文/交通運(yùn)輸部上海打撈局 石建敏

2010年7月16日，中石油大連新港石油儲(chǔ)備庫(kù)輸油管道發(fā)生爆炸，大量原油泄漏入海，導(dǎo)致大連灣、大窯灣和小窯灣等局部海域受到嚴(yán)重污染。上海打撈局迅速派遣船只趕往事故現(xiàn)場(chǎng)，參與原油回收和清理工作。當(dāng)時(shí)我們船上主要使用的收油設(shè)備是 Framo堰式收油機(jī)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)的海況和環(huán)境下收油效果并不理想?；厥盏挠退旌衔镏泻刻?，回收效率也受風(fēng)浪影響，并且回收時(shí)需要大容量的臨時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備。為應(yīng)對(duì)今后這種突發(fā)性的大規(guī)模海上溢油事故，我們考慮改進(jìn)堰式收油機(jī)并引進(jìn)新型收油設(shè)備。

堰式收油機(jī)一般由浮體、集油器、堰邊高度調(diào)節(jié)裝置、動(dòng)力系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)組成。

圖1 堰式收油器

其工作原理是利用溢油重力和流動(dòng)性，調(diào)整堰式收油機(jī)的堰邊剛好低于油膜表面，讓油通過(guò)堰邊流入集油器，再通過(guò)泵浦將集油器內(nèi)的溢油泵送到儲(chǔ)油容器。收油機(jī)工作時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)收油機(jī)的堰邊來(lái)控制進(jìn)油量。一般堰邊高度的調(diào)節(jié)采用遙控操作，需要操作人員根據(jù)海面上的溢油厚度和海況隨時(shí)調(diào)節(jié)。堰邊入口相對(duì)水面的位置低，進(jìn)油量就大，反之進(jìn)油量就小。但是由于海面上有波浪，所以堰式收油機(jī)在工作時(shí)，不可避免會(huì)有大量的海水隨波浪越過(guò)堰邊進(jìn)入收油機(jī)而被泵浦抽走，這就大大降低了溢油回收的效率。由于回收船上臨時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備的容積有限，很快就會(huì)因?yàn)槭沼蜋C(jī)回收的含油污水無(wú)處存放而不得不停止溢油回收工作。

針對(duì)這臺(tái)堰式收油機(jī)存在的問(wèn)題，有必要對(duì)其工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)的堰式收油機(jī)仍然依靠浮體提供浮力，將它的集油器做成一個(gè)密封的集油箱，箱內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流通道。在工作前先向集油箱內(nèi)充水，當(dāng)箱內(nèi)充滿水后，利用水泵從吸水口抽取箱內(nèi)的水，在產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，集油箱外部的油水混合物從堰板上流過(guò)，迅速進(jìn)入流道，在油水混合物運(yùn)動(dòng)到流道末端時(shí)，油水開(kāi)始發(fā)生分離，具有一定向上初速度的油滴迅速上浮，在集油箱上部聚集起來(lái)，當(dāng)達(dá)到一定厚度，就可以開(kāi)動(dòng)具有自吸能力的螺桿泵將分離出的純油輸送到指定位置，完成溢油回收。

改造后此堰式收油機(jī)收油效率能有一定提升，但其操作的關(guān)鍵仍是合理調(diào)整收油機(jī)的堰邊高度，才能取得較好的回收速率和回收效率。它也只能適用于在波高小于 0.3米的相對(duì)平靜水域回收中、低黏度的溢油，且對(duì)海上垃圾不能很好處理，因此我們還要引進(jìn)新型收油設(shè)備。

圖2 代斯米巨無(wú)霸章魚(yú)收油機(jī)

圖3 三角形主結(jié)構(gòu)，保證設(shè)備穩(wěn)定性

圖4 刷組架三角形

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外溢油回收技術(shù)及設(shè)備的綜合比較，我們選擇了代斯米巨無(wú)霸章魚(yú)收油機(jī)，它具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

1. 利用三角形穩(wěn)定的幾何特征，解決外海風(fēng)浪大，設(shè)備結(jié)實(shí)的要求。

代斯米巨無(wú)霸章魚(yú)收油機(jī)采用三角形作為結(jié)構(gòu)的主體，充分利用三角形幾何形狀最穩(wěn)定的特性， 滿足外海風(fēng)大浪高的情況下穩(wěn)定作業(yè)的要求。

2. 端點(diǎn)處配有浮筒，保證了設(shè)備可獨(dú)立漂浮在水面上。

三個(gè)端點(diǎn)處配有三個(gè)浮筒，保證收油機(jī)頭無(wú)需依附于其他設(shè)備自行漂浮在水面，這種隨波逐流性，使得收油機(jī)在 5～ 6級(jí)海況下仍可獨(dú)立工作。

3. 刷組架三角形，解決了浪的落差對(duì)收油機(jī)造成的影響。

我們的刷組架，刷帶呈立體三角形，形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)斜面刷組。斜面刷帶，本身的落差，很好地解決了因浪的落差對(duì)收油的影響。

