郭興華
(南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院航海系,江蘇南通 226010)
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淺談液體化學(xué)品泄漏事故的應(yīng)對措施
郭興華
(南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院航海系,江蘇南通 226010)
本文從散裝化學(xué)品海上裝運、液體化學(xué)品泄漏污染以及國際液體化學(xué)品貿(mào)易三大方面對散裝化學(xué)品海洋安全裝運進(jìn)行了論述,歸納了船載散裝液體化學(xué)品主要貨種,分析了液體化學(xué)品泄漏可能帶來的水域污染危害,以及國際液體化學(xué)品的特性,以期為從事化學(xué)品運輸人員提供借鑒作用。
液體化學(xué)品;泄漏;應(yīng)對措施
隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的高速發(fā)展,液體化學(xué)品需求持續(xù)攀高,高附加值的特殊商品運輸為海洋運輸業(yè)帶來了極大的發(fā)展機遇,化學(xué)品運輸?shù)囊笠苍絹碓礁摺H社會也逐漸意識到因化學(xué)品泄漏事故的嚴(yán)重性。由于液體化學(xué)品種類繁多,又具有不同的物理、化學(xué)屬性,因此,如何采取積極有效的措施來處理化學(xué)品的泄漏事故,是航運界當(dāng)前面臨的一個亟待解決的問題。
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)工業(yè)越來越向高效率、大型化、連續(xù)化、流水化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的包裝運輸方式難以適應(yīng)這種生產(chǎn)方式的發(fā)展,更難以滿足當(dāng)今市場的需求。
1.1 船載散裝液體化學(xué)品的種類
目前在國際海事組織(IMO)登記的化學(xué)品種類達(dá)3萬種,截至到1990年,GESAMP組織(海洋污染問題小組)已對其中的1400種進(jìn)行了鑒定。據(jù)統(tǒng)計,散裝化學(xué)品的種類有1100多種,國際防污染公約(MARPOL附則Ⅱ)在1992年修正案已列明可供用于散裝運輸?shù)幕瘜W(xué)品有596種,其中可以通過船舶運輸?shù)挠?00多種。因此,石油化工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展的離不開市場對于散裝液體化學(xué)品的需求。目前經(jīng)海路運輸?shù)幕瘜W(xué)品大概分為五大類:
(1)石油化工產(chǎn)品。主要為有機化合物,例如,飽和烷烴、不飽和烴、烯烴,其中也包括潤滑油、溶劑、添加劑等化工產(chǎn)品。
(2)煤焦油產(chǎn)品。此類產(chǎn)品在海上散裝化學(xué)品運輸中占有相當(dāng)大的比例,例如石油化工產(chǎn)品、煤焦油、苯、甲苯、二甲苯、石炭酸(苯酚)等,約占到海上散裝化學(xué)品運輸?shù)?0%,甲醇占了其中的35%,即整個散裝化學(xué)品的14%。到了1996年,從事甲醇化學(xué)品運輸?shù)拇斑\力達(dá)到110萬載重噸左右。
(3)油脂類產(chǎn)品。此類產(chǎn)品約占到海上化學(xué)品運輸?shù)?5%,例如動物油和植物油等。
(4)無機化學(xué)品。該類物質(zhì)約占世界海運化學(xué)品總量的20%左右,例如硫酸、氫氧化鈉溶液、硝酸、鹽酸、氯磺酸、瀝青及磷酸等,磷酸在無機化學(xué)品運輸中占有相當(dāng)大的比重,而且每年運量都在穩(wěn)步增長,這一方面受市場的需求而導(dǎo)致的。
(5)碳水化合物及衍生物。例如糖蜜、醇類(包括酒類)、脂類在散裝化學(xué)品海上運輸中占有相當(dāng)大的比重,其中又以蔗糖在糖蜜運量中占多數(shù),西歐諸國以出口酒類制品著稱。
1.2 船載散裝液體化學(xué)品貨的特性[1]
對于連桿機構(gòu),利用復(fù)數(shù)法求解連桿機構(gòu)的方程為應(yīng)用歐拉公式eiφ=cosφ+isinφ將上式的實部和虛部分離,得
(1)密度檔距大。有的化學(xué)品密度比水輕,有的比水重2~3倍,而且粘度較大,凝點較高,流動性不強,有的化學(xué)品在裝卸時還需提前加熱。
(2)易燃性。大多數(shù)化學(xué)品閃點低于23℃,爆炸范圍大于20%,屬于一級易燃液體,且具有更大的危險性。對于某些閃點低于20℃的化學(xué)品應(yīng)采取特殊的措施,以保障其在運輸、裝卸的安全。
(3)毒性較大。液體化學(xué)品一般都具有刺激性,《國際危規(guī)》將有毒物質(zhì)列為第6.1類。被MARPOL73/78國際防止船舶造成污染公約附則II的附錄列為散裝運輸?shù)挠卸疽后w物質(zhì)也很多,其中苯、苯酚、甲醇、丙烯腈、四氯化碳、苯胺等都是散裝液體運輸?shù)挠卸净瘜W(xué)品。
