海上石油泄漏事故危害及其應(yīng)急處理

侯英楠

摘 要：本文探討了我國(guó)海洋石油勘探開發(fā)現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)外典型海上漏油事故，分析了海洋石油勘探開發(fā)海底輸油管網(wǎng)、水下井口等設(shè)備設(shè)施損壞造成重大經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)海上石油開發(fā)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)水下原油泄漏應(yīng)急收集與暫存系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M和分析，實(shí)現(xiàn)水下柔性收集罩收集漏油，利用軟體儲(chǔ)罐暫存原油，有效防止原油隨海流擴(kuò)散造成環(huán)境污染。希望能夠?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：海上石油;泄露原因;應(yīng)急處理

1 引言

管道運(yùn)輸是現(xiàn)代石油、天然氣等能源的核心輸送方式，其具有良好的穩(wěn)定性和安全可靠性，但是，由于各個(gè)地區(qū)不同地質(zhì)環(huán)境的影響，同時(shí)再加上石油管道輸送介質(zhì)的復(fù)雜性，會(huì)導(dǎo)致石油輸送管道內(nèi)容易發(fā)生一些腐蝕現(xiàn)象，就比如常見的絕緣防腐層老化、破壞等，這些都會(huì)造成石油管道鋼管穿孔問題的產(chǎn)生，引發(fā)石油管道泄露。針對(duì)石油管道泄露安全問題，有關(guān)部門必須安排專業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)石油管道的日常維護(hù)檢修工作，根據(jù)泄露問題科學(xué)采取有效檢測(cè)技術(shù)，全面提高石油管道泄露檢測(cè)質(zhì)量和效率，確保能夠最大程度降低石油管道泄露安全事故的發(fā)生頻率。

2 海上石油泄漏處理技術(shù)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)海上石油泄漏處理技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)沒有明顯差距，國(guó)內(nèi)外海上石油泄漏處理技術(shù)主要是對(duì)海面浮油進(jìn)行處理，分為岸線防油技術(shù)和海面清油技術(shù)。岸線防油技術(shù)包括布設(shè)圍油欄、稻草墻、防護(hù)堤壩等。海面清油技術(shù)有圍油欄及吸油拖欄法、化學(xué)消油法、燃燒法、撇油法等?；瘜W(xué)消油法是將分解劑直接注入海面浮油，降低原油對(duì)環(huán)境和安全的影響。燃燒法是先用浮油柵欄把漏油中成團(tuán)的油聚集起來、點(diǎn)火，然后再派船只打撈燃燒焦油球，這樣可以清除水面50%～70%的石油，但是燃燒產(chǎn)生的有毒黑煙和殘?jiān)鼑?yán)重污染生態(tài)環(huán)境。圍油欄及吸油拖欄法是將毛氈或動(dòng)物毛皮裝進(jìn)吸油欄里，放到漏油的區(qū)域，將漏油圍住，再拖帶吸油。

美國(guó)墨西哥灣漏油事件處置暴露出傳統(tǒng)的海面浮油收集、處理方法，形成污染面積大，收集效率低，已不能迅速應(yīng)對(duì)未來海上漏油意外事故，各國(guó)專家一致認(rèn)為，封堵泄漏源頭、實(shí)現(xiàn)漏油水下收集，防止石油在上浮過程中隨海流擴(kuò)散，是最佳的處理方式，正加緊研究相關(guān)技術(shù)。

3 泄露的原因

3.1 管道腐蝕影響

腐蝕穿孔是造成管道泄漏的主要原因，主要體現(xiàn)在隨著管道使用年限增加，防腐層逐漸老化、失效，造成油氣管道的腐蝕和穿孔;另外管道的彎頭、三通等管件由于長(zhǎng)期受到流體沖擊，腐蝕速度要快于管道其它部位;還有管道施工期間防腐層保護(hù)措施不當(dāng)造成防腐層受損，有些漏點(diǎn)用肉眼幾乎觀察不到，有些漏點(diǎn)還未傷及管道本體，但已不能滿足防腐年限需要，管道投用后最終因局部發(fā)生點(diǎn)式腐蝕造成腐蝕穿孔，進(jìn)而導(dǎo)致泄漏，降低管道使用壽命。

3.2 人為操作

在油氣管道運(yùn)輸管理過程中，存在一些非法分子為了牟取不良利益惡意破壞管道盜取石油，還會(huì)有一些民眾在石油管道周圍隨意搭造建筑亦或者是在石油管道上操作，這些人為操作因素都有可能造成油氣管道泄露安全問題的發(fā)生，會(huì)對(duì)周圍居民帶來嚴(yán)重的安全威脅。針對(duì)這些人為破壞因素，當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門必須安排工作人員加強(qiáng)對(duì)石油管道的監(jiān)督管理，要從源頭上杜絕人為操作因素導(dǎo)致油氣管道泄露安全問題的發(fā)生，充分保障油氣管道的安全穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)輸作業(yè)。

