儲(chǔ)罐區(qū)防火堤的設(shè)計(jì)、施工及日常管理重點(diǎn)

魏邦琦 魏列民

摘要：防火堤是石化企業(yè)和石油庫(kù)重大危險(xiǎn)源罐區(qū)重要的安全設(shè)施，對(duì)防止火災(zāi)蔓延和泄漏出的油品回收有著巨大作用。由于防火堤只有在事故狀態(tài)下才能發(fā)揮作用，往往不能引起人們的足夠重視，在設(shè)計(jì)、施工及日常管理中經(jīng)常出現(xiàn)一些不足。如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理選擇防火堤類(lèi)型，合理選擇施工工藝及材料，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)日常的維護(hù)管理，是對(duì)防火堤安全管理的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵字：防火堤;有效容積;設(shè)計(jì);施工;縫隙封堵

1防火堤的作用

石化企業(yè)儲(chǔ)罐區(qū)儲(chǔ)存著大量的汽油、柴油、石腦油等危險(xiǎn)化學(xué)品，在生產(chǎn)過(guò)程中如果出現(xiàn)管理不到位、設(shè)備故障、自然災(zāi)害等，有可能造成儲(chǔ)罐內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品大量泄漏，以及火災(zāi)事故的發(fā)生。為阻止化學(xué)品泄漏、著火后在罐區(qū)內(nèi)四處蔓延，儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)儲(chǔ)罐的容積、數(shù)量、儲(chǔ)存介質(zhì)等情況，在儲(chǔ)罐區(qū)四周設(shè)置的一定高度的圍墻稱(chēng)為防火堤。

2防火堤設(shè)計(jì)、施工及日常管理需要關(guān)注的重點(diǎn)

2.1防火堤結(jié)構(gòu)形式的選擇

不同類(lèi)型的防火堤防火效果不同，土堆型防火堤阻燃效果最好，堤上沒(méi)有必要設(shè)置收縮縫，也不存在管線(xiàn)穿過(guò)防火堤時(shí)穿墻縫隙大的問(wèn)題。但隨著土地資源越來(lái)越緊缺，同時(shí)受到防火堤內(nèi)有效容積的限制，近些年新建的儲(chǔ)罐區(qū)很少用這種類(lèi)型的防火堤。磚砌型防火堤具有占地面積小、施工簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)是在火災(zāi)狀態(tài)下容易坍塌。鋼筋混凝土防火堤中的混凝土在高溫狀態(tài)下強(qiáng)度會(huì)逐漸喪失，鋼筋也會(huì)因高溫而融化變形，墻體有垮塌的風(fēng)險(xiǎn)。為解決這個(gè)問(wèn)題，通常在防火堤上涂抹防火水泥，防火水泥的阻燃時(shí)間要達(dá)到3h以上。各種類(lèi)型的防護(hù)堤有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和罐區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，也可以將不同類(lèi)型的防火堤結(jié)合起來(lái)，做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最佳防火效果。

同一區(qū)域內(nèi)的所有防火堤要采用相同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，相同的施工方法，相同的施工材料，防止防火堤發(fā)生不均勻沉降，造成墻體局部開(kāi)裂、塌陷。防火堤設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到當(dāng)?shù)赝寥赖奶攸c(diǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算基礎(chǔ)的深度，并夯實(shí)基層土壤，防止造成防火堤大面積塌陷。不同地區(qū)的氣候條件不同，土壤防凍層的深度也不一樣，需要準(zhǔn)確掌握，基礎(chǔ)的深度要大于防凍層，防止地下部分反復(fù)被凍凝和解凍，對(duì)基礎(chǔ)造成破壞。

2.2防護(hù)堤有效容積的計(jì)算

一些企業(yè)的儲(chǔ)罐區(qū)由于擴(kuò)建、改建等原因，現(xiàn)場(chǎng)情況已和原設(shè)計(jì)不符，需要對(duì)罐區(qū)防火堤內(nèi)的有效容積進(jìn)行核算，驗(yàn)證能否滿(mǎn)足《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2018）和《儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50351-2014）對(duì)防火堤容積的要求。某石化企業(yè)一罐區(qū)防護(hù)堤內(nèi)有3個(gè)罐組，每個(gè)罐組有2臺(tái)50000m3儲(chǔ)罐，防火堤有效容積計(jì)算如下：

