NO800140L - Slepbart legeme til oppsamling av olje fra sjoeoverflaten - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et slepbart legeme til oppsamling av olje fra sjøoverflaten, hvor legemets underside løper skrått nedad og bakover i forhold til trekkretningen fra en forkant, som ved hjelp av oppdriftsmidler er innrettet til å innta et nivå ved sjøoverflaten, til en nedre bakkant som ved hjelp av vektdannende midler er innrettet til å innta et nivå under sjøoverflaten.

Den vanligste form for slepbare legemer til oppsamling

av olje fra sjøoverflaten består av oljelenser som slepes i et stort sett U-formet forløp, idet man tar sikte på å ansamle oljen på oljelensens forside i U-formens bunnparti. Ved å trekke oljelensen i et U-formet forløp langs sjøoverflaten vil oljen på det øvre sjikt av sjøoverflaten kunne ledes langs U-formens ben og samles i en slump ved eller like foran U-formens bunnparti. Ved bruk av oljelenser er det observert at oljen har tendens til å stuves opp i betydelige mengder i en viss avstand foran U-formens bunnparti, men i mindre mengder like foran U-formens bunnparti. Man kan på grunn av avstanden fra U-formens bunnparti få problemer med å suge bort den betydelige mengde olje som er ansamlet i nevnte avstand fra U-formens bunnparti. Det har i praksis funnet sted en betydelig med-rivning av olje i en vannstrøm som løper under lensens bunnkant og den medrevete mengde olje medrives særlig fra den mengde olje som er ansamlet i en viss avstand foran U-formens bunnparti .

Med den foreliggende oppfinnelse tar man;sikte på å samle olje på en vesentlig annen måte, idet:.man tar sikte på å ansamle oljen på det slepbare legemets bakevjedannende bakside, idet man tar sikte på å utnytte undertrykket som dannes på legemets bakside til å skille oljen fra vann samt å stuve opp oljen i et konsentrert område på legemets bakside.

Fra GB-PS 1.515.259 er det kjent en skarpt avbøyet nedre baksidekant ved enden av ledeorganets skrått nedad løpende undersiderlate. I publikasjonen er det ikke omtalt den nedre baksidekant spesielt og det kan ikke sees at den nedre baksidekant blir utnyttet til å atskille olje fra vann ved hjelp av den hvirveldannelse som dannes ved den nedre baksidekant. I det rom som dannes like bak den nedre baksidekant finnes et fysisk stengsel så vel for vannet som for oljen som samles i nevnte rom. Det er klart at man derved ikke kan utnytte hvirveldan-nelsen slik formålet er ifølge oppfinnelsen. Det må også påpekes at båtens stivhet slett ikke samvirker med sjøens bevegelser, men tvert imot har tendens til å bryte opp oljesjiktet og derved gi en uønsket sammenblanding av olje og vann ved slingring eller stamping av båten i sjøen.

Ifølge US-PS 3.966.614 er det vist en løsning hvor opp-samlingsanordningens bevegelser kan følge bølgebevegelsene ved hjelp av en rekke innbyrdes sammenleddete seksjoner. En slik sammenleddet konstruksjon blir allikevel forholdsvis uelastisk i forhold til bølgebevegelsene og vil bare gi en viss elastisitet i redskapets lengderetning og minimal elastisitet i side-retningen. I nevnte patentskrift er det heller ikke foreslått å utnytte hvirveleffekten i forbindelse med redskapets til-siktete store elastisitet.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å utnytte hvirveleffekten på en spesiell måte i forbindelse med et elastisk ettergivende, slepbart oppsamlingslegeme og det slepbare legeme er kjennetegnet ved at legemet er elastisk føyelig i forhold til sjøoverflaten, slik at det danner forholdsvis stor, fortrinnsvis ubrutt kontaktflate med denne, og at legemet mellom dets nedre, skarpt avbøyete bakkant og øvre bakkant er utstyrt med en i forhold til sjøen fritt bakover og oppad åpnende utsparing til ansamling av olje, idet olje ansamles ved nevnte utsparing ved hjelp av en undertrykks-

sone dannet ved hjelp av legemets nedre, skarpt avbøyete bakkant.

Ved å utforme legemet elastisk føyelig i forhold til sjøoverflaten og derved kunne danne stor kontaktflate med denne, har man mulighet for å beholde en god kontakt med oljeflaket på sjøoverflaten og å lede dette på tilsiktet måte langs legemets underside henad til utsparingen ved legemets bakkant hvor vann- og oljestrømmen kan frigjøres i et nivå under sjøoverflaten. Ved hjelp av det undertrykk som oppstår ved legemets nedre bakkant har man mulighet for som følge av oljens mindre vekt å la oljestrømmen hvirvles med krappere avbøyning (mindre hvirveldiameter) enn vannstrømmen.

