苗士勇，宋子路

（神華上航疏浚有限責(zé)任公司，河北 滄州 061113）

0 引言

自航耙吸挖泥船因其具有良好的航行性能，可以自航、自載、自卸，并且在工作中處于航行狀態(tài)，不需要定位裝置，施工效率受外界干擾較少，在越來越多的疏浚項目中得到廣泛使用。在疏浚施工中，往往是施工船舶與進出港營運船舶共存作業(yè)，存在較大碰撞風(fēng)險，該情況對生產(chǎn)繁忙港口尤為明顯。冬季施工中，由于可視條件較差且持續(xù)時間長、大風(fēng)天氣較多，加上海冰的存在給船舶操作帶來較大難度，船舶在碰撞事故發(fā)生后亦或是在較厚海冰撞擊下極易出現(xiàn)溢油事故。同時，海冰亦對后期的清理工作帶來較多困難。

目前國內(nèi)有關(guān)學(xué)者對海上結(jié)冰期溢油情況進行了多角度研究，對在海上石油開采平臺溢油、冰期溢油回收等研究方面取得了較多成果。邱大洪[1]在冰期溢油清理理論、試驗研究方面做出了前瞻性預(yù)測。李志軍[2]等對渤海和黃海海域冰期不同外界狀態(tài)下的原油泄露處理方式結(jié)果做了分析。王鵬[3]等建立渤海的冰區(qū)溢油數(shù)值預(yù)報模型，對海上環(huán)境因素影響進行了研究。王鵬[4]等探討了不同冰水混合條件溢油探測技術(shù)，為冰區(qū)溢油探測設(shè)備發(fā)展提供了思路。包木太[5]等研究了消油劑處理海上溢油過程中溫度、鹽度等環(huán)境因素的影響。牛志剛[6]等對冰期海上溢油的檢測和預(yù)測技術(shù)進行了總結(jié)和展望。黃焱[7]等采用試驗方法對渤?？赡馨l(fā)生的冰期溢油進行模擬，研究了冰期油層的特性變化。以往的研究主要集中在海上油田在海冰破壞作用下發(fā)生的溢油事故，對疏浚船舶這類作業(yè)中存在特殊風(fēng)險的載體海上溢油事故防控措施鮮有提及，國內(nèi)外在該方面的研究工作亦甚少。

1 耙吸船冰期疏浚作業(yè)的溢油風(fēng)險分析

渤海灣作為國家北方煤炭集散港口群聚集地，存在大量運輸船舶。尤其神華黃驊港作為目前國內(nèi)最大煤炭運輸港，營運船舶與在港施工的疏浚船舶交叉作業(yè)，存在較大的碰撞、溢油風(fēng)險。

耙吸船疏浚操作過程流程如下：

1）施工船舶航行到施工區(qū)域附近做好施工準備，船舶上線后浚工員放耙至海底，同時機艙泥泵開啟，疏浚土在耙頭作用下稀釋為泥漿后由泥泵吸進泥艙。

2）泥艙裝滿后施工船舶繼續(xù)施工并開始溢流，低濃度泥漿自溢流口溢出船外，待船舶吃水達到要求后起耙停泵停止挖泥。

3）施工船舶重載狀態(tài)駛向拋泥區(qū)拋泥或到指定吹填位置。

4）施工船舶駛進拋泥區(qū)坐標范圍后打開艙底泥門卸泥，或駛到吹填位置附近拋錨待船舶定位后實施吹填作業(yè)。

5）施工船舶輕載狀態(tài)返回施工區(qū)段。

耙吸船在挖泥狀態(tài)下，船舶機動能力受到限制，對周邊進出港船舶及漁船等產(chǎn)生的緊急情況不能做出及時反應(yīng)。此外，由于其施工設(shè)備維護需要且受限于其自身結(jié)構(gòu)形式，耙吸船甲板存放較多潤料，遇到較大風(fēng)浪或遭受劇烈撞擊時存在較大散落風(fēng)險。

與原油相比，疏浚船舶用油基本屬于輕質(zhì)燃油，泄漏后在低溫下不易凝聚、漂浮性較強。根據(jù)經(jīng)驗，黃驊港地區(qū)出現(xiàn)海冰以厚度較小的浮冰居多，船舶油料泄露后可沿浮冰裂隙快速蔓延，且輕質(zhì)燃油漂浮帶油層較薄，蔓延面積亦較廣。

2 溢油防控措施

2.1 溢油前的預(yù)防措施

1）提高船舶施工人員的防范意識

做好前期預(yù)防工作是避免船舶溢油事故發(fā)生或減輕船舶溢油災(zāi)害的的最有效措施。以往疏浚船舶施工過程中，船舶駕駛員及浚工員將主要精力放在船舶航行安全和施工質(zhì)量方面，對自身船舶油艙特點、潤料布置形式、船舶溢油可能性缺少有效認知。因此應(yīng)首先對耙吸船的溢油條件進行定義，對溢油出現(xiàn)的情況、位置和后果進行必要的分析，并在此基礎(chǔ)上提高全員的防范意識。

