河北海聯污染物清除作業方案
河北海聯船舶污染物清除有限公司
污
染
清
除
作
業
方
案
2020年10月28日發布 2020年11月1日實施
目 錄
為確保船舶污染物清除作業過程中的應急策略能準確快速制訂,在海上污染物回收和清除、主要敏感資源圍護、岸線清污、應急堵漏和卸載等作業過程中有章可循,保障清污作業的有序和有效開展,確保清污作業人員的安全,并防止清污過程發生二次污染。
本方案適用船舶污染清除作業涉及的海上污染物回收和清除、主要敏感資源維護、岸線清污、應急堵漏和卸載、作業安全等內容。
1.3.1油類
任何類型的油及其煉制品。
1.3.2持久性油類 Persistent Oils
任何持久性烴類礦物油,例如原油、燃油、重柴油和潤滑油等。持久性油類一經流入水域,即能形成一層油膜長期地存留在水面上,且能被風及水流所形成的表層流帶到遠處,在海岸造成集積,不易分解及氧化的油類。
1.3.3非持久性油類
是指持久性油類以外的任何油類,例如汽油、輕質柴油、航空煤油、輕質原油等。
安全營運與防污染管理委員會負責制定和修改《污染清除作業方案》。
安全營運與防污染管理委員會負責《污染清除作業方案》的審定,報經總經理審批。
水上作業部負責《污染清除作業方案》的具體實施。
本公司作為申請二級清污資質的船舶污染清除單位,有能力在黃驊港海域及其近海海域為船舶提供溢油和其它散裝液體污染危害性貨物泄漏污染事故應急服務。
本公司從應急反應程序、清污方案選擇、典型場景三方面提出總體應急策略。在典型場景中分船型和油種分列清污策略。對于某一次特定的溢油事故,根據事故發生時的船型、泄漏油種、氣象海況選擇清污措施。
(1)本公司在接到溢油事故報告后,分下述情況布置、采取行動方案:
①當天氣、海況條件惡劣時,命令公司的部分或所有清污設備及人員緊急待命,并密切監視溢油情況的發展。
②當天氣、海況條件許可時,即刻開始應急行動。
(2)根據溢油規模決定清污行動的規模和設備及人員的調用。
(3)到達事故現場時,根據溢出油種和現場具體情況,采取必要的防火防爆措施,例如:將現場指揮船舶及應急船舶處在上風向,防止油氣逸散對人員造成傷害。
(4)按能夠獨立進行清污操作的最小單元形成設備及人員的合理組配,以形成高效的清污能力,具體方案見表2.1.1。
(5)清污工作結束后,必須將設備清洗入庫,并填寫設備使用記錄(清楚地表明設備使用前后的狀態和物資的消耗情況)以備索賠。
表2.1.1 最小單元清污操作設備及人員組配方案
操作類型 | 清污作業組配方案 | |
設備 | 人員 | |
收油機或 撇油器 | u 專業清污船1艘 u 圍油欄布設船2艘 u 回收污油轉運船1艘(自帶油艙,或裝載輕便儲油器,或拖帶浮動油囊) u 充氣式圍油欄2段共500m,充吸氣動力設備和儲存集裝箱2個(每箱250m充氣式圍油欄) u 撇油器、油罐車各1臺 u 轉運泵及管道系統2套 u 浮動油囊1個或臨時儲油罐1個 u 便攜式柴油發電機或其他移動電源 u 油污水處理設施1套 | u 專業清污船6人/艘 u 圍油欄布設船2人/艘 u 轉運船3人/艘 u 其他輔助作業人員4人 u 共需17人 |
吸油拖纜 | u 吸油拖纜拖帶工作船2艘 u 吸油拖纜1套 u 臨時儲存容器2個 | u 工作船2人/艘 u 其他輔助作業人員2人 u 共需6人 |
噴灑溢油 分散劑 | u 專業清污船舶1艘(帶消油劑儲藏艙或儲存容器1個) u 消油劑若干 u 消油劑噴灑裝置1套,防護用具3套(含手套、防護衣、防護眼鏡、塑料面罩) | u 專業清污船3人/艘 u 其他輔助作業人員2人 u 共需5人 |
吸油材料吸附 | u 工作船4艘 u 油拖網1套、拋放及回收器具2套 u 吸油材料若干 u 焚燒爐或替代設施1套 | u 船舶3人/艘 u 其他輔助作業人員2人 u 共需14人 |
可選擇的總體反應方案有:
(1)除對油膜監視外不采取行動
當溢油遠離岸邊不向岸邊移動,且對周邊重要的環境敏感區和資源不構成威脅,或油膜自然地破碎,或當時的氣象和海況沒有可行方案時,只對油膜監視不采取行動。
當事故發生時的天氣情況、海況不適于立即展開清污行動時,除對油膜采取監視外還應該根據油膜的飄移擴散趨勢,對可能受到威脅的敏感資源和岸線采取防護措施,如布放岸灘圍油欄。
(2)在海上圍攔和回收油
海上圍欄和回收油是優先選用的方案。成本低且容易操作,多數情況下出動兩艘輔助船舶進行圍油欄布放、拖帶工作,一艘清污應急船舶用來進行浮油回收,如果溢油規模不大且沒有漂移擴散的趨勢,只使用主船的艙就足夠用作臨時儲油,如果浮油量比較大就需要安排第三條輔助船舶用來臨時儲存回收的污染物。
(3)在海上用化學方法分散油
當溢油事故發生地區氣象、海況允許時,嚴格按照公司化學分散劑安全控制制度向唐山海事局申請使用化學分散劑,以書面形式上交申請,經海事局批準后使用化學分散劑。
(4)在海上焚燒油
海上焚燒成本低、速度快、行之有效。當海上有大面積溢油時可采用焚燒技術。當油膜厚度大于2mm、溢油剛溢出不久、未乳化時,溢油的著火率較高。需要注意當采取焚燒方式處理溢油時要確定焚燒點附近沒有敏感區域,且不會影響海洋生物生活環境。在海上焚燒前,為了防止發生意外,應對應急作業人員采取防火安全措施。
(5)岸線保護
根據對溢油漂移擴散預測,對有可能受溢油威脅的岸線和敏感區加以保護,防止和減輕溢油對岸線的污染,并減輕岸線清除的工作量和費用。采取的防護措施要結合岸線類型和敏感區域的特點。
(6)岸線清除
當氣象、海況惡劣或不能及時在海上清除和保護岸線等情況時,會有相當多的油到岸,必須清除岸線溢油,實施岸線保護措施時,根據岸線的特點使用不同的設施進行清除。
(7)聯合反應
當溢油事故規模很大,情況復雜時,要通知唐山海事局,將現場實際情況報告給海事局,等待唐山海事局統一安排,聯合其他清污機構運用多種方案聯合反應。
對于溢油事故的方案選擇程序,詳見圖2.2.2。
圖2.2.2 方案選擇程序
根據作業地點的不同,本方案將作業地點分為外海區域和近岸(港池)區域。本作業方案將船舶類型按載運貨種進行分類,分為載運“持久性油類”和“非持久性油類”的油輪及普通船舶。
典型場景的清污方案見表2.3.1。
表2.3.1 典型場景的清污方案
區域 | 船型及污染物 | 清污方案 | |
外海 | (1)載運散裝“持久性油類”的船舶 | (1)持久性油類,如原油、燃油、重柴油和潤滑油等; (2)船舶燃料油 | 在氣象海況條件允許的情況下,采取如下應急反應和污染物清除措施: 1、切斷溢油源 (1)應急堵漏,見3.1; (2)應急卸載,見3.2。 2、溢油圍控,見5.1 3、海面溢油的回收 (1)機械清除,見5.2.1; (2)溢油分散劑的使用,見5.2.2; (3)吸油材料的使用,見5.2.3; (4)人工撈取。 4、如果溢油最終污染岸線,則需采取主要敏感資源的圍護措施(見4.1)和岸線清除措施(見4.2、6.2和6.3); 5、作業安全方案見本方案第7部分; 6、回收的污染物處理方案,見《污染物處理方案》。 |
(2)普通船舶 | 船舶燃料油 | ||
(3)載運散裝“非持久性油類”的船舶 | 非持久性油類,如汽油、輕質柴油、航空煤油、輕質原油等 | 1、切斷溢油源,評估應急堵漏和應急卸載的必要性和可能性(見3.1和3.2); 2、一般不采取回收方式,讓其揮發 (1)持續監視,密切關注其動向; (2)同時采取安全監護措施,防止船舶進入危險區域而發生火災爆炸事故; 3、當有可能向附近敏感區域遷移時,可使用圍油欄攔截和導向; 4、在有可能引起火災的情況下,可使用化學消油劑,見5.2.2; 5、作業安全方案見本方案第7部分。 | |
近岸(港池) | (1)載運散裝“持久性油類”的船舶 | (1)持久性油類,如原油、燃油、重柴油和潤滑油等; (2)船舶燃料油 | 采取如下應急反應和污染物清除措施 1、切斷溢油源 (1)應急圍控,見5.1; (2)應急堵漏,見3.1; (3)應急卸載,見3.2; (4)同時采取周邊水域、碼頭的隔離措施,防止無關的船舶、人員進入事故影響區域。 2、溢油圍控,見5.1 3、港池水面溢油的回收 (1)機械清除,見5.2.1; (2)吸油材料的使用,見5.2.3; (3)人工撈取。 (4)溢油分散劑的使用,見5.2.2; 4、碼頭岸壁/沾染油污船壁清除,見2.3.3; 5、作業安全方案見本方案第7部分; 6、回收的污染物處理方案,見《污染物處理方案》。 |
(2)普通船舶 | 船舶燃料油 | ||
(3)載運散裝“非持久性油類”的船舶 | 非持久性油類,如汽油、輕質柴油、航空煤油、輕質原油等 | 1、切斷溢油源,評估應急堵漏和應急卸載的必要性和可能性(見3.1和3.2); 2、一般不采取回收方式,讓其揮發 (1)持續監視,密切關注其動向; (2)同時采取安全監護措施,對周邊區域的碼頭、船舶及相關單位發出危險警告,防止因發生火災爆炸、人員中毒事故; 3、當有可能向附近敏感區域遷移時,可使用圍油欄攔截和導向; 4、在有可能引起火災的情況下,可使用化學消油劑,見5.2.2; 5、作業安全方案見本方案第7部分。 |
1、物理方法
(1)人工使用吸油材料
方法簡介:人工操作使用吸油材料(如吸油氈或者鋸末、玉米秸、雞毛等其他天然質地容易吸收油污的材料)吸收油
適用范圍:低粘性油
這種清除方法需要大量的清污人員,并且在清污過程中為保護作業人員的人身安全和保障作業安全需要配備足夠數量的防護用品和防護措施,對于人力物力都是有較高要求的,因此只在油污面積較小時選用該方案。
