[发明专利]利用气幕围油的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种围油方法，尤其是一种利用气幕围油的方法及装置。

背景技术

海上溢油是石油海运的一大风险。海上溢油事故对自然环境造成严重的危害，一旦事故发生需要采取相应的应急措施，其中围油栏是处理海上溢油事故常用的设备，一般使用的充气式围油栏和固体浮子式围油栏在理想环境中能够达到比较理想的围油效果，但是由于海流、风浪等外界不稳定因素的影响，常常导致围油效率的下降，甚至失效；另外事故一旦伴有火灾发生时传统围油栏就失效了；而且传统围油栏的布置不仅需要耗费大量的人力、物力、财力，而且围油栏的布置也妨碍了船舶的正常航行。

另外，某些生态环境脆弱的水域对环境保护要求很高，而传统围油栏只能围油却不能迅速处理溢油，化学分散剂虽然能处溢油，但自身的化学成分对水生生物也会造成一定的伤害，不符合特殊水域环境保护要求。

基于上述问题，有必要开发一种新型围油栏及方法以解决这些缺陷。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供了一种利用上升气泡在自由表面形成的表面流，以阻止溢油在水面扩散的利用气幕围油的方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供一种利用气幕围油的方法，包括以下步骤：

S100、放置在水下的气幕生成部分向水中持续释放气体以形成连续气泡；

S200、气泡在上升的过程中带动周围液体的流动，形成气泡羽流，以起到阻挡效果；

S300、气泡羽流到达自由液面时，将原竖直移动方向改变为水平移动方向，形成表面流，以实现围油效果。

上述的利用气幕围油的方法，其中，在步骤S200中，气泡羽流上升到自由液面时，上升的动量为最大值，气泡膨胀，使水面隆起，利用下式得出其隆起的高度：

△h=1.454*Qg^0.242，其中Qg是气体流量，单位是m^3/s。

本发明还提供一种利用气幕围油的装置，包括围油栏、气幕生成部分与注气部分，所述气幕生成部分设置在水下，所述气幕生成部分与所述注气部分相连通，所述围油栏包围在所述气幕生成部分的内侧与外侧。

上述的气幕式围油装置，其中，所述气幕生成部分为单排出气管道、多排出气管道或区域状的出气管道，在所述出气管道上分布有多个气孔，所述区域状的出气管道为圆形结构、三角形结构、方形结构或多边形结构。

上述的气幕式围油装置，其中，所述围油栏分为外层围油栏与内层围油栏，所述外层围油栏包围在所述出气管道的外侧，所述内层围油栏包围在所述出气管道的内侧。

上述的气幕式围油装置，其中，所述注气部分包括依次连通的空气压缩机与进气管，所述进气管的另一端与所述出气管道相连通，在所述进气管上还设有气体流量阀。

上述的气幕式围油装置，其中，在所述空气压缩机与所述进气管之间还设有储气瓶，所述储气瓶分别与所述空气压缩机和所述进气管连通。

上述的气幕式围油装置，其中，还包括升降部分，所述升降部分包括绳索箱组、压力传感器与中转站，所述绳索箱组分别与所述气幕生成部分和所述中转站相连接，在所述绳索箱的底部安装有铁锚，所述中转站包括DSP信号处理器和溢油监测器，所述压力传感器安装在在所述绳索箱组上，并且与所述DSP信号处理器相连接。

上述的气幕式围油装置，其中，所述中转站位于水面上，并且通过无线电波与计算机连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

由于气泡上升自身具有动力，本发明借助气泡上升的浮力及气泡在自由液面破裂产生的平面势流来实现良好的围油效果，并且围油的过程中由于力的作用可以将溢油面积逐步缩小；

本发明采用气泡羽流原理能够克服传统围油栏由于效率低下，导致围油效果不理想的问题，气泡从水底释放，避免外界环境的影响，转变传统的被动围油为主动围油，具有良好的围油效率；

本发明采用物理方式达到围油的目的，因此，对环境无伤害，且围油效率相对较高，可以应用于港湾、湿地等某些特殊的区域；

由于气幕具有围油特性，因此，在后期处理工作中，可通过辅助收集装置实现对溢油的收集；另外，气幕还具有释放氧气的功能。

附图说明

图1为本发明中方法部分的流程图；

图2为本发明中装置部分的结构图；

图3为图2中升降机构的结构图；

图4为本发明的工作效果图。

主要附图标记说明如下：

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种利用气幕围油的方法，包括以下步骤：