危險品石油海上安全運輸的研究

　　[摘要]隨著我國海上運輸石油量的快速增加，石油海上運輸事故也頻繁發生，事故導致海洋環境污染、生態系統破壞及財產經濟損失，為確保石油海上的安全運輸，本文根據第3類易燃液體危險品石油的運輸特性，通過文獻法和對比法，從我國石油生產與需求變化趨勢、石油海上運載與裝卸能力狀況和石油海上運輸事故統計三個方面，剖析我國石油海上運輸的現狀，提出石油在裝運的空檔艙容，運載工具及運油監控處理等方面預防和減少海上運輸事故發生的對策。
　　[關鍵詞]石油；危險品；海上運輸；現狀分析；對策
　　[中圖分類號]F252.8　[文獻標識碼]A　[文章編號]1005－6432(2009)02－0149－03
　　
　　石油是重要的戰略物資，是當今世界最重要的能源之一。隨著我國經濟的快速發展，石油的需求量也迅速增長。根據2008年國務院發布的《中國的能源狀況與政策白皮書》：2006年，我國石油產量為1.85億噸，石油人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右，我國是世界上第五大石油生產國，第二大石油消費國。據《2007中國能源發展報告——能源藍皮書》，中國目前石油進口依存度達到45％，預計2010年石油進口依存度將達50％。由于我國的石油進口主要來自中東、非洲、東南亞地區，石油進口的主要渠道為海上運輸，而石油是具有一定毒性的易燃液體，隨著海上運輸石油量的急劇增加，石油海上運輸事故也頻繁發生，事故造成財產經濟損失，海洋環境污染及生態系統破壞，因此，危險品石油海上安全運輸已成為當前研究和亟待解決的課題。
　　
　　1 危險品石油運輸特性分析
　　
　　1.1石油在危險貨物運輸中的類別
　　石油是從地下深處開采的棕黑色、有特殊氣味的可燃黏稠液體，它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要成分是烷烴，此外還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。危險貨物是指具有燃燒、爆炸、毒害、腐蝕、放射性射線、污染等性質，在運輸、裝卸和儲存過程中，容易造成人身傷亡和財產損毀，而需要特別防護的貨物。據統計，目前通過海上運輸的貨物中有50％以上是危險貨物，常運的危險貨物達3000多種。危險貨物的分類以聯合國《關于危險貨物運輸的建議書·規章范本》為依據，根據我國的國家標準GB 12268－1990《危險貨物品名表》，將危險貨物按其主要特性和運輸要求分成9類：第1類爆炸品；第2類壓縮、液化或加壓溶解的氣體；第3類易燃液體；第4類易燃固體、易自燃或遇濕易燃物品；第5類氧化劑和有機過氧化物；第6類毒害和感染性物品；第7類放射性物品；第8類腐蝕品；第9類雜類危險物質和物品。易燃液體是在閉杯閃點實驗61℃以下(包括61℃)放出易燃蒸汽的液體、溶液、乳狀液或懸浮液。通常根據液體的閃點高低程度來區分是否易燃及易燃的等級，石油的閃點為－18℃－23℃，為中閃點液體，因此石油在危險貨物運輸中屬于第3類易燃液體。
　　
　　
　　1.2易燃石油在運輸中的特性
　　易燃液體石油在運輸中具有以下特性：
　　(1)易揮發性：揮發速度受到外界溫度、液體的表面積大小以及與液體接觸空氣流動速度的影響。
　　(2)易燃性：通常易燃液體呈液體狀態時，實際上是不會燃燒的，但其揮發性蒸汽與空氣的混合物一旦接觸火種就易著火。
　　(3)流動擴散性：易燃液體極易流動，容易滲出容器外壁，擴大其表面積并不斷地揮發蒸汽，增加了燃燒爆炸的危險性。
　　(4)受熱膨脹性：易燃液體的容器一旦受熱，容器內的體積會急劇膨脹，同時蒸汽壓也迅速提高，使密封容器內的壓力升高，從而致使容器滲漏、變形甚至爆炸。
　　(5)容易聚積靜電：類似石油這種易燃液體的著火能量較小，往往容易被靜電火花點燃，在裝運過程中，由于震動、摩擦作用極易聚積靜電。
　　(6)毒性及污染性：石油含有苯和甲苯等有毒化合物，石油的溢漏會造成海洋環境污染及生態系統的破壞。
　　
　　2　我國石油海上輸現狀分析
　　
　　2.1我國石油生產與需求變化趨勢分析
　　據2008年《中國的能源狀況與政策白皮書》，《中國能源發展報告——能源藍皮書》，以及相關文獻資料，2002－2006年我國石油消費量、生產量和進口量以及2010年、2020年石油生產與需求的預測見表1。
　　從表1可以看出
　　(1)2002--2006年石油生產量從1.67億噸增加到1.85億噸，石油生產量年均增長率為2.6％。
　　(2)2002－2006年石油消費量從2.36億噸增加到3.48億噸，石油消費量年均增長率為10.2％。
　　(3)2002－2006年石油進口量由0.69億噸增加到1.63億噸，進口依存度由29.2％迅速增長到46.8％。
　　由此可見，我國石油生產量年增長率緩慢，石油消費量年增長率較快，而石油進口依存度增加迅速，如此龐大的進口量，在給世界石油貿易帶來巨大商機的同時，也給我國石油海上運輸的安全帶來隱患。
　　
　　2.2石油海上運載與裝卸能力狀況分析
