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第一部分收油机的原理及选择溢油回收是指在不改变溢油形态的情况下利用各种手段将油从水面分离出来,以清除水面溢油。
溢油类型和溢油环境不同，回收溢油所采取的方法手段也不相同，可以用机械装置回收溢油，也可以用吸油材料回收溢油，还可以用其它简单的器材进行回收。
回收溢油的机械装置有收油机、收油网、油水分离设备、机械抓斗和推土机等。
吸油材料有吸油毡、吸油拖栏、稻草等.本章主要介绍几种典型的收油机、收油网和吸油材料.收油机也称撇油器，是指专门设计用来回收水面溢油／油水混合物而不改变其物理、化学特性的任何机械装置。
收油机的基本工作原理是利用油和油水混合物的流动特性、油水的密度差及材料对油／油水混合物的吸附性，将油从水面上分离出来。
目前投入使用的收油机在工作原理和结构上差异较大，分类比较复杂，现在大多按溢油回收的工作原理进行分类,现行使用的收油机主要有水动力式（DIP)、堰式、真空式、粘附式、及其它类型机械装置。
收油机主要由收集装置、传输系统和动力站三部分组成.收集装置使油水分离；传输系统包括泵浦或真空装置、软管和连接件,其作用是传送动力、泵出回收的液体；动力站给收油头和泵提供动力。
收油机的性能通常用溢油回收性能与收油设备可靠性能两个要素来描述。
1、溢油的回收性能：它表示的是收油机在各种特定的环境下收油时的各种性能参数.包括：(1)彻底性效率（TE）:能够会收起来的油占全部经过水域的浮油百分比。
(2)回收效率（ORE）:纯的油占全部回收物（油+水）的百分比.（3）行进速度（节）:在能够可靠的保持收油效率的前提下，收油机能够在溢油区向前推进的速度.(4)收油的进度(ORR)：在完全相同的条件下，将全部纯油回收起来的时间。
（ORR=与油接触的速度× TE × ORE）（5)对油种的敏感度：收油机在实际回收不同种类不同粘度的油时的不同表现。
（6）对油层厚度的敏感度:收油机的表现是否会因油层厚度的下降而降低。
海洋技术▏水下溢油应急技术研究进展随着油气田的勘探开发，我国面临水下溢油风险的风险越来越大，水下溢油应急过程中预测探测和处置等技术也更具挑战性。
借鉴墨西哥湾“深水地平线”溢油事故的经验教训，储备深水溢油应急技术既满足于国家深海油气勘探开发需求，也对海洋环境保护具有深远意义。
本文对国内外水下溢油应急处置过程中的监测预测以及回收处置技术进行归纳总结，了解水下溢油应急技术和研究现状，为后期水下溢油应急相关研究奠定基础。
一、水下溢油预测技术⒈水下溢油物理化学过程在建立水下溢油模型过程中，油气溶解、油气分离、油的乳化、油与沉积物的作用和油的悬浮是需要考虑的物理化学过程，影响溢油模型的准确性。
Johansen建立的深水油气泄漏多相积分羽流模型考虑了气体的溶解过程，经过实验数据的验证，但模型忽略了水合物的形成和分解的反应速率。
在横流作用下溢油羽流轨迹会发生倾斜，气体分离过程是至关重要的，Chen和Yapa利用Lagrange控制体，模拟了气体从羽流中脱离的过程。
气体的分离可以降低羽流的平均浮力水平，其最终结果是使羽流混合向远场湍流混合的转化位置发生明显变化，从而导致水下油滴和海面油膜轨迹的巨大变化。
Xie对油的乳化作用进行了详细研究，将扰动能量最小化作为是否有乳化过程发生的标准判断，对海上溢油发生后乳化过程的水分吸收和粘度变化进行了模拟。
Dasanayaka和Yapa利用CDOG模型考察了多个因素对油污的输运和归宿的影响，包括羽流动力阶段的作用、羽流转化点的选择和气态物质的分离，认为羽流动力过程对溢油的上升时间和到达海面的位置都有显著影响。
Bandara等考察了在富含悬浮物的水体中油和沉积物间的相互作用是影响较大，同时油滴和沉积物相互碰撞可以形成聚合体，65%的油会参与聚合体的形成，而当油滴和沉积物尺寸较小时（直径小于0.1mm），会形成更多的聚合体。
Socolofsky等结合“深水地平线”溢油事故的观测数据和一些实验室数据对悬浮油的形成机制进行了研究，海水的非线性层化结构是悬浮油形成的一个重要原因。
