[发明专利]一种碎冰水域溢油围控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在碎冰区应用的溢油围控方法。

背景技术

近年来，随着全球海上石油开发、储运的日益增长，发生重大海上溢油事故的风险随之增加。而且， 溢油事故发生后，将同时经历多个不同的风化进程，进而造成其物理、化学性质的显著变化。这些进程包 括：扩散、蒸发(挥发)、乳化、光学氧化、分解、沉淀、再次成膜、焦油球成型以及生物降解。其中， 在溢油发生最初几分钟时间内，在风和流的作用下，溢油膜可形成上百平方米的扩散范围，如不采取及时 有效的处理措施将会严重威胁着海洋生态环境和人类生活。因此，需要及时采取有效的围控手段，将溢油 面积控制在可处理的范围内，再进行回收处理。尤其是当海面上有冰覆盖时，一方面溢油的化学及物理特 性将具有极大的改变，另一方面漂移的浮冰会阻碍围控设备的前进，此时对溢油的围控难度大大增加。

目前，国内外使用的围油栏一般由三个部分组成：浮体(浮子)、屏体(中间的裙体)、配重(底部的重 物)。三个部分各自的功能分别为：浮体为围油栏提供浮力，确保其能够漂浮在水面上；裙体连接在浮子 下方，其在水下形成一道屏障，作用是使得围油栏在水下拥有一定垂直深度的吃水，确保能够围住一定厚 度的溢油；裙体下连接配重物，作用是平衡围油栏，并且也为裙体提供张力使其能够形成屏障。而目前针 对开放水域研发的溢油围控设备在有冰水域，会由于海冰漂移产生的影响发生失效。

上述的围油栏仅能应用于开放水域，当其应用于海冰覆盖水域时，将在海冰漂移作用下发生以下几种 失效行为：

·在漂移海冰的作用下，围油栏可能会出现下沉，从而降低了围油栏水面上的高度，致使被围控的 溢油在一定的能量作用下漫过围油栏发生飞溅；

·在油冰混合情况下，溢油会出现在冰下潜伏的姿态，从而致使围油栏裙体深度与积油深度等深， 围控的溢油从裙体下方逃离，进而引发溢油泄漏；

·在漂移海冰的作用下，围油栏不能稳定地停留或竖直在水面上，进而造成溢油的扩散；

·由于冰是一种水的结晶材料，在一定条件下具有较高的强度和韧性，围油栏工作时与冰的相互作 用，可能会导致围油栏被冰划破，使围油栏破损并失去漂浮稳性，围控效率降低。

基于上述原因，在很多现实工程事件的处理中，发现即使在微量破碎冰存在情况下，传统围油栏对溢 油的围控也有可能失效。因此，针对可能在有冰覆盖水域发生的溢油事件，需要研发能控油同时兼备控冰 能力的围油栏。

目前，我国渤海水域已投入使用的采油平台和已铺设的海底油气管道中，已有70％以上服役超过15年， 这就促使渤海水域发生重大海上溢油事故的风险日益加剧。同时，每年3个月左右的海冰覆盖期致使渤海 水域的溢油事故处置面临更大的难度和挑战。如果2011年渤海蓬莱19-3油田的溢油事故发生在冬季海面 有冰期间，则将造成更加严重的环境污染和经济损失。因此，研发针对有冰水域围控效率高的围油栏产品 对有冰覆盖水域溢油事故的应急处置措施显得十分重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有围油栏的不足，结合有冰覆盖水域的环境特点，研发一种适用于有冰覆盖水 域溢油事故的围油栏，利用此种围油栏，给出一种碎冰水域溢油围控方法。本发明采用的围油栏在碎冰条 件下能具有很强的漂浮稳性和抗冰能力，提高有冰覆盖水域溢油事故的围控效率。技术方案如下：

一种碎冰水域溢油围控方法，包括下列的步骤：

(1)制作连体气囊，连体气囊包括由两个单片气囊，两个单片气囊均采用有阻燃特性的材料制成， 每个单片气囊包括上边缘、下边缘和并列排布在上边缘和下边缘之间的多个相互不连通的子气囊(1)，两 个单片气囊的上边缘和下边缘分别密封并连接在一起，在沿上边缘设置有用于穿过绳索的绳索通道(2)； 在下边缘留有用于穿过绳索和容纳第二配重的配重通道(3)；

(2)在两个单片气囊间中空部分配置第一配重(6)；

(3)将绳索穿过连体气囊上边缘的绳索通道(2)；

(4)所述的第二配种为钢管，用若干段钢管套在另一个绳索外，将此绳索穿过下边缘的配重通道(3)；

(5)为每个子气囊(1)充气，最终形成具有水滴状断面构型的围油栏；

(6)根据实际需求长度选用一个或多个连体气囊，连接成为整体的围油栏屏体；

(7)将围油栏屏体固定在拖船上，将围油栏拖到目的位置，对碎冰水域溢油进行围控。