(2)低壓水沖洗(環境溫度)
方法簡介: 用低壓水沖洗岸壁或船壁面層上的油,沖洗水經排水溝流至回收區
適用范圍: 碼頭水平面層上的污油
該措施對與現場的油污水導引回收要求較高,當現場的廢水回收設施齊全時可考慮選用此方法。
(3)高壓水沖洗
方法簡介: 用高壓水沖洗岸壁或船壁面層上的油,沖洗水經排水溝流至回收區
適用范圍: 碼頭水平面層上的污油
(4)人工刮除
方法簡介: 用手工工具將油從岸壁上刮除
適用范圍: 用于其他清除技術不能清除的重質油
(5)蒸氣清除
方法簡介: 用蒸氣清除岸壁或船壁面層上的油并經渠道流至回收區
適用范圍: 清除人工構筑物上的油
2、化學方法
用經海事局批準的化學清除劑清洗人工構筑物上的油污,這樣可以增加沖洗效果?;瘜W清除劑的使用同樣遵循公司的安全控制制度執行,以書面形式向唐山海事局遞交使用申請,得到海事機構的允許后方可使用。
在岸線清除作業中使用常規型和濃縮型溢油分散劑,由于前者中的烴溶劑有較大的滲透力,因而對粘稠或風化油的處理更為有效。
人工構筑物上的粘稠油先用常規型分散劑將油浸漬,一般每平方英尺適用0.5至1加侖(1加侖=3.79升),浸漬15~30分鐘,然后用水沖洗。當油未風化時,用含1~5%水溶性分散劑的海水沖洗,見圖2-2。對沖洗水中的油進行回收,用圍油欄圍攔含油沖洗水,并用撇油器或吸油材料回收油。也可用吸附材料制成的柵欄圍攔含油沖洗水并吸附油。
圖2-2 用含有分散劑的海水沖洗人工構筑物
表3.1 應急堵漏、卸載等服務所需船舶及涉及的方清污案
區域 | 船型及污染物 | 清污方案 | |
外海 | (1)載運散裝“持久性油類”的船舶
| (1)持久性油類,如原油、燃油、重柴油和潤滑油等; (2)船舶燃料油 | 在氣象海況條件允許的情況下,采取如下應急反應和污染物清除措施: 1、切斷溢油源 (1)應急堵漏,見3.1; (2)應急卸載,見3.2。 2、溢油圍控,見5.1 3、海面溢油的回收 (1)機械清除,見5.2.1; (2)溢油分散劑的使用,見5.2.2; (3)吸油材料的使用,見5.2.3; (4)人工撈取。 4、如果溢油最終污染岸線,則需采取主要敏感資源的圍護措施(見4.1)和岸線清除措施(見4.2、6.2和6.3); 5、作業安全方案見本方案第7部分; 6、回收的污染物處理方案,見《污染物處理方案》。 |
(2)普通船舶
| 船舶燃料油 | ||
(3)載運散裝“非持久性油類”的船舶
| 非持久性油類,如汽油、輕質柴油、航空煤油、輕質原油等 | 1、切斷溢油源,評估應急堵漏和應急卸載的必要性和可能性(見3.1和3.2); 2、一般不采取回收方式,讓其揮發 (1)持續監視,密切關注其動向; (2)同時采取安全監護措施,防止船舶進入危險區域而發生火災爆炸事故; 3、當有可能向附近敏感區域遷移時,可使用圍油欄攔截和導向; 4、在有可能引起火災的情況下,可使用化學消油劑,見5.2.2; 5、作業安全方案見本方案第7部分。 | |
近岸(港池) | (1)載運散裝“持久性油類”的船舶
| (1)持久性油類,如原油、燃油、重柴油和潤滑油等; (2)船舶燃料油 | 采取如下應急反應和污染物清除措施 1、切斷溢油源 (1)應急圍控,見5.1; (2)應急堵漏,見3.1; (3)應急卸載,見3.2; (4)同時采取周邊水域、碼頭的隔離措施,防止無關的船舶、人員進入事故影響區域。 2、溢油圍控,見5.1 3、港池水面溢油的回收 (1)機械清除,見5.2.1; (2)吸油材料的使用,見5.2.3; (3)人工撈取。 (4)溢油分散劑的使用,見5.2.2; 4、碼頭岸壁/沾染油污船壁清除,見2.3.3; 5、作業安全方案見本方案第7部分; 6、回收的污染物處理方案,見《污染物處理方案》。 |
(2)普通船舶
| 船舶燃料油 | ||
(3)載運散裝“非持久性油類”的船舶
| 非持久性油類,如汽油、輕質柴油、航空煤油、輕質原油等 | 1、切斷溢油源,評估應急堵漏和應急卸載的必要性和可能性(見3.1和3.2); 2、一般不采取回收方式,讓其揮發 (1)持續監視,密切關注其動向; (2)同時采取安全監護措施,對周邊區域的碼頭、船舶及相關單位發出危險警告,防止因發生火災爆炸、人員中毒事故; 3、當有可能向附近敏感區域遷移時,可使用圍油欄攔截和導向; 4、在有可能引起火災的情況下,可使用化學消油劑,見5.2.2; 5、作業安全方案見本方案第7部分。 |
當船體發生破損,第一時間由船方進行事故原因調查并采取應急堵漏措施。本公司根據自有的堵漏用具,在到達現場后,在安全條件允許的條件下,針對事故發生原因和現場情況采取堵漏措施。
較為通用的處理船體破損方法分為以下幾種:
(1)對于水線以下船體破洞且直徑小時,采用軟木塞或者堵漏板進行堵漏;
(2)當直徑較大時,選擇堵漏毯臨時堵住洞口,排油后用水泥箱堵漏;
(3)水線以上船體破洞,選擇從外向里堵;
(4)對于裂縫,采用麻絲或者破布,橡膠蓋住裂縫然后釘牢。
目前公司的主要堵漏器材有堵漏毯、堵漏板、堵漏箱、堵漏螺桿、堵漏柱、堵漏木塞等。但是多數情況下是在采取臨時措施之后,盡快將漏油艙內的油過駁到我們的作業船上,徹底的切斷污染源。
堵漏作業注意事項:
(1) 首先從船方獲得油品火災爆炸危險性、毒害性等安全及應急措施信息,注意采取防爆措施,采用防爆堵漏用具;作業人員應穿上防護衣、防護鞋、戴上防護眼鏡和防護手套;
(2) 根據船體破損的情況(破口形狀、大小、液體壓力等),評估本公司堵漏用具的適用性及堵漏作業的可行性和安全性;
(3) 事故現場的風、浪、流情況,需符合安全作業條件;
(4) 進行堵漏作業時,必須有安全監護;
(5)一旦出現危險情景,立即停止堵漏作業。
當船舶發生溢油事故,將破損油艙中的油品轉移到其他油駁,在事故第一時間在源頭上控制溢油事故規模。需要注意的是,在決定采取卸載方案的同時對漏油艙進行必要地堵漏,以控制溢油規模的迅速擴大。應急卸載方案包括卸載泵的準備及裝運、現場使用及應急結束后的處理。
(1)單臺卸載泵輔助物資需求
l 柴油需要量:80升(-10#柴油)
l 液壓油用量:150升(美孚MP46或者同等級別)
l 防凍液用量:20升 (要求在-25°以下)
l 機油用量:5.5升(美孚 15W-40 或者同等級別以上)
在庫房處領用響應的吊索吊具,將叉車開進庫房做好準備,同時將運輸車輛??吭趲旆空T右側等待裝運。
(2)設備裝車前的檢查
l 添加適量的油品后,檢查油品的液位。
l 檢查各處緊固螺栓。
l 檢查空氣濾器、柴油濾器、機油濾器、液壓油濾器不能有松動。
l 檢查各油管、水管的緊固,不能有滲漏。
(3)裝車前的試運轉
l 把相關的設備(如動力站、泵、卷繞架),布放到寬敞的倉庫門前的場地。
l 按照操作手冊,將液壓管連接起來。包括動力站和泵用的連接管及泵排放管的連接。
l 將吊索吊具安裝到泵上端的吊裝環。
l 將泵沒入水中。
(4)運行動力站及泵
l 按照操作手冊要求啟動動力站。
l 在怠速上運行10分鐘左右。
l 重新檢查管路、緊固處、各個濾器狀況。
l 按照操作手冊要求緩慢運行泵。
l 觀察無異后慢慢加速運行泵到全速運行。
l 慢慢減速泵的運行,直到停止。再在怠速下運行幾分鐘。
l 停止動力站。
(5)裝車
按照布放安裝的反操作,收回動力站及泵,清點各附件,將設備通過吊具放到運輸車輛上,并在車輛上固定牢靠。
連接好卸載泵一端的液壓管,連接好排放管,通過吊具將卸載泵安放到位,連接液壓管另一端到動力站,啟動動力站,按照設備說明運轉卸載泵。
應急結束后,關閉動力站,吊起卸載泵,收起液壓管和排放管,安放到運輸車上,固定好,運回倉庫。清洗干凈泵內外的油污,用淡水再沖洗,在泵出口加入適量潤滑油保持泵螺桿潤滑不生銹,并封緊出口,防止異物進入卸載泵。清洗干凈液壓管、排放管和動力站,并做好防銹處理,防止海水腐蝕。將卸載泵、液壓管、排放管、動力站及其他附件備件統一放在一個集裝箱內,便于運輸和儲存。
海域的敏感資源,集中在岸線附近,包括旅游區、沙灘、沼澤地等,根據監視和溢油運移擴散預測,對將受到溢油威脅的岸線及敏感資源采取保護措施,以免溢油上岸后不僅會污染岸線及敏感資源,還要花費大量的人力和物力來清除岸線油污染。
當受溢油威脅的岸線范圍較大,則很難對受威脅的岸線全部保護,需要根據岸線的敏感指數(ESI)來考慮優先保護次序。表4.1.1為不同類型岸線的相對敏感性。
表4.1.1 不同類型岸線的相對敏感性
相對敏感性 | 岸線類型 | 說明 | |
等級 | 敏感指數 (ESI) | ||
低 | 1 | 暴露的巖石海岸和垂直堅硬的人工構筑物 | l 波浪反射作用有助于油離岸 l 不需要清除 |
2 | 暴露的巖石平臺 | l 波浪掠過,浸蝕 l 在幾周內油可自然地除去 | |
中 | 3 | 細沙灘 | l 低生物量受影響 l 油不滲入海灘 l 用機械方法清除有效 l 在1~2個月內油可自然地除去 |
4 | 中、粗粒沙灘 | l 低生物量受影響 l 油可能滲入海灘或迅速地被掩埋,不易清除 l 大多數油需經數個月后才自然地除去 | |
5A | 沙和礫石混合灘 | l 低生物量受影響 l 易移動的沉積物 l 大部分油不滲入沉積物 l 大約一年油可自然地除去 | |
5B | 人工充填海岸 | ||
6A | 礫石灘 | l 油迅速地滲入海灘、不易清除 l 清除應集中在高潮汐沖濺區 l 在掩蔽處油可能要存留數年 | |
6B | 防沖亂石砌岸線 | ||
