veegarm 5 gevangen olie aanzuigt en in de bak perst, terwijl onder uit de bak een afvoer van het uit de olie afgescheiden water plaats vindt.

Door de toepassing van een drijvende zeegaande bak vereist de werkwijze slechts de toepassing van het meest eenvoudige vaartuig dat onder een hoek door de sleepboot wordt voortge-10 trokken. Deze zeegaande bak is uitgerust met een mobiele, d.w.z. verplaatsbare krachtbron, meestal een zgn. hydraulische powerpack die in de handel beschikbaar is. Voorts vereist de werkwijze slechts één veegarm en een zgn. dompelpomp. Met behulp van deze veegarm en de lange zijkant van de toegepaste bak wordt de op het 15 water drijvende olie naar de verzamelplaats gevoerd. Een aldaar opgestelde pomp (meestgl hydraulisch aangedreven) perst het verzamelde olie/watermengsel naar de tank van de zeegaande bak.

In deze tank vindt een scheiding van olie en water plaats, waarna het onderliggende water met een dompelpomp weer 20 overboord wordt gepompt. Zodra de tank gevuld is met olie, kan een reeds gereed liggende nieuwe bak worden aangekoppeld en kan de gevulde bak, al of niet gekombineerd met voorgaande bakken worden teruggevoerd naar een nabij zijnde haven. De op de zojuist afgekoppelde bak aanwezige mobiele krachtbron is dan uiteraard op 25 de nieuwe bak overgebracht.

Zoals hierboven aangegeven verschaft de werkwijze volgens de uitvinding de mogelijkheid om met eenvoudige middelen een vrijwel ononderbroken reiniging van het vervuilde zeeoppervlak mogelijk te maken. Een verder voordeel is dat de uitvinding het 30 mogelijk maakt zonder al te grote investeringen op de meest bedreigde plaatsen langs de kust een aantal elementen in gereedheid te houden om bij het ontvangen van een oliemelding van grote omvang, direkt tot aktie te kunnen overgaan. Voor deze aktie is immers slechts een zeegaande bak vereist die kan worden gekon-35 trakteerd, terwijl een sleepboot vrijwel altijd beschikbaar is.

Deze sleepboot brengt de bak met de inmiddels aangekomen veegarm en toebehoren naar de lokatie van de olieverontreiniging.

800 34 12 * * -3-

In dit verband kan worden opgemerkt dat er verschillende systemen denkbaar zijn om een veegarm ter plaatse beschikbaar te krijgen. Een dergelijke arm kan bijvoorbeeld achter de zeegaande bak worden gesleept of aan boord van deze bak zijn 5 gebracht en daarna worden gelanceerd via davits. Ook kan de veegarm door middel van een helicopter ter plaatse worden neergelaten.

Op de lokatie van de olieverontreiniging wordt de bak onder een hoek gemanoeuvreerd zodat een aanzienlijke veegbreedte ontstaat.

De veegarm wordt vanaf de bak zodanig gepositioneerd dat de langs 10 de naar voren gerichte lange zijkant van de bak geleide olie verzameld kan worden. De persslang die is aangesloten op de pomp van de verzamelplaats kan via een mangat in de tank van de bak worden gehangen en via een speciale mangatdeksel vastdicht worden aangesloten. Na het starten van de mobiele krachtbron kan met het 15 verzamelen van de olie van het zeeoppervlak worden begonnen.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat de bak onder een hoek van ongeveer 60° met de sleeprichting wordt voortbewogen met een snelheid van ongeveer 1 m/sec, waarbij de veegarm eveneens onder een hoek van ongeveer 20 60° wordt voortgesleept, zodat de armen onderling een hoek van ongeveer 120° insluiten.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een installatie voor het uitvoeren van de hierboven aangegeven werkwijze, omvattende een sleepboot, tenminste twee vangarmen en een vloeistof-25 pomp. Volgens de uitvinding onderscheidt zich deze installatie doordat een van de vangarmen wordt gevormd door een drijvende bak die is voorzien van middelen ter bevestiging enerzijds aan de sleepboot en anderzijds aan een veegarm waarbij op de bak een aandrijfaggregaat aanwezig is voor de vloeistofpomp, terwijl de 30 veegarm is voorzien van een verzamelplaats voor de gevangen olie.

