0 引言

近年来，随着海洋经济和对外贸易的不断发展，我国进出口石油的数量日益剧增。这导致海上石油开采和水上原油运输数量的急剧增加，因船舶交通事故导致的海上溢油事故也就随之而来。一旦发生船舶溢油事故，尤其是重大溢油事故，会对海洋环境造成严重污染，给海洋生态系统带来严重的破坏，并造成重大经济损失。因此，人们的目光在利用海洋资源的同时也越来越对准海洋环境保护，更加关注水面溢油事故 ^[1]。

根据近几年来发生的重大溢油事故，如我国蓬莱19-3溢油事件、BP墨西哥湾溢油事件^[2-3]等，可知溢油事件发生后如何采取有效方法控制溢油扩散，进行溢油回收，最大程度上降低损失是值得深思的问题，同时也在控制海洋污染和处理溢油事故方面起着关键作用 ^[4]。目前，海上溢油事故的处理主要依赖围油栏、收油机、毛毡等传统设备进行，这不仅会消耗大量的人力物力，而且工作效率低，回收功能单一，应急能力差，缺乏自动化，智能化控制。这进一步凸显了溢油回收船在溢油事故中发挥的重要作用。为了满足海上交通安全事故及溢油事故应急处理的要求，弥补传统溢油回收船作业的缺点不足，在溢油回收船中配备智能化装置，开发新型溢油回收船是十分紧迫和必要的。

为提高水上溢油回收设备的先进性，解决因溢油事故导致的海洋生态污染问题，2019年9月中共中央、国务院颁布的《交通强国建设纲要》中指出要加强特种装备研发，研发大型溢油回收船。另外，为了加强油污防治工作，在发生溢油事故时能最大程度降低油污造成的损害，国际海事组织制定了《国际油污防备、反应和合作公约》，要求所有船舶、港口和近海装置都具备油污应急计划。根据相关调查显示，我国绝大多数港口现有码头的防污染设备未完全达到该标准要求，仅有少数油品码头配备了专业溢油应急处置船，国内溢油回收船的缺口较大。

本文通过介绍部分国内外溢油回收船的发展现状，分析了目前溢油回收船及回收设备存在的问题；重点分析比较现有溢油回收技术，并对未来溢油回收船的发展方向进行了展望。

溢油事件一旦发生，需要在最快时间内采取措施防止溢油扩散。常用溢油回收方法主要有以下几种。

（1）围油栏。其工作原理是在溢油事故发生后，用水下带裙边的浮体对水面油、污物进行围聚以防其扩散。它由充气式浮体、裙边、拉力带、配重链、系锚件等组成，用锚碇固定在需要围拦的油污水面四周。一般情况下，要求围油栏材质具有耐磨损、易施展、易清洗和易回收特性。另外，选择围油栏时要考虑其抗风浪的能力 ^[5]。围油栏可以对海面溢油进行大面积的清理，但其储存与保养工作注意事项较多。

（2）收油机。这也是常用的专门用来回收水面溢油的机械装置。其主要就是根据油水混合具有流动性，两者密度不同，以及收油机材料对油水的吸附性 ^[6]，将水面上的油和水分离开。常用收油机比较如下表1所示。

表1 收油机种类比较分析

（3）吸油毡也是运用较为广泛的溢油处理方法，它只吸收油污，不吸水和其他的液体。在墨西哥湾漏油事件、大连海疆石油泄漏事件中，吸油毡都发挥了重要作用。

（4）溢油凝油技术，是通过化学的方法，在发生溢油的区域内，为了防止溢油快速扩散以及有效控制油膜产生而投放的凝油剂。凝油剂的使用可以有效将水面溢油包凝起来，而且油层变厚，结为粘稠物或坚硬的固体状，进而方便对其回收 ^[7-8]。在一定条件下可以与其他溢油回收技术合作互补。