　　在國際航運界，擁有20萬噸至30萬噸超大型油輪(VLCC)數量的多少是一個油輪船隊實力的象征。截至2005年10月，全球約擁有460艘VLCC，我國僅有18艘VLCC，占全球VLCC總量的3.91％。2005年，日本的油輪遠洋運力已達3750萬載重噸，美國為2900萬載重噸，而我國運力總計1200萬載重噸。由此可見，作為石油消費大國，我國與美國、日本等國石油海上運載能力存在著明顯的差距。
　　我國從中東和非洲地區進口的石油，主要使用VLCC大型油船，這要求具有20萬噸級以上(包括20萬噸級)接卸能力的港口與之配套。2005年，我國現有20萬噸級以上碼頭泊位情況，見表2。
　　從表2可見，我國現有20萬噸級以上總接卸能力為6519萬噸，大型油船碼頭接卸能力不能滿足我國進口石油的需要。
　　近年來，由于我國石油進口量的增加，石油海上運載與裝卸能力的有限等因素導致海上石油運輸事故頻繁發生。
　　
　　2.3石油海上運輸事故統計分析
　　據統計，1973－2006年，我國沿海共發生大小船舶溢油事故2635起，其中溢油50噸以上的重大船舶溢油事故共69起，總溢油量37077噸，平均每年發生兩起，平均每起污染事故溢油量537噸。在我國，經過綜合研究評估，渤海灣、長江口、臺灣海峽和珠江口水域是我國沿海四個船舶重大溢油污染事故高風險水域。山東省海上重大溢油污染事件有加重的趨勢，2006年全省共發牛較大海洋漁業水域污染事故6起，造成直接經濟損失達4.5億元。
　　由于石油所含的苯和甲苯等有毒化合物進入海洋后，不僅會對海洋環境、野生動物和養殖資源等造成不同程度的危害，而且對水產業、漁業、碼頭、沿海工業、鹽業、海水淡化業等造成較大損失，確保石油海上安全運輸已經成為不可遲緩的艱巨任務。石油海上運輸事故發生的原因，除自然因素、管理因素、人為因素外，石油裝運的空檔艙容不準確、運載工具不完善、溢油監測監控不力等也會導致事故的發生，因此，必須采取有效的措施，確保石油海上安全運輸。
　　
　　3　石油海上安全運輸的建議措施
　　
　　面臨日益增長的石油需求，為提高石油海上運輸的安全性，應提高石油運輸工作人員的素質，嚴格遵守各項危險品石油海上運輸規則，加強管理監督機制，針對易燃液體石油的海上運輸特性，應從以下三個方面采取積極的措施。
　　
　　3.1準確裝油的空檔艙容
　　液體物質的受熱膨脹系數比較大，再加上易燃液體的揮發性，受熱后蒸汽會提高，因此裝滿易燃液體石油及成品油的船艙及容器，往往會受熱造成膨脹而釀成事故，因此裝石油時，在船艙內必須留有一定空檔艙容(膨脹余位)?？諜n艙容AV可用下式求得：
　　△AV＝Vch×f×△t/(1+f△t)
　　式中：Vch——油艙(或油輪全船)的艙容；
　　At——航次中貨油可能的升溫；
　　f——貨油體積溫度系數。
　　空檔艙容由當時的油溫及航行中可能達到的最高溫度等因素決定，而裝油時很難預測航行中可能達到的最高溫度，因此，當裝載石油量較少時，應避免集中積載在中部艙或首、尾艙，避免因局部受熱膨脹而導致溢油；當裝載量較大時，應準確計算裝油的空檔艙容，在夏季由于受溫度變化較大，應充分預測航行中可能達到的最高溫度，避免因預留空檔艙容小而造成溢油。
　　
　　3.2改善石油運載工具
　　準確裝油的空檔艙容是石油安全運輸的前提條件，運載工具的先進程度也直接影響到海上運輸的安全。當今國際石油運輸市場必備的主力船型是VLCC，而我國由于運載能力的缺乏，沿海地帶還存在一定數量的單殼油輪，所以必須嚴格執行國際海事組織制定的淘汰單殼油輪規定，對進港油船進行嚴格限制，禁止單殼船進港，同時，加快淘汰國內單殼油輪和老舊油輪的使用，設計雙殼層油輪，提高油輪的防碰撞能力，加速國產油輪的生產制造，加快大型石油接卸泊位建設，完善港口布局。另外，利用現代信息技術，監測監控油輪的海上運輸，在沿海主要港口建立閉路電視監控系統。
　　
　　3.3完善運油監控體系
　　開發專家系統和人工智能技術，建立船舶溢油監視監測體系，為事故發現、溢油跟蹤、應急決策等提供信息支持。配置衛星監視系統、監測系統、溢油清除控制系統。溢油的清查可通過水面溢油回收船、性能多樣的收油機、各種規格的圍油欄、吸油材料、溢油存儲設備等。另外，在油輪上，裝備干燥、密封保存的濾紙袋裝活性炭或聚合氯化鋁，當有少量石油溢漏時，可用其處理廢油，并將回收物集中收集，防止海水污染。完善海上溢油應急機制和油污損害賠償體系，保證石油海上安全運輸。
　　
　　4　結束語
　　
　　近年來，我國石油生產量年均增長率為2.6％，增長緩慢；石油消費量年均增長率為10.2％，增加較快；而石油進口依存度增加迅速，確保石油海上安全運輸已成為不可遲緩的艱巨任務。石油是有毒性的易燃液體，屬于第3類危險品貨物，這就決定了各個環節必須嚴格把關，才能保證運輸安全。首先，石油的正確裝運是海上安全運輸的前提保證。其次，在改善石油運載工具的同時，還應建設相應的倉儲設施等措施來完善運輸裝卸系統。最后，必須建立船舶溢油監視監測體系及應急處理體系，確保海上石油運輸的安全?？傊\用現代物流理論和技術，為進口石油提供安全高效的運輸服務，并防止重大油污染事件發生，對能源安全戰略的實施具有極其重要的意