码头密度对长江中游典型河段内溢油运移影响数值模拟

为了研究河道码头密度对溢油扩散的影响,以沌口至阳逻河段为例,基于MIKE21水动力及溢油扩散模型开展了局部岸线均匀布置不同密度码头下的多情景溢油模拟,计算得到了河段的水动力条件和溢油行为变化.结果表明:1)各码头密度下水动力变化均表现为工程区上游水位抬高,前沿主流区流速增大、工程区流速减小且其幅度相对更大,水位和流速变幅随码头密度的增大逐渐变缓;2)当上游溢油点不与码头岸线同侧时,溢油扩散受码头影响较小,当溢油发生于码头岸线同侧时,溢油扩散受码头影响不容忽视,尤其当码头密度大于1.25座/km时,工程区内溢油漂移速度将大幅减小,致使油膜滞留时间和油膜面积显著增大;3)取水口等水源保护地上游同岸侧附近不宜修建密集码头、港区.     

油粒子模型中扩散系数对油膜扩展影响分析北大核心

针对油粒子模型中油膜扩展面积计算不足的问题,运用GNOME溢油轨迹模型模拟平静水面上的油膜扩展行为,与Fay提出的油膜扩展理论公式进行对比分析,剖析了油膜在重力-惯性力、重力-粘性力和表面张力-粘性力三个阶段作用下油膜面积的变化特征。模拟结果表明,在油膜前期自身扩展过程中,重力-惯性力作用对油膜面积扩展影响最大,重力-粘性力影响次之,表面张力-粘性力影响最小。油膜受自身重力、惯性力、粘性力和表面张力作用的平均扩展速率约为186 m^2/s,与扩散系数取为4.2 m^2/s的扩散范围一致。模拟结果为溢油数值模拟经验参数的选取和溢油模型的进一步完善提供理论依据和技术参考。     

油粒子模型中扩散系数对油膜扩展影响分析

针对油粒子模型中油膜扩展面积计算不足的问题,运用GNOME溢油轨迹模型模拟平静水面上的油膜扩展行为,与Fay提出的油膜扩展理论公式进行对比分析,剖析了油膜在重力-惯性力、重力-粘性力和表面张力-粘性力三个阶段作用下油膜面积的变化特征。模拟结果表明,在油膜前期自身扩展过程中,重力-惯性力作用对油膜面积扩展影响最大,重力-粘性力影响次之,表面张力-粘性力影响最小。油膜受自身重力、惯性力、粘性力和表面张力作用的平均扩展速率约为186 m~2/s,与扩散系数取为4.2 m~2/s的扩散范围一致。模拟结果为溢油数值模拟经验参数的选取和溢油模型的进一步完善提供理论依据和技术参考。     

河流溢油事故流域环境风险量化模型研究

为进一步丰富河流溢油事故风险评价技术，分级分区制定溢油流域应急处置方案，通过分析国内外关于河流溢油事故演化与环境风险评价研究现状，对河流溢油事故环境风险量化模型进行构建与优化。以溢油轨迹判断目标流域受溢油污染的可能性，以区域环境敏感性指数(Environmental Sensitivity Index, ESI)衡量环境受溢油污染的严重程度，构建包含5个一级指标及17个二级指标的河流溢油事故流域环境风险评价指标体系，并得到人类利用资源、岸线资源以及生物资源的ESI分级标准和量化模型。基于该模型，选取嫩江某河流段跨越管线进行实例研究，得出流域环境敏感性与风险等级分布，以期给出科学合理的应急决策建议。     

基于风险与成本的海洋溢油事故应急控制决策

为提高海洋溢油事故应急控制决策的科学性,降低海洋溢油事故所造成的海洋生态环境风险,提出一种基于风险与成本最优的海洋溢油事故应急控制决策方法,识别海洋原油泄漏事件升级过程中的主要变量与时序节点;采用贝叶斯网络构建海洋溢油事故演化模型,评估海洋溢油事故所产生的生态环境风险;在此基础上,引入海面溢油应急处置措施,并考虑不同溢油处置措施的执行成本与效果,构建海洋溢油事故应急控制决策的贝叶斯影响图模型,确定风险控制效果与成本最优的海面溢油事故应急控制策略。结果表明:同时采用海面燃烧和自然恢复方法是进行实际海面溢油处置的最佳方案,可降低海面溢油事故的致灾风险和控制成本。     

