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原油碼頭溢油事故致因分析

文檔作者：郝棟楊海鵬康亞軍文檔來(lái)源：唐山曹妃甸實(shí)華原油碼頭有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月07日
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臁 安蟄 石油化工設(shè)計(jì)
Petrochemical Design
原油碼頭溢油事故致因分析
郝 棟，楊海鵬，康亞軍
(唐山曹妃甸實(shí)華原油碼頭有限公司，河北唐山063200)
摘要：按照事故致因理論的原理，根據(jù)原油碼頭實(shí)際生產(chǎn)情況和以往事故經(jīng)驗(yàn)，分析可能造成碼頭溢
油事故的原因。從而采取有效地針對(duì)性的防范措施，最大限度地消除事故隱患，防止原油碼頭溢油事故
的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：原油碼頭溢油事故致因分析措施
隨著近年我國(guó)原油進(jìn)口量的急劇增長(zhǎng)，原油
碼頭的建設(shè)也在飛速發(fā)展，然而安全隱患和海上
溢油風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)增加。原油碼頭事故具有經(jīng)濟(jì)損
失較大、對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重、救援和修復(fù)的難度較
大的特點(diǎn)。因此對(duì)原油碼頭溢油事故進(jìn)行分析，
并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，對(duì)于預(yù)防事故的發(fā)生，促
進(jìn)原油碼頭安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，具有重要意義。
1 事故致因理論
事故發(fā)生有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。事故隱患
演變、發(fā)展成為事故，經(jīng)歷了從漸變到突變的過(guò)
程。事故致因理論是用來(lái)闡明事故的成因、始末
過(guò)程和事故后果，以便對(duì)事故現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)
行明確的分析 j。事故致因理論是安全科學(xué)的主
要內(nèi)容之一，它是從大量典型事故的本質(zhì)原因的
分析中所提煉出的事故機(jī)理和事故模型。這些機(jī)
理和模型反映了事故發(fā)生的規(guī)律性，能夠?yàn)槭鹿?
的定性定量分析，為事故的預(yù)測(cè)預(yù)防，為改進(jìn)安全
管理工作，從理論上提供科學(xué)的和完整的依據(jù)。
2 溢油事故致因分析
原油碼頭是建設(shè)在水面上的原油接卸和輸油
設(shè)施，根據(jù)原油碼頭的生產(chǎn)實(shí)際情況和以往事故
經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，可能發(fā)生原油泄漏的原因有：
(1)油輪與碼頭碰撞導(dǎo)致的船體泄漏。可能
造成油輪與碼頭碰撞的原因有：1)靠離泊作業(yè)時(shí)
間選擇不恰當(dāng)。2)靠泊速度和角度控制不恰當(dāng)。
3)拖輪、油輪、碼頭協(xié)調(diào)指揮失誤。4)拖輪功率不
足。5)惡劣天氣情況影響。6)纜繩斷裂導(dǎo)致油輪
自由漂移發(fā)生的碰撞。
(2)設(shè)備設(shè)施存在缺陷或故障 j。1)來(lái)港船
舶船況較差，不符合裝載、運(yùn)輸方面的安全要求。
2)設(shè)備設(shè)施選型不當(dāng)或質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求。3)
裝卸船工藝的檢測(cè)、控制系統(tǒng)發(fā)生故障，導(dǎo)致誤動(dòng)
作或控制失靈。4)腐蝕導(dǎo)致管道破裂發(fā)生泄漏。
5)基礎(chǔ)沉降、地震及人為破壞等也可導(dǎo)致泄漏。
(3)人為因素。1)碼頭或船上人員違章作業(yè)、
違章指揮或因麻痹大意，造成管線超壓、憋壓破
損，發(fā)生原油的跑冒滴漏。2)船、碼頭及后方罐區(qū)
之間通訊與交流有誤或者銜接不當(dāng)，導(dǎo)致泄漏。
3)受碼頭水域潮流、風(fēng)流影響，船舶纜繩松動(dòng)或崩
斷，未及時(shí)調(diào)整船舶纜繩，導(dǎo)致油輪漂移損壞輸油
臂造成泄漏。4)設(shè)備設(shè)施檢修過(guò)程中發(fā)生的泄漏
事故。5)取樣、化驗(yàn)等輔助作業(yè)過(guò)程中發(fā)生泄漏。
(4)其他原因。造成原油泄漏的原因還可能
有未發(fā)現(xiàn)的如碼頭總平面布置、裝卸工藝設(shè)計(jì)方
面不合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)有防護(hù)措施的缺乏等因素。
3 安全對(duì)策及建議
根據(jù)事故致因理論，主要從消除物的不安全
狀態(tài)和人的不安全行為人手，從而達(dá)到消除安全
隱患，避免事故發(fā)生的目的。溢油事故是原油碼
收稿日期：2012—02—09。
作者簡(jiǎn)介：郝棟，男，2007年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北
京)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，助理工程師，主要從事原油碼頭生
產(chǎn)管理工作。聯(lián)系電話：0315—8823056；E—mail：
1 16809408@ qq．eom
- 58· 石油化工設(shè)計(jì) 第29卷
頭主要事故，設(shè)備失靈和人為操作失誤是引起溢
油的主要原因，因此建議幾個(gè)防范措施。
3．1 加強(qiáng)油輪靠離作業(yè)的調(diào)度管理
油輪的靠離泊作業(yè)，涉及到油輪、碼頭、海事、
引航、拖輪等，調(diào)度管理工作需要高度重視。
(1)與引水員及時(shí)溝通，落實(shí)好靠泊時(shí)機(jī)。各
個(gè)碼頭所處位置的朝向、流速、風(fēng)向、碼頭結(jié)構(gòu)、水
深等水文條件的不同，靠泊時(shí)機(jī)也不盡相同。
(2)嚴(yán)格將靠船速度和撞擊能量控制在規(guī)定
的范圍內(nèi)，配備必要的監(jiān)控手段，如靠泊輔助系統(tǒng)
(靠泊儀)。
(3)根據(jù)不同船型和碼頭纜樁、脫纜鉤位置等
原因，針對(duì)VLCC的船型，可以建議使用422或
442的系纜方式。在七級(jí)風(fēng)以上、雷雨、風(fēng)暴、大潮
汛、船舶大吃水條件下，應(yīng)加纜，確保安全。
(4)必須嚴(yán)格執(zhí)行海事部門(mén)關(guān)于油輪靠離作
業(yè)的相關(guān)規(guī)定。
3．2 保證設(shè)備設(shè)施的完整性
(1)各類設(shè)備、設(shè)施的完好，是保障正常生產(chǎn)
和實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的有效途徑。由于設(shè)備、設(shè)施存
在的缺陷而引發(fā)的油品跑冒滴漏很可能會(huì)引發(fā)惡
性事故的發(fā)生。故要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備、設(shè)施的維護(hù)保
養(yǎng)，使設(shè)備設(shè)施始終處于良好的安全運(yùn)行狀態(tài)；加
大安全投入，及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行整改。
(2)原油碼頭地處沿海，海風(fēng)大、氣候潮濕，極
易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。因腐蝕是漸變、累計(jì)形成甚
至不易察覺(jué)，而破壞往往是在工作狀態(tài)中瞬間發(fā)
生的，因此腐蝕帶來(lái)的安全隱患就成為碼頭主要
危害因素之一。為保證設(shè)備的使用壽命，對(duì)防腐
設(shè)計(jì)應(yīng)提出嚴(yán)格要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用抗老化、
附著力強(qiáng)、性能優(yōu)良的防腐涂層，運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)對(duì)
設(shè)備進(jìn)行防腐，消除腐蝕帶來(lái)的安全隱患。
(3)輸油臂是碼頭上的關(guān)鍵裝卸設(shè)備，油船在
裝卸過(guò)程中，會(huì)因突發(fā)事故(如火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等不可
預(yù)測(cè)的原因)或因潮差、風(fēng)、浪、流等原因漂移正常
工作區(qū)，需要油船與輸油臂能夠快速分離，否則就
會(huì)發(fā)生油船拉扯輸油臂的現(xiàn)象，致使介質(zhì)泄漏，造
成環(huán)境污染和火災(zāi)危險(xiǎn)；嚴(yán)重的拉扯會(huì)導(dǎo)致輸油
臂傾倒，引發(fā)更嚴(yán)重的事故和損失。因此，輸油臂
應(yīng)設(shè)置緊急脫離系統(tǒng)，并配置供脫離系統(tǒng)試驗(yàn)用
的設(shè)備，定期進(jìn)行脫離試驗(yàn)，連接好輸油臂后嚴(yán)格
進(jìn)行氣密試驗(yàn)。
3．3 運(yùn)行中的安全管理
根據(jù)碼頭的管理經(jīng)驗(yàn)及污染事故分析，碼頭
運(yùn)行中的安全管理對(duì)于防范事故起著至關(guān)重要的
作用。因此，經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)建立嚴(yán)格的、可實(shí)施的安
全管理制度，杜絕人為因素造成的溢油事故。
(1)油船在靠泊作業(yè)前，必須檢查管路、閥門(mén)
等相關(guān)設(shè)備，使其處于良好狀態(tài)，檢查雙方系泊時(shí)
候安全，同時(shí)在船舶四周敷設(shè)圍油欄。
(2)在油輪作業(yè)期間，保持船岸間通信暢通，加
強(qiáng)船岸問(wèn)溝通和交流。船方、碼頭和后方庫(kù)區(qū)必須
緊密配合聯(lián)系，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，掌握作業(yè)進(jìn)度。
(3)在作業(yè)過(guò)程中，隨著潮水和船舶原油量的
變化，必須及時(shí)調(diào)整纜繩松緊度，避免因纜繩過(guò)松
導(dǎo)致油輪漂移，過(guò)緊導(dǎo)致纜繩斷裂的情況發(fā)生。
(4)作業(yè)結(jié)束時(shí)關(guān)好有關(guān)閥門(mén)，拆除輸油臂
時(shí)，必須先用氮?dú)獯祾撸缓笥妹ぐ鍖⑤斢捅鄱丝?
封好，防止輸油臂存油溢出。
(5)惡劣天氣狀況下，嚴(yán)禁進(jìn)行靠離泊作業(yè)；
作業(yè)過(guò)程中，大于6級(jí)風(fēng)的天氣下油輪必須停止
作業(yè)，必要時(shí)拆除輸油臂并離泊到指定地點(diǎn)避風(fēng)，
防止油輪拉扯輸油臂造成溢油事故。
(6)裝卸作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)布設(shè)圍油欄，并嚴(yán)格遵
守安全防污操作規(guī)程。
3．4 溢油應(yīng)急物資的配備
溢油應(yīng)急設(shè)備設(shè)施是抗御溢油的物質(zhì)基礎(chǔ)，
是實(shí)現(xiàn)溢油應(yīng)急計(jì)劃的基礎(chǔ)手段。原油碼頭應(yīng)按
照交通部《港口碼頭溢油應(yīng)急設(shè)備配備要求》(JT／
T451-2009)的有關(guān)規(guī)定配備溢油應(yīng)急物資。
通過(guò)建立應(yīng)急設(shè)備庫(kù)，達(dá)到溢油事故預(yù)防、溢
油應(yīng)急組織指揮、溢油預(yù)警預(yù)測(cè)與應(yīng)急反應(yīng)支持、
溢油監(jiān)視、溢油應(yīng)急反應(yīng)、培訓(xùn)和演習(xí)等功能，可
有效降低和控制油碼頭發(fā)生溢油事故的風(fēng)險(xiǎn)，降
低溢油事故造成的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)損失。
3．5 新型溢油監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用
原油碼頭一般采用紅外線水面和紫外線一熒
光水面溢油報(bào)警器，該種系統(tǒng)容易受到環(huán)境等因
素的限制、存在誤報(bào)警情況較多等方面的缺陷。
(下轉(zhuǎn)第61頁(yè))
第29卷 齊學(xué)輝等．急冷塔上段循環(huán)泵軸頭斷裂失效分析與對(duì)策 。61·
(a)流道內(nèi) (b)背帽處
圖6 葉輪流道和背帽處聚合物
3 改進(jìn)措施
新軸材料組織夾雜物較多，工作介質(zhì)為硫銨
液。并且新軸測(cè)繪制造存在不合理，致使退刀槽
部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成疲勞源。同時(shí)軸材料的
夾雜物加速了疲勞裂紋的擴(kuò)展，在泵的切換啟停
過(guò)程中，承受交變載荷作用。最終導(dǎo)致泵軸在退
刀槽部位發(fā)生疲勞斷裂失效。
(1)制造方面。1)對(duì)軸頭處工件尺寸重新進(jìn)
行設(shè)計(jì)，加粗軸頭，對(duì)螺紋退刀槽進(jìn)行倒圓角。機(jī)
械加工后進(jìn)行熱處理，消除應(yīng)力。2)提高軸加工
質(zhì)量。機(jī)加工提高表面精度要求，熱處理達(dá)到材
料機(jī)械性能指標(biāo)。
(2)工藝方面。1)加強(qiáng)工藝操作，定期清理泵
入口過(guò)濾器。減少聚合物在葉輪上的附著。檢修
期間，工藝堿洗葉輪，除去表面附著物。2)葉輪作
動(dòng)平衡試驗(yàn)，解決振動(dòng)問(wèn)題。
(3)安裝方面。嚴(yán)格控制各部位間隙，使泵口
環(huán)于葉輪口環(huán)，軸承與軸竄量，泵與電機(jī)的同心度
都保證在最佳范圍內(nèi)。
參考文獻(xiàn)：
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理，2006(1)．
[2] 馬小明，熊燁．高壓水泵主軸斷裂失效分析[J]．石油化工設(shè)
備技術(shù)，2010(4)．
[3] 崔約賢，王長(zhǎng)利．金屬斷E1分析[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大
學(xué)出版社，1998．
[4] 姜錫山．特殊鋼缺陷分析與對(duì)策[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版
社．2006．
[5] 尹安遠(yuǎn)，吳素君．鋼中非金屬夾雜物的鑒定[J]．理化檢驗(yàn)
(物理分冊(cè))，2007(8)．
(上接第58頁(yè))
目前曹妃甸300 kt／a級(jí)原油碼頭投用了一種
新型的溢油監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用接觸式溢
油傳感器探測(cè)海上溢油的技術(shù)，集成無(wú)線傳輸技
術(shù)和定位技術(shù)。該系統(tǒng)由浮標(biāo)終端、數(shù)據(jù)鏈和監(jiān)
控平臺(tái)組成。浮標(biāo)終端接收GPS衛(wèi)星的定位新
號(hào)，并將解析過(guò)的實(shí)時(shí)位置信息(位置、速度、時(shí)間
等)通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳送監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)控中心建立
數(shù)據(jù)處理機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并
將處理的數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)浇K端用戶的計(jì)算
機(jī)。當(dāng)發(fā)生溢油時(shí)，接觸式溢油傳感器會(huì)將信號(hào)
通過(guò)衛(wèi)星GPS傳送至監(jiān)控終端計(jì)算機(jī)，產(chǎn)生警報(bào)，
從而采取及時(shí)有效地處理措施。經(jīng)過(guò)運(yùn)行，該系
統(tǒng)具有穩(wěn)定性、時(shí)效性等優(yōu)勢(shì)，使得溢油事故應(yīng)急
反應(yīng)快速化、高效化、為履行國(guó)際公約，溢油事故
預(yù)警和應(yīng)急處理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
3．6 重大事故應(yīng)急預(yù)案
為了有效地控制進(jìn)行重大事故的處理，必須
建立相應(yīng)的應(yīng)急機(jī)構(gòu)，并根據(jù)不同事故的事故原
因、事故發(fā)展趨勢(shì)和事故的后果影響制定完善的
重大事故應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)急狀態(tài)下的主要人員
的職責(zé)和聯(lián)系方式，使從業(yè)人員了解各自在應(yīng)急
狀態(tài)下的職責(zé)，并通過(guò)培訓(xùn)和演習(xí)，使從業(yè)人員能
夠在各種應(yīng)急情況下迅速、高效、有序地開(kāi)展應(yīng)急
救助工作，防止事故的升級(jí)，最大限度地減少事故
可能造成的人員傷亡和損失。
4 結(jié)語(yǔ)
原油碼頭一般由工作平臺(tái)、系纜墩和引橋部
分組成。其中原油管線通過(guò)引橋連接后方庫(kù)區(qū)或
煉廠，目前相關(guān)規(guī)范未對(duì)管線下方引橋路面有特
殊的要求，大部分均設(shè)計(jì)采用安裝鋼格板的形式。
按實(shí)際運(yùn)行和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，若引橋上原油管線發(fā)生
泄漏，原油將直接進(jìn)入海面，造成環(huán)境污染和損
失。因此建議進(jìn)行全封閉處理和增設(shè)圍堰，便于
及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢油采取相關(guān)應(yīng)急措施和溢油的回收。
參考文獻(xiàn)：
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