NO176813B

NO176813B - oil collector

Info

Publication number: NO176813B
Application number: NO930214A
Authority: NO
Inventors: Leif Andreassen
Original assignee: Leif Andreassen
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1995-02-20
Also published as: NO930214L; GB2289854B; GB9514711D0; NO930214D0; GB2289854A; NO176813C; AU6011694A; WO1994017251A1

Description

Oppfinnelsen gjelder en anordning for oppfangning av utslipp og lekkasjer, særlig olje, fra skipsvrak og andre nedsenkete strukturer eller reservoarer, slik det er angitt i innledningen til patentkrav 1. En slik "olje-guide" kan brukes for å fange opp forurensninger som kommer ut fra de uttallige skipsvrak som finnes i alle farvann. The invention relates to a device for capturing emissions and leaks, particularly oil, from shipwrecks and other submerged structures or reservoirs, as stated in the introduction to patent claim 1. Such an "oil guide" can be used to capture pollutants that come out from the countless shipwrecks found in all waters.

Bakgrunn Background

Med økende forurensning og miljøbevissthet, vil anstrengelsene for å hindre ytterligere forurensning bli øket. Dette gjelder også forurensninger som stammer fra undervanns forurensningskilder, f.eks. skipsvrak, ledninger eller andre nedsenkete strukturer eller reservoar, som kan bli utsatt for utslipp eller lekkasjer. With increasing pollution and environmental awareness, efforts to prevent further pollution will be increased. This also applies to pollution originating from underwater pollution sources, e.g. shipwrecks, pipelines or other submerged structures or reservoirs, which may be exposed to discharges or leaks.

Fra norsk patentsøknad 2929/69 er det kjent en anordning, hvor ei hette kan henges opp over et vrak og forbindes med et rør som fører opp til havoverflata, for dirigering av oljen over i en beholder plassert på et fartøy. Denne løsningen har ikke latt seg realisere i praksis, blant annet fordi det har vært umulig å tilvirke et stigerør som tåler de lengdevariasjoner som må oppstå i forbindelse med bølgebevegelse på fartøyet. From Norwegian patent application 2929/69, a device is known, where a hood can be suspended over a wreck and connected to a pipe leading up to the sea surface, for directing the oil into a container placed on a vessel. This solution has not been realized in practice, partly because it has been impossible to manufacture a riser that can withstand the length variations that must occur in connection with wave movement on the vessel.

GB-patentsøknad 2.063.776 beskriver ei oppsamlingshette for oppsamling av ukontrollerte utblåsninger som er forankret til sjøbunnen. Men dette utstyret krever umiddelbar tømming av utslippsmassen, som vil være en blanding av gass og olje. GB patent application 2,063,776 describes a collection cap for the collection of uncontrolled blowouts which is anchored to the seabed. But this equipment requires immediate emptying of the discharge mass, which will be a mixture of gas and oil.

Formål Purpose

Oppfinnelsens hovedformål er derfor å komme fram til en slik anordning eller "olje-guide", som kan lede utslipp og lekkasjer fra en posisjon ved eller nær havbunnen og opp mot overflata for hensiktsmessig oppsamling. Det er et formål å komme fram til en slik anordning som ikke er følsom overfor bølgebevegelse. Det er et særlig formål å skape en anordning som kan plasseres på et skipsvrak eller liknende og som kan holdes i beredskap der for oppsamling av selv små utslipp over lenger tid, uten kontinuerlig tilsyn og tømming. Det er da viktig at utstyret kan befinne seg i sjøen, uten å forstyrre vanlig overflatetrafikk, og uten å bli påvirket av klimatiske påkjenninger. The main purpose of the invention is therefore to arrive at such a device or "oil guide", which can guide discharges and leaks from a position at or near the seabed and up towards the surface for appropriate collection. It is an aim to arrive at such a device which is not sensitive to wave motion. It is a particular purpose to create a device that can be placed on a shipwreck or similar and that can be kept in readiness there for the collection of even small emissions over a longer period of time, without continuous supervision and emptying. It is therefore important that the equipment can be located in the sea, without disturbing normal surface traffic, and without being affected by climatic stresses.

Oppfinnelsen The invention

I samsvar med oppfinnelsen kan dette oppnås ved å utforme anordningen slik det er angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1. In accordance with the invention, this can be achieved by designing the device as stated in the characterizing part of patent claim 1.