海上溢油监测系统综述作者：高安泰来源：《中国新通信》2021年第13期【摘要】世界各国都特别注意保护海洋环境和环境，我国的海上活动变得越发活跃，交通量急剧增加，大型船舶，油轮和集装箱船的装箱量将超过10，000个，同时也成为了一有事故较多的国家。
溢油型船会导致严重的溢油污染事故，例如10，000吨的石油流入，将导致不可逆转的环境灾难和巨大的经济损失。
因此，在石油开发过程中，有必要加强海上航行的安全性，提高处理溢油事故的能力，这也成为海上石油开发的重要任务之一。
我们密切监控溢油，以正确应对和解决环境中污染海上溢油的迅速恶化，提高我们应对污染事件并减少环境破坏的能力。
有效的管理措施可以降低经济和环境的损害，这对于实现保护海洋环境的目标是必要的。
【关键词】海上溢油监测系统引言：近年来，海上溢油事件频发，如 2010 年 4 月 20 日美国墨西哥湾采油平台爆炸引发的漏油事件， 2021 年3月4日以色列发生重大石油泄漏事件，事件溢油的发生严重影响人类健康和环境安全。
随着近海石油勘探和开发规模的扩大以及最早的结构或陈旧的结构的污染，海上溢油的风险增加。
非石油农场中溢油污染的风险增加正在推动技术海上溢油监测的发展，并且已经不断地应用于研究现状。
一、海上溢油监测系统的研究现状海上溢油对海洋环境造成严重污染，海上溢油快速监测技术的研究和开发对于保护海洋环境至关重要。
目前，海上溢油监测的模式主要包括卫星音频监视，远距离航拍音频监视，远程船舶音频监视，CCT溢油监视，定点和浮标监视等。
1.1 卫星遥感监测卫星电视跟踪探测器使用卫星作为工作平台，并使用由卫星生成的各种溢油探针传感器从地表提取信息并确定溢油水的表面，然后对信息进行处理。
当前使用的监测声音电视卫星主要包括：陆地资源卫星（LANDSAT），法国斯波特卫星（SPOT），欧空局环境卫星（EN溢油ISAT），海洋水色卫星SeaWIFS。
在目前所有卫星上都已安装的监测传感器中，合成孔径雷达可提供更好的控制。
![一种海洋油污的自主回收方法及系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/50dddc3e195f312b3069a5ac.png)
专利名称：一种海洋油污的自主回收方法及系统专利类型：发明专利
发明人：耿文豹,吕昕泽,王林,王奉涛
申请号：CN202011162864.5
申请日：20201027
公开号：CN112376515A
公开日：
20210219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及海洋环保技术领域，具体涉及一种海洋油污的自主回收方法及系统，所述系统包括：航行器主体、设置于所述航行器主体的溢油回收模块和运动控制模块，所述航行器主体为结构可变的小水线面双体船，所述方法包括：推进器响应中央处理器的控制指令，驱动所述航行器主体的航行；当中央控制器确定水面有溢油时，获取距离传感器测量甲板与水面的距离值，根据该距离值调整溢油回收模块距离水面的高度；当中央控制器调整溢油回收模块距离水面的高度为阈值时，触发溢油回收模块的旋转电机运行，以进行溢油回收处理，本发明能够快速到达溢油区域，稳定、高效的清除海面油污。
申请人：汕头大学
地址：515063 广东省汕头市大学路汕头大学
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：叶洁勇
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《溢油运移演变规律及应急处置技术研究》篇一一、引言随着海上交通的日益繁忙，油类及其制品的运输日益增多，油轮碰撞、触礁等意外事件时有发生，造成海面溢油污染成为一项不容忽视的重大问题。
对溢油运移演变规律及应急处置技术的研究，有助于掌握溢油运动机理、分析污染趋势，进而为海洋环境安全提供有力的技术支撑。
二、溢油运移演变规律研究（一）物理扩散过程溢油后，受海流、海风和浪涌等多种物理因素的影响，溢油在海面上会形成各种扩散模式。
