海上输油管线溢油应急处置策略研究

(整期优先)网络出版时间:2022-11-15
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海上输油管线溢油应急处置策略研究

刘斌楠

中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津, 300452

摘  要:针对海上输油管线破裂溢油事故影响范围广、处置难道大问题,以渤海油田为例,按照海底管线与登陆管线分别提出溢油应急处置策略。海底输油管线侧重溢油围控,除依靠自身溢油资源外,还需协调周边油田溢油资源进行支持。登陆管线侧重岸滩及敏感区防护,除开展正常的溢油围控外,需提前对岸滩及敏感区进行围油栏布控,避免岸滩污染,敏感区生态

关  键  词:海底管线登陆管线溢油事故


1  引言

当前,海上设施主要通过输油管线将原油输送至陆地,由于各种原因如:船舶抛锚、船舶施工作业、渔船拖网捕捞、管线锈蚀或其他意外事故等都有可能造成输油管线破裂引发溢油事故,而如何应对输油管线溢油事故,一直是海洋石油企业及地方海事机构关注的重点[1]。以渤海油田为例,目前共有输油管线262条(含原地封存及新建管道),约2434千米,其中,生产运行管道228条,输送介质为油、气、水、柴油、药剂等,生产运行管道中9条长输登陆管道全长约667千米。一旦发生输油管线溢油事故,不仅会导致大面积海域严重污染,致使大量鱼虾、海鸟死亡,同时,浮油也有可能被海浪冲到周边敏感区、海岸,破坏敏感区生态平衡,污染岸滩,给周边居民造成严重的经济损失[2-3]。为保障海上原油输送管道发生泄漏时,应急救援人员能够迅速、高效、有序地开展现场应急处置工作,把溢油事故危害降到最低程度,特对输油管线溢油事故处置策略进行研究。

2  溢油监视监测

利用溢油漂移预测软件及卫星遥感监测图像精准定位溢油漂移轨迹,并派遣无人机、直升机和应急船舶对周边及敏感区溢油情况进行跟踪。

1)船舶溢油监测:发生溢油后,政府或企业可安排溢油回收船舶对溢油进行跟踪监视,监测现场风、浪、流等气象要素,跟踪拍照或录像,记录溢油漂移轨迹变化情况。

2)直升机溢油监测:根据溢油初步预测结果,安排直升机扩大搜索范围,对溢油周边海域开展观测,为后续溢油处置决策提供现场观测资料。

3)无人机溢油监测:可安排2架无人机在泄漏点周边区域溢油情况进行监测,其他无人机由船舶携带对重点区域进行定期巡航观测,用于现场录像、照相、跟踪污染、油膜搜索与确定,为溢油响应策略提供依据。

4)漂移软件预测:可利用溢油漂移预测软件计算溢油面积、扩散范围、扩散方向、扩散速度等,确定油膜中心点坐标,预测结果可作为直升机和船舶巡航的依据,为溢油回收提供支持。

5)卫片溢油监测:利用遥感卫星获得现场溢油信息,通过影像处理分析计算溢油面积、扩散方向、速度和范围,绘制溢油扩散分布图,为溢油污染损害和应急响应提供依据。

3  海底管线泄漏处置策略研究

3.1  海底管线泄漏事故场景

某日14:00,B公司作业船舶在施工地点就A公司委托的海底输油管线进行水下卡具安装施工时,风力突然加大,船舶摇摆剧烈,施工船舶5号锚发生走锚,B公司将走锚情况第一时间告知A公司。14:30,A公司监测到海底输油管线压降异常,可能存在漏油风险,采取紧急关断措施,通知B公司对该条管线路由进行检索,时刻关注附近海面的变化。14:50,施工船舶控制室发现船舶附近有较大面积的油污带,拖轮抵达附近区域进行检索。15:00,潜水员下水到达5号锚水下位置,发现海底输油管线已经被锚拉出泥面,并找到漏点位置,漏点位置在锚与海底管道接触处,裂口较大。22:00,A公司动员专业环保船、15艘大型拖轮和10艘小型船舶抵达现场,开始连夜对集中区域的油污用撇油器进行回收。

3.2  海底管线泄漏处置策略研究

海管发生溢油事故时,海上设施应根据溢油量及时开展溢油围控、区域资源协调、溢油回收、溢油监测等工作,并对回收的溢油、毛毡、拖栏进行妥当储存和处置,防止环境二次污染,具体措施如下:

(1)泄漏量较少时(设施自身资源可以处置)

1)海管所属海上设施协调自身守护船、围油栏、撇油器及储油设备到达事故现场,在溢油点最近的下风方向呈“U”或“J”型布放围油栏,对溢油进行围控,防止溢油的扩散;