7 | 暴露的潮間帶 | l 中等生物量受影響 l 沉積物較少移動 l 大部分油不滲入沉積物 l 油可能存留約一年 | |
8 | 掩蔽的巖石海岸和沿岸人工構筑物 | l 中等到高生物量受影響 l 該地區波浪作用較少 l 油可能損害中間潮汐地帶 l 油可能存留多年 l 必須除去聚集的重質油 l 需優先保護和清除 | |
高 | 9 | 掩蔽的潮間帶 | l 高生物量受影響 l 波浪作用極少 l 油可能存留多年 l 必須除去累積的重質油;不推薦清除 l 需優先保護 |
10 | 沼澤地 | l 肥沃的水棲息動植物環境 l 非常低的潮汐能量 l 高沉降速度將油帶入沉積物中 l 油可能存留多年 l 清除的損害可能要比讓油留下自然降解的損害大 l 用分散劑或清潔劑比用機械清除更有益 l 該地區應接受最優先保護 |
暴露程度高、生物潛在損害小、易清除的岸線敏感指數小,反之則大。此處敏感指數的劃分沒有考慮野生動物和人類對岸線的使用情況,因此在設定保護優先次序時考慮野生動物和人類對岸線的使用情況。
注意:
l 沙灘為中敏感性岸線,在夏天旅游季節則為高敏感性,最優先保護;
l 在ESI為1的低敏感性岸線,在海鳥孵卵季節就為高敏感性,優先保護。
相對敏感性劃分目的:
(1)對于敏感性高需要優先保護的岸線,預先采取保護措施以盡量減輕溢油對它的污染。
(2)當人力物力不足時,對較長岸線的清除工作,按岸線的相對敏感性排列一下清除作業的先后次序,對敏感性高的岸線優先清除。
為保護岸線在溢油事故發生后立即進行海上清除作業以防止溢油擴散污染岸線,根據溢油運移動向對可能會受到溢油威脅的岸線和敏感區采取保護措施。岸線圍護方案如下:
(1)隔離圍欄
隔離圍欄見圖4.1.2,圍油欄橫跨或圍繞敏感區并用錨將圍油欄一端固定,另一端固定在布放船上進行拖拽,根據溢油漂移的方向和區域大小來決定船的航向和航速,逼近的油被圍油欄轉移并聚集后用撇油器或吸油材料等將油回收。這種方法主要用來保護水流小于1節、破碎浪小于1.5英尺(0.5 m)的小海灣、港灣入口、河流或支流出入口。
圖4.1.2 隔離圍欄
(2)轉移圍欄
轉移圍欄見圖4.1.3,圍油欄的鋪設與逼近的油膜成一定的角度。油被圍油欄從高敏感區轉移至低敏感區,并將油聚集后用撇油器回收。這種方法主要用來保護連續岸線的特定地點,破碎浪小于1.5英尺(0.5 m)。也可用來保護流速大于1節的小海灣、港灣入口、河流或支流的出入口。
圖4.1.3 轉移圍欄
(3)攔截圍欄
攔截圍欄(岸線柵欄)是專門保護岸線的圍油欄,以保護潮汐區泥砂洼地的岸線,見圖4.1.4。岸線柵欄通常由三個軟管結合在一起組成,敷設時下部兩個軟管滿水,上部第三根軟管則充滿空氣以提供足夠的浮力。岸線柵欄隨潮汐漲落浮在水中或緊密地擱置在岸灘上,不適用于巖石岸線。
圖4.1.4 攔截圍欄
(4)吸附圍欄
吸附圍欄是柵欄形吸油材料沿著岸線或敏感區圍欄,以吸附逼近岸線或敏感區的油膜。用于水流速度低的地方收集薄層油。一旦吸油材料浸透了油就需要更換并回收處理。也可采用木頭、竹子、漁網、稻草、麥秸、椰子殼等材料做成的簡易圍油欄保護沼澤地和養殖區。見圖4.1.5。
圖4.1.5 吸附圍欄
(5)灘肩圍欄
灘肩圍欄見圖4.1.6。在砂質或礫石海灘,沿上潮間區構筑海溝或灘肩以防止沉積或附著在海灘上的油在漲潮時被沖至后海岸。灘肩的構筑可用推土機或壓路機。
圖4.1.6 灘肩圍欄
對于生態敏感區,污染清除分為優先采用的、可采用的、不可行的和避免采用的幾種方案(見表4.2),分別說明如下:
l 優先采用的——引起最小的生態影響
l 可采用的——可以采用,但能引起某些生態影響
l 不可行的——可能會引起嚴重有害的生態影響
l 避免采用的——生態上不能接受的,通常會引起嚴重有害的生態影響
表4.2 生態敏感區的污染清除技術方案
敏感資源 | 清除技術 | |||
優先采用的 | 可采用的 | 不建議采用的 | 避免采用的 | |
巖石潮間帶 | 自然恢復 | 圍油欄、撇油器 低壓沖洗 吸油材料 人工割除 分散劑 | 高壓沖洗 真空/泵吸 | 焚燒 沉降劑 |
軟底潮間帶 | 自然恢復 | 人工清除 | 清除底質 真空/泵吸 | 沉降劑 |
潮間帶海草床 | 自然恢復 | 低壓沖洗 生物挽救 分散劑 | 人工清除 吸油材料 | 沉降劑 清除底質 高壓沖洗 真空/泵吸 人工割除 |
鹽堿沼澤地 | 圍油欄、撇油器 低壓沖水 加強排水 自然恢復 | 分散劑 吸油材料 生物挽救 | 人工割除 | 焚燒 高壓沖洗 人工清除 沉降劑 清除底質 |
在JT/T465-2001《圍油欄》中,將使用圍油欄的水域劃分為平靜水域、平靜急流水域、遮蔽水域和開闊水域四種類型。平靜水域是指波高在0~0.3m,水流速度在0.4m/s以下的水域。平靜急流水域是指波高在0~0.3m,水流速度在0.4m/s或以上的水域。遮蔽水域是指波高在0~1m的水域。開闊水域是指波高在0~2m或2m以上的水域。由于水域環境不同,對圍油欄的性能要求也不同,任何一種圍油欄都不可能適用各種水域環境。
不同水域環境對圍油欄的性能要求見表5.1.1。
表5.1.1 不同水域對圍油欄的性能要求
小于0.3m波高的平靜水面湖泊港灣 | 有潮流的 河流水面 | 波高小于1.5m的 遮蔽水域近岸水域 | 波高大于1.0m的 開闊水域 | |
干舷 | 0.2~0.5 m | 0.3~0.5 m | 0.4~0.6 m | 0.5~1.O m |
吃水 | 0.2~0.5 m | 0.3~0.7 m | 0.4~0.8 m | 0.6~1.5 m |
浮力重量比 | 3:1~10:1 | 3:1~10:1 | 5:1~12:1 | 8:1~15:1 |
總張力強度 | 不小于10 kn | 不小30 kn | 不小于50 kn | 不小于150 kn |
圍油欄的選用,考慮水域環境對圍油欄的性能要求和圍油欄的基本性能參數,然后考慮現場環境和圍油欄的操作性能。
(1)水域環境有下列幾種情況:
● 浪高為0.3m的平靜水面(湖泊、港口等)
● 有水流的平靜水面(江、河等)
● 波浪高于1.0m的遮蔽水域
● 波浪高于1.0m的開闊水域
(2)圍油欄的性能參數包括:
● 干舷
● 吃水
● 浮重比
● 總拉力強度
(3)圍油欄的操作性能包括:
● 圍油欄的耐用性
● 易布放
● 具有良好的隨波性
● 布放速度快
● 較好的岸線密封性
● 容易維護保養
● 便于儲存以及適用性
(以上設備技術參數會在附件中給出)
在考慮上述因素的同時,根據布放的目的選用圍油欄。表5.1.2為《北方海區溢油應急計劃》中的圍油欄選用指南。
表5.1.2 圍油欄選用指南
符號說明: 1、好;2、中等;3、差 | 圍油欄類型 | |||||
固體 浮子型 | 充氣型 | 可伸縮 自充氣型 | 外部張力 構件型 | 柵欄型 | ||
環境 狀況 | 近海 Hs>3ft V<lkn | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 |
港口 Hs>3ft V<lkn | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
平靜水 Hs>3ft V<0.5kn | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | |
高流速 V>lkn | 2 | 2 | 3 | 1 | 3 | |
淺水水深 <1m | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | |
性能 特征 | 在有粗糙物體情況下使用 | 1 | 2 | 3 | 3 | 22 |
富余浮力 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | |
隨波性 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | |
強度 | 2 | l | 3 | 1 | 1 | |
操作 特性 | 易搬運 | 2 | 2 | 1 | 3 | 2 |
易清洗 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | |
可壓縮性 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 |
(1)開闊水域圍油欄的選用
在開闊水域選擇圍油欄,主要考慮下列因素:
● 圍油欄的強度:所選擇圍油欄強度應能夠承受波浪和潮流產生的作用力;
● 容易布放:所選擇的圍油欄能夠非常方便地從船舶上布放到水面,并形成理想的形狀;
● 存儲空間:在發生溢油時,使用船舶將圍油欄運到溢油現場進行布放,考慮船舶甲板是否具有足夠的空間。
● 浮重比:經驗表明,浮重比應在8:1以上。
● 干舷和吃水:干舷和吃水的尺寸由使用水域的波高和潮流情況而定。
根據上述因素,充氣式簾式圍油欄是理想的選擇。
(2)近岸水域圍油欄的選用
在近岸水域布放圍油欄的目的是為了導流溢油,需要廣泛地或永久的布放。選用時考慮下列因素:
● 圍油欄抗扎能力:使用固體浮子式圍油欄或對刺不敏感的充氣式圍油欄。
● 近岸水域的流與潮汐:在潮流微弱的區域,使用標準的中心式柵欄式圍油欄。
● 在急流水域選用帶有加強帶的柵欄式圍油欄。
● 潮汐:兩側帶有加強帶的柵欄式圍油欄和以配重鏈作加強帶的簾式圍油欄。
(3)碼頭水域圍油欄的選用
