油轮安全知识与安全管理操作培训课件(164页).ppt
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2023-12-01
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1、油轮安全知识与安全操作,一、油轮基本知识(简介)二、货油的特性三、货油的危害性四、中毒的急救方法五、油船静电知识六、检测仪器、人员防护和报警七、油船灭火和灭火装置八、海上油污染与防止九、油船安全措施(简介),Chapter 1油轮基本知识(简介)1.1 了解油船发展史及类型1.2 了解油船基本术语,油船的发展史:,古希腊:陶罐装运橄榄油和酒;1861:ELIZABETH.WATTS木桶运油;1869:CHALES铁桶(13t*59);1878:英国建造了ZOROASTER(佐罗斯特)号,专门运载油类;1886:英国为德国建造了早期最著名的蒸汽机油船格鲁克福号(GLUCKAUF),格鲁克福号现代2、油船的先驱300ft(91.44m),载重2307吨;以载运油类货物为主,船体分隔成许多油舱;船壳即为容器;机舱在船艉(艉机型);首先改变了纵向隔板的建造结构,改为横隔油舱形式,第一次世界大战:改烧煤为烧燃油;第二次世界大战:焊接结构;此后的10-15年,油船向大型化发展;1940-60:20000吨油船,泵和管线由电力或液压操纵;20世纪60年代:中东石油大量开采输出,导致油船向大型化和超大型化发展,现代油船发展的主要标志:,将驾驶台建在船尾的艉机型油船,中高型甲板,双层壳体。采用了当代最先进的导航仪器和通讯设备。货油泵和货油装卸系统不断改进。采用了集中控制室远距离遥控操作阀门的开关。,为保3、证油船运输和作业的安全而设置了惰性气体系统;以及专用的消防系统、水喷淋系统等。为减少油船压载水排放对海洋的污染,设置了洗舱系统和专用排放监控设备。油船上的人员安全设施也不断的得到改善。,Chapter 2货油的特性,2.1 货油的分类和理化性质一、原油的分类(一)、石蜡基原油:(二)、环烷基原油:(三)、中间基原油:另还有少数地区生产芳香烃原油。,二、原油的物理性(一)、色泽(二)、气味(三)、溶解性(四)、比重(五)、粘度(六)、膨胀系数(七)、比热(八)、闪点(九)、着火点(十)、含盐量,三、原油的化学性(一)、氧化(二)、燃烧(三)、微量物质的处理:硫酸;氢氧化钠,2.2 石油和石油产品4、的特性,一、石油的特性(一)、挥发性 易挥发性石油:闭杯闪点在60以下的石油,如原油、煤油;不易挥发性石油:闭杯闪点在60以上的石油,如燃料油、重柴油;(二)、可燃性,(三)、扩散性 石油挥发出的油气比空气略重,在无气流的情况下(风速小于5m/s),油气通常覆盖在石油液体上方,不会扩散,不会上升。在5m/s的风速下,油气仍可密集扩散到很远的距离,不易被吹散。在10m/s的风速下,油气可迅速扩散,使远离石油区的空气中存在可燃石油气。(四)、膨胀性 油运或者储油中应当加以考虑,留一定的空档。,(五)、流动性 石油的流动性与其粘度、温度关系很大。通常,粘度小或者温度高,则流动性好,反之则差。油品名称5、最低加热温度10号轻柴油20号重柴油燃料油原油102560-7035左右。,(六)、毒性 对人的毒害途径:油气通过呼吸吸入;皮肤接触油液;误吞油液。(七)、其他特性(区别于其他液体)A带电性:电的不良导体容易带电B石油蒸气的分层性:挥发出的不同烃气密度不同,从而出现分层现象C蒸发出的油气不易凝滴:在自然环境中石油气不会凝结成液体。,二、石油产品主要成分:烃6个碳原子及以下时:气态;625个碳原子时:液态;25个碳原子及以上时:固态;石油产品种类繁多,一般分为7大类,即:A气体类产品B燃料类产品C润滑油、脂D柏油类产品E溶剂类产品F石油化学品,如苯、二甲苯等G其他产品,如石蜡等,三、燃料类油品的6、特性(一)车用汽油(二)航空用油A 航空汽油:与车用汽油性能接近;B 航空煤油:C 混合型油(三)柴油牌号:凝点上限,比重在0.800.85左右。轻柴油的闪点在60以上。重柴油的闪点在65以上。(四)重油(燃料油),2.3 有关石油的术语和概念,具体请见教材P17-18,Chapter 3货油的危害性及防护,3.1 爆炸和燃烧的危害一、石油气燃烧的三要素:可燃物石油气或烃气;氧气空气;温度火焰、电火花或者静电放电、热加工作业等。