(4)不相容性。即化學(xué)性質(zhì)中所說的反應(yīng)性。不相容物品相互接觸后發(fā)生的反應(yīng)稱為反應(yīng)性。有貨物與艙壁、不同貨物之間以及貨物與空氣、潤滑油,冷凝劑、水及雜質(zhì)等接觸會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,對于化學(xué)品采取必要的隔離措施。
(5)自身反應(yīng)。有些貨物會發(fā)生分解、自偶氧化還原或聚合反應(yīng)等。自身反應(yīng)常常與溫度有關(guān)。因此,就必須嚴(yán)格控制貨倉內(nèi)的溫度,或加阻聚劑防止其化學(xué)反應(yīng)。IMO防治專家認(rèn)為液體化學(xué)品對海洋環(huán)境的危害主要表現(xiàn)為海洋生態(tài)環(huán)境的破壞,這不僅致使海洋生物中毒或死亡,而且還會危及到包括人類在內(nèi)的食物鏈中的其它生物。
一旦散裝液態(tài)化學(xué)品泄漏到海面上,將會給海洋生態(tài)環(huán)境帶來極大的破壞。例如:1986年5月5日在西班牙某港口,一艘運載丙酮氰醇船舶在港區(qū)因操作不當(dāng)導(dǎo)致大量化學(xué)品外泄,導(dǎo)致整個港口水質(zhì)5年都沒有恢復(fù)如常,1988年荷蘭籍貨船安娜布羅勒(ANNA BROERE)在北海沉沒,當(dāng)時船上滿載丙烯(propene)這種化學(xué)品,對海洋環(huán)境的破壞可想而知.該起事件直接促成了第一屆國際散裝液體化學(xué)品海上溢漏和應(yīng)急反應(yīng)大會的召開。2000年10月,一艘意大利貨輪“耶沃利太陽”因事故在海面泄漏了大約250 t苯乙烯。該事故已被證實為有史以來發(fā)生的最大一起海上苯乙烯泄漏事故。
當(dāng)然,我國也發(fā)生過一些類似的泄漏事故。2014年4月2日上午11時20分,據(jù)平潭縣海洋與漁業(yè)局的報告4月1日上午,一艘浙江商船“云翔58”在平潭娘宮附近海域(東經(jīng)119°39′46″、北緯25°29′39″),發(fā)生觸礁翻覆,船上載有丙烯酸丁酯化學(xué)品750噸。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)視,翻覆的船體還未開始打撈等處置工作,船載化學(xué)品繼續(xù)散發(fā)出刺激性氣味,距事故海域的下風(fēng)向約2公里范圍內(nèi)仍可聞到強烈的刺激性氣味,靠近后氣味尤其濃烈。丙烯酸丁酯是無色透明液體,不易溶于水且密度比水小,如果發(fā)生泄漏,就會漂浮在海面上,隨水漂移,不僅破壞了海洋環(huán)境,還會造成海洋生物中毒死亡等影響。幸運的是主管機關(guān)及時出擊,處理得當(dāng),才使該起事故沒有造成更大的擴(kuò)散,但是,根據(jù)環(huán)保專家預(yù)測,貨輪上泄漏的化學(xué)品對海洋環(huán)境的破壞是一個長期的過程,依靠海洋自身的凈化能力需要很久才能恢復(fù),因此造成的損失將非常巨大。
泄漏情況的應(yīng)對措施應(yīng)與泄漏到海洋中特定化學(xué)品的數(shù)量以及所帶來的危害相適應(yīng),產(chǎn)品的數(shù)量和密封程度將影響到應(yīng)對措施。無論何種情況下,所有人員都必須穿戴適當(dāng)?shù)膫€人防護(hù)裝備,而且攜帶的應(yīng)急與監(jiān)視設(shè)備必須具備適當(dāng)設(shè)計、適合帶入危險空氣中使用,例如具有合適的空氣過濾設(shè)備或或防火花發(fā)動機。
3.1 散裝液體化學(xué)品泄漏初期采取的措施
(1)現(xiàn)場現(xiàn)狀評估。通過觀察,查明泄漏物質(zhì)的種類、特性。
(2)制定現(xiàn)場管制區(qū)域。以泄漏點為圓心,設(shè)置警戒圈,在警戒圈外圍設(shè)立警示標(biāo)志,嚴(yán)禁與應(yīng)急無關(guān)人員進(jìn)入該區(qū)域。
圖1 化學(xué)品泄漏初期應(yīng)對緊急疏散范圍示意圖
3.2 針對不同種類的化學(xué)品出現(xiàn)泄漏情況采取的應(yīng)急措施
(1)針對溶解物。海上運輸?shù)拇蟛糠只瘜W(xué)品都是非可溶物質(zhì)。落入海中的溶解化學(xué)品將形成一團(tuán)“羽狀物”,并且隨著這團(tuán)羽狀物離開源位置,其體積將不斷增大,濃度會不斷降低。圍堵和回收溶解化學(xué)品的能力極為有限,運用某種手段加快自然消散稀釋的過程可能是應(yīng)對此類化學(xué)品泄漏的唯一方式。
