Ölsperren | Beschreibung, Typen, Struktur, Anwendung und Rückgewinnung

Inhaltsübersicht

Nachdem das Öl auf die Wasseroberfläche gelangt ist, wird es sich unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft, des Windes, der Strömung und anderer Faktoren schnell ausbreiten und abtreiben. Daher besteht die Hauptaufgabe der Notfallmaßnahmen bei Ölverschmutzungen darin, so schnell wie möglich wirksame Maßnahmen zu ergreifen, um die Ölverschmutzung einzudämmen und ihre weitere Ausbreitung und Abdrift zu verhindern, um die Reichweite der Verschmutzung des Gewässers zu verringern und das Ausmaß der Verschmutzungsschäden zu mindern. Die Maßnahmen, die ergriffen werden, um den Ölteppich in einem kleineren Gebiet einzudämmen und seine weitere Ausbreitung und Abdrift zu verhindern, werden als Eindämmung des Ölteppichs bezeichnet.
Im Falle eines Ölunfalls sollten geeignete Eindämmungsmaßnahmen und Eindämmungsausrüstungen und -materialien je nach der tatsächlichen Situation eingesetzt werden. Zu den Ausrüstungen und Materialien, die zur Eindämmung von Ölverschmutzungen verwendet werden können, gehören natürliche Ressourcen und industriell hergestellte Produkte. Zu den natürlichen Ressourcen gehören Maisstängel, Stroh und Baumstämme usw.; zu den industriell hergestellten Produkten gehören Ölsperren, Seile und Netze usw. Dieses Kapitel befasst sich hauptsächlich mit Ölsperren.

Gegenwärtig gibt es auf dem Markt eine ganze Reihe von Ölsperren. Die Norm der Transportindustrie der Volksrepublik China - Ölsperren (JT/T2022-2001, im Folgenden "Ölsperren-Norm" genannt) klassifiziert Ölsperren als:

1. Fester Auftriebskörper
2. Zaunausleger
3. Externer Spannausleger
4. Aufblasbarer Ausleger
5. Shore Seal Ausleger
6. Feuerbeständiger Ausleger

Im "Model Text for Oil Spill Emergency Training" der IMO werden die Ölsperren in drei Typen eingeteilt, nämlich Ölsperren mit Vorhang, Ölsperren mit Zaun und Ölsperren mit Strand. In diesem Kapitel werden die Ölsperren entsprechend der Klassifizierung im "Model Text for Oil Spill Emergency Training" der IMO vorgestellt.
Die Strukturen und Verwendungszwecke der verschiedenen Arten von Ölsperren sind nicht identisch. Je nach der tatsächlichen Situation können die Wahl der geeigneten Ölsperre und die Annahme angemessener Einsatzformen die Funktionen der Ölsperre wirklich ausüben und den Zweck der Eindämmung und Bergung von Ölverschmutzungen erfüllen.

 

Abschnitt 1: Die Funktion und die strukturellen Merkmale der Ölbarriere.

 

1. Die Funktionen der Ölsperre

 

Die Funktionen von Ölsperren lassen sich in drei Hauptfunktionen zusammenfassen: Eindämmung und Konzentration, Ableitung von Ölverschmutzungen und Vorbeugung gegen mögliche Ölverschmutzungen.

 

1.1 Eindämmung und Konzentration von Ölverschmutzungen

Nach einem Ölunfall breitet sich das ausgelaufene Öl unter dem Einfluss von Strömung, Wind und anderen externen Faktoren rasch aus und driftet ab, so dass ein großes kontaminiertes Gebiet entsteht. Wenn eine Ölpest in offenen Gewässern, küstennahen Gewässern oder Häfen auftritt, kann die rechtzeitige Errichtung von Ölsperren die sich ausbreitende Ölpest sofort eindämmen. Durch das Ziehen der Ölsperren oder die Verkleinerung des umliegenden Gebiets kann der Ölfilm in einem kleineren Gebiet aufgefangen werden. Dadurch wird nicht nur die Ausbreitung des Ölteppichs verhindert, sondern auch die Dicke des Ölfilms erhöht, was die Bergung oder andere Behandlungen erleichtert, wie in Abbildung 3-1 dargestellt.

 

Containment-and-concentration-of-oil-spill

(3-1 Eindämmung und Konzentration des Ölteppichs)

1.2 Umleitung der Ölpest

Nach einem Unfall mit ausgelaufenem Öl wird das ausgelaufene Öl unter dem Einfluss äußerer Faktoren treiben und sich beliebig ausbreiten. Um die Bergung zu erleichtern oder das ausgelaufene Öl an den vorgesehenen Ort zu leiten, insbesondere in Flüssen oder Gebieten mit schneller Strömung in Ufernähe, um die Fließrichtung des ausgelaufenen Öls für eine einfache Bergung wirksam zu kontrollieren oder um zu verhindern, dass das ausgelaufene Öl in empfindliche Gebiete eindringt, werden zur Vorbeugung in der Regel Ölsperren in einem bestimmten Winkel errichtet. Im Allgemeinen gibt es zwei Möglichkeiten zur Ableitung von Ölverschmutzungen. Zum einen können langfristige Ölsperren eingesetzt werden, die in der Regel an Wasserentnahmestellen, Kraftwerken usw. aufgestellt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, vorübergehend Ölsperren zu errichten. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn eine Ölpest auftritt. Je nach den spezifischen Umständen werden vorübergehend Ölsperren errichtet, um das ausgelaufene Öl umzuleiten und es in Gebiete zu leiten, die leicht zu bergen sind, oder in andere Gebiete mit nicht empfindlichen Ressourcen, wie in Abbildung 3-2 dargestellt.

Oil-spill-diversion

(3-2 Umleitung der Ölpest) 

Preventing-potential-oil-spills-from-stranded-ships

(3-3 Verhinderung einer möglichen Ölverschmutzung durch gestrandete Schiffe)

1.3 Verhinderung einer möglichen Ölverschmutzung

Bei der Verhütung potenzieller Ölunfälle geht es in der Regel darum, in Gebieten, in denen es zu Ölunfällen kommen kann oder in denen die Gefahr eines Ölunfalls besteht, je nach den örtlichen Wasserverhältnissen im Voraus Ölsperren zur Verhütung und Bekämpfung von Ölunfällen zu errichten. Auf diese Weise kann, wenn es tatsächlich zu einem Ölunfall kommt, die Ausbreitung des Öls verhindert werden, so dass rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden können, um den Ölteppich in der Ölsperre zu beseitigen. Wenn Schiffe am Kai Öl be- und entladen oder am Ankerplatz Öl umladen, müssen sie in der Regel im Voraus Ölsperren gemäß den vorgeschriebenen Kontrollvorschriften errichten. Bei gestrandeten oder gesunkenen Schiffen sollten je nach der tatsächlichen Situation vor der Bergung auch entsprechende Ölsperren errichtet werden, wie in Abbildung 3-3 dargestellt.

 

2. Struktur und Leistungsindikatoren der Ölsperre

 

Gegenwärtig gibt es weltweit viele Hersteller von Ölsperren, und es gibt auch viele Arten und Formen von Ölsperren. Trotzdem ist der Grundaufbau der Ölsperren weitgehend ähnlich und besteht im Wesentlichen aus einem Schwimmkörper, einem Schürzenkörper, Spannbändern, Gegengewichten und Gelenken.

  • Schwebender Körper: Der Teil, der für den Auftrieb der Ölsperre sorgt. Seine Funktion besteht darin, der Ölsperre mit Hilfe von Luft oder Auftriebsstoffen Auftrieb zu verleihen, so dass sie auf der Wasseroberfläche schwimmen kann. Der Schwimmkörper kann sich innerhalb der Oberflächenschicht der Ölsperre oder außerhalb der Oberflächenschicht befinden.
  • Körper des Rocks: Bezieht sich auf den durchgehenden Teil der Ölsperre unterhalb des Schwimmkörpers. Seine Aufgabe ist es, das Austreten von Öl unter der Ölsperre zu verhindern oder zu verringern.
  • Spannband: Es handelt sich um ein langes Bandelement (Kette, Riemen), das der auf die Ölsperre wirkenden horizontalen Zugkraft standhalten kann. Es wird hauptsächlich verwendet, um der Zugkraft, die durch Wind, Wellen, Gezeitenströmungen und Schleppen erzeugt wird, zu widerstehen.
  • Gegengewicht: Ein Ballast, der das Absinken der Ölsperre ermöglicht und ihre Leistung verbessert. Er kann die Ölsperre in einem idealen Zustand im Wasser halten. Er wird im Allgemeinen aus Stahl oder Blei hergestellt, oder es wird Wasser als Ballast verwendet.
  • Gemeinsame: Eine Vorrichtung, die dauerhaft an der Ölsperre befestigt ist und zur Verbindung der einzelnen Abschnitte der Ölsperre oder anderer Hilfseinrichtungen dient.

 

Die Leistungsindikatoren der Ölsperre beziehen sich im Allgemeinen auf Freibord, Tiefgang, Höhe, Gesamthöhe, Gewicht, Gesamtauftrieb, Auftriebsverhältnis und Zugfestigkeit der Ölsperre.

  • Freibord: Die minimale vertikale Höhe über der Wasserlinie der Ölsperre. Wird verwendet, um das Verspritzen von Öl von oberhalb der Ölsperre zu verhindern oder zu verringern.
    Tiefgang: Die minimale vertikale Tiefe der Oberflächenschicht unterhalb der Wasserlinie des Ölgehäuses.
  • Höhe: Die Summe aus Freibord und Tiefgang der Ölsperre.
    Gesamthöhe: Die maximale vertikale Höhe der Ölsperre.
  • Gewicht: Das Gesamtgewicht eines vollständig montierten Abschnitts der Ölsperre, einschließlich der Verbindung der Ölsperre.
  • Gesamtauftrieb: Das Gewicht des Süßwassers, das verdrängt wird, wenn die Ölsperre vollständig in Wasser getaucht ist.
  • Gesamtauftriebskraftverhältnis: Das Verhältnis zwischen dem Gesamtauftrieb und dem Gesamtgewicht der Ölsperre, allgemein als Auftriebsverhältnis bezeichnet. Ein hoher Auftriebskoeffizient zeigt an, dass die Ölsperre eine starke Fähigkeit hat, nach dem Eintauchen in Wasser wieder in einen schwimmenden Zustand zurückzukehren. Diese Fähigkeit der Ölsperre, sich selbst zu erholen, wird als wellenfolgende Eigenschaft bezeichnet. Je höher der Auftriebskoeffizient ist, desto stärker ist die Fähigkeit zur Selbsterholung und desto besser ist die Wellenfolgeleistung.
  • Zugfestigkeit: Die Bruchkraft, bei der die Ölsperre unter Spannung bricht.

3. Grundlegende Bestandteile und Merkmale der Ölsperre

3.1 Vorhangartige Ölsperre

Zu den grundlegenden Bestandteilen der Ölsperren mit Vorhang gehören der Schwimmer, die Schürze, die Spannvorrichtung, der Ballast und die Verbindung usw., wie in Abbildung 3-4 dargestellt. Je nach Art des Schwimmermaterials können Ölsperren mit Vorhang in aufblasbare Ölsperren und feste Ölsperren unterteilt werden.

The-basic-structure-diagram-of-the-curtain-type-oil-barrier

(3-4 Das grundlegende Strukturdiagramm der vorhangartigen Ölsperre)

The-structure-of-the-pressure-inflatable-oil-barrier

(3-5 Der Aufbau der druckaufblasbaren Ölsperre)

(1) Eine vorhangartige Ölsperre mit einem aufblasbaren Schwimmkörper wird als aufblasbare Ölsperre bezeichnet. Je nach Aufblasmethode können aufblasbare Ölsperren in druckaufblasbare (siehe Abbildung 3-5) und selbstaufblasbare Ölsperren (siehe Abbildung 3-6) unterteilt werden. Je nach Aufbau der Luftkammer können aufblasbare Ölsperren weiter in Ein-Luftkammer-Ölsperren und Mehr-Luftkammer-Ölsperren (die Länge jeder Luftkammer beträgt etwa 2 bis 4 Meter) unterteilt werden. Gegenwärtig sind die im Inland hergestellten aufblasbaren Ölsperren in der Regel mehrkammerig. In der Praxis zeigt sich, dass die Mehrkammer-Ölsperre eine bessere Schwimmfähigkeit hat. Selbst wenn eine der Luftkammern beschädigt wird, sinkt die gesamte Ölsperre nicht, so dass sie häufiger verwendet wird.

