文档介绍：第九章船舶海上溢油处理技术
尽管有了严格的法规和先进的技术设备,人们的防污染意识也在不断提高,但是突发性的溢油事故还是时有发生。事故发生后,能否准确预测溢油的动态,能否迅速而有效地进行应急处理,对控制污染、减少污染损失起关键性作用。
第一节船舶溢油在海上的变化
海洋对石油等污染物有一定的自净化能力。经过一段时间的物理、化学变化后,海面溢油会自然消失。
1、漂移:溢油在海面上的平行运动。它受风、流、海况的影响。按风速3%、海流100%矢量相加的速度和方向漂移,如图9-2所示。
2、扩散:溢油受重力、表面张力、惯性力和粘滞力的影响,迅速在海面扩散,形成油膜。据试验,1立方米中东原油溢入海洋10分钟后,扩散成直径48m, 的圆斑形油膜,100分钟后,扩散为直径100m,厚 。
3、风化:石油溢散到海面后,其组分和性质随时间变化,最后从海面消失的过程。包括蒸发、溶解、乳化、分散、沉降、光氧化和生物降解等过程。
1)蒸发过程:轻组分挥发进入大气。受气温、风浪等影响。煤油和汽油等成品油溢出后,在数小时内能完全蒸发,重原油和燃料油只有少量蒸发,且蒸发后的残油密度和粘度都将增大,影响其它状态变化及消除技术的选择。
2)分散过程:溢油形成小的油滴进入水体的过程。可使用溢油用表,根据海况和油种查出溢油的分散数量。
3)溶解:相对于蒸发量,溶解量要小得多(蒸发速度比溶解速度快10~1000倍),但溶于海水的大多是有毒的芳香烃,对环境危害很大。
4)乳化:溢油在海面由于海流、潮汐、风浪等的搅动,形成水包油或油包水两种形式的乳化液。通常是形成油包水的“巧克力奶油冻”粘液,最终形成沥青。
5)沉降:溢油附着在悬浮颗粒或自身絮凝沉入海底的过程。沉入海底的石油当温度升高或在海流、海浪作用下,还可能重新悬浮于海面。
6)光氧化过程:溢油在太阳光下,经历氧化、磁化、水解并产生氧化物的降解过程。它对溢油的溶解、乳化过程影响很大,并且使油对生物的毒性增加。
7)生物降解:海水中的海洋细菌如霉菌和酵母菌等吞食石油的过程。生物降解是海上石油的最终归宿。影响生物降解的主要因素是温度、氧及养料尤其是氮氧化合物等。
海面溢油的风化过程如图9-1所示。
第二节海上溢油处理设备及材料
海上溢油的应急处理:首先应该防止石油继续溢漏;然后要抑制溢出石油的扩散;再采取适当措施将溢油回收;在不可能回收的情况下,则应采取果断措施将溢油消除。
1、围油栏
1)概述:作用、要求、分类。
2)围油栏的构造:浮体、裙体、配重……
3)围油栏的滞油机理:水流临界速度、乘波性
4)几种主要围油栏的性能和评价
5)围油栏的选用原则和使用数量
6)围油栏的连接和下水
7)拖带围油栏
8)围油栏的铺设
9)锚定围油栏
10)围油栏的回收、维修及储存
第三节影响海上溢油处理的因素
一溢油的种类
影响海上溢油特征和回收方法的主要物理特性是比重、粘度、倾点和闪点。
1 溢油的比重和挥发性(油种鉴别)
一旦溢油就需要立即鉴定溢油类型,以便选择合适的处理方法。石油分为四种类型
a 低粘度,扩散迅速 b 中等高粘度的石蜡基油类
c 高粘度,扩散速度慢的类型
d 在环境温度下呈不流动状态的油类
2 溢油的粘度
a 低粘度油
喷洒溢油分散剂使溢油分散剂乳化于海面下或考虑使用围油栏、集油器、吸油材料、油拖把等装置回收溢油。
b 中粘度油
可用分散剂或导入式、吸引式、吸附式和离心式油回收装置
c 高粘度油
比较适合于用吸附式集油器回收
d 凝固油
可用倾斜板式油回收船或网式油回收装置回收凝固油及固体垃圾。
3 倾点
若倾点高于气温,可用网式回收法回收;若倾点低于气温,且不超过5℃可用吸附式集油器回收或使用大型围网技术来包围回收;若倾点低于气温5 ℃,可采取吸引式集油器、吸油材料等方法回收,也可用分散剂来处理。
二溢油的数量
1 小规模的溢油(<50t)
大多属于装卸时泄漏和小型油船事故以及岸上油罐溢油事故等,一般海况比较平稳。立即铺设围油栏,防止扩散,同时,如果有火灾危险,应先用凝油剂固化溢油,再用网式回收法回收。
2 中等规模的溢油(50-1000t)