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发布时间:2018-09-05 16:44所属平台:学报论文发表咨询网浏览: 次
下面文章主要介绍消油剂的作用机理,并对实船PSBD80型消油剂喷洒装置的原理及注意事项进行介绍,引入消油剂的使用要求和规范,并对消油剂不同的喷洒方式进行研究,得出在不同喷洒方式下的有效的喷洒策略,以促进消油剂的合理高效使用。 关键词:消油剂,溢油,
下面文章主要介绍消油剂的作用机理,并对实船PSBD80型消油剂喷洒装置的原理及注意事项进行介绍,引入消油剂的使用要求和规范,并对消油剂不同的喷洒方式进行研究,得出在不同喷洒方式下的有效的喷洒策略,以促进消油剂的合理高效使用。
关键词:消油剂,溢油,污染
随着世界范围内海洋勘探开发和海运产业的迅猛发展,海上溢油事故发生率也日益提高。溢油污染是各种海洋污染类型中发生频率最高、危害程度最大的一种[1]。溢油事故发生以后可通过多种方式处理溢油,如采用围油栏回收、就地燃烧或喷洒化学消油剂等方式。
消油剂在处理海洋大面积溢油、码头海滩油污染方面具有较高实用价值,可使溢油乳化并分散在海水中从而加速油品的降解过程,在大风浪中或溢油量很大的情况下,喷洒化学消油剂已成为常用的应急措施之一,消油剂也成为港口码头和环保船舶等的必备物品[2]。
一、消油剂的发展历史与作用机理
消油剂的研发开始于20世纪60年代初,其类型可分为凝集沉降型、凝集上浮型和乳化分散型三种。化学消油剂是表面活性剂、溶剂及少量助剂混合加工而成的油处理剂,其作用机理是利用表面活性剂的乳化作用,使油膜乳化形成乳状液,溶剂的作用是降低油液粘度,助剂能促进乳化后的分散过程,提高乳化效率,增加乳状液的稳定性[3]。
当化学消油剂喷洒在海面的油膜上时,消油剂的表面活性剂分子会在油水界面发生定向吸附,亲油基伸向油分子,亲水基伸向水分子,使油水界面张力下降,并形成具有一定强度的界面膜,使油膜易于乳化分散成小油滴伸入水体中[4]。
二、PSBD80型消油剂喷洒装置简介
1.消油剂喷洒装置简介
环保船舶配置PSBD80型消油剂喷洒装置,该装置属于水面溢油污染处理设备,当溢油层较薄时,在征得政府主管部门同意的情况下,使用该设备向水面喷洒消油剂可以达到尽快消除溢油污染的目的。设备使用时,喷洒臂伸出船侧面喷洒在溢油污染的水面上,具有一定冲击力的消油剂颗粒能够与水面充分混合,使溢油乳化分散后融入水中。喷洒后的水面可用船首波或消防水龙喷射出水柱使消油剂和溢油及水更好的混合。
自吸装置通过压缩空气排净泵与消油剂舱之间管路内的空气,将消油剂吸入泵中,并自动开启泵组。泵组将消油剂从消油剂舱中抽出,输送到两组喷洒臂中,通过两组喷洒臂组上的喷嘴均匀喷出。通过球阀I、球阀II、球阀III可以转换单独使用一组喷洒臂或同时使用两组喷洒臂,并且可以用来调节喷洒量的大小;耐震压力表9显示喷洒压力。
2.使用注意事项
(1)开机前准备1)将定位螺栓卸开,将横臂转到船外与舷墙垂直方向,并固定好;2)检查各连接处是否牢固可靠;3)关闭阀III,打开阀I、阀II、阀IV(全开)和阀V;4)检查气源压力是否满足0.5~0.7MPa要求;5)接通电源线,闭合总开关,点触手动启动按钮1-2秒,确定转向,若不一致调换电机接线,关闭总开关。(2)注意事项1)使用前详细阅读使用说明书;2)接通气源,闭合总开关,到达预先调定的延时,泵组自动启动,若不需排气,可直接按下手动启动按钮启动泵组;3)观察压力表,待压力显示高于0.5MPa后,缓慢打开阀III。可以用阀I和阀II控制使用一组喷洒臂或同时使用两组喷洒臂。泵严禁无液空转;4)运转时注意泵的运转是否正常,检查各连接处是否出现松动,压力表是否波动大,如出现异常应立即停机检修。(3)停机1)缓慢关闭阀III;2)按电气箱“停止”按钮,关闭总开关;3)关闭阀IV。
三、消油剂的使用要求和规范
1.消油剂的使用要求