(3-6 Struktur des selbstaufblasenden Ölbekämpfungsnetzes)

3-7 Counterweights of Oil Booms

(3-7 Gegengewichte von Ölsperren)

(2) Eine vorhangartige Ölsperre, die mit zylindrischem oder körnigem Schaumstoff gefüllt ist oder aus Stahlwerkstoffen besteht, wird als feste schwimmende Ölsperre bezeichnet. Eine Ölsperre mit einem Schwimmkörper aus hitzebeständigen Stahlwerkstoffen wird auch als feuerfeste Ölsperre bezeichnet.

 

Die Schürze der vorhangartigen Ölsperre ist flexibel und kann sich relativ unabhängig bewegen.

 

Das Spannband der vorgehängten Ölsperre besteht in der Regel aus Stahlketten oder Stahlseilen und befindet sich am unteren Rand des Schürzenkörpers. Gleichzeitig dient dieses Spannband auch als Gegengewicht. Bei einigen Ölsperren des Typs Curtain befinden sich die Zugbänder unterhalb des Schwimmkörpers und ersetzen den unteren Schürzenkörper. Einige Ölsperren vom Typ Curtain verwenden Verstärkungsgurte anstelle von Spanngurten. So dient beispielsweise der Verstärkungsgurt in der Mitte einer PVC-Ölsperre als Spanngurt.

 

Das Gegengewicht der Ölsperre mit Vorhang ist unterhalb der Schürze der Ölsperre angebracht. Das Gegengewicht besteht normalerweise aus Stahlketten oder Gussblöcken (siehe Abbildung 3-7). Bei einigen Ölsperren befindet sich das Gegengewicht auch innerhalb der Schürze oder hängt direkt unter der Schürze.

 

Die Ölsperre in Vorhangbauweise hat folgende Eigenschaften: Erstens hat sie ein hohes Verhältnis von Auftrieb zu Gewicht, das typischerweise zwischen 5:1 und 20:1 liegt, und weist eine gute Wellenfolgeleistung auf. Der Tiefgang beträgt drei Fünftel der Höhe der Ölsperre, und der Freibord der Ölsperre mit Vorhang beträgt normalerweise zwei Fünftel ihrer Höhe. Zweitens hat die aufblasbare Ölsperre des Typs mit Vorhang eine langsame Entfaltungsgeschwindigkeit, aber sie nimmt weniger Platz ein, wenn sie entleert ist, und hat eine glatte Oberfläche, die leicht zu reinigen ist. Die aufblasbare Ölsperre mit langem Vorhang ist einfach und schnell aufzublasen, aber sie ist anfällig für Einstiche und Schnitte und hat eine schlechte Wellenfolgeleistung. Drittens eignen sich große aufblasbare Ölsperren mit Vorhang für offene Gewässer, während kleine Ölsperren für küstennahe Gewässer, Häfen und andere geschützte Gewässer mit geringerem Durchfluss geeignet sind. Viertens haben feste Ölsperren im Vergleich zu aufblasbaren Ölsperren eine schnelle Einsatzgeschwindigkeit und sind unempfindlich gegen Durchstiche, aber sie sind kompliziert zu bergen, erfordern mehr Arbeitsaufwand und nehmen mehr Platz ein.

3.2 Zaunartige Ölsperre

 

Die Ölsperre mit Zaun (siehe Abbildung 3-8) besteht aus Schwimmkörpern, Schürzen, Spanngurten, Ballastgewichten usw.

 

Der Schwimmkörper der gitterförmigen Ölsperre ist im Allgemeinen massiv und gitterförmig angeordnet. Das Schürzenmaterial besteht meist aus Glasfasergewebe oder anderen starren Materialien. Die Verbindung zwischen den Schwimmkörpern besteht aus flexiblen Trennwänden, die die Schwimmbewegung der Ölsperre flexibler machen. Die Spannbänder der gitterartigen Ölsperre bestehen in der Regel aus Gurten oder Stahldrähten und sind in der inneren Schicht der Ölsperre angebracht. Die Gegengewichte bestehen im Allgemeinen aus Stahldrahtseilen, Stahlketten und Gusseisenblöcken usw.

 

Nach der Form des Schwimmkörpers und den strukturellen Merkmalen, wie z. B. den Zugbändern, werden die Gitter-Ölsperren in drei Typen eingeteilt: mittig schwimmender Typ, außen schwimmender Typ und außen liegender Verstärkungsbandtyp.

 

1) Die zentrale schwimmende Zaun-Ölsperre hat eine Gruppe von zentralen Schwimmkörpern, d.h. die Schwimmkörper befinden sich auf beiden Seiten der Mittellinie der Ölsperre und sind symmetrisch. Die Schwimmkörpergruppe besteht in der Regel aus festen Schaumstoffscheiben, und diese Auftriebsscheibe reduziert das Speichervolumen der Ölsperre relativ.

 

2) Externe schwimmende Ölsperre. Der schwimmende Körper dieser Art von Ölsperre ist in der Regel auf einer Seite der Ölsperre gesetzt, und es kann auch auf beiden Seiten der Ölsperre gesetzt werden.

 

3) Installieren Sie einen externen verstärkten Gürtelzaun, um die Ölsperre zu umschließen. Diese Art von Ölsperre gibt es ebenfalls in zwei Varianten. Zum einen kann das Verstärkungsband auf der dem Stromfluss zugewandten Seite angebracht werden (siehe Abbildung 3-9). Zum anderen können die Verstärkungsbänder auf beiden Seiten angebracht und mit Stahlseilen oben und unten an der Ölsperre befestigt werden.

3-9 External reinforced belt fence enclosing the oil barrier

(3-9 Externer verstärkter Gürtelzaun, der die Ölsperre umschließt)

3-8 Fence-type oil enclosure structure

(3-8 Umzäunung des Ölgehäuses)

Die Merkmale der Ölsperre vom Typ Zaun sind: geringer Auftrieb, der im Allgemeinen zwischen 3:1 und 6:1 liegt, schlechte Wellenfolgeeigenschaften und im Allgemeinen nicht für offene Seegebiete geeignet. Das freie Brett der Ölsperre macht ein Drittel der Gesamthöhe der Ölsperre aus, und der Tiefgang macht zwei Drittel der Gesamthöhe aus.

 

Er bietet einen guten Gezeitenschutz und eignet sich für den langfristigen Einsatz in relativ geschlossenen Wassergebieten und Flüssen. Der zentrale schwimmende Zaun hat eine kleine Kontaktfläche mit dem Wasser, eine schlechte Schwingungsleistung und ist anfällig für das Rollen. Die externe schwimmende Ölsperre hat eine große Kontaktfläche mit dem Wasser, was die Anti-Roll-Leistung verbessert, aber die Stärke des externen Schwimmkörpers im Wasser ist relativ schwach. Die externe Ölsperre mit verstärktem Gürtel hat einen guten Gezeitenschutz, aber ihr Aufbau ist komplex, und der verstärkte Gürtel kann sich beim Recycling verheddern. Die einseitig verstärkte Gitter-Ölsperre kann nur in Gewässern mit unidirektionaler Gezeitenströmung eingesetzt werden. Insgesamt ist diese Art von Ölsperre einfach herzustellen und relativ kostengünstig, hat aber ein großes Lagervolumen. Zu den Abdeckmaterialien für die Ölsperre gehören hauptsächlich Gummi, PVC und Polyurethan usw.

 

Aus der Sicht der gegenwärtigen tatsächlichen Verwendung sind die Ölsperren vom Typ Vorhang und Zaun die am häufigsten verwendeten Ölsperrenarten. Einige Hersteller von Ölsperren produzieren auf der Grundlage der jeweiligen Eigenschaften von Ölsperren des Typs Vorhang und des Typs Zaun Ölsperren, die zwischen diesen beiden Typen liegen. Daher ist es manchmal sehr schwierig, zwischen Ölsperren des Typs "Vorhang" und Ölsperren des Typs "Zaun" genau zu unterscheiden.

3.3 Ölsperren vom Typ Shore

Wenn sich der Ölteppich bis zum Strand ausbreitet, ist es für normale Ölsperren schwierig, den Ölteppich einzuschließen. Denn wenn die Wassertiefe geringer ist als der Tiefgang der Ölsperre, ist die Gefahr groß, dass die Ölsperre umkippt. In Gebieten mit Ebbe und Flut können die Ölsperren auch nur schwer auf dem Boden haften. An diesem Punkt sollte die landseitige Ölsperre verwendet werden, deren Aufbau in Abbildung 3-10 dargestellt ist.

3-10 Beach type oil enclosure structure

(3-10 Strandtyp Ölgehäusestruktur)

Die Strand-Ölsperre besteht in der Regel aus drei unabhängigen, jeweils 10 bis 25 Meter langen Rohrschächten, die eine Einheit bilden. Einer der Rohrhohlräume befindet sich oben, während sich die beiden anderen unten befinden, so dass eine "stiftförmige" Struktur entsteht. Der obere Rohrhohlraum ist mit Luft gefüllt und die beiden unteren Rohrhohlräume sind mit Wasser gefüllt, um ein ausreichendes Gewicht zu gewährleisten, damit die Ölsperre mit dem Boden oder dem Strand dicht ist.

 

Der obere, mit Luft gefüllte Rohrhohlraum ist der Schwimmkörper dieser Art von Ölsperre, während die beiden unteren, mit Wasser gefüllten Rohrhohlräume die Schürzenkörper dieser Art von Ölsperre sind. Der Tiefgang ist die vertikale Höhe der beiden unteren Rohrhohlräume, nachdem sie mit Wasser gefüllt sind. Das Zugband ist das Strukturmaterial der Ölsperre selbst. Das Gegengewicht ist das Wasser, das sich in den beiden unteren Rohrhohlräumen befindet. Gegenwärtig werden Ölsperren an Land meist aus Polyurethanmaterialien hergestellt.

 

Wie bereits erwähnt, ist die Ölsperre des Typs "Shoreline" in ihrer Konstruktion ziemlich einzigartig. Der Stemmbord dieser Art von Ölsperre entspricht der Höhe eines gasgefüllten Rohrhohlraums, und der Tiefgang macht etwa die Hälfte der Gesamthöhe der Ölsperre aus. Das Auftriebsverhältnis beträgt normalerweise 5:1 bis 10:1. Diese Art von Ölsperre eignet sich sehr gut für den Einsatz in der Gezeitenzone oder an der Nahtstelle zwischen Land und Wasser, um ausgelaufenes Öl aufzufangen. Bei dieser Art von Ölsperre wird in der Regel zuerst der Aufstellungsort ausgewählt. Dann werden Wasser und Luft in den unteren bzw. oberen Rohrhohlraum eingeblasen. Die Menge des eingespritzten Wassers sollte angemessen sein; zu viel Wasser beeinträchtigt die Dichtwirkung mit dem Boden.

 

Aus der Struktur der Ölsperre vom Typ "Shore" lassen sich die folgenden Hauptmerkmale zusammenfassen: Der Anwendungsbereich ist relativ eng und eignet sich im Allgemeinen nur zum Auffangen von Ölverschmutzungen in der Gezeitenzone und an der Schnittstelle zwischen Wasser und Land. Der Boden, auf dem die Ölsperre platziert wird, sollte relativ flach sein, um eine relativ ideale Abdichtungswirkung zu erzielen. An Stränden mit vielen Felsen wird die Dichtungswirkung beeinträchtigt. Die Ölsperre kann mit anderen Arten von Ölsperren verbunden und verwendet werden. Aufgrund ihrer einzigartigen Struktur ist beim Einsatz und bei der Entsorgung besondere Vorsicht geboten, damit die Oberfläche nicht durchstochen oder zerkratzt wird.

 

4. Anschluss für Ölsperre

 

Das Verbindungsstück für den Ölrückhaltekäfig ist eine Vorrichtung, die dazu dient, die einzelnen Abschnitte des Ölrückhaltekäfigs miteinander zu verbinden oder den Ölrückhaltekäfig mit der Kaimauer, dem Schiffsrumpf usw. zu verbinden. Die Funktion des Verbindungsstücks besteht zum einen darin, die Länge der Ölsperre zu regulieren, und zum anderen darin, das Austreten des schwimmenden Öls zwischen der Ölsperre und dem angeschlossenen Objekt zu verhindern. Unterschiedliche Arten und Funktionen von Ölsperren erfordern unterschiedliche Anschlüsse für die Ölsperren. Bei der Auswahl einer Gassperre ist neben den bereits erwähnten Faktoren auch auf die Anschlüsse der Gassperre selbst zu achten, ob sie den einheitlichen Normen entsprechen und ob sie mit anderen Gassperren verbunden und verwendet werden können. In diesem Abschnitt werden einige gängige Anschlüsse vorgestellt.