在油船上同时具备了燃烧3要素,便有燃烧的可能。若缺少其中任一要素,则不可能燃烧。在油船上控制燃烧的主要措施是控制氧气含量以及具有点火能量的火焰、火花或者静电火花。,二、7、油船的爆炸:(一)、爆炸的机理:油气被点燃火焰扩散膨胀、温度升高压力升高船体破裂油气扩散剧烈燃烧,爆炸。(二)、火焰传播速度:本质是温度的扩散。传播速度取决于油气的浓度,但要注意:并非尤其浓度越大,传播速度越快。,(三)爆炸的预兆:如果从甲板开口可以看到火焰,则可以从下面两点估计可能发生的爆炸:从油舱开口冒出来的火焰呈橙黄色并伴随黑烟表示舱内处于过浓状态,火焰一般不会倒回入油舱,不大可能发生爆炸。如果从油舱开口冒出来的是燃烧着带有噼啪声的蓝红色火焰,且几乎没有烟则表明舱内处于可燃状态,火焰可能倒回入舱,即将产生爆炸。在这种情况下,甲板上的人员必须立即撤离!,三、燃烧极限:可燃下限LFL:烃气浓8、度已低到不足以维持燃烧和蔓延燃烧的程度。可燃上限UFL:烃气浓度已高到致使空气严重不足,达不到再能维持和蔓延燃烧的程度。一般对于货油来说,其可燃下限和上限可分别采取体积比的1%和10%,即可达到一般的防患目的。,四、惰性气体对可燃性的影响:,3.2 石油气扩散的危险 包括:毒气的扩散;以及爆炸因素的扩散。以下几种情况可能会导致气体散发:货油的装卸作业;油舱中的货油呈半满或者全满状态;以及在卸油和原油洗舱作业完毕后舱内残渣的挥发。,影响扩散的因素主要有:,扩散过程;风速;烃气的浓度;排气口横截面积;-越小越好排气口的位置:危险区域:顺风后方逆风前方安全:两侧,3.3 危及人身健康的毒性与中毒,对9、人的毒害途径:油气通过呼吸吸入;皮肤接触油液;误吞油液。中毒临界值TLV(Threshold Llimit Values):有毒气体在空气中对人员安全之最高浓度限值ppm。绝非是绝对安全值,在实用中应尽量低于此数值为宜。另外,在油船上,还应注意缺氧的危害。注意:中毒临界值越小,说明毒性越大!3.4 油类排放及油气扩散对环境的危害3.5 反应性危害,3.6 货油危害的控制方法,(一)、石油气的控制:惰化舱气;惰气系统采用水封、止回阀;油气回收技术(二)、人员安全控制、强制通风、监测技术(三)、防静电危害(四)、水垫料(隔离)控制(五)、结构隔离,Chapter 4中毒的急救方法,4.1人员的中毒10、与急救方法4.2 中毒诊断4.3 急救方法,Chapter 5油船静电知识,5.1 静电危害性原理一、静电起火的3要素:A 电荷分离:B 电荷储集:C 静电荷放电:,电荷分离:每当两种不同物质相互接触和摩擦时,就会在界面发生电荷分离现象。如:石油和水的混合物流过管道或滤器时;固体物质在油液中的沉淀或不相溶液体的澄清过程;颗粒或者液珠高速喷出的过程(如气蒸作业);泼溅、激烈搅动某种液体(洗舱或者装油初始阶段);化纤材料的剧烈摩擦;等等,电荷储集:电荷的储集与电荷缓和导电性越差,电荷缓和时间就越长。,静电荷放电:两点之间能引起放电,其击穿能力取决于两点之间的静电电场强度。电场强度(或者叫电压梯度)11、,大体上可以用两点之间的电压差除以其距离来表示。大约300万伏/米的电场强度就足以在空气中或者石油其中发生电击穿现象。,二、在以下各类物质上储集了电荷,就会导致静电放电:(1)、各种液态、固态非导体,如泵入油舱的静电储集性油(如煤油);(2)、经过绝缘化的液态、固态导体,如气雾、射流、空气中悬浮物或在合成纤维一端悬空系住的金属物;,5.2 有关货油产生静电的知识,一、静电储集性油类和非静电储集型油类石油产品中所含杂质的多少与电导率的大小成正比。一般把石油蒸馏产品一律视为静电储集性油类,如汽油,航空煤油,轻柴油;而原有,重质燃料油、渣油可视为非静电储集性油类。所以载运石油蒸馏产品的时候更要注意静12、电问题。,二、油的静电荷产生原理三、静电储集性油类的电荷产生途径(一)、货油入舱(二)、油水相混泵送或者扰动(三)、油的飞溅或喷雾四、防静电添加剂(抗静电添加剂),5.3 非货油物质产生静电原理,一、自由流落到舱内二、水雾三、蒸汽四、惰气中的悬浮微粒五、服装和鞋袜,5.4 测量设备产生静电的原理,油舱中的油液或者水雾、油雾或惰气空间的颗粒所带的静电荷,一旦遇到吊入的设备就可能发生静电。所以应当采取相应的预防措施,以防止放电现象。,一、设备无论进行什么样的操作,在有静电危险的可燃环境中使用时,任何时候都应绝对防止吊入未接地的导体。