围油栏及浮筒在开敞式码头应用中的问题与应对措施

王钰钱庆钊(.日照实华原油码头有限公司， 山东 日照 76800；.日照港油品码头有限公司， 山东 日照 76800)

围油栏及浮筒在开敞式码头应用中的问题与应对措施

王钰1钱庆钊2(1.日照实华原油码头有限公司， 山东 日照 276800；2.日照港油品码头有限公司， 山东 日照 276800)

本文分析了海上防溢油设施围油栏及围油栏浮筒在开敞式码头应用中存在的4种典型问题，如围油栏浮筒布放位置设计、浮筒结构设计、浮筒与围油栏及扭王字块的连接等，研究并讨论了相应的应对措施，包括提供了开敞式码头浮筒布放位置设计方案，围油栏浮筒的设计及安装布放围油栏及围油栏浮筒时的措施，为开敞式码头海上溢油污染的防治提供参考与借鉴。

防溢油;开敞式码头;围油栏;应对措施

1 背景

随着世界经济的飞速发展，特别是近年来石油工业和海上运输业的迅猛发展，石油及其产品的运输，海上原油的开采，以及输油码头、炼厂排污等发生事故引起溢油污染事件的不断增加，严重威胁到了海洋及其他水域的生态环境，由此造成的重大污染和财产损失逐步增大。因此用于围控溢油的应急设备需求越来越急切[1]。

目前，世界各国防治水域溢油的主要措施、手段是用围油栏将水面溢油围定在一定范围内，然后配合溢油回收设备处理溢油，保护海洋环境[2]。实华原油码头位于岚山港区中作业区，码头轴线顺流布置，与正北向夹角40°。开敞式码头布置型式为“蝶式”，与后方陆域间通过引桥和引堤相连，引桥垂直于码头布置，与码头轴线呈“L”形布置。

2 围油栏及围油栏浮筒应用现状

实华原油码头为开敞式码头，海上防溢油设施主要有围油栏及浮筒。围油栏在应用过程中多次出现断裂、磨损，因磨损严重、断裂造成沉入海中不能起到围堵溢油作用；公司委托设计院设计的围油栏布置方案十分繁琐耗时，设计院后改进的浮筒布放依然经常断链、移位；曾因受9级大风影响，开敞式码头围油栏多处断裂、破损500多米，浮筒移位，围油栏浮筒断链、漂移，围油栏及浮筒抗风浪能力较弱。

2.1 围油栏浮筒

围油栏主要是用于汇集拦截溢油并控制防护溢油，但围油栏在开敞式码头应用过程中，需要围油栏浮筒对围油栏进行定位。而围油栏与围油栏浮筒的连接就显得尤为重要：围油栏为保证其良好的围油效果，必须尽可能实现与围油栏浮筒的无缝连接；围油栏与围油栏浮筒之间存在摩擦，距离近则摩擦大造成围油栏磨损严重，距离过远则难以起到定位的效果，必须在有效距离内控制围油栏的位置；围油栏浮筒必须可以长时间稳固的在一定范围内，尽可能减少丢失、沉底等问题。

围油栏浮筒是高2.2米，直径为2米的圆筒体，内底部为混凝土浇筑，上部用聚氨酯发泡。筒体带有侧翼四处，顶部及底部带有耳鼻，并做有防腐。浮筒侧翼结构用于连接围油栏和浮筒，但在围油栏浮筒的实际应用过程中，浮筒侧翼结构经常割裂、刮伤围油栏，出现围油栏割裂后漂移断开的情况，不能满足现场实际的需求。

围油栏与围油栏浮筒通过浮筒侧翼连接，随着海浪流的加大及绳索变形等问题的发生，经常出现围油栏浮筒与围油栏之间存在较大间隙，出现紧急情况时则会存在安全隐患。浮筒稳定性是决定围油栏浮筒定位的重要指标。在开敞式码头应用过程中，风浪流较大对浮筒影响较大，浮筒、锚链、卸扣及对围油栏的磨损也将加剧。

2.2 围油栏及围油栏浮筒布放

围油栏的布放主要是根据围油栏浮筒的定位来确定的，而围油栏浮筒的位置则是为了尽可能方便、快捷的布放围油栏定位的。所以科学、合理、便捷、迅速的布放围油栏则在日常接卸船舶作业过程中显得尤为重要。

围油栏的结构和分类：围油栏主要由浮体、裙体以及配重组成。浮体的主要作用是浮力，围油栏通过浮体漂浮于水面；裙体的作用则是在水下形成一道屏障，防止溢油从水下流走；配重则是镶嵌在裙体下端，主要起平衡的作用[3]。

目前，国内使用的围油栏，按其使用性能可以分为：固体浮子式围油栏、充气式围油栏和防火围油栏。在发生溢油水面着火时，通常使用防火围油栏，其它情况下一般使用固体浮子式围油栏。与充气式围油栏相比，固体浮子式围油栏在同等条件下更利于在海洋水域控制溢油扩散和转移，可适用于环境恶劣的条件以及需长期布放围油栏用以控制溢油扩散的场合，所以开敞式码头把固体浮子式围油栏作为海上防溢油使用的主要围油栏[4]。

