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“世越”号沉船打捞防油污实践与思考

2021-02-21张军

航海 2021年1期
关键词:世越号

张军

摘要:韩国“世越”号沉船打捞工程举世瞩目,实现沉船清洁打捞,防止残油污染,保护海洋环境是打捞人义不容辞的责任。为确保防油污应急处置工作能够顺利进行,打捞团队事前科学谋划、精心设计、反复论证,制定了周详的防油污应急处置预案,确保了整个打捞工程的圆满完成。本文主要介绍了防油污各阶段的主要行动和举措,并对防油污实践中发现的问题,提出了改进建议。

关键词:世越号;打捞;防油污

1  简 介

1.1  工程背景

2014年4月16日,客滚船“SEWOL”轮(“世越”号)在韩国全罗南道珍岛郡近海失事沉没,事故造成295人遇难、9人失踪,全球为之震惊。2015年5月,韩国政府就“世越”号沉船打捞工程面向全球招标,交通运输部上海打捞局以“钢梁托底”的人性化打捞方案,在与全球19家实力最强打捞公司的角逐中,一举中标。2015年8月12日开始,上海打捞局打捞工程船、人员赴韩实施“世越”号沉船打捞任务。经过600多天的现场施工作业,克服海况恶劣、水流湍急、海底岩石底质坚硬等种种困难,于2017年3月25日,成功将“世越”号沉船整体打捞出水,于2017年4月9日,圆满将沉船整体滚卸上岸,向世界展现了中国交通救捞的综合实力。

1.2  防油污作业难点

“世越”号打捞防油污工作是整个打捞作业的重点和难点,实现“世越”号沉船清洁打捞存在诸多困难。一是船体庞大,油舱众多。“世越”号船长145.61 m,型宽22 m,型深14 m,空船重量6 113 t,载重量3 794 t,排水量9 907 t,共有9个油舱,包括5个滑油舱、2个轻油舱和2个重油舱,分布在沉船船底的艉部机舱和船舯位置,共约有171 t残油。二是沉船位置水域较深,潜水作业时间受限。船体以左倾90°的姿态沉没在平均水深44 m的深海中,如图1所示。在这么深的海底,潜水员最多只能在水下连续作业1小时。三是打捞方式受限,即不得改变沉没姿态、不得破坏船体结构和不得让船内遗体流失,打捞和油污应急处置难度成倍增加。四是作业环境恶劣。气象海况恶劣,风浪较大,水流湍急,大潮汛时最快流速可达 4~5 kn。五是残油发生渗透转移。大部分残油已从油舱渗漏转移,积聚在C、D层甲板部分舱室,并吸附到了货舱和机舱的天花板上,给清除工作带来了很大的困难,如图2所示。

2  防油污应急处置行动

“世越”号沉船打捞防油污应急处置工作分多个阶段稳步实施。从提升前的残油回收作业——沉船提升阶段防油污作业——抬浮驳编队移位进半潜船阶段防油污作业——半潜船承载起浮阶段防油污作业——半潜船进港前清污阶段防油污作业——半潜船承载进港阶段防油污作业——滚装上岸前防油污作业,每个环节既分项独立又紧密联系,环环相扣,容不得半点闪失。

2.1提升前的残油回收作业

为有效解决从油舱渗漏转移后积聚在C、D层甲板舱室天花板上的残油回收问题,工程技术人员大胆探索,锐意创新,从吸尘器上获取灵感,现场制作新的抽油吸头,最终成功解决了舱室天花板顶部的油层回收难题。沉船的残油回收作业非常艰苦,共历时55 d完成。在此期间所有作业船舶都按照防油污应急预案,配备撇油器、各类吸油材料等专业防油污设备和器材,在现场枕戈待命,确保一旦有油污出现,立即采取清除行动,防止对海洋环境造成污染。从实际抽油情况来看,共计抽取油水混合物937 m?,其中包括各类残油131.2 m?,为实现“世越”号沉船清洁打捞奠定了坚实的基础。

