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毕业论文网 > 毕业论文 > 理工学类 > 油气储运工程 > 正文

美国“Exxon Valdez”号油轮溢油事故致因分析与防范对策研究毕业论文

 2020-04-05 10:59:57  

摘 要

随着中国海上油运规模的不断扩大,滨海地区的油轮溢油事故经常发生。目前巨型油轮已成为主流,一旦它们在沿海发生事故将不堪设想。因此,通过对典型油轮溢油事故的致因分析,能够更有针对性地防范溢油事故发生。“Exxon Valdez”号油轮溢油事故就非常典型。1989年3月23日凌晨,满载214861t原油的“Exxon Valdez”号巨型油轮(VLCC)为了阿拉斯加冰川掉落的浮冰,偏离了预定航线。最后在瓦尔迪兹港20海里的布莱暗礁(Bligh Reef)上触礁搁浅,大约25600t的原油污染了阿拉斯加沿岸的1200海里的海域。这是美国仅次于深水地平线爆炸外的第二大溢油事故,给当地生态环境和人文环境造成了巨大的灾难。

本文首先对相关的背景进行了简要的介绍,介绍了溢油相关的基础知识;简单总结了国内外的有关研究;接着对“Exxon Valdez”号溢油事故进行了回顾;选取事故树分析法(FTA)对这次事故进行分析,建立相应的故障树模型,求出故障树的最小割集,确定事故的关键因素;分析此次事故造成的严重后果,找出埃克森公司和美国政府的应急措施中可以借鉴的地方和不足之处,综合我国的实际情况,提出提高我国海上石油运输安全的建议与注意事项。

论文主要研究了事故树理论在“Exxon Valdez”号溢油事故致因分析中的应用。系统分析该事件的起因及各项应急措施,结合我国的经济发展趋势、原油海运与气候特点,提出提高我国海上石油运输安全的建议与注意事项。

研究结果表明:事故树在此次事故的研究中能很好应用。提出了如加强船员专业技能与安全责任意识的教育;加强对船舶硬件设施的检修与审查;完善海上通航的相关管理工作;提高海域船舶溢油应急能力的建设。

本文的特色:运用了事故树的理论,在具体的油轮溢油事故中进行了有效地分析。能为其它需要用事故树分析的溢油事故给出一定参考。

关键词:溢油事故;政策建议;故障树分析法;致因分析

Abstract

With the continuous expansion of China's offshore oil shipments, oil spill accidents in the coastal areas often occur. At present, the giant oil tankers have become the mainstream, and they will be inconceivable once they have accidents along the coast. Therefore, through the analysis of the causes of the oil spill accidents in a typical oil tanker, it is possible to prevent oil spill accidents more specifically. The oil spill of the Exxon Valdez is typical. In the early morning of March 23, 1989, the VLCC, an "Exxon Valdez" full of 214,861 tons of crude oil, deviated from the scheduled route for ice floes that fell on Alaska Glaciers. Finally, on the Bligh Reef, which was 20 nautical miles away from Valdez, it hit a reef and stranded. About 25,600 tons of crude oil contaminated 1200 seas off the coast of Alaska. Finally, on the Bligh Reef, which was 20 nautical miles away from Valdez, it hit a reef and stranded. About 25,600 tons of crude oil contaminated 1200 seas off the coast of Alaska.

This article first briefly introduced the relevant background, introduced the basic knowledge of oil spill, briefly summed up the relevant research at home and abroad, and then reviewed the "Exxon Valdez" oil spill accident. Fault tree analysis (FTA) was selected to analyze the accident, and a corresponding fault tree model was established. The minimum cut set of the fault tree was determined to determine the key factors of the accident. Analyze the serious consequences caused by the accident, identify areas and deficiencies that can be used for reference in the emergency measures of Exxon and the U.S. government, integrate the actual situation in China, and put forward recommendations and precautions for improving China's offshore oil transportation safety.

The dissertation mainly studies the application of the accident tree theory in the cause analysis of the oil spill accident of "Exxon Valdez". Systematic analysis of the causes of the incident and various emergency measures, combined with China's economic development trends, the characteristics of crude oil shipping and climate, put forward suggestions and precautions for improving China's offshore oil transportation safety.

The research results show that the accident tree can be well applied in the study of the accident. It raised such issues as strengthening the education of crews’ professional skills and safety responsibilities, strengthening the inspection and review of marine hardware facilities, improving the related management of sea navigation, and improving the construction of marine oil spill emergency response capabilities.

The characteristics of this article: Using the theory of the accident tree, it is effectively analyzed in the specific tanker oil spill accident. Can provide some reference for other oil spill accidents that need to be analyzed by accident tree.

