海上溢油風(fēng)險分析及處置技術(shù)研究

張麗

摘要：文章以大型溢油事故為切入點，對海上石油勘探開發(fā)溢油風(fēng)險進(jìn)行了分析，研究概述了發(fā)生溢油事故后溢油的快速定位、溢油飄逸軌跡模擬、溢油面積及溢油量確定方法。根據(jù)以上信息重點研究論述了溢油圍控及回收方法。

關(guān)鍵詞：溢油風(fēng)險；溢油圍控；溢油處置；油品類型

引言

隨著全球能源需求的加大，海上石油開發(fā)已是未來發(fā)展的重點領(lǐng)域。然而，近幾年發(fā)生的幾起大型溢油事故給海洋環(huán)境造成了重大的污染、給予我們沉痛的教訓(xùn)。因此在強化預(yù)防管理的基礎(chǔ)上，應(yīng)對海上溢油應(yīng)急處置方法進(jìn)行研究，確保事故發(fā)生后能夠有效的控制與處置。

1船舶溢油風(fēng)險評估技術(shù)方法

對海上船舶溢油風(fēng)險進(jìn)行評價是一項全面性的工作，既要考慮到區(qū)域內(nèi)水文氣象條件、區(qū)域船舶流量狀況、通航環(huán)境狀況，也要分析區(qū)域歷史溢油事故的發(fā)生情況。本次風(fēng)險評估從風(fēng)險的基本定義出發(fā)，綜合運用統(tǒng)計分析、空間分析等方法，對區(qū)域溢油風(fēng)險進(jìn)行綜合評估，具體步驟如下：

（1）海域網(wǎng)格劃分

綜合考慮轄區(qū)各海事局的管轄范圍，進(jìn)行海域網(wǎng)格劃分，用作統(tǒng)計和分析的基礎(chǔ)空間單元。網(wǎng)格劃分時應(yīng)遵循均一化原則、無縫銜接原則和管轄單一原則，確保網(wǎng)格邊界無縫銜接，不遺漏、不重疊，同時應(yīng)能體現(xiàn)轄區(qū)各管理單位風(fēng)險要素的空間差異。

（2）船舶交通流分析

根據(jù)轄區(qū)船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)，統(tǒng)計各海域網(wǎng)格的船舶艘次、噸級，分析得出各海域網(wǎng)格船載油品的空間分布特征，參考《水上溢油環(huán)境風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》（JT/T1143—2017）中事故溢油量的測算方法，確定各海域網(wǎng)格最可能發(fā)生的事故規(guī)模。

（3）溢油事故率分析

綜合區(qū)域自然條件、港口船舶技術(shù)條件、海域通航條件、海事監(jiān)管能力水平和海域歷史溢油事故等五方面因素，建立評價指標(biāo)體系，運用AHP綜合評價法計算溢油事故概率指數(shù)，評估區(qū)域船舶溢油事故發(fā)生的可能性。

（4）溢油事故風(fēng)險分析

綜合各海域網(wǎng)格的事故規(guī)模和事故概率水平，計算溢油事故風(fēng)險指數(shù)，定量評價區(qū)域溢油事故風(fēng)險。

（5）溢油污染風(fēng)險分析

綜合溢油事故風(fēng)險指數(shù)與轄區(qū)各類敏感目標(biāo)的敏感指數(shù)，得到區(qū)域溢油污染風(fēng)險指數(shù)，劃分海域溢油污染風(fēng)險等級，明確高風(fēng)險集中海域。

2海上石油設(shè)施溢油風(fēng)險分析

2.1石油鉆采平臺

海上鉆完井作業(yè)是石油開發(fā)最為重要的階段之一，也是事故的高發(fā)期，可能發(fā)生井噴、火災(zāi)爆炸、石油泄漏而導(dǎo)致水體環(huán)境污染事故。導(dǎo)致事故發(fā)生的原因眾多，有平臺自身方面的因素，如工藝設(shè)計缺陷、設(shè)備故障、船舶碰撞等，也有諸多外界因素，如颶風(fēng)、浮冰擠撞等。該作業(yè)及設(shè)施均比較復(fù)雜，一旦發(fā)生事故可能會造成重大的污染，如墨西哥灣的“深水地平線”鉆井平臺事故就屬于該類型。

2.2海底輸油管道

海底輸油管道是海上油氣田開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它是海上輸送油品最快捷、最安全和經(jīng)濟可靠的運輸方式。海底輸油管道發(fā)生油品泄漏的風(fēng)險主要有管道損傷、管道腐蝕而引起油品泄漏污染。引發(fā)以上事故的原因主要有外物對管道的碰撞、腐蝕疲勞、海床沖刷導(dǎo)致的懸空、海底沉陷、地震等。海底輸油管道發(fā)生泄漏事故后，一般處置封堵難度較大、泄漏周期較長、污染海域面積較廣。

2.3近岸設(shè)施

近岸設(shè)施主要有石油儲罐、煉化裝置、陸源輸油管道等。近岸設(shè)施中一般聚集和存儲有大量油品、有的甚至高達(dá)幾十萬方。一旦出現(xiàn)油品泄漏，極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，同時會導(dǎo)致嚴(yán)重的海域環(huán)境污染事故。如大連“7·16”溢油事故就屬于近岸設(shè)施造成的油品泄漏污染事故。

2.4船舶運輸

船舶運輸為海洋石油勘探、開發(fā)、生產(chǎn)提供作業(yè)支持服務(wù)，作業(yè)船舶主要包括多功能工作船、物資供應(yīng)船舶及油輪等。據(jù)統(tǒng)計近幾十年來，海上發(fā)生油品泄漏污染事故中船舶溢油占首位。導(dǎo)致船舶泄漏事故原因主要有船舶碰撞、擱淺、翻沉等。以上設(shè)施及作業(yè)過程如果發(fā)生事故導(dǎo)致原油泄漏入海，不僅危害海洋環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，而且會使?jié)O業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等遭受巨大經(jīng)濟損失，對經(jīng)濟發(fā)生及海洋環(huán)境保護(hù)帶來危害。

3船舶溢油風(fēng)險防控措施建議

船舶溢油事故一旦發(fā)生，若不能及時有效地得到處理，將對海洋生態(tài)環(huán)境造成重大而長期的影響。船舶溢油風(fēng)險防控應(yīng)當(dāng)堅持預(yù)防為主、平戰(zhàn)結(jié)合的原則，重點做好兩方面工作：一是加強海域通航安全管理，建立應(yīng)急體制機制，完善應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃與預(yù)案體系；二是全面提升溢油應(yīng)急能力，開展區(qū)域聯(lián)防，加強敏感資源防護(hù)。

3.1重點加強溢油應(yīng)急管理

（1）加強通航安全管理

對于船舶流量較大、通航條件相對復(fù)雜的天津港、秦皇島港周邊海域，應(yīng)加強船舶導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，進(jìn)一步完善覆蓋整個航道的雷達(dá)導(dǎo)航鏈和導(dǎo)航設(shè)施，加強船舶航行管理，及時疏導(dǎo)船舶，尤其對裝有油品的船舶要強化導(dǎo)航和引航。

（2）明確相關(guān)部門職責(zé)分工

根據(jù)中編辦《關(guān)于重大海上溢油應(yīng)急處置牽頭部門和職責(zé)分工的通知》，建議津冀地方政府部門參考以下原則，各司其職，加強應(yīng)急能力建設(shè)：海事、地方交通部門負(fù)責(zé)加強海上交通監(jiān)管和風(fēng)險防控，進(jìn)一步提高岸線清污能力和回收物陸上接收處置能力建設(shè)；農(nóng)業(yè)部門負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)漁業(yè)部門和漁民的應(yīng)急力量參與重大海上溢油事故的應(yīng)急；安監(jiān)部門負(fù)責(zé)海上石油安全生產(chǎn)綜合監(jiān)督管理，依法組織事故調(diào)查，指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)推廣和研發(fā)。相關(guān)部門按照職責(zé)分工建立統(tǒng)一的應(yīng)急體制機制，共同應(yīng)對海上溢油事故。

（3）加強應(yīng)急頂層設(shè)計

目前，天津市和河北省部分港航企業(yè)結(jié)合轄區(qū)計劃，配備了相應(yīng)的人員、器材，以便在事故發(fā)生時做出相應(yīng)的應(yīng)急反應(yīng)，進(jìn)行溢油清除、浮油和油污回收等工作。天津市及河北省秦皇島市、唐山市和滄州市已經(jīng)編制并實施了應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃。建議河北省應(yīng)加強頂層設(shè)計，按照國家溢油應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃設(shè)定的應(yīng)急能力建設(shè)目標(biāo)，編制省級應(yīng)急能力建設(shè)規(guī)劃。

3.2溢油監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)

發(fā)生溢油事故后首先應(yīng)對溢油進(jìn)行快速定位，以便決策者能夠根據(jù)事故現(xiàn)場的信息制定下步處置方案。目前主要采取以下方法對海上溢油進(jìn)行快速定位。

3.2.1飛機跟蹤監(jiān)測

飛機跟蹤監(jiān)測主要是利用飛機搭載的光學(xué)或微波遙感設(shè)備對海面溢油進(jìn)行監(jiān)測。目前用于飛機監(jiān)測比較成熟的遙感設(shè)備主要有紅外攝像機、激光遙感器及雷達(dá)。

3.2.2船載及岸基溢油雷達(dá)監(jiān)測

船載及岸基溢油雷達(dá)可以對海面進(jìn)行全天候24h不間斷監(jiān)控，并獲取任一時刻的海面情況，其原理是利用油膜的反射波與水面成像不同來快速定位溢油的位置及影響區(qū)域，檢測精度較高。缺點是監(jiān)測范圍較小、機動性與飛機相比較差，適合于小范圍溢油事故的監(jiān)測，可與飛機配合使用，另外目前已安裝岸基溢油雷達(dá)海上石油設(shè)施較少，建議加大投入、逐步普及完善。

3.2.3衛(wèi)星遙感監(jiān)測

衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠監(jiān)測大范圍污染海域，監(jiān)測精度高，范圍廣，適合于大型溢油事故。缺點是專業(yè)性較強，使用成本昂貴，目前僅限于國家少數(shù)機關(guān)職能部門具備調(diào)配及應(yīng)用權(quán)限。綜上所述，適合于海上溢油監(jiān)測的手段較多，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)事故現(xiàn)場的地理環(huán)境信息、事故規(guī)模等綜合考慮選擇適宜的監(jiān)測手段。

結(jié)語

控制溢油最好的方法是防止溢油的發(fā)生，然而，由于海上作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，受各種極端氣候及多種難以預(yù)計的因素影響較多，一旦發(fā)生溢油事故，就要及時采取有效的處置措施。

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（作者單位：中海石油環(huán)保服務(wù)（天津）有限公司）