Denne løsningen har gjort det mulig å skape en oppfangningsanordning som kan brukes i ei rekke tilfeller, hvor det tidligere har vært umulig å foreta sikker oppsamling. This solution has made it possible to create a collection device that can be used in a number of cases, where it has previously been impossible to carry out safe collection.

Anordningen i samsvar med basisideen kan forbedres på forskjellige måter slik det er angitt i patentkravene 2-9. The device in accordance with the basic idea can be improved in various ways as indicated in patent claims 2-9.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet ytterligere under henvisning til figurene. The invention will be further described below with reference to the figures.

Eksempel Example

I tegningene er det vist eksempel på en utførelsesform, idet In the drawings, an example of an embodiment is shown, ie

fig. 1 viser et skjematisk sideriss av en anordning i samsvar med oppfinnelsen, plassert over et skipsvrak, fig. 1 shows a schematic side view of a device in accordance with the invention, placed above a shipwreck,

fig. 2 viser i større målestokk en alternativ utførelsesform av toppen av stigerøret med noen flere detaljer enn i fig. 1, mens fig. 2 shows on a larger scale an alternative embodiment of the top of the riser with a few more details than in fig. 1, while

fig. 3 viser et sideriss av en detalj ved stigerøret. fig. 3 shows a side view of a detail of the riser.

I fig. 1 er det vist et delvis nedsenket skipsvrak 11 på en havbunn 12. Over dette skipsvraket er det plassert ei hette 13 av hensiktsmessig dukmateriale og med en pyramideform og dimensjoner som tilsvarer vrakets størrelse. Hetta 13 er forankret til havbunnen med dregger eller tunge lodd 14 og 15 og er ved sin underkant forsynt med lodd 16 med visse mellomrom. Toppen 17 av hetta er tett forbundet med et stigerør 18, også av dukmateriale, som strekker seg opp gjennom vannmassen og som ender i en øvre sylindrisk del 19, i dette tilfellet rørformet, som en forlengelse av stigerøret 18. In fig. 1 shows a partially submerged shipwreck 11 on a seabed 12. Above this shipwreck is placed a hood 13 of suitable canvas material and with a pyramid shape and dimensions corresponding to the size of the wreck. The hood 13 is anchored to the seabed with dregs or heavy weights 14 and 15 and is provided at its lower edge with weights 16 at certain intervals. The top 17 of the hood is tightly connected to a riser 18, also of cloth material, which extends up through the water mass and which ends in an upper cylindrical part 19, in this case tubular, as an extension of the riser 18.

Den øvre delen 19 av stigerøret 18 er forsynt med et deksel 20 som vil bli beskrevet nærmere i forbindelse med fig. 2. Dekselet eller lokket 20 har som hovedoppgave å lukke stigerøret 18 ved den øvre enden og tjene som tilkoblingsorgan for uttapping av utslipp. I figur 1 er det vist en utslippsstråle 21 som stiger opp fra en tank i skipsvraket 11 og som samles opp under hetta 13 og føres opp gjennom stigerøret 18 opp mot dens øvre del 19. The upper part 19 of the riser 18 is provided with a cover 20 which will be described in more detail in connection with fig. 2. The main task of the cover or lid 20 is to close the riser 18 at the upper end and to serve as a connecting device for draining emissions. Figure 1 shows a discharge jet 21 which rises from a tank in the shipwreck 11 and which is collected under the hood 13 and led up through the riser 18 towards its upper part 19.

I den øvre delen 19 av stigerøret er det anbrakt en forskyvbar, stempelformet barriere 22 som er tilkoblet en tømmeslange 23 som fører opp til en ventil 24 på lokket 20. Fra lokket 20 er det ført ei line 25 opp til ei flytebøye 26 med et varslingslys 27, beregnet på å flyte på havoverflata. In the upper part 19 of the riser, a displaceable, piston-shaped barrier 22 is placed, which is connected to an emptying hose 23 that leads up to a valve 24 on the lid 20. From the lid 20, a line 25 is led up to a buoy 26 with a warning light 27, intended to float on the surface of the sea.

Denne løsningen tillater at utslippet 21 samles opp i det indre av stigerøret 18, under barrieren 22, slik det er vist ved 28. Stigerøret 18 og dets øvre del 19 kan dimensjoneres slik at volumet 28 tilsvarer oppsamling av utslipp over en periode fra en dag til noen uker. This solution allows the discharge 21 to be collected in the interior of the riser 18, under the barrier 22, as shown at 28. The riser 18 and its upper part 19 can be dimensioned so that the volume 28 corresponds to the collection of emissions over a period from one day to some weeks.

