海上石油泄漏事故危害及其应急处理

侯英楠

摘 要：本文探讨了我国海洋石油勘探开发现状，结合国内外典型海上漏油事故，分析了海洋石油勘探开发海底输油管网、水下井口等设备设施损坏造成重大经济损失和环境污染的风险。根据海上石油开发的实际需要，设计水下原油泄漏应急收集与暂存系统，通过实验模拟和分析，实现水下柔性收集罩收集漏油，利用软体储罐暂存原油，有效防止原油随海流扩散造成环境污染。希望能够为业内人士提供一些参考。

关键词：海上石油;泄露原因;应急处理

1 引言

管道运输是现代石油、天然气等能源的核心输送方式，其具有良好的稳定性和安全可靠性，但是，由于各个地区不同地质环境的影响，同时再加上石油管道输送介质的复杂性，会导致石油输送管道内容易发生一些腐蚀现象，就比如常见的绝缘防腐层老化、破坏等，这些都会造成石油管道钢管穿孔问题的产生，引发石油管道泄露。针对石油管道泄露安全问题，有关部门必须安排专业人员加强对石油管道的日常维护检修工作，根据泄露问题科学采取有效检测技术，全面提高石油管道泄露检测质量和效率，确保能够最大程度降低石油管道泄露安全事故的发生频率。

2 海上石油泄漏处理技术现状

目前，我国海上石油泄漏处理技术与国际先进技术没有明显差距，国内外海上石油泄漏处理技术主要是对海面浮油进行处理，分为岸线防油技术和海面清油技术。岸线防油技术包括布设围油栏、稻草墙、防护堤坝等。海面清油技术有围油栏及吸油拖栏法、化学消油法、燃烧法、撇油法等。化学消油法是将分解剂直接注入海面浮油，降低原油对环境和安全的影响。燃烧法是先用浮油栅栏把漏油中成团的油聚集起来、点火，然后再派船只打捞燃烧焦油球，这样可以清除水面50%～70%的石油，但是燃烧产生的有毒黑烟和残渣严重污染生态环境。围油栏及吸油拖栏法是将毛毡或动物毛皮装进吸油栏里，放到漏油的区域，将漏油围住，再拖带吸油。

美国墨西哥湾漏油事件处置暴露出传统的海面浮油收集、处理方法，形成污染面积大，收集效率低，已不能迅速应对未来海上漏油意外事故，各国专家一致认为，封堵泄漏源头、实现漏油水下收集，防止石油在上浮过程中随海流扩散，是最佳的处理方式，正加紧研究相关技术。

3 泄露的原因

3.1 管道腐蚀影响

腐蚀穿孔是造成管道泄漏的主要原因，主要体现在随着管道使用年限增加，防腐层逐渐老化、失效，造成油气管道的腐蚀和穿孔;另外管道的弯头、三通等管件由于长期受到流体冲击，腐蚀速度要快于管道其它部位;还有管道施工期间防腐层保护措施不当造成防腐层受损，有些漏点用肉眼几乎观察不到，有些漏点还未伤及管道本体，但已不能满足防腐年限需要，管道投用后最终因局部发生点式腐蚀造成腐蚀穿孔，进而导致泄漏，降低管道使用寿命。

3.2 人为操作

在油气管道运输管理过程中，存在一些非法分子为了牟取不良利益恶意破坏管道盗取石油，还会有一些民众在石油管道周围随意搭造建筑亦或者是在石油管道上操作，这些人为操作因素都有可能造成油气管道泄露安全问题的发生，会对周围居民带来严重的安全威胁。针对这些人为破坏因素，当地有关部门必须安排工作人员加强对石油管道的监督管理，要从源头上杜绝人为操作因素导致油气管道泄露安全问题的发生，充分保障油气管道的安全稳定持续运输作业。

3.3 阴极保护失效

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段，能有效弥补防腐涂层缺陷而引起的管道腐蚀，对提高管道使用寿命起着重要作用。阴极保护技术已发展成熟并广泛运用，包括牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护，不论采用一种或是同时采用两种阴极保护方法，都需要管道各项绝缘措施正确无误，管道表面防腐层漏点在允许范围内，使用中对阴极系统定期检查、测试并及时维护，外加电流不间断进行供电，确保阴保系统运行正常，否则阴极系统停用或失效后将使管道加快腐蚀，导致穿孔发生油气泄漏。

4 石油泄露的处理措施

4.1 间接泄露检测技术

间接检漏方法主要包括了质量平衡法、负压波检漏法，其中前者质量平衡法是经过对流出油气管道和流入管道介质质量比值展开分析比较，然后工作人员根据实际数据结果进行对油气管道泄露问题的科学判断，质量平衡法最为显著的优势特征就是较为可靠，能够实现对油气管道小流量泄露的精确检测，它的弊端在于无法实现定位检测。后者负压波检漏法指的是通过将高质量的压力传感器有效设置在油气管道两端，然后相关技术工作人员根据压力传感器获得的负压波状态展开对油气管道泄露问题的科学准确判断分析，与质量平衡法相比较，负压波检漏法更为适用于油气管道泄露检测工作中，它的优势在于操作简单方便，无需投入大量的时间成本和人力成本，从而创造出更多的社会经济效益。

4.2 直接检测方法

4.2.1 光纤检测方法

光纤检测方法主要是借助和油气管道进行平行铺设的光缆对泄漏物质以及泄漏部位具有的温度、压力、振动以及应变特征有关参数加以检测，构成相应的分布形式的传感器，经过对检测信号加以科学分析，可以对泄漏位置加以确定。近年来，伴随光纤技术不断发展，光纤传感这项技术已经在管道检测当中得以广泛运用，光纤检测方法把光当作传输以及检测媒介，要求设备本体必须具备耐腐蚀、抗氧化以及较长寿命周期等特征。同时，这种检测手段定位准确，识别率高，可以实时进行在线检测，而且具有较强的抗电磁波干扰的能力。

4.2.2 人工巡检方法

人工巡检就是让经验丰富的技术人员通过便携式的仪器对管道展开巡线检漏。主要通过检查泄漏点的气味、燃烧火焰、声音、油气浓度、油污以及土壤，以此来对泄漏情况和泄漏位置加以准确判断。人工巡检这种方法的优点就是可靠简单，具有较高的识别率，可以对泄漏位置加以准确判别。同时，人工巡检还能及时对外界施工以及地形地貌具体变化加以发现，便于及时采取相应的处置方案。但人工巡检效率较低，而且及时性较差，容易出现漏判，同时受到外部环境较大影响。

4.3 人工智能检测技术

人工神经元网络方式在油气管道泄漏檢测工作中应用的优势使其具备了良好的模拟任何连续非线性函数能力和样本学习能力，被普遍应用在油气管道泄漏检测系统中，能够辅助检测人员高效完成本职工作，准确判断得出油气管道泄露分析结果。根据相关部门实验研究结果现实，在油气管道泄露检测中合理运用人工神经网络方式能够科学准确预报处管道实际运行情况，还可以帮助工作人员完成对油气管道中是否产生泄露问题展开自动检测分析，该项检测方式具有较强的抗环境和噪音能力，能够不受外界环境因素的影响，因此被有关部门工作人员普遍应用在油气管道系统故障诊断技术中。

5 结束语

在油气开采和运输过程中，面临着油井井喷、海底管道破裂、油船沉底等泄漏事故的风险和挑战。国内外开展了水下（包括深海）泄露的油气在海洋环境中行为与归宿的物理试验和数值模型研究。总结了文献中珍贵的两次大尺度现场试验数据。

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