把设备吊入舱内之前,应将一切金属零部件全都紧密结合在一起,并与船体13、接地,直到从舱内完全取出为止。测量操作用的设备应便于接地。二、静电储集性油类一般把石油蒸馏产品一律视为静电储集性油类。,5.5 静电储集性油类原理,装油的过程中或者刚装完油的时候,非导电性液体(静电储集性油类)的表面可能有较高的电位。当有金属物体与液面靠近时,就可能会在两者之间发生放电现象。所以在装载静电储集性油类时,如果舱内可能存在任何可燃混合气体,则绝对不能用金属设备进行测深、舱顶空当测量和采样作业。此外,在每一油舱装载完成后何开始进行以上的测量操作之前,应间隔30min的时间。,5.6 其它相关知识,一、静电放电的形式电晕放电:一般发生在电极之间相距较远,带电体或接地体表面突出部分。放电14、能量比较小。刷型放电:此种类型的放电特点是两极之间的气体,因击穿造成放电通路,但不集中在一点,而是有很多分叉,分布在一定的空间范围内。因为放电不集中,所以在单位空间内释放出来的能量也比较小。火花放电:两极之间的气体,因击穿造成放电通路,这是放电电极有明显的集中点。危险性很大。洗舱时,在舱内往往会发生带电云的火花放电,这可能成为一个点火源。需引起重视。,二、接地与阴极保护接地:在一个导体与整个大地之间建立一段低电阻的电流通路。接合:在两个导体间建立一个适当的电流通路。,三、船岸之间、船舶之间的电流通路为防止电流通路,通常做法是在输油臂的一节软管内以及软管与岸房管系对接处插入绝缘法兰;或者在一套软15、管中插入一节设有内部结合的非导体软管。,在安装结合绝缘法兰时,应特别注意如下要点:船岸连接油管如果全段都是软性的,则绝缘法兰应装载码头一方的管端,以减少干扰。船岸连接油管如果全段均是金属输油管,则绝缘法兰应装载不会由于碰到固定钢缆而发生断路的合适位置。船岸连接油管如果部分是软性的,部分是金属输油臂,则绝缘法兰应予金属输油臂相连接。在安装绝缘法兰的时候,绝不可以用短路导线将法兰两端短路。船舶之间,船岸之间的货油装载时,不得在一条输油管路上装有两个绝缘法兰。,Chapter 6检测仪器、人员防护和报警,6.1 测爆仪、测氧仪和低密度毒气测定6.2 气体检测装置和气样管路6.3 液位测量装置6.4 16、防护服、呼吸器、逃生器具 6.5 报警装置,6.1 测爆仪、测氧仪和低密度毒气测定,一、催化灯丝型可燃气检测仪专门用来测空气中浓度低于可燃下限的烃气含量。绝不可以用来检测惰气中的烃气含量。,二、非催化灯丝型可燃气检测仪用来测浓度在1%以上的烃气含量。三、折射率烃气检测仪四、低密度毒气的简易测定化学显示剂玻璃管这种测定仪仅对一种毒气适用;如果存在几种毒气的环境中,则会因为各种毒气在测定中的互相干扰,测定会产生很大的误差。,五、测氧仪顺磁传感元件型电解传感元件型选择性化学吸收液型,氧气分析仪操作规程INSTRUCTION FOR OXYGEN ANALYZER,一.零点校正打开氮气阀,氮气瓶出口阀17、,关闭流量计旁通阀。调节氮气瓶出口处的调压阀,直至流量计指示为0.5。接通控制面板电源,按动“PAR”键,直至显示窗口出现“ZEARO”,调整“”和“”键,使显示数值为“1”,然后按回车键“”确认。然后关闭氮气瓶阀。,二.范围校正校正零点后,紧接着校正范围。方法:打开控制空气阀,调节压力使流量计的读数为0.5,按“ZEARO/SPAN”键至出现“SPAN”字样,然后按动“”或“”键使读数为“20.6”,然后按回车键“”确认。按动“PAR”键,使窗口显示的读数为实际的氧气含量值。关闭控制空气阀,然后打开流量计旁通阀(流量计旁通阀正常工作时应保持开启,只有在校验时才关闭让校正气体完全通过流量计)。18、三.使用时应注意:当IGS系统停止使用时氧气分析仪电源开关应关闭,使用前合上。,6.2 气体检测装置和气样管路6.3 液位测量装置一、吹气式液位测量装置 已不多用二、浮子式液位测量装置 测量精确度最高,但在洗舱过程中由于洗舱机喷射的高速射流会损坏浮子式液位计,因此通常在洗舱时暂时把浮子式液位计吊起来以防损坏。三、雷达式舱顶空当测量装置 不仅可以测量油舱内的空当高度,也可将此信号转换成油位信号,同时还可以测量出舱内油温和舱内油水界面位置。四、油水界面指示器,6.4 防护服、呼吸器、逃生器具,一、防护服(一)、近火服(二)、蹈火服二、呼吸器(一)、新鲜空气式呼吸器(二)、自给式呼吸器(三)、空气管19、路式呼吸器,三、属具(一)、主管机关认可的合格手电筒(二)、救生索(救助索、安全绳)四、救生设备全封闭式救生艇油船上不得使用充气式救生衣。