I fig. 2 er det vist mer detaljert en alternativ utførelsesform av toppen av stigerøret. I steden for en forskyvbar barriere eller stempel, er det her satt inn en membran eller tetningsduk 29 som er tett forbundet med stigerøret 18 og som er forbundet med tømmeslangen 23 opp til ventilen 24, som er vist skjematisk. Ventilen 24 er forsynt med en tilkoblingsstuss 30 for tilkobling til et tømmerør (ikke vist), idet endeområdet er dekket med et lokk 31. Under lokket 31 er det i dekkveggen 20 satt inn en gjennomføring 32 med en ventil 33 og en tilkoblingsstuss 34 for tilførsel av luft som kan stabilisere den øvre enden av stigerøret 18 i vannet. In fig. 2, an alternative embodiment of the top of the riser is shown in more detail. Instead of a displaceable barrier or piston, a membrane or sealing cloth 29 is inserted here which is tightly connected to the riser 18 and which is connected to the drain hose 23 up to the valve 24, which is shown schematically. The valve 24 is provided with a connection spigot 30 for connection to a drain pipe (not shown), the end area being covered with a lid 31. Under the lid 31, a passage 32 with a valve 33 and a connection spigot 34 for supply is inserted in the cover wall 20 of air which can stabilize the upper end of the riser 18 in the water.

I fig. 3 er det vist en detalj ved stigerøret 18. Stigerøret 18 er her forsynt med ei nettstrømpe 35 som strekker seg over hele lengden og som gir økt styrke til å tåle strekk og indre trykk. In fig. 3 shows a detail of the riser 18. The riser 18 is here provided with a net stocking 35 which extends over the entire length and which provides increased strength to withstand tension and internal pressure.

Alternativt kan det brukes et dukmateriale i stigerøret 18, som er tilsvarende armert, f.eks. med glassfibervev. For å stabilisere stigerøret 18 i vannet, er det forsynt med minst ett ringformet flytelegeme eller flottør 36, som på hensiktsmessig måte er forankret til nettstrømpen 35, f.eks. med snøringer 38. Alternatively, a cloth material can be used in the riser 18, which is similarly reinforced, e.g. with fiberglass fabric. In order to stabilize the riser 18 in the water, it is provided with at least one ring-shaped floating body or float 36, which is appropriately anchored to the net stocking 35, e.g. with laces 38.

Det ringformete flytelegemet 36 kan dessuten tjene som forankring for en ledewire 39 ved hjelp av en føringsring 40 utvendig på flytelegemet. Ledewiren kan strekke seg mellom et lodd ved havbunnen (ikke vist) og ei flytebøye (ikke vist) ved overflata. The annular floating body 36 can also serve as an anchor for a guide wire 39 by means of a guide ring 40 on the outside of the floating body. The guide wire can stretch between a plumb line at the seabed (not shown) and a buoy (not shown) at the surface.

Anordningen er konstruert for å kunne samle opp små og store oljelekkasjer fra sunkne skip, havarister, vrak etc.. Den er beregnet på å plasseres stasjonært over det aktuelle stedet over lengre tid, hvor det kontinuerlig ved hjelp av hetta 13 samler sammen og bringer opp i stigerøret 18 oljeutslipp som senere kan fjernes av tømmeslanger til stussen 30. Både rør og hette er produsert av en sterk, groeawisende plastduk, som på ytterside er trukket med et lag not og som på alle kanter er forsterket med to lag tau med tilstrekkelig styrke for festing av lodd, liner til dregger o.l. Overdelen 19 av stigerøret 18 er produsert av helstøpt, armert plast som altså er påsatt et lokk med de nødvendige elementer for tilkobling av slanger eller rør for fjerning av olje, innpumping av luft for positiv oppdrift, gjennomføirngsnipler for diverse måleapparater (ikke vist) etc. The device is designed to be able to collect small and large oil leaks from sunken ships, shipwrecks, wrecks etc.. It is intended to be placed stationary over the relevant location for a long time, where it continuously collects and brings up with the help of the hood 13 in the riser 18 oil spills which can later be removed by drain hoses to the connection 30. Both pipe and cap are produced from a strong, growth-resistant plastic sheet, which is covered with a layer of groove on the outside and which is reinforced on all edges with two layers of rope of sufficient strength for attaching weights, lines to dredges, etc. The upper part 19 of the riser 18 is produced from fully cast, reinforced plastic, which is therefore fitted with a lid with the necessary elements for connecting hoses or pipes for removing oil, pumping in air for positive buoyancy, feed-through nipples for various measuring devices (not shown) etc.