Det foretrekkes ifølge oppfinnelsen at legemets nedre bakkant regnet i horisontal retning, er konkavt avbøyet (f.eks. U-formet) og fortrinnsvis er avbøyet V-formet, med V-formens spiss rettet forover i trekkretningen. Man kan herved ansamle olje i økende grad ved V-formens spiss. Oljen har også tendens til å ledes langs de forover konvergerende ben på V-formen henad til V-formens spiss som følge av det undertrykk som dannes ved V-formens spiss.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et slepbart legeme ifølge oppfinnelsen sett ovenfra i en foretrukket utførelse.

Fig. 2 viser samme sett forfra.

Fig. 3 viser et vertikalsnitt langs linjen 3-3 i fig. 1. Fig. 4 viser samme som i fig. 1 sett fra undersiden. Fig. 5.viser et slepbart legeme som vist i fig. 1, sammen med en ekstra oljeledeanordning, vist i tilsvarende riss som vist i fig. 1.

Fig. 6 viser samme som i fig. 5 sett fra siden.

Fig. 7 viser en detalj ved anordningen ifølge fig. 5 og 6, vist i snitt.

Som vist i fig. 1 er et slepbart legeme 10 forbundet med to slepewirer 11 og 12 via en slepel.ine.stump 13 i en såkalt "hanefotforbindelse" 14. Legemet kan.trekkes av,to ikke viste trekkfartøyer som er anbrakt i betydelig sideveis avstand fra legemet 10 slik at dette ikke påvirkes av trekkfartøyenes bølgedannelser.

I det viste utførelseseksempel er det vist et legeme med en bredde-dimensjon a på f.eks. 25 m. Breddedimensjonen kan imidlertid økes til 50-100 m eller eventuelt ennå mere, om dette måtte ønskes, slik at man kan oppfange olje over en forholdsvis stor bredde. Legemets største dybde kan f.eks. være 2,5 m ved en utførelse som har en breddedimensjon på 25 m.

Det er ifølge oppfinnelsen tatt sikte på at legemet 10 skal kunne opprettholde en ønsket form i sjøen og derved er gitt en forholdsvis høy formstabilitet. På den annen side er det tatt sikte på at legemet skal kunne føye seg elastisk ettergivende langs sjøoverflaten. I det viste utførelseseksem-pel er legemet fremstilt av tett dukmateriale. Dukmaterialet er utspent sammenhengende langs legemets bunnside 10a, 10b, sideflater 10c og endeflater 10d, 10e. Som vist i fig. 4 (og fig. 3) er legemets bunnside satt sammen av en rekke parallelt-løpende dukstrimler 10f som til sammen danner to hovedledeflater 10a, 10b. Som vist i fig. 3 løper dukstrimlene 10f innbyrdes avtrappet i retning skrått utad sideveis fra legemets lengdemidtlinje. Denne løsning utgjør en foretrukket utførelse som vi skal komme tilbake til nedenfor. Alternativt kan legemets hovedledeflater 10a, 10b løpe tilnærmet rettlinjet i retning skrått utad sideveis fra legemets midtlinje. Generelt løper hovedledeflåtene 10a, 10b ifølge fig. 3 sideveis mot hverandre mot legemets lengdemidtakse under en vinkel på ca. 170°, med vinkelspissen vendt nedad i sjøen. Ifølge fig. 2 løper hoved-ledeflatene skrått nedad og bakover i forhold til trekkretningen som antydet ved pilen B under en vinkel på ca. 5° fra legemets øvre forkant 15 til legemets nedre bakkant 16. Verti-kalavstanden fra legemets nedre bakkant 16 til dets øvre bakkant 17 er omtrent 2,5 m ved midten av legemet og omtrent 1,5 m (eller mindre) ved legemets sidepartier. Av fig. 2 fremgår det at legemets nedre bakkant 16 løper skrått oppad i retning bakover i forhold til trekkretningen B.

Legemet 10 er oventil utstyrt med et antall oppblåsbare, flottørdannende avstivningsorganer 18a og 18b, som kan være utstyrt med lokalt avgrensete, luftinneholdende kamre (ikke nærmere vist) som eventuelt kan ha forskjellig lufttrykk. Det er vist flere parallelle avstivningsorganer i visse områder, særlig ved legemets omkrets, og i andre områder er det vist fagverkliknende forløpende avstivningsorganer samt langsløpende henholdsvis tversløpende avstivningsorganer. Mellom avstivningsorganene 18b innvendig i legemet og legemets bunnside løper det vertikalt løpende skillevegger 19 av dukmateriale og mellom legemets bunnside 10a, 10b og skilleveggene 19 henholdsvis sideflatene 10c og endeflatene 10d, 10e, dannes det en rekke innbyrdes atskilte, oppadåpnende kamre 20 til opptakelse av ballastvann som sikrer legemets nedre bakkantparti samt legemets øvrige underside i ønsket neddykket tilstand i sjøen. I tillegg - eller eventuelt istedenfor ballastvannet i kamrene 20 - kan det være festet vektdannende legemer, f.eks. i form av kjettinger innvendig i legemet 10. Slike vektdannende legemer kan f.eks. festes langs skjøtene mellom dukstrimlene 10f for å frembringe en markert avtrapping i hovedledeflåtene 10a og 10b som vist på tegningen.

