JP2004535969A - 船舶事故後の海上に漂流層となって流出する石油製品の大量回収システム - Google Patents

Abstract

石油製品の大量回収システムが、下からの流出を回避するスカートを備えた密閉防材であらかじめ包囲された、回収対象の石油層に20ノットで接近するよう特別に構成された船舶（１）上に設置される。この回収システムは、非常に強い波を考慮して、十分な深さの海中へ沈み、上端（１２）が壁（４、５）により上側で閉じられる動的分離タンク（２、３）と連結されている、静止傾斜路（１０、１１）から構成される。この船舶は、この傾斜路（１０、１１）を介して、水／石油の静止分離機の役割を果たすタンク（２、３）の中に石油と水を取り入れて、その中で、比重が水（１４）より低い石油層（１３）は水の上で浮遊し、その表面の上で厚みを増していく。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンカーの難船や、Mexique ， Ixtocl（1979）の場合のように海底ボーリング現場の周囲であれ、海難後に海上を浮遊層となって流出する石油製品および誘導体の大量回収システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海上を層状に広がる石油製品を約250m³/時で汲み上げる手段は既に知られている。これらの方法は、例えば、輸送ベルト式の機械的方法あるいは今日試験された汲み上げシステムなど、大災害の後に海上を流出する層の重大性に見合うものではない。これらの汲み上げ手段は、Erikaの場合がそうであったように、比重が重く粘性の高い石油には利用することはできない。さらに、これらのシステムは、重油と海水の混合物を回収することから、後で分離する必要がある。今日、Torrey Canyon 1967（コルヌアーユ地方）、Amoco Cadiz 1978（フィニステール県）、Atlantic Empress 1979（アンティル諸島）、Tanio 1980（フィニステール県）、Exxon Valdez 1989（アラスカ）、Sea Spirit 1990（ジブラルタル沖）、Vistabella 1991（アンティル諸島）、Haven 1991（イタリア）、Aegean Sea 1992（スペイン）、Braer 1993（シェットランド諸島）、Sea Empress 1996（ウェールズ）、Nakhodka 1997（日本）、およびErika 1999（フィニステール県）など、層状になった炭化水素を大量に回収するための高速かつ高効率の実用システムはまったく存在しない。これらの大災害はすべて生態学的な災害となり、特に非常に重い重油をそれほど積載していたわけではなかったErikaであったが、非常に強い波と風向きの結果、フィニステールからレ島までの、フランスの海岸の非常に長い部分を汚染したのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの大災害に見合う大量の回収を実現するためには、以下の問題を解決する必要がある。
− フィニステール沖のErikaの大災害で発生したような層の拡散と劣化を回避するためは災害現場でできるだけ迅速に出動すること。
− 波高６メートルの波までいかなるときでも出動できること。
− 場合によっては、下側からの石油の通過を防ぐ可撓性の浮遊防材によって層をきわめて迅速に包囲することが可能であること。
− 層の密閉用防材を使用してあるいは使用せずに、最も軽い石油製品から最も重い石油製品まで同じシステムで大量に回収できること。
− 故障の危険性を回避するため、可動部分を使用しない簡単で、できれば静的な方法で、回収に応じて海水と石油を分離できること。
− その回収にしたがって、また海水を分離した後に、浮遊タンクまたはタンカーまたはその他近くにある他の集水槽の方へ逐次的にまたは連続的に石油を移送することができること。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるシステムは、これらの問題点をすべて解決するものである。これは、前述のシステムを一台または二台、一台は前にもう一台は後ろに装備して、回収対象の層を、できれば柔軟な防材の中に密閉された層を介して、一方向または別の方向に等しく移動可能な特別の船舶を含んでいる。各システムは、傾斜路上の波の効力により石油と水を取り入れて、水と石油を分離する役割を果たす動的分離タンク内に入れるよう構成されている。このタンクの中で、水よりも比重の軽い石油は、十分な容量のポンプユニットによって一定のレベルに維持された表面上に浮遊する。