V —防火堤內(nèi)有效容積（m3）;V1 —防火堤橫向中心線(xiàn)與縱向中心線(xiàn)與防火堤高度的乘積（m3）;V2 —防火堤內(nèi)隔堤的體積（m3）;V3 —防火堤內(nèi)管線(xiàn)設(shè)備的體積（m3）;V4 —車(chē)輛越堤通道的體積（m3）;V5 —罐基礎(chǔ)高出地面的體積（m3）;V6 —罐組內(nèi)最大儲(chǔ)罐的容積（m3）。

通過(guò)計(jì)算，該罐區(qū)防火堤內(nèi)有效容積V大于罐組內(nèi)一個(gè)最大儲(chǔ)罐的容積V6，符合規(guī)范要求。

2.3防火堤施工注意事項(xiàng)

防火堤施工時(shí)也要充分考慮到所屬區(qū)域的地下水情況，對(duì)于地下水豐富的地方，要結(jié)合儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的施工，對(duì)所屬區(qū)域內(nèi)的地下水進(jìn)行抽取。防火堤基礎(chǔ)要做好防滲、防腐處理，防止地下水酸、堿性太強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)造成腐蝕。防火堤使用的所用施工材料必須是阻燃的，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰的溫度高達(dá)1000℃左右，火焰會(huì)將使用不阻燃材料的防火堤燒開(kāi)缺口，著火的油品將會(huì)沿著缺口四處流竄，形成流淌火，擴(kuò)大火災(zāi)面積。

罐區(qū)內(nèi)一般沿防火堤設(shè)置排水溝，排水溝內(nèi)的水長(zhǎng)期滲透，會(huì)對(duì)防火堤造成腐蝕。因此，排水溝盡量遠(yuǎn)離防火堤，距離至少要在0.5m以上，并做好防滲處理。

2.4管線(xiàn)穿過(guò)防火堤縫隙的封堵

由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，一些管線(xiàn)必須從防護(hù)堤穿過(guò)，防火堤與管線(xiàn)之間的縫隙一般采用套管加防火水泥進(jìn)行封堵。這種封堵的方法效果很不好，主要原因是穿墻管線(xiàn)受季節(jié)性氣溫的變化和管線(xiàn)中介質(zhì)溫度的變化，管線(xiàn)反復(fù)發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象。管道的熱脹冷縮會(huì)帶動(dòng)穿墻縫隙中填充的防火水泥移動(dòng)，出現(xiàn)開(kāi)裂、脫落的現(xiàn)象。工藝管線(xiàn)的振動(dòng)也是造成穿墻縫隙中防火水泥脫落的原因之一。由于管線(xiàn)熱脹冷縮、振動(dòng)造成的防火水泥開(kāi)裂現(xiàn)象常年都會(huì)發(fā)生，通常只能通過(guò)反復(fù)的修補(bǔ)，確保穿線(xiàn)管縫隙密閉嚴(yán)實(shí)。通過(guò)對(duì)這種縫隙封堵方法進(jìn)行密封性試驗(yàn)，幾乎所有的縫隙都會(huì)出現(xiàn)不同程度的泄漏。發(fā)生泄漏的原因很多，有施工質(zhì)量、溫度變化、堤身自重荷載、液體載荷、振動(dòng)作用效應(yīng)等，需綜合進(jìn)行考慮。

隨著技術(shù)和材料的不斷創(chuàng)新，目前出現(xiàn)了一些效果非常好的封堵方法，如夾套密封形式，該密封形式由可拆卸組裝的夾套卡具、耐火密封填料、緊固螺栓等組成，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好，安裝時(shí)將定制好的卡具套在防火堤孔洞上，在卡具腔內(nèi)充裝防火的密封填料后，用螺栓將防火堤兩端的加固擋板緊固。

3結(jié)論

防火堤是儲(chǔ)罐區(qū)重要的安全設(shè)施，對(duì)防護(hù)堤的管理是重大危險(xiǎn)源罐區(qū)安全管理的重要組成部分，對(duì)事故狀態(tài)下有效回收泄漏油品、阻止火災(zāi)蔓延發(fā)揮著重要作用。我們要從設(shè)計(jì)、施工和日常管理等方面對(duì)防火堤予以高度重視，確保防火堤設(shè)施完好，確保儲(chǔ)罐區(qū)安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]《儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB 50351-2014），中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.12.1.