用于保護碼頭水域的圍油欄,要容易快速布放。自充氣式圍油欄或固體泡沫柵欄式圍油欄適用于這一用途。如果碼頭水域流急,選擇柵欄式圍油欄或固體浮子圍油欄。如果在波浪大的泊位布放固定式或半固定式圍油欄,選擇強度大和浮重比高的圍油欄。橡膠圍油欄或固體泡沫柵欄式圍油欄適用于這種情況,這兩種圍油欄對尖銳物體還不敏感。
圍油欄對溢油的圍控、導流和防范作用,通過適當的布放形式來實現。按照不同的水域類型,圍油欄的布放形式分為三種情況,即開闊水域的布放形式和近岸、河流的布放形式。
(1)開闊水域圍油欄的布放形式
在開闊水域布放圍油欄,其形式取決于布放圍油欄的目的和參與布放圍油欄的船舶數量。典型的圍控布放形式有單船布放(單側拖帶和雙側拖帶)、兩船布放和三船布放。
1)單船布放形式
單船布放形式通常只派出一艘清污應急主船就足夠,因為我們的主船都配有雙側掛收油機,可以根據溢油面積的大小選擇是單側拖帶還是雙側拖帶,并且我們的清污應急船舶都配有較長的挺桿,船舶甲板面積也比較大可以布放圍油欄同時進行溢油回收。挺桿長度根據船舶的大小選擇,可為5-15 m。單船拖帶有單側拖帶(從船舶一側伸出挺桿),也有雙側拖帶(從船舶兩側伸出挺桿)。單船拖帶圍油欄的形狀通常是V形的,見圖5.1.4。但采用這種形式布放大型圍油欄就會受到限制。
圖5.1.4 單船單側拖帶圍油欄
V形單側拖帶是將圍油欄分別與船舶和伸臂的頂端連接,V形一側圍油欄長度通常從10 m到50 m不等,我們布放圍油欄的長度主要取決于船舶和溢油面積的大小。這種布放形式,收油機放在V形底部,使V形的底部靠近船舶。如果回收的溢油呈固體狀,應采用收油網。
雙側布放圍油欄形成兩個回收區域,并且在船舶兩側形成的力相同,船舶容易操縱。如果可拖帶區域狹窄,就不能進行雙側拖帶。
我們的清污應急船舶擁有足夠寬闊的甲板空間,并且公司的清污設備配置齊全,這就保證了我們成功地進行雙側拖帶作業。
選擇拖帶船舶時,也要根據要回收溢油區域的大小來選擇所要進行拖帶的船舶的大小,當溢油面積較小時,公司就只需要指派一些輔助船舶類似冀黃港漁1389、冀黃港漁1390等船舶就足以完成任務。
2)兩船布放式
兩船布放圍油欄通常以J形布放,也稱作J形拖帶,見圖5.1.5。
圖5.1.5 兩船J形布放圍油欄
J形布放形式需要兩艘船,一艘作為主拖船(主拖船通常使用清污應急船),用于存放圍油欄和回收設備;一艘作為拖船(通常使用輔助船舶如冀黃港漁1117等),拖帶圍油欄:圍油欄的長度需要200-400 m。從主拖船至J形底部之間圍油欄的長度為20-40 m,收油機放置在J形底部。圍油欄緊靠在主拖船的一側(10-20 m),便于操作收油機。
為了獲得并保持理想的圍油欄底部形狀,采用繩子連接在圍油欄和船舶之間,并通過繩子調整圍油欄的形狀。
兩船布放形式用于溢油導向作用時,圍油欄的長度一般為100-400 m。如果圍油欄過長,輔助船舶難以保持理想的位置,作業效能就會下降。
3)三船布放形式
使用三艘船舶進行布放,圍控形狀通常為U形(見圖5.1.6)或開口U形圍控(見圖5.1.7)。
圖5.1.6 三船U型布放圍油欄
圖5.1.7 三船開口U形布放圍油欄
U-形圍控是用兩艘船舶并行拖帶圍油欄而成,圍油欄的長度一般需要600 m。與J形拖帶相比,兩艘船舶并行容易保持正確的位置。第三艘船舶置于U形的底部外側,操作收油機。由于需要儲存大量的回收油,因此,該船有較大的艙容,避免經常更換回收船舶。
開口的U形圍控是由U形圍控進一步發展而成的,兩段圍油欄在開口處分別向兩側伸展3-10 m,形成一個漏斗,利用繩索調整U-形底部,使其開口寬度為5-10 m,以減少湍流對浮油的影響。該形式能夠控制溢油的流動,使回收工作更加容易,然后利用單側圍掃或雙側圍掃進行回收。
(2)近岸圍油欄的布放形式
近岸水域圍油欄的布放形式取決于布放目的。如果用于圍控,采用岸灘圍油欄與其他圍油欄連接的形式;如果用于導流,采用多層圍油欄重疊布放形式。
近岸圍油欄布放方式與開闊水域有所不同,欲使圍油欄的各布放方式起到應有作用,考慮下面幾種因素:
1)所保護的水域環境情況,特別是布放水域的流向和流速,以便決定正確的布放角度。經驗證明,在相對圍油欄垂直方向的流速超過0.7 km/時,溢油將從圍油欄下面逃逸,圍控圍油欄達不到圍控溢油的目的。因此,在急流的沿海水域,布放圍油欄與流向要有一定角度,以減小溢油相對圍油欄的運動速度。流速越大,圍油欄相對流速的夾角應越小。
2)考慮當地水域的潮差和水深。在近岸、淺水區布放圍油欄考慮當地水域的潮差和水深是否滿足圍油欄的吃水要求,水深至少應是圍油欄吃水的3倍深度。為防止溢油對河岸和潮間帶的污染,考慮使用岸灘式圍油欄。
根據圍油欄的種類和使用區域,本公司布放圍油欄的方法主要有從船舶上布放和從岸上布放兩種。
(1)從船舶上布放
從船舶上布放,圍油欄存放并固定在船舶甲板上。使用船舶布放圍油遵循下列幾個步驟:
1)拖帶船舶的選擇。布放圍油欄時,正確選擇拖帶船舶,是實現有效圍控的關鍵。拖帶船的選擇,按每200(牛頓)拖帶力相當于船內發動機1個標注額定馬力來計算。例如單船拖帶具有20000(牛頓)阻力的圍油欄,選用一艘具有100馬力以上的拖帶船。如采用雙船進行U形拖帶具有40000(牛頓)阻力的圍油欄,選用兩艘都具有1000馬力以上的拖帶船。
2)布放方案的確定。主拖船負責圍油欄的具體布放和操作,其它輔助船服從主拖船的統一指揮。主、輔助拖船上的作業人員都是經過應急培訓的人員,均具有布放圍油欄的實踐經驗和操作能力,并保持通訊暢通。
3)布放前的準備。將圍油欄等相關設備系固在船舶的甲板上。如果布放船甲板上沒有圍油欄加固點。設置加固設備,以防圍油欄操作過程中被意外拖進水中。
使用柵欄式圍油欄和固體浮子式圍油欄,圍油欄儲存裝置放在船舶尾部。
使用充氣式圍油欄,其儲存裝置和船尾之間需要較大的甲板空間,便于布放操作。所需甲板空間取決于圍油欄單個氣室的長度,通常為5-6 m。
最后將拖帶設備與圍油欄本體系牢。布放帶有配重鏈的圍油欄時,將拖帶設備與配重鏈連接,在布放前檢查這種連接。
4)布放。在開始布放圍油欄過程中,布放船慢速航行。待圍油欄放出10至20 m后,稍微加大船速,通過水對圍油欄的阻力作用將剩余的圍油欄拖出。在不圍油的情況下,圍油欄的直線拖帶速度,為5 kn左右,破斷拉力強的圍油欄直線拖帶速度達7-8 kn,不超過10 kn,曲線拖帶速度為3-4 kn,U形拖帶速度小于2 kn。拖帶時,防止將圍油欄和拖帶設備纏入螺旋槳內。
這種布放方法不需要輔助船。使用輔助船舶可以使布放操作更加容易和安全。使用輔助船舶時,兩船保持通訊聯系,以避免發生事故。
如果布放柵欄式圍油欄和固體浮子式圍油欄,不需要做任何其它操作,立即布放。自充氣式圍油欄直接布放。
如果在甲板上儲有多個圍油欄,可放在船舶的一側,以便于圍油欄間的相互連接。布放時先從船舶尾部的圍油欄開始,然后布放緊連在一起的圍油欄。
如果布放充氣式圍油欄,使用充氣機充氣,絞車慢速轉動。當圍油欄布放到最后幾節時,謹慎操作,避免圍油欄船上的一端落入水中。
圍油欄的拖繩事先與船舶甲板連接牢固。當布放圍油欄最后一節時,先布放自由漂浮的拖繩,然后將圍油欄的拖繩系固在纜樁上或類似物體上,并系牢在輔助拖船上。這時布放成型的圍油欄可開始圍控作業。
(2)從岸上布放
從岸上布放圍油欄與從船舶上布放圍油欄相比更為復雜。事先選擇好布放圍油欄的地點。利用船舶將圍油欄逆流從岸上拖入水中,并圍控成需要的形狀。
布放圍油欄的程序與從船舶布放圍油欄的程序相同,不同的是需要一艘輔助船舶。岸線上有一人進行指揮并與船舶保持聯系。
當圍油欄的一端固定在岸上時,輔助船舶拖帶圍油欄并保持圍油欄處于正確的位置。在流速非常急(3-6 kn)的近岸區域,布放200 m的圍油欄需要動力大的船舶來保持圍油欄的正確位置。
在具有潮汐變化大的碼頭區域,考慮潮差。
在圍油欄的各種布放形式中,由于風、流等諸多因素的影響,圍油欄很難保持預定的形狀,實現圍控溢油的作用。如用船舶保持圍油欄的布放形狀費用很高,使用錨比較經濟。因此,在圍控比較固定的溢油源情況下,用錨來保持圍油欄的圍控形狀。
用錨時,掌握海底結構(沙、石或巖石)、流向、流速和水深等有關情況,以保證錨的效用和安全。錨的使用有兩種情況:
(1)如果圍油欄布放水域的流向為單向,錨放在圍油欄面向流向的一側;
(2)如果流向變化,如潮間帶,圍油欄兩側都要設錨。錨接于掛錨座或可供連接錨的圍油欄接頭。
錨的使用數量和大小取決于作用在圍油欄上的力(風、流、波浪)、流向、圍油欄的長度、船舶大小等因素。浮子圍油欄(高度為1.2 m左右)40-80 m拋一個或兩個錨。充氣式圍油欄(高度為2 m)100 m拋2-4個錨。
按照JT/T465-2001《圍油欄》對圍油欄用錨的要求,使用人工投放和回收錨,單錨重量不超過150 kg??梢允谴笞チ﹀^、漁具錨或燕尾錨、海軍錨、丹福斯錨、四爪錨、單臂錨。盡量使用20-100 kg的有提升裝置的錨。
錨的抓力主要取決于錨桿與海底的角度,最適宜的角度為0度,如果錨桿被提起超過10%,錨的抓力明顯減少。用錨鏈與錨桿連接可以減少錨桿的移動,同樣,使用系錨球可以防止錨桿被提起,系錨球能夠在圍油欄與錨繩之間形成一定角度,這個角度能夠減少圍油欄系統移動對錨系統造成的影響,如圖5.1.8所示。
圖5.1.8 圍油欄用錨的布放形式
為防止因波浪作用將錨提起,連接錨和系錨球的繩子長度至少是水深的3倍,不同海況下的錨繩長度:
● 一般海況,錨繩長度是水深的5倍;
● 平靜水域,錨繩長度是水深的3倍;
● 惡劣海況下,錨繩長度是水深的7倍。
