范樂成

（廣東政和工程有限公司 廣東廣州 510380）

關于儲罐區(qū)防泄漏安全設施設計的探討

范樂成

（廣東政和工程有限公司 廣東廣州 510380）

基于甲類儲罐區(qū)儲存的危險化學品具有易燃易爆、有毒有害的特性，且儲存數(shù)量大、種類多，一旦發(fā)生事故，極易給人民生命財產(chǎn)安全等造成嚴重危害或威脅，為簡化描述，本文中討論的儲罐均按地上立式儲罐來考慮，本文分析了甲類地上儲罐區(qū)可能出現(xiàn)的泄漏危險源，針對可能出現(xiàn)的泄漏情況，探討甲類地上儲罐區(qū)防泄漏的安全措施。

危險化學品；儲罐區(qū)；泄漏；安全設施設計

引言

甲類液體原料在化工領域應用廣，使用量大，常常采用地上儲罐分類單獨儲存。在進行甲類地上儲罐區(qū)詳細設計前，應進行初步設計及安全設施設計[1]，保證危險化學品罐區(qū)儲存系統(tǒng)的安全運行，因此，本文針對甲類地上儲罐區(qū)采取的一些安全設施設計計算方法進行探討。

1 泄漏危險源分析

（1）物料卸車儲存過程中發(fā)生物料泄漏。

在卸車存儲過程中，由于工作人員的原因或是儲罐自身的原因，會發(fā)生預想不到的意外事故。這些事故有可能造成物料的泄漏，嚴重的會給人民的生命財產(chǎn)造成嚴重威脅。

（2）儲罐沉降拉裂造成工藝管道泄漏。

物料的運輸管道是長期的，儲罐的位置在一定的時期內(nèi)也是固定的，日積月累，這就有可能造成儲罐的部分沉降，與儲罐有直接聯(lián)系的工藝管道就受到了破壞，造成物料的泄漏，嚴重時可致使管道的斷裂。

（3）閥門、管件與管道連接端發(fā)生泄漏。

在接口處，可能由于銜接的不合適，會發(fā)生物料的泄漏，這是不可忽略的一部分，同時，這又是容易被忽略的部分，在閥門、管件與管道銜接安裝時，務必做好質量監(jiān)督工作。

2 設計采用的防泄漏安全設施

針對以上儲罐區(qū)泄漏危險源的分析，從預防泄漏事故發(fā)生、控制泄漏事故蔓延、減少泄漏事故危害性進行安全設施設計，提出以下安全設施：

2.1 預防泄漏事故的安全設施

（1）高低液位報警

根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知》（安監(jiān)總管三[2014]68號），甲類地上儲罐采用高高液位自動聯(lián)鎖關閉儲罐進料閥門，停止物料卸車。自動聯(lián)鎖控制工藝流程簡圖如圖1。

①高液位報警高度值計算方法：

式中：h——儲罐的設計儲存液位，m；

H——罐壁高度，m；

h1——泡沫管開孔下緣至罐壁頂端的高度，m；

h2——10～15min儲罐最大進液量的折算高度，m；

h3——安全裕量，可取0.3（包括泡沫混合液層厚度和液體的膨脹高度），m。

②高高液位報警高度值計算方法：

圖1 自動聯(lián)鎖控制工藝流程簡圖

式中：hh——高高液位報警器的設定高度，m；

h——儲罐的設計儲存液位，m；

h2——10～15min儲罐最大進液量的折算高度，m。

結合上述兩條公式可知，儲罐液位達到設計儲存量的高度值即為高液位報警值，而高液位報警之后，經(jīng)10～15min最大進液量的折算高度，則設為高高液位報警值，結合圖1，設定地上儲罐的液位報警和聯(lián)鎖值，預防罐區(qū)卸車作業(yè)過程中發(fā)生危險化學品泄漏事故。

（2）管道設計

工藝管道設計采用無縫鋼管，溶劑輸送管道除閥門使用法蘭連接外，其余均為焊接。連接件采用標準法蘭，選用合適的密封材料，防止管道、閥門及法蘭連接處泄漏，及時消除生產(chǎn)和輸送過程的跑、冒、滴、漏，保證生產(chǎn)過程的密閉化。

（3）儲罐主要進出口與管道之間采用金屬軟管連接方式，預防地基沉降拉裂工藝管道，造成泄漏事故。

（4）“雙閥”設計

儲罐物料進出口管道靠近罐根處設一個總切斷閥（平時為常開狀態(tài)），同時，每根儲罐物料進出口管道上設一個操作閥。當操作閥出現(xiàn)故障非正常工況時，可關閉總切斷閥，更換操作閥，防止儲罐內(nèi)物料泄漏。

2.2 控制泄漏事故蔓延的安全設施

可燃液體儲罐要按單罐單堤[2]的要求設置防火堤或隔堤。

（1）防火堤

根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）第4.2.5條和《儲罐區(qū)防火堤設計規(guī)范》（GB50351-2014）第3.2.7條，可燃液體儲罐區(qū)內(nèi)設計防火堤，防火堤的有效容量大于儲罐區(qū)內(nèi)最大儲罐的容量，防火堤的有效容積計算方法如下：式中：V——防火堤有效容積（m3）；