4.1 Verbindungsstücke zwischen den Ölsperren

 

Um die Verwendung zu erleichtern, ist die Ölsperre in der Regel in bestimmten Abständen mit einem Verbindungsstück ausgestattet, das sich bequem demontieren oder anschließen lässt. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Art und Anwendungsbereich der Ölsperre unterscheiden sich die Verbindungsstücke der Ölsperre stark in Bezug auf Festigkeit und Demontagefreundlichkeit, und es gibt viele Typen. Gegenwärtig gibt es international keine einheitliche Norm. Die Vereinigten Staaten verlangen die Verwendung von ASTM-Hakenschnellverbindern, während China die Verwendung von drei Arten von Ölsperrenverbindern vorschreibt: Haken-, Scharnier- und Durchsteckverbinder.

 

1) Hakenkupplung (siehe Abbildung 3-11): Hakenkupplungen haben den Vorteil, dass sie bequem zu bedienen, leicht zu verbinden und leicht zu demontieren sind.

3-11 Hook type joint structure

(3-11 Hakenkonstruktion)

3-12 Hinge type joint

(3-12 Scharnierartige Verbindung)

2) Scharniergelenke (siehe Abbildung 3-12): Scharniergelenke haben eine hohe Festigkeit und eine zuverlässige Verbindung, wodurch sie sich besser für die langfristige Installation von Ölsperren eignen.

 

3) Seildurchstichverbindung: Die Seil-Durchsteckverbindung ist eine relativ primitive und veraltete Verbindungsart, die häufig bei PVC-Feststoffschwimmersperren verwendet wird.

 

4.2 Verbindungsstücke zwischen Ölsperre und Kaimauer

 

Nach der Errichtung von Ölsperren in Häfen und Docks muss die relative Abdichtung zwischen den Ölsperren und den dazugehörigen Teilen oder Gegenständen wie dem Schiffsrumpf sichergestellt werden, um ein Überlaufen und Auslaufen des Öls zu verhindern. Aufgrund des Anstiegs und des Rückgangs der Gezeiten und der Unfähigkeit der Menschen, die Höhe der Ölsperre rechtzeitig einzustellen, kommt es häufig zu Ölverschmutzungen innerhalb der Umzäunung, wodurch die Ölsperre unwirksam wird. Aus diesem Grund haben die Menschen in ständiger Übung eine Art Verbindungsstück, den Gezeitenkompensator, entwickelt (siehe Abbildung 3-13). Er kann die Höhe der Ölsperre automatisch und ohne menschliches Zutun rechtzeitig an die steigenden und fallenden Gezeiten anpassen. Es handelt sich um eine vertikale Gleitvorrichtung. Seine Struktur besteht hauptsächlich aus einem zylindrischen Schwimmkörper, einer vertikalen Gleitrille und einer Bügelhülse. Bei Bedarf muss die gesamte Vorrichtung nur an der entsprechenden Uferwand befestigt und mit einem Ende des Ölgehäuses verbunden werden. Diese gleitende Verbindung ist nicht nur unempfindlich gegen Gezeitenschwankungen, sondern gewährleistet auch die Abdichtung zwischen der Ölsperre und der Kaimauer.

3-13 Tidal Compensation Connector Structure

(3-13 Gezeitenkompensations-Verbindungsstruktur)

3-14 Magnetic connector

(3-14 Magnetischer Anschluss)

4.3 Verbindungen zwischen der Ölsperre und dem Rumpf

 

Bei dieser Art der Verbindung handelt es sich um eine magnetische Verbindung. Der hochmagnetische Magnet wird am Schiffsrumpf befestigt. Der Bediener kann die tatsächliche Höhe der Ölsperre entsprechend dem Tiefgang des Schiffes oder den Gezeitenbedingungen manuell einstellen, um das Überlaufen des Öls zu kontrollieren.

 

Daraus wird ersichtlich, dass es zur Vermeidung von Ölverschmutzung und Leckagen bei der Verwendung dieser Art von Verbindungselementen erforderlich ist, dass diensthabendes Personal die Höhe des Verbindungselements regelmäßig überwacht und jederzeit entsprechend den Gezeiten und dem Tiefgang des Schiffes usw. anpasst.

Abschnitt 2: Anwendung der Ölsperre

 

1. Leistungsanforderungen an die Umwelt für Ölsperren

 

In den "Standards for Oil-Containment Booms" werden die Gewässer, in denen Ölsperren eingesetzt werden, in vier Arten von Wasserbedingungen eingeteilt: ruhige Gewässer, ruhige und schnell fließende Gewässer, geschützte Gewässer und offene Gewässer. Als ruhige Gewässer gelten Gewässer mit einer Wellenhöhe zwischen 0 und 0,3 Metern und einer Strömungsgeschwindigkeit von weniger als 0,4 Metern pro Sekunde; als ruhige und schnell fließende Gewässer gelten Gewässer mit einer Wellenhöhe zwischen 0 und 0,3 Metern und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,4 Metern pro Sekunde oder mehr; als geschützte Gewässer gelten Gewässer mit einer Wellenhöhe zwischen 0 und 1 Meter; als offene Gewässer gelten Gewässer mit einer Wellenhöhe zwischen 0 und 2 Metern oder 2 Metern oder mehr. Verschiedene Wasserumgebungen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Leistung von Ölsperren. Keine Ölsperre kann für alle Arten von Wasserumgebungen geeignet sein. Nur durch die Wahl einer Ölsperre, die den Leistungsindikatoren für die jeweilige Wasserumgebung entspricht, können die Funktionen und Wirkungen der Ölsperre voll zum Tragen kommen. In Tabelle 3-1 werden die Leistungsanforderungen an Ölsperren für verschiedene Wasserumgebungen im Rahmen des IMO-Demonstrationstutorials vorgestellt.

 

Formular 3-1 Leistungsanforderungen für Ölsperren in verschiedenen Wassergebieten

   
   
   
Eine ruhige Seebucht mit einer Wellenhöhe von weniger als 0,3 Metern   
   
Die Wasseroberfläche eines Flusses mit Strömung   
   
Küstennahe, geschützte Gewässer mit einer Wellenhöhe von weniger als 1,5 Metern   
   
Offene Gewässer mit einer Wellenhöhe von mehr als 1,0 m   
   
Freibord   
   
0.2-0.5m   
   
0.3-0.5m   
   
0.4-0.6m   
   
0.5-1.0m   
   
Entwurf   
   
0.2-0.5m   
   
0.3-0.7m   
   
0.4-0.8m   
   
0.6-1.5m   
   
Verhältnis von Auftrieb zu Gewicht   
   
3:1-10:1   
   
3:1-10:1   
   
5:1-12:1   
   
8:1-15:1   
   
Gesamtzugfestigkeit   
   
≥10Kn   
   
≥30Kn   
   
≥50Kn   
   
≥150Kn   

2. Allgemeine Grundsätze für die Auswahl von Ölsperren

 

Bei der Auswahl von Ölsperren sollten zunächst die Leistungsanforderungen der Wasserumgebung für die Ölsperren und die grundlegenden Leistungsparameter der Ölsperren berücksichtigt werden, und dann die Umgebung vor Ort und die Betriebsleistung der Ölsperren.

2.1 Die Wasserumwelt: Die Wasserumgebung bezieht sich im Allgemeinen auf drei Situationen: erstens eine ruhige Wasseroberfläche mit einer Wellenhöhe von 0,3 m (z. B. Seen, Häfen usw.); zweitens eine ruhige Wasseroberfläche mit Strömung (z. B. Flüsse); drittens geschützte Gewässer mit einer Wellenhöhe von über 1,0 m und offene Gewässer mit einer Wellenhöhe von über 1,0 m.

2.2 Leistungsparameter der Ölsperre: Hier beziehen sich die Leistungsparameter der Ölsperre auf den Freibord, den Tiefgang, das Verhältnis von Tiefgang zu Gewicht und die Gesamtzugfestigkeit.

2.3 Betriebliche Leistung der Ölsperre: Die Betriebsleistung der Ölsperre umfasst in der Regel die Langlebigkeit der Ölsperre, die leichte Entfaltung, den guten Auftrieb, die schnelle Entfaltungsgeschwindigkeit, die gute Abdichtungsleistung an der Küste, die einfache Wartung und Instandhaltung, die bequeme Lagerung und die Anwendbarkeit.

Bei der Auswahl einer Ölsperre sollte man nicht nur alle oben genannten Faktoren sorgfältig berücksichtigen, sondern auch einen Vergleich der Leistung und des Preises auf der Grundlage des Einsatzzwecks anstellen, ob es sich um eine Ölsperre, eine Umleitung, einen Schutz oder andere Faktoren wie Einsatzanforderungen, Betriebsumgebung, Wartung und Nutzung handelt. So kann die für die jeweilige Situation am besten geeignete Ölsperre ausgewählt werden. In Tabelle 3-2 sind die Auswahlrichtlinien für Ölsperren im "Oil Spill Emergency Plan for the Northern Sea Area" aufgeführt.

 

3. Beispiele für die Auswahl von Ölbekämpfungssperren:

 

3.1 Auswahl von Ölsperren in offenen Gewässern

Bei der Auswahl einer Ölsperre in offenen Gewässern sollten vor allem die folgenden Faktoren berücksichtigt werden: (1) Die Stärke der Sperre: Die ausgewählte Ölsperre muss stark genug sein, um den verschiedenen äußeren Kräften standzuhalten, die durch Wind, Wellen und Gezeiten auf die Sperre einwirken; (2) Einfacher Einsatz: Die ausgewählte Ölsperre sollte bequem vom Schiff oder von anderen Orten aus auf der Wasseroberfläche ausgebracht werden können und eine ideale Form für die Eindämmung bilden; (3) Lagerraum: Bei einem Ölunfall können die Schiffe, die zum Unfallort fahren, eine große Anzahl von Notausrüstungen mit sich führen. Zu diesem Zeitpunkt muss geprüft werden, ob das Schiffsdeck ausreichend Platz bietet. (4) Verhältnis zwischen Auftrieb und Gewicht: Die Erfahrung zeigt, dass das Verhältnis von Auftrieb zu Gewicht der Ölsperre, die in offenen Gewässern eingesetzt wird, über 8:1 liegen sollte; (5) Freibord und Tiefgang: Die Abmessungen von Freibord und Tiefgang sollten sich nach der Wellenhöhe und den Gezeitenbedingungen des Wassergebiets richten, in dem das Schiff eingesetzt wird.
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren und unter Bezugnahme auf Tabelle 3-2 der Leitlinien für die Auswahl von Ölsperren ist es nicht schwer zu erkennen, dass für offene Gewässer aufblasbare Ölsperren mit Vorhang die beste Wahl sind.

 

3.2 Auswahl von Ölbekämpfungssperren für Flüsse und küstennahe Gewässer

Beim Einsatz von Ölsperren in Flüssen und küstennahen Gewässern besteht der allgemeine Zweck darin, Ölverschmutzungen abzuleiten. Die Einsatzgebiete sind relativ groß und die Einsatzzeit ist relativ lang. Bei der Auswahl von Ölsperren sind daher vor allem folgende Faktoren zu berücksichtigen: (1) Widerstandsfähigkeit gegen Durchstoßen: Es wird empfohlen, feste schwimmende Ölsperren oder aufblasbare Gummi-Ölsperren zu verwenden, die weniger anfällig für Durchstiche sind; (2) Strömung und Gezeiten: In Gebieten mit schwacher Strömung können Standard-Gitter-Ölsperren in der Mitte verwendet werden; in Stromschnellen und Gebieten mit starker Strömung können Gitter-Ölsperren mit verstärkten Gurten oder Vorhang-Ölsperren mit beschwerten Ketten als Verstärkungsgurte gewählt werden.

