單點輸油終端污染風險分析及防污染體系建設研究

黃炳燊 廣東海事局危管防污流動工作站

1.緒論

1.1 研究背景及意義

隨著我國經濟的高速發展以及石油化工產業的全面開花，我國對于原油進口的依賴性已經越來越強。自2003年起，我國已經成為原油的凈進口國。根據《2019年國內外油氣行業發展報告》中提供的數據，我國2019年原油產量為1.91億噸，進口量接近5億噸，進口量占比72%，同比增長2%。在國內外形勢急劇變化的情況下，石油資源儲備是否充足既有戰略意義，同時也是維護民生的重要一環。單點系泊輸油終端運力大，發生重大事故時污染危害性也更大，本論文主要通過對茂石化單點系泊輸油終端（以下簡稱茂石化單點）的研究分析，研究單點系泊輸油終端防污染體系建設的方向。

1.2 單點系泊系統的概念

“單點系泊”來源于英文“Single Point Mooring”,簡稱SpM,或稱SBM（Single Buoy Mooring）。它是海上運輸終端站的一種。應該說SPM是一個總的概念,泛指所有的單點,而SBM則是指主結構為一浮筒(Buoy)的單點。用于進行原油中轉的單點系泊碼頭通常由一個能夠漂浮在海面上的浮筒和鋪設在海底與陸地貯藏系統連接的管道組成。浮筒漂浮在海面上，油輪上的原油通過漂浮軟管進入浮筒后，從水下軟管進入海底管線，輸到岸上的原油儲罐。為防止浮筒隨海浪遠距離漂移，用數根巨大的錨鏈將其與海床相連，這樣浮筒既可在一定范圍內隨風浪流漂浮移動，增加緩沖作用，減少與巨輪間發生碰撞的危險，又不至于被海浪漂走。

2.單點系泊應用情況

2.1 單點系泊在全球范圍內的應用情況

單點系泊在世界上使用十分廣泛，到目前為止，世界上已有500多座單點系泊系統，分散在全球各地。

從以表1可以看出，單點設備在全球內的應用很多，自1958年瑞典達拉羅港建設的第一套單點設備起，至今已發展至500多套，主要分布在全球各主要的原油輸出國和輸入國沿海，可見單點設備的推廣與發展在全球的原油中轉運輸行業中發揮了重要的作用。

2.2 我國單點系泊系統的應用

詳見表2。

單點系泊技術全球應用廣泛，但在我國大陸地區僅2套用作原油中轉的單點系泊輸油終端，本文主要通過對茂石化單點的分析展開論述。

茂石化單點，位于廣東省茂名市電城鎮東南方向，距最近陸地約15公里，系由茂石化投資建設使用。該裝置1993年立項，1994年投產，用于接卸25萬噸級油輪的貨物，2006年對茂石化對單點進行了升級改造，由25萬噸級提升到30萬噸級。自單點系泊卸油裝置投產以來，極大程度地降低了茂石化原油運輸成本，截至2011年，共計中轉原油1.3億噸，節約原油運輸成本30多億元。2017年海底管線及單點浮筒更換完畢后，由于更換了尺寸更大的海底管線，單點原油接卸能力以及卸貨效率得到進一步提高，單點年接卸艘次從原來的40多艘次提高到了60多艘次，原油年接卸量也從初投產的300多萬噸逐步提高到了1100多萬噸。

3.單點污染風險分析

目前，茂石化單點已為茂石化工作了近30年，雖然樣本少，不足以說明大多數單點系泊系統存在的風險，但仍具備一定的參考價值，用以研究單點系泊系統帶來的防污染隱患。

一是離岸較遠，一旦在系統終端發生事故，應急救援力量難以抵達現場。目前茂名僅在水東港有一家資質較高的清污公司，且茂名海事局的溢油應急設備庫也設置在水東港，參照茂石化為接送監管人員提供的拖輪的速度，從水東港出發至單點水域需要1-2個小時，如果由于潮汐變化的原因，船舶航向與水流方向相反，則船舶到達現場的時間更長，可至2-3小時，而作業現場僅有一艘應急清污船舶及數艘拖輪，一旦發生超過1萬噸的原油泄漏，遠遠超過現場維護船舶的處置能力，對周邊海洋環境的危害極大。

二是海底管線鋪設在海床上，約挖溝埋深1-2m從岸罐到單點距離約15公里。如果船舶在海底管線走向上違規拋錨，錨會鉤到海底管線，從而損壞海底管線的防腐層或鉤穿、拉斷海底管線，造成管內原油泄漏，嚴重污染海洋環境；又或者長時間受海潮、海流等的作用下，海床被沖刷，從而使海底管線裸露、移位和懸空，造成海底管線斷裂，導致管內原油泄漏污染海洋環境。

三是防污染應急設備不足，現場應急設備見表3。

表1 全球單點設備分布表

表2 中國單點系泊輸油終端分布表

表3 茂石化單點應急設備情況一覽表

如表3所示，茂石化單點配備的圍油欄僅1300米，參照1994年單點軟管破裂導致原油泄漏事故，泄漏量約15噸，形成了約6海里的20米寬油帶，所配備的圍油欄遠不能滿足現場應急圍控溢油所需。

四是溢油漂散風險。一般油碼頭通常要求在油輪靠泊作業期間提前布放圍油欄，對碼頭周邊進行圍控，防止作業期間發生小規模的操作性溢油，同時也可作為較大溢油事故防控的第一道屏障。而茂石化單點由于位于開闊水域，氣象條件較碼頭更復雜，每年大風浪天氣天數多，相關配套設施較碼頭不完善，未能實現圍油欄預布設，作為守護船舶的清污船需要在發現溢油后才將圍油欄吊放入海，效率較低，存在較大的溢油漂散風險。

