合理正确的使用消油剂.docx

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合理正确的使用消油剂

合理正确的使用

摘要：

消油剂”学名“溢油分散剂”是由多种表面活性剂和强渗透性的溶剂组成，主要用于处理海上溢油及清洗油污，是治理海洋石油污染的必备品。

消油剂的作用机理是将水面浮油乳化，形成细小粒子分散于水中，主要适用于开阔海域的溢油处理。

消油剂分为常规型号和浓缩型两种，主要区别在于活性物含量的高低。

关键词:

消油剂合理使用作用机理

引言：

随着全球经济一体化进程的加快，海上交通运输业的发展和海洋油气资源的进一步勘探开发，海上溢油事故也不断地增多。

溢油污染是各种海洋污染类型中发生频率最高、分布面积最广、危害程度最大的一种。

溢油发生后可采取多种应急措施,如采用围油栏围控、机械回收、就地燃烧或喷洒化学药剂等，其中,向溢油海面喷洒化学消油剂是较早采用的一种方法。

特别是在大风浪中或入海油量很大、回收效率很低的情况下使用化学消油剂，是常用的应急措施之一。

化学消油剂犹如消防器材中的灭火器一样，已成为港口码头、海上石油平台、航运船舶等防溢油必备的物品之一。

对处理水域溢油的化学制剂统称谓油处理剂。

按其类型可分为凝集沉降型、凝集上浮型和乳化分散型3种。

当前各国使用最多、效果较好的是乳化分散型油处理剂，也称之为化学消油剂或溢油分散剂。

但化学消油剂在应用中若使用的是乳化效率差、毒性大、不易降解的劣质分散剂，或者在水交换差的局限水域内使用分散剂，就可能出现油被乳化进入水体却不能扩散，水体油份浓度急骤增加而窒息水生物。

破坏生态环境的局面，或发生劣质分散剂毒死水生物的情况。

这就是人们所说的

“二次污染”问题。

安全合理地使用和管理消油剂，是项操作复杂的工作。

当前，许多船舶、作业单位或其代理人对消油剂的相关知识以及管理和使用规定知之甚少，同时，又缺乏这方面的培训。

而合理地正确使用合格的分散剂是保护海洋环境所必须，故对此进行探讨是十分必要的

一．化学消油剂的发展简史

消油剂研发始于20世纪60年代初至今，其发展大致经过3个阶段。

第一代称谓“醚型”产品，采用毒性很大的阴离子表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚类。

第二代称谓“酯型”产品，这种消油剂是非离子的，毒性小，乳化性良好，如聚乙二醇油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐油酸酯等。

第三代主要是指浓缩型的,且其原料山梨醣醇、脂肪酸等都是来自农副产品,溶剂是用合成的聚乙二醇，毒性非常小,只是第一代产品的1‰。

其产品现已广泛应用于消除海面溢油；处理石油平台、油船、港口、沙滩油污及用于石油平台、船舶、炼油厂的含油污水处理和机器设备零部件的清洗等

。

二.化学消油剂的作用机理

化学消油剂是表面活性剂、溶剂及少量助剂复配而成的油处理剂。

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O／w型乳状液。

溶剂能降低油类黏度，使其易于乳化。

而少量助剂能促进乳化分散过程，提高乳化效率，增加乳状液的稳定性。

当将足够量的化学消油剂喷洒在溢油膜上时，表面活性剂分子即刻在油一水界面上发生定向吸附，亲油基伸向油，亲水基伸向水，使界面张力大大下降，并形成具有一定强度的界面膜。

其结果削弱和降低了油膜的黏聚性，使油膜易于乳化分散成小油滴而转入水体中，尤其是在外动力（由风、浪或工作船引起）作用下，能加快其乳化分散过程而形成O／W型乳状液。

且其沉降深度不超过3m，易于在海面上扩散，并经历物理的、化学的、生物的变化而使其自然消失。

三、化学消油剂的特点

1．化学消油剂的优点

快速形成水包油型微粒子，降低了油分浓度，增大了油粒子的表面积。

利于石油的溶解和蒸发、生物降解和氧化作用（主要是光氧化反应）的进行，加速自然净化消散过程；同时使水生生物不能与油粒子表面直接接触，避免或减少了石油对水生生物的毒害；使石油失去了黏附力，不再黏附船舶、礁石和海上建筑物；防止形成油包水型乳状液，减少了石油沉积；在海浪高于1．5m，不能使用围油栏和撇油器等机械清除溢油的情况下，选用直接喷洒消油剂的方法，实现对海面大面积溢油的控制和清除处理；可减少烃类扩散,减少爆炸和火灾危险。