 

3.3 Auswahl von Ölbekämpfungssperren im Wasserbereich um die Werft herum

Zum Schutz der Gewässer am Kai sollte in erster Linie darauf geachtet werden, dass sie schnell eingesetzt werden können. Für diesen Zweck eignen sich selbstaufblasende Ölsperren oder Ölsperren mit festem Schaum. Wenn das Wasser im Bereich der Kaianlagen schnell fließt, sollten Ölsperren mit Barriere oder feste schwimmfähige Ölsperren gewählt werden. Wenn feste oder halbfeste Ölsperren an einem Liegeplatz mit starkem Wellengang eingesetzt werden, sollten Ölsperren mit hoher Festigkeit und einem guten Verhältnis von Auftrieb zu Gewicht gewählt werden. Gummi-Ölsperren oder Ölsperren mit fester Schaumstoffbarriere sind für diese Situation geeignet. Diese beiden Arten von Ölsperren sind weniger empfindlich gegenüber scharfen Gegenständen.

Formular 3-2 Richtlinien für die Auswahl von Ölbekämpfungssperren

   
Symbol Beschreibung
   
1、Gut
   
2、Mittel
   
3、Schwach   
   
Typ der Ölsperre   
   
Feststoffschwimmer Typ   
   
Aufblasbarer Typ   
   
Selbstaufblasender Typ   
   
Typ des Zugträgers   
   
Zaun
   
Typ   
   
Umweltbedingungen
   
   
   
Offshore
   
Hs>3ft
   
V<1kn   
   
2   
   
1   
   
2   
   
1   
   
2   
   
Hafen
   
Hs>3ft
   
V<1kn   
   
1   
   
1   
   
1   
   
2   
   
2   
   
Ruhiges Wasser
   
Hs>3ft
   
V<.5kn   
   
1   
   
1   
   
1   
   
2   
   
1   
   
Hohe Fließgeschwindigkeit
   
V>1kn   
   
2   
   
2   
   
3   
   
1   
   
3   
   
Seichtes Wasser
   
Wassertiefe<1ft   
   
1   
   
2   
   
2   
   
3   
   
3   
   
Leistungsmerkmal
   
   
   
Für die Verwendung in Gegenwart von rauen Gegenständen   
   
1   
   
2   
   
3   
   
3   
   
2   
   
Übermäßiger Auftrieb   
   
2   
   
1   
   
1   
   
2   
   
3   
   
Stochastische Volatilität   
   
2   
   
1   
   
1   
   
2   
   
3   
   
Stärke   
   
2   
   
1   
   
3   
   
1   
   
1   
   
Betriebliche Merkmale
   
   
   
Beweglich   
   
2   
   
2   
   
1   
   
3   
   
2   
   
Leicht zu reinigen   
   
1   
   
1   
   
1   
   
3   
   
1   
   
Zusammendrückbarkeit   
   
3   
   
1   
   
1   
   
2   
   
3   

4. Einsatzformen von Öleindämmungsbooten

 

Die Funktionen der Ölsperren zur Eindämmung, Umleitung und Verhinderung von Ölverschmutzungen können durch geeignete Einsatzformen erreicht werden. Je nach Art des Gewässers lassen sich die Einsatzformen von Ölsperren hauptsächlich in zwei Situationen unterteilen: Einsatzformen in offenen Gewässern und Einsatzformen in küstennahen Gebieten und Flüssen.

 

4.1 Einsatzformen von Ölsperren in offenen Gewässern

Beim Einsatz von Ölsperren in offenen Gewässern hängt die Form hauptsächlich vom Einsatzzweck und der Anzahl der am Einsatz beteiligten Schiffe ab. Typische Einsatzformen sind der Ein-Schiff-Einsatz (Ein-Seiten-Schlepp und Zwei-Seiten-Schlepp), der Zwei-Schiff-Einsatz und der Drei-Schiff-Einsatz.

 

(1) Formular für den Einsatz mit einem Schiff

Für den Einsatz auf einem einzigen Schiff sind Ausrüstungen wie Ölbekämpfungsschiffe, ausfahrbare Stangen (ausfahrbare Arme und Bojen), Ölsperren oder mit Skimmern ausgestattete Ölsperren erforderlich. Die Länge der ausfahrbaren Stangen wird je nach Größe des Schiffes gewählt und beträgt in der Regel 5-15 Meter. Das Ein-Schiff-Schleppen kann mit einseitigem Schleppen (Ausfahren der ausfahrbaren Stangen von einer Seite des Schiffes aus) zur Eindämmung und Beseitigung von Ölverschmutzungen an der Oberfläche oder mit doppelseitigem Schleppen (Ausfahren der ausfahrbaren Stangen von beiden Seiten des Schiffes aus) durchgeführt werden. Die Form der Ölsperre, die von einem Schiff geschleppt wird, ist normalerweise V-förmig, wie in Abbildung 3-15 dargestellt. Beim Einsatz von großen Ölsperren in dieser Form ist die Manövrierfähigkeit des Schiffes jedoch bis zu einem gewissen Grad eingeschränkt.

Beim einseitigen V-förmigen Schleppen wird die Ölsperre mit dem Schiff bzw. der Spitze des verlängerten Arms verbunden. Die Länge des V-förmigen Auslegers auf einer Seite beträgt in der Regel zwischen 10 und 50 m und hängt hauptsächlich von der Größe des Schiffes ab. Bei dieser Einsatzform kann nur ein Bergungsgebiet gebildet werden, so dass der Skimmer für die Bergung am unteren Ende des V-förmigen Auslegers platziert werden sollte, d. h. an der Stelle, an der der Ölteppich am stärksten konzentriert ist. Während der Bergung ist es notwendig, den Auslegerarm ständig zu beobachten und zu justieren, um die Unterseite des V-förmigen Auslegers so nah wie möglich an der Schiffsseite zu platzieren, um die Bergung zu erleichtern. Befindet sich der Ölteppich beim einseitigen Schleppen in festem Zustand, sollte ein Auffangnetz zur Bergung verwendet werden.

3-15 Single vessel single-side towing of oil booms

(3-15 Einschiffiges Schleppen von Ölsperren auf einer Seite)

3-16 Two vessels deploying an oil- boom in a J-shaped pattern

(3-16 Zwei Schiffe, die eine Ölsperre in einem J-förmigen Muster ausfahren)

Wenn Ölsperren auf beiden Seiten eines Schiffes eingesetzt werden, können zwei Bergungsgebiete gebildet werden. Dadurch wird nicht nur sichergestellt, dass die Kräfte auf beiden Seiten des Schiffes im Wesentlichen gleich sind, sondern auch, dass das Schiff in dieser Situation leichter zu manövrieren ist, als wenn es nur auf einer Seite Ölsperren einsetzt. Es ist anzumerken, dass das Ausbringen von Auslegern auf beiden Seiten einen großen Bereich erfordert. Wenn die Wasserfläche, die geschleppt werden kann, schmal ist, kann das beidseitige Schleppen nicht eingesetzt werden.

Ein erfolgreicher doppelseitiger Schleppvorgang erfordert eine große Anzahl von Ausrüstungsgegenständen. Daher benötigt ein Schiff eine große Decksfläche, um genügend Ausrüstung für die Beseitigung und Lagerung von Ölverschmutzungen zu lagern, sowie genügend Platz, um Einsatzkräfte für die Reinigungsarbeiten unterzubringen.

 

(2) Einsatzformen der beiden Schiffe

Für das Ausbringen der Ölsperre durch zwei Schiffe wird in der Regel das J-förmige Ausbringen gewählt, das auch als J-förmiges Schleppen bezeichnet wird (siehe Abbildung 3-16).

Für diese Einsatzform werden in der Regel zwei Schiffe benötigt. Das eine dient als Hauptschleppschiff, um das kürzere Ende der Ölsperre zu schleppen und die notwendige Bergungsausrüstung und das Bergungspersonal zu lagern; das andere dient als Schleppschiff, um das längere Ende der Ölsperre zu schleppen. Die Länge der Ölsperre sollte 200-400 m betragen. Die Länge der Ölsperre vom Hauptschleppschiff bis zum Boden der J-förmigen Struktur beträgt 20-40 m, und die Abschöpfvorrichtung wird am Boden der J-förmigen Struktur angebracht. Die Ölsperre sollte so nah wie möglich an einer Seite des Hauptschleppschiffs (10-20 m) angebracht werden, um die Bedienung der Abschöpfvorrichtung oder anderer Bergungsgeräte zu erleichtern.

Um die ideale Form des Bodens der Ölsperre zu erreichen und beizubehalten, kann die Form des Bodens der Sperre durch Ziehen des Seils, das die Sperre mit dem Schiff verbindet, entsprechend angepasst werden.

Wenn die Einsatzform mit zwei Schiffen für die Ableitung der Ölpest verwendet wird, beträgt die Länge der Ölsperre im Allgemeinen 100 bis 400 Meter. Ist die Ölsperre zu lang, ist es für das Hilfsschiff schwierig, die ideale Position zu halten, und die Effizienz des Systems nimmt ab.

Wenn zwei Schiffe geschleppt werden, fungiert im Allgemeinen das Hauptschleppschiff als Führungsschiff. Das Hauptschleppschiff sollte dem vorausfahrenden Schleppschiff entsprechend der Situation bei der Eindämmung und Beseitigung des Ölteppichs unverzüglich und genau Anweisungen erteilen. Die Schleppschiffe sollten jederzeit eine gute Kommunikation mit dem Hauptschleppschiff aufrechterhalten und ihren Kurs und ihre Geschwindigkeit entsprechend den Anweisungen zeitnah anpassen. Nur so kann jederzeit eine gute J-förmige Eindämmung und Räumung aufrechterhalten und der gewünschte Ölauffang-Effekt erzielt werden.

 

(3) Form des Einsatzes von drei Schiffen

Um den Erfassungsbereich der Ölsperren zu vergrößern, hat man in der Praxis allmählich herausgefunden, dass es effektiver ist, drei Schiffe zum Ausbringen und Einkehren der Ölsperren zu verwenden. Für den Einsatz von drei Schiffen werden in der Regel U-förmige (siehe Abbildung 3-17) oder offene U-förmige Eindämmungsformen verwendet. Bei der U-förmigen Eindämmung werden die Ölsperren hauptsächlich von zwei Schiffen parallel geschleppt. Während des Schleppens muss die Ölsperre im Allgemeinen 600 Meter lang sein. Im Vergleich zum J-förmigen Schleppen ist es beim parallelen Schleppen mit zwei Schiffen einfacher, die richtige Position zu halten. Während sich die ersten beiden Schleppschiffe gleichzeitig fortbewegen, sollte sich das dritte Schiff immer außerhalb des Bodens der U-Form befinden, je nach der Geschwindigkeit der beiden Schleppschiffe, und andere geeignete Bergungsgeräte wie Skimmer einsetzen, um das ausgelaufene Öl zu bergen, das sich am Boden der U-Form festgesetzt hat. Diese Form der Eindämmung und des Aufräumens hat ein großes Auffangvolumen. Daher muss vor dem Einsatz die Kapazität des dritten Schiffes (des Bergungsschiffes) in vollem Umfang berücksichtigt werden, um zu vermeiden, dass man auf halbem Weg zurückkehren oder die Bergungsschiffe wegen unzureichender Kapazität wiederholt wechseln muss, was zu Unannehmlichkeiten im laufenden Betrieb führt.

Die offene U-förmige Rückhaltestruktur wird aus der U-förmigen Rückhaltestruktur entwickelt. Die beiden Abschnitte der Ölsperren erstrecken sich 3-10 m zu beiden Seiten der Öffnung und bilden einen Trichter. Der Boden der U-förmigen Struktur wird mit Seilen so eingestellt, dass die Öffnungsbreite 5-10 m beträgt, wodurch die Auswirkungen von Turbulenzen auf das schwimmende Öl verringert werden. Diese Form kann den Fluss des ausgelaufenen Öls kontrollieren und die Bergungsarbeiten erleichtern. Mit dem dritten Schiff wird das ausgelaufene Öl mit Hilfe von einseitigen oder doppelseitigen Auffangwannen geborgen.

3-17 Three-ship U-shaped deployment of oil booms

(3-17 U-förmiger Einsatz von Ölsperren durch drei Schiffe)

3-18 Three vessels deploy the oil containment boom in an U-shaped pattern

(3-18 Drei Schiffe setzen die Ölsperre U-förmig aus)

Unabhängig von den drei oben genannten Einsatzformen sollte man als Hauptschleppschiff oder als das für die Bergung verantwortliche Schiff bei der Durchführung der geschlossenen Kehrwasserbergung immer darauf achten, ob sich hinter der Ölsperre Wirbel oder wieder auftauchende Ölfilme bilden. Treten solche Phänomene auf, deutet dies darauf hin, dass die Schleppgeschwindigkeit zu hoch ist. Das Schiff sollte allmählich langsamer werden, bis diese Erscheinungen verschwinden.