当油膜遇风，其形状和分布将发生显著变化；遇流时，油膜将随水流方向进行扩散和运移。
这些因素的综合作用，使得溢油在海面上的扩散呈现复杂的空间分布特征。
（二）化学降解与生物消耗在海洋环境中，油类会经历一系列的化学降解过程和生物消耗过程。
其中，光解、氧化和微生物降解等是主要的化学降解途径。
这些过程会改变溢油的物理性质和化学性质，影响其运移和扩散模式。
（三）沉积与再悬浮部分溢油会因重力作用沉积于海底或岸滩上，形成油基质沉积物。
然而，在风浪等外力作用下，这些沉积物可能发生再悬浮现象，再次进入水体造成污染。
因此，沉积与再悬浮过程也是影响溢油运移演变的重要环节。
三、应急处置技术研究（一）围控与回收技术围控与回收技术是处理溢油事故的首要措施。
通过使用围油栏、吸附材料等手段对溢油进行围控和回收，减少其对海洋环境的进一步污染。
其中，围油栏的选择和布设方法对围控效果至关重要。
吸附材料的选择应考虑其吸油能力、环保性以及经济性等因素。
（二）化学消油剂使用技术在某些情况下，为了快速控制溢油范围，可能需使用化学消油剂。
这种技术利用消油剂分解溢油的特性，加速油类在海洋环境中的降解过程。
但需要注意的是，消油剂的使用需谨慎，避免对海洋生态造成二次伤害。
（三）生物修复技术生物修复技术是利用微生物或植物等生物体及其代谢活动对溢油进行修复的技术。
这种技术具有环保、高效的特点，是未来溢油应急处置的重要研究方向。
其中，微生物菌群的筛选和培养、植物对油类的吸收机制等都是研究的重点。
94海上溢油是一项严重的环境风险，可能对海洋生态系统、人类健康和经济产生不可估量的损害。
为减少海上溢油风险，我国采取了一系列措施，包括加强船舶安全管理、实施海洋环境保护法规、提高应急响应能力等。
使用先进的技术和设备进行溢油应急响应，加强监测和预警系统，也是减少海上溢油风险的重要举措。
1 海上溢油的风险分析1.1 溢油事故原因船舶溢油事故的原因可以归纳为船舶碰撞、船舶失控、机械故障、人为疏漏和恶劣天气等因素。
碰撞可能导致船体破损，燃油管道泄漏或油舱破裂，造成溢油。
船舶失控指船只无法操纵，造成船体损伤或油舱泄漏。
机械故障如发动机故障或管道破裂可能引发溢油。
人为疏漏包括操作失误、不当操作或不合理的维修等。
恶劣天气条件如强风、巨浪和海况恶劣可能导致船只出现问题，造成溢油事故的发生。
1.2 主要风险源船舶溢油的主要风险源包括货物油、燃油和船舶化学品等。
这些物质在溢油事故中可能对海洋环境造成严重影响。
首先是货物油，包括原油、石油产品和化学品等。
原油是一种复杂的混合物，含有各种有害物质，如重金属和多环芳烃等，对海洋生态系统产生潜在的毒性影响。
石油产品如汽油、柴油和润滑油等也具有一定的毒性和难降解性。
化学品则包括在船舶运输过程中可能使用的各种化学物质，如危险品和工业化学品。
这些化学品的泄漏可能导致水体污染和生态系统受损。
其次是燃油，主要指船舶使用的燃料，如柴油和重油。
燃油具有高粘度和高密度，一旦泄漏，很难迅速回收和清理。
燃油的泄漏会导致水面形成油膜，对海洋生物和海滩等敏感生态环境造成严重危害2 溢油处置技术研究 2.1 物理方法2.1.1 围油栏技术围油栏技术是一种用于控制和收集溢油的方法，它通过设置栏杆如栅栏式围油栏或隔离设备，将溢油限制在一定区域内，阻止其进一步扩散。
围油栏可以使用不同的设计和材料，包括气囊式、浮筒式和吸油毯式等。
气囊式围油栏是利用充气的橡胶或塑料气囊，通过浮力将溢油圈起来。
它具有灵活性和适应性，可以根据需要调整形状和大小。
海上溢油回收专利技术综述
海上溢油回收是近年来海洋环境保护的研究重点。
为了了解我国海上溢油回收领域的专利技术概况，文章根据目前海上溢油回收的三种常用方法，基于中文专利库，从申请量变化、申请人分布等方面对我国海上溢油回收专利技术进行了分析，总结了技术发展趋势，为企业确定科研方向及专利战略布局提供了参考。
标签：海上溢油回收；物理法；生物法；化学法；专利申请
1 概述
