关于内河船舶演习油类替代物选择的探讨

杨国林 舒阳 任崴 薛国威

长江航道测量中心 湖北武汉 430000

由于内河的地理位置特殊性，一旦船舶发生溢油事故，哪怕是少量的溢油，社会关注度及影响的广泛性都是不言而喻的，对环境的危害也是巨大的。2018年初的几起内河船舶事故，对我们有非常大的警示作用。内河船舶进行最多的演练就是消防演练，在网络和专业书籍上也有很多消防演练的介绍；而同样重要的溢油演练，大家演习时却都停在口头上，最多拿着拖布、吸油毡等设备在船舷处比划几下。

笔者分析，主要有两个原因，第一，内河船舶发生溢油事故的概率较低，所以船员及专业人士重视程度不够；第二，没有像消防演习一样，有一套完整的程序，逼真的现场感受。

1 理论分析及筛选合适材料

1.1 溢油物理回收原理

因为水是极性分子，而油属于脂类，是高级脂肪酸甘油酯，它的极性很小，根据相似相溶，所以油水不互溶。各种油类密度如下：煤油：0.82-0.89kg/L，汽油：0.72-0.76kg/L，柴油的密度是：0.84kg/L，而水的密度是1kg/L，油类密度均比水的密度小，所以会漂浮在水面上，随着水的流动而扩散，所以只要利用围油设备，将油类围聚在一起，不让其随水扩散，然后利用吸油设备吸附，就可以完成物理回收过程。

1.2 筛选材料

根据以上所述回收原理，模拟材料应该选择与油类相似不溶于水且应该密度比水小，可以浮在水面的物质。我们选择了如下几种模拟材料。（1）乒乓球。2000年之后国际比赛用球的直径为40mm，重量为2.7g，所占的面积是s=πr2，则一个乒乓球所占的面积是约为0.00126平方米，而通常 1t石油可在海上形成覆盖12平方千米范围的油膜，即油污染面为12平方米每千克，则如果1Kg石油所占的面积为1/12平方米，综上大致总结公式为：m=0.001n。（其中，m是溢油量，单位为kg。n是乒乓球的个数），设定演练方案时，可以根据公式，算出设定溢油量需要准备乒乓球的个数[1]。（2）泡沫。选用泡沫的原理和乒乓球原理相同，泡沫漂浮于水面，会像油一样随水流动，而且在网上买的泡沫面积可以定制，利用公式直接可以计算“污染面积”。（3）高锰酸钾。高锰酸钾遇水后会迅速扩散使水变色，类似油污溢出的现象。高锰酸钾是一种强氧化剂，有消毒杀菌的作用，而且不会污染水体。用高锰酸钾按照一定的比例兑水可配成高锰酸钾溶液。因为价格便宜，一盒高锰酸钾片只需几元钱，演习成本可以大大降低。

2 试验论证分析

2.1 实验介绍

2018年3月笔者在武汉，汉江，江汉桥下游组织了一次溢油演练，拟通过模拟演练测试以上模拟替代物的优缺点。演练动用船舶为航测502：测量船，总长32.85米，型宽6.5米，型深2.6米；航迅1001：测量船，总长18.8米，型宽4米，型深1.6米；航迅1002：测量船，总长18.8米，型宽4米，型深1.6米；模拟替代物准备了乒乓球1000个、泡沫100块、高锰酸钾5盒，常规围油栏40米一条。当日气象条件为，风向：西北风；风速：3米/秒 ；流速：1.5节。航测502模拟事故船，溢油替代物从其尾部施放；航迅1001，航迅1002，两艘快艇模拟救助船，在事故船后面拉围油栏进行围油回收。

2.2 实验心得

乒乓球作为油类替代物，应选择选用黄色或深色的球，与水面形成鲜明对比，使其更容易被发现，便于应急人员利用围油栏“围堵”回收。由于塑料对环境有污染，演练回收时应该将所有乒乓球回收干净。泡沫也应该选择深色泡沫，而且尽量选择体积小的泡沫，因为大的泡沫会由于风和流速的作用漂浮更快，需要围堵船舶很快的反应速度，才能将所有的泡沫围起来，而且大的泡沫会由于堆积作用，“跳过”围油栏“逃跑”。实验当天江面有风，所以使用乒乓球和泡沫都存在这样的问题，兵乓球和泡沫可以回收后再利用，并且会给船员围堵回收成功或失败的反馈，实操性特别强。高锰酸钾虽然购买成本较低，但变色持续时间不长，需要持续抛洒，每次演习用量较大。而且不能回收再利用，不能给船员围堵成功或失败的反馈。抛洒人员要注意带防水手套，因为高锰酸钾的氧化作用会使皮肤被氧化变黄。如果不慎入眼中或灼伤皮肤，立即用大量清水冲洗，如果有维生素 C 溶液冲洗效果更佳。但由于遇水变色，拍摄出来的照片和真实溢油效果相当，特别是航拍的效果非常逼真，观赏性更强。

3 建议结论

合适的油类替代物会让整个演习更加逼真；有效的反馈会增强每次演习的实操性。而通过我们实验的到的结论，没有一种替代物可以完全替代油类，既不污染环境又能起到演练效果。乒乓球和泡沫会给予船员围堵、回收是否成功或失败的反馈，但要求演练人员反映迅速，操作得到，否做就会造成围油失败，所以实操性特别强。非常有助于提升应急能力，但场面逼真程度就差些；高锰酸钾遇水变色，场面逼真，但由于溶于水，不能回收，实操性差。综上，我们总结溢油演练可以使用两种替代物，先施放高锰酸钾，让演习场面逼真，然后在适当时候施放乒乓球，提高演练的操作性。

4 结语

当然演练替代物只是演练的一部分，而且可能替代物也不仅是笔者文中列举的几种。全面、细致的演练方案是前提，熟练的操作是溢油处理的重要保障。只有通过多次的演练，多次的分析总结，才能真正提高应变能力。