2）提高操作技能

多數(shù)事故的發(fā)生是由于對作業(yè)環(huán)境的認知深度和操作技能的熟練程度不足而引起。所以施工船舶駕駛員、浚工員應(yīng)在疏浚作業(yè)中改變操作理念，充分了解海冰條件下船舶操作要領(lǐng)，通過合理措施提高耙吸船作業(yè)技能、改善施工環(huán)境，是避免溢油事故的重要措施。

3）制定溢油防控預(yù)案

在所有疏浚工程開工展布前，必須制定詳盡的預(yù)案，以便指導(dǎo)溢油事故的防控和救助。

2.2 溢油后的控制措施

1）首先控制溢油源頭，將溢油船舶就近拋錨，利用圍油欄將溢油船舶圍擋，控制泄露油料繼續(xù)擴散。

2）對溢油船舶開展緊急搶修，可能時進行有效的破艙油料轉(zhuǎn)移。

3）油污漂浮帶活動區(qū)域跟蹤監(jiān)測

準確開展溢油漂浮帶跟蹤及監(jiān)測是采取控制及清理措施的前提，目前常用的方法有：

淤浮標定位。該方法通過對漂浮帶隨潮流的運動軌跡來跟蹤溢油的運動。該方法對凝結(jié)性好，不易在冰區(qū)擴散的原油能起到較好定位效果，對輕質(zhì)燃油漂浮帶位置反應(yīng)效果則不具代表性。

于雷達監(jiān)測跟蹤。通過航海雷達采集到的冰期溢油海平面圖像的分析和處理，區(qū)分辨別海冰和油膜，獲取海冰和溢油的分布。

盂衛(wèi)星圖像跟蹤。利用衛(wèi)星圖像判斷海冰分布和油膜實時分布，但對疏浚船舶這類溢油量較小的油膜分布不易發(fā)現(xiàn)。

榆人為跟蹤。通過拖輪等設(shè)施由專人跟蹤溢油區(qū)的運動，該方法缺點是對較小規(guī)模溢油所付出的成本較高。

虞數(shù)值模擬跟蹤。利用數(shù)值模擬預(yù)測海冰在潮流輸運作用下運動軌跡，結(jié)合處理人員現(xiàn)場探測確定漂浮帶位置。

3 溢油后的處理

溢油事故發(fā)生后主要處理原則為回收利用，特殊條件下亦可采取現(xiàn)場焚燒的方法。結(jié)合冰期溢油特點并考慮利用疏浚施工船舶的功能，耙吸式挖泥船疏浚施工遇到溢油事故可采取的處理措施有：

1）利用大型圍油欄在外圍將所有漂浮油料海域進行圍擋，利用油氈等物資進行吸附。

2）利用耙吸船自身疏浚功能回收海面油層。具體操作為：將耙臂呈傾斜狀、彎管略高于耙頭伸出弦外下放，將彎管對準泥泵吸口，耙臂略水平放置，此時耙管內(nèi)充滿水，此過程稱為吸口到位（如圖1）；收緊耙頭絞車使耙頭抬升至海平面附近；啟動泥泵，利用耙吸船泥泵抽吸功能將漂浮的油料吸到自帶泥艙儲存進行后處理。該方法充分利用了耙吸船自身疏浚功能優(yōu)勢，在海冰為碎冰條件下可基本將漂浮帶完全吸進泥艙內(nèi)。

圖1 吸口到位Fig.1 Suction in place

3）利用絞吸挖泥船清理溢油。在海冰較厚且單塊面積較大情況下，可調(diào)遣絞吸式挖泥船到溢油區(qū)圍油欄外開工展布，利用絞吸船絞刀頭破冰，同時將漂浮帶油料通過吹填管線輸送到岸或是泥駁儲存。絞吸式挖泥船的吹距一般在5~15 km范圍，對離岸較近的溢油區(qū)漂浮帶且附近具備短距離調(diào)遣絞吸船時可考慮采用此方法。見圖2所示。

圖2 絞吸式挖泥船F(xiàn)ig.2 Cutter suction dredger

4）小范圍溢油、擴散面不大的情況下，在利用圍油欄將溢油區(qū)緊急圍擋后，可采用直接燃燒法，與原油相比耙吸船用油為輕質(zhì)油，容易點燃且燃燒更加充分，遺留殘渣較少。該方法局限性為焚燒對環(huán)境的污染較大。

4 結(jié)語

自航耙吸挖泥船冰期施工面臨著較多的溢油風(fēng)險因素，避免及減輕溢油事故影響的主要措施為前期預(yù)防和提高船舶駕駛?cè)藛T的操作技能。

結(jié)合現(xiàn)有疏浚施工船舶自航耙吸挖泥船和絞吸式挖泥船的疏浚施工工藝，提出一種新的自航耙吸挖泥船冰期溢油事故處理方法，同時也可應(yīng)用于其他類型冰期溢油事故的處理。