Legemets 10 forkant kan som vist være V-formet med V-formens spiss rettet forover i trekkretningen, men kan også være buet eller mere eller mindre rettlinjet.

Det er av avgjørende betydning at legemets nedre bakkant 16 løper stort sett V-formet, for derved å oppnå en tilsiktet ansamling av olje i et område C like ved legemets bakkant. I nevnte område C er det like ved bakkantens 16 vinkelspiss anbrakt et trekantet dukstykke 21 som løper stort sett horisontalt bakover fra bakkantens vinkelspiss og innad i nevnte område C. I et område D vertikalt over området C er det vist en såkalt "bakevje" med tilbakedreiende hvirveldannelser, hvor oljepartiklene som følge av det opptredende undertrykk i nevnte områder C og D underkastes en krappere avbøyning (mindre hvir-velradius) enn vannpartiklene, slik at oljen har tendens til

å ansamles i områdene C og D. For å øke undertrykket i områdene C og D løper legemets baksider 10d, 10e skrått oppad og frem-over i forhold til trekkretningen fra den nedre bakkant 16 til den øvre bakkant 17.

Ved hjelp av det undertrykk som dannes ved legemets nedre bakkant 16 har oljen tendens til å hvirvles i tilbakedreiende hvirvel mot legemets baksider 10d og 10e, langs hele bakkanten. Som følge av bakkantens 16 V-form, med vinkelspissen rettet i trekkretningen, har det tendens til å oppstå størst undertrykk ved vinkelspissen, slik at olje trekkes■langs baksidene 10d og 10e og innad mot vinkelspissen til området vertikalt over det trekantete dukstykke 21. I dette område vil det være velegnet å neddykke innløpet til en pumpe (ikke vist) som skal fjerne oljen fra oljeansamlingen.

Som følge av de vertikale stegpartier som dannes ved avtrappingene mellom dukstrimlene 10f på legemets underside har man mulighet til å fange opp oljestrømmer som har tendens til å føre olje sideveis utad fra legemets lengdemidtlinje. Ved å la disse avtrappingene med tilhørende vertikale stegpartier løpe like henad til legemets bakkant 16, kan man trekke oljen tilbake mot lengdemidtlinjen i undertrykkssonen som dannes i områdene C og D.

For å konsentrere oljen foran legemet til en strøm innad mot legemets 10 lengdemidtlinje er det som vist i fig. 5-7 vist en oljeledeanordning 25 som er forbundet med legemets forkantparti. Anordningen 25 har form av et V-formet bøylelegeme med V-formens spiss anbrakt ved legemets 10 forkantparti og på linje med legemets lengdemidtlinje. Anordningen 25 er oventil og fortil utstyrt med en rekke flottører eller "blåser" eller et pølseformet flytelegeme bestående av flere atskilte, oppblåsbare flytelegemer 26 som er anbrakt på rekke i flukt med hverandre. Fra flytelegemene 26 løper det et øvre skjørtparti 27 og et nedre skjørtparti 28 under en vinkel på omtrent 5° i forhold til hverandre, med en mellomliggende utsparing 29. Det øvre skjørtparti 27 kan ytterst (bakerst) være utstyrt med flot-tører 27a mens det nedre skjørtparti 28 ytterst (bakerst) kan være utstyrt med vektlegemer 28a. Mellom skjørtpartienes.27, 28 ytterende kan det løpe vertikale kjettingstumper 30 eller andre egnete forbindelsesorganer. Som vist i fig. 7 er det, iallfall i visse partier av det nedre skjørtparti, innfelt vektlegemer 28b for å sikre åpningen mellom skjørtpartiene 27, 28 innad til V-formens forkant. Ved 31 er det vist forbindelsesorganer mellom slepewirene 11, 12 og anordningen 25, slik at anordningen kan sikres på plass i ønsket stilling i forhold til legemet 10 og i forhold til trekkretningen. Ved hjelp av kant-partiet på det nedre skjørtparti 28 oppnår man en liknende bak-kan tef f ekt til det som oppnås ved legemets 10 bakkant, med dannelse av et undertrykksområde like bak anordningen 25 og med mulighet for olje til å ansamles i utsparingen 29. I utsparingen 29 kan oljen ledes henad mot V-formens spiss og uttømmes like foran legemet 10.

På tegningen er det vist et legeme hvis V-former danner en vinkel på ca. 75°. Dette kan være en gunstig vinkel ved en tauingshastighet på 5-6 knop. Ved tauingshastigheter på omtrent 1 knop kan en vinkel på henimot 180° være velegnet, mens man ved tauingshastigheter på ca. 8 knop eller mer kan benytte vink-ler på 30° eller mindre. Valg av forkantvinkel og bakkant-vinkel kan fastlegges dels ut fra ønsket tauingshastighet og dels ut fra hensynet til bølgebevegelser, strøm- og vindfor-hold, osv.

Claims (9)

1. Selv om det er beskrevet dukmaterialet som foretrukket materiale i legemet 10 er det klart at også andre mere eller mindre stive materialer kan benyttes, f.eks. med tilhørende elastiske forbindelsesorganer.

   Slepbart legeme (10) til oppsamling av olje fra sjøover-flaten, hvor legemets underside (10a,10b) løper skrått nedad og bakover i forhold til trekkretningen fra en forkant (15), som ved hjelp av oppdriftsmidler (18a,18b) er innrettet til å innta et nivå ved sjøoverflaten, til en nedre bakkant (16) som ved hjelp av vektdannende midler er innrettet til å innta et nivå under sjøoverflaten, karakterisert ved

   at legemet (10) er elastisk føyelig i forhold til sjøover-flaten, slik at det danner forholdsvis stor, fortrinnsvis ubrutt kontaktflate med denne, og

   at legemet (10) mellom dets nedre, skarpt avbøyete bakkant (16) og øvre bakkant (17) er utstyrt med en i forhold til sjøen fritt bakover og oppad åpnende utsparing til ansamling av olje,

   idet olje ansamles ved nevnte utsparing ved hjelp av en undertrykkssone (C,D) dannet ved hjelp av legemets nedre, skarpt avbøyete bakkant (16) .
2. 2. Legeme i samsvar med krav 1, karakterisert ved

   at legemets (10) nedre bakkant (16) regnet i horisontal retning, er konkavt avbøyet (f.eks. U-formet) og fortrinnsvis er avbøyet V-formet, med V-formens spiss rettet forover i trekkretningen.
3. 3. Legeme i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved

   at legemets (10) underside dannes av to lengdeveis løpende hovedledeflater (10a,10b) som støter sammen langs en nedre, lengdeveis løpende midtlinje, og

   at legemets forkant (15), regnet i horisontal retning, har stort sett V-form med V-formens spiss rettet forover i trekkretningen.
4. 4. Legeme i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved

   at legemets (10) underside (10a,10b) er utstyrt med en rekke innbyrdes parallelle, stort sett lengdeveis løpende, sideveis innbyrdes avtrappete ledeflater (10f) med mellomliggende stort sett vertikalt løpende stegpartier,

   idet de avtrappete ledeflater (10f) fortrinnsvis er avtrappet sideveis jevnt utad og oppad.
5. 5. Legeme i samsvar med ét av kravene 1-4, karakterisert ved

   at legemet (10) er fremstilt hovedsakelig av dukmateriale med oppblåsbare, flottørdannende øvre avstivningsorganer (18a, 18b) og med vektdannende nedre stabiliseringsorganer samt med stort sett vertikalt løpende forbindelsesorganer (19) mellom avstivningsorganene og stabiliseringsorganene.
6. 6. Legeme i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved

   at legemet (10) er utstyrt med øvre ringdannende og flottørdannende avstivningsorganer (18a) og mellomliggende, tversløpende avstivningsorganer (18b), som sammen med stort sett vertikalt løpende skilleveggpartier (19) og vertikalt løpende sideveggpartier (10c) samt skrått oppadløpende baksidevegger (10d,10e) avgrenser oppadåpnende kamre (20) til opptakelse av ballastvann i lokalt avgrensete områder av legemet.
7. 7. Legeme i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved

   at legemet (10) har baksidevegger (10d,10e) som løper skrått oppad og forover regnet i trekkretningen, fra legemets nedre bakkant (16) til en øvre bakkant (17) utstyrt med flot-tørdannende avstivningsorgan (18a).
8. 8. Legeme i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved

   at det ved legemets (10) nedre bakkant (16) i området ved dets V-formete spiss er forbundet med et trekantet, fortrinnsvis stort sett horisontalt løpende bunnstykke (21).
9. 9. Legeme i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved

   at legemet (10) umiddelbart foran eller direkte til-knyttet til legemets forkant (15) er forbundet med en oljeledeanordning (25) i form av et V-formet organ som oventil er utstyrt med flytelegemer (26) og som har dets spissende rettet mot legemet (10) og dets bakkant utformet med en i sjøen neddykket, bakover åpnende utsparing (2,7) mellom øvre og nedre ledeflater (28,29).