快速铺设的溢油围栅和铺设方法技术

一种快速铺设系统，用来围控溢油和类似水上污染物，包括预制的套管，该套管带有充气或气体舱和水膨胀舱。在一些实施方式中，未膨胀套管作为套管材料卷筒存放，和铺设系统，选择安装在小艇上，包括在溢油区膨胀气舱和水舱的机器。在一些实施方式中，气舱和/或水舱可以是自动膨胀式。该系统相对价廉，较轻，且不庞大，所以，可容易存放在可能溢出区域(包括船舶)上，并可用来在溢油区周围快速制作浮动围栅，从而在溢油可能扩散前便被围控拦截。提供了多种围栅布置方式，这些在甚至汹涌的水中也能有效进行拦阻，而且，在风浪环境下也能保持稳定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速铺设的溢油围栅和铺设方法相关申请本申请要求2012年4月15日提交的美国临时专利申请(No.61/624,353)和2012年9月3日提交的美国临时专利申请(No.61/696,260)的权益，这些申请内容全文并入本申请，以作引用。
和
技术介绍
在本专利技术的一些实施方式中，本专利技术涉及一种铺设在水中的机械围栅，特别是，但不完全是，涉及一种可膨胀的围栅，设计用来快速铺设在油或其它环境破坏性漂浮物的意外溢出场。溢油造成的环境毁坏和经济损害为人们所熟知。目前为处理意外溢油和类似情况而采用的方法一般都涉及将大型机械围栅(例如，浮油栏)拖到溢油区，这种机械围油栏包括将围栅保持在水面的浮动部件和悬挂在浮动部件下方的重压载物，以便提供一种壁状垂直延伸部分，一直伸到溢油油位下方。由于这种围栅既沉重又难操作，且由于需要大批经过培训的人员来操作，这种围栅无法在可能的溢油区以相当大的长度来存放，而只能存在溢油应急处理专用中央位置或设施处。这种围栅及时铺设后常常可以成功围控所溢出的油(或其它损坏溢出物)。然而，由于这些围栅有时需要拖动(所以，相对缓慢)和有时从相对远的地方拖动，所以目前使用的围栅从发现溢油到围栅开始围控溢出物有时需要好长时间。在这一期间，即在等候围栅到达溢油区的同时，溢出物在水面上扩散，可能会被波浪搅动，被风带走，被水流移动，而且，通常会延伸到更大的水面区域。这些大范围水面区域而后需要由围栅来局部包围，以便处理溢油。围栅到达现场的时间拖越长，需要的围栅就越长，围栅铺设过程就越长。在一些情况下，在等候围栅到来的同时，溢油会分成多个小范围的单独溢油区，那么，这些溢油区必须逐个处理。实际上，在一些溢油情况下，围油设备到达溢油现场太迟，以至于抵达的围栅不是用来对溢油进行包围，而是铺设在海滩附近，以保护海滩，免遭未被围控的漂流溢油的侵袭。目前常用的围栅一般包括悬挂在浮动部件下方的重压载物，而且，通常是从存放区域运至溢油现场。拖曳过程肯定很慢，特别是需要(而且常常是)沿垂直于围栅表面方向拖动围油栏时，例如，需要使围栅接近溢油区或拖动被围栅所围捕的溢出物时。这种围栅因为体积大而通常存放在中央位置，这些位置不一定在可能溢油的区域附近。拖曳或其它铺设方法一般都要求围油栏采用非常耐用的材料制成，而且使用可承受拖曳力的部件。此外，需要大型而且通常是动力强劲的船只来拖动围栅部分和/或铺设围栅。最后，目前的围栅一般都要求大批经过广泛培训的机械操作人员。对人员的需求进而又增加了处理的时间，因为在围栅铺设前人员需要集中并送到各自位置。传统围栅的所有这些特性的结合，导致围油栏一般不能很快在溢油区铺设，结果，甚至在围栅围控作业开始前，溢出物已经大范围扩散。结果，有时无法对溢油进行围控，有时只能局部地而不能有效地进行，而且总是成本很高，溢出物的回收或处理常常至多是部分的。人们已经进行了一些尝试，旨在提供不需要拖到溢油区去的围栅。例如，RichardE.Cain等人1991年提交的美国专利(No.5197821)介绍了一种手风琴状折叠的非充气围栅幕帘，包括在一个纵向边缘上充气的自动充气浮动箱，整体悬挂幕帘的端部位于自动膨胀压载箱上，后者位于与之相对的纵向边缘上并通过注水或海水来膨胀。不过，很显然，RichardE.Cain的专利技术不管用，事实证明，在溢油围控中一般也不用。另一些
