冰期溢油事故及渤海溢油应急体系
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介绍冰区溢油清理技术和中海油溢油应急预案体系，特别是渤海溢油应急能力建设现状；对中海油目前开展的渤海冰期溢油机械清理
由于各国经济都严重依赖石油，油田开发从陆地发展到海洋。随之而来的海上溢油事故也越来越频繁，给经济、环境、生态带来严重破坏，对各国环保能力提出严峻挑战。根据美国国家调查委员会的报告，每年由于油轮事故，流入海里的原油估计高达300000t-400000t。近海油田的开发开采过程中也时有油污事故发生。开阔水域溢油清理的代价是巨大的，如果类似溢油发生在冰区，其处理难度和投入将会更高。
?荩冰区溢油清理技术现状
目前国外热衷于就地焚烧，研制各种化学消油剂、集油剂、吸附剂或是培育噬油菌等来帮助溢油清理，但是，对于高凝点的溢油，各种化学制剂对于凝固后的溢油都无能为力，而机械回收溢油既保护了环境，又回收了资源是最好的结果。从这一点出发，立足于溢油机械回收是渤海冰区发展的回收技术方向，对此也有论述。
在冰区，机械回收技术作业主要受到冰密集度控制。对于小型的撇油器，由于它只能在冰密集度低的条件下作业，并且需要其它设备给予保障，冰的厚度、强度和运动速度均体现在对破冰保障的影响上。有研究表明当冰密集度超过4成，小型撇油器作业就受到影响。当有破冰船作业时，破冰船就可以抵御海冰对撇油器的影响。机械回收溢油首先要求通过合理的围控手段将油膜集中到一定厚度再进行回收。因此机械回收溢油的效果就与整个技术的围控系统、撇取系统和存储系统息息相关，缺一不可。
围控系统：利用自然资源或人工屏障对结冰水面溢油实施围控与回收。对于含碎冰量多的水域，应首先考虑用海洋型充气式围油栏和栅栏式围油栏；在初冰期和融冰期可采用大型快速布防围油栏和小型围油栏以及栅栏式围油栏；对水面以下的溢油，可利用不同网孔的拖网。实施冰区溢油围控要注意正确运用围控策略。
撇取系统：冰区溢油围控或集中起来之后，一般要通过撇取系统将水面上的溢油回收起来或转送到第二层围控地点，然后再分离和处置。适合在冰区作业的撇油器有数种，一些用于回收低粘度的溢油，一些对高粘度的溢油有比较好的回收效果。对于陷入冰层下的油，可在冰面上打孔或开槽，再用泵抽吸冰层下面的溢油。刷式和绳式撇油器在低温和冰区条件下容易冻结，影响回收效果。
储存系统：污油和杂物储存能力不足，将会直接影响整个回收作业的进程。海上储存装置一般有油舱、油囊、浮筒和油驳。便携式储存装置可安放在船上或进行拖带。为了连续有效的机械回收，储存设施必须容量足够或有其他容器进行周转。
2008年，渤海共发现12起溢油量10t以下的小型油污染事件。其中，海洋油气田较集中的渤海湾有6起，占事故总数的50%。可想而知，这些事故发生在冬季冰期完全是有可能的。
中国海洋石油总公司(简称中海油)自1982年成立以来，始终高度重视溢油应急工作。建立了一套完善的应急预案体系，实现了全面的应急管理。其海上溢油事故应急反应系统由5大部分组成,即:溢油信息收集子系统、溢油模拟子系统、环境与资源信息数据库、溢油应急指挥中心、 溢油应急处理子系统。针对突发事件危害程度、影响范围和控制事态能力，中海油将系统内部响应划分为3个级别。各级应急响应的应急预案职责和侧重点各不相同，但又保持有机联系，构成中海油完善的3级应急预案体系。
现场级应急响应:一个作业单元(平台、油矿、终端、工厂等)可利用自己或可调用的资源解决遭遇的突发事件，与之相对应的是作业现场的应急行动预案。属场(厂)内应急预案，该预案以现场设施、活动或场所为具体目标，针对某一重大工业危险源、特大工程项目、施工现场或拟组织的一项大规模公众集聚活动。要求具体、细致、严密；强调具体的应急救援对象和应急活动的实践性。场(厂)内应急预案由综合应急预案和具体行动方案组成。
公司级应急响应：所在地区或专业等所属公司组织的救援和控制行动，统一安排人员、设备或其它资源。该级响应需由应急指挥机构来统一指挥现场的应急救援和控制行动，与之相对应的所属单位的应急预案是区域性、综合性预案及专项预案的结合。其针对某一特定区域或某一专业领域的突发事件，侧重组织对现场突发事件的减损、救助、抢险和灾后恢复。所属单位的应急预案由综合应急预案和专项应急预案构成。
总部级应急响应：必须启动并利用总公司系统资源的突发事件，相应的总部危机管理预案是综合性的场外预案。该预案是公司总体、全面的预案。以场外指挥与集中协调为主；侧重在应急响应的组织协调；法律、商务及媒体管理。
为了更好的应对溢油，中海石油环保服务有限公司(简称COES)于2003年1月10日在北京正式挂牌成立。其主营业务是为渤海海域油气勘探开发作业者提供溢油应急服务，兼容污油水、垃圾处理、溢油回收设备维护保养、海洋测绘、海洋环境评价等业务。公司设置了溢油应急协调中心；专门负责处理溢油应急事故；并组建了的一支高素质、专业化的溢油应急队伍。