2.2 沉船提升阶段防油污行动

“世越”号起浮采用了双驳船钢绞线液压同步提升系统抬撬方案,33组66套钢绞线液压提升系统协同将“世越”号从水下45 m的海底提升到出水13.5 m。从沉船提升阶段开始,防油污行动进入决战决胜阶段,为实现清洁打捞的目标,按照“世越”号沉船打捞防油污应急处置预案,各项部署有条不紊的展开。一是明确“深潜号”为此次防油污应急处置的指挥船,协调指挥现场所有力量的防油污行动;二是与韩国海岸警卫队保持密切的沟通与联系,协调中韩双方的防油污力量;三是组织召开防油污工作协调会,在介绍防油污工作方案的同时,明确现场力量的职责分工。

沉船提升階段重点要做好以下几项工作,一是提前在两艘抬浮驳上配置大量的防油污器材,以应对可能发生的残油污染;二是提前在就好位的两艘抬浮驳艏部、艉部之间分别布置1道围油栏,并根据情况及时进行调整,确保在整个沉船起浮过程中围油栏都能把两艘抬浮驳之间的空间彻底围闭起来,如图3所示;三是当沉船快起浮出水时,如果围油栏对出水有影响,用小艇将围油栏往外拉,消除围油栏对沉船出水的影响;四是沉船出水后,要及时用撇油器、吸油材料对飘散出来的油污进行清除;五是安排2艘拖船拖带围油栏在作业现场下风流处待命,安排2艘小艇拖带拖曳式吸油材料在附近待命,安排2艘装备撇油器的船舶在两艘拖船拉的围油栏外待命,协调当地清污公司的油污清理船和现场其他配备防油污器材的船舶在施工区域附近待命。其中第五项行动措施也是抬浮驳编队移位进半潜船阶段、半潜船承载起浮阶段、半潜船进港前清污阶段需要延续采取的防油污措施,确保一旦有油污出现,立即按照防油污应急预案进行清除。

2.3 抬浮驳编队移位进半潜船阶段防油污行动

2艘抬浮驳与“世越”号编队由数艘拖船拖带前往预先在装船位置抛锚并沉入水下的半潜船进行装船。抬浮驳编队移位进半潜船阶段重点要做好以下几项工作,一是继续保留2艘抬浮驳艏部、艉部之间的围油栏,并根据情况及时进行调整,确保在整个编队移位进半潜船过程中围油栏都能把2艘抬浮驳之间的空间彻底围闭起来;二是提前在半潜船上配置大量的防油污器材;三是提前在半潜船两艉楼之间预先布设好围油栏,如图4所示;四是在半潜船甲板四周加装吸油棉围栏,防止“世越”号沉船由半潜船承载起浮出水后,船体内积聚的淤泥和残存的油污水瞬间流淌出来对海洋环境造成污染,如图5所示;五是在抬浮驳艏艉各指定一个观测点,安排专人目视检查油污情况,确保一旦有油污出现,立即按照防油污应急预案进行清除。

2.4 半潜船承载起浮阶段防油污行动

2条抬浮驳撤离后,半潜船按照排载程序开始承载“世越”号起浮。半潜船承载起浮阶段重点要做好以下几项工作,一是在半潜船完成下沉后,及时对半潜船两艉楼之间预先布设好的围油栏进行检查,确保状况良好;二是在半潜船艏艉各指定一个观测点,安排专人目视检查油污情况;三是在2艘抬浮驳拖离半潜船前,要提前用撇油器、吸油材料对飘散出来的油污进行清除,确保2艘抬浮驳拖离前,2艘抬浮驳中间围油栏围蔽区域没有油污;四是2艘抬浮驳拖离后,要争分夺秒的立即在半潜船左右两舷各布设1道围油栏,同时要确保半潜船承载“世越”号起浮前,半潜船周围的围油栏已经布设妥当,并处于良好的状况;五是各作业单位之间要保持良好的沟通协作,特别是在半潜船起浮进程中,要根据情况及时对围油栏进行调整,防止风流将围油栏压到半潜船甲板上,使围油栏失去效用,如发生此类情况,要及时采取必要的措施,比如用工作艇将围油栏向外拉等,使围油栏始终保持在半潜船舷外,将半潜船有效的围蔽起来,防止油污对海洋环境造成污染。