 

4.2 Einsatzformen von Ölsperren in küstennahen Gewässern und Flüssen

Für den Einsatz von Ölsperren in küstennahen Gewässern hängt die gewählte Form oft vom Einsatzzweck ab. Wenn der Zweck darin besteht, Ölverschmutzungen einzudämmen, insbesondere in Gebieten wie Gezeitenzonen, in denen sich Land und Wasser abwechseln, ist es am besten, die Form zu verwenden, bei der die landseitige Ölsperre mit anderen Sperren verbunden ist und in Reihe eingesetzt wird, wobei das mit der landseitigen Sperre verbundene Ende auf der Seite näher am Ufer liegt. Wenn die Ölsperre zur Umleitung dient, sollte sie in einer mehrlagigen, überlappenden Form zur schrittweisen Umleitung eingesetzt werden. In Flüssen werden Ölsperren zur Eindämmung oder Ableitung von Ölverschmutzungen hauptsächlich in Form von Schultersperren und gestaffelten Schultersperren eingesetzt (siehe Abbildung 3-19).

3-19 Shoulder badge style and interlaced shoulder badge style deployment forms

(3-19 Einsatzformulare im Stil des Schulterabzeichens und des verflochtenen Schulterabzeichens)

Die Einsatzmethoden für Ölsperren in küstennahen Gebieten und Flüssen unterscheiden sich von denen in offenen Gewässern. Um die Wirksamkeit der Ölsperren zu gewährleisten, sollten vor allem die folgenden Faktoren berücksichtigt werden:

 

(1)Wasser Umwelt: Die Wasserumgebung, auf die hier Bezug genommen wird, bezieht sich hauptsächlich auf die Strömungsrichtung und -geschwindigkeit des vorgeschlagenen geschützten Wasserbereichs, um den angemessenen Einsatzwinkel zu bestimmen. Die Erfahrung zeigt, dass bei einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 0,7 Knoten in Bezug auf die vertikale Richtung der Ölsperre das ausgelaufene Öl wahrscheinlich unter der Ölsperre entweicht und der Zweck der Öleindämmung nicht erreicht werden kann. Daher sollte beim Einsatz der Ölsperre in Flüssen oder Küstengewässern darauf geachtet werden, einen bestimmten Winkel zwischen dem Einsatz der Ölsperre und der Strömungsrichtung zu bilden und diesen rechtzeitig entsprechend der Änderung der Strömungsrichtung anzupassen, um die Driftgeschwindigkeit des ausgelaufenen Öls relativ zur Ölsperre zu verringern. Je größer die Strömungsgeschwindigkeit ist, desto kleiner sollte der Winkel zwischen der Ölsperre und der Strömungsgeschwindigkeit sein. Gleichzeitig sollte auch auf die Länge der Ölsperre geachtet werden. Je nach Bedarf sollte die Länge der Ölsperre vergrößert oder verkleinert werden. Im Allgemeinen beträgt die Länge der Ölsperre zur Eindämmung von Ölverschmutzungen im Flussgebiet etwa das Doppelte der Breite des Flusses. Aufgrund der schnellen Strömung des Flusses kommt es häufig vor, dass ausgelaufenes Öl entweicht. Als Reaktion auf diese Situation können mehrere Ölsperren überlappend eingesetzt werden, um das Entweichen von ausgelaufenem Öl zu verringern. In Tabelle 3-3 sind die Einsatzwinkel und Längen der Ölsperren in Flüssen aufgeführt.

 

Formular 3-3 Der erforderliche Winkel und die Länge für den Einsatz von Ölsperren im Fluss.

   
Durchflussmenge (Knoten)   
   
Der Winkel (in Grad) zwischen der Ölsperre und der Küstenlinie   
   
Die Länge der Ölsperre im Verhältnis zur Breite des Flusses   
   
0.7   
   
90   
   
1,0 mal die Breite des Flusses   
   
1.0   
   
45   
   
1,4 mal die Breite des Flusses   
   
1.5   
   
30   
   
2,0 mal die Breite des Flusses   
   
2.0   
   
20   
   
3,0 mal die Breite des Flusses   
   
2.5   
   
16   
   
3,5 mal die Breite des Flusses   
   
3.0   
   
15   
   
4,3 mal die Breite des Flusses   
   
3.5   
   
11   
   
5,0 mal die Breite des Flusses   
   
4.0   
   
10   
   
5,7-mal die Breite des Flusses   
   
5.0   
   
8   
   
7,0 mal die Breite des Flusses   

Ein Beispiel: Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt 1,5 Knoten, der Ausbreitungswinkel 30 Grad, und die Länge der Ölsperre sollte doppelt so groß sein wie die Breite des Flusses.

(2) Auswahl der Standorte für den Einsatz von Ölsperren. Die meisten Flüsse haben relativ ruhige Wasserflächen, die sich in der Regel an der Innenseite von Flussbiegungen, in bewachsenen Bereichen oder an Felsen befinden. Dies sind die besten Stellen für die Ableitung von Ölverschmutzungen und auch ideale Orte für die Bergung von Ölverschmutzungen (siehe Abbildung 3-20).
Bei der Durchführung der Eindämmungsmaßnahme kann die Ölsperre je nach Schifffahrtsbedingungen in zwei Teile geteilt werden, um die Ölpest aufzufangen. Die Ölsperre sollte nicht quer über den Fluss gelegt werden, um die Ein- und Ausfahrt von Schiffen in das und aus dem Gebiet nicht zu behindern. Was die Form des Einsatzes der Ölsperre betrifft, so lassen sich kürzere Ölsperren unter bestimmten Bedingungen leichter ausbringen und formen als längere. Dieser Punkt sollte bei der Ausbringung berücksichtigt werden. Solange das Ziel der Ölsperre erreicht werden kann, sollte die Länge der Ölsperre so weit wie möglich verkürzt werden. Dies kann auch den späteren Aufwand für die Bergung und Reinigung der Ölsperren verringern.

3-20 Selection of Deployment Locations for Oil Spill Control

(3-20 Auswahl von Einsatzorten für die Bekämpfung von Ölunfällen)

Bei der Eindämmung von Ölverschmutzungen ist häufig zu beobachten, dass sich während der Eindämmung der Ölverschmutzung durch die Ölsperre eine beträchtliche Menge an Abfällen wie Unkraut, Äste und Blätter mit dem schwimmenden Öl vermischen und sich an der Seite der Ölsperre ansammeln. Im Allgemeinen verursachen diese Abfälle keine Schäden an der Ölsperre, aber sie haben Auswirkungen auf die bei der Bergung eingesetzten Skimmer. Daher sollte das Betriebspersonal die Abfälle aufmerksam beobachten und so schnell wie möglich entfernen, um sicherzustellen, dass die Abschäumer die Ölpest kontinuierlich und effizient beseitigen können.

Um zu verhindern, dass schwimmender Müll in die Ölsperren gelangt, können Baumstämme stromaufwärts der Ölsperren angebracht werden, um den Müll im Voraus abzufangen und so die Auswirkungen des schwimmenden Mülls auf die Ölsperren an der Wasseroberfläche zu verringern. Die zum Auffangen des Mülls verwendeten Stämme müssen sicher befestigt sein, damit sie nicht von der Wasserströmung weggespült werden und unnötige Schäden verursachen.

(3) Tidenhub und Wassertiefe der örtlichen Gewässer: In küstennahen und flachen Gewässern muss beim Einsatz von Ölsperren berücksichtigt werden, ob der Tidenhub und die Wassertiefe des Gebiets den Anforderungen an den Tiefgang der Ölsperren gerecht werden können. Im Allgemeinen sollte die Wassertiefe in dem Gebiet, in dem die Ölsperren eingesetzt werden, mindestens das Dreifache des Tiefgangs der Ölsperren betragen. Wenn die Wassertiefe nicht ausreicht, verlieren die Ölsperren, selbst wenn sie eingesetzt werden, ihre Rückhaltewirkung. In Flachwassergebieten oder Gebieten mit unzureichender Wassertiefe ist es am besten, wenn die Ölsperren in Kombination mit landseitigen Ölsperren eingesetzt werden, um zu verhindern, dass ein ungewollter Ölaustritt die Flussufer und Gezeitenzonen verschmutzt.

 

5. Einsatz von Ölbekämpfungssperren

 

Vor dem Einsatz der Ölsperren sollten diese an Land oder an Deck des Schiffes möglichst vollständig entsprechend der erforderlichen ungefähren Länge aufgebaut werden. Die erforderliche Länge kann in Tabelle 3-4 für die Einsatzlänge von Ölsperren unter normalen Bedingungen nachgeschlagen werden. Es gibt viele Methoden für den Einsatz von Ölsperren, je nach Art der Sperren und dem Einsatzgebiet. Sie können vom Ufer, vom Kai, vom Schiff, von der Haspel, vom Container oder von der Plattform aus eingesetzt werden. Die gängigsten Methoden sind der Einsatz vom Schiff aus und der Einsatz vom Ufer aus.

Formular 3-4 Die Einsatzlänge der Ölsperre unter normalen Bedingungen

   
Anwendungsszenarien   
   
Umwelt und Wasser   
   
Länge des Ölbaums   
   
Blockade des gesunkenen Schiffes   
   
Hängt von den Seebedingungen ab   
   
3X die Länge des Schiffes   
   
Eindämmung von Leckagen an der Be- und Entladestelle   
   
Ruhiges Wassergebiet oder abhängig vom Seegang   
   
1,5X die Länge des Schiffes   
   
Verwendung in Verbindung mit einem Ölabscheider   
   
Auf dem Meer   
   
460 - 610 Meter von jeder Abschöpfvorrichtung    
   
Schutz des Flussmündungsgebiets   
   
Ruhige Wasserfläche   
   
3-4 mal die Breite der Wasserfläche   
   
Geschützte Buchten, Häfen, Sümpfe   
   
Ruhiges Wassergebiet oder abhängig vom Seegang   
   
(1,5 mal + Durchflussmenge) der Breite der Wasserfläche   

5.1 Einsatz vom Schiff aus

Wenn die Ölsperren von einem Schiff aus eingesetzt werden, sollten sie an Deck des Schiffes gelagert und befestigt werden. Die folgenden Schritte sollten befolgt werden, wenn die Ölsperren von einem Schiff aus eingesetzt werden:

(1) Auswahl der Schleppschiffe. Beim Einsatz von Ölsperren ist die Auswahl der richtigen Schleppschiffe ebenfalls entscheidend für eine wirksame Eindämmung. Bei der Auswahl der Schleppschiffe muss man die Schleppkapazität der Schiffe berücksichtigen. Im Allgemeinen kann man berechnen, dass jede 200 (Newton) Schleppkraft einer Pferdestärke des Motors im Schiff entspricht. Wenn zum Beispiel ein einzelnes Schleppschiff eine Ölsperre mit einem Widerstand von 20.000 (Newton) aufnehmen soll, muss ein Schiff mit einer Schleppkapazität von mehr als 100 Pferdestärken ausgewählt werden. Wenn eine U-förmige Schleppung mit einem Widerstand von 40.000 (Newton) mit zwei Schiffen durchgeführt wird, müssen zwei Schiffe mit einer Schleppkapazität von jeweils mehr als 1.000 PS ausgewählt werden. Wenn das Schleppschiff auch für die Ölbekämpfung zuständig ist (Ein-Schiff-Einsatz), muss neben der Schleppkapazität auch der Platz auf dem Deck berücksichtigt werden, der für die Beladung mit den erforderlichen Reinigungs- und Verschmutzungsbekämpfungsgeräten ausreicht, sowie die Frage, ob genügend Laderaum vorhanden ist.

