応答オプションの比較とトレードオフ（パート2）–ミニバイト＃6

アルアレンによるミニバイト

そして今…、制御された燃焼のために！はい、私は個人的にこの選択肢に興奮しています。なぜなら、この選択肢は長年にわたって私に多くの点で挑戦し、謙虚にさせてくれたからです。小学生の頃、そしてその後の 1980 年代の就職活動でも、私は「燃焼」の信じられないほどの可能性を感じていました。 80年代には、流出した石油を燃やす可能性を最大限に探るためのツールや技術（あるいは公的支援や規制当局の支援）がまだ開発されていませんでした。さらに悪いことに、少年の頃、私は賢さよりも好奇心が強かったのです。笑わなければなりません…、今…、模型飛行機の製作が子供たちに人気の趣味だった私の青春時代（約 8 歳から 12 歳）を思い出します。私の家族や近所の人たちは、古いモデルを廃止して部屋にもっとスペースを作る方法について私が持っていた想像力と熱意にすぐに気づきました。はい、いくつかの乾いた畑に誤って点火してしまい、点火した模型飛行機を裏庭から発射しながら隣家の屋根の耐火性をテストしました。子供とマッチ – 怖い！私が後年になって、物を燃やしてお金を稼ぐ方法を見つけたのも驚くべきことではないと思います。幸いなことに、私の父と数人の神経質な近所の人たちが、初期の頃の感謝の気持ちに影響を与えてくれました。 「制御された」 燃焼！

過去 30 年から 35 年にわたり、石油流出対応コミュニティは、石油流出の制御された燃焼を実行するための効果的なツール (消火器や点火装置など) だけでなく、優れた、安全で健全な手順が、ゆっくりではありますが着実に開発されていることを目の当たりにしてきました。このような取り組みには、陸上、湿地、海上での流出油の制御された燃焼だけでなく、多くの実験的な燃焼も含まれています。これらの燃焼中に、持続的な燃焼の実現可能性と燃焼効率を決定するのは水上の油層の厚さであることに気づきました。 2,000°F 以上に近づく温度に耐えることができ、なおかつ軽度から中程度の海域で従来のブームの石油封じ込め特性を維持できる、耐火性のブームが必要であることは明らかでした。たった 1 ～ 1 時間、たとえ小さな領域の燃焼油を封じ込められるまでに、どれほど多くのブームの設計やコンポーネントをテストしたかを認めるのは謙虚な気持ちです。写真 1983 は、アラスカ州キーナイでの典型的な第 2 世代ファイアーブームテスト (XNUMX 年) を示しています。写真XNUMXは、当時シェル石油の上級エンジニアだったウェイン・シンプソンと私によるブームの残骸の検査を示しています。これらの初期の取り組みは、数十年にわたる小型タンクのテスト、ピットでの大規模かつ長時間の燃焼、そして最終的には海上での本格的な実験的燃焼につながりました。

私の知る限り、防火ブームを使用した海上での大規模な原油の偶発的流出の最初の燃焼は、1989年にアラスカ州プリンス・ウィリアム湾（PWS）で起きたエクソン・バルディーズ原油流出事故の際に行われた。約30,000ガロンの原油石油は流出源の十分下流で U 字型の消火ブームに捕獲された。ブームは 100 隻の漁船の間の約 95 ノットの位置でゆっくりと曳航されました。そして、周囲の油膜から安全な距離にいたとき、ゲル化したガソリン（基本的にはナパーム弾）を満たした小さなビニール袋を使って、含まれている油に点火しました。バッグは慎重に点火され、ブーム曳航ボートの XNUMX つから解放され、入っていた油の中に戻っていきました。数分以内に火は油の上に広がり、高さXNUMXフィートをはるかに超える炎が発生しました。燃焼により、含まれる油の約 XNUMX% 以上が XNUMX 時間以内に除去されました。

この一度の火災は、翌日嵐が到来する直前に完了し、乳化した油の斑点が PWS の水域と海岸線に広く広がった。ほとんどの油は風化し、水分含有量が 25% ～ 30% を超えて乳化すると、着火するのが困難または不可能になります。言うまでもなく、嵐の後、そのような風化した油に着火する試みが数回失敗しました。エクソン・バルディーズの火災は、2010年まで曳航式防火ブームを使用した大規模事故流出事故としては唯一の事例であった。