,6.5 报警装置,一、安全性警报二、货油舱状态报警(一)、货油舱液位报警 在充满舱的95%高度上开始报警。(二)、满出报警(高高位报警)当液位超过高位报警液位和溢流报警液位约距充满油舱50mm的危险液位的报警。(三)、高、低压报警高压报警:设定在释放阀的最低压力的90%低压报警:有惰气系统时,设定在0.001MPa报警;没有惰气系统时,设定在透气系统里释放阀最低真空压力。(四)、舱气含氧量报警 氧气含量达到8%时,报警。,Chapter 7 油船灭火和灭火20、装置,7.1 油船后失火的类型一、普通可燃物着火:最有效的方法是倾注水进行冷却,或喷洒含大量水分的灭火剂。并对火源及周围进行长时间的冷却。二、石油失火:泡沫灭火:最好是对准邻近火灾的垂直表面进行喷射,形成整体窒息型的泡沫覆盖层。如果无法实现,则应采取顺风重复扫荡的方法,并应注意避免泡沫喷射流直接射入燃烧石油中,以免产生不利扰动而失去效率。有限范围内的挥发性石油火也可以用水雾或者水花进行施救,另有:化学干粉、汽化聚四氟乙烯灭火剂等。油船失火通常采用的措施是:用泡沫覆盖舱口和通气孔等,用二氧化碳或惰气对油舱空间进行封舱,以防止火情蔓延。,三、液化石油气着火:尽可能切断气源。绝不可以用水流直接喷射。21、泡沫灭火剂也是无效的。四、电器设备着火:迅速切断电源,用二氧化碳、聚四氟乙烯或化学干粉等绝缘灭火剂进行扑救。7.2 吸烟、厨具和电器管理制度,7.3 油船设置的灭火设施,大致可以分为两大类型,即冷却型和窒息型。一、冷却型(一)、水雾式防火灭火装置(二)、水花式喷淋装置(三)、水幕式防护装置,二、窒息型(一)固定式二氧化碳灭火装置 施放前应示警,以便人员紧急撤离。无论在任何地控制启阀均由船长下达命令后方可进行。(二)、固定式泡沫灭火装置 应特别注意的是:在实用泡沫施救时,应禁止使用海水灭火系统,以免降低泡沫的使用效果。,(三)、惰性气体系统(IGS)可燃气燃烧爆炸3要素:爆炸范围内,足够氧气,引22、火源(最低点火能量)防止燃烧爆炸的3方面措施:A 控制舱内可燃石油气浓度 B 控制火源产生 C 控制舱内氧气含量惰气的来源:烟道式,惰气发生器式,船舶各种运营状态惰性气体的是用主要有以下几种:a 卸油时惰性气体的充注b 航行中惰性气体的补充c 货油舱内压入和排出压载水时惰性气体的充注d 装油前惰性气体的充注e 清洗油舱时惰性气体的充注f 除气作业时惰性气体的充注 总之,惰气主要是用来防爆,并不是用来在燃烧中作为灭火剂进行施救用的。,7.4 掌握灭火系统的使用方法和场合,一某大型泡沫灭火系统操作规程用于灭油类火1.立即通知值班驾驶员。2.打开相应的甲板泡沫炮阀门。3.确定5号阀保持常开。(设在消23、防站)4.打开泡沫间的1号和6号阀。5.启动消防泵。6.开2号阀。7.启动泡沫液泵。注意:开3号阀时应确定泡沫管线压力高于消防管线至少1-4BAR。8.开3号阀。9.系统运作。,管线清洗 保持上述运作,然后关闭3号阀,开4号阀,直至炮头打出干净的海水为止。按顺序关闭消防泵、4号阀、2号阀、泡沫液泵,清洗结束。,二、大型二氧化碳灭火系统操作规程(一)、操作一(在消防控制站)打开对应着火区域的二氧化碳释放箱。1)关闭所有通往二氧化碳保护区的门、开口和通风口。2)关闭油阀和停止燃油泵。3)确认所有工作人员以撤离火场。4)确认二氧化碳警报动作以响起。1)拉下二氧化碳释放箱内的两只球阀。2)使用二氧化碳24、释放箱内的钥匙打开供气箱的门。打开二氧化碳供气箱内的其中一只启动瓶的瓶头阀。另一只做备用。,1)启动气体将通过释放箱中的右控制阀打开相应保护区的主阀和增压阀。2)通过左控制阀经过预设延时,打开准确数量的二氧化碳瓶头阀。二氧化碳高压气体建立在总管内,通过增压阀打开未动作的瓶头阀。系统开始释放气体注意:当一操作不能释放气体,则执行二操作如下:,(二)、操作二(在二氧化碳瓶站室)打开对应的着火区域的释放主阀。同操作一的二条。使用手动释放手柄手动打开安装在总管上的增压阀。使用手动释放手柄插入二氧化碳瓶头阀,手动打开一或二瓶或更多一些,直到压力建立在总管内。高压气体通过增压阀打开未动作的瓶头阀。系统开始25、释放气体注意:在气体释放前,警报至少要工作20 秒。警告:二氧化碳气体会排除氧气,导致人员窒息。,7.5 油船防火防爆的特殊设备,一、火焰阻挡器(阻燃器)作用:防止火焰通过这些孔口,但不会限制油气的流动。