技术介绍
包括：·1991年12月24日提交的美国专利(No.5074709)·1990年4月23日提交的美国专利(No.5040918)·1991年3月25日提交的美国专利(No.5120159)·1969年9月2日提交的美国专利(No.3563036)·1995年10月30日提交的美国专利(No.5580185)·1974年1月24日提交的美国专利(No.RE28966)·1992年4月9日提交的美国专利(No.5238327)·1977年9月29日提交的美国专利(No.4124981)·1990年10月31日提交的美国专利(No.5885451),以及·1989年12月29日提交的美国专利(No.4997745)。
技术实现思路
本专利技术的一些实施方式，通过提供能够围控溢油的有效围栅，可以解决上述背景部分所概括的溢油围控方面的一些问题，这种围栅可以很经济地存储在可能溢油现场或附近和/或溢油源上，诸如船舶、钻井平台等，并可使用价格相对低廉的铺设装置来非常迅速地铺设。因此，这种围栅在溢出物完全没有从溢油源扩散前及在其分隔成单独条带前，便可包围和围控新发现的溢油。围栅的实施方式包括用塑料和其它材料制成的一个或多个未膨胀套管现场制作的围栅。术语“套管”在本文中一般用来指薄膜(选择多层)制成的长长的空心结构，横向闭合(例如，空心圆筒体)，选择分成区段并进一步分成漂浮舱、水舱，或二者兼之。可选择地，套管可用两个长矩形薄膜板沿其边缘焊接而成，并进一步焊接成舱室。可选择地，套管可用沿纵向折叠的单个长矩形薄膜形成，再沿其自由横向边缘焊接在一起，并进一步焊接成舱室。可选择地，套管可以采用挤压管形成。适合制作本文所述套管的材料的示例在下面将具体介绍。在一些实施方式中，围栅为整体或部分自动膨胀式。在一些实施方式中，铺设设备包括用空气和水膨胀围栅的模块。一些实施方式包括水舱，当围栅在周围水上铺设后，这些水舱至少会在周围水位上方抬起。在一些实施方式中，在制作期间多个套管交叉布置，并在膨胀后会成为半刚性，漂浮舱和注水舱因为舱内注水和充气而引起的各种力而使得彼此呈半刚性几何关系。在一些实施方式中，围栅仅包括一种未膨胀时的塑料和类似套管(可选择地，包括单向阀)，而且在膨胀时只补充气体和水。在一些实施方式制作时，两个、三个、或多个套管交叉布置，每个套管包括可膨胀舱，并且在这些舱膨胀后使得套管保持彼此半刚性几何关系。在一些实施方式中，在膨胀一些舱时，采用气体和水(例如，空气和水)的混合形式。在一些实施方式中，两个或多个水舱和/或带有两个或多个延伸部分的水舱连接到浮动装置上。在一些实施方式中，围栅在水位上方部分包括多个延伸段。在一些实施方式中，最低处的浮动装置和在该最低浮动装置上方延伸的围栅部分之间的夹角为锐角。在一些实施方式中，围栅收集器在铺设和使用后收集围栅，可包括刺穿围栅的机器，可包括撕碎围栅的机器，可包括收卷围栅的机器以便存放在卷筒中。在一些实施方式中，包围溢油的围栅允许自由漂浮，不用固定，选择带有系留灯标和/或发送器。在一些实施方式中，围栅包括浮动装置和注水舱，其中，至少部分所述注水通过浮动装置而保持在所述周围水的水位上方。在一些实施方式中，在发现所述溢油后15分钟内，通过铺设艇，可用至少200米长的围栅包围溢油。