油が水面に流出した後、油自体の重力、風、流れ、その他の要因の影響により、急速に拡散・漂流する。したがって、油流出に対する緊急対応の第一の課題は、水域の汚染範囲を縮小し、汚染被害の程度を軽減するために、流出した油を制御し、それ以上の拡散と漂流を防止するための効果的な対策をできるだけ早く講じることである。流出油をより狭い範囲に抑制し、それ以上の拡散や漂流を防止するためにとられる措置は、油流出封じ込めと呼ばれる。.
油流出事故が発生した場合、実際の状況に応じて適切な封じ込め対策と封じ込め資機材を採用する必要がある。油流出封じ込めに使用できる資機材には、天然資源と工業生産品がある。天然資源には、とうもろこしの茎、わら、丸太などが含まれ、工業生産品には、油封じ込めブーム、ロープ、ネットなどが含まれる。本章では主に油封ブームを紹介する。.
現在、市場には多種多様な油封じ込めブームがある。中華人民共和国の輸送業界標準-油封じ込めブーム(JT/T2022-2001、以下「油封じ込めブーム標準」という)では、油封じ込めブームを以下のように分類している:
1.固体浮遊ブーム
2.フェンスブーム
3.外部テンションブーム
4.インフレータブルブーム
5.ショアシールブーム
6.耐火ブーム
IMO「流出油緊急時訓練モデルテキスト」では、オイルブームをカーテン式オイルブーム、フェンス式オイルブーム、ビーチ式オイルブームの3種類に分類している。本章では、IMO「流出油緊急時訓練モデルテキスト」の分類に従って、オイルブームを紹介する。.
異なるタイプのオイルブームの構造と用途は同じではない。実際の状況に応じて、適切なオイルブームを選択し、合理的な展開形態を採用することで、オイルブームの機能を真に発揮し、流出油の封じ込めと回収の目的を達成することができる。.
セクション1:オイルバリアの機能と構造的特徴。.
1.オイルブームの機能
オイルブームの機能は、封じ込めと濃縮、流出油の迂回、潜在的な油流出の防止の3つに要約できる。.
1.1 流出油の封じ込めと濃縮
油流出事故が発生した後、流出油は電力流、風およびその他の外的要因の影響を受けて急速に拡散・漂流し、大規模な汚染地域を形成する。油流出事故が外洋、近海、港湾で発生した場合、適時にオイルバリアを設置することで、流出油の拡散を速やかに抑制することができる。防油堤を引きずったり、周囲を狭めたりすることで、油膜をより狭い範囲に集めて回収することができる。これは流出油の拡散を防ぐだけでなく、図3-1に示すように油膜の厚みを増し、回収やその他の処理を容易にする。.
(3-1 流出油の封じ込めと濃縮)
1.2 流出油の転用
油流出事故が発生した後、外的要因の影響により、流出油は自由に漂流・拡散する。回収作業を容易にするため、あるいは流出油を指定された場所に誘導するため、特に河川や海岸付近の流れの速い地域では、流出油の流れ方向を効果的に制御して回収を容易にするため、あるいは流出油が敏感な地域に流入するのを防止するため、通常、流出油防止用の防油堤が指定された角度に設置される。流出油の迂回には、一般に2つの状況がある。一つは、長期的な防油堤の設置であり、一般的には取水地点や発電所などに設置される。もう一つの状況は、一時的にオイルバリアを設置することである。これは主に油流出が発生した場合である。具体的な状況に応じて、図3-2に示すように、流出油の迂回を実現し、回収が容易な場所やその他の非感受性資源地域に誘導するために、一時的に防油堤を設置する。.
(3-2 流出油の迂回路)
(3-3 座礁船からの油流出防止)
1.3 潜在的な油流出を防止する
潜在的な油流出の防止とは、通常、油流出が発生する可能性のある地域や、油流出の危険性のある地域に、油流出防止・防止のための防油堤を現地の水域条件に基づいて事前に設置することを指す。こうすることで、実際に油流出が発生した場合、流出油の拡散を防ぐことができ、流出油を封じ込めた場所で適時に回収措置をとることができる。船舶が埠頭で油の積み下ろし作業を行う場合、または停泊地で油の積み替えを行う場合、通常、所定の管理要件に従って事前に防油堤を設置する必要がある。座礁船や沈没船については、図3-3に示すように、引き揚げ前に実際の状況に応じて適切な封じ込めを行うこともある。.
2.オイルバリアの構造と性能指標
現在、世界にはオイルブームの製造メーカーが数多く存在し、オイルブームの種類や形態も多種多様である。にもかかわらず、オイルブームの基本構造はほぼ類似しており、基本的には浮体、スカート体、テンションバンド、カウンターウェイト、ジョイントで構成されている。.
- フローティングボディ:オイルバリアに浮力を与える部分。空気や浮力材を利用して防油堤に浮力を与え、水面に浮くようにする。浮体は、オイルバリアの表層の内側に配置することも、表層の外側に配置することもできる。.
- スカート本体:浮体下のオイルバリアの連続部分を指す。オイルバリアの下からの油の流出を防ぐ、または減少させる機能を持つ。.
- テンションバンド:オイルバリアにかかる水平方向の引張力に耐えることができる長い帯状の部品(チェーン、ベルト)を指す。主に風、波、潮流、引きずりによって発生する引っ張り力に耐えるために使用される。.
- カウンターウェイト:オイルバリアの垂れ下がり性能を向上させるバラスト。水中でオイルバリアを理想的な状態に保つことができる。一般的に鉄や鉛の材料で作られるか、水がバラストとして使用される。.
- ジョイント:オイルバリアに恒久的に取り付けられ、オイルバリアの各セクションまたはその他の補助設備を接続するために使用される装置。.
オイルバリアの性能指標は一般に、オイルバリアのフリーボード、喫水、高さ、全高、重量、全浮力、浮力比、引張強度を指す。.
- フリーボード:オイルバリアの喫水線からの垂直方向の最低高さ。オイルバリア上方からの油の飛散を防止または低減するために使用される。.
喫水:油囲いの水線より下の表層の最小垂直深さ。. - 高さ:フリーボードとオイルバリアのドラフトを合計したもの。.
全高:オイルバリアの垂直方向の最大高さ。. - 重量:オイルバリアの接合部を含む、完全に組み立てられたオイルバリアの総重量。.
- 総浮力:オイルバリアが完全に水没したときに排出される淡水の重量。.
- 総浮力比:一般に浮力比と呼ばれる。浮力比が高いほど、水没しても浮いた状態に戻る力が強いことを示す。この自己回復能力を波追従性という。浮力比が高いほど、自己回復能力が強く、波追従性に優れている。.
- 引張強さ:オイルバリアが張力で破断する破断力。.
3.オイルバリアの基本成分と特徴
3.1 カーテン型オイルバリア
カーテン式オイルブームの基本的な構成部品は、図3-4に示すように、フロート、スカート、緊張装置、バラスト、ジョイント等である。フロート材料の種類により、カーテン式オイルブームは膨張式オイルブームと固体フロート式オイルブームに分けられる。.
(3-4 カーテン式オイルバリアの基本構造図)
(3-5 圧力インフレータブル・オイルバリアの構造)
(1) 浮体を膨張式にしたカーテン式オイルバリアを膨張式オイルバリアという。膨張方式により、膨張式オイルブームは、圧力膨張式(図3-5参照)と自己膨張式(図3-6参照)に分類される。空気室の構造により、膨張式燃料ブームはさらに単気室式燃料ブームと多気室式(各気室の長さは約2~4メートル)燃料ブームに分類される。現在、国内で生産されている膨張式オイルブームは一般的に多気室式である。実情からすると、多気室のオイルバリアの方が浮揚能力は高い。気室のひとつが破損しても、オイルバリア全体が沈むことはないため、より広く使用されている。.
