滩涂溢油应急处置技术及应用

赵绍祯

（中国石油海上应急救援响应中心 唐山 063200）

1 滩涂溢油的特点

（1）滩涂溢油危害大于陆地和海上溢油。由于海滩、河滩和湖滩上敏感资源区域丰富、溢油滞留时间长、处理清洁度低、影响范围广，等量溢油事故对资源和环境的破坏和危害程度要大于陆地和海上。长期滞留在滩涂上的油品渗入岩石、沙泥后，特别是粘度高的原油，经过长时间理化作用后形成“板结的沥青”状物质与地表胶连，很难彻底清除。大连2010年“7·16”输油管线爆炸溢油事件，造成大面积海岸线受到原油污染，无法短时间内用人工方法彻底清洁，海滨浴场的沙滩及附近的防波堤只能用置换的方法治理，消耗费用巨大。

（2）处置效果差，难度大。不论溢油的油源来自陆地和海上，一旦进入滩涂后，由于油品附着在滩涂上，常规应急设备不适用，其清理效率和难度远远大于海上和陆地。根据多次溢油应急处置经验，滩涂上的溢油流动性丧失，常规的收油机、收油网等设备无法使用。

（3）地理环境复杂。由于滩涂松、土质软、承载力差，人员和常规机械难于进入作业，给溢油应急和油污清理带来困难。在渤海湾局部地区如大港油田滩涂，含沙量极低，滩涂作业区域淤泥深度达5 m以上，若此地区发生溢油事故，一般机械设备难以进入开展收油作业。

（4）滩涂和海上溢油的应急处置技术既有联系又有特点。溢油从海上或陆地（水面）进入滩涂后，由于吃水浅，大型专用溢油回收船舶无法进入，收油能力失效。但是借助两栖车（船）收油装置进入滩涂后，溢油搜寻、部分收油方式、围控方法、吸附材料和消油剂的使用，仍然有相似之处可供借鉴。

（5）滩涂冰区溢油处置存在较大难度。首先由于潮差作用，结冰时多为堆积冰，冰面犬牙交错极不规则，普通冰面运载设备难以到达作业区域；其次，溢油发生后，随着时间的推移，溢油存在状态紊乱、层理无序，一种收油方式难以清除所有溢油。再次，冬季施工对所收油品的转移和储运造成较大困难。2010年“11·11”昌图管道泄漏溢油事故，溢油处在冰层下面，随着水流扩散，给溢油清除工作带来了极大的困难。同时，由于外界温度低于原油凝点，原油流动性降低，无法用导油泵将回收的溢油进行高效转运。

（6）突破滩涂收油的难点在于解决“进得去、收得来”。“进得去”，就是应用水陆两栖设备，确保涨潮（水）和落潮（水）都能行走作业；“收得来”，即是在水陆两栖设备上安装合适的收油设备，实现机械化作业，克服以往滩涂、岸线上发生溢油事故时，只能使用人海战术，收油效率低、耗时费力的做法。大港油田配备的履带式两栖溢油回收车，除了可以在陆地和海水中安全航行，还可以在深度达3 m的淤泥中以10 k m／h的速度航行，很好地解决了“进得去、收得来”的问题。

2 滩涂溢油应急处置技术措施

2.1 收集信息，为滩涂应急做好准备

（1）溢油信息。事故发生后应以最快的速度准确全面地收集现场的溢油信息（包括溢油地点、溢油源头、时间、溢油量、溢油速率、油膜位置、油膜面积、溢油漂移方向和速率等）。

（2）环境信息。收集现场环境信息（包括通往现场的道路情况、地形、地貌等），为溢油处置方案的制定提供依据。

1.反刍动物。主要发生于犊牛和羔羊，表现为食欲下降、运动失调、不能站立、严重腹泻、脱水。因脑灰质软化（大脑皮质坏死）主要表现神经症状如易兴奋、痉挛、四肢抽搐呈惊厥状、倒地后牙关紧闭、眼球震颤、角弓反张。严重者强直性痉挛，在12～72 h昏迷死亡。

（3）敏感资源。收集污染点及岸线周边的敏感资源信息。如饮用水取水口、珍稀动物栖息地等。

（4）监视和追踪溢油。根据事故大小和影响范围，利用卫星遥感、直升飞机和船舶溢油雷达（如中石油应急101、102船等都配备了此类雷达）以及人工方式对溢油动态信息进行监测。利用应急辅助决策系统模拟溢油漂移路径、溯源和计算并制定处置技术方案（包括动用的人力、物资和装备等）。