Key Words:Oil spill accidents; Policy recommendations; Fault tree analysis; Cause analysis

目录

第1章绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究目的与意义 1

1.2相关国内外研究现状 1

1.2.1国内研究现状 1

1.2.2国外研究现状 3

1.3主要研究内容、目标与技术路线 4

1.3.1主要研究内容 4

1.3.2研究目标 4

1.3.3研究路线 4

第2章“Exxon Valdez”号油轮溢油事故回顾 5

2.1船舶主要参数 5

2.2事故发生概况 6

2.2.1事故发生过程 6

2.2.2事故影响。 9

2.3相关人员、部门及政府的反应 11

2.3.1当地居民的反应 11

2.3.2美国政府的反应 11

2.3.3国际相关组织的反应 11

第3章“Exxon Valdez”号油轮溢油事故致因剖析 11

3.1船舶因素 11

3.2人为因素 12

3.2.1船员素质 12

3.2.2人员配备 12

3.2.3应急计划 12

3.2.4船舶交通管理 12

第4章““Exxon Valdez”号案例的事故树分析 12

4.1事故树分析方法理论基础 12

4.1.1事故树及分析法介绍 12

4.1.2事故树分析法特点 13

4.1.3事故树分析步骤 13

4.2““Exxon Valdez”号溢油事故树分析 14

4.2.1编制该事件事故树 14

4.2.2最小割集求解 16

4.2.3最小径集求解 17

4.2.4结构重要度分析 18

4.2.5本章小结 18

第5章“Exxon Valdez”号油轮溢油事故对我国油轮安全运行的启示 20

5.1加大油运设施的检修和审查力度 20

5.1.1加快淘汰单壳油轮 20

5.1.2加强油轮操作管理 20

5.1.3加强日常维护保养 20

5.2健全溢油法制建设 20

5.2.1完善法律救助机制 20

5.2.2设立惩罚性赔偿机制 21

5.3加大海事部门的监管力度 21

5.3.1加强船员的安全责任意识和专业技能 21

5.3.2加强主管机关的监督 21

5.4完善船舶溢油的应急响应能力 21

5.5加强海洋环保宣传教育 21

5.6本章总结 22

第6章 结论与建议 23

6.1结论 23

6.2建议 23

参考文献 24

致谢 26

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着世界经济的迅猛发展,国际间经济联系愈加紧密,航运业在全球范围内得到了迅猛发展,海上石油勘探开发行为增多,航道越来越拥挤,船舶交通流量大幅度増长,船舶航速也在不断提高。同时伴随而来的是海上污染源的不断增加,船舶溢油污染、海洋石油开发事故发生的概率不断上升。海上船舶溢油,是造成海洋环境污染损害的主要原因之一,是各种海洋污染当中影响范围最广,影响时间最长,对生态环境破坏最严重的一种。

2017年,中国石油进口依存度升至72.3%,包括原油、成品油、液化石油气和其他产品在内的石油净进口量达到4.188亿吨,比2016年上升10.7%。2017年中国原油进口量为4.2亿吨,超过美国成为全球最大的原油进口国。预计我国未来原油的进口规模还将不断扩大,而十几万吨的(DWT)油轮占据了国际油运的大多数。这类巨型油轮一旦发生原油泄漏事故,对海洋生态环境的打击将是毁灭性的。溢油风险的不断加大,相关事故也时有发生。

1.1.2研究目的与意义

溢油事故造成的危害巨大且影响深远,在海洋石油发展的初期,我们对海洋石油污染的危害没有清醒且深刻的认识,对溢油事故的防治措施不到位,造成了巨大的生态灾难。随着海上石油运输的规模不断扩大,大型油轮的溢油风险也在不断增长。“Exxon Valdez”号溢油事故是美国历史上最严重的海上漏油事件,这是一起非常典型的事故,值得我们深入研究。分析这起事故的溢油原因并制定相应对策,能够减少溢油事故的发生。

1.2相关国内外研究现状

近年来,国内外众多学者都对美国“Exxon Valdez”号油轮溢油事故做出了研究与分析。

1.2.1国内研究现状

林文闻应用整体的船员疲劳贝叶斯网络模型尝试分析“Exxon Valdez”号油轮溢油事故。他重点研究了事故中有关于三副的报告,因为当事故发生时是三副在瞭望台值班瞭望。他认为长时间的连续工作时间、枯燥的任务类型和配员水平过低这三点因素对值班瞭望的三副发挥了决定性的影响,而组织发展阶段这个因素影响较小。他的研究为我们分析事故中“人”的因素提供了一个可靠的计算模型。[2]

徐伯民等从疲劳本身进行了剖析,他们认为疲劳导致人犯错误是无数海难事故的根源。首先他们探究了船员疲劳的原因有:睡眠时间和质量不足、生理节律处于低谷、压力过大、持续工作、健康和环境问题等。提出了船员、公司岸基管理人员都要认识和重视船员的疲劳问题,要从制度上、工作安排上、调节休息上和源头上防止出现积劳成疾现象,以保障船舶的运营安全的建议。[3]

开夏认为此次事故的主要原因是人为因素。此外,埃克松航运公司不当的人员配备标准和威廉王子湾的船舶交通管理系统缺乏有效的引航服务也是导致该轮搁浅的因素。他认为这次溢油事故给了那些因长期安全航行而过于自信的人一个活生生的教训,这一点值得我们永远记取。在航运领域内,有一系列的法规也由此产生。[4]