(3-6 自己膨張式防油ネットの構造)
(3-7 オイルブームのカウンターウェイト)
(2) 円筒状または粒状の発泡体または鋼材を充填したカーテン式防油堤をソリッドフロート式防油堤という。このうち、鋼製耐熱材で浮体を形成したものを耐火防油堤ともいう。.
カーテン式オイルバリアのスカートは柔軟性があり、比較的独立して動くことができる。.
カーテン式オイルバリアのテンションバンドは、通常スチールチェーンまたはスチールワイヤーロープで構成され、スカート本体の下端に位置する。同時に、このテンションバンドはカウンターウェイトの役割も果たす。一部のカーテン式オイルブームのテンションバンドは、浮体の下に位置し、下部スカート体の代わりとなる。カーテン式オイルバリアの中には、テンションベルトの代わりに補強ベルトを使用しているものもある。例えば、PVCオイルバリアの中央の補強ベルトは、テンションベルトの役割を果たす。.
カーテン式オイルブームのカウンターウェイト部分は、オイルブームのスカートの下に取り付けられている。カウンターウェイトは通常、鋼製チェーンまたは鋳鉄製ブロックである(図3-7参照)。一部のオイルブームでは、カウンターウェイトがスカートの内側にあるものや、スカートの下に直接吊り下げられているものもある。.
構造上、カーテン式オイルブームには次のような特徴がある:まず、浮力重量比が高く、通常5:1から20:1の範囲にあり、良好な波追従性能を持つ。喫水はブームの高さの5分の3、フリーボードはブームの高さの5分の2である。第二に、膨張式カーテン型オイルブームは展開速度が遅いが、収縮時に場所を取らず、表面が滑らかで掃除がしやすい。長室膨張カーテン式オイルブームは、膨張させるのが簡単で早いが、パンクや切り傷に弱く、波への追従性が悪い。第三に、適用場所の点で、大型の膨張式カーテン型オイルブームは外洋に適しており、小型のものは近海、港湾など流量の少ない避難水域に適している。第四に、膨張式オイルブームと比べ、固体フロート式オイルブームは展開速度が速く、パンクの影響を受けにくいが、回収が複雑で、作業労力がかかり、場所を取る。.
3.2 フェンス型オイルブーム
フェンス型オイルブーム(図3-8参照)は、浮体、スカート体、テンションベルト、バラストウエイト等で構成される。.
グリッド型オイルバリアの浮体は、一般に固形で格子状に配置されている。スカートの材質は、ガラス繊維メッシュなどの硬質材料が多い。浮体間の接続は柔軟な仕切りを採用し、オイルバリアの浮遊運動をより柔軟にする。グリッド式オイルバリアのテンションバンドは、通常ベルトまたは鋼線で作られ、オイルバリアの内層に配置される。カウンターウエイトは一般的に鋼鉄ワイヤーロープ、鋼鉄チェーン、鋳鉄ブロックなどで作られる。.
浮体の配置形態とテンションバンドなどの構造特性によって、グリッド式オイルバリアは中央浮体式、外部浮体式、外部補強バンド式の3種類に分類される。.
1)中央浮型フェンス式オイルバリアは、中央浮体グループを持っている、つまり、浮体はオイルバリアの中心線の両側にあり、左右対称である。浮体群は通常固体の発泡ディスクで構成され、この浮力ディスクはオイルバリアの貯蔵容積を相対的に減少させる。.
2)外部フローティング・フェンス式オイルバリア。このタイプのオイルバリアのフローティングボディは、一般的にオイルバリアの片側にセットされますが、オイルバリアの両側にセットすることもできます。.
3) オイルバリアを囲むために、外部に強化ベルトフェンスを設置する。この種のオイルバリアにも2つのタイプがある。一つは、通電方向に面した側に補強帯を構成する方法である(図3-9参照)。もう一つは、両側に補強ベルトを構成し、スチールワイヤーロープでオイルバリアの上下に固定する方法である。.
(3-9 オイルバリアを囲む外部強化ベルトフェンス)
(3-8 フェンス式油囲い構造)
フェンス型防油柵の特徴は、浮力比が低く、一般に3:1から6:1であり、波浪追従性が悪く、一般に外洋域には適さない。防油柵の自由板は防油柵の全高の3分の1を占め、喫水は全高の3分の2を占める。.
防潮性能が高く、比較的閉鎖的な水域や河川での長期展開に適している。中央浮体式柵は水との接触面積が小さく、揺れ性能が悪く、転がりやすい。外部浮体式防油柵は水との接触面積が大きく、揺れ防止性能が高いが、外部浮体の水中強度が比較的弱い。外面補強ベルト式オイルバリアは防潮性能が良いが、レイアウトが複雑で、リサイクル時に補強ベルトが絡みやすい。片面強化格子型オイルバリアは、一方向の潮流水域でしか使用できない。全体として、この種の防油堤は製造が容易で比較的低コストであるが、保管容積が大きい。オイルバリアの被覆材料は主にゴム、PVC、ポリウレタンなどである。.
現在の使用実態からすると、カーテン式とフェンス式が最も一般的に使用されているオイルバリアである。オイルバリアメーカーによっては、カーテン式とフェンス式のそれぞれの特徴から、両者の中間的なオイルバリアを製造しているところもある。そのため、カーテン式とフェンス式のオイルバリアを厳密に区別するのは非常に難しい場合がある。.
3.3 沿岸型オイルブーム
流出油が海岸に広がると、通常のオイルブームでは流出油を囲い込むことは難しい。なぜなら、水深が防油堤の喫水より小さいと、防油堤がひっくり返る可能性が非常に高いからである。潮の満ち引きが激しい地域では、オイルバリアが地面に密着するのも難しい。このような場合、陸上型オイルバリアを使用すべきで、その構造を図3-10に示す。.
(3-10 ビーチタイプ油囲い構造)
ビーチオイルバリアは一般的に、長さ10メートルから25メートルの独立した3つのパイプ空洞で構成され、1つのユニットを形成している。パイプ空洞のひとつは上部にあり、他のふたつは下部にあるため、「ピン」状の構造になっている。上部のパイプ・キャビティは空気で満たされ、下部の2つのパイプ・キャビティは水で満たされており、オイルバリアを地面や浜辺と密閉状態に保つのに十分な重さがある。.
空気で満たされた上部の管腔はこの種のオイルバリアの浮遊体であり、下部の水で満たされた2つの管腔はこの種のオイルバリアのスカート体である。ドラフトは、水で満たされた後の2つの底部管空洞の垂直方向の高さである。テンションバンドはオイルバリア自体の構造材である。カウンターウェイトは、2つの底部パイプ空洞に満たされた水である。現在、陸上タイプのオイルブームは、ほとんどがポリウレタン材料で作られている。.
前述したように、海岸線タイプのオイルバリアはかなり独特な設計である。このタイプのオイルバリアのステムボードは、ガスで満たされた管腔の高さであり、喫水はオイルバリアの全高の約半分を占める。浮力比は通常5:1から10:1である。このタイプのオイルバリアは、潮間帯や陸地と水域の接点に設置し、流出油を遮断するのに非常に適している。このタイプのオイルバリアを使用する場合、一般にまず設置場所を選定する。次に、水と空気をそれぞれ下部パイプ空洞と上部パイプ空洞に注入する。注入する水の量は適切でなければならない。過剰な水は地面とのシール効果に影響する。.
陸上型オイルバリアの構造から、以下の主な特徴を要約することができる:その適用範囲は比較的狭く、一般に潮間帯や水と陸の接合部における流出油の遮断にのみ適している。オイルバリアが設置される地面は、比較的理想的な密閉効果を得るために、比較的平坦でなければならない。岩が多い砂浜では、シーリング効果に影響が出る。他のタイプのオイルブームと連結して使用することができる。ユニークな構造のため、展開時やリサイクル時には、表面に穴が開いたり傷がついたりしないよう、特別な注意が必要である。.