2．化学消油剂的缺点

在短暂时间内化学消油剂的局部浓度较高，可能与水体内的生物有短暂接触，会给某些生物的发育生长带来影响。

目前市场上流通的化学消油剂，对高黏稠油（如高黏度重油、高蜡质油等）以及在低温（10℃以下）下使用，还存在着乳化率低或无效的弱点。

费用昂贵，消油剂的用量起码为溢油量的20%以上,以30%~40%为好,而有时在处理粘度小或薄油层时耗量更可达到溢油量的100%。

在实际处理大规模油膜时,采用如此高的消油剂和溢油量的比值导致处理价格相当高。

消油剂通常要采用特殊装置如船舶、飞机进行喷洒，飞机喷洒用于处理不规则的大片油膜,覆盖海面的油膜厚度不一,所喷的消油剂不可能都与油膜相遇,造成消油剂的大量浪费,增加了处理成本。

消油剂的使用受时间和地点的限制。

四、消油剂的分类

　消油剂分为常规型号和浓缩型两种，主要区别在于活性物含量的高低。

一般消油剂的用量为溢油的20-30%（常规型）10-20%（浓缩型）。

五．乳化分散的影响因素和标准

（一）.在抗溢油的实践中，化学消油剂的乳化分散效果，除主要取决于化学消油剂本身性能外，还受油的性状（黏度、倾点、组成）和环境条件（水稳、水分含盐量、水动力作用）等因素的影响。

因此，了解这些因素的影响，对化学消油的应用是至关重要的。

1．油黏度的影响

一般常用的化学消油剂只适用于黏度原油（300CSC以下）和中黏度原油（2000csc以下）的乳化分散处理。

对高黏度原油（2000CSC以上）是难于乳化分散的，甚至喷与不喷化学消油剂的作用效果是一样的。

例如，高黏稠原油、高腊质原油以及风化油（巧克力奶油冻）、焦油球等。

2．倾点的影响

实践证明，化学消油剂只能对流动的油有效，而对凝集成块或形成硬表面的油，由于化学消油剂不能渗透其中，甚至较快的从其表面滑落水中，就无法使油乳化分散。

因而，使用化学消油剂的环境温度应高于石油的倾点温度。

但考虑到石油是一种以烃类为主的多点组分混合物以及倾点本身表征石油特性的局限性等因素，并非各种原油都要在其倾点温度下，被化学消油剂乳化分散而转入水体中。

例如，渤海埕北B平台原油倾点温度为9．5

°С，但可使其化学分散的温度至少要在14°С以上。

这种情况大多发生在倾点温度较低的原油。

对于倾点温度较高的原油，皆可在其倾点温度下有较好的化学分散性（原油黏度低于2000csc）。

因此，使用化学消油剂处理溢油时，其环境水温应不低于拟处理油的倾点，最好要高于拟处理油的倾点5

°С以上。

3．组成的影响

国内外的许多研究结果表明，黏度相同的原油，具有不同的乳化效率，甚至可相差l倍以上。

其主要原因是由于原油中固有的天然表面活性物所导致的结果。

天然表面活性物的存在，增大了原油的油一水界面张力，降低了化学消油剂对油的乳化分散效果。

原油的化学可分散性，并非仅由黏度的单一因素所决定的。

4．温度的影响

国内外的研究结果都已证实，对给定的受试油和化学消油剂，其乳化分散效果是随温度的下降而降低。

目前国内外市场上流通的化学消油剂商品，水温大都要求在15°С以上使用，否则会影响其乳化分散效果，并可能加重海洋环境负荷，不利于海洋的自净化过程。

5．盐度的影响

消油剂主要用于海面溢油处理。

有关盐度对其乳化分散效果的影响，国内外的研究结果表明，化学消油剂对油的乳化分散效果是随环境水体盐度的增加而提高。

盐度的影响主要是表面活性剂的HLB值，使其表面活性提高。

6．其他因素的影响

除前边所讨论的影响因素外，还有诸如化学消油剂的用量、喷洒技术（喷洒方法及其设备）以及水动力波作用等，皆可对化学消油剂乳化分散效果造成影响。

（二）乳化分散的标准

燃点（℃）：

　＞７０　　

粘度（３０℃）：

＜０．５０ｃｍ２／ｓ　　

乳化率（％）：

３０ｓｅｃ＞６０６００ｓｅｃ＞２０（标准油为经１００℃蒸馏的胜利原油）　

生物毒性（鱼种：

鱼假虎鱼）：

２４ｈｌｃ５０（ｍｇ／ｌ＞３０００）　　

生物降解度：

ＢＯＤ／ＣＯＤ（％）＞３０

六、消油剂的科学管理

1．消油剂检验核准

消油剂的检验核准是一项政策性和权威性极强的工作。

交通部海事局于2000年10月27日颁布了《消油剂产品检验发证管理办法》。

规定消油剂产品必须由经过认可的检验单位进行检验，并取得中国海事局颁发的有效的产品型式认可证书。

产品检验项目有：

外观、ＰＨ值、燃点、粘度、乳化率、鱼类急性毒性和可生物降解性。

检验必须符合交通部标准JＴ２０１３《溢油分散剂技术条件》的要求。

2．海事部门对船舶、码头、设施使用化学消油剂作业实行严格的行政许可制

船舶、作业单位或其代理人应具备条件：

1、申请使用的化学消油剂为交通部海事局认可；2、符合《溢油分散剂使用准则（GB18188.2

—2000）》规定的使用条件；3、使用方法符合《溢油分散剂使用准则（GB18188.2—2000）》的规定；4、申请使用的数量与处理的溢油适当，并提交材料：

①使用化学消油剂申请；②拟使用消油剂的品种型号及使用说明材料；③说明申请使用消油剂的使用区域和污染情况、使用方法、使用时间、计划用量、使用理由和对使用效果的预测的材料；④有关专家或相关人员的评估意见（大量使用时）；⑤使用化学消油剂情况报告（经批准使用后提交）。

七。

消油剂的使用方法与储存

1.消除海面上的溢油

当海面上油层较厚时，应先用吸油机或吸附材料等方法尽量将溢油回收或吸附上来，减小油膜厚度，然后再使用消油剂。

如油膜较薄时，可用消油剂直接喷射于油面上，并根据溢油面积的大小和方向，采用喷射器或喷射泵以溢油量的20%的消油剂沿溢油的流动的垂直方向射于溢油面上。

为使消油剂充分发挥作用，最好在溢油未形成油包水乳化液之前，尽可能早的向油膜喷射消油剂，而且在喷射后，可适度利用小艇或船的航行，通过其螺旋桨进行搅动。

2.消除海上平台、船舶甲板、码头等油污

应首先采用人工或机械的方法尽可能去除大量的厚油层，然后将本消油剂喷洒于油垢表面，浸润一定的时间后进行搅动，使其充分混合，再用消防泵等喷水进行清洁油污作业。

其他

3.本消油剂可用于清洁油船，也可用于处理船舶、平台的含油污水以及用于机器零部件的清洗等。

使用分散剂时，需要考虑使用时间以及地点的限制，还要注意使用现场的具体情况，如溢油区域的气象、水文、海况、溢油状态、油膜类型、乳化程度油膜厚度等溢油入海后,通常经过2小时便形成所谓“巧克力奶油冻”,含水率达到60%,消油剂对其无能为力。

因此,在处理海面溢油时,消油剂的使用必须做到不误时机,抢在溢油发生后2小时内到位。

特别要注意限制使用溢油分散剂的几个原则，a）溢油为汽油、煤油等易挥发的轻质油，或呈现彩虹特征的薄油膜;b）溢油为高蜡含量、高倾点的难于化学分散的油;c）溢油在环境水温下不呈流态或经过几天风蚀后形成具有清晰边缘的油包水乳化物的厚碎片;d）溢油发生在封闭的浅水区或平静的水域;e）溢油发生在淡水水源或对水产资源有重大影响的区域

4.消油剂的用量限制

海　区　

消除溢油量（t）

使用水深（m）

普通型消油剂使用量（t）

渤　海

1

大于10米

0.3——0.5

黄海和北部湾

1.5

大于10米

0.5——0.7

东海和南海

2

大于10米

0.7——0.9

5.应于干燥、通风，防止锈蚀，避免高温的环境下，船上或岸上均可储存，最好在15-35?

C，通风、干燥的环境储存。

参考文献：

1.《海洋环境科学》1997年01期

2.赵冬至，张存智，徐恒振主编．海洋溢油灾害应急响应技术研究．北京；海洋出版社，2006

3.bbb:

//aaazgsybaaa/GB/Article/ShowArticle.asp?

ArticleID=43058（中国水运网）

4.《黄渤海海洋》1997年03期

附表1.各种喷洒装置的主要特性比较

喷洒装置

适用消油剂

优缺比较

华伦型近海喷洒装置

烃基型

浓缩型

费用较低，迅速方便地装到大部分主机为15马力引擎的船上，专用于近岸清除溢油

与油面接触范围受限制，不能悬挂在船首，泵的排量不可改变

原液直接喷洒装置

浓缩型

费用低，能装于大多数船舶的船首，喷洒率可调节

由于喷洒速率大，分散剂浪费可能较大

PIPERPAWXEE播种飞机

浓缩型

迅速，速率高，尤其适宜于不连续的油膜，能在简易机场起飞和着落

装载量和续航时间有限，由于使用单引擎飞机，所以只适用于近海水域

道格拉斯DC6型喷洒飞机

浓缩型

能迅速投入工作，处理速率高，适宜处理大规模溢油

由于使用专用飞机，所以费用昂贵，需要有长的跑道和引导飞机。

附录2：

《海洋石油勘探开发化学消油剂使用规定》的通告

国家海洋局关于颁发

　《海洋石油勘探开发化学消油剂使用规定》的通告

　（１９９２年８月２０日　国海管发（１９９２）４７９号）

沿海省、自治区、直辖市、计划单列市海洋管理部门，中国海洋石油总公司、中国石油天然气总公司、地矿部海洋地质局，局属各分局：

　　根据《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》的规定，制定了《海洋石油勘探开发化学消油剂使用规定》，现予以颁布施行。

　　　　　　　　　海洋石油勘探开发化学消油剂使用规定

　　第一条　根据《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》的有关规定，为合理控制化学消油剂（以下简称消油剂）的使用，制定本规定。

　　第二条　在中华人民共和国的内海、领海及其它管辖海域从事石油勘探开发的法人、自然人和其它经济实体（以下称作业者），由于海况较差（波级四波、五级风以上）或其它原因，无法使用物理、机械方法回收溢油的，或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。

　　第三条　作业者所配备的消油剂，必须经主管部门核准。

未经主管部门核准的消油剂，禁止在中华人民共和国管辖海域内使用。

　　第四条　作业者在送交主管部门核准消油剂时，须将样品、产品说明书、毒性研究报告及国家认可证书等有关资料报送主管部门。

　　第五条　消油剂包装和储存容器上应标明其型号、认可号、生产厂家、出厂日期、类别（常规型或浓缩型）、剂量、喷洒比率和保存条件等。

　　第六条　在海上作业的所有钻井平台、采油平台和储油轮等作业设施，应配备足以消除１０吨以上溢油的消油剂。

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。

　　第七条　发生溢油事故时，作业者应首先考虑回收措施，对少量确实无法回收的溢油，准许使用消油剂。

　　第八条　使用消油剂应配备专门的喷洒设备或工具，根据所配备的消油剂使用说明书，合理控制喷洒比例，以确保消油剂的分散效率。

　　第九条　各海区消油剂一次性使用量如超过第十条规定的数量，或使用海域水深小于１０米的，作业者必须将溢油现场的有关情况报告主管部门，经批准后，方可使用。

　　主管部门接到报告后应在４小时内予以答复，逾时不答复的，即视为认可。

　　第十条　按第十条、第十一条规定使用消油剂的，应将使用情况如实记载于防污记录簿。

　　第十一条　在海面溢油可能产生爆炸、起火或严重危及人命和财产安全，又无法使用回收方法处理，而只有使用消油剂可以避免扩大事故后果的紧急情况下，作业者可不受第十条、第十一条规定的限制，但须在使用同时报告主管部门。

事后必须按《海洋石油勘探开发环境保护管理条例实施办法》的规定，向主管部门提交详细的报告。

　　第十二条　当出现下列情况之一时，不得使用消油剂：

　　１、油膜厚度大于５ｍｍ；

　　２、溢油为易挥发的轻质油品，而且预计油膜迁移至敏感区域之前即可自然消散；

　　３、溢油在海面呈焦油状、块状、蜡状和油包水乳状物（含水５０％以上）以及溢出油的粘度超过５０００ｍｐ·ｓ；

　　４、海域水温低于１５℃（可在低温环境下使用的消油剂除外）；

　　５、溢油发生在养殖区、经济鱼虾繁殖季节的区域。

第十三条　作业者应对有关的消油剂喷洒人员进行培训；喷洒作业须在专业人员的指导下进行。

　　第十四条　消油剂使用者应定期检查所配备的消油剂，如发现变质，应及时予以更换。

　　喷洒设备应经常检查维修，以保证良好的使用效果。

　　第十五条　本规定自由国家海洋局负责解释。

　　第十六条　本规定自颁布之日起生效。

发布部门：

国家海洋局　发布日期：

1992年08月20日　实施日期：

1992年08月20日　（中央法规）