COES在渤海地区拥有塘沽基地、绥中基地、龙口基地，各种国际先进溢油应急设备百余套，并拥有专业溢油应急回收环保船。COES还与国家交通部救助打捞局签订了《应急响应资源共享与支持协议》，根据协议可以使用其船舶、飞机等资源。另外，COES同天津武警五支队签署了《海上溢油应急响应合作协议书》，通过为五支队武警官兵定期举办溢油应急知识及设备操作培训，在发生中、大型溢油事件时，作为后备溢油应急力量，共同抗御溢油污染。COES北方片区以塘沽基地为中心，绥中基地和龙口基地为辅助，共同负责渤海各油田发生的溢油应急反应作业。
渤海进入冬季均有海冰出现，不同冬季和统一冬季不同日期，海冰覆盖的范围不同。国家海洋环境预报中心能够冬季渤海海冰信息。
中海油天津分公司作为渤海湾海域的石油、天然气勘探的主要作业者，经过几十年的发展，已形成较完善的应急响应系统，体现了中海油赋予天津分公司在应急状态下的现场指挥、协调的主体地位。渤海发生海上溢油事件时，在应急反应过程COES的应急系统纳入到天津分公司的应急系统中，受应急指挥中心的指挥和领导，按照应急办公室的指示进行溢油应急设备的调运以及随后相关的溢油应急反应作业。
?荩渤海冰区溢油清理初步试验研究和计划
中海石油环保服务有限公司在溢油应急方面做了很多积极的努力,拥有了多种溢油应急资源，如各种围油栏、撇油器、消油剂喷洒装置、高压清洗机、储油罐等，还建造两艘专业的环保船。但由于我国溢油清理技术起步较晚，在经验和技术方面和国外都有差距。目前公司围绕机械清理溢油中的撇取系统中的基础问题，有计划地分期分批开展针对渤海海冰条件和拥有的各种撇油核心部件进行收油能力试验研究。
不同撇油头在有冰条件下的回收能力试验：为评价进口多功能撇油器应对渤海冬季溢油的能力，分别对刷式、盘式、鼓式三种撇油头在无冰和有冰（冰密集度约5成）条件下进行收油速率测试（见图1和图2）。结果发现三种撇油方式的回收速率不仅与撇油头类型有关，同时也取决于是否有冰；在有冰条件下，三种撇油头收油效果都受到影响，其中盘式撇油器受影响最大，无法回收溢油；在有冰条件下加大鼓式撇油头泵速会提高总回收速率，但含水率同时提高；对凝固原油，撇油器无能为力。试验结果对正确评估三种类型的撇油头在有冰和无冰情况下的收油效果和相关单位应具备的清除溢油能力以及今后引进设备提高应急能力将起到借鉴作用。
吸油绳在有冰条件下的回收能力试验：为评价吸油绳在5成密集度结冰环境下的回收能力，模拟低温冰水混合物，将轻质原油和重质原油分别按先加冰后加油，以及先加油后加冰的顺序，分别就5种长度和3种不同运动速度，开展吸油绳回收能力试验。吸油率定义为吸油绳单位重量吸附的原油重量，试验发现轻质原油与重质原油相比，低温环境下收油绳在轻质原油中表现出较好的吸油率和黏附率，而重质原油往往凝结成块状漂浮或悬浮于冰水混合物中，降低了收油绳的吸油效率和黏附率。另外，随移动速度的增加能够提高收油绳的吸油效率，而黏附率并没有差异。这意味着增大收油绳移动速度可能是提高吸油绳回收能力的一种途径。
图2 试验的撇油头和冰块
吸油毡在有冰条件下的回收能力试验：根据初步试验进程，已经安排和策划了国产吸油毡在5成结冰密集度环境和不同水温环境的试验研究。
完成上述试验将形成机械清理渤海冰区溢油撇取系统的基本科学数据。而机械清理溢油还涉及到围控系统和储存系统。因此针对渤海海冰冰情下的溢油清理有许多深入研究的内容。目前的初步研究成果同规模化系统试验研究以及生产作业应用还有相当远的距离，未来将针对3个系统开展更多、更深入的研究。如在撇取系统中将进行更多类型的撇油器在不同冰密集度下工作效率的研究，各种撇油器收油速率随泵转速的变化曲线，各种撇油器对固体溢油回收效果的研究，溢油乳化对机械回收的影响；对围控系统将重点开展有冰条件下的船舶作业技术，冰对围油栏的作用力和不同冰条件下的作业容许速度等研究；对存储系统研究低温下污油的自动阀门启闭、设备保温、冰油分离等技术。
?荩结语
尽管中海油在应对溢油方面取得一定进步，但由于相对其它海洋石油国家在应对溢油方面起步较晚，技术和设备还有差距。虽然应对开阔水域的溢油事故具备一定能力，但目前渤海基地的装备并不完全能适合渤海冰期使用。随着我国经济的高速发展对石油的需求增大，发生溢油事故的机率也在增大。因此，COES在现有基础上还将针对渤海冰期应急技术，加大对溢油应急领域的投入，紧盯冰期溢油应急领域的最先进技术和设备，取长补短，加强COES和基地应急能力建设，和针对应急设备的冰区溢油机械回收研究，以便处理冬季突发性溢油事件。
（作者单位：中海石油环保服务有限公司）