王曦等认为美国“Exxon Valdez”号油轮原油泄漏这起震惊世界的海难,让我们看到海洋原油泄漏事件对于海洋环境及人类所带来的巨大灾难。“Exxon Valdez”号油轮原油泄漏事件对我国在处理海洋环境污染事件的法律救济上的启示:首先,要在我国建立政府、公司和社会三方在应对海洋污染事件过程中的良性互动的法律保障制度。其次,要完善我国海洋生态损害赔偿的法律救济机制。再次,完善人身财产损害赔偿的救济机制,包括完善诉讼程序,便利原告迅速起诉和建立惩罚性赔偿制度。最后,严格追究污染海洋环境资源犯罪者的刑事责任。[5]

单红军等认为“Exxon Valdez”号油轮溢油事故促进了国际海事组织(IMO)将ISM规则纳入《国际海上人命安全公约》,并以该事故为例讲解了“Exxon Valdez”号在该事件中违反的相关规则。由于ISM规则注重的是对人的安全隐患的关注,因此在事故发生后法庭可能会着重关注船东是否恪尽职守。这种严格的趋势将使承运人不仅要满足传统意义上的恪尽职守还应符合ISM的规则。[6]

朱益坚介绍了“Exxon Valdez”号油轮溢油事件的具体情况包括油轮的破损情况和原油泄漏造成的环境污染情况以及美国有关部门和埃克森航运公司在事故发生后所做出的反应。这份研究让我们更加直观的了解了此次事故的经过和它所产生的的危害。[7]

韦兴平介绍了在“Exxon Valdez”号油轮溢油事故中使用的新型清除油污的方法:往有污油的水中喷洒化肥。他认为, 虽然化肥也具有潜在的毒性,但在这些受污严重乃至生物绝迹的地方使用化肥是不会有什么危害的。这种新型的清除溢油方法,为今后的溢油事故处理提供了思路。[8]

代小丽等认为生物修复制剂是解决溢油污染的“终极策略”。 我国的溢油生物法除污起步较晚,目前暂时还没有商业化的生物刺激制剂投入市场,今后除了要研究适合我国环境的生物刺激制剂之外,还应该引进外国的成熟产品结合具体使用效果进行综合考察和评价。[9]

林晓新通过“Exxon Valdez”号油轮溢油事故对美国《1990年油污法》的推动讨论了油船结构的发展以及单壳船被强制淘汰所造成的的影响。他认为,双壳船对防范油轮溢油是有决定性的作用的。[10]

姜聪聪进行了三维荧光光谱对海上溢油种类的识别研究。快速、简便、准确的溢油识别方法能够为溢油事故的鉴别工作指明方向,提高鉴别效率节省人力。[11]

张玲玲认为“Exxon Valdez”号油轮因触礁而造成溢油事故,为了将船舶触礁的危害降至最低应该完成以下两个方面的工作:对于具体的触礁情况,必须研究船体各构件的损伤情况及船体的能量吸收机制;研究船体结构抗撞性的优化方法和改进措施,设法提高船体结构的抗触礁能力。[11]

张娜认为现阶段我国在海上溢油应急管理工作中的问题主要包括缩减阶段的溢油危机意识不足,海洋污染防治法律欠缺;预备阶段应急计划不足、监管体制不力;响应阶段指挥机构混乱,应急力量薄弱,信息发布不畅;恢复阶段缺乏救助机制和应急管理工作考核等问题。[12]

1.2.2国外研究现状

Elizabeth Shogren证明了“Exxon Valdez”号油轮溢油事件所造成的危害并没有和当时的科学家期望的那样持续时间很短,反而持续了很多年。这份研究为让石油公司为长期损害负责提供了证据。[13]

Alan W. Maki在1991年对“Exxon Valdez”号泄漏造成的环境影响做出了初始评估。他对威廉王子湾海岸线栖息地进行了监测,监测的项目包括了水质、鱼类和水鸟等。在泄漏发生一年之后当地水中的多环芳烃低于阿拉斯加州平均水平10至1000倍,鱼类的捕获量并没有比1989年少,粉红鲑鱼的产量甚至还提高了,水鸟的数量受到溢油事故的影响非常大。最后他得出的结论是并没有对当地的生态环境造成毁灭性的影响,到1991年观察到的多环芳烃平均浓度远低于当时人们认为会对生物造成急性或慢性影响的浓度,野生动物的数量也在迅速恢复。[13]

Miller E W.于1992年研究了“Exxon Valdez”号对于环境、经济和社会的影响。在油污的清理当中人们大量的使用高温喷雾清洗的方法,这种方法依旧会对环境造成很大的伤害,他希望政府能利用政策引导对乳化油的生物降解方法的开发与检测。他认为当时美国政府的响应机制不足,在泄漏开始的10天期间几乎没有任何处理措施,企业和政府机构之间的沟通不畅导致错过了原油泄漏处理的最佳时间;政府部门要对石油泄漏事故高度重视,石油泄漏对当地的环境、经济和社会影响非常显著,需要组建相应的组织集中人力物力来尽量减少泄漏事件的影响。[14]

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