基于油罐车侧翻事故场景的河道溢油清理技术分析
2020-11-26孙寿伟中海石油环保服务天津有限公司天津300452
孙寿伟(中海石油环保服务(天津)有限公司,天津 300452)
0 引言
河道溢油一般源自于各类安全事件的衍生事故。我国海上溢油应急能力建设已逐步向专业化、精准化方向发展,但是对于河道溢油应急处置而言,现场清理手段比较单一,现场处置资源与应用技术相对薄弱。由于油罐车侧翻事故引发的河道溢油污染事件频率成上升趋势。油罐车侧翻事件中的安全应急救援处置与事件引发的河道溢油污染防治与清理是现场应急处置工作的重要环节,由此导致的河道溢油清理工作需根据事故源位置、泄漏量以及溢油入河路径制定相应的应急处置策略,在安全保障前提下有效控制溢油,将环境污染程度将至最低。
1 河道溢油风险因素辨识
1.1 环境影响
2008至2019年,国内陆域石油污染事故发生地域进行分析,油罐车在陆域石油污染事故中是发生事故率最高的事故源,共发生269次,占比为64.35%[1]。所发生事故中,存在河道溢油污染的风险较大。在油罐车侧翻事故中,储罐一旦发生破裂,在未发生火灾爆炸的情况下,溢油会沿着罐体流向地面低洼区域。此种情况下,应对运输车辆事故风险较大地段进行风险辨识,通过低洼处的路面雨水排放路径流向、实地踏勘公路附近河道以及河道流向特点综合分析溢油扩散状态,在高风险区域周边配置相应的应急处置设备可有效缩短应急响应时间,从而切断溢油扩散路径。
1.2 气象影响
除了现场环境影响外,天气是影响应急处置的重要因素。阴雨天气状态下,受雨水冲刷影响,污油进入排水管网的概率加大,甚至会直接由地面流入河流。泄漏点周边的土壤绿化带受雨水影响,污油下渗的概率有所提升,不排除污油水通过下渗进入河道的可能。因此,阴雨天气情况下应特别注意地下排水管道出入水口的油污过滤与泄漏点下方土壤的防渗措施。
2 河道溢油处置关键因素
2.1 水流与风场影响
现场处置过程中,溢油一旦进入河道,油膜受重力作用影响在水体中向周围延展,但此阶段历时很短,水流和风在此阶段对油膜扩展的影响较小[2]。溢油在水体中受自身重力影响逐渐减弱,向四周扩散并形成不规则油膜带。在形成油膜带之前,影响河道中水流速度和方向的主要因素是汛期和潮汐,是决定溢油扩散速度和扩散方向的主要因素。形成油膜带以后,溢油会同时受水流和风场的影响,扩散状态需根据实际情况建模分析。国际石油工业环境保护协会(IPIECA)系列报告《水上溢油事故应急反应计划指导》指出,油膜以表层海流的速度和风速3%的速度漂移—漂移的结果是形成二者的矢量流。河道环境下,受外界影响的不确定因素较多,具体影响可通过试验获取数据进行分析。通过水流速度、水流方向、顺流风向、逆流风向、风速、河道环境等因素综合分析溢油扩散形态,作为现场应急处置的参考依据,制定针对性较强的应急策略是首选。
2.2 河道环境
在河道溢油处置中,河道环境是制定应急策略的重要因素,包括河长、河宽、河岸以及周边敏感区域都是需要考虑的因素。结合现有溢油应急处置设备和方法,将河流分为大型河流、中型河流和小型河流,根据各种类型河流的特点,研究河流溢油封堵所需要的设备和方法[3]。对于河滩的处置,可细分为泥滩类、沙滩类、芦苇沼泽类以及砂石类。不同环境的河流所需的应急资源和处置策略也不相同,例如由油罐车侧翻导致的河道溢油事故中,需明确河道类型、河滩类型、是否受潮汐影响等因素,尽快确定围控与回收方案。
2.3 应急响应
