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煉廠含油污水池安全性分析及其保障措施

文檔作者：孫德勝文檔來源：中國石油工程建設(shè)公司大連設(shè)計分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月19日
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撩 安釜 石油化工設(shè)計
Petrochemical Design 2012，29(3) 63～64
煉廠含油污水池安全性分析及其保障措施
剎、德勝
(中國石油工程建設(shè)公司大連設(shè)計分公司，遼寧大連116011)
摘要：以石化煉廠的含油污水池的工程設(shè)計為例，主要從影響污水池滿池溢流的因素、污水池的結(jié)構(gòu)
設(shè)計、污水池內(nèi)消防蒸汽管道的設(shè)計等三個方面分析了含油污水池存在的潛在的安全隱患并對其相應(yīng)的
解決措施做了初步探討。
關(guān)鍵詞：含油污水池滿池溢流污水池結(jié)構(gòu)設(shè)計 消防蒸汽管道設(shè)計
1 影響含油污水池滿池溢流的因素
考察國內(nèi)幾個煉廠的含油污水池的運(yùn)行情
況，發(fā)現(xiàn)降雨期間，污水池滿池溢流的情況時有發(fā)
生。從設(shè)計的角度，分析認(rèn)為主要是池容的設(shè)計
偏差所致。導(dǎo)致池容設(shè)計偏差的主要參數(shù)是進(jìn)池
的服務(wù)罐區(qū)(裝置區(qū))的初期污染雨水量。關(guān)于進(jìn)
池的初期污染雨水量的確定，《石油化工污水處理
設(shè)計規(guī)范》(SH3095—2000)3．2．3條中規(guī)定“一次
降雨污染雨水總量宜按污染區(qū)面積與其15～30
Inm降雨深度的乘積計算”。
問題集中在污染區(qū)如何界定。一般而言，裝
置區(qū)的污染區(qū)域指圍堰內(nèi)的區(qū)域；而對于罐區(qū)的
污染區(qū)域的界定，國內(nèi)各石化設(shè)計院在設(shè)計上是
存在較大爭議的。一種意見認(rèn)為污染區(qū)域應(yīng)為罐
區(qū)防火堤內(nèi)的區(qū)域，理由是罐區(qū)防火堤內(nèi)均可能
被油品污染；另一種意見認(rèn)為污染區(qū)域應(yīng)僅為罐
區(qū)防火堤內(nèi)工藝閥組等易出現(xiàn)油品滴漏的區(qū)域，
僅在上述易出現(xiàn)油品滴漏的區(qū)域設(shè)置小圍堰，通
過小圍堰導(dǎo)流，將受污染的初期雨水有組織的排
出防火堤，進(jìn)人含油污水池。
本文傾向于第二種意見，認(rèn)為第一種意見設(shè)
計上偏于保守。若按第一種意見設(shè)計，進(jìn)池的初
期污染雨水量過大，導(dǎo)致含油污水池池容偏大(造
價高)，污水處理廠處理負(fù)荷增大，不經(jīng)濟(jì)。
考察發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)很多已建成煉廠的罐區(qū)
的實(shí)際情況是：清凈雨水與初期污染雨水是按清
污分流考慮的，但由于防火堤內(nèi)工藝閥組等易出
現(xiàn)油品滴漏的現(xiàn)象，往往未設(shè)置導(dǎo)流小圍堰，本質(zhì)
上其設(shè)計思路還是屬于上述第一種意見的，但其
含油污水池的池容卻按第二種意見確定，這樣就
產(chǎn)生一種矛盾，降雨時，或者防火堤內(nèi)清污分流系
統(tǒng)被破壞，或者造成含油污水池滿池溢流發(fā)生。
解決上述矛盾的方法，就是在防火堤內(nèi)增設(shè)導(dǎo)流
圍堰和導(dǎo)流明渠等分流措施，但導(dǎo)流圍堰的高度、
導(dǎo)流明渠的渠寬等諸多問題無設(shè)計規(guī)范可循，在
詳細(xì)設(shè)計過程中仍需認(rèn)真論證。
2 含油污水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計
含油污水池的結(jié)構(gòu)，國內(nèi)傳統(tǒng)的設(shè)計方法，一
般設(shè)計成密閉式，見圖1。
l
圈
2
JL 串d
＼) 3
(b)J-J剖面示意
圖1 含油污水池結(jié)構(gòu)示意
1一污水提升泵；2一人孔；3一集水坑
4一預(yù)埋管(呼吸閥)；5一閥門井
收稿日期：2011—06—21。
作者簡介：孫德勝男，1998年畢業(yè)于南京化工大學(xué)
(現(xiàn)南京工業(yè)大學(xué))化學(xué)工程系化學(xué)工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)
士，工程師，現(xiàn)從事石化裝置工藝配管、給排水及消防
等方向的工程設(shè)計工作．已發(fā)表論文2篇。聯(lián)系電
話：0411—82127256：E—mail：sundeshengl125@ 163．
Com
· 64· 石油化工設(shè)計 第29卷