2.5 半潜船进港前清污阶段防油污行动

“世越”号被半潜船整体抬浮出水后,“世越”号船体内的淤泥流到甲板上,整个半潜船甲板积上了一层约20 cm以上的淤泥,在船体下部部分区域,淤泥甚至到达30~40 cm,此外,66根超50 m的起吊钢丝也堆放在甲板上。所以,首先需要对半潜船甲板上的淤泥、油污和起浮钢丝等进行清除,然后等到甲板干燥后,再进行船体的绑扎焊接作业,全部完成后半潜船才满足承载“世越”号离开打捞现场航行前往木浦新港的条件。半潜船进港前清污阶段重点要做好以下几项工作,一是必须第一时间安排防油污力量上半潜船甲板进行清污作业;二是安排专人24 h不间断的观察“世越”号船体油污水滴落的情况,并及时清除从“世越”号船体上滴落的油污水;三是要及时清除半潜船两舷甲板上遗留的打捞钢丝、索具等;四是用各种型号的吸油材料在半潜船甲板四周布置多道防线,防止沉船滴落的油污水对海洋环境造成污染。

2.6 半潜船承载进港阶段防油污行动

“世越”号绑扎工作全部完成后,半潜船承载“世越”号在2艘直升机及众多船舶的护送下,前往木浦新港码头。半潜船承载进港阶段重点要做好以下几项工作,一是继续安排专人24 h不间断的观察“世越”号船体油污水滴落的情况,并及时清除从“世越”号船体上滴落的油污水;二是继续用各种型号的吸油材料在半潜船甲板四周布置多道防线,防止油污对海洋环境造成污染;三是在半潜船两舷甲板淤泥和油污水已清理干净,半潜船甲板四周多道防油污防线已布置妥当,确保没有油污对海域环境造成威胁的前提下,临时移除半潜船周围的围油栏,以利半潜船安全航行进港;四是协调当地清污公司的油污清理船全程跟随护送进港;五是半潜船靠妥码头后,立即用围油栏将半潜船包裹起来,防止可能发生的油污风险。

2.7 滚装上岸前防油污行动

用SPMT(自行式模块化运输车)技术将“世越”号从半潜驳上滚装转移至码头指定位置是工程的最后一步。滚装上岸前防油污重点要做好以下几项工作,一是继续保留半潜船周围的围油栏,防止油污对海洋环境造成污染;二是继续用吸油材料在半潜船甲板四周布置多道防油污防线;三是安排专人24 h不间断的检查“世越”号船体油污滴落情况,并及时清除从船体上滴落的油污水(特别要注意的是,滚装上岸前,为了进一步减轻“世越”号船体的重量,在船体压载水舱、空舱和淤泥流入的D甲板空间钻了一些孔,以便于积水和淤泥流出,为此,会造成残留的油污水瞬间大量滴落的情况,为此,必须提前准备好足够的污水桶、抽水泵等设备,并采取有力的措施做好应对);四是组织人员清理“世越”号船体下方的淤泥,为“世越”号整体滚装上岸做准备;五是协调当地清污公司的油污清理船和现场其他配备防油污器材的船舶在附近待命,确保一旦有油污出现,立即按照防油污应急预案进行清除。

3 防油污作业发现的主要问题及对策

3.1半潜船甲板四周加装吸油棉围栏方法的改进

为防止半潜船承载“世越”号沉船出水后,从船体内积聚的淤泥和残存的油污水对海洋环境造成污染,按照防油污应急预案,在半潜船周围布设充气围油栏的基础上,在半潜船甲板四周再加装吸油棉围栏,建立防止残油污染的又一道防线。即在半潜船甲板四周安装带钢丝网的栏杆,并在钢丝网上安装吸油材料,吸附可能流淌出来的油污。

让大家始料不及的是,经过海上实际测试检验,在半潜船完成下沉试验排水上浮后,在半潜船甲板四周栏杆钢丝网上安装的吸油棉全部不见了踪影。原来该海域的潮水非常的湍急,最大流速可达4~5 kn,一潮水下来,半潜船甲板四周栏杆上的吸油棉就被冲刷殆尽了。

相关改进:为解决这一难题,工程技术人员尝试着把吸油棉装进麻袋中,然后再用铁丝把麻袋固定在半潜船甲板四周的栏杆钢丝网上,同时沿着栏杆再布设一圈丝带状吸油材料,如图6所示。经过实践证明该方法既可以防止潮水把吸油材料冲走,又可以实实在在起到非常好的防油污效果。特别值得一提的是,黄色丝带状吸油材料,丝带拉伸后呈网状结构,在测试时,发现它的吸油能力非常强,带有油花的油污水只要经过丝带状吸油材料,瞬间就会变得清澈无比,防油污效果非常出色。

