船舶溢油风险分析及处置研究
2020-05-25孙福健黄哲锋
孙福健 黄哲锋
摘 要 文章以大鹏澳海域溢油事故为切入点,对船舶海损性事故高发区及海上船舶溢油风险进行了分析,并研究该海域的溢油监控、溢油处置技术。
关键词 大鹏澳海域;溢油风险;溢油处置
引言或概述
大鹏澳海域位于深圳市东部的大鹏半岛与排牙山之间,出于深圳、惠州交界地带。近年来,随着深圳、惠州两地经济的迅猛发展,大鹏澳以东海域船舶货运量和船舶密度大幅度增加,特别是惠州港马鞭洲航道超大型油轮(VLCC)往来日益增多,大鹏澳海域面临着越来越大的船舶溢油风险。
1 溢油风险分析
1.1 溢油事件回顾
2004 年 4 月 2 日,杨梅坑附近水域曾发生走私船舶油污泄露事件。2008 年夏季台风期间一艘船舶在大鹏澳附近海域搁浅,幸运的是该船舶内200吨燃油未发生油污泄漏事故。2018年9月16日,装有1300吨的燃油,锚泊在大辣甲岛以西惠州水域的工程船“海洋石油202”,因扛不住强度超14级的“山竹”台风风浪连续猛烈冲击,导致船舶锚链断裂而走锚。
1.2 溢油风险辨识
海上石油施工作业包括物探、钻完井、采油、油气集输与处理、储存及运输等,作业过程中涉及大量生产设施及作业设施[1]。根据作业及设施特点,可能发生大型油品泄漏事故的设施主要有:石油钻采平台、海底输油管道、近岸石油设施、石油运输船舶。从大鹏澳附近海域历次溢油事件可以看出,溢油风险来自于大鹏澳附近海域附近航行的船舶。
经查阅AIS船舶航迹图所示,大量船舶通过深圳市与惠州市交界处附近航道挂靠惠州港。惠州港包括荃湾港区、东马港区、碧甲三大港区。随着惠州市打造世界级石化产业基地建设、港口吞吐量的不断增长。根据大亚湾石化产业布局规划,惠州市炼化一体化项目将产能达到炼化项目4000 万吨/年、乙烯产能300 万吨/年、芳烃等化工品产能200 万t/ 年。荃湾港区主航道、马鞭洲航道、碧甲港区航道交通逐渐繁忙。
1.3 船舶海损性事故高发区分析
船舶溢油主要来源于船舶发生海损性事故。船舶在进出港过程中,会出现船舶对遇、追越或交叉相遇局面,这些位置称为交通流的“节点”。在交通流“节点”位置,船舶流量大,受航行条件的制约,容易造成船舶碰撞等海损性事故,发生重大溢油污染事故的可能性较大。通过分析可以看出大鹏澳附近海域主要有4 个“节点”,其中进出荃湾港区和东马港区各有2 个节点。
“节点1”位于荃湾北航道,3#、4#锚地与荃湾北航道交汇处;“节点2”位于荃湾北航道与荃湾主航道交汇处;“节点3”位于荃湾主航道与马鞭洲主航道交点;“节点4”为马鞭洲作业区,油库区、30 万吨级航道、泊位均在此处交汇。
2 溢油监控技术
具备船舶溢油监控能力才能对溢油事故及时处置,采用溢油监控设备对大鹏澳海域进行监控,尤其是交通流4个“节点”位置的重点监控,将极早发现船舶溢油事故,为溢油处置争取时间。发生溢油事故后首先应对溢油进行快速定位,以便根据事故现场的信息制定下步处置方案。大鹏澳海域沿岸可采用下述三种溢油监控技术远近结合,优势互补,能够实现对船舶溢油监测和报警。
2.1 固定点监视
固定点监视是将传感器固定在被检测水域的某一结构上进行监测。该监测模式所使用的传感器主要有激光荧光传感器和电磁能量吸收传感器。固定点监视的优点是通过无线网络可以在线24h监测,反应灵敏,可以进行全天候溢油监测,可自动报警[2]。固定点监视的缺点是监测范围小,只能监测到探测器周围10m 以内的海上溢油。因此除了在取水口两侧安装固定式溢油探测器外,可以将溢油探测器安装在已经布置于取水口外围的海水水质在线监测浮标上,只要浮标周围水域出现溢油,不仅在浮标上的溢油报警器能够报警,监控终端也会收到报警信号。
2.2 视频监控系统(CCTV)