4.茂石化單點防污染體系應急能力建設建議

4.1 外部快速反應力量建設

按照我國《海洋環境保護法》及《防治船舶污染海洋環境管理條例》的有關規定，港口碼頭應當開展相關的防污染能力建設。目前為多數港口碼頭所接納的防污染能力建設的方式是與清污企業簽訂合作協議，以減少企業獨自開展污染物接收能力建設的費用。茂名港目前正在大力發展博賀新港和吉達港兩個新港區，這兩個港區較水東港離單點系泊系統輸油終端距離更近，監管部門可以以此為契機，引進清污企業，縮短應急防污力量與茂石化單點之間的距離，并促進兩個港區與單點之間形成防污染應急聯動機制，使茂石化單點防污染應急能力得到進一步提高，單點系泊系統輸油終端和海底管線發生溢油事故時，可以從這兩個港區調動應急資源及應急力量前往現場進行前期處置，這會大大縮短應急力量抵達現場的時間，提高溢油應急的效率。

4.2 監控能力建設

目前茂石化單點已實現了對單點浮筒周邊水域的視頻監控建設，但只有負責單點作業的新金明公司海上作業隊接入了該監控信號，該信號未共享給負責應急指揮的相關行政管理部門，不利于溢油事故應急的快速反應及有效協調、部署。新金明公司應加強與各應急部門的聯動，共享污染監測視頻信號，以保證應急處置行動中的精準決策。

另外，針對單點系泊系統輸油管線，無論是水下軟管部分還是海底管線部分，都可以裝設傳感器或監測閥，對作業期間的管線狀態實施即時的監控，一旦發現數據異常或報警，立即與作業現場進行溝通，開展應急處置，提高處置的精準度和效率。

4.3 修訂安全指導文件的修訂與執行

茂石化單點風險評估制訂日期為2014年，而茂石化已在2016年進行了設備更換，該次更換的組件包括海底管線和單點系泊浮筒，新換浮筒采用國產單點浮筒，相關的設備和技術參數發生了重大變化，舊的風險評估未能適應新設管路及浮筒設備的風險評估要求，茂石化應根據當前單點設施設備的實際情況，組織專家組對原風險評估進行修訂與更新。另外隨著茂名港兩個新港區建設中新的防污力量的投入，也應及時在應急預案中增加應急力量變更的內容，以保證與安全保障相關的指導性文件具備實用性，完善防污染體系建設。

同時在相關文件修訂后，應當及時根據應急預案以及風險評估的要求，配備足夠的應急物資，以保證設施設備滿足事故處置的要求。

4.4 作業現場防污清污力量建設

由于單點系泊輸油終端位于開闊水域，環境復雜，可以從以下兩個方面著手：

一是參照碼頭作業的模式，作業期間按照海況在單點下流方向布放圍油欄，布放的圍油欄可以守護拖輪及清污船舶為圍油欄固定支點，防止圍油欄隨風浪漂移，同時可以根據作業期間海況的變化調整圍油欄布控的方位，發生溢油時由兩船拖帶圍油欄對溢油進行圍控，最大限度地減少溢油漂散的可能性；

二是提高應急情況下圍油欄的布放速度。目前廣東海事局溢油應急中心的清污船舶應用了圍油欄快速投放設備，可以通過滾筒以200m/10min的速度投放數百米的圍油欄，投放速度較傳統吊裝投放形式有了較大的提升。但受快速投放設備的容量限制，所能投放的圍油欄長度較短，不能滿足單點溢油應急的需求，因此，現場守護的清污船還可以在作業前將圍油欄從船艙吊上甲板，對圍油欄進行打包，發生溢油事故時，先利用快速投放設備將部分圍油欄投放入水，對溢油進行堵截，再將甲板上打包好的圍油欄整體吊放入水，由清污船和其他守護船協作將圍油欄展開，對溢油進行圍控回收。

這兩種形式各有優劣，前者雖然能最大限度避免溢油的擴散，但由于單點油輪作業時間普遍在24小時以上，對守護船的操縱要求極高，且夜間能見度不良時可能對船舶造成新的危險；后者反應速度較快，但在防止溢油擴散方面較前者差。在實際操作中應將兩種形式結合起來，充分發揮應急清污的作用。

4.5 溢油漂移數據庫建設

制作溢油漂移軟件，建立溢油漂移模型是當前廣東海事局及茂名市政府非常重視的一項工作，要做好這項工作，應當以建設溢油漂移數據庫為基礎。

單點輸油終端位于距岸15公里的海面上，管線延綿15公里，一旦發生溢油事故，溢油的漂移將受到多種因素的影響，其中一部分是實時發生的外界影響，而另一部分是具有規律性的自然因素，建立溢油漂移數據庫，就是要把這些規律性的自然因素歸納起來，作為溢油漂移態勢預測的參考內容。如季風規律、洋流規律、潮汐情況等，將這些可預測的影響因素形成溢油漂移數據庫，作為溢油漂移軟件開展分析的靜態數據，將氣象部門監測到的實時氣象水文狀況作為動態數據，對溢油的漂移進行預測，使應急工作更具預見性和可控性，實現溢油事故應急的有效處置。

5.結語

我國在單點防污染研究方面仍存在較大不足，單點污染事故案例研究更是一片空白。在單點系泊技術全球應用廣泛的今天，單點系泊作為一種清潔、高效的原油中轉系統，在我國具有正面的推廣意義，在推廣與發展單點系泊應用的同時，不應忽視單點系泊系統長距離輸送原油所存在的污染風險及隱患，抓好防污染能力建設，真正推動我國原油運輸市場的健康發展。