(2) Festlegung des Verteilungsschemas. Der Erfolg des schnellen Einsatzes von Ölsperren und ihre Wirksamkeit bei der Bekämpfung von Ölverschmutzungen hängt in hohem Maße von der Festlegung des Einsatzplans ab. Zu den wichtigsten Überlegungen sollten die Art der zu verwendenden Ölsperren, ihre Länge, die Einsatzplattform und die Einsatzmethoden gehören. Beim Einsatz von Schiffen sollten beispielsweise das Ausmaß der Ölpest und die umgebende Wasserumgebung berücksichtigt werden, um die Größe der Haupt- und Hilfsschlepper und ihrer Hilfsausrüstung zu bestimmen. Gleichzeitig sollte die Anzahl der an der Eindämmungsmaßnahme beteiligten Personen an Bord des Schiffes festgelegt und ihre Zuständigkeiten klar definiert werden. Spezifische Arbeitsschritte und Kommunikationsmethoden sollten geklärt werden, und die Schlepproute sollte vorab festgelegt werden, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten gut informiert sind und die Maßnahmen einheitlich und aufeinander abgestimmt sind. Nachdem das Einsatzschema festgelegt wurde, müssen alle an der Eindämmungsmaßnahme beteiligten Schiffe und Personen ihre Pflichten strikt erfüllen und dem einheitlichen Befehl des befehlshabenden Personals oder des befehlshabenden Schiffes gehorchen.

(3) Vorbereitungen vor der Entsendung. Bevor die Ölsperre offiziell ins Wasser gelassen wird, muss geprüft werden, ob alle für die Ölsperre erforderlichen Vorbereitungen getroffen worden sind. Ist die Ölsperre beispielsweise auf dem Deck verstreut, sollten alle Teile der Ölsperre gut miteinander verbunden werden, und ein Ende der Ölsperre sowie andere Ausrüstungsgegenstände, die nicht ins Wasser gelangen müssen, sollten auf dem Deck des Schiffes befestigt werden. Sind auf dem Deck des Einsatzschiffes keine Verstärkungspunkte vorhanden, sollten Verstärkungsvorrichtungen angebracht werden, um zu verhindern, dass Ausrüstungsgegenstände, die nicht ins Wasser gelangen sollen, während des Einsatzes versehentlich ins Wasser gezogen werden. Das Zugseil der Ölsperre muss vorher fest mit dem Deck des Schiffes verbunden werden. Das speziell für den Einsatz zuständige Personal sollte Schwimmwesten tragen, seine Position einnehmen und auf seine eigene Sicherheit achten.
Wenn eine Ölsperre des Gittertyps und eine Ölsperre des festen Schwimmertyps für den Einsatz verwendet werden, kann die Lagerungsvorrichtung der Ölsperre im Allgemeinen am Heck des Schiffes angebracht werden. Der Grund dafür ist, dass sie nicht zu viel Platz benötigt und der Einsatz bequemer ist. Wenn jedoch eine aufblasbare Ölsperre verwendet wird, benötigen die Aufbewahrungsvorrichtung der Ölsperre und das Heck des Schiffes in der Regel einen großen Platz an Deck. Die Größe der Decksfläche hängt von der Länge der einzelnen Luftkammern der Ölsperre ab und beträgt in der Regel 5-6 Meter. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Platz an Deck ausreichen sollte, um alle Arbeitsschritte für den Einsatz der Ölsperre zu ermöglichen.

(4) Einsatzvorgang. Während des Ausbringens der Ölsperre sollte sich das Einsatzschiff langsam bewegen. Nachdem die Ölsperre 10 bis 20 Meter weit ausgefahren ist, sollte die Geschwindigkeit des Schiffes entsprechend der jeweiligen Situation erhöht werden. Die verbleibende Ölsperre kann durch die Widerstandskraft, die das Wasser auf die Ölsperre ausübt, herausgezogen werden. Im Allgemeinen beträgt die Geschwindigkeit beim Schleppen der Ölsperre etwa 5 Knoten. Bei der stark brechenden Ölsperre kann die gerade Schleppgeschwindigkeit 7-8 Knoten erreichen, aber nicht mehr als 10 Knoten. Die Schleppgeschwindigkeit in der Kurve liegt bei 3-4 Knoten, und die U-förmige Schleppgeschwindigkeit beträgt weniger als 2 Knoten. Während des Schleppvorgangs muss verhindert werden, dass sich die Ölsperre und die Schleppausrüstung im Propeller verheddern.

Für die oben beschriebene Einsatzmethode ist kein Hilfsschiff erforderlich. Natürlich kann der Einsatz eines Hilfsschiffes den Einsatz einfacher und sicherer machen. Die beiden Schiffe sollten jedoch in Kontakt bleiben, um Unfälle zu vermeiden.
Platzieren Sie die Ölsperre des Typs Gitter, die Ölsperre des Typs Feststoffschwimmer oder die selbstaufblasende Ölsperre. Im Allgemeinen sind keine weiteren Arbeitsschritte erforderlich und sie können sofort eingesetzt werden. Wenn mehrere Abschnitte der Ölsperre auf dem Deck gelagert werden müssen, können sie auf einer Seite des Schiffes platziert werden, um die Verbindung zwischen den Abschnitten zu erleichtern. Beginnen Sie beim Ausbringen mit der Ölsperre am Heck des Schiffes und bringen Sie die folgenden Abschnitte nacheinander aus.

Bevor Sie die aufblasbare Ölsperre ausfahren, blasen Sie sie mit einer Aufblasmaschine auf. Zu diesem Zeitpunkt sollte sich die Winde langsam drehen. Wenn die letzten Abschnitte der Ölsperre ausgebracht sind, ist besondere Vorsicht geboten, um zu vermeiden, dass auch das andere Ende der Sperre ins Wasser fällt.

Das Schleppseil der Ölsperre muss vorher fest mit dem Schiffsdeck verbunden werden. Beim Ausbringen des letzten Abschnitts der Ölsperre wird zunächst das frei schwimmende Schleppseil ausgebracht, dann das Schleppseil der Ölsperre an einem Festmacher oder einem ähnlichen Gegenstand festgebunden und auf dem Hilfsschlepper gesichert. Nun kann die geformte Ölsperre mit der Eindämmungsarbeit beginnen.

 

5.2 Einsatz vom Ufer aus

Das Ausbringen von Ölsperren vom Ufer aus sollte nach vorheriger Auswahl des geeigneten Einsatzortes erfolgen. Die Ölsperren können vom Ufer aus mit Hilfe von Schiffen und Arbeitskräften gegen die Strömung in das Wasser gezogen werden, um die gewünschte Form zu erhalten.

Das Verfahren für das Ausbringen von Ölsperren vom Land aus ist im Grunde dasselbe wie für das Ausbringen von Schiffen aus. Der Unterschied besteht darin, dass ein Hilfsschiff benötigt wird. Eine Person an Land muss Anweisungen geben und die Kommunikation mit dem Schiff aufrechterhalten.

Wenn ein Ende der Ölsperre am Ufer befestigt ist, sollte das Hilfsschiff die Sperre schleppen und in der richtigen Position halten. Im küstennahen Bereich mit sehr hoher Strömungsgeschwindigkeit (3-6 Knoten) erfordert das Ausbringen einer 200 Meter langen Ölsperre ein leistungsstarkes Schiff, um die Sperre in der richtigen Position zu halten. In einem Gebiet mit starken Gezeitenschwankungen an der Anlegestelle sollte auch der Tidenhub berücksichtigt werden.

Hinzu kommt, dass der Transport per Flugzeug zum Ausbringen der Ölsperren zwar schnell, aber recht kompliziert ist und nur selbstaufblasende Ölsperren eingesetzt werden können.

 

6. Verankerung von Öleindämmungssäulen

 

Bei den verschiedenen Einsatzformen von Ölsperren ist es aufgrund des Einflusses verschiedener Faktoren wie Wind und Strömung schwierig, die vorgegebene Form beizubehalten und den Zweck der Eindämmung von Ölverschmutzungen zu erreichen. So ist der Einsatz von Schiffen, die die Form der Sperren während des Einsatzes beibehalten, sehr kostspielig. Im Gegensatz dazu ist die Verwendung von Ankern wirtschaftlicher. Daher ist es bei relativ ortsfesten Ölverschmutzungsquellen die gängigste Praxis, Anker zu verwenden, um die Form der Ölsperren beizubehalten. Vor dem Verankern der Sperren, insbesondere wenn sie nach dem Einsatz über Nacht stehen bleiben müssen, ist es notwendig, die örtlichen Wasserbedingungen und meteorologischen Informationen im Voraus zu kennen. Für die Verankerung der Masten werden nicht nur Anker, sondern auch Auslöseseile, Ankerketten, Schwimmerbojen, Schleppköpfe, Lichter und anderes Zubehör benötigt. In einigen Gewässern, die einen besonderen Schutz erfordern, können entsprechende Katalysatoren eingesetzt werden, um unerwartete Situationen zu vermeiden.

6.1 Verankerung mit Umgebung

Bei der Verwendung eines Ankers sollte man mit den relevanten Bedingungen wie Bodenstruktur (Sand, Steine oder Felsen), Strömungsrichtung, Strömungsgeschwindigkeit und Wassertiefe vertraut sein, um die Größe des Ankers (siehe Tabelle unten) sowie seine Wirksamkeit und Sicherheit zu gewährleisten.

Für die Verwendung von Ankern gibt es zwei Szenarien:
(1) Ist die Strömungsrichtung des Gewässers, in dem die Ölsperren eingesetzt werden, einseitig, so muss der Anker auf der der Strömungsrichtung zugewandten Seite der Ölsperren angebracht werden.
(2) Ändert sich die Strömungsrichtung, wie z.B. in der Gezeitenzone, sollten auf beiden Seiten der Ölsperren Anker gesetzt werden. Die meisten Ölsperren haben Ankersitze oder Ölsperrengelenke, die mit Ankern verbunden werden können.

 

6.2 Anzahl der verwendeten Dübel

Die Anzahl und Größe der zu verwendenden Anker hängt von den Kräften (Wind, Strömung, Wellen) ab, die auf die Ölsperre wirken, von der Strömungsrichtung, der Länge der Ölsperre, der Größe des Schiffes und anderen Faktoren. Im Allgemeinen müssen bei einer schwimmenden Ölsperre (mit einer Höhe von etwa 1,2 m) bei einer Länge von 40-80 m ein oder zwei Anker ausgebracht werden. Bei einer aufblasbaren Ölsperre (mit einer Höhe von 2 m) können 2-4 Anker für 100 m eingesetzt werden.

Gemäß den Anforderungen des "Standard for Oil Spill Containment Booms" (Standard für Ölsperren) für Anker, die für Ölsperren verwendet werden, sollte das Gewicht eines jeden Ankers bei der Verwendung von manuellen Auslöse- und Einholankern 150 kg nicht überschreiten. Bei den Ankertypen kann es sich um Anker mit großer Haltekraft, Fischereigeräteanker, V-förmige Anker, Marineanker, Danforth-Anker, vierzackige Anker oder einarmige Anker handeln. In der Regel werden Anker mit einem Gewicht von 20-100 kg und Hebevorrichtungen verwendet.

6.3 Verankerungskraft

Wenn eine Verankerung notwendig ist, ist die Verankerungskraft der Schlüsselfaktor, der darüber entscheidet, ob die Ölsperre eine wirksame Form der Ölsperre aufrechterhalten kann, um das Öl einzudämmen. Im Allgemeinen sollte man sich zunächst über die Verankerungskraft des Ankers im Klaren sein (siehe Tabelle 3-5) und dann die richtige Wahl auf der Grundlage der Wasserfläche und der Bodenbedingungen treffen.

Form 3-5 Der Griff des Danforth-Ankers

   
Ankergewicht(kg)   
   
Haltekraft(kg)   
   
   
   
Schlamm   
   
Sand   
   
Lehm   
   
15   
   
200   
   
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Die Ankerkraft des Ankers wird auch von anderen Faktoren beeinflusst, die hauptsächlich vom Winkel zwischen der Ankerkette und dem Meeresboden abhängen. Der am besten geeignete Winkel ist 0 Grad. Wenn die Ankerkette um mehr als 10% angehoben wird, nimmt die Ankerkraft des Ankers deutlich ab. Das Verbinden der Ankerkette mit der Ankerkette kann die Bewegung der Ankerkette verringern. Ebenso kann die Verwendung der Ankerkugel ein Anheben der Ankerkette verhindern. Die Ankerkugel kann einen bestimmten Winkel zwischen dem Ölsperrenbaum und dem Ankertau bilden. Dieser Winkel kann die Auswirkungen der Bewegung des Ölsperrenauslegersystems auf das Ankersystem verringern. Wie in Abbildung 3-21 dargestellt.