バルディーズ流出事故後の 21 年間、比較的小規模な実験的流出や偶発的流出の間、制御燃焼のためのツールと技術は大幅に改善されました。そして、2010 年の夏にメキシコ湾の 42 マイル沖合で BP の噴出が発生したとき、コミュニティの対応準備は整っていました。私たちはすぐに焼却の許可を確保し、400 か月間で 3 件以上の制御された焼却を完了しました。写真 3 は、その火傷の 20 つを示しています。夏の間、2 もの火傷チームが 500 隻のブーム管理ボート、約 300,000 フィートの防火ブーム、そして各火傷の点火と記録のサポート要員とともに一日中活動しました。指揮と安全、バックアップ補給、点火および空中監視/発見機能のために、追加の船舶と航空機が使用されました。これらの努力の結果、XNUMX万バレル以上の流出原油が除去されました。

化学分散剤の使用と同様、流出油の制御燃焼は比較的簡単なオプションであり、適切な条件下で大量の油を迅速かつ効率的に除去できます。ただし、これにもいくつかの重大な欠点と制約があります。点火して燃焼を維持するには、ほとんどの油が十分な厚さ（最低でも 1/10 インチ、できれば数インチ）で、比較的新鮮で乳化されておらず、燃焼中の広がりを防ぐために耐火性のブームまたは自然の障壁によって封じ込められている必要があります。防火ブームは、従来のブームと同様に、比較的遅い速度で牽引する必要があります。そして、それらは、砕ける波によって封じ込めが最も困難になる可能性がある、同じ約 3 ～ 5 フィートの風による波に限定されます。

化学分散剤の使用と同様、流出油の燃焼は使用前に承認されなければなりません。連邦、州、さらには一部の地方規制には、ほとんどの場合、制御された燃焼のための人口、輸送路、特定の施設などからの最小距離に関する非常に厳格かつ具体的な要件が定められています。空気の質および煙プルームの測定/監視に関するガイドラインが施行され、燃焼終了時の浮遊燃焼残留物の回収 (または放出の可能性) に関する要件が整備される可能性があります。多くの火傷は非常に浅い水域や湿地の中またはその近くで認められているため、水深は通常は考慮されません。大規模な火傷であっても、特にブームを曳航して行う（つまり、火の下で水が継続的に入れ替わる）場合には、下にある水の温度をわずか数度上昇させるのに数時間以上かかります。

前のブログで説明したように、3つの主要な油流出対応オプション（スキミング、分散剤、燃焼）のそれぞれは、広範囲の空中監視システムと濃厚な油へのアクセスを最大化および維持する近接「スポッター」機能によってサポートされる場合に最適に実装されます。 加えて：

物理的除去は広く受け入れられており、穏やかな海から中程度の海まで、幅広い種類の油や条件で効果的に除去できる可能性があります。ほとんどのスキミングシステムでは油の遭遇率が高く（動作速度とスワスが比較的低いため）、油膜が広範囲に広がっている場合には効果が大幅に低下する可能性があります。回収された石油は保管する必要があり、多くの場合、予備の保管船やバージに移して処分されます。使用のための許可は必要ありません。

化学分散剤は、かなり新鮮で自然に濃縮された油膜に対して、高い油遭遇率と適度に良好な効率で適用できます。比較的荒れた風や海の条件下でも広範囲のエリアに適用できますが、適切な混合エネルギーを備えた十分な深さの水域で使用する必要があります。地表近くの水中の炭化水素濃度が短期的に上昇する場合には、慎重に考慮する必要があります。使用には許可が必要であり、ほとんどの場合、特別な監視が必要になります。

制御された燃焼により、大量の除去技術が提供され、ほとんどまたは軽い乳化を伴う比較的新鮮な油を穏やかな海から中程度の海に濃縮することができます。広範囲に広がる油膜では、油遭遇率が大幅に有効性を低下させる可能性があります (面積被覆率が低いため)。回収された燃焼残留物については、多少の保管と処分が必要になる場合があります。人や施設が火災や燃焼生成物に短期間さらされる可能性についても、慎重に考慮する必要があります。使用には許可が必要であり、大気質の特別な監視が必要になる可能性があります。

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