隋明明

(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司 焦化廠，山東 萊蕪 271104)

化工企業(yè)應(yīng)急事故水池和初期雨水收集池容積計算方法的研究

隋明明

(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司 焦化廠，山東 萊蕪 271104)

對化工企業(yè)計算應(yīng)急事故水池和初期雨水收集池容積的標準依據(jù)進行分析，提出合理的參數(shù)選擇方法，結(jié)合工程實例的計算過程提出注意事項。

應(yīng)急事故水池；初期雨水收集池；容積

應(yīng)急事故水池(以下簡稱"事故池")和初期雨水收集池(以下簡稱雨水池)對于化工企業(yè)而言，其應(yīng)對突發(fā)泄漏事故和避免污染物外排的作用十分明顯。特別是2005年吉林石化污染事故之后，國家陸續(xù)出臺法律法規(guī)、修訂設(shè)計規(guī)范，從法律層面確定了事故池和雨水池的必要性。但是，建成較早的企業(yè)往往不能滿足新的規(guī)范要求。目前，國家關(guān)于池體容積計算確定方面的標準或規(guī)范較少，條文說明不夠詳細，導致實際應(yīng)用過程存在爭議。池體設(shè)計過小則難以發(fā)揮作用，池體設(shè)計過大則浪費投資及土地資源。本文分析現(xiàn)有規(guī)范條文的相關(guān)要求，提出合理的參數(shù)選擇方法，結(jié)合工程實例的計算過程提出注意事項。

1 事故池容積確定的依據(jù)選擇

事故池容積確定可以參照執(zhí)行的標準主要有: 國家標準《化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》(GB50483-2009)；企業(yè)標準《事故狀態(tài)下水體污染的預防與控制技術(shù)要求》(Q/SY 1190-2009)等。

1.1 國家標準的相關(guān)規(guī)定

GB50483-2009條文說明中指出，事故池容量=事故廢水最大計算量-裝置或灌區(qū)圍堰凈空容量-事故廢水管道容量。事故廢水最大量=最大一個容量的設(shè)備或貯罐物料量+在裝置區(qū)或儲罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸時的消防用水量+當?shù)刈畲蠼涤炅俊?/p>

1.2 企業(yè)標準/文件的相關(guān)規(guī)定

Q/SY 1190-2009中，事故池容積按下式表示：

V總=(V1+V2-V3)max+V4+V5，(m3)

式中：V1——收集系統(tǒng)范圍內(nèi)發(fā)生事故的罐組或裝置的物料量。儲存相同物料的罐組按一個最大儲罐計，單套裝置物料量按存留最大物料量的一臺反應(yīng)器或中間儲罐計，事故緩沖設(shè)施按一個罐組或單套裝置計，末端事故緩沖池按一個罐組加一套裝置計，(m3)；

V2——發(fā)生事故的儲罐或裝置的消防水量，(m3)；

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)生事故時可能進入該收集系統(tǒng)的降雨量，(m3)。

1.3 標準的選用

GB 50483-2009規(guī)定的事故池容積確定方法，對所有涉及危險化學品環(huán)境風險事故排水的項目均適用。Q/SY 1190-2009是國家標準與企業(yè)實際情況相結(jié)合后，適合特定企業(yè)或者行業(yè)的標準，不具備普遍適用性。

因此，應(yīng)根據(jù)工程項目實際，選擇合適的依據(jù)標準。

2 事故池容積計算

根據(jù)普遍適用的原則，按照GB50483-2009的條文說明，事故池容積(V事)可按下式表示：

V事=Vmax-Vc-Vp，(m3)

式中：Vmax——事故廢水最大計算量，(m3)；

Vc——裝置或罐區(qū)圍堰凈空容量，(m3)；

Vp——事故廢水管道容量，(m3)。

2.1 事故廢水最大計算量

事故廢水最大計算量(Vmax)按下式表示：

Vmax=Vt+Vf+Vr，(m3)

式中：Vt——最大一個容量的設(shè)備或貯罐物料量，(m3)；

Vf——裝置區(qū)或儲罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)爆炸時的消防用水量，(m3)；

Vr——當?shù)刈畲蠼涤炅浚?m3)。

2.1.1 最大一個容量的設(shè)備或貯罐物料量

確定廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)裝置的最大化學品容量、貯罐區(qū)最大一個貯罐的化學品容量，選擇容量最大值，確定為Vt取值。