（5）建立通信系统。接到事故报警后，要在第一时间搭建陆地、滩涂和海上的通信平台。通过车载岸滩指挥系统，将滩涂现场抢险救援信息通过静中通卫星实时传送语音、视频至指挥中心，指挥中心将指挥决策信息以视频、语音、传真和电子文本等形式准确下达到事故现场指挥部；通过船载动中通卫星系统与指挥中心实现语音和视频的互通。在指挥中心、船舶、车载岸滩通讯车上建立视频会议功能，根据事故处理进展情况，通过视频会议进行技术讨论，及时调整处理方案，指导现场抢险工作。由于现场情况瞬息万变，抢险时机稍纵即逝，信息畅通至关重要。卫星通信受环境影响最小，是各种通信手段中最可靠有效的手段，在专业抢险队伍和有条件的组织应当配备，为抢险提供可靠的保障。根据滩涂溢油应急需要，同时配备常规通信手段，如短波电台（SSB）、海事甚高频电台（VHF）、对空超短波电台（或对讲机）、对空甚高频电台（或对讲机）等，以保证常规通信，并能与直升机联系。中心在处理大连7·16溢油应急事故行动中，大量使用卫星通信、短波电台、海事甚高频电台、溢油雷达、通信指挥车等先进通信设备，确保指挥中心能够准确把握事故现场信息，为合理制定应急处置方案，调配应急资源发挥了重要作用。

2.2 现场处置主要装备

由于海滩发生溢油时，受潮水作用，溢油位置不固定，一般分割成3部分，即海上、滩涂和岸线。因此收油作业时采取交叉作业方式。即海上、滩涂和岸线同时处置，投入的应急物资装备是3种处理方式的集成。

（1）专用应急船舶。满足海上溢油围控、回收、存储需要。每一组至少配备多功能收油船、围油栏拖带船各1艘，根据事故大小配备船组的数量。由于近海作业要求船舶吃水要小，一般在3.5 m以下。每条专用收油船上可搭载2～4艘小型溢油回收船，以便在大船不能进入的海域投放小船作业，小船的吃水应在1 m以下。为了提高海上收油效率，大船的收油量要在200 m3／h以上，收油方式采用动态斜面、内置式等。多功能回收船其单船污油舱的舱容要在500 m3以上，配有150 m3／h以上的过驳泵，满足污油水过驳需要。配备卫星通信系统，便于船舶、岸滩和陆地三地信息传递。大船作为母船和海上指挥船舶，满足小船连续作业的燃油、淡水补给和人员食宿等。抢险时根据事故大小调用大型油轮接受污油水。

（2）两栖溢油回收车。滩涂上的溢油清理难度远大于海上，而且情况更为复杂。通过实践，目前两栖车成熟车型主要有浮箱链轨式、浮箱螺旋式、浮箱轮式等，为了保证两栖车能够较好地完成溢油回收，需要具有3种以上的溢油回收方式，如铲式、刷式、真空式等。为了配合现场收油，要具有清垃圾、挖掘、清淤等功能。两栖车主要技术指标：满足滩涂（特别是泥滩）溢油回收和运送应急物资及人员需要，能够在淤泥中行走，同时具备一定的水中航行的能力，泥中空载爬行速度10～20 k m／h，水中航行不小于5 kn；收油能力不低于50 m3／h。满足陆路运输要求，其重量小于20 t，长度不大于12 m，宽度不大于3.5 m，高度不大于3.3 m；具有一定的污油临时存储能力（不小于2 m3）。同时，可以通过泵组将临时储存的污油水通过管线输送到储油囊等存储装置里，输送距离不小于100 m。为了满足渤海湾滩涂应急需要，经过多年的技术研究，中心已经从国外订制了6台小型专用溢油回收车，同时正在和国内厂家合作研制大型溢油回收车，以满足大型溢油事故处置的需要。近几年，通过科研攻关，与生产制造厂家密切结合，两栖车技术日臻成熟，对车体和其搭载收油机类型进行了持续优化，较好地解决了“进不去、无法收”的滩涂溢油回收技术难题。

（3）岸线清理设备。主要包括大型真空收油机（4 m3及以上）、小型真空收油机、高压清洗机（包括加热型，便于冬季作业）、岩石收油机等，污油水存储、滩涂用吊装设备和运输设备。为了满足滩涂和岸线之间作业，防止人员陷入淤泥中，应配备一定数量的充气式橡胶气垫（专利产品），便于人员行走和作业，单节长3 m，宽1.5 m，根据滩涂长度任意连接。大连“7·16”事故后期防波堤清洗作业，高温高压清洗机发挥了主要作用。

