利用氣幕圍油的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種圍油方法，尤其是一種利用氣幕圍油的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 海上溢油是石油海運(yùn)的一大風(fēng)險(xiǎn)。海上溢油事故對自然環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，一 旦事故發(fā)生需要采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，其中圍油欄是處理海上溢油事故常用的設(shè)備，一般 使用的充氣式圍油欄和固體浮子式圍油欄在理想環(huán)境中能夠達(dá)到比較理想的圍油效果，但 是由于海流、風(fēng)浪等外界不穩(wěn)定因素的影響，常常導(dǎo)致圍油效率的下降，甚至失效；另外事 故一旦伴有火災(zāi)發(fā)生時(shí)傳統(tǒng)圍油欄就失效了；而且傳統(tǒng)圍油欄的布置不僅需要耗費(fèi)大量的 人力、物力、財(cái)力，而且圍油欄的布置也妨礙了船舶的正常航行。
[0003] 另外，某些生態(tài)環(huán)境脆弱的水域?qū)Νh(huán)境保護(hù)要求很高，而傳統(tǒng)圍油欄只能圍油卻 不能迅速處理溢油，化學(xué)分散劑雖然能處溢油，但自身的化學(xué)成分對水生生物也會造成一 定的傷害，不符合特殊水域環(huán)境保護(hù)要求。
[0004] 基于上述問題，有必要開發(fā)一種新型圍油欄及方法以解決這些缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種利用上升氣泡在自由表面形 成的表面流，以阻止溢油在水面擴(kuò)散的利用氣幕圍油的方法及裝置。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用氣幕圍油的方法，包括以下步驟：
[0007] S100、放置在水下的氣幕生成部分向水中持續(xù)釋放氣體以形成連續(xù)氣泡；
[0008] S200、氣泡在上升的過程中帶動周圍液體的流動，形成氣泡羽流，以起到阻擋效 果；
[0009] S300、氣泡羽流到達(dá)自由液面時(shí)，將原堅(jiān)直移動方向改變?yōu)樗揭苿臃较颍纬杀?面流，以實(shí)現(xiàn)圍油效果。
[0010] 上述的利用氣幕圍油的方法，其中，在步驟S200中，氣泡羽流上升到自由液面時(shí)， 上升的動量為最大值，氣泡膨脹，使水面隆起，利用下式得出其隆起的高度：
[0011] Ah=l. 454*Qg°_242,其中Qg是氣體流量，單位是nT3/s。
[0012] 本發(fā)明還提供一種利用氣幕圍油的裝置，包括圍油欄、氣幕生成部分與注氣部分， 所述氣幕生成部分設(shè)置在水下，所述氣幕生成部分與所述注氣部分相連通，所述圍油欄包 圍在所述氣幕生成部分的內(nèi)側(cè)與外側(cè)。
[0013] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，所述氣幕生成部分為單排出氣管道、多排出氣管道 或區(qū)域狀的出氣管道，在所述出氣管道上分布有多個(gè)氣孔，所述區(qū)域狀的出氣管道為圓形 結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、方形結(jié)構(gòu)或多邊形結(jié)構(gòu)。
[0014] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，所述圍油欄分為外層圍油欄與內(nèi)層圍油欄，所述外 層圍油欄包圍在所述出氣管道的外側(cè)，所述內(nèi)層圍油欄包圍在所述出氣管道的內(nèi)側(cè)。
[0015] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，所述注氣部分包括依次連通的空氣壓縮機(jī)與進(jìn)氣 管，所述進(jìn)氣管的另一端與所述出氣管道相連通，在所述進(jìn)氣管上還設(shè)有氣體流量閥。
[0016] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，在所述空氣壓縮機(jī)與所述進(jìn)氣管之間還設(shè)有儲氣 瓶，所述儲氣瓶分別與所述空氣壓縮機(jī)和所述進(jìn)氣管連通。
[0017] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，還包括升降部分，所述升降部分包括繩索箱組、壓 力傳感器與中轉(zhuǎn)站，所述繩索箱組分別與所述氣幕生成部分和所述中轉(zhuǎn)站相連接，在所述 繩索箱的底部安裝有鐵錨，所述中轉(zhuǎn)站包括DSP信號處理器和溢油監(jiān)測器，所述壓力傳感 器安裝在在所述繩索箱組上，并且與所述DSP信號處理器相連接。
[0018] 上述的氣幕式圍油裝置，其中，所述中轉(zhuǎn)站位于水面上，并且通過無線電波與計(jì)算 機(jī)連接。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 由于氣泡上升自身具有動力,本發(fā)明借助氣泡上升的浮力及氣泡在自由液面破裂 產(chǎn)生的平面勢流來實(shí)現(xiàn)良好的圍油效果，并且圍油的過程中由于力的作用可以將溢油面積 逐步縮?。?br>[0021] 本發(fā)明采用氣泡羽流原理能夠克服傳統(tǒng)圍油欄由于效率低下，導(dǎo)致圍油效果不理 想的問題，氣泡從水底釋放，避免外界環(huán)境的影響，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的被動圍油為主動圍油，具有 良好的圍油效率；