3.3 陰極保護(hù)失效

陰極保護(hù)是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段，能有效彌補(bǔ)防腐涂層缺陷而引起的管道腐蝕，對(duì)提高管道使用壽命起著重要作用。陰極保護(hù)技術(shù)已發(fā)展成熟并廣泛運(yùn)用，包括犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)，不論采用一種或是同時(shí)采用兩種陰極保護(hù)方法，都需要管道各項(xiàng)絕緣措施正確無誤，管道表面防腐層漏點(diǎn)在允許范圍內(nèi)，使用中對(duì)陰極系統(tǒng)定期檢查、測(cè)試并及時(shí)維護(hù)，外加電流不間斷進(jìn)行供電，確保陰保系統(tǒng)運(yùn)行正常，否則陰極系統(tǒng)停用或失效后將使管道加快腐蝕，導(dǎo)致穿孔發(fā)生油氣泄漏。

4 石油泄露的處理措施

4.1 間接泄露檢測(cè)技術(shù)

間接檢漏方法主要包括了質(zhì)量平衡法、負(fù)壓波檢漏法，其中前者質(zhì)量平衡法是經(jīng)過對(duì)流出油氣管道和流入管道介質(zhì)質(zhì)量比值展開分析比較，然后工作人員根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)油氣管道泄露問題的科學(xué)判斷，質(zhì)量平衡法最為顯著的優(yōu)勢(shì)特征就是較為可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油氣管道小流量泄露的精確檢測(cè)，它的弊端在于無法實(shí)現(xiàn)定位檢測(cè)。后者負(fù)壓波檢漏法指的是通過將高質(zhì)量的壓力傳感器有效設(shè)置在油氣管道兩端，然后相關(guān)技術(shù)工作人員根據(jù)壓力傳感器獲得的負(fù)壓波狀態(tài)展開對(duì)油氣管道泄露問題的科學(xué)準(zhǔn)確判斷分析，與質(zhì)量平衡法相比較，負(fù)壓波檢漏法更為適用于油氣管道泄露檢測(cè)工作中，它的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單方便，無需投入大量的時(shí)間成本和人力成本，從而創(chuàng)造出更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 直接檢測(cè)方法

4.2.1 光纖檢測(cè)方法

光纖檢測(cè)方法主要是借助和油氣管道進(jìn)行平行鋪設(shè)的光纜對(duì)泄漏物質(zhì)以及泄漏部位具有的溫度、壓力、振動(dòng)以及應(yīng)變特征有關(guān)參數(shù)加以檢測(cè)，構(gòu)成相應(yīng)的分布形式的傳感器，經(jīng)過對(duì)檢測(cè)信號(hào)加以科學(xué)分析，可以對(duì)泄漏位置加以確定。近年來，伴隨光纖技術(shù)不斷發(fā)展，光纖傳感這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在管道檢測(cè)當(dāng)中得以廣泛運(yùn)用，光纖檢測(cè)方法把光當(dāng)作傳輸以及檢測(cè)媒介，要求設(shè)備本體必須具備耐腐蝕、抗氧化以及較長(zhǎng)壽命周期等特征。同時(shí)，這種檢測(cè)手段定位準(zhǔn)確，識(shí)別率高，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行在線檢測(cè)，而且具有較強(qiáng)的抗電磁波干擾的能力。

4.2.2 人工巡檢方法

人工巡檢就是讓經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員通過便攜式的儀器對(duì)管道展開巡線檢漏。主要通過檢查泄漏點(diǎn)的氣味、燃燒火焰、聲音、油氣濃度、油污以及土壤，以此來對(duì)泄漏情況和泄漏位置加以準(zhǔn)確判斷。人工巡檢這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是可靠簡(jiǎn)單，具有較高的識(shí)別率，可以對(duì)泄漏位置加以準(zhǔn)確判別。同時(shí)，人工巡檢還能及時(shí)對(duì)外界施工以及地形地貌具體變化加以發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)采取相應(yīng)的處置方案。但人工巡檢效率較低，而且及時(shí)性較差，容易出現(xiàn)漏判，同時(shí)受到外部環(huán)境較大影響。

4.3 人工智能檢測(cè)技術(shù)

人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方式在油氣管道泄漏檢測(cè)工作中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)使其具備了良好的模擬任何連續(xù)非線性函數(shù)能力和樣本學(xué)習(xí)能力，被普遍應(yīng)用在油氣管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)中，能夠輔助檢測(cè)人員高效完成本職工作，準(zhǔn)確判斷得出油氣管道泄露分析結(jié)果。根據(jù)相關(guān)部門實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果現(xiàn)實(shí)，在油氣管道泄露檢測(cè)中合理運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式能夠科學(xué)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)處管道實(shí)際運(yùn)行情況，還可以幫助工作人員完成對(duì)油氣管道中是否產(chǎn)生泄露問題展開自動(dòng)檢測(cè)分析，該項(xiàng)檢測(cè)方式具有較強(qiáng)的抗環(huán)境和噪音能力，能夠不受外界環(huán)境因素的影響，因此被有關(guān)部門工作人員普遍應(yīng)用在油氣管道系統(tǒng)故障診斷技術(shù)中。

5 結(jié)束語

在油氣開采和運(yùn)輸過程中，面臨著油井井噴、海底管道破裂、油船沉底等泄漏事故的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)外開展了水下（包括深海）泄露的油氣在海洋環(huán)境中行為與歸宿的物理試驗(yàn)和數(shù)值模型研究?？偨Y(jié)了文獻(xiàn)中珍貴的兩次大尺度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

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