2.3 滩涂溢油应急技术措施

（1）自然处置法。所谓自然法就是溢油由潮水自然分区，海面上的溢油按照海上收油方式，根据船舶吃水情况，由大船和小船负责回收［2］；滞留到滩涂上的溢油由两栖溢油回收车回收；粘附到岸壁上的溢油采用岸线清理设备进行清理和回收。此类方法的特点是分区简单，围控容易操作，但由于受到潮汐作用，收油时间相对较长。

（2）分区处置法。所谓分区法即是根据事故现场滩涂地貌情况人为分成若干处理区域，用围油栏将海水全部或部分隔断，形成独立的处理区域，降低潮水对滩涂溢油回收作业的影响，实现滩涂溢油处置的连续作业，提高处置效率。此类方法的特点是分区围控作业较复杂，围油栏需要根据潮水和水流进行调整，但是作业区域形成后可以实现滩涂溢油的连续作业，收油效率高，缩短了总体应急时间。在使用围油栏对作业区域进行分割时，需要根据滩涂的水深、水流、溢油规模等因素选择合适强度、高度、浮重比的围油栏，根据污染区域及分割区域的大小，确定围油栏的长度。围油栏在海水中需要用锚进行固定，防止围油栏被海水冲走，同时锚绳可以有效分担围油栏上张力带所受到的力。固定围油栏用锚数量，需要根据围油栏张力带的抗拉强度和围油栏所受到的海水冲击力及滩涂地貌决定。

（3）交叉作业法。即根据滩涂地形情况，因地制宜地将自然处置法与分区处置法结合，部分适合分区处理的进行分区，不适合分区的部分采用自然法进行溢油处理。此类方法的处置效果优于自然处置法。

2.4 滩涂溢油处置注意事项

滩涂收油方案要根据潮汐情况制定与时间相对应的有水区和无水区作业指导书，指导收油作业。无水区采用两栖车收油，两栖车在作业时要将车前溢油清理干净后再行进，防止辗压后无法回收剩余油。滩涂收油方式优先采用真空方式，对坑洼地段（水深10～30 c m）溢油采用轮毂式收油机。对于粘度大、溢油厚度超过10 mm的成片均布溢油采用铲式收油方式回收。

两栖车回收的污油水通过过驳泵和一定长度管线（小于100 m）输送到储油囊中，待收油作业完成后用两栖车拖拽到岸边，用吊车吊到岸上。也可以等到涨潮时用船舶将储油囊拖拽到海面，将污油水转移到大船的污油舱，运至码头统一回收处理。小型专用溢油回收船收集到的污油水通过过驳泵转移到多功能船上集中处理。滩涂用储油囊不宜过大，一般选用容量在15 m3以内的，便于现场操作。

滩涂用储油槽不宜采用支架式储油槽，要用新型充气式“不倒翁”储油槽。克服由于滩涂地基松软，常规储油槽容易倾覆和现场搭建困难的问题。根据现场需要可选用容量规格为5，10，15，20 m3的储油槽。储油槽盛满后通过过驳泵和管线将污油水输送到岸上处理。

采用机械方式收油时要根据油品的种类和粘度选择合适的收油机。刷式、带式、动态斜面式等收油机适合于高粘度油品回收；轮毂式、堰式、盘式、真空式、动态斜面式等适合中、低粘度油品回收。由于油品经风化和乳化后粘度会发生变化，应采用多功能收油机，一个收油机上同时配备多种收油头（盘式、刷式、轮毂式），可以灵活应对不同粘度的油品，提高收油效率。

滩涂收油要准备多种物资。滩涂收油比海上和陆地收油复杂，处理手段应多样化，因此要准备各种规格的围油栏、吸油拖缆、吸油毡、消油剂、凝油剂、收油网等常规收油物资，以便根据现场情况进行灵活处置。

3 结语

随着我国陆上和海洋石油勘探开发的不断深入和海上油品运输业务不断增加，发生大的溢油事故甚至灾难性溢油事故的潜在风险将长期存在，一旦海上发生溢油事故一定会上滩上岸，造成滩涂溢油事故，因此对滩涂溢油应急处置技术的研究十分必要。结合滩涂（岩滩、沙滩、泥滩）特点，不断研究溢油回收处置的新技术、新工艺、新装备、新材料，并有效地应用到应急现场，对提高收油效率、缩短抢险周期、降低环境污染和保护应急人员安全都具有重要意义。

［1］ 刘功臣，姜 勇，郑和平，等.溢油应急培训教程［M］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］ 吴之庆.关于消油剂合理使用和执法管理现状的探讨［J］.海洋环境保护，1997，16（1）：60-66.