3-21 Deployment forms of anchors used

(3-21 Verankerungsformen der verwendeten Anker)

Um zu verhindern, dass der Anker durch Wellenschlag angehoben wird, sollte die Länge des Seils, das den Anker mit der Ankerkugel verbindet, mindestens das Dreifache der Wassertiefe betragen. Die Länge des Ankerseils unter verschiedenen Seebedingungen: Bei allgemeinem Seegang beträgt die Länge des Ankerseils das Fünffache der Wassertiefe; bei ruhigem Wasser beträgt die Länge des Ankerseils das Dreifache der Wassertiefe; bei ungünstigen Seebedingungen beträgt die Länge des Ankerseils das Siebenfache der Wassertiefe.

Die Größe der Ankerkugel richtet sich nach dem Gewicht des Ankers. Normalerweise beträgt das Volumen der Ankerkugel 60 bis 250 Liter. Um zu verhindern, dass der Anker zu lange eingeholt wird und die schnelle Bewegung der Ölsperre beeinträchtigt, wird aus Sicherheitsgründen in der Regel eine Schnelllösevorrichtung, z. B. ein Sprengring, zwischen der Ankerkugel und der Ölsperre verwendet.
Während des Einsatzes des Ankers kann es zu Situationen kommen, in denen das Ankerseil reißt oder stecken bleibt. Um das Einholen des Ankers zu erleichtern, wird die Position des Ankers in der Regel durch einen Wurfankerschwimmer markiert; wenn der Anker stecken bleibt, kann der Anker mit Hilfe des Wurfankerschwimmers und des Zugankerseils aus der entgegengesetzten Richtung eingeholt werden. Die Länge des Seils zwischen dem Anker und dem Wurfankerschwimmer sollte mindestens das Doppelte der Wassertiefe betragen.

 

6.4 Zu beachtende Punkte bei der Verwendung von Ankern

 

In der Praxis der Notfallmaßnahmen bei Ölunfällen wurden nach ständiger Erkundung und Forschung einige Leitlinien zusammengefasst, die es wert sind, herangezogen zu werden. Erstens ist es beim Ausbringen von Ölsperren in Gewässern mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ratsam, zuerst den Anker zu werfen, dann die Ölsperren auszubringen und schließlich die Ölsperren an einer geeigneten Stelle zu befestigen. In Gewässern, die durch Gezeiten, Strömungsgeschwindigkeit und Wellengang beeinflusst werden, sollten die Seile zur Befestigung der Ölsperren genügend Spiel haben. Neben der Verwendung von Ankern zur Befestigung der Ölsperren können auch Objekte wie Bäume an Böschungen und Brückenpfeiler die Ölsperren vorübergehend fixieren. In einigen Gewässern (z. B. Flüssen) kann eine geeignete Ölsperre anhand der festgelegten Strömungsrichtung ausgewählt und ein Ende für längere Zeit fixiert werden, während das andere Ende frei beweglich ist. Bei Bedarf kann das frei bewegliche Ende zum Auffangen der ölverschmutzenden Schiffe verwendet werden.

Abschnitt 3: Versagen von Ölauffangschiffen und Präventivmaßnahmen

 

Als Versagen der Ölsperre wird das Phänomen bezeichnet, dass das ausgelaufene Öl, das von der Ölsperre zurückgehalten wird, oberhalb oder unterhalb der Sperre austritt und dadurch die Wirksamkeit der Sperre verringert wird. Nach dem Einsatz der Ölsperre kann es aufgrund verschiedener Umweltfaktoren und Einsatztechniken zu verschiedenen Ausfallerscheinungen kommen. In diesem Abschnitt werden vor allem die Ursachen sowie Präventiv- und Abhilfemaßnahmen für Fehlerphänomene wie das Entweichen der Ölsperre, das Austreten von Öl, das Verspritzen von Öl, das Umkippen der Sperre, das Sinken der Sperre und die Beschädigung der Sperrenstruktur beschrieben.

 

1. Versagen des Entrainments

 

Das Phänomen des Ölaustritts aus dem Sicherheitsbehälter besteht darin, dass sich Öltröpfchen unter der Einwirkung der Wasserströmung ständig vom Boden des Ölfilms lösen und sich wieder zusammenlagern, um auf der anderen Seite der Sicherheitssperre einen neuen Ölfilm zu bilden, wie in Abbildung 3-22 dargestellt. Dieses Phänomen wird durch Faktoren wie Strömung und Wellen verursacht. Wenn die Strömung und die Wellen in dieselbe Richtung gehen, ist die Bewegungsgeschwindigkeit des ausgelaufenen Öls die Summe der Geschwindigkeit der Wellen und der Strömung. Wenn diese Geschwindigkeit 0,7 Knoten (0,36 m/s) überschreitet, kommt es zu einer turbulenten Strömung unterhalb des Bodens des eingeschlossenen Ölfilms, wodurch sich Öltröpfchen ablösen und mit der turbulenten Strömung entweichen. Einige der entwichenen Öltröpfchen tauchen auf der anderen Seite der Eindämmungsbarriere wieder auf und bilden einen neuen Ölfilm.

3-22 Entrainment Failure

(3-22 Versagen des Entrainments)

Bei tatsächlichen Eindämmungsmaßnahmen ist das Phänomen der Ölverschleppung unvermeidlich. Um dieses Phänomen zu minimieren, sollte die vertikale Fließgeschwindigkeit des Öls in Richtung der Ölsperre reduziert werden. Beim Schleppen von Ölsperren in offenen Gewässern kann dieses Ziel durch eine Verringerung der Schleppgeschwindigkeit (im Verhältnis zur Strömungsgeschwindigkeit) erreicht werden. Beim Einsatz von relativ festen Ölsperren und anderen Rückhaltevorrichtungen in Flüssen besteht die einzige Lösung darin, einen bestimmten Winkel zwischen dem Einsatz der Ölsperre und der Strömungsrichtung zu bilden, um so die vertikale Strömungsgeschwindigkeit im Verhältnis zur Ölsperre zu verringern und das aufschwimmende Öl in den Bereich mit einer relativ geringeren Strömungsgeschwindigkeit zu leiten, um das Mitreißen des Ölteppichs zu verringern.

 

2. Entwässerungsstörung

 

Drainageversagen Es handelt sich um ein Phänomen, bei dem das ausgelaufene Öl aus dem Auffangsystem spontan aus dem Boden der Auffangschürze austritt. Wie in Abbildung 3-23 dargestellt. Für dieses Phänomen gibt es zwei Hauptgründe:

 

1. Wenn die Menge des ausgelaufenen Öls, die von der Innenseite der Ölsperre eingeschlossen wird, zu groß ist und die Kapazität der Ölsperrenschürze zur Eindämmung des Auslaufens übersteigt, wird das ausgelaufene Öl unter der Schürze entweichen. In der Regel ist die Menge des aus dem Leck austretenden Öls größer als die Menge des durch den Wind weggetragenen Öls. Um ein Auslaufen des eingeschlossenen Öls zu verhindern, muss zunächst das eingeschlossene Öl mit Hilfe von Skimmern oder anderen Ölauffangvorrichtungen aufgefangen werden, oder es müssen ölabsorbierende Ölsperren in Richtung des Rückflusses eingesetzt werden. Zweitens kann die Geschwindigkeit, mit der die Ölsperren über den Ölfilm gezogen werden, verringert werden, um zu vermeiden, dass sich zu viel ausgelaufenes Öl ansammelt und nicht rechtzeitig aufgefangen werden kann.

2. Die Form der Schürze der Ölsperre ist abweichend von der Norm. Die ideale Form der Schürze sollte sich immer leicht in die Richtung biegen, in der das ausgelaufene Öl aufgefangen wird, und einen leicht gekrümmten Bogen bilden. Andernfalls ist es sehr wahrscheinlich, dass das von der Ölsperre aufgefangene Öl ausläuft. Manchmal kann die Schürze aufgrund von übermäßigem Wasserdruck nach hinten kippen, was dazu führt, dass das in der Ölsperre enthaltene ausgelaufene Öl unter der Ölsperre entweicht. Um dieses Problem zu lösen, haben einige versucht, die Höhe der Schürze zu erhöhen, um das Problem zu lösen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass eine größere Tiefe der Schürze das Problem nur verschlimmern kann. Das liegt daran, dass die Ölsperre den Wasserfluss nicht blockieren, sondern das Wasser nur von der Schürze wegleiten kann. Je größer die Schürze ist, desto höher ist die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers unter der Schürze, so dass das Öl unter der Schürze weggetragen wird. Die Praxis hat gezeigt, dass die Tiefe der Schürze ein Drittel der Wassertiefe nicht überschreiten sollte.

2-23 Drainage Failure

(2-23 Versagen der Entwässerung)

2-24 Splash-over Failure

(2-24 Splash-over-Versagen)

Versagen des Spritzeffekts Es handelt sich um ein Phänomen, bei dem das ausgelaufene Öl aus der Rückhaltesperre über die Oberseite des trockenen Decks der Rückhaltesperre hinausläuft, wie in Abbildung 3-24 dargestellt. Das Versagen des Spritzschutzes tritt normalerweise in zwei Situationen auf. Die eine wird durch die Wasserumgebung verursacht. Wenn in dem Wasserbereich, in dem die Ölsperre das ausgelaufene Öl kontrolliert, brechende Wellen auftreten, d. h. wenn das Verhältnis von Wellenlänge zu Wellenhöhe weniger als 5:1 beträgt, versagt die Ölsperre bei der Spritzwassereindämmung. Diese Situation tritt mit größerer Wahrscheinlichkeit in Flachwassergebieten auf. Der Hauptgrund für das Versagen des Spritzschutzes ist, dass die Intervalle zwischen den brechenden Wellen kurz sind und die Ölsperre Schwierigkeiten hat, mit dem Rhythmus der Wellen Schritt zu halten.

 

Eine weitere Situation, in der Spritzwasserschäden auftreten, ist auf die Struktur der Ölsperre selbst zurückzuführen. Eine unsachgemäße Konstruktion kann ebenfalls zu einem Spritzwasserschaden führen. Je geringer der Freibord ist, desto größer ist die Gefahr von Spritzwasserschäden. Ölsperren mit einem geringen Verhältnis von Auftrieb zu Gewicht (unter 4:1) haben eine schlechte Wellenbeständigkeit und werden bei hohen Wellenhöhen und großen Wellen durch Spritzwasser und Leckagen beschädigt. Um ein Versagen der Ölsperre zu verhindern, sollte eine wellenbrechende Ölsperre, die Wellen absorbieren kann, der eingesetzten Ölsperre vorgeschaltet werden. Außerdem sollten bei einer Wellenhöhe von 1,0 bis 1,5 m Ölsperren mit einem hohen Verhältnis zwischen Auftrieb und Gewicht verwendet werden. Dies setzt voraus, dass die Einsatzleiter vor Ort mit den örtlichen Wasserverhältnissen vertraut sind, die möglichen Wellenhöhen und -formen in der tatsächlichen Einsatzumgebung kennen und die geeigneten Ölsperren auf der Grundlage der Wasserverhältnisse rechtzeitig und genau auswählen.

3-25 Planning Failure

(3-25 Planungsmängel)

3-26 Submergence Failure

(3-26 Versagen beim Eintauchen)

4. fehlgeschlagene Planung

 

Planungsfehler Es handelt sich um das Phänomen des Auslaufens von Öl, das durch die parallele Kraft verursacht wird, die auf die Ölsperre einwirkt und dazu führt, dass sich die Sperre parallel zur Wasseroberfläche neigt, wie in Abbildung 3-25 dargestellt. Diese Situation tritt hauptsächlich deshalb auf, weil die Richtung des starken Windes und der schnellen Strömung auf der Wasseroberfläche völlig entgegengesetzt ist, was bedeutet, dass die Richtungen dieser beiden auf die Ölsperre wirkenden Kräfte genau entgegengesetzt sind, wodurch die Sperre kippt. Dieses Phänomen tritt vor allem dann auf, wenn die Kontaktfläche der Ölsperre mit der Wasseroberfläche zu klein ist. Daher sollte dieser Punkt bei der Auswahl der Ölsperre unbedingt berücksichtigt werden. Auch bei Ölsperren des Typs Barrikade und Vorhang kann dieses Kippphänomen auftreten.

 

Um ein Umkippen der schwimmenden Plattform zu verhindern, ist es ratsam, ausreichende Gegengewichte auf der Ölsperre anzubringen oder die Gegengewichtskette der Ölsperre zu verkürzen, um die Ölsperre so weit wie möglich in einem normalen Zustand zu halten und das Auftreten des Kippphänomens zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Verwendung von Ölsperren mit einer größeren Kontaktfläche mit dem Wasser, wie zylindrische Schwimmkörper, das Auftreten eines solchen Phänomens ebenfalls stark reduzieren.

