船舶事故中的油回收处理

陈华兰,　周言高

(扬州中远海运重工有限公司,江苏 扬州 225211)

0　引　言

随着海上交通运输业的发展，船舶给环境带来的污染越来越严重。船舶排放的NOx,SOx,COx等有害气体对大气造成了污染,船舶排放的生活污水将更多的微生物带入海洋,船舶排放的压载水会导致该海域中产生新的外来物种,以上船舶的行为均对海洋的生态平衡造成破坏。同时,油类污染对海洋环境造成的危害更加严重,其中由于船舶碰撞、搁浅、触礁等事故引起的海洋污染占海洋油类污染总量的47%，如何减少和防止船舶油污染问题已成为当今热门话题之一。

1　海洋油污染的危害和防治的必要性

据统计，从1965年至1997年，在全球范围内船舶溢油事故中，单次溢油事故中溢油总量有79起超过1万t，总溢油量约为414.6万t[1]。在我国，从1973年至2007年,单次事故溢油50 t以上的有69起，总溢油量约为3.5万t[2]。

1989-03-24，埃克森·瓦尔迪兹号搁浅布莱礁威廉王子湾，将近1 100万gal(1 gal=0.003 785 4 m3)原油泄漏至太平洋，覆盖了4 000多平方公里的海面，对威廉王子湾的生态环境造成了严重的破坏。美孚石油在此次事故中损失高达86.5亿美元。目前,在威廉王子湾的某些区域仍有泄油残留的有毒物质。

2002-11-13,威望号在西班牙加利西亚附近海域遭遇暴风雨搁浅，受风浪影响开始溢油。由于西班牙海事当局拒绝提供避难所，威望号被拖轮拖引寻找避难港，在拖动的过程船体裂口变大，燃油不断泄漏。11月19日在西班牙海岸附近断裂沉没。此次事故中约有2 000万gal燃油泄漏到海上，对西班牙的海洋环境及生物造成毁灭性的灾害，仅清理费用就高达120亿美元。

溢油进入海洋后会迅速扩散成油膜，阻断O2和CO2等气体的交换，破坏海洋中溶解气体的循环平衡。大面积的油膜减少了太阳辐射投入海水的能量，直接影响海洋植物的光合作用和海洋中生物食物链的循环，严重破坏海洋生态平衡。不能溶解和不易分解的物质将在海洋中越积越多，且会通过生物的浓缩作用和食物链传递，对人类的健康具有潜在威胁。

2　油回收处理

船舶事故发生时，油的泄漏通常不是瞬间完成的，会有部分油溢出舱外，另一部分油则残留在舱内,舱外的油称为溢油，舱内的油称为存油，溢油和存油的回收方式不同。

2.1　溢油回收与处理

2.1.1溢油应急计划

为防治溢油污染，最大限度减少溢油造成的损失，国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)和各国政府纷纷制定溢油应急计划。1991年IMO通过了《MARPOL73/78国际防止船舶造成污染公约》修正案，增加了船上油污应急计划。此外,IMO还制定了《1990年国际油污设备、反应和合作公约》和《1992年国际油污损害民事责任公约》、《1992年国际油污损害赔偿基金公约》等。我国根据IMO溢油应急计划，结合各区域的实际情况，制定了《中国海上船舶溢油应急计划》、《北方海区溢油应急计划》、《东海海区溢油应急计划》、《南海海区溢油应急计划》和《台湾海峡水域溢油应急计划》

2.1.2溢油回收与处理方法

目前常用的溢油回收处理方法有围油围栏控法、撇油器回收法、化学消油剂法、现场焚烧法和生物法等，以上方法主要针对于已经泄漏至海上的溢油。每种回收处理方法均存在局限性(见表1)，回收的溢油需通过油回收装置如油水分离器等进行复杂的处理[4-5]，回收的溢油质量达标的可再利用。溢油的回收处理需大量的人力、物力和时间，处理费用巨大，且对环境造成的影响不可逆转。

表1　溢油回收处理方法

2.2　存油的回收处理

威望号不仅对海洋环境造成危害，也存在爆炸隐患，如果在威望号断裂沉没前将油舱中的燃油卸走，就不存在燃油爆炸的可能性，溢油量也会大幅下降。存油的回收处理需专业的救援团队使用高性能抽油泵和配套设备来完成。

2.2.1外接回收系统

船舶发生事故后，需先进行事故原因的调查和污染评估，收集船舶设计及结构强度的信息，才能制订合理的救援方案和抽油程序。由专业人员潜入水中,选择合适的抽油位置进行钻孔，安装法兰并连接至外部的抽油管线进行抽油。该工作比较复杂，受风况、海况及船舶破损程度等因素的影响。同时,随着救援的进行，溢油量有可能增加，造成的污染和经济损失也将严重，且长时间的救援工作也会危及救援人员的安全。

2.2.2快速油回收系统

快速油回收系统(Fast Oil Recovery System)属于预安装的系统,安装该系统的船舶一般会配备该系统的应急响应计划(Emergency Response Plan,ERP)，详细介绍了油回收的方法及程序、各舱参数、快速油回收接头大小、位置、操作空间、从接头到油舱的管子总长和最大许用流量等信息。船员预先熟悉ERP，在应急情况下可通过铺设的简易通道快速地将油或有毒液体回收，以配合整体的救援工作。