2)在围油栏内侧油花集中处抛洒吸油毛毡,待吸油毛毡吸附油饱和后捞起;

3)当海面只有少量油花时,在围油栏下游内侧布放吸油拖栏进行吸附;

4)使用过的吸油毛毡和围油拖栏集中运送到有资质的单位或部门按照含油固体废物处理方法进行处置。

(2) 泄漏量较大时(设施自身资源难以处置)

1)现场溢油泄漏量较大且油膜面积较广时,首先由海管所属海上设施协调自身船舶及溢油设备对溢油进行围控,防止溢油扩散。

2)海管所属海上设施领导需联系周边油田总监,协调溢油资源到达现场,在第一个围控单元的基础上增加作业单元数量,在下游进行围堵;

3)在围油栏围控区内,利用撇油器进行机械回收作业,进行溢油回收,清除海面溢油。回收的污油可存储在临时储油囊或船舶污油存储舱内;

4)调动现场或周边溢油回收船参与应急处置工作,溢油回收船具有双侧内嵌式收油设备,污油水舱容约500方,且具有专用的溢油扫油雷达,可有效定位油膜方向;

5)当大量溢油被回收完毕后,海面剩余零星溢油。对于零星油膜油带,可根据现场情况,采用工作船、工作艇或小型渔船,拖带100-200米吸油拖栏对零星油膜吸附拦截;

6)当零星油膜无法用吸油拖栏吸附时,可采用物理搅动方式,加速油膜挥发。现场工作船在有零星油膜的水域,巡回穿梭,利用螺旋桨对水面零星油膜进行扩散或使用消防水炮对零星油膜进行冲击,加快其自然分散过程;

7)使用过的吸油毛毡和围油拖栏集中运送到有资质的单位或部门按照含油固体废物处理方法进行处置。

4  登陆管线泄漏处置策略研究

4.1  登陆管线泄漏事故场景

某日,巡检人员在巡线过程中,发现登陆管线发生轻微泄漏,泄漏点周边有少量油膜。事故发生后,A厂总监立即启动厂区应急响应,组织各职能组开展工艺关断、泄漏点侦查、溢油监测、泄漏点围控、可燃气体监测及警戒隔离等应急处置工作,并向上级单位及属地政府部门汇报事故情况。上级单位及属地政府接到报告后,第一时间派遣救援力量及相关专家赶赴事故现场,开展应急处置工作。经过1天的抢险救援,管线堵漏成功,溢油全部回收,网络舆情未发现异常报道,事故影响消除。

4.2  登陆管线泄漏处置策略研究

与海底管线溢油处置不同,登陆管线溢油处置侧重于岸线保护和浅水溢油围控作业。

(1)岸滩区域

1)若溢油在浅滩区域,可利用工作艇拖带固体浮子式围油栏或吸油拖栏围控溢油;

2)若溢油在河道,可利用无人机或工作艇将围油栏一端绳索送到对岸,低潮位可利用卷揽机拉拽绳索,高潮位可利用工作艇拉拽绳索;

3)在岸滩区域提前布放沙滩围油栏防止涨潮原油上岸;

4)浅滩或河道围控区域可利用多功能撇油器回收溢油,岸滩区域可利用真空式撇油器回收溢油,回收的溢油可转移至临时储油装置;

5)利用无人机浅滩、河道上下游溢油情况进行跟踪;

6)利用高压清洗机清洗附着于岸滩礁石上的溢油。

(2)敏感区

近岸海域可能存在敏感区(生态保护区、水产养殖区等),可在敏感区前端布防固体浮子式围油栏形成屏障,将溢油封锁在敏感区区域外,避免溢油进入敏感区对生态保护区或水产养殖区域造成污染。

5  结语

针对海底管线溢油事故,事故初期海管所属海上设施可利用自身溢油资源进行围控及回收,若泄漏源无法切断,导致溢油事故扩大,可联系周边油田总监协调周边溢油资源开展溢油应急处置工作。

针对登陆管线溢油事故,浅滩及河道可利用工作艇拖拽固体浮子式围油栏或吸油拖栏进行溢油围控,岸滩提前利用岸滩围油栏进行围控,敏感区提前利用固体浮子式围油栏进行拦截。

参 考 文 献

[1] 杨扬,付铁成,吕世东等. 杭州湾海底管线溢油风险及应急措施[J]. 储运安全,2010,10(6):44-46.

[2] 杨昊炜,柴田. 浅谈溢油污染对海洋环境的危害[J]. 天津航海,2007,4:13-15.

[3] 孙伟博,李华,蒲子芳.从青岛、大连两起输油管道爆炸事件谈陆地溢油应急处置[J]. 环境工程,2015,33:883-886.