污染治理是海洋环境保护的重要研究方面。专业溢油应急船舶是国际上公认的处理水上大规模溢油事故必不可少的关键设备。国内外在溢油回收船研究方面做了大量工作，取得了一定的成果。

2.1 国外研究现状分析

海洋溢油回收装置在国外研发较早，技术也相对成熟。早在19世纪70年代，欧美一些公司就开始着手研发海上溢油应急回收设备，目前已经基本掌握了溢油应急回收技术。早期广泛在欧洲和东南亚国家使用的由Mavi Deniz生产的防污船SAE CAT 15和SAE CAT 17 ^[9]，可以有效应对小型溢油事故。ASMAR开发的UT512和罗-罗公司研制的SASEMAR都具有溢油应急回收以及海事巡逻、消防等功能 ^[10]。挪威“蓝天使”号，由芬兰Lamor公司制造的溢油回收船，具有较强的溢油回收能力。德国海军Bottsand 级溢油回收船，在进行作业时可以劈成两瓣，两部分之间形成65度的开口，可覆盖40米宽海面 ^[11]。芬兰开发的新型多功能大型溢油应急船于2011年正式交付使用，该船用到了Lamor 公司的刷式撇油器技术，回收效率高，而且还可承担货物运载、海上危险品突发事件处理以及海军任务等 ^[12]。

图1 德国Bottsand级油污清理船

图2 芬兰多功能大型溢油和化学品应急船

由Ecoceane公司开发的Spillglop系列溢油回收船，可以在较大风浪环境下以较高的收油速率工作 ^[13]。2017年，Lamor公司基于渔网拖带机原理创新研发出了LMOS sweeper溢油回收设备，并在实船环境下进行了设备演示。LMOS回收装置具有可靠的浮选设计，而且不易受到风力影响，允许单船操作，连续泵送溢油，溢油回收效率极高。上述国外溢油回收船比较如表2所示。

图3 Spillglop系溢油回收船

图4 LMOS sweeper溢油回收设备

表2 国外溢油回收船比较

总之，国外在专业的海洋溢油回收装置方面研究起步早，研究了具有一定数量及功能多样化的溢油回收船，具有专业化程度高、便于操作、回收溢油能力强、溢油船动力足等特点 ^[14]。

2.2 国内溢油回收船研究现状分析

目前国内较为先进的溢油清污回收船使用的技术大多是美国SLICKBAR公司的动态斜面式、美国MARCO的亲油带式、芬兰Lamor的硬刷式、挪威FRAMO的堰式、英国VIKOMA的齿盘式和复式等，主要产品有：第一艘专门设计的海上浮油回收船“碧海一号”于2005年底正式投入使用。2009正式交付使用的“中油应急101”，利用船体前部的扫油臂对水面溢油进行围控和清除，还可以进行水面消防以及其他事故的处理。

图5 “碧海一号” 溢油回收船

图6 “中油应急101”

2009年，“胜利503”承担海上溢油清除回收工作，可大面积、快速消除油污。2012年，中国海事系统的海特071、111、191号，配备有雷达监测系统，可以监测到周围数公里溢油，另外船上还配备可以吊装围油栏的起吊设备。配备溢油监测雷达的中国海洋石油公司的“海洋石油252”，能够回收不同粘度与厚度的溢油，具有较高的回收率。

图7 “海特071”

图8 “海洋石油252”

2015正式交付使用的“中油应急103”，有助于提升我国对海上溢油污染事故的现场应急处理能力。2017年顺利交付使用的“胜利505”，采用DIP动态斜面侧装模块并且配备消油剂喷洒装置，可以回收不同粘度溢油，作业面积大，收油效率高。

图9 “中油应急103”

图 10 “胜利505”溢油回收船

2018年，浙江首艘由企业建造的内置式溢油回收船“甬洁5”正式投入运营，有效降低了区域内的溢油防控风险。2019年7月，由十堰市本地船厂建造的第一艘溢油(污油)回收船“鄂丹港清洁1号”正式交付。该船主要用于丹江口库区船舶产生的污油水、生活污水和其他固体垃圾的收集，并可分类转运至岸上待二次处理。