根据本专利技术一些实施方式的一个方面，提供了一种用来限制溢出流入水中的漂浮物扩散的方法，包括：a)提前准备至少一个包括可膨胀舱的未膨胀套管，这些可膨胀舱从由漂浮舱和水舱组成的一组中选取；b)利用铺设艇在溢出区周围航行，同时，通过如下方式，制作和铺设围栅的各个部分,i)膨胀围栅，即向漂浮舱充气和至少部分地向水舱注水，以便在至少部分注水和充气之后，在漂浮舱和水舱之间施加的压力保持至少其中一些漂浮舱和至少其中一些水舱彼此为至少半刚性几何关系；以及ii)在溢出区周围航行的同时，在溢出区附近水上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来限制溢出流入水中的漂浮物扩散的方法，包括：a)提前准备至少一个包括可膨胀舱的未膨胀套管，所述至少一个可膨胀舱从由漂浮舱和水舱所组成的组中选取；b)利用铺设艇在所述溢油周围航行，同时，通过如下方式，制作和铺设围栅的各个部分,i)通过向所述漂浮舱充气和至少部分地向所述水舱注水，膨胀所述围栅，使得在所述至少部分注水和所述充气之后，在所述漂浮舱和所述水舱之间施加的压力保持至少其中一些所述漂浮舱和至少其中一些水舱彼此为至少半刚性几何关系；以及ii)在所述溢油周围航行的同时，在所述溢油附近水中铺设所述围栅，从而，在至少一部分所述溢出物周围形成并铺设限制所述溢油扩散的围栅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.15 US 61/624,353;2012.09.03 US 61/696,2601.一种用来围控溢入水中的漂浮物的围栅，其包括：具有多个气体膨胀漂浮舱(150)的第一套管(101)和具有多个水膨胀舱(160)的第二套管，其中，所述套管交叉布置，使得所述套管的交叉部分的形状和/或在交叉的多个所述的气体膨胀漂浮舱和水膨胀舱的每个中产生预定量压力的膨胀过程的控制，分别地或一起地当所述气体膨胀漂浮舱和水膨胀舱被膨胀时在所述气体膨胀漂浮舱和水膨胀舱之间形成固定的几何关系；其中，所述气体膨胀漂浮舱的宽度是高度的至少1.25倍；所述气体膨胀漂浮舱包括各个部分，当铺设在周围水中时，所述各个部分沿周围水面而延伸，而所述各个部分包括如此铺设后倾角向下的边缘。2.根据权利要求1所述的围栅，进一步包括至少部分地注水的可填充舱(160A)，在所述围栅铺设在周围水中时，所述可填充舱至少部分地高出周围水位。3.根据权利要求1-2中的任一项所述的围栅，其中，在铺设后，每种所述套管的舱内所含物质不比水重。4.根据权利要求1所述的围栅，进一步包括端部连接器，所述端部连接器作为所述套管中的至少一个的组成部分而制造，并且所述连接器用来将一个卷筒的套管材料制作的围栅部分连接到另一个卷筒的套管材料制作的围栅部分上，其中，所述连接器也用作围栅卷筒的轴。5.根据权利要求1所述的围栅，其中，所述套管中的至少一个的气体膨胀漂浮舱或水膨胀舱与非膨胀部分沿至少一个所述套管交替布置，且当所述气体膨胀漂浮舱或水膨胀舱膨胀后，所述非膨胀部分比所述气体膨胀漂浮舱或水膨胀舱更有灵活性。6.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的围栅，其中，在压力下被填充空气和水中的至少一种时，所述水膨胀舱和所述气体膨胀漂浮舱是灵活的但不是可展开的，且被配置为变成至少半刚性。7.根据权利要求1所述的围栅，其中，所述第一套管的一个区段与所述第二套管的一个或多个区段交叉。8.根据权利要求1所述的围栅，其中，所述水膨胀舱包括开口和进一步包括吸水物质，从而在所述水膨胀舱放入水后自动膨胀。9.根据权利要求1所述的围栅，其中，所述气体膨胀漂浮舱内包含化学反应所生成的气体。10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔农·沙尼，博阿兹·乌尔，哈伊姆·格林伯格，
申请(专利权)人：哈勃技术有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL