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化工企业罐区水体污染事故预防与控制论文

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  关键词:罐区;阀门井;水封井

  0引言

化工企业罐区水体污染事故预防与控制论文

  随着化工行业的发展,在化工企业中,为了满足生产、存储的需要,可燃液体物料罐区逐渐成了不可或缺的辅助生产设施,是原料转化为产品的纽带,在生产中起着非常重要的作用,几乎存在于所有的化工辅助生产设施区中。在罐区的设计、运行和管理中,除消防设施外,罐区的排水设施也十分重要。在化工企业水体污染事故三级预防与控制体系中,罐区的排水设施属于一级预防与控制体系的一部分,是整个体系的基础。罐区排水系统分为污水系统和雨水系统两部分,污水系统一般为生产污水,罐区内是否设置污水系统是根据工艺系统需要而确定的;雨水系统包含初期雨水系统和清净雨水,另外雨水系统可以兼做消防事故排水系统。本文就罐区排水系统相关设计进行分析说明。

  1罐区污水系统设计

  罐区污水系统设计相关规范(标准)规定如表1所示。

  罐区防火堤内生产污水排放有三种形式,分别为暗管、暗沟、明沟,推荐采用暗管形式。暗沟是指盖板上有覆土的沟槽,当采用暗沟排水时,需要保证覆土厚度≥200 mm,是为了防止可燃气体窜出,且保证沟盖板不会被损坏或移动,进而减少外来因素对其影响。若非必须,不推荐采用明沟排水,这里所说的明沟包含有盖板但无覆土的沟槽,这是因为明沟在外来因素影响下与火源接触的概率大,着火蔓延速度快,扑救难度增加,另外明沟的盖板容易因为火灾爆炸崩开,造成二次破坏。一旦采用明沟排水,应确保每段明沟长度≤30 m且相邻两段明沟之间的距离≥2 m。

  罐区生产污水系统在出防火堤后依次设置阀门井、水封井、隔油池(内设污水泵)或污水提升池。为了防止生产污水外渗对土壤和地下水等造成污染以及地下水内渗导致井内积水,排水构筑物均采用混凝土井或钢筋混凝土井。阀门井距离防火堤的净距应满足结构设计要求,以不影响防火堤基础建设为前提;阀门井的设置通常参考国标图集05S502《室外给水管道附属构筑物》混凝土井;污水系统中阀门平时常闭,排水时开启,一是防止泄漏的易燃和可燃液体流出堤外,二是防止洁净雨水进入污水系统,增加污水处理设施压力。水封井水封高度不得小于250 mm,水封井设置一般参考国标图集23S519《小型排水构筑物》钢筋混凝土室外水封井,或参考SH 3034—2012《石油化工给水排水管道设计规范》[7]水封井型式,根据进(出)管管径及上游管道充水长度选择水封井型式。生产污水管道出界区后,不宜直接埋地敷设,通常明露敷设,即采用压力输送且地上敷设,因此罐区外设置污水提升设施;污水提升设施采用隔油池(内设污水泵)或污水提升池,由工艺主体专业工程师根据物料性质分析确定。

  2罐区雨水系统设计

  罐区雨水系统设计相关规范(标准)规定如表2所示。

  罐区防火堤内设置排水沟来收集、排出雨水。排水沟的沟宽、有效深度、坡度根据雨水量计算得出,排水沟坡度设计一般不小于5‰。计算雨水量时,虽然SH/T 3094—2013《石油化工厂区雨水明沟设计规范》[8]中5.4条规定支沟可按重现期0.5年设计,但为了避免储罐区内积水,建议重现期取值不小于厂区雨水管渠设计重现期。排水沟的最小超高可按SH/T 3094—2013《石油化工厂区雨水明沟设计规范》[8]中6.5条规定的支沟超高0.05 m设计,也可按GB 50014—2021《室外排水设计标准》[10]中5.2.4条第3款的超高不小于0.2 m设计。排水沟与防火堤的距离需依据规范GB 50351—2014《储罐区防火堤设计规范》[9]中3.1.6条规定设计,从该规范可知两者之间的距离与防火堤形式有关,应与结构工程师沟通确认防火堤形式,进而沟通协商确定合适的距离。排水沟尽头一般会设置一个集水坑来调节排出管的标高,目的是满足排水沟排出管出防火堤后管顶覆土及后续排水构筑物施工的要求。排水沟和集水坑均设置格栅盖板,根据需要满足防腐、防火要求。