应急响应是现场处置效率的直接提现,包括接警、人员动员、设备动员、应急作业、油污处理以及事故后评估等。针对油罐车侧翻事故不确定因素较多、突发性强等特点,应急响应时间不宜太长,除了体现于人员动员、设备动员等主要因素外,关键在于应急能力建设初期的资源布局。系统评估油罐车事故高风险区域,在周边筛选交通运输条件便利的位置设置与之风险相匹配的应急资源点。应急人员需熟练掌握应急作业流程与现场处置技术,熟悉高风险点与作业环境,一旦发生事故,可迅速采取行动。
3 事故场景模拟
本事故场景设定油罐车在公路行驶中发生侧翻事故,时间为某日上午,天气阴,无火灾爆炸发生,但由于与地面撞击导致罐体低端破裂。罐体内装有20吨中质原油,距离事故附近约50米处有一条景观河,河道宽度为10米,发生事故时水流方向如图1所示,罐体内原油缓慢泄漏。公路与河道间是硬质土壤的树木绿化带,泄漏点位置偏高。
4 现场处置策略与处置分析
在事故场景中,通过油罐车侧翻事故现场初始信息判断,泄漏点在位于河道附近50米的公路,溢油入河风险极高。
图1 事故模拟现场示意图
4.1 现场处置策略
现场应急策略应具体分为应急救援与溢油污染防控两部分,具体由事故处置主管部门与专业应急队伍共同实施,主要步骤如下:
(1)确保安全状态下采取安全应急救援行动,包括油罐车驾驶员营救、倒罐,将罐体内原油倒入临时储油装置;
(2)调用周边防污染初始应急资源,防止河道溢油污染;
(3)现场踏勘,确认事故是否对地下管网有影响,确认溢油是否进入河道以及溢油进入河道的最大风险点,确认河道是否通连海洋以及受潮汐影响的可能,确认未来天气状况是否有雨;
(4)考虑在泄漏点与河道间挖一条污油导流渠,并铺设防水PVC布,拦截地面溢油流入河道;
(5)若地下管网受溢油污染,应明确地下管网路由并全面进行洗消作业,防止衍生事故灾害;
(6)如河道受潮汐影响,需考虑在溢油最大风险点的上游与下游同时布设固体浮子式围油栏,并在围油栏内侧端布设吸油拖栏;
(7)现场污染地面洗消与土壤置换,必要时采取生物修复的处理方式。
4.2 河道应急处置组织机构与资源配置
现场应急处置作业中,所配置资源应满足应急处置的实际需要。根据事故处置的规模,应设定现场指挥组、安全组、技术支持组、应急救援组、河道清理组以及后勤保障组,应急人员控制在20人为宜。结合应急策略,相关资源配置应包括救援装备、气体监测仪器、污油围控回收设备、吸附材料、洗消设备以及临时储油装置。如表1所示。
表1 应急资源配置表
4.3 应急响应终止与后评估
任何应急响应行动均有明确的启动条件和终止条件,油罐车侧翻事故处置终止条件应参考国家主管部门的具体要求,可从事件自身控制状态、污染源的控制与影响、应急处置行动的必要性以及衍生灾害影响程度等因素进行综合评估,在满足终止条件后由事故方单位提交终止应急的申请,经地方应急主管部门同意后可终止应急。事件后评估是对可能引起的中长期影响进行的监控措施,对于河道恢复期的生态修复与治理起到一定辅助作用。
5 结语
影响油罐车侧翻事故的因素有很多,而如何控制油罐车侧翻事故所导致河道溢油的应急处置是问题的关键。在已发生事故的河道溢油应急处置中,受河道类型、河流、地理环境、风速风向等因素影响,在应急处理手段上并没有固定标准,相关专职应急力量除加强自身应急能力提升外,还应针对应急覆盖区域内的高风险区域进行风险评估和固定场景的应急演练,不断总结经验,提高应急响应行动策略的科学性、完整性和可操作性,完善河道溢油应急能力建设体系与管理机制,为河道溢油应急响应向精准化方向发展打好基础。