系錨球的大小由錨的重量決定,系錨球的體積為60至250 L。從安全角度考慮,為防止回收錨時間過長而影響圍油欄的快速移動,在系錨球與圍油欄之間使用快速釋放裝置,如卸扣。
在錨的使用過程中,有可能出現錨繩斷開或被卡住的情況。為了便于回收錨,用拋錨浮子標示錨的位置;當錨被卡住時,借助拋錨浮子通過提錨繩從相反方向回收錨。錨與拋錨浮子之間的繩子長度至少是水深的2倍。
選用回收設備要考慮水域環境,再考慮溢油種類。水域分為開闊水域、淺水水域和沼澤水域三類。
(1)開闊水域溢油回收設備的選用
用于開闊水域的溢油回收設備具有較好的隨波性,便于在船舶等工作平臺上操作,以調整溢油回收設備的位置。適用于該水域的溢油回收設備類型有:
● 動態斜面式收油機
● 堰式收油機
● 刷式收油機
● 帶式收油機
● 立式繩式收油機
● 收油網
在開闊水域使用回收速率為50到400 m3/h的大型堰式收油機時,考慮儲油裝置的容量能夠滿足堰式收油機工作2-3小時的回收容量。如果由于儲存容積的限制,會影響其回收效率。
(2)淺水區域溢油回收設備的選用
淺水區域是指近岸、港口、湖泊或河流等水域。用于淺水區域的溢油回收設備結構簡單、操作便利,大型的回收設備是不適用的。選用原則:收油機的尺寸小、吃水淺,結構簡單、操作方便,對淺水中的沉積物如沙子、泥沙、淤泥、石頭不敏感,適應一定的水流速等布放容易。但是,相對開闊水域的溢油回收設備,回收效率較低。適用于該類水域的溢油回收設備類型有:
● 動態斜面式收油機
● 堰式收油機
● 真空式收油機
● 繩式收油機
● 盤式收油機
● 收油網
簡單的堰式收油機和真空式收油機能夠成功地在無流或流速很小的平靜水域使用,它們體積小,容易操作,并能人工布放,利用繩子或液壓管子移動收油機到油膜厚的地方。
使用具有鋼牙齒的帶式收油機或爪回收帶有垃圾的污油。
(3)岸上溢油回收設備的選用
處理岸灘上的溢油,利用岸灘的高度差(斜面),在斜坡的底部挖坑,將溢油導入坑中,用真空式收油機回收溢油,必要時可采用挖掘機或鏟斗挖去上層土或沙。為了避免溢油進一步擴散,鋪設吸油式圍油欄圍控溢油,如果溢油是新鮮的,使用真空式收油機回收,如果溢油不是新鮮的(固化),要考慮使用高壓清潔裝置。
處理沼澤、濕地或瀉湖等淺水區域的溢油,采用吸油式圍油欄將溢油引導流向收油機,利用繩式收油機或盤式收油機回收溢油。選擇溢油回收設備考慮垃圾影響,如果水中有許多垃圾,不能集中溢油,優先使用繩式收油機,其覆蓋面積比盤式收油機覆蓋面積大。還考慮設備對環境的影響,重的設備會破壞某些敏感區域,如沼澤或淺水區域,避免使用機械式收油機。
在溢油應急行動中,不論溢油種類和發生地點,溢油吸附材料都常用。
根據收油機的性能,參考有關實驗數據歸納了各種收油機適用的水域、油類以及特點,見表5-3與5-4。
表5-3 收油機適用區域、油類情況表
堰式 | 盤式 | 刷式 | 帶式 | 真空式 | 繩式 | 動態 斜面式 | 機械式 | 收油網 | |
開闊水域 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
淺水水域 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
岸灘水域 | √ | √ | |||||||
高粘度油 | √ | √ | √ | √ | √ | ||||
低粘度油 | √ | √ | √ | √ | √ | ||||
中粘度油 | √ | √ | √ | √ |
(注:表中“√”為適合。)
表5-4 收油機特點一覽表
堰式 | 盤式 | 刷式 | 帶式 | 真空式 | 繩式 | 動態 斜面式 | 機械式 | 收油網 | |
回收效率 | 低 | 高 | 高 | 高 | 中 | 高 | 高 | 低 | 高 |
行進速度 | 0 | 0 | 0 | 1節 | 0 | 0 | 0-5節 | 0 | 1節 |
油敏感度 | 中 | 中 | 高 | 高 | 高 | 中 | 低 | 高 | 高 |
垃圾 敏感度 | 高 | 中 | 中 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 |
油層 敏感度 | 高 | 高 | 高 | 中 | 高 | 中 | 低 | 高 | 高 |
適波性 | 低 | 中 | 中 | 高 | 低 | 高 | 高 | 中 | 低 |
操作 簡易度 | 低 | 中 | 中 | 高 | 高 | 高 | 高 | 中 | 低 |
維護簡易 | 高 | 中 | 中 | 高 | 高 | 中 | 高 | 高 | 中 |
布放 簡單程度 | 低 | 中 | 低 | 高 | 高 | 中 | 中 | 中 | 中 |
耐用性 | 高 | 中 | 低 | 高 | 高 | 低 | 高 | 高 | 低 |
儲存 簡易程度 | 低 | 高 | 中 | 低 | 高 | 中 | 中 | 低 | 低 |
(1)有圍油欄配合的機械清除海上溢油
機械清除海上溢油采用由圍油欄和收油機等組合的收油系統,也可用吸油材料和溢油回收船。我公司關于圍油欄和收油機組合的掃油系統的技術方案,將作業時所用船數分為單船、二船和三船掃油作業方案。
l 單船收油系統
這種系統在單船的一側用剛性支架和繩索固定圍油欄,并在圍油欄靠船一端放置一臺與船上動力源相連的收油機,聚集在靠船一端圍油欄內的油通過收油機被泵入船上儲油艙。如圖5-6。
圖5-6 單船收油系統
l 二船收油系統
這種系統由二艘船和一個專用圍油欄和收油機組成。圍油欄由二艘船拖曳成"J”形,油被置于圍油欄頂端的收油機回收,并泵入靠近收油機一邊的船上的儲油艙中,見圖5-7。
圖5-7 二船拖曳圍油欄布設為"J”形,其中一船布放收油機
另一種二船收油系統為單船收油系統再另加一小船,小船與單船收油系統通過一截較短的圍油欄相連并拉緊,二船按下圖5-8排列,以增加圍油率。
圖5-8 單船收油系統另加一船拖曳圍油欄,以增加圍油率
l 三船收油系統
此系統由三艘船、圍油欄和收油機組成,按下列三種方式布設:
①二艘船將圍油欄拖曳成"V"形,油被置于"V"形圍油欄頂端的收油機回收,并被泵入第三艘船上儲油艙中。見圖5-9。
圖5-9 二船拖曳圍油欄成"V"形,收油機設置在"V" 形頂端,油被轉移到第三艘船上
②二艘船將圍油欄拖曳成"U"形,油被聚集在圍油欄頂端,通過收油機軟管和泵,泵至第三艘船上儲油艙或油囊中。見圖5-10。
圖5-10 二船拖曳圍油欄成"U"形
③二艘船以1-2節航速將圍油欄拖曳成“U”形,油被聚集在圍油欄頂端,允許油在圍油欄"U"形頂端逃逸。逃逸的油用單船掃油系統回收。見圖5-11。在這種情況下,使用 DIP式收油機,在圍油欄失效情況下工作。
圖5-11 二船拖曳圍油欄成"U"形,逃逸的油用單船收油系統回收
(2)收油系統作業時考慮的事項
u 波高、風浪以及流速會限制收油系統的性能,一些收油機有可能失效,這時我公司會使用抗風浪、抗水流性能良好的DIP式收油機。
u 在多船作業時需要在1-2節航速下聯合操作,幾艘船和圍油欄拖曳的協調非常困難的,船員和操作人員經過培訓,具有較高的航海技術。
u 為了以最快的速度與油膜會合,二艘船拖曳圍油欄的長度為400 m至600 m。拖曳時防止在高速拖曳時,圍油欄被扭成螺旋狀。為避免被拖曳的圍油欄突然受力,圍油欄與拖曳船之間的繩索會有足夠的長度,60 m或更長些適合于拖曳400 m圍油欄。在低速拖曳時,圍油欄的拖曳點根據風向和拖曳方向來改變。
u 當拖曳"U"形圍油欄時,圍油欄的節數取為奇數,避免圍油欄每節之間的連接處處于"U"形的頂端,使油從圍油欄的連接處逃逸。布欄成形后,以低速(小于0.5 m/s)在海上拖曳,油膜緩慢地聚集在拖曳的圍油欄中,聚集的油可用收油機回收。
u 圍油欄的圍攔效果可以通過眼睛觀察"U"形或"V"形頂端來判斷。如果觀察到有油滴在圍油欄后部上升,說明有油從圍油欄下部逸出。若在圍油欄后部出現漩渦則說明圍油欄拖曳太快。但是即使圍油欄發揮的性能很好,其后也會出現帶光澤的油膜。
u 在實際作業時,從拖帶船的船艙中是看不到油膜的,也看不到圍油欄的頂端。因此我公司會用電臺對進行通訊的船舶來指揮拖帶船的行動,從而有效地圍欄和聚集漂浮的油膜。
u 配備輔助船舶和油囊以備回收的油水混合物超過回收作業船儲油艙的容量,需另外配備船舶或油囊和轉移回收作業船艙中的油水混合物,并輸送至近岸設施。選擇回收效率最高的DIP收油機,節省溢油現場寶貴的儲油空間。
按照GBl8188.1-2000《溢油分散劑 技術條件》,分散劑分為常規型(也稱普通型)和濃縮型。分散劑的分類是依據其所含表面活性劑和溶劑的比例而定的。
u 常規型分散劑:由脂肪烴溶劑與表面活性劑混合物組成表面活性劑的含量不超過30%,常規型分散劑不可經水稀釋后使用。
u 濃縮型分散劑:通常含有氧化脂肪烴溶劑表面活性劑含量一般為50%~75%。濃縮型分散劑分為可經水稀釋或不可水稀釋兩種。
(1)影響分散效能的因素
u 油的粘度和傾點
分散劑不適用高粘性的油。油的粘度越低,分散效能越高,如果油的粘度很大,分散劑就會失效。一般情況下,油的動力粘度低于2000厘泊時,分散劑的分散效能較高。一旦油的粘度超過了2000厘泊,分散劑的分散效能降低。當油的粘度達到5000~10000厘泊時,分散劑基本失去作用。
油的傾點也影響分散劑的分散效能。當油的傾點大于或接近于環境溫度時,分散劑的分散效能較低。一般情況下,油的傾點低于環境溫度5℃左右,可以使用分散劑。
u 油的風化程度