4. 自吸聚攏功能，實(shí)現(xiàn)了不同油層厚薄對(duì)收油效率影響最小化。

刷帶向下轉(zhuǎn)動(dòng)，油被“抓到”收油機(jī)機(jī)頭的底部，完成了自身對(duì)油層的調(diào)整，即：薄油層聚攏成厚油層，然后進(jìn)行回收。實(shí)現(xiàn)了油層厚度較薄仍可有效收油的問(wèn)題。

5. 刷帶上植有毛刷，解決了不同黏度油品的收取。

配有2 臺(tái)DOP250 型復(fù)式泵，泵頭配有定子切割刀，可以切碎最大 5厘米的固體物，使得收油機(jī)受垃圾影響最小化。泵的黏度處理能力為0-1 百萬(wàn)里斯(cts)，是一款真正意義的能處理各種溢油事故的收油機(jī)。

另外，對(duì)于大固體物的或太長(zhǎng)的水草，收油機(jī)能進(jìn)行反轉(zhuǎn)，將堵塞物排除即可，大大減少收油機(jī)因垃圾而中斷作業(yè)，增強(qiáng)收油效率，節(jié)約了寶貴的作業(yè)時(shí)間。在刷帶外沿還裝有外掛式護(hù)欄，協(xié)助阻擋較大塊漂浮垃圾。

6. 集成化設(shè)計(jì)，節(jié)省存儲(chǔ)空間；獨(dú)立系統(tǒng)，保證設(shè)備調(diào)配的靈活、機(jī)動(dòng)性。

獨(dú)立的整套收油機(jī)系統(tǒng)，可全部存儲(chǔ)在一個(gè) 20 英尺的開(kāi)放式集裝箱底盤(pán)上進(jìn)行集中存放。一旦應(yīng)急情況發(fā)生，設(shè)備既可迅速地調(diào)運(yùn)到救援船上趕赴現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。

整套系統(tǒng)配有動(dòng)力及吊裝設(shè)備，在無(wú)需母船任何協(xié)助下即可完成收油機(jī)的布放、作業(yè)、回收。避免了設(shè)備對(duì)船舶依賴(lài)較大時(shí)，一旦母船因故無(wú)法工作時(shí)，導(dǎo)致收油作業(yè)無(wú)法進(jìn)行的情況。

7. 配有無(wú)線遙控設(shè)備，對(duì)收油機(jī)進(jìn)行無(wú)線操作，解決了因船吃水，導(dǎo)致無(wú)法作業(yè)的問(wèn)題； 以及最大限度地保證人員安全。

系統(tǒng)為獨(dú)立的系統(tǒng)，作業(yè)時(shí)吃水僅1m。配有的無(wú)線控制器，控制裝內(nèi)置在前端兩個(gè)浮體中的推進(jìn)器，完成收油機(jī)頭前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向操作。

圖5 “Y”型爪子刷帶

無(wú)線遙控更將操作人員從甲板上解脫出來(lái)，使得操作員可在任何有效范圍內(nèi) (如：駕駛艙 )對(duì)收油機(jī)進(jìn)行操作，即使是在有風(fēng)浪的狀態(tài)下，最大限度地保證了人員的安全。

8 高收油率，低含水率

巨無(wú)霸章魚(yú)收油機(jī)的收油系統(tǒng)由三組集油板組成，每個(gè)集油板各配置“Y”型五條爪子刷帶，保障收油機(jī)以 360 度全方位收油，使收油面積最大化，刷組收油能力達(dá)到每小時(shí)360立方米，溢油回收效率達(dá)到98.4%。配有2 臺(tái)DOP250型復(fù)式泵，輸油能力高達(dá)每小時(shí)250立方米。

高效率，低含水率既節(jié)省了寶貴的救助時(shí)間，也節(jié)省了寶貴的存儲(chǔ)容量。

9 維護(hù)、清洗方便

使用后可直接使用高壓清洗設(shè)備進(jìn)行沖洗，還可非常方便地將每個(gè)刷帶的從刷組中取下進(jìn)行清洗。刷帶僅需兩個(gè)人既可抬起。所有連接都是快速連接，方便裝載和拆卸。

“工欲善其事，必先利其器”。收油機(jī)作為溢油回收的重要工具，是各級(jí)溢油應(yīng)急反應(yīng)計(jì)劃的最重要的組成部分。國(guó)內(nèi)外大量的溢油反應(yīng)實(shí)例證明，由于溢油事故的突發(fā)性和現(xiàn)場(chǎng)情況的復(fù)雜性，在對(duì)抗溢油污染、降低污染損失方面，收油機(jī)所發(fā)揮的實(shí)際作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了圍油欄，當(dāng)缺乏有效的溢油回收設(shè)備時(shí)或溢油回收設(shè)備不理想時(shí), 即便各方面對(duì)溢油事故做出了迅速而且正確的反應(yīng)，大家也只能眼睜睜地看著溢油不斷地?cái)U(kuò)散和漂走，這是非常令人痛心的。因此科學(xué)選擇和配備收油機(jī)，并且熟練地掌握使用方法，才能更好地完成我們所肩負(fù)的“使海洋更清潔”的歷史使命。