类型:钢丝网、褶皱板、挡板、扁钢丝网、打孔的金属板等等。原理:吸热、传热、散热,注意事项:A 定期检查和清洁;B 确保阻拦器与孔壁良好接触,以保证良好的热传导和静电消电;C 只可放置在孔、管口处,不得安错。,二、呼吸阀作用(目的):防止舱内压力过高或过低的一种保护。压力设定(表压):正压:+0.14*105pa;负压:-0.07*105pa类型:重力式,活塞式注意事项:定期操纵手动开关的手柄,26、以检查是否粘住,定期的进行拆检和清洁,以使其能始终保持良好的工作状态。,Chapter 8海上油污染与防止,8.1 油船污染海水的途径A 正常营运操作性排油:舱底水,油船脏压载水,洗舱水。B 事故溢油:碰撞,搁浅,爆炸,火灾,管 路破裂等。,8.2 油污染预防措施一、降低排入海洋的含油量二、严格操作规程,防止溢油事故三、避免海事,一、降低排入海洋的含油量(一)、应用油水分离器河排油监控装置(二)、洗舱水、压舱水进行必要的处理 A 比重差分离法 B 凝聚沉淀法 C 凝聚加压浮上法,(三)、采用装于上部法(L.O.T),(四)、污油水舱,(五)、专用压载舱(segregated ballast t27、ank SBT),(1)专用压载舱的设置 为了减少海洋不被污染的威胁,公约和防污规范都规定一定吨位的油船必须设置专用压载舱,专用压载舱是专门用来装载压载水的舱,具有独立的泵和管系,与货油舱管系完全隔离。(2)专用压载舱容量的确定 除了因恶劣天气情况船长认为必须在货油舱中加装额外压载水以保证船舶的适航性外,专用压载舱容量应使油船在正常压载航行时,可以不依靠货油舱装载压载水而能安全航行。,(六)、清洁压载舱(cleaned ballast tank CBT),实际上清洁压载舱是货油系统中的货油舱,不是一独立的压载系统,只是经过清洗,达到规定的清洁程度,并在管路上设有双套截止阀,使货油不能泄入到清洁28、压载舱内,而作为指定装载压载水的压载舱。一般选用边舱作为清洁压载舱,以保护破舱时船舶的安全,压载水的性质,专用压载舱内的压载水不含油份,可直接排放,而清洁压载水和额外压载水(脏压载水)中含有油份,按油在污水中存在的状态,一般分为浮上油、分散油和乳化油三种。浮上油:油粒粒径大于50m的油粒,经静止一段时间后,能自行上浮到水表面并形成油膜,当油膜厚度大于1mm时,可明显看到油污水表面变成竭色或黑色油层。此种油占压载水含油量的绝大部分。分散油:油粒直径较小,一般在几十微米(10m50m),分散在水中,经较长时间静止后,粒径较大的油粒才能与水分离上浮到表面,多数粒径较小的油粒,在压载舱存留这段时间内,29、一直是分散在水中。若采用油水分离器、吸附过滤等装置可使油水分离。乳化油:油粒粒径小于10m的油粒由于使用界面活性剂或机械作用,使油乳化与水形成稳定的乳化液,这种乳化液仅靠静止难以与水分离。,(七)、采用原有洗舱技术,定义:原油洗舱就是运输原油的油船在卸油的同时,用货油中的一部分原油在高压下通过洗舱机喷射到货舱内,把附着在油舱构造物和舱底上的原油油渣清洗掉,并依靠原油的溶解作用,使油渣溶解在原油中,然后将这些油渣同原油一起卸到陆上储油设备中。,原油洗舱优越性1.残油量减少、载货量增加2.可防止海洋污染3.货油中含水量减少4.可减少舱内构造物的腐蚀5.可缩短进厂修理前洗舱及除气工作时间,8.3 溢30、油处理方法,一、船舶溢油在海上的变化 进入海洋环境的溢油,随着时间的推移,会逐渐消失,这是海洋的自净作用。因此,尽管每年都有大量石油进入海洋,但不会在海洋中堆集。溢油消失所需的时间与油的物理、化学特性有关,也与溢油量的多少、海况及气象条件等有关。溢油的这个过程,即物理和化学变化的过程,统称为风化.,一、漂移 由于受风、海流及海况的影响而导致的溢油平行运动过程叫漂移。它是影响溢油运动的主要因素之一。二、扩散 海面溢油在某些海洋环境条件影响下,扩散分散出去。,三、风化 溢油的风化过程,不断改变其组成比和物化性质。低分子量组分逐渐散失,高分子量组分残留于海面,最终变成沥青球之类漂浮颗粒物。广义的风化31、概念包括挥发、分散、溶解、乳化等过程,其中最重要的是挥发过程。,1 蒸发 指石油溢出后变为气体向四周大气散布的过程。挥发数量一般占总溢油量的20-40%。2 分散 在风浪的作用下,溢油被破碎成小油粒,分散进入水体中 3 溶解 溢油在一定能量的搅动下,形成油粒均匀进入海水中的过程 4 乳化 使原来不能混合的两种液体混合起来,把其中一种液体变成微小的颗粒分散在另一种液体中的过程。