由于消油剂对海洋环境具有危害性,因此,小规模溢油应自然降解和分散。以下情况可以使用消油剂:1)海上设施处于溢油或其带来的危险之中;2)重要的鸟类(或其他野生动物保护)群体处于危险之中;3)有飘向沿海产生污染的可能性。国家海洋局规定使用消油剂处理溢油所造成的环境损害小于溢油自然扩散所造成的环境损害的,可以使用消油剂”,消油剂的使用效果与水温、盐度、溢油倾点、消油剂用量、喷洒速率等因素相关[5]。携带消油剂和喷洒设备的溢油环保船日常只允许使用水对设备进行试验和演习,在符合使用消油剂的情况下,经主管部门的批准才能使用消油剂。作业者应在作业前向主管部门报告所配备的消油剂的名称及数量[6]。
2.消油剂的性能和用量要求
根据消油剂使用规定第四条,消油剂的性能应符合下列要求:燃点(℃)以:>70粘度(30℃):<0.50cm2/s乳化率(%):30sec>60,600sec>20(标准油为经100℃蒸馏的胜利原油)生物毒性(鱼种:如虎鱼):24hlc50(mg/l>3,000)生物降解度:B0D/COD(%)>30应严格控制消油剂的使用数量,根据消油剂使用规定第十条要求。各海区每个溢油点(两溢油点间距小于1,000m者为一个溢油点)的消油剂一次性使用量不得超过规定数量。各海区每个溢油点24h内累计用量不得超过一次性用量的一倍,喷洒间隔必须大于6h。
四、消油剂喷洒方式研究
环保船的速度、喷雾系统类型和喷嘴尺寸等均会影响单位面积消油剂使用量。在实际喷洒消油剂作业过程中,应根据图2所示油膜的厚度和粘度等因素来调整消油剂使用量。船舶喷洒消油剂的方式有很多种,为了控制消油剂的使用数量,增加使用效果,通常根据水面溢油的类型和数量,选择适合的船舶喷洒消油剂的方式。
(1)弧形溢油喷方式喷洒船从溢油外边缘到中心,使用宽度最大的喷嘴以实现大覆盖范围的喷洒。当天气海况较好时,海面溢油在潮汐的作用下整体移动,形成圆弧形状漂移,喷洒船可以使用这种喷洒方式。船舶沿着溢油外围向内逐步缩小行进路径,最终将溢油的海面全部喷洒到消油剂。
(2)长条型溢油喷洒方式喷洒船沿着溢油轨迹及宽度喷洒。当溢油在风、浪或潮汐的作用下形成长条形的时候,喷洒船在溢油的下风面沿溢油的轨迹边沿,顺着方向喷洒消油剂,根据溢油轨迹的宽度大小,往复进行。
(3)井喷情况喷洒方式井喷事故会导致大范围、长期、持续的溢油,同时,由于风、流、潮汐的影响溢油会产生漂移。一般需要多艘喷洒船协调喷洒作业,并且喷洒模式可以根据情况而变化。建议的喷洒模式可采取一艘或多艘船舶沿着Z型路线进行喷洒。井喷点附近可能伴随有易燃易爆和有毒害气体,并可能造成爆炸危险,因此喷洒船应避免在井喷点附近作业。这种情况需要连续喷洒(如果消油剂储备许可),直至井喷得到控制、溢油停止喷出为止。
五、结论
随着我国海上石油的陆续勘探开发,传统的以机械方法为基础的溢油应急处理措施受到天气、海况等条件的限制,目前消油剂处理溢油已成为主要的控制海域污染的方法,在使用消油剂的过程中政府相关部门要加强监管力度,保证溢油处理按照使用规范和要求操作,在充分开发利用海底资源的同时最大限度保护人们赖以生存的海洋环境,促进海洋资源利用的可持续发展。
参考文献:
[1]倪国江等.我国海上溢油污染防治体系建设对策[J].海洋开发与管理,2015,12.
[2]范志杰,宋春印.《渤海消油剂使用指南》制定原则的探讨[J].交通环保,1990,Z2.
[3]王慧宇.化学消油剂在水域溢油应急处理中的应用[J].法制与社会,2009,(12):251.
[4]赵玉慧,张友篪,孙培艳.化学消油剂在溢油污染控制中的应用及其今后发展方向[J].海洋环境科学,2006(S1):97-100.
[5]吴之庆.关于消油剂合理使用和执法管理现状的探讨[J].海洋环境科学,1997,(01):64-70.
[6]赵云英,马永安,吴吉琨等.波浪槽模拟海况检验消油剂的乳化性能[J].海洋环境科学,2004,(04):67-70.
推荐学报:《海洋技术学报》(季刊)创刊于1982年,由国家海洋技术中心主办。获奖情况:国家海洋局优秀期刊。《海洋技术学报》本刊以开发利用海洋资源,搞好海洋公益技术服务为重点,坚持科学技术面向经济发展,推广科技成果,传播科技信息,服务于我国科技、国防现代化为宗旨,团结广大海洋科技工作者,积极开展学术交流,为繁荣我国的海洋事业服务。
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《消油剂喷洒方式原理及具体应用》