關(guān)于化工廠消防水收集池的設(shè)計研究與探討

孫繼廣

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

1 設(shè)置事故池的必要性

根據(jù)安監(jiān)危化 [2006]10號文內(nèi)容如下：2015年，某公司雙苯廠胺二車間操作人員違反操作規(guī)程，發(fā)生爆炸事故，造成8人死亡。事故發(fā)生后，由于對生產(chǎn)安全事故引發(fā)環(huán)境污染事件的嚴(yán)重性認(rèn)識不足，而且沒有事故狀態(tài)下阻止含有大量苯、硝基苯等物料的“清凈下水”進(jìn)入松花江的設(shè)施和要求，也沒有嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)應(yīng)急預(yù)案有關(guān)防止污染的規(guī)定，致使事故現(xiàn)場地面水進(jìn)入“清凈下水”排水系統(tǒng)，流入松花江，造成松花江水體嚴(yán)重污染。部分進(jìn)入俄羅斯流域，對國際聲譽(yù)產(chǎn)生了不良影響；2006年，某有限公司六氯車間一反應(yīng)釜發(fā)生爆炸事故，造成2人死亡。事故發(fā)生后，該公司利用已有的雨水回收系統(tǒng)和廢水預(yù)處理池，收集了事故污水，經(jīng)預(yù)處理后送入污水處理廠，沒有造成環(huán)境次生污染。兩起事故都造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，但兩個公司在事故狀態(tài)對環(huán)境影響的不同結(jié)果表明，必備的防污設(shè)施和措施對防范危險化學(xué)品事故引發(fā)環(huán)境污染事件至關(guān)重要[1]。

2 設(shè)置事故池的基本原則

中國石化建標(biāo)[2006]43號文件第2條明確規(guī)定：“石化企業(yè)必須具備水體污染防控緊急措施”主要是為防范和控制石化企業(yè)發(fā)生事故時或者事故處理過程中產(chǎn)生的物料泄露和污水對周邊水體環(huán)境的污染和危害，降低環(huán)境風(fēng)險。

3 我國石油化工廠事故水收集現(xiàn)狀及方法

目前我國在2006年后建設(shè)的企業(yè)都設(shè)置了事故池。在2006年以前的石化企業(yè)也大部分增設(shè)了事故池。但是根據(jù)各地氣候和降雨的不同，有的地方采用地下管網(wǎng)收集事故水，有的是采用明溝排水收集事故水。無論采取何種收集方法，都必須保證事故水收集的可靠性，地下管網(wǎng)和管溝都不得滲漏，不得散排。必須有組織收集和有組織排放。根據(jù)化工廠多年的設(shè)計經(jīng)驗和化工消防水流的特點：不特定性和無組織排放性，我們在設(shè)計時均應(yīng)該考慮，消防廢水應(yīng)該是在室內(nèi)外消防時排放至廠區(qū)內(nèi)的雨水收集口，通過雨水口有組織地排放到雨水管網(wǎng)的末端，同時應(yīng)兼顧考慮正常下雨時雨水的排放。因此，在雨水管網(wǎng)的設(shè)計過程中一定考慮末端設(shè)置閥門切換裝置即正常下雨時，雨水管網(wǎng)收集潔凈雨水，潔凈雨水通過管網(wǎng)重力流進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)；著火時，由于消防水的進(jìn)入，導(dǎo)致雨水管網(wǎng)內(nèi)流入污染的消防事故水，這時就應(yīng)該關(guān)閉外排雨水閥門，打開事故池進(jìn)水閥門，使消防水全部進(jìn)入事故池。且該切斷措施應(yīng)該迅速及時，因此，在設(shè)計是應(yīng)該考慮與消防火災(zāi)連鎖切斷閥門，應(yīng)設(shè)計自動切換且有聯(lián)動功能的電動（電磁）閥。

4 事故池與事故存液池的定義和不同之處

安監(jiān)?；痆2006]10號文明確規(guī)定事故池是能夠儲存事故排水的儲存措施，消防排水就是事故狀態(tài)下的排水，即表明消防水收集池可以定義為“事故池”但文件中有規(guī)定“事故存液池”指設(shè)置于罐區(qū)附近的用于收集泄露物料的設(shè)施。明確規(guī)定指是泄露化工廠物料的設(shè)施。《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》第6.2.18條明確規(guī)定事故存液池的設(shè)置要求及應(yīng)符和一定條件規(guī)定。

