一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏

技术领域

本发明涉及石油污染处理设备技术领域，尤其涉及一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏。

背景技术

现如今随着人类对于海上石油开发、运输和存储活动日益增多，海上溢油事故的发生概率与日俱增，石油污染越来越成为面对海洋污染不可避免地问题。据统计数据显示每年仅因油轮事故进入海洋的石油就约150万吨，每年流入海洋的石油为200万吨到2000万吨，海上溢油事故应急的形势愈来加峻。并且水面浮油极大威胁海洋生态环境，对石油泄漏期间死亡海龟身体组织的解剖分析得出，61％的海龟消化道中存在石油芳香烃成分，清理海面浮油的工人的血液和内分泌系统中出现了重金属等毒素，这将导致他们患癌几率指数增长。

现有技术中，如中国专利CN201010554373，CN201310160287，CN201410023962，CN201520629674等公开了利用超疏水超亲油材料的油水分离装置，但这类装置在水中长时间工作后装置周围会产生“水环”，水面浮油无法与超疏水超亲油材料接触，影响油水分离装置的分离效率。只能在小规模静止水面进行，无法推广到大面积水域浮油收集。专利CN103255749A公开了一种海上浮油收集装置，该装置由轮叶、附有疏水亲油网的浮桶及收油管所组成，但该发明需要在收油船的拖动下工作，难以在浅水和礁石环境下使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏，用于快速高效控制海面石油蔓延污染，以及清理收集海上溢油，节省人力物力。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏，包括围油栏本体、石油收集机构以及围油栏回收机构；

所述围油栏本体包括多个依次首尾相连的围油栏模块，所述围油栏模块包括呈方形的裙体，所述裙体顶部设置有用于将所述裙体撑开的柔性支撑件、底部设置有第一配重块，所述裙体两侧设置有具有自动充气和放气功能的漂浮组件；所述漂浮组件包括第一气囊和与所述第一气囊连接的自动充气装置，所述第一气囊上设置有自动放气装置；

所述石油收集机构包括集油箱、位于所述集油箱一侧顶部设置的进油口、设置在所述集油箱外壁上的第二气囊和设置在所述集油箱外壁上的石油回收口，所述进油口上设置有亲油疏水不锈钢网；

所述围油栏回收机构包括回收腔、设置在所述回收腔内的气囊压缩模块和围油栏收卷模块，所述回收腔两侧外壁上设置有第三气囊，所述围油栏本体一端的围油栏模块穿过所述气囊压缩模块后与围油栏收卷模块连接，所述气囊压缩模块用于打开所述自动放气装置后压缩所述第一气囊。

进一步，所述自动充气装置包括二氧化碳气瓶、自动充气组件和连接软管，所述自动充气组件设置在所述二氧化碳气瓶的瓶口内，所述连接软管的一端与所述二氧化碳气瓶的瓶口连接、另一端与所述第一气囊连接。

进一步，所述自动充气组件包括金属内膜、水溶性试剂、弹簧和金属顶针；其中，

所述金属内膜密封在所述二氧化碳气瓶的瓶口内；

所述弹簧处于拉伸状态，所述金属顶针与所述弹簧的一端固定连接、另一端与所述二氧化碳气瓶的瓶口内壁固定连接，所述金属顶针的尖端固定在所述水溶性试剂内，当水溶性试剂遇水后溶解后，所述弹簧收缩带动所述金属顶针刺破所述金属内膜。

进一步，所述自动放气装置包括拨动开关、滑环、基板、连杆和叶片；

所述基板呈圆形，中部同心设置有通孔；

所述滑环同心转动安装在所述基板上，所述拨动开关沿所述滑环径向延伸设置在所述滑环上；

所述叶片设置有多片，多片所述叶片呈圆周阵列分布在所述通孔周围；每片所述叶片的一侧与所述基板转动连接，每片所述叶片的另一侧分别通过对应的所述连杆与所述滑环转动连接；

通过所述拨动开关带动所述滑环轴向转动，以带动多片所述叶片活动使通孔呈打开状态或关闭状态。

进一步，所述气囊压缩模块包括斜垫、第一下支架、第一下垫片、两个挤压滚轮、第一上固定片、气阀拨动开关、围油栏固定件、第一电机和电机安装件，第一电机通过电机安装件固定安装在所述第一上固定片上；