[0022] 本發(fā)明采用物理方式達(dá)到圍油的目的，因此，對環(huán)境無傷害，且圍油效率相對較 高，可以應(yīng)用于港灣、濕地等某些特殊的區(qū)域；
[0023] 由于氣幕具有圍油特性，因此，在后期處理工作中，可通過輔助收集裝置實(shí)現(xiàn)對溢 油的收集；另外，氣幕還具有釋放氧氣的功能。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明中方法部分的流程圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明中裝置部分的結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖3為圖2中升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明的工作效果圖。
[0028] 主要附圖標(biāo)記說明如下：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用氣幕圍油的方法，包括以下步驟： S100、放置在水下的氣幕生成部分向水中持續(xù)釋放氣體以形成連續(xù)氣泡； S200、氣泡在上升的過程中帶動周圍液體的流動，形成氣泡羽流，以起到阻擋效果； S300、氣泡羽流到達(dá)自由液面時(shí)，將原堅(jiān)直移動方向改變?yōu)樗揭苿臃较?，形成表?流，以實(shí)現(xiàn)圍油效果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氣幕圍油的方法，其特征在于，在步驟S200中，氣泡羽流 上升到自由液面時(shí)，上升的動量為最大值，氣泡膨脹，使水面隆起，利用下式得出其隆起的 高度： A h=l. 454*Qg°_242 ,其中Qg是氣體流量，單位是nT3/s。
3. -種實(shí)施權(quán)利要求1中所述利用氣幕圍油的方法的裝置，其特征在于，包括圍油欄、 氣幕生成部分與注氣部分，所述氣幕生成部分設(shè)置在水下，所述氣幕生成部分與所述注氣 部分相連通，所述圍油欄包圍在所述氣幕生成部分的內(nèi)側(cè)與外側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，所述氣幕生成部分為單排出 氣管道、多排出氣管道或區(qū)域狀的出氣管道，在所述出氣管道上分布有多個(gè)氣孔，所述區(qū)域 狀的出氣管道為圓形結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、方形結(jié)構(gòu)或多邊形結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，所述圍油欄分為外層圍油欄 與內(nèi)層圍油欄，所述外層圍油欄包圍在所述出氣管道的外側(cè)，所述內(nèi)層圍油欄包圍在所述 出氣管道的內(nèi)側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，所述注氣部分包括依次連通 的空氣壓縮機(jī)與進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的另一端與所述出氣管道相連通，在所述進(jìn)氣管上還 設(shè)有氣體流量閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，在所述空氣壓縮機(jī)與所述進(jìn) 氣管之間還設(shè)有儲氣瓶，所述儲氣瓶分別與所述空氣壓縮機(jī)和所述進(jìn)氣管連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，還包括升降部分， 所述升降部分包括繩索箱組、壓力傳感器與中轉(zhuǎn)站，所述繩索箱組分別與所述氣幕生成部 分和所述中轉(zhuǎn)站相連接，在所述繩索箱的底部安裝有鐵錨，所述中轉(zhuǎn)站包括DSP信號處理 器和溢油監(jiān)測器，所述壓力傳感器安裝在在所述繩索箱組上，并且與所述DSP信號處理器 相連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣幕式圍油裝置，其特征在于，所述中轉(zhuǎn)站位于水面上，并且 通過無線電波與計(jì)算機(jī)連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種圍油方法，尤其是一種利用氣幕圍油的方法，以解決現(xiàn)有圍油欄由于效率下降而導(dǎo)致圍油效果不理想的問題。本發(fā)明包括以下步驟：放置在水下的氣幕生成部分向水中持續(xù)釋放氣體形成連續(xù)氣泡；氣泡在上升的過程中帶動周圍液體的流動，形成氣泡羽流，以起到阻擋效果；氣泡羽流到達(dá)自由液面時(shí)，將原豎直移動方向改變?yōu)樗揭苿臃较?，形成表面流，以?shí)現(xiàn)圍油效果。實(shí)施上述方法的裝置，包括圍油欄、氣幕生成部分與注氣部分，氣幕生成部分設(shè)置在水下，并且與注氣部分相連通，圍油欄包圍在氣幕生成部分的內(nèi)側(cè)與外側(cè)。本發(fā)明借助氣泡上升的浮力及氣泡在自由液面破裂產(chǎn)生的平面勢流以實(shí)現(xiàn)圍油效果，克服了傳統(tǒng)圍油欄在使用過程中存在的缺點(diǎn)。
【IPC分類】E02B15-08
【公開號】CN104652388
【申請?zhí)枴緾N201310603497
【發(fā)明人】盧金樹, 徐振峰, 劉學(xué)強(qiáng), 謝森森, 劉楓堔
【申請人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日