视频监控系统(CCTV)适合于小范围水域的海面监视,一般可以覆盖2海里的距离范围。CCTV监视系统是利用可见光/ 反射红外波段的遥感技术进行监视,图像直观,画面清晰,可以直接判断水面溢油和其他异常情况。大鹏澳海域沿岸可使用具有夜间监视功能的摄像头,便于全天候开展监控。
2.3 岸基溢油雷達监视系统
溢油雷达监控系统可以不受时间的限制,24小时进行远距离溢油监视。溢油监测雷达系统之所以能检测到海面浮油,是因为浮油能够使海面更加平滑,从而产生很弱的雷达回波,雷达回波在雷达显示器上显示为黑补丁一样的黑色区域,溢油监测雷达利用此原理,充分提取海面杂波的有用信息,对溢油进行监测和预报[3]。溢油雷达监控系统可以画出溢油的面积大小,并叠加在电子海图上显示,能够实时识别监视周围5km 范围内海域出现的溢油情况。
3 溢油处置技术
3.1 溢油围控
围油栏是用水下带裙边的浮体对水面油、污物进行围聚以防其扩散的一种设备。围油栏能稳定地漂浮在水面上,用于水域中防止溢油扩散,缩小溢油面积,转移溢油及漂浮物,保护水域环境。围油栏由浮体、裙体、张力带、配重和接头组成。根据事故海域浪高及水流速度选择合适的围控设备,不同水域环境条件下围油栏的一般性能要求见表1。
对于大鹏澳海域船舶溢油事故发生后,最有效的应急措施是通过布设多道围油栏进行多级防护,溢油回收和清除工作可以委托专业清污公司完成。选用柔性好、浮力大的充气式围油栏,这种围油栏有较好的乘波性。
3.2 溢油回收
(1)使用收油机从水面回收浮油
收油机主要由撇油头、传输系统和动力站三部分组成。撇油头使油水分离;传输系统包括泵浦或真空装置、软管和连接件,其作用是传送动力、泵出回收的液体;动力站给撇油头和泵提供动力。专业清污公司可采用台转盘式、总效率不低于10m3/h的收油机,以应对大鹏澳海域较平静的水面小面积溢油处理。
(2)使用吸油拖栏、吸油毡从水面回收浮油
吸油拖栏是一种溢油处理过程中的吸油工具,能连续大面积吸附水面溢油。它是在折叠成双层的吸油毡夹缝中,缝入一条牵引绳;紧靠拉绳的夹层中等距离缝入泡沫浮体。使用时,两船拖拉拖栏两端的牵引绳,拖栏前部靠浮体浮于水上,拖栏体半浸入水中。形成一条连续扫油面,可进行大面积扫油。吸油毡能有效吸附浮油并将之留住,具有强大的毛细管吸收力,并带来的极强的吸附性,从而吸收泄漏液体流向吸油棉,有效阻止了浮油的扩散。
(3)现场燃烧
现场燃烧是用引火物(如火焰喷射器)将浮油点燃烧光,主要用于处理近海大型溢油事故。目前,在必要时该海域可依靠专业清污公司采用该方式处置大型溢油事故。
(4)喷洒消油剂
化学消油剂是表面活性劑、溶剂及少量助剂复配而成的油处理剂,可分为凝集沉降型、凝集上浮型和乳化分散性型[4]。其作用机理是利用表面活性剂的乳化作用,使油膜乳化。溶剂能降低油类黏度,少量助剂能促进乳化分散过程,提高乳化效率,增加乳状液的稳定性。化学消油剂的优点是能够快速实现对海面大面积溢油的控制和清楚处理,但需要采用船舶或飞机喷洒,成本较高。目前,在必要时该海域可依靠专业清污公司采用该方式处置大型溢油事故。
4 结束语
对于大鹏澳海域船舶溢油风险的控制,应从产生船舶溢油的源头控制,在海事部门的严格监督下,严控船舶航行安全。同时,利用成熟的溢油监控技术,远近结合,优势互补,能够实现对大鹏澳海域全天候实时船舶溢油监测和报警。在出现船舶溢油事故后,技术采用适当的溢油处置措施,必要时动用海事部门及专业清污公司支援力量,确保该海域安全。
参考文献
[1] 王亚锋,李国柱,赵绍祯,等.海上溢油风险分析及处置技术研究[J].油气田环境保护,2016,26(6):25-28.
[2] 刘康炜,杨文玉.海上溢油监测技术研究进展[J].安全、健康和环境,2012,12(7):1-3.
[3] 许海东,安伟,宋莎莎,等.船载溢油雷达监测技术研究[J].船海工程,2014,43(5):48-50.
[4] 金跃波.消油剂在溢油应急处置中的应用[J].中国水运,2006, 6(11):85-87.