A——由防火堤中心線圍成的水平投影面積（m）2；

Hj——設計液面高度（m）；

V1——防火堤內(nèi)設計液面高度內(nèi)的一個最大油罐的基礎露出地面的體積（m3）；

V2——防火堤內(nèi)除一個最大油罐以外的其他油罐在防火堤設計液面高度內(nèi)的體積和油罐基礎露出地面的體積之和（m3）；

V3——防火堤中心線以內(nèi)設計液面高度內(nèi)的防火堤體積和內(nèi)培土體積之和（m3）；

V4——防火堤內(nèi)設計液面高度內(nèi)的隔堤、配管、設備及其他構筑物體積之和（m3）。

結合上述公式，對可燃液體儲罐區(qū)設計防火堤，當最大容積儲罐發(fā)生泄漏時，防火堤內(nèi)可有效暫存泄漏液體物料，控制泄漏物料蔓延至儲罐區(qū)外，控制泄漏范圍，防止造成二次危險事故的發(fā)生。

（2）隔堤

可燃液體儲罐要按單罐單堤設置防火隔堤，立式儲罐組內(nèi)隔堤高度宜為0.5～0.8m，臥式油罐組內(nèi)隔堤高度宜為0.3m。

可燃液體儲罐區(qū)內(nèi)設置防火隔堤，用于減少防火堤內(nèi)儲罐發(fā)生少量泄漏事故時的影響范圍，控制罐區(qū)內(nèi)不同物料之間的蔓延，進一步造成危險事故。

2.3 減少泄漏事故危害性的安全設施

（1）安全管理

加強化學品罐區(qū)設備設施管理，對化學品罐區(qū)設備、設施定期檢查檢測，確保儲罐、管線、閥門等設備、設施完好。加強化學品儲罐腐蝕監(jiān)控，定期清罐檢查，發(fā)現(xiàn)腐蝕減薄及時處理。

（2）應急救援預案

參照《生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應急預案編制導則》（GB/T29639-2013）編制儲罐區(qū)泄漏事故的應急救援預案，組織評審，經(jīng)過內(nèi)部評審及外部評審合格后，由主要負責人簽發(fā)實施，并進行備案管理，定期演練。在事故發(fā)生后能及時予以控制，防止重大事故蔓延，有效地組織搶險和救助，減少泄漏事故危害性。

（3）洗眼器[3]

根據(jù)《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定》（HG20571-2014）第5.1.6條規(guī)定，結合儲存物料特性，在儲罐區(qū)外，主要出入口附近設洗眼器，噴淋洗眼器的保護半徑按小于15m設計。基本型洗眼器設施參數(shù)要求參考如表1。

表1 噴淋洗眼器設施一覽表

當出現(xiàn)危險化學品泄漏，罐區(qū)作業(yè)人員可就近快速進行初步清洗，降低對眼睛的危險性。噴淋洗眼器裝配參考如圖2。

（4）備用儲罐

對于儲存危險性較大的危險化學品，建議儲罐區(qū)內(nèi)設置備用儲罐，以供發(fā)生泄漏事故時，作為緊急倒罐作用，減少物料泄漏量。

（5）個體防護用品

根據(jù)《化工企業(yè)勞動防護用品選用及配備》（AQ/T3048-2013）、《個體防護裝備選用規(guī)范》（GB/T11651-2008），儲罐區(qū)操作人員配備勞動防護用品。

（6）拉斷閥

圖2 噴淋洗眼器裝配圖

儲罐區(qū)卸車點與槽罐車之間連接的卸車管線設置拉斷閥作為防拉脫的保護裝置，在一定外力作用下，可被拉斷成兩節(jié)，拉斷后具有自密封功能，防止在車輛發(fā)生意外位移（如溜車）或緊急狀況（如火災）等非正常工況下，造成大量物料外泄（管線兩端自動封閉），對拉斷閥進行定期檢查。

（7）緊急切斷系統(tǒng)

儲罐區(qū)與下游生產(chǎn)裝置之間的物料管線設置緊急切斷閥，緊急切斷閥能在事故狀態(tài)下迅速關閉，同時切斷輸送泵電源，避免儲罐區(qū)的事故危險對下游生產(chǎn)裝置造成影響。緊急切斷按鈕安裝在經(jīng)常有人操作的區(qū)域，為了避免控制系統(tǒng)誤操作，緊急切斷閥應由手動啟動的遙控切斷系統(tǒng)操作關閉，只能手動復位，緊急切斷閥宜為氣動閥。

3 結語

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）、《儲罐區(qū)防火堤設計規(guī)范》（GB50351-2014）、《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》（SH/T3007-2007）等規(guī)范對儲罐區(qū)防泄漏的安全設施設計，作了詳細規(guī)定，本文通過分析儲罐區(qū)常見的一些泄漏事故原因，對儲罐區(qū)防泄漏設計過程中采用的一些計算方法進行探討和整理，以及提出一些減少泄漏事故危害性的安全措施，通過共同探討和提高，不斷完善儲罐區(qū)工程項目安全設施設計，保障化學品儲罐區(qū)的儲存、使用安全。

[1]安監(jiān)總管三[2013]76號.關于進一步加強危險化學品建設項目安全設計管理的通知.

[2]安監(jiān)總管三[2014]68號.國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知.

[3]《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定》（HG20571-2014）.

[4]《儲罐區(qū)防火堤設計規(guī)范》（GB50351-2014）.

[5]《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》（SH/T3007-2007）.

[6]《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）.

[7]《生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應急預案編制導則》（GB/T29639-2013）.

TQ113.5

A

1004-7344（2016）15-0308-02

2016-5-10