4.オイルバリアコネクター
格納容器コネクタは、格納容器の各部を互いに接続したり、格納容器を岸壁や船体などに接続したりするために使用される装置である。コネクタの1つの機能は、オイルバリアの長さを調整することであり、もう1つの機能は、オイルバリアと接続対象物との間の浮遊油の漏れを防止することである。オイルバリアの種類や機能が異なれば、オイルバリア用のコネクタも異なるものが必要となる。ガスバリアを選択する際には、前述した様々な要素を考慮することに加え、ガスバリア自体のコネクタが統一規格に適合しているか、他のガスバリアと接続して使用できるか、などにも着目する必要がある。ここでは、一般的なコネクタをいくつか紹介する。.
4.1 オイルブーム間のコネクター
オイルバリアは通常、使いやすさを考慮して、分解や接続に便利なコネクタが必要に応じて一定間隔で装備されている。オイルバリアのコネクターは、オイルバリアの種類や適用分野などを考慮すると、固さや分解のしやすさなどが大きく異なり、種類も多い。現在、国際的に統一された規格はない。米国ではASTMのフック式クイックコネクタの使用が義務付けられているが、中国ではフック式、ヒンジ式、ロープ貫通式の3種類のオイルバリアコネクタの使用が義務付けられている。.
1) フック形継手(図3-11参照):フック形継手は、操作が便利で、接続が簡単で、分解が容易であるという利点がある。.
(3-11 フック型ジョイント構造)
(3-12 ヒンジ型ジョイント)
2) ヒンジ型ジョイント(図3-12参照):ヒンジ型ジョイントは強度が高く、信頼性の高い接続が可能であるため、オイルバリアの長期設置に適している。.
3) ロープ・ピアシング・ジョイントロープピアシングジョイントは、比較的原始的で時代遅れのタイプのジョイントで、PVCソリッドフロートオイルブームによく使用される。.
4.2 オイルバリアと岸壁の間のコネクター
港湾や埠頭で防油堤を設置した後、油のはみ出しや流出を防止するためには、防油堤と船体などの嵌合部や対象物との相対的な密閉性を確保する必要がある。潮の満ち引きや防油堤の高さ調整が間に合わず、防油堤内で油が流出し、防油堤が機能しなくなることも多い。このため、人々は継続的な実践を通じて、潮汐補償器(図3-13参照)と呼ばれる一種のコネクターを開発した。これは、潮の満ち引きに合わせて防油堤の高さを人手を介さずに適時自動的に調整することができる。これは垂直スライド式の装置である。その構造は主に、円筒形の浮体、垂直摺動溝、フープスリーブからなる。必要に応じて、装置全体を対応する岸壁に固定し、油囲いの一端に接続するだけでよい。このスライディングコネクターは、潮汐変動の影響を受けないだけでなく、オイルバリアと岸壁の間の密閉性を確保する。.
(3-13 潮汐補償コネクタ構造)
(3-14 磁気コネクタ)
4.3 オイルバリアと船体間のコネクター
このタイプのコネクターはマグネットコネクターである。高磁力磁石が船体に取り付けられている。オペレーターは、船の喫水や潮の満ち引きの状況に応じて、オイルバリアの実際の高さを手動で調整し、オイルの溢流を制御するという目的を達成することができる。.
このことから、油の流出や漏洩を防ぐためには、このタイプのコネクターを使用する場合、定期的に監視する当直者を配置し、潮の満ち引きや船の喫水などに応じてコネクターの高さを随時調整する必要があることがわかる。.
セクション2:オイルバリアの適用
1.オイルバリアに求められる環境性能
油封じ込めブームに関する基準」では、油封じ込めブームを使用する水域を、静穏水域、静穏急流水域、避難水域、開放水域の4つの水域に分類している。静穏水域とは、波高が0~0.3メートル、水流速度が毎秒0.4メートル未満の水域を指し、静穏急流水域とは、波高が0~0.3メートル、水流速度が毎秒0.4メートル以上の水域を指し、避難水域とは、波高が0~1メートルの水域を指し、開放水域とは、波高が0~2メートルまたは2メートル以上の水域を指す。水環境が異なれば、油封じ込めブームの性能に対する要求も異なる。あらゆる水環境に対応できるブームはない。特定の水環境に応じた性能指標を満たす油封じ込めブームを選択することによってのみ、油封じ込めブームの機能と効果を十分に発揮することができる。表 3-1 に、IMO 実証チュートリアルにおける水環境別の油封じ込めブームの性能要件を紹介する。.
様式3-1 異なる水域におけるオイルバリアの性能要件
| |
波の高さが0.3メートル以下の穏やかな湖湾 |
流れのある川の水面 |
波の高さが1.5メートル未満の近海の避難水域 |
波の高さが1.0メートルを超えるオープンウォーター |
| フリーボード |
0.2-0.5m |
0.3-0.5m |
0.4-0.6m |
0.5-1.0m |
| ドラフト |
0.2-0.5m |
0.3-0.7m |
0.4-0.8m |
0.6-1.5m |
| 浮力重量比 |
3:1-10:1 |
3:1-10:1 |
5:1-12:1 |
8:1-15:1 |
| 総張力 |
≥10Kn以上 |
≥30Kn |
≥50Kn以上 |
≥150Kn以上 |
2.オイルブーム選択の一般原則
オイルブームを選定する際には、まずオイルブームに要求される水環境の性能とオイルブームの基本性能パラメータを考慮し、次に現場環境とオイルブームの運転性能を考慮する。.
2.1 水環境:水環境とは、一般的に波高0.3mの穏やかな水面(湖や港など)、流れのある穏やかな水面(河川など)、波高1.0m以上の避難水域、波高1.0m以上の外洋の3つの状況を指す。.
2.2 油封ブームの性能パラメーター:ここで、油封ブームの性能パラメータとは、フリーボード、喫水、喫水重量比、全張力を指す。.
2.3 油封ブームの運転性能:油封ブームの運用性能には通常、油封ブームの耐久性、展開のしやすさ、浮力の良さ、展開速度の速さ、海岸線の密閉性能の良さ、メンテナンスのしやすさ、保管のしやすさ、適用性の良さなどが含まれる。.
油封じ込めブームを選択する際には、前述の各要素を慎重に検討することに加え、封じ込め、迂回、保護などの配備目的、配備要件、使用環境、保守・使用状況などの要素から、性能や価格の面でも比較検討する必要がある。このようにして、実際の状況に最も適した油封じ込めブームを選定することができる。北方海域における油流出緊急時計画」における油封じ込めブームの選定指針を表 3-2 に示す。.
3.消油ブームの選定例:
3.1 開放水域における油浸水バリアの選択
外洋で油封じ込めブームを選択する場合、主に次の要素を考慮する必要がある: (1) ブームの強度:(2) 展開の容易さ:(2)展開の容易さ:選定された油封じ込めブームは、船または他の場所から水面上に簡 単に展開でき、理想的な封じ込め形状を形成できるものでなければならない:(3)保管スペース:油流出事故が発生した場合、流出現場へ向かう船舶は多数の緊急用具を搭載する可能性がある。このとき、船の甲板に十分なスペースがあるかどうかを検討する必要がある:経験上、外洋で展開される油封じ込めブームの浮力重量比は 8:1 以上であるべきである:(5)フリーボードと喫水:フリーボードと喫水の寸法は、船舶が操業する水域の波高と潮汐条件によ って決定されるべきである。.
上記のさまざまな要因を考慮し、油封じ込めボートの選定ガイドラインの表3-2を参照すると、外洋では、膨張式カーテン型油封じ込めブームが最も理想的な選択であることがわかる。.
3.2 河川および近海における油除去ブームの選択
河川や沿岸水域にオイルブームを展開する場合、一般的な目的は流出油を迂回させることである。展開区域は比較的広く、展開時間は比較的長い。したがって、オイルブームを選択する場合、考慮すべき主な要素は以下のとおりである:(1) 穴が開きにくいこと:2)流れと潮汐:(2)流れと潮流:流れの弱い地域では、標準的なセンタータイプのグリッド型オイルブームを使用することができる。急流や水流の強い地域では、補強ベルトを備えたグリッド型オイルブーム、または補強ベルトとしてウェイトチェーンを備えたカーテン型オイルブームを選択することができる。.