石油層は、分離タンクの中で連続的に厚みを増していく。これが動的水準制御機能により事前定義された十分な厚みに達すると、この層の下近くに配置された、石油層の重力による圧力を受けるポンプ組立体が作動し、分離壁の向こうの貯蔵タンク内へ送り込む。この石油／水の動的分離装置は、船舶が最高速度の約6ノットでこの層の中を進んでいくとき、石油と水が連続的に入ってくる水準に維持されるが、これは水を排出して石油と水を取り入れ続けるのに必要な状態に層の上側の水準を維持する一組の遠心ポンプによって、適切な受容レベルが恒久的に維持されるからである。大量回収の最大効率は、非常に強い波のうねりによって下側から流出することを回避するため、バラスト付きスカートを装備した柔軟な防材の中にできれば、閉じ込められた石油層を採集することによって得ることができる。この場合には、この船舶が、回収システムを船の前後に装備し、また前後に二組の船首スクリューを装備して、防材内の進路端で、層内を、それ自身に平行に、またその幅分平行移動し、逆方向に再開してその二番目の動的分離タンクの中に採集し、そしてこれを完全回収まで続行できるようになっており、船舶にとって有利である。
【０００５】
貯蔵タンク内に分離した石油の量が貯蔵限度に近づくと、回収船舶が集油槽、貯蔵タンク、タンカー、またはその他に結合されて、きわめて迅速にタンク内容物が移される。
【０００６】
本発明によるシステムの利点は以下の通りである。
− 最も大型のモデルでは最大20メートル以上の幅を有する、傾けて固定された傾斜路を使用して、最も重い石油の場合は時速5キロメートル、そしてもっと軽い石油の場合は時速10kmという、回収製品の性質により様々な速度を有する、きわめて簡単かつ迅速な大量回収モード。
− 分離タンク内に入ってきたものを重力により、機械的介入なしに、また可動部品を一切使用せずに、完全に静的に海水から石油を分離し、そのため、このシステムは非常に頑丈であり、また非常に高い信頼性と長い耐用寿命を有する。
− 層の密閉を行なう浮遊する可撓性の防材を使用して、また使用せずに機能する。この防材は、既存の防材のように、下側からの石油の流出を回避するよう設計される。
− 6mまでの波の高さまで機能する。
− 石油タンカーまたはその近くに位置する、その他の船上へ、連続的にポンプ送出によって即時または遅延移送を可能にするのに必要な場合は、例えばErikaのときに行なったように重油を加熱する。
− 港内、またはガスタンクのガス抜きセンター内に、油などの回収用に構成されたサイズのモデル。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明による層内石油の大量回収システムは、非限定的な一例として提供された添付図面を参照する文脈の中でより詳細に説明される。
【実施例】
【０００８】
図１に示す層内の石油の大量回収用の特別船舶１は、その前後に、壁４、５により上側に閉じられ、様々な槽とともに中央機械区画９を有する分離済石油貯蔵タンク８の壁６、７によりそれぞれが分離された２つの動的分離タンク２、３を含む。船舶１は、図５および６に記載するように、下側からの石油の流出を避ける方法を備えた密閉防材であらかじめ包囲されているか、あるいはされていない回収対象の石油層に近づくために沖へ約20ノットの最大速度で迅速に移動できるように、特別に構成されている。この回収システムは、その前後に、非常に高い波を考慮して十分な深さまで海中に沈め、またその上端１２が動的分離タンクと連動している固定式または関節結合された傾斜路１０、１１を備えている。傾斜路１０、１１は、石油製品の滑りを良くする材料で作製された、可撓性で薄く密着した薄板で覆われている。この船舶は、最大で約6ノットの速度で層内を移動して、波の効果により、その移動方向によって作用傾斜路１０または１１により波を取り入れて、この傾斜路上を層の石油が滑り、対応動的分離タンク２または３の中へ入る。このタンク２、３は、水／石油の静的分離装置の役割を果たし、その中で水１４の比重よりも比重の低い石油層１３が表面１５上に浮遊して厚みを増していく。層１３の上側の水準１６は、例えば5000m³/時の遠心ポンプ三台ずつ二つのグループから構成された十分な容量のポンプ組立体１８によって、海面の水位１７よりも常に下側に維持される。これらはタンク２、３の外に水を排出し、船舶が約6ノットの最大速度で層内を前進する間、この石油と水の取入れは連続的に行なわれる。層が分離壁６、７の防水通路の中に配置された一つのグループの移送ポンプ１９の高さの位置の下で十分な厚さに到達すると、水位を動的に制御する手段が、前述のポンプ１９を始動させる。この一つのグループのポンプ１９は、層１３の下側の水準が、それらの良好な運転に必要な水準の下にあるかぎり、連続的に稼働する。これらは、層の重力による圧力を受けて、層を分離壁６、７の向こうの貯蔵タンク８へ送り込む。これらの傾斜路１０と１１が石油層へ向かって最高速度で移動するときに、これらの傾斜路１０および１１が油圧により折り畳めるようにすること、或いはフラップＶが分離タンク内への水と石油の取入窓を閉めるようにすることが、行われる。