为保证布放围油栏的科学有效性，设计院设计过围油栏浮筒的定位位置及围油栏的布放，经其多次改进后仍然存在布放繁琐，围油栏与开敞式码头系缆墩之间摩擦频发造成围油栏沉底、破损的情况。

3 对围油栏及围油栏浮筒采取的应对措施研究

从上面论述的围油栏及围油栏浮筒在开敞式码头应用中存在的问题来看，要保证围油栏及围油栏浮筒能够安全稳定有效地在开敞式码头防溢油应用中起到围控拦截溢油的作用，必须采取相应的应对措施或设计方案。下面就以上典型问题，分别研究讨论相应的应对措施。

3.1 关于围油栏浮筒的应对措施

通过上述我们可以知道，围油栏为保证围控效果，必须尽可能与围油栏浮筒无缝连接；必须在有效距离内控制围油栏的位置；围油栏浮筒必须可以长时间稳固的在一定范围内，尽可能减少丢失、沉底等问题。

根据围油栏浮筒的结构，我们可以得出浮筒筒体的四处侧翼其用于连接围油栏和浮筒，但在应用过程中，侧翼结构经常割裂、刮伤围油栏，经常出现围油栏割裂后漂移断开的情况。因此，我们选择去除浮筒侧翼，对围油栏浮筒进行再加工、再设计(如图1所示)，避免了浮筒侧翼割裂围油栏的情况发生。同时，将浮筒与围油栏的连接方式由“两端式”变为“一端式”，保证了浮筒、围油栏之间的无缝隙衔接，实现了整个海上防溢油设施无漏洞。

图1

图2

在开敞式码头应用过程中，风浪流较大对浮筒影响较大，在风浪流作用下，浮筒会在海中漂浮摇摆，浮筒、锚链及卸扣磨损较重。由于风浪流大引起的卸扣、锚链、浮筒三者相互剧烈摩擦，围油栏浮筒单锚链结构经常出现卸扣脱扣，造成围油栏浮筒定位故障，围油栏严重偏移。因此，通过对围油栏浮筒单锚链结构进行了综合论证分析，将原始单根锚链结构变更为双锚链结构，连接在浮筒底端两侧的耳鼻处(如图2所示)，经过数月使用观察，发现可以有效减缓风浪流大引起的碰撞摩擦，不仅增加了平衡性，而且形成了双重保险结构，大大降低了因围油栏定位浮筒故障导致围油栏严重偏移的现象。

针对开敞式码头应用过程中风浪流较大的特点，在安装围油栏浮筒、卸扣及锚链时可采用高强度卸扣及锚链并进行多层焊固捆扎。将原Φ36mm的卸扣改为Φ50mm的高强度卸扣，并采用Φ38mm的锚链替代原Φ30mm的锚链，提高卸扣锚链的可靠性。对连接浮筒与锚链的卸扣进行多层焊接加固并使用不锈钢焊条捆扎固定，对围油栏连接的夹板、螺栓用套筒锁紧保证连接的可靠性。

3.2 根据实际情况设计围油栏及围油栏浮筒布放

根据现场海上防溢油设施安全需求、在不妨碍生产的前提条件下，多次调整围油栏定位浮筒布放位置，优化围油栏布局。首先是将围油栏与系缆墩的接触点由7个降至0个，保证浮筒定位后连接的围油栏不与系缆墩及其附着物磨损，有效避免了因围油栏固体浮子漂出导致围油栏沉海的现象。其次，用围油栏定位浮筒替代锚浮，将700米围油栏进行了固定，大大缩短了布放时间和生产成本。

4 结语

在开敞式码头围油栏应用过程中，受到风、流和浪的限制较大，而本文中从围油栏及围油栏浮筒上找原因、作分析，针对围油栏经常出现断裂、磨损的现状，分析研究了开敞式码头围油栏的应对措施，其中包括对围油栏浮筒筒体及双锚链结构的设计加工、改进围油栏浮筒及锚链卸扣的连接、根据开敞式码头的实际情况设计围油栏浮筒的定位及围油栏的布放。

在开敞式码头海上防溢油应用中，文中讨论的围油栏及围油栏浮筒应对措施和方法能有效地减少围油栏断裂、磨损，延长围油栏寿命，降低围油栏浮筒漂移、断链的情况，为开敞式码头风浪流影响较大的情况下溢油污染的防治提供参考与借鉴。

[1]逢蕾，郭建伟，刘宗江．岸滩围油栏的应用[A].2007年船舶防污染学术年会论文集[C],2007.

[2]张承懿，王磊，姚美旺.固体浮子式围油栏模型试验研究[J].实验室研究与探索，2005，24(4)：12-18.

[3]詹德新.某围油栏性能实验研究[J].武汉造船,2001，136(1):16-18.

[4]魏芳，林建国，许颖.围油栏研制的历史、现状及数值模拟的应用展望[C].船舶防污染学术年会论文集，2006.