两根所述挤压滚轮相对设置，所述挤压滚轮与所述第一下支架转动连接，所述第一电机与所述挤压滚轮传动连接。

进一步，所述围油栏收卷模块包括第二下支架、第二下垫片、收卷滚筒、牵引件、第二上固定片和第二电机；

第二下支架与第一下支架上表面高度一致；所述收卷滚筒转动安装在所述第二下支架和第二上固定片之间设置；所述牵引件的一端与所述围油栏本体一端的围油栏模块连接、另一端与所述收卷滚筒外壁连接；

所述第二电机固定安装在所述第二上固定片上，并与所述收卷滚筒传动连接；

所述第二下垫片设置在所述第一下支架上表面上。

进一步，所述回收腔底部两侧对称设置有两块第二配重块。

进一步，所述裙体两侧边上设置有连接件，相邻的两个所述围油栏模块之间通过连接件相互连接。

进一步，所述集油箱的侧壁上也设置有连接件。

本发明的有益效果体现在：

(1)通过二氧化碳气瓶以及自动放气装置从而对于围油栏本体进行改装升级，使其形成自充气的结构，缩减了传统围油栏充气组装布置的繁琐步骤，加快了围油栏布置的速率。同时围油栏回收机构在开启自动放气装置后，压缩第一气囊进行收拢围油栏的放气过程，实现了对于围油栏的自动回收，使得围油栏本体圈起来的石油油污被不断收缩进行收集。

(2)采用亲油疏水不锈钢网在连续性的吸油过程中防止海面垃圾等漂浮物进入集油箱内。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的围油栏模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动充气组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的自动放气装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的石油收集机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的围油栏回收机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的气囊压缩模块和围油栏收卷模块的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的气囊压缩模块的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的围油栏的使用状态参考示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，本实施例提供了一种具有自动充放气和收纳功能的围油栏，包括围油栏本体1、石油收集机构2以及围油栏回收机构3。围油栏本体1包括多个依次首尾相连的围油栏模块，如图2所示，围油栏模块包括呈方形的裙体3，裙体3顶部设置有用于将裙体3撑开的柔性支撑件4、底部设置有第一配重块5，裙体3两侧设置有具有自动充气和放气功能的漂浮组件。裙体3两侧边上设置有连接件17，相邻的两个围油栏模块之间通过连接件17相互连接。

漂浮组件包括第一气囊6和与第一气囊6连接的自动充气装置，第一气囊6上设置有自动放气装置7。自动充气装置包括二氧化碳气瓶14、自动充气组件和连接软管15，自动充气组件设置在二氧化碳气瓶14的瓶口内，连接软管15的一端与二氧化碳气瓶14的瓶口连接、另一端与第一气囊6连接。

如图3所示，自动充气组件包括金属内膜21、水溶性试剂22、弹簧23和金属顶针24。其中，金属内膜21密封在二氧化碳气瓶14的瓶口内，金属内膜21需要具有较高的强度和密封性，需要大约承受10Mpa的高压。弹簧23处于拉伸状态，金属顶针24与弹簧23的一端固定连接、另一端与二氧化碳气瓶14的瓶口内壁固定连接，金属顶针24的尖端固定在水溶性试剂22内，当水溶性试剂22遇水后溶解后，弹簧23收缩带动金属顶针24刺破金属内膜21，二氧化碳气瓶14释放液态的二氧化碳，通过连接软管15向第一气囊6内充气，使围油栏漂浮在海面上。通过调整第一配重块5的重量来调整围油栏漂浮在海面的适当高度。

如图4所示，自动放气装置7包括拨动开关33、滑环32、基板31、连杆34和叶片35。基板31呈圆形，中部同心设置有通孔。滑环32同心转动安装在基板31上，拨动开关33沿滑环32径向延伸设置在滑环32上。叶片35设置有多片，多片叶片35呈圆周阵列分布在通孔周围。每片叶片35的一侧与基板转动连接，每片叶片35的另一侧分别通过对应的连杆34与滑环32转动连接。通过拨动开关33带动滑环32轴向转动，以带动多片叶片35活动使通孔呈打开状态或关闭状态。当通孔呈打开状态时，第一气囊6与外部连通；当通孔呈关闭状态时，第一气囊6处于密封状态。