Verdere voordelen en kenmerken van de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de tekening die een beeld geeft van de installatie volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont schematisch in bovenaanzicht de wezen-35 lijke elementen van de installatie in hun onderlinge opstelling en samenwerking.

Fig. 2 geeft een perspektivisch beeld van een uitvoeringsvorm van de veegarm in een gedeeltelijk opengewerkte 80034 12 • f -4- toestand.

De fig. 3 en 4 geven aan bovenaanzicht en vooraan-zicht van de arm volgens fig. 2.

Fig. 5 toont in bovenaanzicht de verzamelplaats voor 5 de gevangen olie.

Fig. 6 is een doorsnede op vergrote schaal volgens de lijn VI-VI in fig. 5.

De fig. 7-11 tonen verschillende situaties nabij de verzamelplaats volgens fig. 6 onder bepaalde omstandigheden van 10 veegsnelheid, golfcondities en dikte van de olielaag.

Zoals het beste te zien in fig. 1 is de installatie volgens de uitvinding samengesteld uit een sleepboot 1, een zeegaande bak 2, een veegarm 3 en een mobiele krachtbron 4 (aandrijf-aggregaat). De bak 2 is via de lijnen 5 en 6 gekoppeld met de 15 sleepboot 1 en wel zodanig dat een lange zijde van de bak 2 onder een hoek van ongeveer 60° staat ten opzichte van de vaarrichting V. In de afgebeelde uitvoeringsvorm zijn de afmetingen van de bak 2 gelijk aan 60 x 20 m^ en bedraagt de totale veegbreedte B dwars op de vaarrichting V + 56 m.

20 Zoals te zien in de fig. 2-4 bestaat de veegarm 3 uit een vertikale wand 7 met aan het ene uiteinde een schuin naar voren gericht buitenste drijflichaam 8. De wand 7 is verstijfd met behulp van een vakwerkkonstruktie 9 die tevens de ruggegraat vormt van de veegarm. Aan het andere uiteinde van de wand 7 bevindt zich 25 een vrijwel haaks naar voren gericht binnenste drijflichaam 10. Hierin is een verzamelkist 11 uitgespaard waarin de gevangen olie, of het olie/water mengsel wordt opgevangen. Het buitenste drijflichaam 8 en het binnenste drijflichaam 10 zijn elk via een lijn 12 verbonden met de bak 2 (zie fig. 1). In fig. 2 is ook nog af-30 zonderlijk de zuigperspomp 13 met de persleiding 14 zichtbaar. De aandrijving van de pomp 13 geschiedt met drukolie via de leidingen 15 vanaf de krachtbron 4.

De verzamelkist 11 wordt aan zijn voorzijde afgesloten door een grof rooster 16 zoals te zien in de fig. 2-5. Dit 35 rooster maakt deel uit van een trechtervormige invoer naar de eerste ruimte 17 van de kist 11. Deze ruimte wordt begrensd door de bodem 18 van de kist en door een overstroomwand 19. In de ruimte 17 is een scharnierend segment 20 zodanig opgesteld dat de 80034 12 ï · -5- gebogen zijde 21 aansluit op het naar boven gebogen gedeelte van de bodem 18. Hierdoor vormt deze zijde 21 een overstroomwand W waarvan de positie instelbaar is door middel van een vlotter 22. Zoals te zien in fig. 6 is deze vlotter via een vast met het 5 segment 20 verbonden stang 23 instelbaar ten opzichte van de overstroomwand 21 aangebracht. Uit de fig. 2, 3 en 5 is te zien dat het scharnierende segment 20 aan beide uiteinden is voorzien van een vlotter 22 die elk zijn ondergebracht in een zijkompartiment van de verzamelkist 11.

10 De vertikale vaste wand 19 vormt als het ware de tweede overstroomwand volgend op de gebogen zijde 21 van het segment 20 die als eerste overstroomwand fungeert. Op de bovenrand van de wand 19 sluit een hellend zeefrooster 24 aan dat aanzienlijk fijner is dan het grove rooster 16. De bovenkant van het 15 zeefrooster 24 is verbonden met een vertikale dompelwand 25 die een doorgang 26 langs de bodem 18 vrijlaat. Tussen de wanden 19 en 25 bevindt zich de tweede ruimte 27 van de verzamelkist 11, terwijl voorbij de doorgang 26 nog een derde ruimte 28 is gevormd waarin de zuigerspomp 13 wordt neergelaten.

20 De fig. 7-11 geven een vereenvoudigd beeld van de situatie tijdens het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, Daarbij tonen de fign. 7-10 de aanwezigheid van een dunne olielaag en fig. 11 de aanwezigheid van een dikke olielaag.

In de situatie volgens fig. 7 heeft de sleepboot 1 een kleine snel-25 heid van ongeveer 1,8 km/u. Fig. 8 toont een verhoogd waterniveau bij een driemaal grotere snelheid van de sleepboot 1 van 5,4 km/u.

De eerste overstroomwand 21 behoudt steeds dezelfde positie ten opzichte van het waterniveau.

In de fig. 9 en 10 is de situatie afgebeeld bij aan-30 wezige deining, waarbij fig. 9 de toestand in een golfdal en fig.

10 de toestand bij een golftop weergeeft. Ook hier volgt de eerste overstroomwand 21 het zich wijzigende waterniveau dankzij de verbinding met de twee vlotters 22.

Wanneer de werkwijze moet worden toegepast bij een 35 dikke olielaag, wordt de stand van de vlotters 22 ten opzichte van het segment 20 gewijzigd, zoals duidelijk is getoond in fig. 11 ten opzichte van de voorgaande figuren 6-10. Deze wijziging kan tot stand komen door een verschuiving van elke vlotter 22 ten 800 34 12 • -ψ- -6- opzichte van de stang 23 (zie de pijl H in fig. 6), of door een andere hoekinstelling tussen de stang 23 en het segment 20 (zie de boog A in fig. 6). Deze instelmogelijkheid van de vlotters 22 ten opzichte van het segment 20 maakt het mogelijk de funktie van 5 de eerste overstroomwand 21 te handhaven, waarbij deze wand de eventuele wisselingen in het waterniveau kan volgen. De zich in de derde ruimte 28 van de verzamelkist 11 accumulerende olie of olie/water mengsel wordt door de pomp 13 en de persleiding 14 afgevoerd naar de (niet afgebeelde) tank of tanks van de bak 2.

10 De uitvinding maakt het mogelijk bij het ontvangen van een oliemelding van grote omvang als volgt te handelen:

Men begint met het contrakteren van een op dat moment beschikbaar staande zeegaande bak. Vervolgens wordt met behulp van een sleepboot dé vrijwel altijd beschikbaar is, deze bak en de inmiddels 15 aangevoerde veegarm en krachtbron met verdere toebehoren naar de lokatie van de olieverontreiniging getransporteerd. Opgemerkt wordt dat de veegarm zowel aan boord van de sleepboot als van de bak kan worden getransporteerd of achter de bak aan kan worden gesleept. Op de lokatie worden de lijnen 5 en 6 alsmede de lijnen 20 12 zodanig uitgebracht dat de opstelling volgens fig. 1 ontstaat.

De krachtbron 4 wordt gestart en de persleiding 14 wordt vanaf de pomp 13 in de verzamelkist 11 uitgelegd naar de bak 2 om uit te monden in de tank van deze bak. Op dat moment kan worden begonnen met het opruimen van de op het water drijvende olielaag.