3.3 波止場周辺水域における防油ブームの選定
埠頭の水域を保護する目的で、最初に考慮すべきことは、迅速な展開が容易であることである。この目的には、自己膨張型オイルブームまたは固体発泡型バリアオイルブームが適している。岸壁区域の水流が速い場合は、バリアオイルブームまたは固形浮体式オイルブームを選択すべきである。固定式または半固定式オイルブームを波の強い岸壁に設置する場合は、強度が高く、浮力重量比の高いオイルブームを選定する。このような状況には、ゴム製オイルブームまたは固体発泡バリアオイルブームが適している。これら2つのタイプのオイルブームは、鋭利な物体に対してあまり敏感ではない。.
様式3-2 防油ブーム選定ガイドライン
| シンボル 1、良好 2、ミドル 3、貧しい |
油封じ込めブームの種類 |
|||||
| ソリッドフロートタイプ |
インフレータブルタイプ |
自己膨張式 |
テンション・メンバー・タイプ |
フェンス タイプ |
||
| 環境条件 |
オフショア 高さ>3フィート V<1kn |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
| ポート 高さ>3フィート V<1kn |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
|
| 穏やかな水 高さ>3フィート V<.5kn |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
| 高速流 V>1kn |
2 |
2 |
3 |
1 |
3 |
|
| 浅瀬 水深<1フィート |
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
| パフォーマンス特性 |
粗いものがある場合の使用 |
1 |
2 |
3 |
3 |
2 |
| 過剰な浮力 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
|
| ストキャスティック・ボラティリティ |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
|
| 強さ |
2 |
1 |
3 |
1 |
1 |
|
| 動作特性 |
可動 |
2 |
2 |
1 |
3 |
2 |
| お手入れ簡単 |
1 |
1 |
1 |
3 |
1 |
|
| スクイーズ性 |
3 |
1 |
1 |
2 |
3 |
|
4.油封ボートの展開形態
油流出に対する油封じ込めブームの封じ込め、迂回、防止機能は、適切な展開形態によって達成できる。水域の種類によって、油封じ込めブームの展開形態は主に2つの状況に分けることができる。.
4.1 外洋におけるオイルブームの展開形態
外洋で石油ブームを展開する場合、その形態は主に、展開の目的と、展開作業に関与する 船舶の数に依存する。典型的な展開形態には、1 隻展開(片舷曳航および両舷曳航)、2 隻展開、3 隻展開がある。.
(1) 単船配備フォーム
単船での展開形態では、油流出回収船、伸縮可能なロッド(伸縮可能なアームとブイ)、油封じ込めブーム、またはスキマーを装備した油封じ込めブームなどの設備が必要となる。伸縮可能なロッドの長さは、船舶の大きさに応じて選択され、通常5~15メートルである。単船曳航には、表面流出油の封じ込めや掃海のための片舷曳航(伸縮式ロッドを船の片側から伸ばす)と、両舷曳航(伸縮式ロッドを船の両側から伸ばす)がある。油封じ込めブームの片舷曳航の形状は、通常、図 3-15 に示すように V 字型である。しかし、このような形で大型の油封じ込めブームを展開する場合、船舶の操船性はある程度制限される。.
片側V字型曳航は、油封ブームを船舶と延長アームの上部にそれぞれ接続する。片側のV字型ブームの長さは通常10mから50mで、主に船舶の大きさによる。この展開形態では1つの回収エリアしか形成できないため、スキマーはV字型ブームの下部、つまり流出油が最も集中している場所に設置して回収する必要がある。回収作業中は、V字型ブームの下端をできるだけ船側に近づけ、回収しやすくするため、ブームアームを絶えず観察し、調整する必要がある。片舷曳航中に回収された流出油が固体の状態になった場合は、回収のために回収網を使用す べきである。.
(3-15 オイルブームの片舷曳航)
(3-16 J字型にオイルブームを展開する2隻)
オイルブームを船舶の両側に展開すると、2つの回収エリアを形成することができる。これは、船舶の両側にかかる力が基本的に同じであることを保証するだけでなく、片側にのみブームを展開する場合に比べ、この状況では船舶の操縦が容易になる。注目すべきは、両側にブームを展開するには広い面積が必要なことである。曳航可能な水域が狭い場合は、両面曳航は採用できない。.
両面曳航を成功させるには、多数の関連機器が必要である。そのため、船舶の場合、十分な油流出回収・保管機器を収納できる広い甲板スペースと、清掃作業のための緊急要員を収容できる十分なスペースが必要となる。.
(2) 両船の展開形態
油封じ込めブームを2隻の船で展開する場合、通常はJ字型展開が採用され、J字型曳航とも呼ばれる(図3-16参照)。.
この展開形態には、一般に2隻の船が必要である。もう1隻は曳航船で、油封じ込めブームの長いほうを曳航する。油封じ込めブームの長さは200~400mとする。主曳船からJ型構造物の底までの油封じ込めブームの長さは20~40mであり、スキミング装置はJ型構造物の底に設置される。油封ブームは、スキミング装置や他の回収装置の操作を容易にするため、主曳船の片側にできるだけ近づける(10~20m)。.
油封ブーム底部の理想的な形状を得、維持するために、ブームと船をつなぐロープを引っ張ることにより、ブーム底部の形状を適切に調整することができる。.
流出油の迂回を目的とした2隻展開の場合、油封じ込めブームの長さは一般に100~400メートルである。ブームが長すぎると、補助船が理想的な位置を維持することが難しくなり、システムの効率が低下する。.
2隻の曳航作業を行う場合、一般的には主曳航船が指揮船の役割を果たす。主曳船は、流出油の封じ込めや掃海の状況に応じて、先行曳船に迅速かつ的確な指示を出さなければならない。曳航船は、常に主曳航船と良好な連絡を保ち、その指示に従って進路や速度を適時に調整しなければならない。このようにして初めて、常に良好なJ字型の封じ込め・掃海形態が維持され、油回収の所期の効果を達成することができる。.
(3) 3隻の配備形態
油流出封じ込めのカバーエリアを拡大するために、油封じ込めブームの展開と掃 除に3隻の船舶を使用することがより効果的であることが、実際に徐々に分かってきた。3隻の船舶の展開形態は通常、U字型(図3-17参照)またはオープンU字型の封じ込め形状を採用する。U字型封じ込めでは、主に2隻の船で油封じ込めブームを並行して曳航する。曳航中、油封じ込めブームの長さは一般に600メートル必要である。J型曳航と比較すると、2隻の曳航船による並列曳航は、正しい位置を維持するのが容易である。最初の2隻の曳航船が同時に前進している間、3隻目の曳航船は、2隻の曳航船の速度に基づいて、常にU字形の底の外側に位置し、U字形の底に捕捉された流出油を回収するために、スキマーなどの他の適切な回収装置を使用する。この形態の封じ込め・掃海作業は、回収量が大きい。そのため、作業前に第3船(回収船)の容量を十分に検討し、途中で戻ったり、容量不足のために回収船の交換を繰り返したりして、連続作業に不都合が生じないようにする必要がある。.
U字型格納構造から発展した開放型U字型格納構造。開口部には2段の油封ブームが左右に3~10m延び、漏斗状になっている。U字型構造の底部はロープで開口幅を5~10mに調整し、浮遊油への乱流の影響を低減する。この形態は、流出油の流れを制御し、回収作業を容易にすることができる。次に、第三船を通して、片側または両側の封じ込め掃海を使って流出油の回収を行う。.
