单点输油终端污染风险分析及防污染体系建设研究

黄炳燊 广东海事局危管防污流动工作站

1.绪论

1.1 研究背景及意义

随着我国经济的高速发展以及石油化工产业的全面开花，我国对于原油进口的依赖性已经越来越强。自2003年起，我国已经成为原油的净进口国。根据《2019年国内外油气行业发展报告》中提供的数据，我国2019年原油产量为1.91亿吨，进口量接近5亿吨，进口量占比72%，同比增长2%。在国内外形势急剧变化的情况下，石油资源储备是否充足既有战略意义，同时也是维护民生的重要一环。单点系泊输油终端运力大，发生重大事故时污染危害性也更大，本论文主要通过对茂石化单点系泊输油终端（以下简称茂石化单点）的研究分析，研究单点系泊输油终端防污染体系建设的方向。

1.2 单点系泊系统的概念

“单点系泊”来源于英文“Single Point Mooring”,简称SpM,或称SBM（Single Buoy Mooring）。它是海上运输终端站的一种。应该说SPM是一个总的概念,泛指所有的单点,而SBM则是指主结构为一浮筒(Buoy)的单点。用于进行原油中转的单点系泊码头通常由一个能够漂浮在海面上的浮筒和铺设在海底与陆地贮藏系统连接的管道组成。浮筒漂浮在海面上，油轮上的原油通过漂浮软管进入浮筒后，从水下软管进入海底管线，输到岸上的原油储罐。为防止浮筒随海浪远距离漂移，用数根巨大的锚链将其与海床相连，这样浮筒既可在一定范围内随风浪流漂浮移动，增加缓冲作用，减少与巨轮间发生碰撞的危险，又不至于被海浪漂走。

2.单点系泊应用情况

2.1 单点系泊在全球范围内的应用情况

单点系泊在世界上使用十分广泛，到目前为止，世界上已有500多座单点系泊系统，分散在全球各地。

从以表1可以看出，单点设备在全球内的应用很多，自1958年瑞典达拉罗港建设的第一套单点设备起，至今已发展至500多套，主要分布在全球各主要的原油输出国和输入国沿海，可见单点设备的推广与发展在全球的原油中转运输行业中发挥了重要的作用。

2.2 我国单点系泊系统的应用

详见表2。

单点系泊技术全球应用广泛，但在我国大陆地区仅2套用作原油中转的单点系泊输油终端，本文主要通过对茂石化单点的分析展开论述。

茂石化单点，位于广东省茂名市电城镇东南方向，距最近陆地约15公里，系由茂石化投资建设使用。该装置1993年立项，1994年投产，用于接卸25万吨级油轮的货物，2006年对茂石化对单点进行了升级改造，由25万吨级提升到30万吨级。自单点系泊卸油装置投产以来，极大程度地降低了茂石化原油运输成本，截至2011年，共计中转原油1.3亿吨，节约原油运输成本30多亿元。2017年海底管线及单点浮筒更换完毕后，由于更换了尺寸更大的海底管线，单点原油接卸能力以及卸货效率得到进一步提高，单点年接卸艘次从原来的40多艘次提高到了60多艘次，原油年接卸量也从初投产的300多万吨逐步提高到了1100多万吨。

3.单点污染风险分析

目前，茂石化单点已为茂石化工作了近30年，虽然样本少，不足以说明大多数单点系泊系统存在的风险，但仍具备一定的参考价值，用以研究单点系泊系统带来的防污染隐患。

一是离岸较远，一旦在系统终端发生事故，应急救援力量难以抵达现场。目前茂名仅在水东港有一家资质较高的清污公司，且茂名海事局的溢油应急设备库也设置在水东港，参照茂石化为接送监管人员提供的拖轮的速度，从水东港出发至单点水域需要1-2个小时，如果由于潮汐变化的原因，船舶航向与水流方向相反，则船舶到达现场的时间更长，可至2-3小时，而作业现场仅有一艘应急清污船舶及数艘拖轮，一旦发生超过1万吨的原油泄漏，远远超过现场维护船舶的处置能力，对周边海洋环境的危害极大。

二是海底管线铺设在海床上，约挖沟埋深1-2m从岸罐到单点距离约15公里。如果船舶在海底管线走向上违规抛锚，锚会钩到海底管线，从而损坏海底管线的防腐层或钩穿、拉断海底管线，造成管内原油泄漏，严重污染海洋环境；又或者长时间受海潮、海流等的作用下，海床被冲刷，从而使海底管线裸露、移位和悬空，造成海底管线断裂，导致管内原油泄漏污染海洋环境。

三是防污染应急设备不足，现场应急设备见表3。

表1 全球单点设备分布表

表2 中国单点系泊输油终端分布表

表3 茂石化单点应急设备情况一览表

如表3所示，茂石化单点配备的围油栏仅1300米，参照1994年单点软管破裂导致原油泄漏事故，泄漏量约15吨，形成了约6海里的20米宽油带，所配备的围油栏远不能满足现场应急围控溢油所需。

四是溢油漂散风险。一般油码头通常要求在油轮靠泊作业期间提前布放围油栏，对码头周边进行围控，防止作业期间发生小规模的操作性溢油，同时也可作为较大溢油事故防控的第一道屏障。而茂石化单点由于位于开阔水域，气象条件较码头更复杂，每年大风浪天气天数多，相关配套设施较码头不完善，未能实现围油栏预布设，作为守护船舶的清污船需要在发现溢油后才将围油栏吊放入海，效率较低，存在较大的溢油漂散风险。