25 Het zal duidelijk zijn dat de werkwijze volgens de uitvinding het mogelijk maakt de zgn. operationele kosten zeer laag te houden, omdat vrijwel geen kostbare elementen permanent in gereedheid behoeven te worden gehouden. Men kan allerlei zeegaande bakken voor deze werkwijze gebruiken en men behoeft slechts 30 een of meer veegarmen, een of meer hydraulische krachtbronnen en enkele slangen centraal op te slaan en te onderhouden, om bij een kalamiteit snel te kunnen handelen. De inzet van de installatie volgens de uitvinding kan wereldwijd geschieden en de genoemde apparatuur kan gemakkelijk per vliegtuig worden vervoerd. Zeegaan-35 de bakken en sleepboten staan langs de meeste kustgebieden vrijwel altijd ter beschikking. De snelheid van de sleepboot tijdens de uitvoering van de werkwijze wordt begrensd tot die waarde waarop de olie onder de bak of de veegarm door gaat stromen. Voor een 80034 12 * * -7- onder een hoek aangestroomde wand is die snelheid in de richting V groter naarmate de hoek tussen de bak en de vaarrichting scherper wordt. In de praktijk is een hoek van 60° ten opzichte van de vaarrichting V gunstig gebleken. Bij deze veeghoek kan minimaal met 5 een snelheid van 0,5 m/sec en maximaal met 1,5 m/sec gevaren worden en een zeer bruikbare snelheid is 1 m/sec, overeenkomende met twee knopen per uur.

800 34 12

Claims (6)

1. Werkwijze voor het verwijderen van een op het water drijvende olielaag door middel van het voortslepen van vangarmen die onderling een - in de sleeprichting gezien - divergerende hoek 5 kleiner dan 180° insluiten, waarbij nabij de verzamelplaats van de olie een afzuigen en wegpersen van deze olie plaats vindt, met het kenmerk, dat een drijvende bak wordt toegepast als één van de vangarmen, in kombinatie met een daaraan bevestigde veegarm onder gebruikmaking van een sleepboot die via een trekkabel 10 met zowel de bak als de arm is verbonden, waarbij een mobiele krachtbron op de bak aanwezig is voor het aandrijven van een pomp die de nabij een uiteinde van de veegarm gevangen olie aanzuigt en in de bak perst, terwijl onder uit de bak een afvoer van het uit de olie afgescheiden water plaats vindt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de bak onder een hoek van ongeveer 60° met de sleeprichting wordt voortbewogen met een snelheid van ongeveer 1 m/sec, waarbij de veegarm eveneens onder een hoek van ongeveer 60° wordt voortgesleept, zodat de armen onderling een hoek van onge-20 veer 120° insluiten.

3. Installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende een sleepboot, tenminste twee vangarmen en een vloeistofpomp, met het kenmerk, dat een van de vangarmen wordt gevormd door een drijvende bak (2) die 25 is voorzien van middelen ter bevestiging enerzijds aan de sleepboot (1) en anderzijds aan een veegarm (3) waarbij op de bak een aandrijf aggregaat (4) aanwezig is voor de vloeistofpomp (13), terwijl de veegarm is voorzien van een verzamelplaats (11) voor de gevangen olie.

4. Installatie volgens conclusie 3, met het ken merk, dat de veegarm (3) bestaat uit een verstijfde vertikale wand (7) met aan het ene uiteinde een schuin naar voren gericht buitenste drijflichaam (8) en aan het andere uiteinde een vrijwel haaks naar voren gericht binnenste drijflichaam (10) die een ver-35 zamelkist (11) vormt voor de gevangen olie. 800 3412 ~ 3 -9-

5. Installatie volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat de verzamelkist (11) is voorzien van een segmentvormige overstroomwand (W) die scharnierend is ondersteund langs de gehele ingang van de kist, en dat een met deze wand in- 5 stelbaar gekoppelde vlotter (22) aanwezig is waarmede de wand niveauwijzigingen van het wateroppervlak kan volgen.

6. Installatie volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat op de bodem (18) van de kist (11) een vaste vertikale tweede overstroomwand (19) is aangebracht, waarvan de 10 bovenrand aansluit op de onderkant van een hellend zeefrooster (16) terwijl de bovenkant van dit rooster is verbonden met een vertikale dompelwand (25) die een doorgang (26) langs de bodem vrijlaat. 800 34 12