2.1.2 裝置區(qū)或儲罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)爆炸時的消防用水量

GB 50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中有關(guān)消防水量的內(nèi)容，在新修訂的GB 50016-2014中予以取消，因此《建筑設(shè)計防火規(guī)范》自2015年5月1日起，已不再具有指導意義。GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》中，條款8.4.3～8.4.7給出了工藝裝置、輔助生產(chǎn)設(shè)施、可燃液體罐區(qū)消防及冷卻用水水量的選擇范圍。GB 50074-2014《石油庫設(shè)計規(guī)范》中相關(guān)設(shè)計取值與GB 50160-2008有重復，因此，消防水量確定主要參照GB 50160-2008計算Vf取值。

2.1.3 當?shù)刈畲蠼涤炅?/p>

當?shù)刈畲蠼涤炅恐赴l(fā)生事故時的最大降雨量，降雨歷時參照GB 50160-2008中規(guī)定取2～6h。降雨量主要參照GB 50014-2006《室外排水設(shè)計規(guī)范》及其局部修訂條文，采用推理公式計算。

Qs= qΨF

式中：Qs——雨水流量(L/s);

Ψ——徑流系數(shù)，根據(jù)GB 50014-2006 表3.2.2-1選??；

F——匯水面積(hm2)；

t——降雨歷時(min)；

p——設(shè)計重現(xiàn)期(年)，一般取1～3。

目前，大多數(shù)城市暴雨強度計算公式均以公布，可以查詢采用；如所在城市未公布降雨強度計算公式，建議查詢近5年來最大降雨強度及歷時，以確定最大降雨量Vr。

2.2 裝置或罐區(qū)圍堰凈空容量

發(fā)生事故的裝置或罐區(qū)所在圍堰區(qū)域的最大容量，Vc。

2.3 事故廢水管道容量

應(yīng)選擇距離事故池最近的裝置或罐區(qū)廢水管道，計算其容量Vp。

3 雨水池容積確定

GB 50483-2009條文2.0.11規(guī)定，初期雨水為“一次降雨過程的前10～20min的降水量”。最大降雨量確定可執(zhí)行的標準有《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)、《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(SH3015-2003)。GB 50014-2006按照暴雨強度公式計算，SH3015-2003按照經(jīng)驗范圍數(shù)據(jù)計算。如可查詢到項目當?shù)亟涤陱姸裙?，建議按GB 50014-2006確定雨水池的容積更為準確，計算公式如下：

V雨= Qs×t1(m3)

式中：t1——初期降雨時間。

4 事故池和雨水池容量確定案例

某化工企業(yè)為2006年建成投產(chǎn)，廠區(qū)面積8hm2，未配套建設(shè)應(yīng)急池和雨水池，需補充建設(shè)。

4.1 確定事故池容積計算公式為：

V事= Vt+Vf+Vr-Vc-Vp，計算過程見下表1。

表1 事故池容積案例計算

4.2 確定雨水池容積計算公式為：

V雨=Qs×t1= q×Ψ×F×t1，計算過程見下表：

表2 雨水池容積案例計算

5 結(jié)論

(1) 實際應(yīng)用過程中，必須根據(jù)項目特點、所屬行業(yè)、污染物特征等確定事故池容積確定的具體要求，注意區(qū)分各標準規(guī)范的適用范圍和具體規(guī)定條款的執(zhí)行，石油化工行業(yè)可以首選參照行業(yè)標準，其他化工企業(yè)建議按照GB 50483-2009進行計算，以避免產(chǎn)生分歧。

(2)初期雨水量和事故最大降雨量的計算原理是相同的，但因其降雨時間、匯水面積的不同，計算出的暴雨強度也完全不同，需加以注意避免混淆。

(3)對于已建成的企業(yè)，如場地空間允許，應(yīng)急池與雨水池應(yīng)單獨建設(shè)避免混用。如空間受限，應(yīng)首先保證事故池的容量設(shè)計需按最大量計算，并留有余量。

[1] 段學華，王棟成，林國棟.應(yīng)急事故水池和初期雨水池容積確定方法對比研究[J]..工業(yè)用水與廢水，2001，42(1)，45-49.

(本文文獻格式：隋明明.化工企業(yè)應(yīng)急事故水池和初期雨水收集池容積計算方法的研究[J].山東化工，2016，45(12)：137-138，141.)

The Computational Method of Volume of Accident Pool and Initial Rainwater Storage Tank in Chemical Engineering Enterprise

Sui Mingming

(Coking Plant,Shandong Iron and Steel Limited by Share Ltd.，Co.,Laiwu Branch, Laiwu 271104, China)

The standard of calculating the volume of the emergency pool and the initial rainwater collection pool in the chemical enterprise is analyzed, the reasonable parameter selection method is put forward, and the matters needing attention in the calculation process of the engineering example are put forward.

accident pool; initial rainwater storage tank; volume

2016-04-20

隋明明(1982—)，山東萊蕪人，工程師，主要研究方向為環(huán)境治理工程。

TQ209

A

1008-021X(2016)12-0137-02