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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源：唐山曹妃甸實華原油碼頭有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月07日
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臁 安蟄 石油化工設計
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)原油碼頭實際生產(chǎn)情況和以往事故經(jīng)驗，分析可能造成碼頭溢
油事故的原因。從而采取有效地針對性的防范措施，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。
關鍵詞：原油碼頭溢油事故致因分析措施
隨著近年我國原油進口量的急劇增長，原油
碼頭的建設也在飛速發(fā)展，然而安全隱患和海上
溢油風險也同時增加。原油碼頭事故具有經(jīng)濟損
失較大、對環(huán)境的污染嚴重、救援和修復的難度較
大的特點。因此對原油碼頭溢油事故進行分析，
并提出相應的預防措施，對于預防事故的發(fā)生，促
進原油碼頭安全生產(chǎn)和環(huán)境保護，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。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
程。事故致因理論是用來闡明事故的成因、始末
過程和事故后果，以便對事故現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展進
行明確的分析 j。事故致因理論是安全科學的主
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理和事故模型。這些機
理和模型反映了事故發(fā)生的規(guī)律性，能夠為事故
的定性定量分析，為事故的預測預防，為改進安全
管理工作，從理論上提供科學的和完整的依據(jù)。
2 溢油事故致因分析
原油碼頭是建設在水面上的原油接卸和輸油
設施，根據(jù)原油碼頭的生產(chǎn)實際情況和以往事故
經(jīng)驗教訓，可能發(fā)生原油泄漏的原因有：
(1)油輪與碼頭碰撞導致的船體泄漏?？赡?
造成油輪與碼頭碰撞的原因有：1)靠離泊作業(yè)時
間選擇不恰當。2)靠泊速度和角度控制不恰當。
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)纜繩斷裂導致油輪
自由漂移發(fā)生的碰撞。
(2)設備設施存在缺陷或故障 j。1)來港船
舶船況較差，不符合裝載、運輸方面的安全要求。
2)設備設施選型不當或質(zhì)量不符合設計要求。3)
裝卸船工藝的檢測、控制系統(tǒng)發(fā)生故障，導致誤動
作或控制失靈。4)腐蝕導致管道破裂發(fā)生泄漏。
5)基礎沉降、地震及人為破壞等也可導致泄漏。
(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，導致泄漏。
3)受碼頭水域潮流、風流影響，船舶纜繩松動或崩
斷，未及時調(diào)整船舶纜繩，導致油輪漂移損壞輸油
臂造成泄漏。4)設備設施檢修過程中發(fā)生的泄漏
事故。5)取樣、化驗等輔助作業(yè)過程中發(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、裝卸工藝設計方
面不合理的設計和應有防護措施的缺乏等因素。
3 安全對策及建議
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。
作者簡介：郝棟，男，2007年畢業(yè)于中國石油大學(北
京)油氣儲運專業(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· 石油化工設計 第29卷
頭主要事故，設備失靈和人為操作失誤是引起溢
油的主要原因，因此建議幾個防范措施。
3．1 加強油輪靠離作業(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)與引水員及時溝通，落實好靠泊時機。各
個碼頭所處位置的朝向、流速、風向、碼頭結構、水
深等水文條件的不同，靠泊時機也不盡相同。
(2)嚴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VLCC的船型，可以建議使用422或
442的系纜方式。在七級風以上、雷雨、風暴、大潮
汛、船舶大吃水條件下，應加纜，確保安全。
(4)必須嚴格執(zhí)行海事部門關于油輪靠離作
業(yè)的相關規(guī)定。
3．2 保證設備設施的完整性
(1)各類設備、設施的完好，是保障正常生產(chǎn)
和實現(xiàn)本質(zhì)安全的有效途徑。由于設備、設施存
在的缺陷而引發(fā)的油品跑冒滴漏很可能會引發(fā)惡
性事故的發(fā)生。故要加強對設備、設施的維護保
養(yǎng)，使設備設施始終處于良好的安全運行狀態(tài)；加
大安全投入，及時對發(fā)現(xiàn)的隱患進行整改。
(2)原油碼頭地處沿海，海風大、氣候潮濕，極
易產(chǎn)生電化學腐蝕。因腐蝕是漸變、累計形成甚
至不易察覺，而破壞往往是在工作狀態(tài)中瞬間發(fā)
生的，因此腐蝕帶來的安全隱患就成為碼頭主要
危害因素之一。為保證設備的使用壽命，對防腐
設計應提出嚴格要求。在設計時應選用抗老化、
附著力強、性能優(yōu)良的防腐涂層，運行中應及時對
設備進行防腐，消除腐蝕帶來的安全隱患。
(3)輸油臂是碼頭上的關鍵裝卸設備，油船在
裝卸過程中，會因突發(fā)事故(如火災、臺風等不可
預測的原因)或因潮差、風、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)境污染和火災危險；嚴重的拉扯會導致輸油
臂傾倒，引發(fā)更嚴重的事故和損失。因此，輸油臂
應設置緊急脫離系統(tǒng)，并配置供脫離系統(tǒng)試驗用
的設備，定期進行脫離試驗，連接好輸油臂后嚴格
進行氣密試驗。
3．3 運行中的安全管理
根據(jù)碼頭的管理經(jīng)驗及污染事故分析，碼頭
運行中的安全管理對于防范事故起著至關重要的
作用。因此，經(jīng)營單位應建立嚴格的、可實施的安
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
等相關設備，使其處于良好狀態(tài)，檢查雙方系泊時
候安全，同時在船舶四周敷設圍油欄。
(2)在油輪作業(yè)期間，保持船岸間通信暢通，加
強船岸問溝通和交流。船方、碼頭和后方庫區(qū)必須
緊密配合聯(lián)系，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，掌握作業(yè)進度。
(3)在作業(yè)過程中，隨著潮水和船舶原油量的
變化，必須及時調(diào)整纜繩松緊度，避免因纜繩過松
導致油輪漂移，過緊導致纜繩斷裂的情況發(fā)生。
(4)作業(yè)結束時關好有關閥門，拆除輸油臂
時，必須先用氮氣吹掃，然后用盲板將輸油臂端口
封好，防止輸油臂存油溢出。
(5)惡劣天氣狀況下，嚴禁進行靠離泊作業(yè)；
作業(yè)過程中，大于6級風的天氣下油輪必須停止
作業(yè)，必要時拆除輸油臂并離泊到指定地點避風，
防止油輪拉扯輸油臂造成溢油事故。
(6)裝卸作業(yè)時，應當布設圍油欄，并嚴格遵
守安全防污操作規(guī)程。
3．4 溢油應急物資的配備
溢油應急設備設施是抗御溢油的物質(zhì)基礎，
是實現(xiàn)溢油應急計劃的基礎手段。原油碼頭應按
照交通部《港口碼頭溢油應急設備配備要求》(JT／
T451-2009)的有關規(guī)定配備溢油應急物資。
通過建立應急設備庫，達到溢油事故預防、溢
油應急組織指揮、溢油預警預測與應急反應支持、
溢油監(jiān)視、溢油應急反應、培訓和演習等功能，可
有效降低和控制油碼頭發(fā)生溢油事故的風險，降
低溢油事故造成的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟損失。
3．5 新型溢油監(jiān)視報警系統(tǒng)的應用
原油碼頭一般采用紅外線水面和紫外線一熒
光水面溢油報警器，該種系統(tǒng)容易受到環(huán)境等因
素的限制、存在誤報警情況較多等方面的缺陷。
(下轉(zhuǎn)第61頁)
第29卷 齊學輝等．急冷塔上段循環(huán)泵軸頭斷裂失效分析與對策 。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。并且新軸測繪制造存在不合理，致使退刀槽
部位產(chǎn)生應力集中，形成疲勞源。同時軸材料的
夾雜物加速了疲勞裂紋的擴展，在泵的切換啟停
過程中，承受交變載荷作用。最終導致泵軸在退
刀槽部位發(fā)生疲勞斷裂失效。
(1)制造方面。1)對軸頭處工件尺寸重新進
行設計，加粗軸頭，對螺紋退刀槽進行倒圓角。機
械加工后進行熱處理，消除應力。2)提高軸加工
質(zhì)量。機加工提高表面精度要求，熱處理達到材
料機械性能指標。
(2)工藝方面。1)加強工藝操作，定期清理泵
入口過濾器。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
動平衡試驗，解決振動問題。
(3)安裝方面。嚴格控制各部位間隙，使泵口
環(huán)于葉輪口環(huán)，軸承與軸竄量，泵與電機的同心度
都保證在最佳范圍內(nèi)。
參考文獻：
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(上接第58頁)
目前曹妃甸300 kt／a級原油碼頭投用了一種
新型的溢油監(jiān)視報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用接觸式溢
油傳感器探測海上溢油的技術，集成無線傳輸技
術和定位技術。該系統(tǒng)由浮標終端、數(shù)據(jù)鏈和監(jiān)
控平臺組成。浮標終端接收GPS衛(wèi)星的定位新
號，并將解析過的實時位置信息(位置、速度、時間
等)通過衛(wèi)星網(wǎng)絡傳送監(jiān)控平臺。監(jiān)控中心建立
數(shù)據(jù)處理機網(wǎng)絡服務器功能，對數(shù)據(jù)進行處理，并
將處理的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)浇K端用戶的計算
機。當發(fā)生溢油時，接觸式溢油傳感器會將信號
通過衛(wèi)星GPS傳送至監(jiān)控終端計算機，產(chǎn)生警報，
從而采取及時有效地處理措施。經(jīng)過運行，該系
統(tǒng)具有穩(wěn)定性、時效性等優(yōu)勢，使得溢油事故應急
反應快速化、高效化、為履行國際公約，溢油事故
預警和應急處理提供強有力的技術支持。
3．6 重大事故應急預案
為了有效地控制進行重大事故的處理，必須
建立相應的應急機構，并根據(jù)不同事故的事故原
因、事故發(fā)展趨勢和事故的后果影響制定完善的
重大事故應急預案，明確應急狀態(tài)下的主要人員
的職責和聯(lián)系方式，使從業(yè)人員了解各自在應急
狀態(tài)下的職責，并通過培訓和演習，使從業(yè)人員能
夠在各種應急情況下迅速、高效、有序地開展應急
救助工作，防止事故的升級，最大限度地減少事故
可能造成的人員傷亡和損失。
4 結語
原油碼頭一般由工作平臺、系纜墩和引橋部
分組成。其中原油管線通過引橋連接后方庫區(qū)或
煉廠，目前相關規(guī)范未對管線下方引橋路面有特
殊的要求，大部分均設計采用安裝鋼格板的形式。
按實際運行和相關經(jīng)驗，若引橋上原油管線發(fā)生
泄漏，原油將直接進入海面，造成環(huán)境污染和損
失。因此建議進行全封閉處理和增設圍堰，便于
及時發(fā)現(xiàn)溢油采取相關應急措施和溢油的回收。
參考文獻：
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