(3-17 オイルブームのU字型3隻展開)
(3-18 3隻の船が油封ブームをU字型に展開)
上記の3つの展開形態は、いずれの展開形態であっても、主曳航船として、あるいは回収作業を担当する船として、密閉掃海回収作業を行う際には、油封ブームの後方に渦が発生していないか、あるいは油膜が再浮上していないかを観察することに常に注意を払う必要がある。このような現象が発生した場合は、曳航速度が速すぎることを示している。これらの現象が消えるまで、船は徐々に速度を落とすべきである。.
4.2 近海および河川におけるオイルブームの展開形態
近海におけるオイルブームの展開については、多くの場合、展開の目的によって採用される形態が異なる。流出油の封じ込めを目的とする場合、特に潮間帯のように陸上と水域が交互に存在する区域では、陸上ブームを他のブームと連結して直列に使用し、陸上ブームと連結した端部を岸に近い側に配置する形態を採用するのが最善である。迂回用であれば、段階的に迂回できるよう、多層に重なる形で展開する。河川では、流出油の封じ込めまたは迂回の目的で、オイルブームの主な展開形態は、肩に取り付 ける形態と千鳥に肩に取り付ける形態がある(図 3-19 を参照)。.
(3-19 ショルダー・バッジ・スタイルとインターレース・ショルダー・バッジ・スタイルの配備フォーム)
沿岸域や河川における石油ブームの展開方法は、外洋のそれとは異なる。ブームの効果を確実にするためには、主に以下の要因を考慮する必要がある:
(1)水環境:ここでいう水環境とは、主に保護水域の流向・流速を指し、妥当な展開角度を決定する。経験によると、油封じ込めブームの垂直方向に対する流速が0.7ノットを超えると、流出油は油封じ込めブームの下から流出しやすくなり、油封じ込めの目的を達成できない。したがって、河川や沿岸水域で油封じ込めブームを展開する際には、油封じ込めブームの展開方向と流れ方向との間に一定の角度を形成し、流出油の油封じ込めブームに対する漂流速度を緩和するために、流れ方向の変化に応じて適宜調整することに注意を払うべきである。流速が大きいほど、油封じ込めブームと流速のなす角度を小さくする。同時に、油封じ込めブームの長さにも注意を払うべきである。具体的なニーズに応じて、油封じ込めブームの長さを増減すべきである。一般に、河川区域では、流出油封じ込めのため、油封じ込めブームの長さは川幅の約2倍である。河川の流れが速いため、流出油が逃げる現象がしばしば発生する。このような状況に対応するため、複数の油封じ込めブームを重ねて展開することで、流出油の逃亡の発生を抑えることができる。表3-3に、河川における油封じ込めブームの展開角度と長さを示す。.
様式3-3 河川に油封じ込めブームを展開するために必要な角度と長さ。.
| 流量(ノット) |
油封じ込めブームと海岸線との角度(度 |
川幅に対するオイルブームの長さ |
| 0.7 |
90 |
川幅の1.0倍 |
| 1.0 |
45 |
川幅の1.4倍 |
| 1.5 |
30 |
川幅の2.0倍 |
| 2.0 |
20 |
川幅の3.0倍 |
| 2.5 |
16 |
川幅の3.5倍 |
| 3.0 |
15 |
川幅の4.3倍 |
| 3.5 |
11 |
川幅の5.0倍 |
| 4.0 |
10 |
川幅の5.7倍 |
| 5.0 |
8 |
川幅の7.0倍 |
例えば流速は1.5ノット、展開角度は30度、油封ブームの長さは川幅の2倍とする。.
(2) オイルブーム設置場所の選定. .ほとんどの河川には比較的穏やかな水域があり、それらは一般に川の湾曲部の内側、 植生がある場所、または岩が突き出ている場所にある。これらは流出油の迂回に最適な場所であり、流出油の回収にも理想的な場所である(図 3-20 を参照)。.
封じ込め作業を実施する場合、航行状況に基づき、油封じ込めブームを2つの部分に分けて流出油の遮断を行うことができる。船舶の出入りの妨げにならないよう、油封じ込めブームは河川をまたいで設置しない。さらに、油封じ込めブームの展開形態に関しては、特定の条件下では、短い油封じ込めブームの方が長いものより展開・形成が容易である。この点は、展開作業中に考慮されるべきである。封じ込め目的が達成できる限り、油封じ込めブームの長さはできるだけ短くすべきである。これは、その後の油封じ込めブームの回収・清掃作業を軽減することもできる。.
(3-20 流出油対策のための配備場所の選定)
流出油の封じ込め作業中、封じ込めブームが流出油を制御している間に、雑草、枝、葉のようなかなりの量のゴミが、浮遊油に混じって一緒に浮遊し、封じ込めブームの側面に集まることがよく観察される。一般に、これらのゴミは封じ込めブームに損傷を与えることはないが、回収作業に使用されるスキマーに何らかの影響を与える。したがって、作業担当者は観察に注意を払い、スキマーが継続的かつ効率的に流出油の回収作業を実施できるよう、できるだけ早くゴミを取り除く必要がある。.
オイルブームへの浮遊ゴミの侵入を防ぐため、ブームの上流側に丸太を設置し、事前にゴミを遮断することで、水面上のブームへの浮遊ゴミの影響を軽減することができる。ゴミの遮断に使用する丸太は、水流に流されて不要な損傷を与えないよう、しっかりと固定する必要がある。.
(3) 現地海域の潮位と水深:近海および浅海域において、オイルブームを展開する場合、その海域の潮位および水深が、オイルブームの喫水の要件を満たすことができるかどうかを検討する必要がある。一般的に言って、オイルブームを配備する地域の水深は、オイルブームの喫水の少なくとも3倍でなければならない。そうでないと、水深が不十分な場合、たとえオイルブームを展開しても、封じ込め効果が失われる。水深の浅い場所や水深が十分でない場所では、偶発的な流出油による河岸や潮間帯の汚染を防ぐため、実情に応じて陸上ブームとの併用を検討するのがよい。.
5.消油ブームの展開
防油ブームを展開する前に、陸上または船舶の甲板上で、必要なおおよその長さに合わせて、できる限り完全に組み立てる必要がある。必要な長さは、表3-4の通常条件下での消 油ブームの展開長を参照することができる。防油ブームの展開方法は、ブームの種類や使用海域によって様々である。海岸、岸壁、船舶、リール、コンテナ、またはプラットフォームから展開することができる。一般的な方法は、船舶からの展開と岸からの展開である。.
様式 3-4 通常の状態における油封ブームの展開長さ
| アプリケーション・シナリオ |
水環境 |
オイルブームの長さ |
| 沈没船の封鎖 |
海況による |
船の長さの3倍 |
| 荷積み・荷降ろし地点での漏れの封じ込め |
穏やかな海域、または海況による |
船の長さの1.5倍 |
| Used in conjunction with an oil skimmer |
On the sea |
460 – 610 meters of each skimming device |
| Protect the river estuary |
Calm water area |
3-4 times the width of the water area |
| Protected bays, harbors, marshes |
穏やかな海域、または海況による |
(1.5 times+flow rate) of width of the water area |
5.1 船からの展開
When deploying the oil booms from a ship, they should be stored and fixed on the ship’s deck. The following steps should be followed when deploying the oil booms from a ship:
(1) Selection of towing vessels. When deploying oil containment booms, choosing the right towing vessels is also crucial for achieving effective containment. When selecting towing vessels, one must consider the towing capacity of the vessels. Generally, it can be calculated that for every 200 (Newton) of towing force, it is equivalent to 1 horsepower of the engine inside the vessel. For example, if a single vessel towing is responsible for containing an oil spill boom with a resistance of 20,000 (Newton), a vessel with a towing capacity of more than 100 horsepower must be selected. If a U-shaped towing with a resistance of 40,000 (Newton) is carried out using two vessels, two vessels with a towing capacity of more than 1,000 horsepower each must be selected. In addition to considering the towing capacity, when the towing vessel is also responsible for oil spill recovery (single vessel deployment), the deck space must also be considered, whether it is sufficient to load the necessary cleaning and pollution control equipment, and whether there is sufficient cargo space.