成品油管道泄漏的环境风险评价

成品油管道一旦发生泄漏事故,将会对沿线河流、居民密集区以及并行管道等产生严重影响。以长庆石化成品油外输管道为例,采用溢油覆盖水面的面积和油膜厚度作为评价指标,对成品油管道泄漏事故对地表水的影响进行定量预测,结果表明:成品油管道大规模泄漏入河时,油膜厚度中度污染,油膜面积较大,将对河流造成较严重的污染。采用事件树法分析了成品油管道事故对与其并行的管道可能造成的影响,事故量化计算结果表明:成品油管道事故导致其并行管道出现泄漏事故的概率为1.1×10-5,出现火灾事故的概率为3.8×10-6。同时提出管道泄漏的风险防范和应急措施,对该类项目环境风险评价有一定的指导作用。     

海上溢油风险的数值模型预警

随着我国海洋开发规模的不断扩大,高密度的海上工程作业和进出施工船舶使周围海域面临很大的溢油环境风险。由于海上作业的特殊性,一旦发生溢油事故,必将给沿岸经济和海洋生态环境带来极大的危害。因此加强溢油风险管理,最大限度地预防溢油事故的发生并采取及时有效的防控措施是十分必要的。基于东海大桥风电二期工程,假设施工船舶发生碰撞溢油事故,利用MIKE21模型系统就溢油风险进行分析,介绍溢油模型预测海上溢油的计算过程。     

基于模糊Bow-tie模型的油轮靠港装卸作业溢油风险分析

为了全面分析油轮靠港装卸作业溢油事故风险,在风险定量分析中引入了模糊Bow-tie模型,基于事故树方法分析油轮靠港装卸作业发生溢油事故的原因,采用事件树方法分析溢油事故可能导致的后果,利用模糊集理论与专家评价相结合的方法分析油轮靠港装卸作业溢油的模糊可能值,采用层次分析法确定作业溢油后果因素的权重值,采用矩阵乘法计算溢油后果风险值。分析结果表明:油轮靠港装卸作业过程中一旦发生溢油,发生火灾+污染、爆炸+污染的概率较高。基于以上风险分析提出了油轮靠港装卸作业风险的防控措施,可为油轮靠港装卸作业安全风险管理提供参考。     

海上溢油应急物资调度双目标规划模型

为最大程度降低溢油事故造成的不利影响,提出充分考虑海上油膜漂移特性及溢油点和漂移点对救援物资需求不确定等特点,基于鲁棒优化思想,建立救援应急成本最小、应急时间最短的双目标规划模型,并基于NSGA-Ⅱ算法设计求解方法.结果 表明:决策者可根据自身对溢油事故规模的判断,得到不同应急物资调度方案,为应急出救点的选择和物资调度...     

海底管道泄漏原油扩散漂移规律数值模拟

针对浅海输油管道泄漏原油扩散漂移问题，依据计算流体动力学理论，采用VOF模型和k－ε湍流模型来模拟多相流动，采用速度边界造波法和阻尼消波法来模拟波浪，建立洋流波浪环境下海底管道原油泄漏扩散漂移模型，对不同海洋环境、原油密度和泄漏量工况下的原油扩散漂移行为进行模拟，预测水下原油扩散上升路径、上浮到水面时间、溢油扩散范围以及水面溢油漂移速率等关键数据。研究结果表明:相对于静水、洋流和波浪等单一环境条件，在洋流波浪环境下泄漏原油的水下扩散范围更广、扩散上升速率更小、水面原油漂移速率更大；海洋环境对原油在水面的漂移速率影响较大，泄漏速率对原油的水下上升扩散速率影响较大；原油密度主要影响水下原油上升扩散过程，对水面原油漂移过程影响较小。     

考虑漏孔方向的河道穿越管道溢油扩散规律研究

为了掌握河道穿越管道泄漏后,溢油在漏孔方向和河流速度影响下的迁移扩散规律,建立穿越河道输油管道泄漏扩散的CFD(计算流体动力学)数值模型,利用FLUENT建模并模拟了管道漏孔方向与水平方向夹角呈30°、60°、90°、120°和150°时,不同河流速度条件下溢油在河流中的扩散过程。结果表明,溢油到达水面的时间和水平迁移距离与漏孔角度变化影响不大,而与河流速度关系为正相关,无量纲分析进一步证实了此结论。在此基础上,采用高斯非线性拟合得到了溢油上升时间和水平迁移距离与河流速度和漏孔角度的关系式,其中拟合确定系数大于0.99。结果可为河道穿越管道溢油风险评价和事故应急策略的制定提供一定的理论指导。     

2011年特别重大事故及职业病事件回顾

2011年6月4日,康菲公司作业的蓬莱19-3油田B平台东北方向海面发现少量不明来源油膜.6月8日,在B平台东北方向附近的一条天然断层发现海底渗油.6月12日,国家海洋局北海分局确认溢油源自蓬莱19-3油田.6月17日,蓬莱19-3油田C平台C20井在钻井作业中发生小型井涌事故,附近海域发现大量溢油.据国家海洋局数据显示,截至8月25日,渤海溢油事故已经造成累计5 500 km2海面遭受污染.我国的海产品受到严重污染,并出现了大量死亡现象,经济损失可能超过10亿元.     