 

5. Versagen beim Eintauchen

 

Versagen des Eintauchens Es handelt sich um ein Phänomen, bei dem Öl ausläuft, weil die Ölsperren beim Schleppen mit hoher Geschwindigkeit durch äußere Kräfte unter die Wasseroberfläche gedrückt werden, wie in Abbildung 3-26 dargestellt. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Schleppgeschwindigkeit zu hoch ist, und tritt in der Regel auf, bevor die eigentliche Ölsperrenkontrolle während des Schleppens der Ölsperren an die entsprechende Position durchgeführt wird. Eine andere Situation ist, dass, wenn die Ölsperren bereits etwas Öl aufgenommen haben, ein Leckageversagen gleichzeitig mit einem Eintauchversagen auftritt. Die Lösung und Vorbeugung gegen das Eintauchen besteht darin, die Schleppgeschwindigkeit der Ölsperren zu verringern oder Ölsperren mit einem Verhältnis von Schwimmer zu Gewicht von mehr als 10:1 zu verwenden. Im Allgemeinen können Ölsperren vom Typ Vorhang mit einem Verhältnis von Schwimmer zu Gewicht von mehr als 10:1 mit einer Geschwindigkeit von 3 Knoten geschleppt werden, ohne dass ein Eintauchversagen auftritt.

 

6. Versagen der Struktur und Berechnung der Kräfte, die auf den Rückhalteausleger wirken

 

Strukturversagen und Berechnung der auf die Ölsperre wirkenden KräfteEs handelt sich um eine Situation, in der die auf die Ölsperre ausgeübte Kraft die Bruchfestigkeit der verwendeten Materialien übersteigt, was zu einer Beschädigung der Ölsperre führt. Die auf die Ölsperre wirkenden Kräfte setzen sich in der Regel aus dem Druck von Wasser und Wind, der Reibung und der Vektorsumme aus der Form der Ölsperre und den Wind-, Strömungs- und Wellengeschwindigkeiten zusammen.

 

Die Hauptgründe für die strukturellen Schäden an der Ölsperre sind: die Geschwindigkeit des Schleppens der Ölsperre ist zu hoch (die Geschwindigkeit der Ölsperre ist relativ zur Wasseroberfläche); die Ölsperre bleibt an hervorstehenden oder scharfen Hindernissen hängen; die Ölsperre verheddert sich in den Propellern des Schleppschiffs; die Ölsperre ist zu lang, was zu erhöhter Reibung führt usw.

 

Um Schäden an der Ölsperre zu vermeiden, sollten während des Einsatzes und des Schleppens der Ölsperre die folgenden Punkte beachtet werden: Das Personal, das die Ölsperreneinsätze durchführt, sollte technisch geschult und mit der Einsatzumgebung vor Ort vertraut sein und diese verstehen; während des Einsatzes sollten die entsprechenden Verfahren strikt befolgt werden; die Kommunikation sollte nicht behindert werden, und es sollte darauf geachtet werden, ob Phänomene wie das Mitreißen der Ölsperre, das Absinken der Ölsperre oder die Bildung starker Turbulenzen am Ende der Ölsperre usw. auftreten, und es sollten rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden (z. B. Verringerung der Schleppgeschwindigkeit oder Anpassung der Bewegungsrichtung), die auf diesen Phänomenen basieren.

Abschnitt 4: Rückgewinnung und Lagerung von ölhaltigen Barrieren

 

Der Einsatz von Ölsperren kann in zwei Arten unterteilt werden: den langfristigen Einsatz und den vorübergehenden Einsatz. Beim langfristigen Einsatz gibt es das Problem der häufigen Bergung nicht. Im Allgemeinen ist der vorübergehende Einsatz von Ölsperren mit der Bergung, Reinigung, Wartung und Lagerung verbunden. In diesem Abschnitt werden die Arbeitsschritte und Vorsichtsmaßnahmen für das Bergen, Reinigen, Warten und Lagern von Ölsperren vorgestellt.

 

1. Bergungsarbeiten an Ölbekämpfungsanlagen

 

Die Bergung von Ölsperren erfolgt in umgekehrter Weise wie das Ausbringen. Die Bergung von festen, schwimmenden Ölbekämpfungssperren ist relativ einfach, aber die Bergungsgeschwindigkeit ist langsam, während die Bergung von aufblasbaren Ölbekämpfungssperren relativ einfach ist. Die wichtigsten Schritte des Bergungsvorgangs sind wie folgt:

1. Der Hilfsschlepper sollte zunächst die Schleppseile der Ölsperre lösen, damit diese in einem Zustand betrieben werden kann, in dem sie nur mit dem Hauptschlepper verbunden ist und von diesem gezogen wird.

2. Je nach den Wasserverhältnissen ist es für den Hauptschlepper am besten, gegen die Strömung zu fahren, damit sich die Ölsperre in einer geraden Linie hinter dem Heck des Schiffes entfalten kann.

3. Benutzen Sie die Winde oder den Ausleger zum Aufwickeln des Auslegers, um den Ausleger langsam auf das Deck zu ziehen oder ihn auf die Auslegerrolle aufzuwickeln.

4. Bei der Bergung der aufblasbaren Ölsperre muss das Gas in den Gaskammern während der Bergung abgelassen werden und die Gaskammerabdeckungen müssen gut erhalten bleiben.
5. Prüfen Sie während des Wickelvorgangs, ob die Ölsperre beschädigt ist, und machen Sie Aufzeichnungen.

 

2. Vorsichtsmaßnahmen bei der Wiederherstellung

 

1. Bei der Bergung der Ölsperre muss die Sicherheit gewährleistet sein. Die ölverschmierte Ölsperre ist sehr rutschig, was die Bergung erschwert und zu Verschmutzungen der Ausrüstung und des Personals führen kann. Auch das Deck wird durch das Öl schlüpfrig.

2. Eine Person sollte beauftragt werden, die geborgenen Ölsperren vor Ort zu überprüfen und Aufzeichnungen darüber zu führen. Beschädigte Sperren sollten repariert werden.

3. Auf dem Deck sollte eine angemessene Menge an ölabsorbierendem Filz zur Verfügung stehen, um das verschüttete Öl auf dem Deck rechtzeitig abzuwischen.

4. Wenn das zurückgewonnene Öl das Deck extrem rutschig macht und ein Sicherheitsrisiko darstellt, kann der Betrieb unterbrochen werden. Nach entsprechender Reinigung kann der Betrieb wieder aufgenommen werden.

 

3. Reinigung von Ölauffangbooten

 

Ölsperrenboote, die wiederholt zur Eindämmung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden, müssen im Allgemeinen nicht gereinigt werden. Werden die Ölsperrenboote jedoch zum Schutz von Gebieten, in denen keine Ölverschmutzung vorliegt, oder zur Beseitigung von Ölverschmutzungen an der Küste eingesetzt und werden sie während des Prozesses nicht benutzt oder im Lager gelagert, ist eine Reinigung erforderlich.

Bei der Reinigung der Ölsperrenboote sollten diese während der Bergung mit einem speziellen Reinigungsgerät gereinigt werden. Ist kein spezielles Reinigungsgerät vorhanden, können die Ölsperrenboote zunächst geborgen und dann an Land gereinigt werden. Es sollte jedoch ein Reinigungsbereich eingerichtet werden, um die Ausbreitung des gereinigten Abwassers zu vermeiden, was zu einer Sekundärverschmutzung führen könnte.

Die manuelle Reinigung des Ölsperrennetzes sollte damit beginnen, die dicke Ölschicht, die an der Oberfläche des Netzes haftet, mit einem Schaber (vorzugsweise aus Holz) vorsichtig abzukratzen. Dann wird es mit warmem Wasser gereinigt oder mit einer Reinigungsbürste geschrubbt. Zum Schluss sollte es mit einem ölabsorbierenden Tuch abgewischt werden. Bei guten Wetterbedingungen können 6 bis 12 Arbeiter das Ölsperrennetz auf einer Länge von 305 m an einem Tag reinigen.

Bei der Verwendung des Ölsperrennetz-Reinigungsgeräts sollte der Winkel zwischen der Spritzpistole und der Oberfläche des Ölsperrennetzes zur Reinigung weniger als 45° betragen. Die verwendete Wassertemperatur sollte nicht zu hoch sein. Je niedriger die Temperatur ist, desto besser, solange sie das Oberflächenöl entfernen kann. Vermeidung einer vorzeitigen Alterung der Schutzschicht des Ölsperrnetzes.

Das Ölsperrnetz sollte mit frischem Wasser abgespült, zum Trocknen an einen kühlen Ort gebracht und dann im Lager aufbewahrt werden.

 

4. Lagerung und Wartung von Ölbekämpfungssperren

 

Die Lagerung und Wartung von Ölsperren steht in direktem Zusammenhang mit der Frage, ob eine schnelle Reaktion auf einen Ölunfall möglich ist und ob wirksame Eindämmungsmaßnahmen durchgeführt werden können. Um eine schnelle Reaktion zu gewährleisten, sollten die Lagerorte der Ölsperren so nah wie möglich am Kai, am Einsatzort und an den sensiblen Ressourcenschutzgebieten liegen, und die Lagerorte sollten für die Ein- und Ausfahrt von Fahrzeugen und Schiffen geeignet sein. Bei Ölsperren, die im Freien gelagert werden, muss sichergestellt werden, dass die Entwässerungsbedingungen an den Lagerorten gut sind, und es muss auf Schädlingsbekämpfung, Feuchtigkeitsvermeidung und Vermeidung von direkter Sonneneinstrahlung geachtet werden. Bei der Lagerung in Innenräumen ist ebenfalls auf die Vermeidung von Feuchtigkeit zu achten und eine gute Belüftung zu gewährleisten. Je nach Situation sollten im Voraus die erforderlichen Maßnahmen ergriffen werden, um Schädlinge abzuwehren und Schäden an den Sperren zu vermeiden (z. B. Ausbringung von Rattengift usw.). Ölsperren, die für die Lagerung zusammengeklappt werden müssen, sollten auf Regalen gelagert werden, und es sollten keine anderen Gegenstände darauf gestapelt werden, um einen übermäßigen Druck zu vermeiden, der zu einer Verformung der Sperren führt. Falten Sie die gefalteten Ölsperren regelmäßig zur Inspektion auf und falten Sie sie bei Bedarf neu, wobei die ursprünglichen Faltmarkierungen zu vermeiden sind. Wenn die Ölsperren auf Rollen gelagert werden müssen, ist es notwendig, ein Verdrehen während des Aufwickelns zu vermeiden und alle aufgewickelten Ölsperren regelmäßig abzurollen, um sie zu überprüfen und dann wieder einzusammeln. Die Wartung von Ölsperren bezieht sich hauptsächlich auf die tägliche Wartung und die Wartung nach Beendigung der Bergungsarbeiten. Nach Abschluss der Bergungsarbeiten wird im Rahmen der Wartung vor allem geprüft, ob die Ölsperren beschädigt sind, ob das Zubehör vollständig ist oder ob es ausgetauscht und repariert werden muss; bei der täglichen Wartung wird im Allgemeinen geprüft, ob Schäden, Risse, Faseralterung, Korrosion oder Schäden an den Anschlüssen vorhanden sind, die durch das Ziehen und andere Gründe für das Be- und Entladen der Ölsperren verursacht wurden, und es werden die erforderlichen Reparaturen und Auswechslungen vorgenommen; für Ölsperren, die langfristig in Wassergebieten eingesetzt werden, sollte ebenfalls eine regelmäßige Wartung durchgeführt werden. Im Allgemeinen sollten die Ölbekämpfungssperren je nach den spezifischen Umständen regelmäßig an Land geschleppt werden, um Meeresorganismen und andere an der Oberfläche der Sperren anhaftende Stoffe zu entfernen; unabhängig davon, welche Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten durchgeführt werden, sollten detaillierte Aufzeichnungen erstellt und Inspektions- und Wartungspunkte auf der Grundlage der Aufzeichnungen angeordnet werden, um sicherzustellen, dass alle Inhalte im Zusammenhang mit den Ölbekämpfungssperren innerhalb eines bestimmten Zeitraums umfassend inspiziert und gewartet werden können, so dass die Ölbekämpfungssperren stets in einem guten Bereitschaftszustand sind.