  罐区雨水排出管在出防火堤后要设置阀门井,是为了防止泄漏的易燃和可燃液体流出堤外。阀门平时常闭,降雨时根据设计流程开启;为了满足降雨时及时切换,阀门推荐采用值班室远程启闭(电动或气动)方式,是否采用远程启闭方式可与建设单位协商确定。排出管经过阀门井后就近接入厂区雨水系统,罐区内初期雨水和清净雨水切换有两种方式,一是在罐区内切换,这种方式是降雨初期不打开储罐区雨水排出管上的阀门,初期雨水通过罐区内储罐附近的污水坑、地漏等排水设施排入罐区内污水系统;二是开始降雨时就打开储罐区雨水排出管上的阀门,雨水经厂区雨水系统排至初期雨水池,初期雨水和清净雨水在初期雨水池前统一切换。若储罐区雨水排出管兼做消防事故废水排出管,由于消防事故废水含有较多的可燃性物质,一旦采用雨水系统输送事故排水,危险程度基本与事故排水系统一致,因此需在阀门井后设置水封井,同时井室结构材质均采用混凝土井或钢筋混凝土井。阀门井、水封井的土建设置基本与上述污水系统一致。

  3结语

  本文将可燃液体物料罐区的排水设施相关规范(标准)条文进行了列举和汇总,根据相关条文及设计实践经验总结了可燃液体储罐区排水系统的设计要点。储罐区防火堤内生产污水推荐采用暗管收集、排出,管道出防火堤后依次设置阀门井、水封井、隔油池(内设污水泵)或污水提升池。罐区防火堤内雨水通过排水沟来收集、排出,排水沟的沟宽、有效深度、坡度根据雨水量计算得出,排水沟末端设置集水坑、排出管,排出管在出防火堤后需设置阀门井,若该雨水排水系统兼做消防事故废水系统,则需在阀门井后设置水封井。罐区的排水设施作为一级预防与控制体系的一部分,是化工企业水体污染事故三级预防与控制体系的基础,生产实施中应严格规范管理,保证化工装置生产安全运行。

  参考文献:

  [1]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.石油化工企业设计防火标准(2018年版):GB 50160—2008[S].北京:中国计划出版社,2018.

  [2]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑设计防火规范(2018年版):GB 50016—2014[S].北京:中国计划出版社,2018.

  [3]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.精细化工企业工程设计防火标准:GB 51283—2020[S].北京:中国计划出版社,2020.

  [4]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑与工业给水排水系统安全评价标准:GB/T 51188—2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

  [5]中华人民共和国工业和信息化部.石油化工环境保护设计规范:SH 3024—2017[S].北京:中国石化出版社,2017.

  [6]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.化工建设项目环境保护工程设计标准:GB/T 50483—2019[S].北京:中国计划出版社,2019.

  [7]中华人民共和国工业和信息化部.石油化工给水排水管道设计规范:SH 3034—2012[S].北京:中国石化出版社,2012.

  [8]中华人民共和国工业和信息化部.石油化工厂区雨水明沟设计规范:SH/T 3094—2013[S].北京:中国石化出版社,2013.

  [9]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.储罐区防火堤设计规范:GB 50351—2014[S].北京:中国计划出版社,2014.

  [10]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.室外排水设计标准:GB 50014—2021[S].北京:中国计划出版社,2021.

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