石油作为工农业、交通运输业和日常生活的主要能源之一，其生产和消费在地区上很不平衡，因而石油的安全运输是石油工业生产过程中的重要环节之一，海洋承担了运输石油的重任。
油轮在装卸、运输过程中，溢油事故时有发生[1]。
泄漏在海上的石油形成的油膜会覆盖海水表面，由此形成的大面积油膜将隔离正常的海气交换过程，这不仅破坏了海洋生态平衡，而且浪费了宝贵的石油资源。
随着我国经济快速发展，对石油的需求量和运输量也在不断攀升，随之而来的是溢油事故日益增多。
溢油事故一旦发生，必须及时采取有效措施来清除海上溢油。
在应对突发性海上溢流事故时，溢油回收技术发挥了重要作用[2]。
文章首先阐述了目前常见的海上溢油回收的形式及适用情況、优缺点，然后以海上溢油回收技术在中国范围内的专利申请数据为样本，分析了海上溢油回收技术在中国的专利申请现状，为企业的科研方向确定及专利战略布局提供参考。
2 海上溢油回收技术现状
为了减轻溢油对海洋的污染，溢油发生后，必须迅速采取有效措施予以清除回收。
目前，海上溢油的处理措施主要分为三大类：物理法、生物法和化学法[3]。
2.1 海上溢油回收的物理法
一般来说，处理水面溢油的最理想方法是物理法，因为物理清除既实现了保护海洋环境的目的，又回收了宝贵的石油资源，是目前应用最为广泛的溢油处理技术。
物理法是指在不改变溢油存在形态的情况下将溢油从水面分离出来，既可以采用机械装置回收溢油，也可以采用吸附材料回收溢油，该方法特别适用于回收油层较厚溢油。
但是，该方法受风浪、粘度等因素的影响较大[4]。
2.2 海上溢油回收的生物法
某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化分解石油的能力，生物法正是利用油类作为微生物新陈代谢的营养物质将溢油降解，进而达到去除溢油的目的。
生物法通常不会引起二次污染，适用于常规机械装置无法清除的薄油层而且化学药剂被限制使用时的情况。
但是，当发生大规模溢油泄漏、油膜较厚时，
由于营养和氧气供应不足，限制了细菌的生长，处理过程缓慢，目前技术手段并不成熟，尚处于由基础研究进入实用研究的过渡期，很难真正投入到大中型溢油事故的处理中。
2.3 海上溢油回收的化学法
化学法包括原位燃烧法和化学试剂法[5]。
（1）原位燃烧法：采用助燃的方法，使大量溢油能在短时间内燃烧完，无需复杂装置，处理费用低。
结果表明在含水率、油层厚度等条件适合的情况下，就地燃烧是一种潜在的、有效的处理溢油的方式。
但是考虑到燃烧产物对海洋生物的生长和繁殖的影响，对附近船舶和海岸设施可能造成损害，而且燃烧时产生的浓烟也会污染大气，因此只能在离海岸相当远的公海才使用此法处理。
（2）化学试剂法：化学试剂法是利用各种化学药剂来改变溢油的物理性质从而达到清除油污的目的，适用于处理油膜较薄的情况，处理溢油的化学试剂包括溢油分散剂、集油剂、凝油剂和吸油剂等。
3 海上溢油回收的国内外专利申请统计分析
为了了解海上溢油回收技术在中国的专利申请与分布状况，笔者依托专利检索与服务系统，以中国专利文摘数据库和中国专利全文数据库作为数据来源，进行全面检索，截止2015年12月31日，共检索到1117件与海上溢油回收技术相关的专利申请。
3.1 中国专利申请量总体趋势分析
图1为海上溢油回收技术在中国的专利申请量趋势分析图。
经统计分析，该领域在2003年以前，专利申请量不大，仅维持在年申请量10件左右，这与我国早期的经济水平、对石油的供给需求有关；但同时，我国早在1988年就已经有相关方面的专利申请，这说明该技术研究起步的比较早。
从2003年至2009年专利申请量虽有增长，但涨幅缓慢，说明我国对石油的需求虽一直有所增长，但对溢油回收技术依然没有过多重视，其研究没有形成规模。
但是自2010年开始，我国相关领域的专利申请量呈现突增。
作者经过分析研究发现，2010年4月发生了美国墨西哥湾原油泄漏事件，此次泄露事故重大，每天有约1万吨原油泄漏到墨西哥湾，相较于2007年俄罗斯油轮“伏尔加石油139号”发生的3000多吨重油泄漏事件，此次泄漏的原油总量可谓是天文数字，无论对经济还是生态都带来了不可磨灭的危害。