3.2 部分围油栏个别气囊未充气或充气不够饱满

此次打捞过程中先后使用的250 m及300 m两种长度规格的自携钢瓶充气式围油栏,近三分之一出现了个别气囊未充气或充气不够饱满,对个别未充气或充气不够饱满的气囊进行应急补气效果也不理想的情况。未充气或充气不够饱满的围油栏会严重影响到围油栏的整体使用效果,进而影响到整个工程质量及进度。幸运的是,由于此次工程中充气式围油栏的储备总量还是比较充裕的,通过对状况不佳的围油栏进行更换,相关问题及时得到了有效解决,没有对打捞及防油污作业造成进一步的影响。

相关建议:一是根据工程实际情况,选用合适的围油栏。围油栏主要有3种型式:(1)浮上式。设有固定浮体或气囊,使围油栏浮于水面,以利港口码头泊位和海上溢油事故的预防或应急处置。(2)浮沉式。平时沉于海底,工作时浮于水面,以防止溢油扩散。(3)气障式。由一个固定于水下的多孔布气管,将供给它的压缩空气由管孔或喷嘴排出,上升至水面形成气障、阻挡溢油的扩散。目前使用比较广泛的围油栏还是浮上式围油栏,通常又分为固体浮子式和充气式两种,固体浮子式围油栏采用固体材料做浮体,相对充气式围油栏在使用可靠性方面要高,但是储存时所占的空间较大,机动性能也相对较差。充气式围油栏采用充气浮腔作为浮体,又分为空压机充气式和自携钢瓶充气式两种,充气式围油栏由于可折叠存放,储存时所占的空间相对较小,机动性能也相对较好。一般情况下,自携钢瓶充气式围油栏由于其自身的局限性,可靠性较固体浮子式和空压机充气式围油栏都要低,对此要有充分的思想认识。由此可见,根据实际情况,选用合适的围油栏非常重要。二是在围油栏选购和日常维护时必须高度关注其生产日期。虽然围油栏国家标准GB/T34621-2017中,明确由橡胶涂覆织物制成的围油栏正常使用年限不少于5 a,正常储存年限不少于8 a,由塑料涂覆织物制成的围油栏正常使用年限不少于3 a,正常储存年限不少于5 a,但是,橡胶和塑料材质的围油栏时间长了都会老化,造成气密性能降低,所以,选购时必须关注好围油栏的生产日期,同时按照说明书要求定期对围油栏本体、充气钢瓶、索具拉绳等进行检查和维护,确保关键时刻能够发挥关键作用。

3.3 根据工程实际情况提前定制所需尺寸和形制的围油栏

通常情况下,围油栏的固定长度都在200 m以上,适合整体使用。此次打捞储备的250 m或300 m两种长度规格的自携钢瓶充气式围油栏也一样,两个端口都设有牢固的夹板和供拖带或系固使用的索具和强力短缆,满足整体使用要求,但是,按照此次打捞工程防油污预案,需要使用长度100 m等多种规格的围油栏。在满载设备的抬浮驳和需要下潜作业的半潜船有限的空间区域内使用太长的围油栏,会给实际操作带来很大的困难。为此,根据工程需要,只能把250 m或300 m长度的圍油栏割开来分段使用,同时还需另外提前制作钢制夹板并配制索具和强力短缆,不仅费时费力,而且围油栏的整体抗拉强度也会有所降低。

相关建议:为确保围油栏的使用效果,建议按照防油污应急预案提前选购所需长度的围油栏或根据实际情况量身定制,选购每隔一定长度有连接带加强的围油栏,并提前配制好专用夹板、索具和强力短缆,不仅满足整体使用需要,而且满足分段使用要求,方便实际操作。

4  结 语

一直以来,沉船打捞防油污应急处置作为打捞工程的重点和难点,不同程度制约着清洁打捞目标的顺利实现。一代又一代的打捞人为此付出了艰辛的努力和汗水,同时也积累了许多宝贵的有益经验。希望点滴的分享能给予大家共鸣和启迪,切实起到“打一仗,进一步”的目的。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准GB/T34621-2017.围油栏[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2017.

[2]郑康生.浮沉式围油栏的研制[J].海洋环境科学,1985,4(2):99.

[3] 交通运输部救助打捞局.“世越号”沉船打捞工程[G].中国救助打捞案例,2019,3:133-144.

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