(2)針對漂浮物。漂浮的化學(xué)品可能是高粘性或低粘性液體,甚至可能是固體。如果泄漏化學(xué)品的蒸汽壓力過高,則會快速蒸發(fā),在漂浮層上形成蒸汽云。因此,很多漂浮物將會快速在水面上飄散開來,這一點和油類非常類似,但與油類不同的是它們可能在水面上不甚明顯。對于涉及到相對持久漂浮化學(xué)品的泄漏,在某些情況下可以使用空中監(jiān)測(SLAR、IR和UV)甚至衛(wèi)星云圖之類的技術(shù)探測和監(jiān)視漂浮層,不過使用此類技術(shù)處理HNS泄漏的實際操作方法經(jīng)常受到限制。在安全可行的條件下,或許可以考慮部署圍油欄來圍堵此類物質(zhì)在水面上的漂流,撇浮裝置和其他油類泄漏應(yīng)對設(shè)備也可以用于從水面上直接回收溢漏的化學(xué)品。在某些情況下,可以考慮燒掉此類漂浮的物質(zhì),但必須充分考慮到有毒煙霧是否會影響到搶險人員健康和安全。否則,該方法不易采用。
(3)針對下沉物?;瘜W(xué)品會長期積存于海底沉積物中,可能會污染海底。因此,針對化學(xué)品下沉物對海底環(huán)境造成的影響,必須積極采取應(yīng)對措施,以減少化學(xué)品沉積物對海洋生態(tài)環(huán)境的破壞。例如在較淺的水域,可以使用機械式挖泥船和抽吸裝置等回收下沉的物質(zhì)。
近年來,隨著國際防污染公約、規(guī)則的相繼生效,嚴(yán)重影響到航運業(yè)。由國際海事組織海上安全委員會和海上環(huán)境委員會制定的有關(guān)危險化學(xué)品的國際公約和規(guī)則,已經(jīng)形成了比較完整的體系,該體系包括危險品的安全管理和防污染管理兩個方面。OPRC9公約《1990年國際油污防備、反應(yīng)和合作公約》(簡稱OPRC90公約)是國際海事組織在船舶污染防治方面最重要的公約之一,并于 1995年5月13日生效。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),中國于1998年3月30日向IMO秘書長遞交了該公約的申請書。1998年6月30日,該公約對中國生效。OPRC2000議定書將更多有關(guān)化學(xué)品的應(yīng)對措施也收納其中。該公約的目的是為治理重大海洋環(huán)境污染,提供國際合作的全球架構(gòu),要求通過國際合作的方式來應(yīng)對海洋環(huán)境污染事件[6-7]。
對于從事運輸化學(xué)品的承運人來說,應(yīng)積極主動地向掛靠港口的海事主管機關(guān)報告船舶所載貨物種類及航行數(shù)據(jù)等相關(guān)信息,并注意接收氣象導(dǎo)航信息。對海事監(jiān)管部門來說,應(yīng)對裝有散裝液體化學(xué)品的船舶進(jìn)行嚴(yán)格檢查,重新評估船方制訂的運輸方案,采用適當(dāng)?shù)姆乐挂后w化學(xué)品泄漏防范措施,以確?;瘜W(xué)品運輸船舶的航行安全。
1 李唏,于群利,陳會明等.歐盟化學(xué)品分類、標(biāo)簽及包裝(CLP)新法規(guī)剖析[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué),2011(4)
2 高亮.散裝液體化學(xué)品船舶安全裝運之研究[D].大連海事大學(xué),2009
3 劉科偉.船載散裝化學(xué)品泄漏對海洋環(huán)境與生態(tài)損害評估研究[D].大連海事大學(xué),2009
4 張苾芬.無網(wǎng)格九點差分法對液體化學(xué)品擴(kuò)散數(shù)值模擬研究[D].大連海事大學(xué),2004
5 王守云.杭州灣北岸水域水運污染風(fēng)險評估[D].上海海事大學(xué),2006
6 張衍正.散裝有毒液體物質(zhì)分類技術(shù)和管理實踐研究[D].大連海事大學(xué),2010
7 胡衛(wèi)立.寧波港海運HNS污染防控對策研究[D].大連海事大學(xué),2011(4)
(責(zé)任編輯:張 輝)
On Countermeasures of Liquid Chemical Leakage Accident
GUO Xing-hua
(Nantong Shipping College, Nantong 226010, China)
This essay discusses safe marine shipping of bulk chemicals from three aspects: marine shipping of bulk chemicals, liquid chemical leakage pollution, and international liquid chemical trade. In this essay, the classification of ship-borne liquid chemicals is summarized, the possible water pollution caused by liquid chemical leakage and the features of liquid chemicals are analyzed for the reference of liquid chemicals shipping.
liquid chemicals; leakage; countermeasures
2015-01-15
郭興華,男,講師,碩士,研究方向:交通載運工具。
U695.2
A
1671-8100(2015)03-0058-04