四面火墙作用下中心油盘燃烧速率研究

为解决在实际溢油事故处理过程中，油膜、燃料、溢油范围及特征将限制就地燃烧法使用的问题，利用多油池火燃烧试验模拟就地燃烧法现场燃烧速率变化特征。首先，利用火旋风发生装置与多油池火模型建立四面火墙燃烧模型；然后，搭建火焰燃烧试验平台，利用现场试验法研究中心油盘高度、燃料体积(油膜厚度)及相邻火墙间距h对中心油盘燃料燃烧速率的影响，最后对所得数据进行拟合分析，探究燃烧速率变化特征。结果表明：相比于单一油池火燃烧，四面火墙条件下中心油池火火焰燃烧更为剧烈；平均燃烧速率与油盘高度呈负相关，与燃料体积呈正相关，相同条件下油盘高度每增加1倍，平均变化率约减小20%;燃料体积每减少一半，平均燃烧速率约减小25%;相邻火墙间距h=16 cm时对中心油盘燃烧速率的促进作用最强，最大可达32.4%。     

中国海油:有条不紊 提升全员安全技能

海洋石油作业被认为是风险系数较高、风险较大的行业,具有技术要求高、施工难度大、海上自然环境条件恶劣、海上设施空间小、人员集中、远离陆地和逃生困难等特点,易发生群体伤亡事故,且事故救援困难,易造成重大事故灾害。历史上发生的海洋石油作业事故屡见不鲜,如1988年7月英国北海Piper Alpha平台爆炸着火事故,1979年11月渤海2号钻井船翻沉事故,2010年4月墨西哥湾"深水地平线"钻井平台井喷爆炸着火溢油事故等,都造成了大量人员伤亡和环境污染。     

无人机在山区河流溢油事故溢油寻踪中的应用

针对山区跨越河流输油管道发生原油溢油事故后的不易发现性以及河流溢油事故可能产生的恶劣影响,提出1种通过无人机上装载的高清晰摄像头拍摄识别溢油区域的无人机溢油油头“影迹”寻踪法。该方法对无人机巡线路径进行算法编程,控制无人机的沿河寻油路径,通过无人机识别的溢油区域图片分析溢油油头位置,对溢油量进行大致计算并且能对溢油情况进行初步判断,从而为即将到来的溢油回收环节提供理论数据支撑;能够提高收油效率,大幅度减少山区跨越河流输油管道发生溢油事故后造成污染以及潜在危害的可能性,为油气管道的安全运行提供了一定的保障。     

台湾海峡两岸防止船舶溢油的现状及协作的展望

一、台湾海峡防止船舶溢油的背景 船舶在运输过程中,往往会对水域环境带来各种污染,其中危害最严重的当属石油水上运输中油轮因海难事故造成的突发性的大规模油污事故.     

近岸水域船舶溢油应急保障能力评估

为了降低溢油事故对近岸水域造成的影响,提高近岸水域船舶溢油事故应急响应系统的能力,采用结构方程模型,评价船舶溢油应急保障能力。在分析近岸水域船舶溢油应急响应系统影响因素的基础上,构建了船舶溢油应急保障能力评价的指标体系,引入结构方程模型,建立船舶溢油应急保障能力分析的路径模型,分析应急保障变量之间的互动关系及其影响程度,研究其算法,并以实例验证模型的可行性。结果表明,人员保障在溢油应急保障能力中起主导作用,其次是物资保障和技术保障。     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

基于CFD的深水钻井溢油事故定量风险评估

针对深水钻井作业过程中的井喷溢油问题,基于计算流体力学(CFD)方法,通过UDF函数给定海流流剖面、波浪入口边界条件和海水静压分布情况,结合标准k-ε方程,采用VOF模型实现对油、气、水三相自由面的追踪,建立了溢油扩散事故数值仿真模型,评估深水条件下溢油扩散危害区域,研究海流流速、溢油量对原油扩散的影响。结果表明,海流流速和溢油量是原油扩散行为和危害区域分布范围的重要影响因素。     

基于Matlab软件的突发事故水质解析模型与应用

为快速分析突发性水污染事故可能造成的水环境影响,建立了基于Matlab软件的突发事故水质解析模型。以浙江省某河流为例,分析了上游突发水污染事故形成的污染团在河流中的迁移扩散规律、影响范围、事故下游各断面水质变化过程以及取水口等敏感点的超标时间及超标程度。同时详细分析了近岸和远岸边界对污染物反射所造成的浓度叠加影响、合理的边界反射次数,以及水流流速、扩散系数、降解系数等主要水文水质参数对污染团扩散的影响。