(2) Determination of Deployment Scheme. The success of rapid deployment of oil containment booms and their effectiveness in controlling oil spills is highly dependent on the determination of the deployment scheme. Main considerations should include the type of containment booms to be used, their length, the deployment platform, and the deployment methods. Taking vessel deployment as an example, the scale of the oil spill and the surrounding water environment should be taken into account to determine the size of the main and auxiliary tugboats and their supporting auxiliary equipment. At the same time, the number of personnel involved in the containment operation on board the vessel should be determined, and their responsibilities should be clearly defined. Specific operation steps and communication methods should be clarified, and the towing route should be preliminarily drawn up to ensure that each participant is well-informed and that the actions are unified and in step. After the deployment scheme is determined, all vessels and personnel involved in the containment operation must strictly fulfill their duties and obey the unified command of the commanding personnel or the commanding vessel.
(3) Preparations before Deployment. Before officially deploying the oil containment boom into the water, it is necessary to check whether all matters related to the containment operation have been prepared in place. For example, if the oil containment boom is scattered on the deck, each unit of the oil containment boom should be connected well, and one end of the oil containment boom as well as other equipment that does not need to enter the water should be fixed on the deck of the vessel. If there are no reinforcement points on the deck of the deployment vessel, reinforcement equipment should be set up to prevent equipment that should not enter the water from being accidentally dragged into the water during the operation. The towing rope of the oil containment boom must be firmly connected to the deck of the vessel in advance. Personnel specifically responsible for the deployment operation should wear life jackets, take their positions, and pay attention to their own safety.
Generally speaking, if a grid-type oil containment boom and a solid float-type oil containment boom are used for deployment, the storage device of the oil containment boom can be placed at the stern of the vessel. This is because it does not require too much space and the deployment operation is more convenient. However, if an inflatable oil containment boom is used, the storage device of the oil containment boom and the stern of the vessel usually require a large deck space. The size of the deck space depends on the length of each air chamber of the oil containment boom, and it is usually 5-6 meters. In summary, the deck space should be sufficient to meet all the operation links for deploying the oil containment boom.
(4) Deployment operation. During the process of deploying the oil containment boom, the deployment vessel should move slowly. After the boom is released for 10 to 20 meters, the speed of the vessel should be increased according to the specific situation. The remaining boom can be pulled out by relying on the resistance force generated by the water on the boom. Generally, the straight towing speed of the oil containment boom is about 5 knots. For the strong-breaking oil containment boom, the straight towing speed can reach 7-8 knots, but not more than 10 knots. The curve towing speed is 3-4 knots, and the U-shaped towing speed is less than 2 knots. During the towing process, it is necessary to prevent the oil containment boom and the towing equipment from getting tangled in the propeller.
The above deployment method does not require an auxiliary vessel. Of course, using an auxiliary vessel can make the deployment operation easier and safer. However, the two vessels should maintain communication to avoid accidents.
Place the grid-type oil containment boom, the solid float-type oil containment boom or the self-inflating oil containment boom. Generally, no other operations are required and they can be deployed immediately. When multiple sections of the oil containment boom need to be stored on the deck, they can be placed on one side of the vessel to facilitate the connection between the sections. During deployment, start from the oil containment boom at the stern of the vessel and deploy the subsequent sections one by one in close succession.
Before deploying the inflatable oil containment boom, use an inflation machine to inflate it. At this time, the winch should rotate slowly. When the last few sections of the oil containment boom are deployed, operate with extra caution to avoid the other end of the boom also falling into the water.
The towing rope of the oil containment boom must be firmly connected to the vessel’s deck in advance. When deploying the last section of the oil containment boom, first deploy the freely floating towing rope, then tie the towing rope of the oil containment boom to a mooring post or similar object and secure it on the auxiliary tugboat. At this point, the formed oil containment boom can begin its containment operation.
5.2 陸上からの展開
Deployment of oil booms from the shore should be carried out after choosing the appropriate location for deployment in advance. The oil booms can be dragged into the water from the shore by using vessels and manpower against the current to form the required shape.
The procedure for deploying oil booms from the shore is basically the same as that for deploying them from vessels. The difference is that an auxiliary vessel is needed. One person on the shore needs to give instructions and maintain communication with the vessel.
When one end of the oil containment boom is fixed on the shore, the auxiliary vessel should tow the boom and keep it in the correct position. In the nearshore area with very high current velocity (3-6 knots), deploying a 200-meter-long oil containment boom requires a powerful vessel to maintain the correct position of the boom. In the area with significant tidal variations at the wharf, the tidal range should also be considered.
In addition, although aircraft transportation for deploying the oil containment boom is fast, it is rather complicated and can only deploy self-inflating oil containment booms.
6.油封ブームの固定
Among various deployment forms of oil containment booms, due to the influence of various factors such as wind and current, it is difficult for the booms to maintain the predetermined shape and achieve the purpose of containing oil spills. For instance, using ships to maintain the shape of the booms during deployment is very costly. In contrast, using anchors is more economical. Therefore, when dealing with relatively fixed oil spill sources, using anchors to maintain the containment shape of the booms is the most common practice. Before anchoring the booms, especially when they need to be left overnight after deployment, it is necessary to understand the local water conditions and meteorological information in advance. Anchoring the booms requires not only anchors but also release ropes, anchor chains, float buoys, drag heads, lights, and other accessories. For some waters that require special protection, corresponding types of cats can be pre-deployed to prevent unexpected situations.
6.1 アンカー使用環境
When using an anchor, one should be familiar with the relevant conditions such as the bottom structure (sand, stones or rocks), flow direction, flow velocity and water depth to ensure the size of the anchor (see the table below) as well as its effectiveness and safety.
The use of anchors has two scenarios:
(1) If the flow direction of the water area where the oil booms are deployed is unidirectional, the anchor must be placed on the side of the oil booms facing the flow direction.
(2) If the flow direction changes, such as in the intertidal zone, anchors should be set on both sides of the oil booms. Most oil booms have anchor seats or oil boom joints that can be connected to anchors.
6.2 使用アンカー数
The number and size of anchors to be used depend on the forces (wind, current, waves) acting on the oil containment boom, the direction of flow, the length of the oil containment boom, the size of the vessel, and other factors. Generally, for a floating oil containment boom (with a height of about 1.2m), 40-80m requires one or two anchors to be deployed. For an inflatable oil containment boom (with a height of 2m), 2-4 anchors can be deployed for 100m.
According to the requirements of the “Standard for Oil Spill Containment Booms” regarding the anchors used for oil spill containment booms, when using manual deployment and retrieval anchors, the weight of each anchor should not exceed 150kg. The types of anchors can be large holding force anchors, fishing gear anchors, v-shaped anchors, naval anchors, Danforth anchors, four-pronged anchors, or single-arm anchors. Usually, anchors weighing 20-100kg with lifting devices are used.
6.3 アンカー力
When anchoring is necessary, the anchoring force is the key factor determining whether the oil containment boom can maintain an effective containment form to achieve oil containment. Generally, one should first understand the anchoring force of the anchor (refer to Table 3-5), and then make the correct choice based on the water area and soil conditions.
Form 3-5 The grip of the Danforth anchor
| Anchor weight(kg) |
Holding power(kg) |
||
|---|---|---|---|
| |
Mud |
Sand |
Clay |
| 15 |
200 |
250 |
300 |
| 25 |
350 |
400 |
500 |
| 35 |
600 |
700 |
700 |
The anchoring force of the anchor is also affected by other factors, mainly depending on the angle between the anchor chain and the seabed. The most suitable angle is 0 degrees. If the anchor chain is lifted by more than 10%, the anchoring force of the anchor will significantly decrease. Connecting the anchor chain to the anchor chain can reduce the movement of the anchor chain. Similarly, using the anchor ball can prevent the anchor chain from being lifted. The anchor ball can form a certain angle between the oil containment boom and the anchor rope. This angle can reduce the impact of the movement of the oil containment boom system on the anchor system. As shown in Figure 3-21.