,5 沉降 溢油附着在悬浮颗粒或自身絮凝沉入海底的过程。6 光氧化 溢油在阳光的照射下,发生氧化反应,产生一些极性的水溶的和氧化的碳氢化合物产物的过程。7 生物降解 多种生物细菌吞噬溢油发生生物降解的过程。,二、溢油处理的32、一般原则,(一)、少量跑油A 吸附和打捞B 散布油处理剂C 使用围油栏(二)、大量跑油立即汇报,尽快用围油栏将跑油围起来,处理。将油污染降至最低限度。,总之,在溢油发生之后:首先应防止石油继续溢漏,采取调驳货油等手段;然后抑制溢油的扩散,即用围油拦将溢油围住;继之采取适当措施将溢油回收;最后在不可能回收的情况下,应采取果断措施将溢油消除,诸如现场焚烧、分散剂处理、强化生物降解、沉降处理等等。,三、物理方法处理溢油的设备(一)、围油栏 围油栏的作用是将溢油围堵在一定的范围内,并将水面上较薄的油层收集、集中到一个地点,便于人力或机械设备加以回收。,对围油栏的要求:1 能有效围油,而不使其扩散2 有33、风、流、浪时也能工作3 具有足够的强度和寿命4 便于保存、运输、施放5 海水中性能稳定6 易于修理7 特种围油栏要求耐火、吸油等,常见的围油栏种类:1 浮上式和浮沉式2 应急型(配置在船上)和常用型(铺设在码头、浴场等地)3 轻型(平水地区)和重型(恶劣地区)4 固体浮子型、气式型和混合型5 单体式和双体式6 机械式围油栏、化学式围油栏、物理围油栏、吸油围油栏7 塑料式、橡胶式,围油栏的构造,围油栏的基本构造,1 浮体:提供浮力,有固体浮体和气体浮体两种。2 裙体或挡油屏体:直立于水中,起挡油作用。3 配重体:位于裙体或挡油屏体下部,使裙体或挡油屏体在水中保持直立,选择浮体和配重体大小能使围油34、栏具有一定的水上高度和吃水深度。4 加强带:增加围油栏强度。,5 支撑体:支撑挡油屏体以便挡油屏体在水中直立不倒。6 绳索:是围油栏承受张力的部件。7 连接件:是连接各节围油栏的部件,通过它可以连接所需长度的围油栏。,围油栏的滞油机理 潮流和波浪和风是影响围油拦滞油效果 的主要因素1 水流对滞油的影响1)试验证明存在一个临界速度Vc(VcVc时,平衡状态被破坏,滞油便会被带走。2)另一个影响是围油拦裙体在水流的作用下,其有效高度将减小。据试验表明,当水流流速为0.9m/s时,裙体为1m的围油拦会失掉近一半的吃水。,2波浪对滞油的影响 一般固体浮子式围油拦在波浪中,其有效吃水和干舷要减小,此时滞35、油将从围油拦上部和下部逸出。提高围油拦乘波性的措施是:采用柔性好、浮力大的冲气式橡胶围油拦,这种围油拦有较好的乘波性。3 风对滞油的影响 风对滞油的影响,一般小于波浪和水流的影响。大风会使围油拦倾斜发生漏油。与水流相比,风速对滞油的影响相当于水流流速对滞油影响的2.63.7%。,4 围油栏的滞油条件、滞油率和耐用条件滞油条件:是指围油拦拦住溢油的自然条件(风、浪和水流)的最大值,在此范围内,围油拦完全确保其滞油性能。滞油率:是指围油拦拦住溢油的程度,表示法:a(Qq)Q100式中:a滞油率(%)q从围油栏内溢出的油量(m3)Q围油栏内的油量(m3),耐用条件(也有称使用条件):是指围油拦不完全36、失效,还能使用的自然条件(风、浪和水流)的最大值。耐用条件和滞油条件的关系:一般是:抗浪和水流,耐用条件是滞油条件的两倍;抗风则在两倍以下。,几种主要围油栏的性能和评价1、固体浮子式围油栏 性能:浮力小,抗风、浪、流的能力较差,抗拉强度、稳定性差,只能适用下平静水域或风、浪、流不大的气象海况条件下且使用年限短,属于中型围油拦。评价:该种围油栏结构简单、加工制造容易,轻便、易操作、价格便宜,在适宜的条件,仍被采用。,2 充气式围油栏 性能:属于轻、中型围油栏,浮力大、本体柔软,具有较强的抗风、浪、流的性能,乘波性、稳定性和滞油性能一般较固体浮子式围油栏为好,但价格昂贵。评价:适用气象海况的能力强37、,寿命长,得到了广泛的应用。,3 固体、气体混合浮子式围油栏 单纯的充气围油拦的充气压力难以测量和控制,临时充气又将拖延处理紧急事故的时间;固体浮子式储存体积大,运输拖放困难。有些厂家综合二者的优点,发明了混合式围油拦。,4 双体围油栏 双体围油拦,可以在很大程度上提高围油拦的滞油能力,滞油的临界速度可以达到1.4节左右。主要用在较高潮流条件下防止溢油扩散以及大量溢油时和集油器一起组成回收溢油系统。,5 防火围油栏:有阻燃型和防火型两种。