Utvendig på stigerøret 18 er det på forhånd montert flottører 36 i ønsket avstand, avhengig av hva anordningen skal brukes til og den positive oppdrift som ønskes, også med tanke på strømforhold. En flottør kan også være plassert ved overgangen mellom oppsamlingshetta 13 og stigerøret 18 for å forsterke denne overgangen. Hetta 13 som er vist i fig. 1 kan utvides med skjøtestykker av ønsket størrelse, for å gi større oppsamlingsflate. On the outside of the riser 18, floats 36 are mounted in advance at the desired distance, depending on what the device is to be used for and the desired positive buoyancy, also considering current conditions. A float can also be placed at the transition between the collection hood 13 and the riser 18 to reinforce this transition. The hood 13 shown in fig. 1 can be expanded with connecting pieces of the desired size, to provide a larger collection surface.

Ved underkanten av hetta er det montert festestropper som kan brukes til festing av lodd eller for festing direkte til et skipsvrak. Slike stropper kan også brukes for tilkobling av eventuelle skjøtestykker. At the bottom edge of the cap, there are mounting straps that can be used for attaching weights or for attaching directly to a shipwreck. Such straps can also be used to connect any connecting pieces.

Montering Assembly

Hele systemet er utbalansert på en slik måte at de fastmonterte flottørene og et visst antall lodd montert i festestropper ved den nedre kanten av oppsamlingshetta 13 eller på påmonterte skjøtestykker oppveier hverandre, med en liten overvekt av loddene. Når systemet ved hjelp av et overfiatefartøy blir senket ned i sjøen vil hele systemet rette seg ut i sin fulle utstrekning. Overflatefartøyet kan ha festet ledewirer slik det illustrert i fig. 3. Systemet vil da føre sakte ned mot havaristen/vraket. Her kan et undervannsfartøy feste de på forhånd påmonterte stroppene til vraket. Dette kan skje på aktuelle steder ombord, f.eks. på nokker, på spill, på rørledninger etc. Der hvor det ikke er anledning til slik festing, kan en bruke de allerede monterte loddene og eventuelle festedregger 14 og 15 som vist i fig. 1. The whole system is balanced in such a way that the fixed floats and a certain number of weights mounted in fastening straps at the lower edge of the collection cap 13 or on attached extension pieces offset each other, with a slight preponderance of the weights. When the system is lowered into the sea with the help of an overhead vessel, the entire system will straighten to its full extent. The surface vessel may have fixed guide wires as illustrated in fig. 3. The system will then lead slowly down towards the casualty/wreck. Here, an underwater vessel can attach the pre-mounted straps to the wreck. This can happen in relevant places on board, e.g. on ridges, on spillways, on pipelines etc. Where there is no opportunity for such fastening, you can use the already mounted plumb bobs and any fixing bolts 14 and 15 as shown in fig. 1.

En av ventilene på lokket 20 må være åpen, for å slippe ut luft i overkant av anordningen, som må tas bort for å oppnå en negativ oppdrift. One of the valves on the lid 20 must be open, in order to release air in excess of the device, which must be removed to achieve a negative buoyancy.

Det kan også være nødvendig å montere på ytterligere stagliner (ikke vist) for å hindre at konstruksjonen driver av på grunn av strøm etc. It may also be necessary to fit on additional staylines (not shown) to prevent the structure from drifting off due to current etc.

Når hele konstruksjonen er kommet på plass, stenges den åpne ventilen i topplokket 20, der det tilføres en del luft som så vil stramme opp hele konstruksjonen. Til slutt settes det nødvendige signallys på plass som beskrevet ovenfor. Anlegger er nå klart til drift og olje som lekker ut fra det aktuelle vraket/havaristen, vil altså bli samlet opp og ført inn i stigerøret som løper opp fra toppen av oppsamlingshetta 13 til ønsket nivå under havoverflata f.eks. ca. 20 m., slik at det blir fri ferdsel over anordningen. Denne dybden gir mulighet for dykkerarbeid for festing av de nødvendige rør for fjerning av oppsamlet olje. When the entire construction is in place, the open valve in the top cover 20 is closed, where some air is supplied which will then tighten up the entire construction. Finally, the necessary signal light is put in place as described above. The plant is now ready for operation and oil leaking from the wreck/casualty in question will therefore be collected and led into the riser that runs up from the top of the collection hood 13 to the desired level below sea level, e.g. about. 20 m., so that there is free movement over the device. This depth allows for diving work to attach the necessary pipes for the removal of collected oil.

Oljen vil stige opp gjennom stigerøret og samles ved toppen av dette på grunn av den innpumpete lufta, hvorfra den med jevne mellomrom kan fjernes ved hjelp av tømmerør (ikke vist) fra et overflatefartøy. The oil will rise through the riser and collect at the top of the riser due to the pumped-in air, from which it can be periodically removed by means of discharge pipes (not shown) from a surface vessel.

Stigerøret 18 sammen med dets øvre del 19 har tre funksjoner. Det skal for det første fylle stigerørefunksjonen og gi oppføring av utslipp fra hetta 13 til et uttakspunkt under overflata. Videre skal det gi rom for midlertidig oppsamling av utslipp, slik at det blir uødvendig med kontinuerlig uttak fra overflata. Endelig skal den øvre delen kunne sørge for tilstrekkelig oppdrift og lodd til å holde anordningen i balanse i vannet. Utover dette må toppen av stigerøret 18 være forsynt med forskjellig tilkoblingsutstyr etc. som angitt ovenfor. The riser 18 together with its upper part 19 has three functions. Firstly, it must fulfill the riser function and allow discharge from the hood 13 to an outlet point below the surface. Furthermore, there must be room for temporary collection of emissions, so that it becomes unnecessary to continuously extract from the surface. Finally, the upper part must be able to provide sufficient buoyancy and weight to keep the device in balance in the water. In addition to this, the top of the riser 18 must be provided with various connection equipment etc. as indicated above.

Oppsamlingsmuligheten er en sentral funksjon for anordningen i samsvar med The collection option is a central function of the device in accordance with

oppfinnelsen. I eksemplet i fig. 1 er det brukt et stigerør 18 av fleksibel duk med en øvre stiv del 19 av armert plast for å danne oppsamlingsrom, med likt tverrsnitt for begge deler. Bruk av en sylinderformet, stiv del 19 er nødvendig i de tilfeller at det skal brukes et stempel 22 (fig. 1) som barriere mellom oppsamlet utslipp og en overliggende luftlomme. Det er mulig å utforme det pølseformete stigerøret 18 med mindre diameter enn oppsamlingsdelen 19. the invention. In the example in fig. 1, a riser 18 of flexible fabric with an upper rigid part 19 of reinforced plastic is used to form a collection space, with the same cross-section for both parts. The use of a cylindrical, rigid part 19 is necessary in those cases where a piston 22 (fig. 1) is to be used as a barrier between the collected discharge and an overlying air pocket. It is possible to design the sausage-shaped riser 18 with a smaller diameter than the collection part 19.

Claims

1. Device for catching emissions and leaks, especially oil, from shipwrecks (11) and other submerged structures or reservoirs, with a cap (13) which is arranged to be placed over the wreck or similar object and which is connected to a riser (18) or a riser that leads up to a level below the water surface and from which the discharge can be transferred to a collection tank, characterized in that a buoyancy body (37) is formed at the upper end (19) of the riser (18), preferably by means of air filling, and that inside the riser (18), from the lower edge of said buoyancy body (37) down to and with the cap (13), discharge mass (28) can be absorbed and/or temporarily stored.

2. Device in accordance with patent claim 1, characterized in that the riser (18) is dimensioned to end approx. 20 meters below the water surface, or less at shallower depths.

3. Device in accordance with patent claim 2, characterized in that the upper part (19) of the riser (18) is cylindrical, in particular with a circular or rectangular cross-section, and provided with a piston (22) or a membrane (29) which forms a displaceable barrier between the discharge mass (28) and an overlying air pocket (37), and where the air pocket (37) acts as a buoyant body.

4. Device in accordance with one of patent claims 1-3, characterized in that an emptying hose (23) is connected to the displaceable barrier (22, 29).

5. Device in accordance with one of patent claims 1-5, characterized in that the riser (18) is made of fabric material which is covered by a reinforcing net stocking (35) or provided with integrated flexible reinforcement.

6. Device in accordance with patent claim 5, characterized in that the net stocking (35) is attached up and down to the riser (18).

7. Device in accordance with patent claim 5 or 6, characterized in that the riser's upper end (19) is made of reinforced plastic.

8. Device in accordance with patent claim 7, characterized in that the riser's upper end (19) is provided with a top cover (20) with a valve (24) for connecting a discharge pipe (at 30).

9. Device in accordance with one of patent claims 1-8, characterized in that the riser (18) is provided with at least two annular floats (36) spaced apart in the height direction.