2010年7月，我国辽宁大连新港附近中石油的一条输油管道发生爆炸起火，导致部分原油泄漏入海，造成附近海域至少50平方公里的海面污染。
正是由于这两起重大原油泄漏事件引起了国际国内有关领导、专家、学者的高度重视，从而导致了专利申请量的爆发式增长。
从总体上看，中国的溢油回收技术专利申请的快速增长期在2010年之后，目前该领域的专利申请仍较为活跃。
3.2 三大类海上溢油回收处理方法的专利申请量趋势分析
由前文可知，海上溢油的处理措施主要有物理法、生物法和化学法。
图2表示出了物理法、生物法、化学法三大类处理方法的申请量随年份的变化趋势图。
由于2002年之前相关领域的专利申请量较少，因此该趋势图统计日自2003年开始。
物理法基于其自身易改良、实用性强、无二次污染、与其相关的信息化技术蓬勃发展等优势，申请量一直稳居生物法和化学法之上。
自2010年之后，物理法的专利申请数量呈爆发性增长，说明该领域技术发展最为迅速，科研开展最为活跃，是近年的一大热点。
虽然生物法和化学法自2010年之后申请量亦有所增长，但由于生物法处理速度缓慢和尚未大面积推广使用、化学法可能会造成二次污染等缺陷，增长速度较为缓慢。
对于物理法，虽然其应用前景比较广阔，公众对该技术的热度较大，但是从专利申请角度，想要发明具有一定创新性的专利申请同样比较困难；相反，生物法和化学法专利申请量持续低迷，可能是由于此类技术需要克服的前期难度较大，待突破瓶颈之后技术或许能够得到巨大发展也未可知，相关高校、科研院所可以加强对此类技术领域的关注，增加科研力度。
3.3 主要专利申请人分析
为充分了解海上溢油回收技术领域的主要专利申请人，对申请人的申请量统计见图3。
可以看出，该领域申请量在20件以上的申请人主要有12位，除了郑景文为个人申请之外，公司申请有6个，高校申请有5个。
申请量最多的是天津汉海环保设备有限公司，其次为浙江海洋学院。
在溢油回收技术领域中，国内申请主要集中在高校及环保类、石油类公司，反映出高校和相关领域公司的研发实力较强，这点也与我国的实际情况相吻合。
同时，近年来随着我国对专利知识的普及，极大地提高了个人对专利申请的积极性，越来越多的民间发明家积极投入知识产权事业，但是其质量良莠不齐，有待进一步提高。
4 结束语
海上溢油回收是当今世界各国关注的重要课题之一，发展高效、快速的溢油回收处理技术对国家各级水运环保部门、海上石油开采运输企业、水运港口码头等来说都是十分需要的，其具有广阔的市场前景。
通过研究海上溢油回收技术，不难发现物理法、生物法、化学法这三种处理海上溢油回收的措施性能、特点各异，在不同的环境条件下发挥不同的使用效益。
近年来物理法治理措施是我国的一大研究热点，同时也说明了我国对海上溢油回收问题益发重视。
今后，在该技术领域，除了着重对物理法进行研究的同时，还需突破生物法和化学法的瓶颈，加强公司与科研机构、高校之间的交流与合作，增强对技术含量高的产品的研发力度，形成自己的核心技术，提高企业的竞争能力和水平。
同时，国内公司、高校、科研机构还需进一步提高专利保护意识，坚持推进知识产权战略，加强知识产权的运用和管理能力，注重对核心技术相关专利的保护。
参考文献
[1]王水田.高粘度和固态溢油回收技术的研究和发展[J].交通环保，1994（Z1）：28-42.
[2]王永格.粘附式溢油回收设备设计研究[D].大连海事大学，2011.
[3]张科，曾德芳.高效快速溢油回收处理技术初探[J].航海工程，2001（S2）：127-130.
[4]张同戌，张德文，任良成.国内外船携式溢油回收系统比较[J].中国水运（下半月），2009（2）：7-9.
[5]高秋.改性丁基、丁苯橡胶吸油材料的制备及其吸油性能研究[D].武汉工程大学，2015.
作者简介：李若冰（1988，05-），女，汉族，河南省禹州市，现就职于国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，任职实审审查员，硕士学位，研究方向：水利水電工程。