6 物理围油栏 即气幕式围油拦,它主要由空压机、多孔管组成。即将多孔管铺设在水下,由空压机供给压缩空气,当压缩空气从管孔中逸出时形成气泡上浮,同时伴随产生上升38、的水流,上升水流形成的表面流,使水面隆起,防止溢油的扩散。能拦住0.7节以下的水面溢油。,7 化学围油拦 化学围油拦,实际上是一种化学试剂,也叫集油剂。水面上的溢油由于自身的扩散压而扩散,如果在溢油的周围撒上扩散压比溢油大的物质(达到40达因/平方厘米以上)就可以抑制油的扩散,收缩溢油,从而将溢油集中起来,使其起到围油拦的作用。是围油拦与吸油材料两者的结合。,8 吸油围油拦 是围油拦与吸油材料两者的结合。9 简易围油拦,围油栏的选用原则和使用数量 选用围油拦考虑的因素包括:1)围油栏的形式(应急型或是常用型)2)海况(轻型或是重型)3)海域(沉浮式或是浮上式)4)操作方便5)价格、经济效益。数39、量应根据使用场合确定。,围油栏的连接与下水1 围油栏的连接(把每节连接起来)在岸上 或船上进行,不得超过围油栏的标准拖长,否则围油栏在水中就会被拖坏。2 围油栏的下水 连接好需要的长度后用吊车或人工送围油栏下水,注意避免摩擦。,拖带围油栏1、直线拖带 直线拖带是单船拖带,围油栏呈直线行进,主要用于围油栏的铺设和回收。2、曲线拖带 围油栏呈曲线行进,也是单船拖带,主要用于铺设围油栏。3、U形拖带 U型拖带是双船拖带,围油栏呈U型行进,它主要用于扫油和转移溢油。,围油栏的铺设1 包围法在码头或溢油不多时采用2 等待法 在溢油量大、围油栏不足,或者风、流影响大,包围困难的情况下,顺着油的流向,可采用40、等待法栏油。3 闭锁法 在港口、河流或狭窄航道等地发生溢油时,可用围油栏将水路封闭,防止溢油扩散,4 诱导法 溢油量大,风、潮流影响大,在溢油现场栏油不可能的时候,或者为了保护海岸、特殊海域,利用围油栏将溢油引导到能进行回收作业或者污染影响小的海面上进行处理的办法,5 移动法 水较深的海面或风、潮流大,使用锚不可能,或者溢油在海面漂流的范围广的场合,采用两艘拖船U型拖带围油栏将溢油转移到合适的地点进行处理的方法。,锚定围油栏1 锚和浮标2 锚的重量和数目的确定 确定锚的重量和数目主要根据围油栏所受的力和锚的固有强度。3 锚绳及其长度 锚绳有尼龙绳和丙纶绳。锚的固定角度应当小于30,因此锚绳长度41、要大于3倍的水深。,4 锚定围油栏步骤,1-围油拦 2-浮标 3-锚 4-船舶,围油栏回收、维修及储存1 围油栏的回收2 围油栏清洗 用干净的水冲刷,或用高压蒸气冲洗。3 围油栏的修理4 围油栏的储存 平整地叠好,堆放在干燥通风的地方,以防霉烂。注意不能曝晒或雨淋。,(二)、集油器A 吸附式集油器,B吸油绳式集油器,C 滚筒式集油器,(三)转盘式集油器,(四)真空吸引式,(五)导入式1 倾斜板式集油器1)旋转倾斜板式2)固定倾斜板式,2 堰式集油器3 螺旋输送式集油器,(六)离心式集油器1 漩涡式集油器2 水力涡轮式集油器,(七)网式集油器1 机械旋转笼式回收装置2 拖网式回收装置,三、油回收42、船1 油回收船的种类单体、双体小型、中型、大型2 油回收船的选择,四、吸油材料(一)定义 多孔隙比重小材料,吸收和吸附海面浮油后仍能漂浮。用吸油材料一般作为浮油清除工作的补充手段。(二)分类1 无机材料(云母、滑石、浮石、等)2 天然有机材料(锯末、稻草、谷壳)3 人造高分子材料(尼龙纤维等),(三)吸油材料的性能规定1 吸油重为自重的6倍2 吸水重低于自重的1.5倍3 保存过程中不变质、不腐烂4 吸油后保持原形5 容易回收6 可燃烧处理,(四)吸油材料的应用场合1 油未扩散时清除围油栏以外的油2 吸附较薄油层3 溢油达到岸边不易处理时4 对水面上的浮油进行阻拦或作记号,(五)吸油材料处理溢油43、过程 投入 收集 搬运 油回收 再利用 燃烧 燃烧,(六)应用吸油材料的注意事项1 不失时机使用和回收2 选择使用不同种的吸油材料3 密集使用吸油材料,五、凝油剂,是指加入溢油中可使溢油胶凝成粘稠的直至坚硬的油块,或者本身能高效地吸留油,最后形成一种便于回收的凝结物的溢油化学处理剂。,作用:1)使原油、重质油、轻质油以至某些化学药品凝结。2)凝油剂可以处理油包水乳化物,即“巧可力奶油冻”。将油包水乳化物加以凝结,同时“吐出”油中所包容的水分。3)凝油剂可控制轻质溢油的扩展,降低溢油的蒸气压,并使其凝结。4)堵塞事故油船的裂口,然后倒载,可大大减少海上溢油量。