4.茂石化单点防污染体系应急能力建设建议

4.1 外部快速反应力量建设

按照我国《海洋环境保护法》及《防治船舶污染海洋环境管理条例》的有关规定，港口码头应当开展相关的防污染能力建设。目前为多数港口码头所接纳的防污染能力建设的方式是与清污企业签订合作协议，以减少企业独自开展污染物接收能力建设的费用。茂名港目前正在大力发展博贺新港和吉达港两个新港区，这两个港区较水东港离单点系泊系统输油终端距离更近，监管部门可以以此为契机，引进清污企业，缩短应急防污力量与茂石化单点之间的距离，并促进两个港区与单点之间形成防污染应急联动机制，使茂石化单点防污染应急能力得到进一步提高，单点系泊系统输油终端和海底管线发生溢油事故时，可以从这两个港区调动应急资源及应急力量前往现场进行前期处置，这会大大缩短应急力量抵达现场的时间，提高溢油应急的效率。

4.2 监控能力建设

目前茂石化单点已实现了对单点浮筒周边水域的视频监控建设，但只有负责单点作业的新金明公司海上作业队接入了该监控信号，该信号未共享给负责应急指挥的相关行政管理部门，不利于溢油事故应急的快速反应及有效协调、部署。新金明公司应加强与各应急部门的联动，共享污染监测视频信号，以保证应急处置行动中的精准决策。

另外，针对单点系泊系统输油管线，无论是水下软管部分还是海底管线部分，都可以装设传感器或监测阀，对作业期间的管线状态实施即时的监控，一旦发现数据异常或报警，立即与作业现场进行沟通，开展应急处置，提高处置的精准度和效率。

4.3 修订安全指导文件的修订与执行

茂石化单点风险评估制订日期为2014年，而茂石化已在2016年进行了设备更换，该次更换的组件包括海底管线和单点系泊浮筒，新换浮筒采用国产单点浮筒，相关的设备和技术参数发生了重大变化，旧的风险评估未能适应新设管路及浮筒设备的风险评估要求，茂石化应根据当前单点设施设备的实际情况，组织专家组对原风险评估进行修订与更新。另外随着茂名港两个新港区建设中新的防污力量的投入，也应及时在应急预案中增加应急力量变更的内容，以保证与安全保障相关的指导性文件具备实用性，完善防污染体系建设。

同时在相关文件修订后，应当及时根据应急预案以及风险评估的要求，配备足够的应急物资，以保证设施设备满足事故处置的要求。

4.4 作业现场防污清污力量建设

由于单点系泊输油终端位于开阔水域，环境复杂，可以从以下两个方面着手：

一是参照码头作业的模式，作业期间按照海况在单点下流方向布放围油栏，布放的围油栏可以守护拖轮及清污船舶为围油栏固定支点，防止围油栏随风浪漂移，同时可以根据作业期间海况的变化调整围油栏布控的方位，发生溢油时由两船拖带围油栏对溢油进行围控，最大限度地减少溢油漂散的可能性；

二是提高应急情况下围油栏的布放速度。目前广东海事局溢油应急中心的清污船舶应用了围油栏快速投放设备，可以通过滚筒以200m/10min的速度投放数百米的围油栏，投放速度较传统吊装投放形式有了较大的提升。但受快速投放设备的容量限制，所能投放的围油栏长度较短，不能满足单点溢油应急的需求，因此，现场守护的清污船还可以在作业前将围油栏从船舱吊上甲板，对围油栏进行打包，发生溢油事故时，先利用快速投放设备将部分围油栏投放入水，对溢油进行堵截，再将甲板上打包好的围油栏整体吊放入水，由清污船和其他守护船协作将围油栏展开，对溢油进行围控回收。

这两种形式各有优劣，前者虽然能最大限度避免溢油的扩散，但由于单点油轮作业时间普遍在24小时以上，对守护船的操纵要求极高，且夜间能见度不良时可能对船舶造成新的危险；后者反应速度较快，但在防止溢油扩散方面较前者差。在实际操作中应将两种形式结合起来，充分发挥应急清污的作用。

4.5 溢油漂移数据库建设

制作溢油漂移软件，建立溢油漂移模型是当前广东海事局及茂名市政府非常重视的一项工作，要做好这项工作，应当以建设溢油漂移数据库为基础。

单点输油终端位于距岸15公里的海面上，管线延绵15公里，一旦发生溢油事故，溢油的漂移将受到多种因素的影响，其中一部分是实时发生的外界影响，而另一部分是具有规律性的自然因素，建立溢油漂移数据库，就是要把这些规律性的自然因素归纳起来，作为溢油漂移态势预测的参考内容。如季风规律、洋流规律、潮汐情况等，将这些可预测的影响因素形成溢油漂移数据库，作为溢油漂移软件开展分析的静态数据，将气象部门监测到的实时气象水文状况作为动态数据，对溢油的漂移进行预测，使应急工作更具预见性和可控性，实现溢油事故应急的有效处置。

5.结语

我国在单点防污染研究方面仍存在较大不足，单点污染事故案例研究更是一片空白。在单点系泊技术全球应用广泛的今天，单点系泊作为一种清洁、高效的原油中转系统，在我国具有正面的推广意义，在推广与发展单点系泊应用的同时，不应忽视单点系泊系统长距离输送原油所存在的污染风险及隐患，抓好防污染能力建设，真正推动我国原油运输市场的健康发展。