如图5所示，石油收集机构2包括集油箱8、位于集油箱8一侧顶部设置的进油口、设置在集油箱8外壁上的第二气囊9和设置在集油箱8外壁上的石油回收口10，进油口上设置有亲油疏水不锈钢网11。亲油疏水不锈钢网11用于对海面漂浮的油污进行油水分离。第二气囊9的高度与进油口的高度几乎一致，使海面漂浮的油污能够流入集油箱8内。石油回收口10与外设的抽油泵连接，通过抽油泵将集油箱8内收集的石油抽出回收。集油箱8的侧壁上也设置有连接件17，通过连接件17与围油栏本体1的端部连接，形成闭环结构，如图9所示，将油污圈在围油栏本体1、石油收集机构2和围油栏回收机构3围合形成的闭环结构内。

如图1所示，围油栏回收机构3包括回收腔12、设置在回收腔12内的气囊压缩模块和围油栏收卷模块，如图6回收腔12两侧外壁上设置有第三气囊13，回收腔12底部两侧对称设置有两块第二配重块16。围油栏本体1一端的围油栏模块穿过气囊压缩模块后与围油栏收卷模块连接，气囊压缩模块用于打开自动放气装置7后压缩第一气囊6。

如图7和图8所示，气囊压缩模块包括斜垫61、第一下支架62、第一下垫片63、两个挤压滚轮64、第一上固定片67、气阀拨动开关65、围油栏固定件66、第一电机69和电机安装件68，第一电机69通过电机安装件68固定安装在第一上固定片67上。两个挤压滚轮64相对设置，挤压滚轮64与第一下支架62转动连接，第一电机69与挤压滚轮64传动连接。气阀拨动开关65与拨动开关33配合，用于正向或反向拨动拨动开关33，从而打开或关闭第一气囊6。

回收围油栏本体时，气阀拨动开关65反向拨动拨动开关33使第一气囊6呈打开状态。挤压滚轮64对第一气囊6进行压缩，从而缩减收卷体积。

如图7所示，围油栏收卷模块包括第二下支架70、第二下垫片71、收卷滚筒73、牵引件72、第二上固定片74和第二电机75。第二下支架70与第一下支架62上表面高度一致。收卷滚筒73转动安装在第二下支架70和第二上固定片74之间设置。牵引件72的一端与围油栏本体1一端的围油栏模块连接、另一端与收卷滚筒73外壁连接。第二电机75固定安装在第二上固定片74上，并与收卷滚筒73传动连接。第二下垫片71设置在第一下支架62上表面上。

当海面发生溢油事故后，将本围油栏托运到溢油发生地附近，运用围油栏布置船将船后连接件接到第一段围油栏本体的左端连接件上，围油栏回收机构内部围油栏收卷模块呈放松状态。

当围油栏布置船开动时，围油栏本体呈一段一段连接着被拖出，顺着上端轨道通过拨动自动放气装置7闭放气阀，之后二氧化碳气瓶触水，迅速释放二氧化碳，使围油栏本体漂浮水面。随着拖动，一段一段连接的围油栏模块不断围挡直到将溢油区围挡住。

此时围油栏布置船将船后连接件解除，将第一段围油栏模块的左端连接件接到石油收集机构的右端连接件上，以此围挡固定如图9所示，此时启动围油栏收集装置，将围油栏长度不断缩减，此时围油栏本体经过围油栏回收机构内部的气囊压缩模块进入上端固定轨道，提前打开自动放气装置7，再对第一气囊进行压缩放气，因此围油栏本体的整体体积被缩减。

与此同时，石油收集机构也在不断的工作，石油经过亲油疏水不锈钢网后，石油进入集油箱8内部，水挡在外部。而产生的空油区域，因为围油栏不断缩短所造成的围起来的面积不断缩减，漂浮溢油不断聚集，填补了空油区域，使石油收集机构不断工作。几乎完成时断开石油收集机构右端与第一块围油栏模块的连接件，从而使围油栏全部收卷起来。

当溢油处理完成后，装置放回船中，运用抽吸泵对接石油收集机构后端的石油回收口10将收集的溢油抽出，至此完成一次溢油处理事件。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。