溢油經過一定時間后,會蒸發、乳化,致使粘度增大,形成“油包水”型乳化物,使分散劑對其失去了分散作用。即使是粘度和傾點較低的油,在溢出兩天之后使用分散劑,分散效能也會下降,甚至難以分散。
u 鹽度及溫度
大多數分散劑在海水中的分散效能比在淡水中好,并且水溫越高,分散作用越好,原因是溫度升高,則油的粘度降低。
u 分散劑本身的特性
由于分散劑的組成不完全相同,所用的溶劑也不同,因此對溢油的分散能力也不同。如常規型分散劑適用于高粘度油,而濃縮型分散劑適用于低粘度油,這是因為常規型分散劑的溶劑是烴類化合物,對油有著較好的溶解性,使分散劑容易滲入油層中;而濃縮型分散劑的溶劑是酒精或乙二醇,這種溶劑對油的溶解性比烴類溶劑要差。因此,濃縮型分散劑更適用于低粘度油。
u 混合攪拌
通過攪拌使分散劑與油充分混合,以利于分散劑的溶劑進入油層中。當海況較差時,會增強分散劑的分散效果。如果在平靜海面噴灑分散劑,要人為地加以攪拌。
(2)分散劑的使用比率
分散劑/油的使用比率在1/100~1/10之間,視油的類型、油膜厚度而定。相同規模的溢油,比重大、粘度高、傾點高、油層厚,分散劑的使用比率大;同一規模、同一類型的溢油,油膜越厚,分散劑中的表面活性劑越不容易進入油層,分散劑的使用比率越大。因此,對厚油層進行回收之后,對海面的漂浮油膜使用分散劑進行處理,這樣,表面活性劑容易進入油層,使分散劑保持正常的使用比率。
常規型分散劑溶解溢油能力強,處理高粘度油及風化油的效果好,使用時直接噴灑,噴灑后要攪拌。該類分散劑使用前不能用水稀釋,使用比率(分散劑/油)在1:1至1:3之間為宜。
濃縮型分散劑分散溢油效率高,處理高粘度油效果差,使用時可直接噴灑,也可以與海水混合噴灑,但前者效果更好。該類分散劑噴灑后不需攪拌。使用比率(分散劑/油)在1:10至1:30為宜。
使用分散劑處理海面溢油只是改變油在海水中的存在形態,不改變溢油的化學性質,并且使用不當還會造成水體的二次污染,溢油分散劑的使用,要符合法律法規和使用準則的要求。
(1)《中華人民共和國海洋環境保護法》第七十條(三)規定:船舶、碼頭、設施使用化學分散劑應事先按照有關規定報經有關部門批準或者核準。
(2)《中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例》第十一條規定:船舶在發生油污事故或違章排油后,不得擅自使用化學消油劑。如必需使用時,要事先用電話或書面向港務監督申請,說明消油劑的牌號、計劃用量和使用地點,經批準后,再使用。
(3)GB18188.2-2000《溢油分散劑 使用準則》規定了溢油分散劑的使用原則和限制使用原則。
在下述情況下使用溢油分散劑處理水面漂浮油或事故溢油:
l 水面漂浮油或事故溢油可能向海岸、水產養殖地以及其他對溢油敏感的水域移動,威脅著商業、環境或舒適性的利益,并且在到達上述敏感區域之前既不能通過自然蒸發或者風、浪、流的作用而自行消散,也不能用物理方法圍堵或回收處理;
l 有些溢油用物理的機械方法難于處理,此時采用溢油分散劑促使其向水體分散,盡量減少溢油對水面的危害;
l 溢油發生在水深大于20m的非港區水域,為了可以先使用,然后向主管部門報告;
l 水面漂浮油或事故溢油的類型及水溫適合于化學分散(水溫要高于擬處理油的傾點5℃以上),氣象、海況等環境條件宜于分散油擴散;
l 在已經發生或可能發生油火災、爆炸等危及人命或設施安全的不可抗拒的情況下。
下述情況不宜使用溢油分散劑但發生或可能發生危及人命或設施安全的不可抗拒的情況除外。
l 溢油為汽油、煤油等易揮發的輕質油,或呈現彩虹特征的薄油膜;
l 溢油為高蠟含量、高傾點的難于化學分散的油;
l 溢油在環境水溫下不呈流態或經過幾天風蝕后形成具有清晰邊緣的油包水乳化物的厚碎片;
l 溢油發生在封閉的淺水區或平靜的水域;
l 溢油發生在淡水水源或對水產資源有重大影響的區域。
使用分散劑處理海面溢油具有許多優點,在分散劑使用過程中,注意允許使用分散劑的區域、使用量以及其它應考慮問題和使用比率。
(1)不同水域對分散劑的使用
不同水域對分散劑的使用要求也不同,根據水域的水深、水體交換能力以及海洋生物等情況將使用分散劑的水域分成三種情況,見表5-5。
表5-5 使用或不使用分散劑的建議
水域或敏感區 | 建議 |
開闊的海洋,水深在20 m以上 | A.可以使用分散劑,并且可能是較好的方法 |
封閉的海灣和海港;與不穩定的潮間帶的相臨水域;與海濱相臨的水域;近岸沙灘、卵石、沙礫區 | B.使用分散劑是減輕溢油的一種可行的方法,但有水體交換能力和水深的限制:還可以優先采用其它方法,有時可以幾種方法同時使用。 |
沼澤地 鳥和海洋哺乳動物的棲息地 鹽灘 海草床 潮間帶海草床 掩蔽的巖石性潮間帶 掩蔽的卵石海灘 卵石 流砂 | C.原則上不宜使用或避免使用分散劑。 但在某些情況下允許使用,如在那里使用分散劑可被潮和流充分地沖洗,為了避免油對環境的長期影響,使用分散劑可能被批準。 D.如果溢油的威脅對一處或幾處敏感區有長期的影響時,可以考慮使用分散劑。 |
a)允許使用分散劑。當被分散的油能均勻地混合進入水體,并能發生大范圍的混合稀釋,使得分散油的濃度很低,對該水域的任何生物都不會造成影響,這種水域對分散劑的使用可不作任何限制,使用量根據油量確定。如水深在20 m以上的開闊海洋屬于這一類。
b)允許使用分散劑,但使用時間受限或使用量受限。像封閉的海灣和港灣,如這類水域具有較強的水體交換能力,一天內可以交換90%以上,就允許使用。在使用時還要考慮季節、水深和潮汐特點,如在敏感生物產卵季節就要限制使用或限量使用。
c)通常情況下不允許使用分散劑,如敏感岸線不宜使用分散劑。但當油的影響周期很長的話,也可以考慮使用。
(2)分散劑的用量
對水深不到20 m的水域,在海洋生態可接受的情況下,分散劑的允許用量應根據水深來確定。允許用量要以水域的各個水層(從表層到底層)均勻混合的油分散劑的混合濃度不超過10ppm的計算。建議的使用量見表5-6。
表5-6 分散劑在不同水深水域的使用量
水域的水深(m) | <1 | 1~2 | 2~5 | 5~10 | 10~20 | >20 |
分散劑使用量(升/畝) | <3.785 | 3.785 | 7.57 | 18.925 | 37.8 | 允許使用分散劑, 用量按水面油量定 |
根據表3-5提出的要求,按照水域的實際情況決定能否使用;若允許使用,再參考表3-6所提出的建議,根據實際水深和海洋生物的情況確定用量。
分散劑可通過船舶噴灑和人工噴灑。根據分散劑的類型、溢油的位置、面積大小以及噴灑分散劑的船舶的有效利用率來選用噴灑方法,表5-7概括了各種噴灑裝置的主要特性。
表5-7 各種噴灑裝置的主要特性
噴灑裝置 | 分散劑 類型 | 最大噴灑率 (L/min) | 最大處理能力 (t/h) | 優點 | 缺點 |
背負式 | 普通型 濃縮型 | 2.5 2.5 | 0.3 3 | 輕、便于攜帶、方便、有效 | 分散劑裝載量和噴灑率受限制 |
消防水槍 | 濃縮型 | 10-70 | 1 | 適用于大多數船舶 | 與油面接觸范圍受限分散劑耗量大 |
遠海噴灑裝置 | 普通型 濃縮型 | 90 9.0 | 10 10 | 費用低、能安裝 于大多數船舶上 | 與油面接觸范圍受限不能懸掛船首、泵量不可改變 |
近海噴灑裝置 | 普通型 濃縮型 | 32 3.2 | 4 4 | 費用低、便于安裝15馬力船舶,適用近岸 | 與油面接觸范圍受限不能懸掛船首、泵量不可改變 |
濃縮型直接噴灑裝置 | 濃縮型 | 220 | 70 | 費用低,裝于船首速率可調節 | 由于噴灑速率大分散劑浪費大 |
(1)船舶噴灑
a)代用的噴灑裝置
當不具備專用噴灑裝置時,只能動用消防泵和水龍帶。但噴灑常規型分散劑不能使用這種設備(因為這類分散劑經過海水稀釋,其表面活性劑將失去功效)。濃縮型分散劑是通過噴射裝置注入海水的,其噴灑量必須由泵液速率控制,有時也用旁通閥來控制水的流量,以確保分散劑噴灑濃度保持在10%左右。水的流速過大,勢必造成過度稀釋和分散劑過量消耗。由于消防水帶射出的強烈水流往往只能覆蓋有限范圍內的少量溢油。
b)專用的噴灑裝置
專用的船舶噴灑裝置由耐腐蝕的分散劑儲存柜、分散劑泵/水泵、計量表、帶有噴嘴的噴管及軟管組成。噴灑作業時,船舶用拖帶的攪拌板進行攪拌或通過船舶的螺旋槳自然攪拌,使分散劑、油、海水充分地混合。
船舶使用專用噴灑裝置的優點:
l 通過螺旋槳或其它攪拌裝置攪拌被處理的油膜,使分散劑和油得到必要的混合提高分散效果。
l 8-10 m的噴灑臂實現大面積噴灑,速度快,效率高。
l 既可以噴灑常規型分散劑又可以噴灑濃縮型分散劑。
。為了保證水面的最佳攪拌作用,船舶航速應維持在4-10海里/小時。
將攪拌板系在噴灑臂上(見圖5-12),能使分散劑與油膜得到充分混合。但是,分散劑的噴灑速率要保持恒定,分散劑與溢油量的比例只能通過改變船舶航速或者切斷一組噴灑臂進行調整。配備攪拌板的噴灑臂,設置在船舶中部或尾部。控制船舶航速不超過5節,避免產生的頂艏波浪將大量油層推開到分散劑噴灑范圍以外,減少油的處理量,同時還會造成分散劑的浪費。
圖5-12 船尾噴灑
為解決頂艏波浪帶來的問題,將噴灑臂裝在船艏。船舶也能以較高的航速進行噴灑作業,這種方式不需要安裝攪拌板,因此,使用濃縮型分散劑更為有效。因其所需攪拌較小,適應性較大,油的處理能力也較大。此外,頂艏波浪本身還起著攪拌作用。由于大部分船舶干舷高于船首,因而將噴灑臂做得更長一些,噴灑寬度可以增加,進而改善潛在的處理能力。