【０００９】
図２は、本発明によるシステムを前後に装備した船舶の推進および、操縦手段の水準における船体の水没部分の概略横断面図である。船体２９の各側の側面に配置された二組の船底スクリュー２７、２８による推進手段２５、２６は、回収対象の層内を、できればそれが可撓性の防材内に密閉されているときには、一方向または他方向に等しく移動することを可能にする。この船舶は、その上、図４に示すように逆方向に出発する前に層を介して、船本体と平行に、本船体の幅分だけ平行に、移動させることが可能な二組の船首スクリュー３０−３１と３２−３３を、それぞれ船尾および船首近くに配置して備えている。浮遊防材なしに稼動する本発明に記載の船舶は、一つの方向に移動するための単純な機械設備しか有しておらず、またどちらかといえばその周りを螺旋形に回りながら層を採集するため、一組の船首スクリューしか装備していない。
【００１０】
図３は、図１の分離タンク２と３のポンプ汲み上げ手段の配置例の概略横断面図である。移送ポンプ１９は、分離タンクと貯蔵タンク８との間で分離壁６、７を通して取り付けられる。二つのグループのポンプ１８は、分離タンクの外に水を送り出して、石油層の水位１６を海水の水位の下に維持するため、船舶の対応壁に取り付けられる。回収および分離された石油を貯蔵するタンク８は、層近傍に錨で留めた集油槽の中へ石油を移し換えられるように、例えば蒸気動力などによる加熱手段を備えている。
【００１１】
図４は、本発明によるシステムを装備し、難船した石油タンカーから流出する石油を連続的に取り入れて蓄積するよう、石油層が風４４で流されることを防ぐため二台の船舶４２、４３によって牽引される可撓性の浮遊防材内に、一部閉じこめられた石油層４０の中で活動する船舶１の例を、概略平面図で示したものである。引込式フラップ４５、４６を前後の側面に装備した船舶１は、油圧操縦によりそのフラップを前に広げ、石油層の中を5〜6ノットの速度で進み、防材の近くで石油層の中で取水路を開いた後に停止する。対応する船首推進装置を利用して、また先に前部フラップを格納して、船舶の幅分だけ横方向へ移動させ、船舶が石油層の端まで後進すると、展開する後部フラップ４５、４６の一部分を、第一の取水路に平行な取水路４９に開いて、分離した石油の貯蔵タンクが一杯になるまで作業を続ける。
【００１２】
そのときは、集油槽、貯蔵タンク、タンカーなどへ移動して、その中へ、分離タンクの内容物を移し、石油層がなくなるまでその石油層の回収作業を行なう。この層の残留部分は、防材４１を引き上げた後に回収される。
【００１３】
図５と６は、図４の石油層密閉用の可撓性の防材例を概略横断面図と概略立面図で示したものである。この防材は、防水性を確保するよう固定され、５３で分離された、低圧で膨らませることのできる一連の腸詰フロートの形状をした、防水生地製で炭化水素に抵抗を有する要素５０、５１で構成されており、海水を通さないように同様に下側が固定され、防材のあらゆる動きに追従可能で、海に対する防水性を絶えず維持する、僅かにひだの付いた、軽量で可撓性のスカート５４を備えている。この軽量化は、スカートを垂直に保持するものであり、規則正しい間隔でスカートの下側部分に固定された、鉛などの小さなバランスウエイト５５によって実現できる。石油層の周囲に防材の配置を可能にするために、スカートが腸詰状フロートに合わさる継ぎ目に、牽引操作ケーブル５６が備えられている。このケーブルは、分離場所５３において、各要素上の所々で防材に結合されて、牽引が防材に対して行われるのではなく、ケーブルに対して行われるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
皿とバラストの補正システムとその移送のための石油の加熱システムは当業者には周知であるため、ここには記載していない。例として、平均5ノットで採集作業を行う本発明による船舶の特性は、15メートルの収集幅、0.5センチメートルの石油層厚さ、24時間当たり15,000m³の対応採集能力、4,000kwのディーゼルエンジン二台による安定した推進力、2000kwの船首推進装置四台による安定した石油層内の操舵、分離済み石油6000トンをストックする容量、20ノットの巡航速度、最高6ノットまでの採集速度である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による層内の石油の大量回収システムを船首と船尾に装備した船舶例の概略縦断面図。