,凝油剂品种有:1 吸油类型2 氨基44、酸类3 蛋白质类4 梨醣醇衍生物5 碳铣胺类,六、分散剂,当油的控制和回收不太可能时,有时应适当地使用化学分散剂将油从海面清除,以防止形成稳定的油包水乳化物。分散剂功能:1)使油分散成细小液滴2)阻止分散后的油滴又重新聚合,(二)分散剂的类型1 烃类溶剂分散剂(常规型分散剂)1)以烃类为溶剂,并含有1520表面活性剂。2)要求纯分散剂用于油面而不应该用海水预先稀释。2 浓缩或自混合分散剂1)以醇或乙醇为溶剂,通常含有浓缩度较高的表面活性剂2)可以纯分散剂使用或者用海水予稀释使用。,(三)分散剂的使用条件1 溢油厚度 溢油分散剂适于处理大面积的厚度较薄溢油。油膜厚度大于1mm时,就不宜使用溢油分45、散剂了 2 溢油的比重和挥发性 分散剂主要适用于B、C类石油。3 溢油层的粘度和状态 溢油分散剂适合处理粘度小于2000cSt的流动的油品,不适合处理稳定的油包水乳化液,以及倾点接近或高于水温的油品,它对粘度高含水多的“奶油冻”无效。,4 水温水温低不利于分散剂的使用5 溢油分散剂对油包水乳化液的乳化能力 油包水乳化液包水率在30%以上,不能使用分散剂。6 火灾 溢油有火灾、爆炸危险时,应使用分散剂。且溢油分散剂的使用量不受限制!7 海况 分散剂处理溢油的最佳海况是0.2m-3.0m浪高。浪高大于3.0m,溢油可自行分散,浪高小于0.2m,溢油与分散剂不能充分混合,效率很低。,(四)溢油分散剂46、的使用和场合 1)分散剂的使用应尽可能地早。在溢油后46小时内喷洒分散剂最合适。2)应用分散剂必须经有关部门的检验、批准,在海洋法和有关海洋管理条例允许的条件下,采用合适的方法施用。,1 开阔海域 当分散剂造成的损害远比没有处理的油膜造成的危害大得多时,就不宜使用。2 近海和海滨1)敏感的海上环境不用2)不一定要喷洒的海洋环境,如裸露的海岸、开阔的海滩等。3)专家建义需要注意的环境慎用,如低能沙滩、遮蔽岩石海岸等。4)在淡水水域禁用,(五)分散剂有效性的确定一个简单易行的办法就是进行分散剂有效性现场试验,可在溢油现场迅速对分散剂的作用与效果做出评价。(六)溢油分散剂的喷洒方法1 船舶喷洒2 飞47、机喷洒,(七)分散剂的用量 分散剂在水中的浓度不应大于最大安全浓度。安全浓度(ppm)=LC50(24小时半致死浓度)安全系数(一般选用0.01)对于业经批准使用的分散剂来说,其24小时的LC50值均超过3000ppm,有的可达10000ppm。如果分散剂的LC50为3000ppm,则安全浓度为30ppm(按分散体积计算)。,(八)注意事项1应熟悉有关部门使用溢油分散剂的规定。2尽可能回收后,再使用溢油分散剂。3备有专用的喷洒设备。4适当调节喷洒设备的喷洒速率。5充分搅动。6滩岸在溢油到达前抢先喷洒分散剂。7可多次喷洒,有一段浸泡时间,可用热水冲洗。8 工作人员应着用防护用品。,七、现场焚烧,48、(一)就地燃烧的适用条件 1油膜厚度(大于2毫米,才能维持水面油层的正常燃烧。)2油的乳化情况(溢油尚处于较新鲜状态(溢油后12天)时进行,即在油中含水量应小于30%时)3海况(浪高小于1m,风速小于1520Kn)(二)地点的选择 焚烧点应与海岸、船坞、森林和海岸通讯设施保持适当的距离,并远离生态敏感区、人口密集地区和停泊在附近水域的其它船舶,火势也不应波及周边地区的其它浮油。,(三)点火技术 1、油膜较薄时,先使油层增厚,达到燃烧的条件再点火燃烧。2、更省事的办法就是由直升飞机向油膜上倾倒一些汽油。(四)溢油就地燃烧的优缺点 优点:除油率高、方面、经济缺点:地域限制、大气污染,八、微生物降解49、,用微生物治理污染的方法:1、在被污染的地区或其附近分离微生物,大量繁殖并增强其活性,2、向被污染地区引进新的微生物,进行遗传改良,用于处理污染物。优点:微生物种类多、繁殖快、容易培养和代谢能力强,生物降解石油产品成本低、设备简单,无二次污染,适于大面积应用的效果。缺点:温度、溶解氧、营养盐、物理能等各种环境因素大大地限制了海洋微生物的降解力。,九、沉降处理,把比重大的亲油性物质撒布于溢油上,与油一起沉降到海底的方法。常用的材料有液体:四氯乙烯,固体:石膏、沙子、硅藻土、砖瓦碎屑等。该方法具有很多的缺点:1 沉淀剂的消耗量很大。2 进行大面积油的处理时要作相当复杂的操作。3 会污染海底和杀死海底的海洋生物。4 搅动时油会移动并重新浮到水面上来。,Chapter 9油船安全措施9.1 一般注意事项9.2 防患措施,