图 11 “甬洁5”溢油回收船

图 12 “鄂丹港清洁1号”

威海市维思泰科溢油回收设备有限公司是一家研发及生产中小型溢油回收船、水面垃圾清理船的高新技术企业，研发的小型溢油回收船能够高效回收水面溢油。

图 13 维思泰科研发的溢油回收船

图 14 青岛光明公司研发的GM和GM-S系列溢油工作船

青岛光明公司研发的GM和GM-S系列溢油工作船等，采用CFS船用复合式溢油回收装置，在工作时受海浪等外界环境影响小，针对不同粘度和厚度的浮油，能够快速高效地将油水分离。该设备集垃圾和浮油回收于一体，总体回收效率高，且多为船长47.3m以上的大型回收船。此外，还有青岛华海环保有限公司生产的绳式溢油回收装置、堰式溢油回收装置、真空式溢油回收装置、斜带式溢油回收装置等 ^[4]。国产各类溢油回收船比较如表3所示。

表3 国内溢油回收船比较

总之，通过近年来不断努力，我国制造了具有一定功能和一定数量的溢油回收船和设备，但是面对日趋增加的溢油风险，多功能清污回收船的设计和研发方面还有很大的发展空间。

传统的水面溢油回收处理装置存在效率低、耗人工、应急能力差、受海风浪等环境影响较大等一系列问题。随着智能船舶和溢油回收设备技术进一步发展，溢油回收船呈现新的发展趋势。

（1）负压式回收技术广泛应用。该技术在正常海况下具有较高的溢油回收率，操作方便，制作和维护成本低，能够改善目前我国海上溢油应急处置过程中对于人员的过分依赖程度，有助于提升我国海上溢油回收设备的国际竞争力。该技术集成垃圾、藻类回收技术，可实现一船多用功能。

（2）智能一体化控制技术应用在溢油回收船中，打破了传统溢油回收装置依赖人工操作模式。溢油回收智能船在进行清污作业时需要各种信息，而先进的传感技术则是实现智能化的基础，如采集风、浪、流、水深以及周边环境信息等，如无人清污船载工作中如何感知水下的暗礁及周边的障碍物以便及时做出相应的避让措施等。GPS技术及数传系统融合技术实现船舶作业过程中数据的传输、显示以及交换，实时检测到各种信息，还可以实现远程控制清理，实现溢油回收无人船舶与岸基中心保持数据实时传输，并对清污过程中遇到的问题采取相应的措施。

（3）溢油回收无人船的开发及应用。采用路径规划、航迹跟踪、智能避碰、自动靠泊等无人船的先进技术，实现水面清污回收智能船全自动控制工作，不仅节省人力和成本，而且也保证了作业过程的安全性。在发生溢油事故区域内，通过设计好的路径，溢油回收无人船可以自动完成路径跟踪，在指定清污范围内工作。由于溢油回收船的工作区域还存在其他障碍物，运用智能避碰技术，当船遇到障碍物时可以实现自动避让以及在完成任务后沿着规划的路径返回，并实现自动靠泊控制。用溢油无人船代替人工清污的作业方式，更加节能、经济和安全。

总之，将现代智能船的一些关键技术应用在传统的水面溢油回收船中，制造多功能溢油回收智能船，能更好地解决传统水面溢油回收装置效率低、耗人工、应急能力差、受海风浪等环境影响较大、自动化程度低等一系列问题。

海洋资源的开发利用不可避免地会带来海上溢油事故的发生。为进一步保护海洋环境，让海洋更清洁，降低溢油事故的损失，我们需要结合船舶发展新技术，使溢油回收船朝着控制装置智能化、溢油回收高效化方向迅速发展，让溢油回收船能在溢油事故发生最短时间内对海面溢油进行回收，提高溢油回收效率，最大程度减低溢油事故带来的损失。