c)噴灑率
噴灑率的大小取決于溢油類型、油膜厚度以及油的流動狀態??刂茋姙⒙士刹捎脙煞N方法,即改變泵的速率,或者保持泵的速率而改變船舶的航速。泵排放率計算式如下:
泵排放率(L/min)=0.003×噴灑率(L/ha)×航速(knots)×噴灑寬度(m)
d)噴灑作業注意事項
l 噴灑次序要從油膜的較厚部分以及油膜的外部邊緣開始,不要從中間或油膜較薄的地方開始。
l 如果油膜在近岸海域,最好的作業方式是與岸線平行作業。
l 船舶順著風向作業以避免分散劑被吹到甲板上。
l 如果油帶為一窄條,與風向垂直,則船舶在油膜的上風向沿著油帶噴灑。鑒于分散劑噴霧受風的影響而橫向偏移,船舶只能用下風側單臂噴灑。
l 分散劑的噴灑作業要在溢油事故發生后的短時間內進行,因為時間過長,油的風化會造成“乳化”,降低分散效果。
e)分散劑在岸線的應用
分散劑在岸線的應用要視具體情況具體分析,并沒有通用的方法,對于海灘上的溢油不是直接噴灑分散劑,而是在海水沖刷之后的較短時間內(30 min)進行噴灑。在有潮汛的岸線要在漲潮前進行噴灑,避免將油帶入底層。對于巖石、護岸和其他人造構筑物的清洗,要借助于人工刷擦,再用高壓水沖洗。
要禁止在工業取水口、鹽場等岸線使用分散劑。
對于油膜數量較少時,使用吸油材料控制和回收溢油。主要通過兩種形式,一種是利用吸油材料表面粘附溢油,另一種是通過吸油材料吸收溢油。
在溢油清除行動的最后階段使用吸油材料,以清除那些清污設施無法進出地區的薄油膜。吸油材料同樣可用于保護或清除某些環境敏感地區,如產卵區、沼澤地。
吸附材料按其原料屬性分為天然吸附材料與合成吸附材料。
(1)天然吸附材料
天然吸附材料主要有稻草、泥煤、鋸末、雞毛、玉米秸、碳灰塊、樹皮、珍珠巖、蛭石和火山巖等。這些材料容易得到且數量多,吸油能力較好,但有的也吸附水分并會沉入水中,回收起來比較困難。
(2)合成吸附材料
合成吸附材料主要包括聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍纖維和尿素甲醛泡沫等材料。合成吸附材料具有較高的親油性和疏水性,吸油量是其自身重量的10-25倍,有些合成吸附材料可以重復使用3-5次。
常用的合成吸附材料有多種形狀,如帶狀、片狀、毯子、墊狀,松散的粒狀,綁扎成枕頭、圍油欄形狀的,集聚裝置(開口網、有孔泡沫-高粘度油)等。根據使用習慣,合成吸附材料可分為吸油氈、吸油欄和吸油顆粒。
注意回收浸油材料,以防止加重溢油造成的不良影響。除帶式撇油器外,許多類型的撇油器會被吸油材料阻塞,人工回收是使用吸附材料回收油時的唯一方法。
(1)吸油氈
吸油氈是最常見、也是最常用的合成吸附材料。吸油氈一般圍在機械周圍,吸收機械泄漏的油,也可以吸附水面溢油。
選擇較長的吸油氈(50 m)吸附油,要首先確定其斷裂負荷。因為50 m長的吸油氈,吸滿油后重量增加很多,很難將其完好地回收起來。
(2)吸油欄
吸油欄是將吸油氈加工成直徑一般為10~30 cm,每節長3~5 m,用具有相應強度的繩子制成上百米,甚至更長,兩端有快速釋放接頭。吸油欄也可以做成寬30~40 cm的帶狀吸油欄。
a)用于排水口/取水口的吸油欄:一般長3-5 m,直徑10-30 cm,由這種吸油欄與其它圍油欄連接,形成的吸油圍油欄容易造成破損,因此不要使用。
b)導向吸油欄:是附帶吸油材料的長繩,類似纜繩,將其布放在流速大的水域回收較高粘度的油,對粘度較低的油起到導向作用。
c)圍控吸油欄:浮子就是吸油材料,起著吸油作用,吸油材料的下面有裙體,起到溢油圍控作用。
吸油氈或吸油欄通過專用擠壓設備將溢油從吸油氈或吸油欄中擠出來,擠壓后能重復使用。
優點:
l 能夠吸附油層很薄的油膜
l 回收油含水量較少
l 輕便、容易操作
缺點:
l 當浸油后,吸附材料很重,回收和運輸困難
l 回收片狀材料困難
l 自由漂浮的吸附材料可能影響泵浦、收油機的工作
(3)吸附顆粒
吸附顆粒是松散型的,易撒到水面,在風和流的影響下很難全部回收。這時使用孔徑比吸附顆粒小的長網與吹風機一起使用,將吸附顆粒吹進網里,形成一個長而移動的吸油欄。
在溢油應急行動中,天然吸附材料不便使用時,考慮使用吸油氈或吸油欄。
使用片狀吸油氈回收收油機不能到達區域內的溢油和收油機不能回收的油膜,用吸油氈吸附溢油后,再使用收油網回收吸油氈。
使用吸油欄可以回收大面積的薄油層,也能圍控溢油。
在開闊水域將吸油欄布放在圍油欄的內側,起到防浪作用,防止波浪造成溢油的逃逸,提高圍油欄的圍控效果。
天然吸附材料與合成吸附材料的性能及其使用歸納為表5-8與表5-9。
表5-8 吸油材料的吸油能力對比表
吸油材料 | 最大吸油能力(比率) | 吸油后是否 浮于水面 | |
高粘度油 (25℃時3000厘拖) | 低粘度油 (25℃時5厘拖) | ||
蛭石 | 4 | 3 | |
火山灰 | 20 | 6 | 浮 |
玉米秸 | 6 | 5 | 沉 |
花生殼 | 5 | 2 | 沉 |
紅木皮 | 12 | 6 | 沉 |
稻草 | 6 | 2 | 沉 |
泥煤 | 4 | 7 | 沉 |
聚氨酯泡沫 | 70 | 60 | 浮 |
尿素甲醛泡沫 | 60 | 50 | 浮 |
聚乙烯纖維 | 35 | 30 | 浮 |
聚丙烯纖維 | 20 | 7 | 浮 |
聚苯乙烯粉 | 20 | 20 | 浮 |
表5-9 合成吸油材料的應用技術
吸油材料形式 | 技術應用 |
1.方型和條型(片狀) | 用于吸附控制區域的少量溢油; 為了充分吸附溢油需要將吸油材料在溢油中多停留一段時間。 |
2.圓滾狀 | 與方型和條型的使用方法相同,但操作更加容易, 可以切割成任意長度的一段; 使用其保護人行道路、船舶甲板、工作場所、圍控 臨時儲油場所等; 布放和回收操作方便。 |
3.吸油欄 | 在平靜水域起到吸油和圍控溢油的雙重作用;將吸油材料壓縮裝進網內,限制了溢油的穿透能力,要求吸油欄可以在溢油中滾動使用,也可以使用吸油欄向圍油欄內驅趕溢油??梢杂脕肀Wo遮蔽水域,還可以布放在圍油欄的后面吸附逃逸的溢油:可以裝在袋子里運輸。 |
4.松散材料 | 在處理開闊水域溢油事故時,不建議使用這種材料。 可以用來處理岸灘上或難以進入區域的溢油。 |
(1)吸油材料在浸滿的情況下必須能漂浮在水面數天或數周,否則無法回收。
(2)如果回收較為困難,在使用吸油片之前,要經過政府有關部門批準。
(3)選擇使用吸油材料時要考慮吸附油后的廢棄物處置計劃。
(4)使用時采用人工作業方式,如果大量使用松散的吸油材料,則要借助于吹風機。
(5)力爭回收所有的吸附油的吸油材料,以使單純因溢油造成的后果不致更為嚴重。
(6)在風大的海域單片吸油片因重量較輕,不能停留在油的表面,此時將兩片或三片重疊在一起使用。
(7)如果油膜變得越來越薄,吸油材料的回收效率會越來越低,立即用圍油欄將油圍住以保持油膜厚度。
(8)選擇與回收處置設備配套的吸油材料以達到有關主管機關的規定。
表6-1 油在不同類型海岸線的狀態
岸線類型 | 砂石粒度范圍 | 說 明 |
巖石、礫石、人工結構物 | >250mm | 油往往被反射的波浪從露頭的巖石和懸崖處沖走,但也可能被拋擲到粗糙或多孔的巖石表面聚集起來。在潮汐沖刷地區,油集于巖石潭中,也可能附在潮汐區巖石的表面。 |
鵝卵石、卵石、扁卵石 | 2~250mm | 油的滲透性隨石塊的尺度增大而增加。在強浪沖激區,岸面石塊由于沖蝕會很快干凈,而滲入沙石里的油會存留。低粘度油隨自然界水的運動被沖出沙石。 |
沙 | 0.1~2mm | 油在沙灘上的滲透性取決于沙粒大小、地下水深度及排水性能。粗沙粒海灘往往是陡峭的斜坡,在低水位時枯干,使低粘度油的滲透程度顯著。細粒沙灘由于潮水的周期作用總是濕而平坦,因此只會滲透少量的油。但在風暴期間,油可能被埋入沙灘。 |
泥地(泥灘、濕地) | <0.1mm | 泥地具有低能環境的特征,且被水浸泡,所以油很少滲入泥地而長期停留在泥地表面。如果溢油與風暴同時發生,則油能與沉積物相混并長期存在下去。泥地上動物的洞穴和植須的根須可能造成油的滲透。 |
岸線清除分三個階段進行:清除大片溢油、清除沙灘溢油和最后清潔。
l 第一階段:清除大片溢油
回收岸線水邊的漂浮溢油和清除岸線上厚的油層。清除作業要使用撇油器、泵、真空罐車、鐵鍬和桶等機械設備和工具。此階段的作業,優選真空罐車吸取岸線溢油。
l 第二階段:清除灘涂溢油
清除滲入沙灘的溢油和被溢油污染的沙灘。如果溢油量很少或溢油在岸線上已有一段時間并且已經滲透到沙灘上層,清除操作從這時開始,要投入撇油器、泵、真空罐車和桶等設備。
l 第三階段:最后清潔
將殘存的各種油污比較徹底地清除掉,這一階段的作業要使用吸油材料,如果海事管理機構許可,也可使用分散劑。
岸線溢油的清除主要使用泵、機械設備、人工回收或岸線清潔機等特殊設備,有時也可讓它自然恢復。
利用泵/撇油器回收岸線上的溢油是最簡便的方法。由于岸線上的溢油含有一些沙粒和垃圾,使用對垃圾沙粒不敏感的真空泵、真空罐車或真空式撇油器回收溢油,并將溢油泵送到儲油設施。
(1)當岸線的沙灘滲透程度和敏感程度較低時,使用平地機、推土機、鏟土機和裝載機等機械設備回收溢油和油污染的沙子。進行作業時,機械設備應沿著岸線方向自岸上向水邊逐步工作,將受油污染的沙子集中起來統一處理。
(2)使用附著機粘附溢油,用推土機將溢油污染的沙層推到一起,還可利用扶梯式挖斗機清除溢油。這些設備適用于回收剛著岸的油和重油。