5 事故池的內(nèi)容及計算方法

事故排水的儲存設(shè)施包括事故池、事故罐、防火堤內(nèi)或圍堰內(nèi)區(qū)域等。中國石化建標(biāo)[2006]43號文《水污染防控緊急措施設(shè)計導(dǎo)則》中明確事故儲存設(shè)施總有效容積計算方法如下。

5.1 計算公式

事故儲存設(shè)施總有效容積

注：（V1+V2-V3）max是指對收集系統(tǒng)范圍內(nèi)不同罐組或裝置分別計算V1+V2-V3，取其中最大值。

V1——收集系統(tǒng)范圍內(nèi)發(fā)生事故的一個罐組或一套裝置的一臺反應(yīng)器或者中間罐的最大物料量；

V2——發(fā)生事故的儲罐或裝置的消防水量，m3；

Q消——發(fā)生事故同時使用的消防設(shè)施給水流量，m3/h；

t消——消防設(shè)施對應(yīng)的設(shè)計消防歷時，h；

V3——發(fā)生事故時可以轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌麅Υ婊蛱幚碓O(shè)施的物料量，m3；

V4——發(fā)生事故時仍必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，m3；

V5——發(fā)生事故時可能進(jìn)入該收集系統(tǒng)的降雨量，m3；

q——降雨強(qiáng)度，mm；按平均日降雨量；q=qa/n

qa——年平均降雨量，mm；

n——年平均降雨日數(shù)；

F——必須進(jìn)入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積，ha；

5.2 計算時應(yīng)注意的幾點體會

5.1.1 罐區(qū)防火堤可以作為事故排水儲存有效容積

5.1.2 排至事故池的排水管道或排水溝可以按照滿流自流的最高液位以下的容積計算有效容積，即事故排水管道的最高液位可以作為事故池的最高有效液位。

5.1.3 事故狀態(tài)的排水若采取有效的措施可以考慮未受污染的排水（包括雨水和消防水）不宜進(jìn)入事故池，以免造成投資加大等不必要的浪費。

5.1.4 事故池非事故狀態(tài)下，可以占用，但占有有效容積不得超過1/3，并設(shè)計在事故時可以緊急排空的措施。因此，在此種條件下，排空的水泵應(yīng)該設(shè)計與消防火災(zāi)報警聯(lián)動系統(tǒng)排空或者設(shè)置緊急排空的其他技術(shù)措施，同時用電設(shè)備的電源應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中所規(guī)定的一級負(fù)荷供電要求。

5.1.5 發(fā)生事故時可能進(jìn)入該收集系統(tǒng)的降雨量

q——降雨強(qiáng)度，mm；按平均日降雨量；

qa——年平均降雨量，mm；

n——年平均降雨日數(shù)。

式中強(qiáng)調(diào)使用年平均降雨量除以年平均降雨日數(shù)作為污染雨水進(jìn)入事故池的水量，而不是發(fā)生事故時的全部降雨量，已經(jīng)考慮到降雨的統(tǒng)計學(xué)原理，還有降低企業(yè)投資方面的原因，用平均天數(shù)代替了發(fā)生事故時2～3h的降雨量，此概念在計算時一定要充分理解。

5.1.6 要根據(jù)事故時產(chǎn)生的不同環(huán)境危害物質(zhì)，制定合理的后續(xù)處理措施，以達(dá)到發(fā)生事故時不污染周圍環(huán)境的目的。

6 結(jié)論

6.1 在化工廠的設(shè)計過程中一定要考慮事故池。

6.2 在化工廠罐區(qū)或者裝置周圍應(yīng)設(shè)置事故存液池，以保證化工物料泄露事故時迅速及時收集，不污染環(huán)境。

6.3 在進(jìn)行事故池計算時，一定要考慮事故罐、防火堤或者圍堰內(nèi)區(qū)域儲存事故水的流量。

6.4 在應(yīng)用計算公式時，計算事故雨水的流量一定按照公式平均值的概念，而不是按照暴雨強(qiáng)度計算公式的降雨歷時進(jìn)行計算。