密閉式含油污水池的結(jié)構(gòu)形式，會造成池中
含油污水揮發(fā)出來的油氣在池內(nèi)集聚，若無有效
的釋放途徑，油氣濃度很快會在池內(nèi)達(dá)到爆炸極
限，這是很危險的，遇到火花或產(chǎn)生靜電會發(fā)生爆
炸。2010年國內(nèi)某煉廠發(fā)生的一起含油污水池發(fā)
生爆炸事故，就是因?yàn)殚L軸液下泵長軸摩擦發(fā)熱、
產(chǎn)生火花，引爆池內(nèi)的可燃?xì)怏w引起的。
2．1 池內(nèi)可燃?xì)怏w的釋放途徑
含油污水池池內(nèi)集聚的油氣如何釋放?分析
認(rèn)為，采用池頂排氣管排放(管端焊接排氣帽)或
采用軸流風(fēng)機(jī)排放均是可行的，因軸流風(fēng)機(jī)會增
加工程造價，故不建議采用軸流風(fēng)機(jī)。關(guān)于池頂
排氣管的設(shè)置，相關(guān)設(shè)計規(guī)范未做明確規(guī)定。根
據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，排氣管的布置一般應(yīng)符合：(1)
排氣管道的出口應(yīng)高出池蓋2．5m以上(見圖2)；
(2)排氣管15m半徑范圍內(nèi)不應(yīng)有明火或散發(fā)火
花地點(diǎn)。
圖2 排氣管道安裝示意圖
1一排氣帽；2-阻火器；3-池蓋
2．2 池內(nèi)可燃?xì)怏w的監(jiān)測
含油污水池內(nèi)充滿油氣，是否在池內(nèi)設(shè)置可
燃?xì)怏w報警器監(jiān)測，設(shè)計上也存在爭議。本文認(rèn)
為，池內(nèi)是可以不設(shè)置燃?xì)鈭缶鞯?。理由是：?
內(nèi)的含油污水會揮發(fā)出油氣，氣液存在兩相平衡，
即使設(shè)置排氣管，池內(nèi)的油氣經(jīng)常會在爆炸范圍
之內(nèi)的，所以說，設(shè)置燃?xì)鈭缶?，作用不大?
2．3 池蓋的防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計
2003年大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某化工廠因檢修
動火，導(dǎo)致含油污水池發(fā)生爆炸，爆炸致使污水池
混凝土蓋被整個掀開，炸碎的池蓋混凝土塊造成
現(xiàn)場施工人員多人傷亡。
本文認(rèn)為，新建及改擴(kuò)建的含油污水池的池
蓋，不應(yīng)采用混凝土整體結(jié)構(gòu)，而應(yīng)采用中央局部
弱頂結(jié)構(gòu)，即在池蓋中央局部采用鋼結(jié)構(gòu)掀板設(shè)
計。如果池內(nèi)發(fā)生爆炸，鋼結(jié)構(gòu)掀板在爆炸沖擊
波的推動下，首先被推開，將池內(nèi)因爆炸產(chǎn)生的瞬
間高壓釋放，從而保護(hù)池蓋的整體結(jié)構(gòu)的完整和
施工人員的人身安全。
3 污水池內(nèi)消防蒸汽管道設(shè)計
含油污水池雖然定性為污水池，但由于油水
的密度差，含油污水在池內(nèi)經(jīng)靜置分層后，污油會
浮在水面。本文認(rèn)為，含油污水池應(yīng)比照隔油池
進(jìn)行消防設(shè)計。關(guān)于隔油池的消防設(shè)計，《石油化
工污水處理設(shè)計規(guī)范》(SH 3095-2000)5．4．6條
規(guī)定“隔油池應(yīng)設(shè)非燃燒材料的蓋板，并應(yīng)設(shè)蒸汽
滅火設(shè)施?！钡鲜鲆?guī)范的設(shè)計條款及條款解釋，
均未給出蒸汽滅火設(shè)施的具體做法。
國內(nèi)煉廠含油污水池一般在池內(nèi)設(shè)置蒸汽篩
孔環(huán)管。篩孔管的管徑、篩孔的孔徑、及篩孔的間
距在《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50l60～
2008)中“8．8蒸汽滅火系統(tǒng)”的條文解釋中，是有
明確做法的：(1)固定式蒸汽篩孔管孔徑3～5
mm，孔心間距3O～80 mm。開孔方向應(yīng)能使蒸汽
沿水平方向噴射。(2)蒸汽滅火管截面積應(yīng)大于
或等于所有開孔面積。
需特別指出的是，消防蒸汽環(huán)管在配管設(shè)計
時，管道連接方式及蒸汽篩孔管開孔布置的安全
性設(shè)計，經(jīng)常被忽略，從而形成潛在的安全隱患。
(1)管道的連接方式。因煉廠的含油污水及
其蒸汽腐蝕性較強(qiáng)，從現(xiàn)場運(yùn)行的反饋情況看，池
內(nèi)頂設(shè)置的消防蒸汽管道腐蝕嚴(yán)重，3—5年就需
更換。而池內(nèi)充滿油氣，不具備動火條件，故配管
設(shè)計時，污水池的的蒸汽篩孔環(huán)管應(yīng)采用法蘭連
接而非焊接。
(2)篩孑L管的開孔布置。在池蓋人孔直爬梯
區(qū)域，消防蒸汽管道不得開篩孔，以防蒸汽泄漏造
成對檢修人員的人身傷害。

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