(3-21 Deployment forms of anchors used)
To prevent the anchor from being lifted by wave action, the length of the rope connecting the anchor and the anchor ball should be at least three times the water depth. The length of the anchor rope Under different sea conditions: In general sea conditions, the length of the anchor rope is five times the water depth; in calm waters, the length of the anchor rope is three times the water depth; under adverse sea conditions, the length of the anchor rope is seven times the water depth.
The size of the anchor ball is determined by the weight of the anchor. Usually, the volume of the anchor ball is 60 to 250 liters. From a safety perspective, to prevent the anchor from being retrieved for too long and affecting the rapid movement of the oil containment boom, a quick-release device, such as a snap ring, is usually used between the anchor ball and the oil containment boom.
During the use of the anchor, there may be situations where the anchor rope breaks or gets stuck. To facilitate the retrieval of the anchor, the position of the anchor is usually marked by a throwing anchor float; when the anchor gets stuck, the anchor can be retrieved from the opposite direction by using the throwing anchor float and the pulling anchor rope. The length of the rope between the anchor and the throwing anchor float should be at least twice the water depth.
6.4 アンカー使用時の注意点
In the practice of oil spill emergency response, after continuous exploration and research, some guidelines have been summarized and are worthy of reference. First, when deploying oil booms in waters with high flow velocity, it is advisable to drop the anchor first, then deploy the oil booms, and finally fix the oil booms at an appropriate position. In waters affected by tides, flow velocity, and waves, when deploying oil booms, the ropes for fixing the oil booms should have sufficient slack. Besides using anchors to fix the oil booms, objects such as trees on embankments and pillars of bridges can also temporarily fix the oil booms. In some waters (such as rivers), based on the fixed flow direction, an appropriate oil boom can be selected and one end can be fixed for a long time, allowing the other end to move freely. When necessary, the free-moving end can be used to gather the oil-spilling vessels.
第3節 油封船の故障とその防止策
The failure of the oil containment boom refers to the phenomenon where the spilled oil that is contained by the oil containment boom escapes from above or below the boom, thereby reducing the effectiveness of the boom. After the oil containment boom is deployed, due to various environmental factors and deployment techniques, various failure phenomena may occur. This section mainly introduces the causes and preventive and corrective measures for failure phenomena such as oil spill carrying escape, oil spill leakage, oil spill splashing, boom overturning, boom sinking, and boom structural damage.
1.巻き込み失敗
The phenomenon of oil escape from containment is that oil droplets constantly detach from the bottom of the oil film under the action of water flow and re-aggregate to form a new oil film on the other side of the containment barrier, as shown in Figure 3-22. This phenomenon is caused by factors such as flow and waves. When the flow and waves are in the same direction, relative to the fixed containment barrier, the movement speed of the spilled oil is the sum of the speed of waves and flow. When this speed exceeds 0.7 knots (0.36 m/s), turbulent flow will occur below the bottom of the contained oil film, causing oil droplets to detach and escape with the turbulent flow. Some of the escaped oil droplets will re-emerge on the other side of the containment barrier and form a new oil film.
(3-22 Entrainment Failure)
In actual containment operations, the phenomenon of oil spill carrying away is inevitable. To minimize the occurrence of oil spill carrying away, the vertical flow velocity of the oil spill towards the containment boom should be reduced. Therefore, when towing containment booms in open waters, this goal can be achieved by lowering the towing speed (relative to the flow velocity); when deploying relatively fixed containment booms and other containment devices in rivers, the only solution is to form a certain angle between the deployment of the containment boom and the flow direction, thereby reducing the vertical flow velocity relative to the containment boom and guiding the floating oil to the area with relatively lower flow velocity to alleviate the carrying away of the oil spill.
2.排水不良
排水不良 封じ込めシステムから流出した油が、封じ込めバッフル・スカートの底部から自然に脱出する現象を指す。図 3-23 に示すとおりである。この現象の主な原因は2つある:
1.油封ブームの内側に封じ込められた流出油の量が多すぎて、ブームスカートの流出抑制能力を超えると、流出油はスカートの下から逃げ出す。通常、風によって流出油が逃げるのに比べ、漏出油の量は多い。封じ込められた流出油の漏出を防ぐには、まず、封じ込められた流出油をスキマーなどの油回収装置で速やかに回収するか、油吸収封じ込めブームを逆流方向に展開する必要がある。第二に、油膜に対するブームの引きずり速度を小さくすることで、流出油が集中しすぎて回収が間に合わなくなるのを防ぐことができる。.
2.油封じ込めブームのスカートの形状が異常にずれている。スカートの理想的な形状は、常に流出油を封じ込める方向に向かってわずかに湾曲し、わずかに湾曲した円弧を形成することである。そうでないと、ブームが封じ込めた流出油が漏れる可能性が高い。時には、過大な水圧のためにスカートが後方に反転し、ブームが封じ込めた流出油が油封じ込めブームの下から流出することがある。この問題を解決するために、スカートの高さを高くすることが試みられてきた。しかし、経験上、スカートの深さを増やしても問題は深刻になるだけである。というのも、油封じ込めブームは水の流れを遮断することはできないが、スカートの下から水が流れ出るように誘導することしかできないからである。スカートが大きければ大きいほど、その下の水の流速は速くなり、その結果、油はスカートの下から流される。実際、スカートの深さは水深の3分の1を超えないようにすることが望ましい。.
(2-23 排水障害)
(2-24 スプラッシュオーバーの失敗)
図 3-24 に示すように、封じ込めブームから流出した油が封じ込めブームのドライデッキの上端を越えて溢れ出る現象を指す。スプラッシュ封じ込めの不具合は、通常2つの状況で発生する。一つは水環境によるものである。封じ込めブームが流出油を制御している水域に砕波がある場合、つまり波長と波高の比が 5:1 未満の場合、封じ込めブームはスプラッシュ封じ込めに失敗する。この状況は、浅海域で発生しやすい。スプラッシュ封じ込め失敗の主な原因は、砕波の間隔が短く、封じ込めブームが波のリズムについていけないことである。.
スプラッシュ故障が発生するもう一つの状況は、オイルブーム自体の構造に起因する。不適切な構造もスプラッシュ障害の発生につながる。例えば、フリーボードが低いほど、スプラッシュ故障が発生しやすい。浮力重量比が低い(4:1以下)オイルブームは耐波性に劣り、波高が高く波が大きい場合、漏れ故障とともにスプラッシュ故障が発生する。スプラッシュ故障を防止するためには、展開したオイルブームの上流側に波を吸収できる防波オイルブームを設置する必要がある。また、波高が1.0~1.5mの場合は、浮力重量比の高いオイルブームを使用する。このため、現場指揮者は、現地の水況を熟知し、実際の展開環境で想定される波高や波形を把握し、水況に応じた適切なオイルブームを適時・的確に選択する必要がある。.
(3-25 計画の失敗)
(3-26 水没故障)
4.プランニングの失敗
図3-25に示すように、油封じ込めブームに平行な力が作用し、ブームが水面と平行に傾くことによって、流出油が流出する現象を指す。この現象は主に、水面上の強風と急流の向きが正反対であるため、油封じ込めブームに作用する2つの力の向きが正反対になり、ブームが傾くために起こる。この現象は、油封ブームと水面との接触面積が小さすぎる場合に起こりやすい。したがって、油封じ込めブームを選定する際には、この点を十分に考慮する必要がある。バリケード式やカーテン式の油封ブームでも、この傾き現象が発生することがある。.