【図２】本発明によるシステムを装備した船舶の推進および操縦手段例の概略横断面図。
【図３】分離タンクの汲み上げ手段配置例の概略横断面図である。
【図４】可撓性の防材の中に部分的に密閉された層の中で稼働する、本発明によるシステムを装備した船舶例の概略平面図。
【図５】石油層を密閉する可撓性の防材の一例を示した概略横断面図と概略立面図。
【図６】石油層を密閉する可撓性の防材の一例を示した概略横断面図と概略立面図。

Claims (8)

1. 荒れた海の中を最高速度で迅速に移動して回収対象の石油層に近づけるよう特別に構成された船舶（１）の上に設置されることと、前記回収システムが、前記船舶の船首幅を有し（図３）、その下端が非常に強い波を考慮して十分な深さに沈み、その上端（１２）が海面よりも相当上にあって一つの壁（４、５）により上側が閉じられた動的分離タンク（２、３）に連結されている静止傾斜路（１０、１１）で構成されていることと、前記システムがその傾斜路（１０、１１）の上の波の影響によって、水と石油を分離する役割を果たすタンク（２、３）内に石油と水を取り入れ、そこで取り入れた水（１４）よりも比重の小さい石油層（１３）が水面（１５）上に厚みを増しながら浮遊することと、そしてまた前記船舶が約6ノットの最高速度で層の中を前進するときに、水を海に排出して連続的な石油と水の取り入れを可能にする、十分な容量の一組の遠心ポンプ（１８）によって、この石油層の上の水準（１６）が海の水準（１７）より常に下に維持されるようになり、前記層（１３）の下側の水準が層の重力による圧力を受けてポンプ（１９）の下まで下がると、ポンプが作動し、分離した石油を分離壁（６、７）を通して貯蔵タンクへ送り込むこと、を特徴とする、石油製品の大量回収システム。
2. 前記船舶がまた、逆方向へ出航する前に石油層において、船舶をそれと平行に、その幅分だけ移動させることを可能にする、二組の船首スクリュー（３０、３１−３２、３３）とを備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の石油製品の大量回収システム。
3. 分離した石油の貯蔵タンク（８）が、前記層の近傍に錨で留めた集油槽の中へ石油を移すために、前記石油を再加熱する蒸気動力手段を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の石油製品の大量回収システム。
4. 傾斜路（１０、１１）が、前記傾斜路上での石油製品の滑りを改善する材料で作製された、可撓性で薄くてぴったりしたカバーで覆われていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の石油製品の大量回収システム。
5. 前記石油と前記水を取り入れる傾斜路（１０、１１）が、回転して上方で閉まるよう連結しているか、または回収対象の層へ向けて船舶が迅速に移動する際に波を避けるため、傾斜路上で水平に折り畳まれる水平関節結合フラップ（図１）を装備することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の石油製品の大量回収システム。
6. 漂流する石油の層を部分的に包囲し、またそれを密閉する可撓性の防材（４１）が、低圧の空気で膨らませることのできる可撓性材料で作製した一連の腸詰（５２）形状の要素（５０、５１）で構成されていること、またその下側には海の動きにかかわらず垂直を維持する小さなバランスウエイト（５５）を規則的な間隔でベース部に配置した、僅かなひだを付け、防水となるよう連結したスカート（５４）を備えていることと、この操縦ケーブル（５６）が前記スカートと前記腸詰形状の要素との継ぎ目で、全体に連結されていること、を特徴とする石油製品の大量回収システム。
7. 前記船舶（１）が、油圧操縦手段で操作して採集幅を大きくする引出式のフラップ（４５、４６）を側面に備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の石油製品の大量回収システム。
8. 港内における投棄物の回収用に、小型船舶上に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の石油製品の大量回収システム。