与外接回收系统相比，快速油回收系统将事故发生后需做的准备工作提前完成，可缩短求援时间，是目前最先进的船舶安全救援系统。

威望号事故实际救援时间为352天，据推测，若使用快速油回收系统，仅需127天将大幅缩减救援所需时间，降低对海洋生态环境的污染和经济方面的损失。

2.2.2.1快速油回收系统原理

某9 400TEU集装箱船中安装了快速油回收系统，该系统与燃油舱溢流和透气系统统一整合，不需额外的泵组和阀门，具有安装简易、操作简单、低成本、无需人员进行维护、不损失载货空间、不额外增加船重、不需船体钻孔、可适应任何深度的沉船和搁浅和应急响应安全性高等优点，不仅适用于新造船舶，也适用于各类改造船舶。

9 400TEU集装箱船快速油回收系统(见图1)覆盖5个燃油储存舱和1个燃油溢流舱，每个燃油储存舱设置独立的通往舱顶和舱底的快速油回收接头(FOR1～FOR10)，溢流管和透气管路上分别设置快速油回收接头(FOR11～FOR13)。

图1　快速油回收系统原理

(1)注水法回收油(见图2)。当需回收左舷1号燃油舱中的油，进行油回收前需确保溢流管和空气管无泄漏，再通过FOR11或FOR12或FOR13注入水，使溢流管内充满水，避免油通过溢流管进入燃油溢流舱。通过油舱底部的FOR1接头向油舱中注入水，基于阿基米德原理，较重的水将较轻油向上挤压，较轻的油将从FOR2接头压出。不断注入的水将使油舱压力增加，需通过计算评估船体结构强度是否足够承受该压力，而当油舱破损时,不宜使用此方法。当船舶有一定倾斜时(见图3)，阴影部分的油将无法通过注水法压出。为提高回收效果，可在注入海水前加热海水或添加降低油黏度的产品。

(2)泵抽取法回收油:油舱破损时，破口位置、油密度和油量等因素会综合影响水和油的流向。当破口位置油压低于水压，水将流入油舱而非油流进大海。船员可通过打开快速油回收接头迅速降低油的压力，使水进入破损油舱。打开前，需先查看空气管是否存在油泄漏现象，若有，则表明舱内压力高，需等空气管将压力释放，无泄漏时才可进行下一步操作，避免人员伤害。沉船时，根据沉船深度、油黏度、温度和水流速度选择适宜的油回收方法，可使用潜水泵，通过软管将油回收。

a)注水法回收实物图

b)注水法回收示意图

2.2.2.2快速油回收系统设计要点

为方便无人遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle, ROV)或带软管的潜水泵进行油回收工作，要求有足够的通道和操作空间，相应的对管路的实际布置有如下要求：

(1)管子弯径>1 000 mm，便于潜水泵通过 (见图3)。

(2)快速油回收接头采用标准的通用接头，可适合各种打捞设备。用鲜艳颜色喷涂盲板，并贴上清晰的铭牌，明确标示出接头位置(见图4)。

图3　管子弯径要求

图4　快速油回收接头

(3)快速油回收接头周围要保证足够的操作空间。接头法兰距甲板高度至少为300 mm，且在以接头为中心，直径为740 mm，高度为2 500 mm的范围内不应存在任何障碍物，便于接入外接设备。(见图5)

图5　操作空间要求

(4)9 400 TEU集装箱船快速油回收接头设置在绑扎桥平台上，会满足上述要求，却违反了货物储置及系固章程附则14中关于安全通道的要求，为满足FORS接头操作空间要求和货物储置及系固章程，有以下两种解决方案，方案一为在高出平台的油回收接头上方铺设可翻转平台，可翻转平台需满足操作空间要求，并做明显的标记和警告语“仅在使用时打开”(见图6)；方案二为将油回收接头正上方的平台做成翻盖，翻盖需满足操作空间要求，并做明显的标记和警告语“仅在使用时打开”(见图7)。

图6　满足接头操作空间要求和货物储置及系固章程方案一

图7　满足接头操作空间要求和货物储置及系固章程方案二

3　结　语

在大多的船舶溢油事故中，溢油情况和存油情况同时存在。救援团队根据船舶受损情况、风况、海况和油品等综合因素选择油的回收处理方法，往往同时使用多种回收处理方法，为快速控制和处理事故,避免二次污染,通常同时使用多种回收处理方法,快速控制和处理事故，避免二次污染。溢油、存油回收处理是防治海洋油污染的重要因素，提高各种回收处理方法的效率，将有效控制和减少油污染。环境保护仍应以预防为主，防治结合，控制油污染最根本的方法还是安全航行,以防止污染的发生。

参考文献：

[1]交通部，国家环保总局.中国海上溢油应急计划[S].2000.

[2]郭剑飞.船舶污染的状况与防治[J].中国水运，2010(5)：32.

[3]冀海波. 拯救海洋-海洋污染与环境保护[M].石家庄：河北科学科技出版社，2013.

[4]曾德芳，罗亚田，张科.高效快速溢油回收处理技术探讨[J].武汉理工大学学报，2003，25(7)：48-50.

[5]韩玉辰.海上船厂舶溢油防治工程的探讨[J].交通环保，1998(5)：6-8.