浮体式プラットフォームの転倒による不具合を防止するためには、油封じ込めブームの上部に十分なカウンターウエイトを追加することを検討するか、油封じ込めブームのカウンターウエイトチェーンを短くする方法を採用し、油封じ込めブームをできるだけ正常な状態に保ち、転倒現象の発生を回避することが望ましい。また、円筒形の浮体など、水との接触面積が大きい油封じ込めブームを使用することで、このような現象の発生を大幅に抑えることができる。.
5.水没故障
サブマージェンス・フェイル(Submergence Failure) 図3-26に示すように、高速曳航中にオイルブームが外力によって水面下に押し出され、流出油 が流出する現象をいう。この現象は、曳航速度が速すぎる場合に発生し、通常、オイルブームを適切な位置まで曳航する過程で、実際の油封じ込め制御が行われる前に発生する。もう一つの状況は、オイルブームがすでに油をある程度制御している場合、浸漬故障と同時に漏出故障が発生することである。浸漬故障の解決策と予防法は、オイルブームの曳航速度を下げるか、フロート重量比が10:1以上のオイルブームを使用することである。一般的に、フロート重量比が10:1以上のカーテン式オイルブームは、3ノットの速度で曳航しても浸漬故障は発生しない。.
6.構造物の破損と格納ブームに作用する力の計算
構造物の破損と格納容器に作用する力の計算格納容器に作用する力が、使用されている材料の破壊強度を超え、格納容器が破損することをいう。格納容器に作用する力は、通常、水や風による圧力、摩擦、格納容器の形状と風速、流速、波速のベクトル和で構成される。.
油格納ブームの構造損傷の主な原因は、油格納ブームの曳航速度が速すぎる(油格納ブームの速度は水面に対する相対速度)、油格納ブームが突起物や鋭利な障害物に引っかかる、油格納ブームが曳航船のプロペラに絡まる、油格納ブームが長すぎて摩擦が大きくなる、などである。.
油封じ込めブームの損傷を避けるため、油封じ込めブームの展開および曳航中、以下の点に 注意する必要がある:流出油の封じ込め作業を実施する要員は、技術訓練を受け、現場の作業環境を熟知し、 理解していること。作業中は、関連する手順を厳守すること。通信を妨げないようにし、ブームが流される、 ブームが沈む、ブームの尾部に強い乱流が発生する等の現象がないか観察する ことに注意し、発生した現象に基づいて適時に対策(曳航速度の低減、進行方向の 調整等)を講じること。.
第4節 油浸バリアの回収と保管
オイルブームの配備は、長期的な配備と一時的な配備の2種類に分けられる。長期配備には、頻繁な回収の問題はない。一般に、回収、清掃、保守、保管を伴うのは、オイルブームの一時的な展開である。ここでは、オイルブームの回収、清掃、整備、保管の作業手順と注意事項を紹介する。.
1.消油ブームの回収作業
油処理ブームの回収作業は、展開の逆の作業である。固形フロート式ブームの回収作業は比較的簡単であるが、回収速度が遅い。回収作業の主な手順は以下の通りである:
1.補助タグボートは、まず油封じ込めブームの曳航索を解放し、主タグボートによってのみ連結・曳航される状態にする。.
2.水域の状況によっては、本船が流れに逆らって航行し、油封じ込めブームを船尾の後方で一直線に展開させるのが最善である。.
3.ウインチまたはブーム巻き取り用のブームを使い、ブームをゆっくりとデッキに牽引するか、ブームリールに巻き取る。.
4.膨張式油封ブームの回収プロセスでは、回収中にガス室内のガスを放出し、ガス室のカバーを良好に保つ必要がある。.
5.巻上げの際、オイル封じ込めブームが破損していないか確認し、記録する。.
2.回復過程における注意事項
1.吸油ブームの回収作業では、安全を確保する必要がある。油が付着した吸油ブームは非常に滑りやすくなり、回収作業の難易度が上がるだけでなく、機器や作業者を汚す恐れがある。甲板も油で滑りやすくなる。.
2.回収された油吸着ブームの現場検査を実施し、記録を作成する担当者を1名配置する。破損したものは修理すること。.
3.デッキにこぼれたオイルをすぐに拭き取れるよう、適切な量のオイル吸収フェルトをデッキに用意しておくこと。.
4.回収されたオイルによってデッキが非常に滑りやすくなり、安全上の問題がある場合は、作業を中断することができる。適切な清掃後、運転を再開することができる。.
3.油回収ボートの清掃
油流出封じ込め作業で繰り返し使用される油封じ込めボートの場合、通常、洗浄の必要はない。しかし、油封じ込めボートが非油流出区域の保護や海岸線での油流出除去作業に使用され、その 過程で遊休状態に置かれたり倉庫に保管されたりする場合は、洗浄が必要である。.
油格納ボートを洗浄する場合、回収中に専用の洗浄装置を用いて洗浄すべきである。専用の洗浄装置がない場合は、油格納艇を先に回収し、その後陸上で洗浄することができる。ただし、洗浄後の廃水が拡散し、二次汚染の原因となることを避けるため、洗浄区域を設 けるべきである。.
オイルバリアネットの手作業による清掃は、まず、ネットの表面に付着した厚い油膜をスクレーパー(できれば木製)でそっとこすり落とすことから始める。その後、ぬるま湯で洗うか、洗剤ブラシでこする。最後に、油を吸収した布できれいに拭き取る。天候に恵まれれば、6~12人の作業員で、1日に305メートルの防油ネットを清掃することができる。.
オイルバリアネット洗浄装置を使用する場合、スプレーガンと洗浄用オイルバリアネット表面との間の角度は45°以下でなければならない。使用する水温は高すぎないこと。表面の油分を除去できるのであれば、温度は低いほどよい。オイルバリアネットの保護コーティングの早期老化を避ける。.
オイルバリアネットは真水できれいに洗い流し、涼しい場所で乾燥させてから倉庫に保管する。.
4.消油ブームの保管とメンテナンス
油消 防ブームの保管および維持管理は、迅速な油流出緊急対応が実施できるかどうか、および効果 的な封じ込め作業が実施できるかどうかに直接関係する。迅速な対応を確保するため、油消 防ブームの保管場所は、埠頭、操業現場、敏感な資源保護区域にできるだけ近く、保管場所は 車両や船舶の出入りに便利であるべきである。屋外に保管される消油ブームについては、保管場所の排水条件を良好にし、害虫駆除、防湿、直射日光を避けることに注意する必要がある。屋内保管の場合も、防湿に留意し、換気条件を確保する必要がある。状況に応じて、害虫対策やブームへの被害回避(殺鼠剤の散布など)のために必要な措置を事前に講じる必要がある。保管のために折り畳む必要のある油処理ブームは、棚に置き、過度の圧力によるブームの変形を避けるため、上に他の物を積み重ねない。定期的に折りたたんだブームを広げて点検し、必要に応じて元の折りたたみ跡を避けて再度折りたたむ。ブームをリールに巻いて保管する必要がある場合は、巻き取りの際にねじれが生じないようにし、定期的に巻き取られたすべてのブームをほぐして点検し、再度回収する必要がある。ブームのメンテナンスは、主に日常のメンテナンスと回収作業終了後のメンテナンスを指す。回収作業終了後、メンテナンスは主にブームに損傷がないか、付属品が揃っているか、交換や修理が必要かどうかをチェックする。日常メンテナンスは一般的に、ブームの引っ張りやその他の積み下ろしによる破損、亀裂、繊維の老化、腐食、コネクタの損傷がないかどうかをチェックし、必要な修理や交換を行う。水域に長期配置される油駆除ブームについては、定期的なメンテナンスも実施する必要がある。一般に、具体的な状況に応じて、定期的にブームを陸上に曳航し、ブーム表面に付着した海洋生物などの付着物を除去する。どのような保守・整備を実施する場合でも、詳細な記録を作成し、その記録に基づいて点検・整備項目を整理し、一定期間内に防油ブームに関するすべての内容を網羅的に点検・整備できるようにして、防油ブームが常に良好な待機状態になるようにする。.