(3)人工使用鏟、鎬、筐和塑料袋清除溢油,適用于任何類型的岸線,特別適用于敏感性高的岸線和機械設備不能進入的岸線。雖然這種清除方式效率低,但清潔后的岸線資源恢復快。
(4)沖刷污染岸線的表面。這種措施適用于清潔污染輕微的大圓石、鵝卵石、沙礫、碼頭岸壁等類型的岸線。
(5)自然恢復,適用于敏感程度比較高和進入非常困難的岸線或偏遠地區岸線。有時進行岸線清除會造成比不清除更大的損害。若這些岸線經常暴露在洶涌的波浪中,自然清潔則更加快速有效。對采取自然恢復的岸線應進行定期監視監測,確定自然恢復程度。
(6)使用岸線清潔機
(a)岸線清潔有時需要使用沙灘清潔機,沙灘清潔機是通過篩子回收沙灘油球塊和污染石塊的機械裝置。使用時,應沿著岸線方向自岸上向水邊一排一排逐步進行,最后清潔到水邊。設備運行速度3~10 km/h,每小時可清潔5000~15000 km2。
(b)使用低壓清潔裝置清潔岸線溢油。低壓清潔裝置是用周圍水源來沖洗岸線油污,這種裝置適用于清潔高敏感性的岸線,并用圍油欄和撇油器配合作業。操作時應先從污染嚴重的區域開始,最后清潔到水邊。
(c)使用高壓熱水清潔裝置清潔岸線溢油。高壓熱水清潔裝置是用來從堅硬表面上清洗風化的溢油的裝置。使用該裝置時,應提供足夠的淡水,不能使用海水。清潔作業時應自上而下進行,并配合圍油欄和撇油器一起工作。這種清潔方法容易損害海洋表面的微生物。
(7)噴灑分散劑清除岸線表面余油。在岸線上使用分散劑需要得到許可,噴灑后應用海水沖洗或等待潮汐的沖刷。
(8)使用吸附材料吸附被沖入水邊的溢油,以避免進一步污染岸線。
(9)犁耙岸灘。這種技術適用于輕微污染的、沒有旅游娛樂價值的岸線,將沙礫犁耙起來以充分通風,加快溢油風化。
岸線清除是伴隨著開闊水域發生溢油的處理一起進行的,不屬于應急反應,這種作業可能持續幾周時間或更長。清除作業時可能會發生意外情況,例如有大量遷徙的動物到來,或旅游季節即將開始,或正處于旅游旺季。
在決定岸線清除作業或選擇清除技術時,應考慮溢油量、溢油特性(如毒性和粘度)、現場條件(氣象、季節、潮汐、溫度)、岸線類型(懸崖、小鵝卵石、沙、沼澤)及應考慮的其他特殊因素。
(1)油的特性
在岸線清潔作業前,一定要對溢油進行取樣分析,來確定溢油是否具有毒性,可以用來判定:
(a)岸線生物及環境受到損害的級別;
(b)清污人員可能遇到的危險;
(c)溢油在岸線上的狀態;
(d)為確定岸線清潔措施提供溢油的基礎信息。
(2)現場情況
主要掌握現場的風、流、波浪、氣溫等情況。這些因素影響著溢油的漂移,溢油的漂移又影響清除設備的應用。另外,還要掌握當時的高潮、低潮時間和潮位,以便制定有效的初始計劃。
(3)岸線類型
不同類型的岸線所適用的清除技術不同。
(4)特殊考慮
有些岸線對溢油的敏感程度有季節性,這直接影響到是否采取岸線清除作業。在特定的時間內野生動物會在該區域覓食或在該區域筑巢孵卵,或聚集著成千上萬的遷息鳥類;濱海沙灘具有旅游觀光、作為浴場等很高的經濟價值和社會價值,在旅游季節或有特殊用途時,必須考慮公眾的關注程度。
根據不同岸線的特點和不同清除技術的適用范圍,表6-2總結了不同岸線初始清除和最終清除的清除方法。
表6-2 不同類型岸線的清除方法
初始清除 | 最終清除 | |||||||||||
泵吸/撇除 | 機械清 除 | 人工清除 | 自然復原 | 說明 | 低壓沖刷 | 高壓沖洗/噴沙 | 分散劑 | 自然有機吸附 | 分批 沖洗 | 自然復原 | 說明 | |
巖石、礫石、人工 構筑物 | 推薦 | 不適用 | 推薦 | 可能有用 | 不易進出的不采用泵吸/撇除方法。暴露的和人跡罕至的岸線最好用自然復原方法 | 不適用 | 推薦 | 可能有用 | 可能有用 | 不適用 | 推薦 | 避免損傷巖石/人工構筑物。 巨大的巖石不易清除通常清除效果差 |
卵石、礫石、扁礫石 | 推薦 | 不推薦 | 推薦 | 可能有用 | 暴露/人跡罕至的岸線最好用自然復原方法 | 推薦 | 不推薦 | 可能有用 | 可能有用 | 可能有用 | 可能有用 | 如果有較好的承受特性,通過海浪沖擊可提高自然復原效果 |
沙灘 | 推薦 | 可能有用 | 推薦 | 可能有用 | 重型設備只適用于堅硬的海 灘 | 推薦 | 不推薦 | 推薦 | 不適用 | 可能有用 | 可能有用 | 可用通用的海灘清除機械清除固體狀油。耕耙可提高自然復原效果 |
淤泥灘、沼澤 | 可能有用 | 不推薦 | 可能有用 | 推薦 | 最好用淺吃水的小船進行作業 | 可能有用 | 不推薦 | 不推薦 | 可能有用 | 不適用 | 推薦 | 最好用淺吃水的小船進行作業。 |
表7-1 污染清除作業過程中的安全方案
事故類別 | 安全方案 |
石油及其制品泄漏事故 | l 不要回收容易被點燃的揮發性液體 l 穿上防護衣、防護鞋、戴上防護眼鏡和防護手套 l 使用噴灑水冷卻存儲艙和促進蒸氣擴散 l 詳細注意事項見表7.2—典型油品安全措施及應急對策 |
船舶事故 | l 特別注意可能發生的火災、爆炸以及有毒物質泄漏 l 確保拖繩方便解開,以便能快速離開 l 不要單獨行動或做超出個人能力的事情 l 穿上防護衣、防護鞋、戴上防護眼鏡和防護手套 l 如果船舶著火,盡量從著火船舶的上風向靠近 |
火災爆炸、自然災害 | l 咨詢有關專家,以得到必要的幫助和建議 l 不要單獨行動或做超出個人能力的事情 l 處在火災現場和有毒物質散發上風向 l 穿上防護衣、防護鞋、戴上防護眼鏡和防護手套 l 確保人員離開現場,直到危險確實已經消除 |
表7-2.1 安全措施及應急對策(汽油)
油品名稱 | 汽油 | ||
警告 | |||
l 容易形成爆炸性油氣混合物 l 蒸氣可將一定距離內的火源點燃并沿著蒸氣經過的地方形成火龍 l 接觸到眼鏡可產生刺激性 l 吸入蒸氣可引起對呼吸道的刺激、頭痛、嘔吐、意識模糊 | |||
人員防護 | |||
l 一定穿上防水、防化學腐蝕的工作服、手套、靴子以及護目鏡,最好用氰化、氟化橡膠材質的(不要用天然橡膠或氯丁橡膠) l 戴上過濾有機蒸氣的防護呼吸罩 | |||
預防措施、方法 | |||
l 使汽油蒸發以免發生爆炸 l 避免與強氧化劑接觸,入硝酸、硫酸、氯氣、臭氧、過氧化物 l 限制火源 l 防止無關人員進入事故現場,必須從上風向接近溢出點 | |||
火災事故應急措施 | |||
l 僅僅在安全條件允許的條件下方可采取行動 l 自戴氧氣瓶、切斷燃料供給,采用CO2、干粉、泡沫滅火器,用水冷卻可能發生火災的容器 | |||
急救 | |||
眼睛 | 皮膚 | 呼吸 | 吸入液體 |
l 立即用干凈的溫水(不要用熱水)洗滌20分鐘(掀開眼皮) l 迅速進行藥物治療 | l 脫掉被沾染的衣服 l 用肥皂、水徹底清洗皮膚 l 迅速進行藥物治療 | l 將受傷人員迅速轉移至空氣新鮮的地方 l 若受傷人員已不能呼吸,立即進行人工呼吸 l 若受傷人員可進行微弱呼吸,馬上提供氧氣 l 迅速進行藥物治療 | l 不要令其嘔吐,如果神志清醒,給一些牛奶 l 如果受傷者開始嘔吐,要防止倒嗆 l 迅速進行藥物治療 |
表7-2.2 安全措施及應急對策(柴油、潤滑油、液壓油)
油品名稱 | 柴油、潤滑油、液壓油 | ||
警告 | |||
l 在空氣溫度較高時可形成蒸氣 l 燃燒時可產生有毒氣體 l 接觸到眼鏡可產生刺激性 l 吸入蒸氣可引起對呼吸道的刺激、頭痛、嘔吐、意識模糊 | |||
人員防護 | |||
l 一定穿上防水、防化學腐蝕的工作服、手套、靴子以及護目鏡,最好用氰化、氟化橡膠材質的(不要用天然橡膠或氯丁橡膠) l 戴上過濾有機蒸氣的防護呼吸罩 | |||
預防措施、方法 | |||
l 促使油氣蒸發以免發生爆炸 l 避免與強氧化劑接觸,入硝酸、硫酸、氯氣、臭氧、過氧化物 l 限制火源 l 防止無關人員進入事故現場,必須從上風向接近溢出點 | |||
火災事故應急措施 | |||
l 僅僅在安全條件允許的條件下方可采取行動 l 自戴氧氣瓶、切斷燃料供給,采用CO2、干粉、泡沫滅火器,用水冷卻可能發生火災的容器 | |||
急救 | |||
眼睛 | 皮膚 | 呼吸 | 吸入液體 |
l 立即用干凈的溫水(不要用熱水)洗滌20分鐘(掀開眼皮) l 迅速進行藥物治療 | l 脫掉被沾染的衣服 l 用肥皂、水徹底清洗皮膚 l 迅速進行藥物治療 | l 將受傷人員迅速轉移至空氣新鮮的地方 l 若受傷人員已不能呼吸,立即進行人工呼吸 l 若受傷人員可進行微弱呼吸,馬上提供氧氣 l 迅速進行藥物治療 | l 不要令其嘔吐,如果神志清醒,給一些牛奶 l 如果受傷者開始嘔吐,要防止倒嗆 l 迅速進行藥物治療 |
在溢油回收的過程中,各個細節處的操作是最容易被忽略也是最容易造成二次污染的環節。
在實施溢油應急計劃過程中,由于溢油規模較大或操作人員分工不細致,都可能導致在應急作業中造成操作失誤,如管線連接不緊密,或作業完畢后卸載管線時沒有將管線中殘留溢油清理干凈,導致管線中殘留溢油回流到海洋中,或圍油欄布放時水面下的裙體部分沒有形成凹形,不能將水線下地溢油存留住,導致溢油從圍油欄下方流失走,造成二次污染,或污染物運輸過程中沒有對運輸工具采取防護措施造成的陸地上的污染。針對上述原因造成的二次污染,因此我公司從源頭進行控制,每月針對這些環節舉行桌面演練并且結合定期的實際演練來加強指揮人員的指揮判斷能力。平時在演練與培訓中,著重在細節的操作,追求零失誤。
本作業方案為公司受控文件,發放范圍包括公司領導、各部門。