港口危險(xiǎn)品集裝箱的風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)

苗青　肖筍

摘 要：由于危險(xiǎn)品集裝箱具有的危險(xiǎn)特性，因此需對預(yù)防港口危險(xiǎn)品集裝箱裝卸和堆存中可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)措施進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，以確保港區(qū)安全。本文將從碼頭和堆場兩個(gè)部分探討危險(xiǎn)品集裝箱運(yùn)輸和堆存過程中的風(fēng)險(xiǎn)防范的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)品 集裝箱 風(fēng)險(xiǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對能源和化工產(chǎn)品的需求也急速增長，危險(xiǎn)品的品種和數(shù)量日益增加，水路運(yùn)輸已成為危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)闹匾绞健Ｍǔ＃\(yùn)輸普通集裝箱的碼頭也運(yùn)輸危險(xiǎn)品集裝箱，雖然危險(xiǎn)品集裝箱運(yùn)量相對較少，但是危險(xiǎn)品集裝箱在運(yùn)輸或堆存中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事故，將會(huì)對港口運(yùn)營和周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，在科學(xué)規(guī)劃和布置港口集裝箱運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，加強(qiáng)港區(qū)危險(xiǎn)品集裝箱的風(fēng)險(xiǎn)防范措施設(shè)計(jì)對減少集裝箱碼頭的安全隱患也具有十分重要的意義。

碼頭風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)

1、碼頭風(fēng)險(xiǎn)防范的設(shè)計(jì)范圍

危險(xiǎn)品集裝箱在裝卸的過程中，如果產(chǎn)生少量危險(xiǎn)品的泄漏，若操作人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取相應(yīng)的處理措施，遇到降雨時(shí)，碼頭面的污染物將被雨水沖刷進(jìn)入周邊水體，易對水環(huán)境造成污染和破壞。

由于集裝箱碼頭多采用集裝箱裝卸橋進(jìn)行裝卸作業(yè)，無法像石油、化工碼頭一樣進(jìn)行小面積圍堰的污水收集，因此如果產(chǎn)生初期雨污水和事故泄漏，需進(jìn)行全碼頭面的污水收集。

2、污水收集池容積的確定

由于碼頭結(jié)構(gòu)的限制，集裝箱碼頭污水收集池容積主要考慮初期雨污水量和一個(gè)集裝箱事故泄漏量，暫不考慮消防水的儲(chǔ)存。污水收集池統(tǒng)計(jì)的確定主要考慮以下兩種方法。

方法一：根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006），采用設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度計(jì)算，按降雨開始后一定時(shí)間內(nèi)降雨量作為初期雨水量，將降雨前10～15分鐘雨水量作為初期雨水。

方法二：參考當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度資料，采用歷年統(tǒng)計(jì)資料中的一小時(shí)最大降雨量，取降雨前10～15分鐘雨水量作為初期雨水。

兩種方法計(jì)算得到的初期雨水量相當(dāng)，因此設(shè)計(jì)中取兩者中的較大值作為污水收集池的容積。堆場初期雨污水量也可用這種方法進(jìn)行計(jì)算。

3、 污水的收集和處理

污水收集池內(nèi)污水泵應(yīng)采用防爆和抗腐蝕的泵體。當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)盡量以轉(zhuǎn)移事故集裝箱和收集泄漏化學(xué)品為主。如遇大雨或暫時(shí)無法轉(zhuǎn)移事故集裝箱時(shí)，應(yīng)通過浮球閥和水泵啟閉水位控制，及時(shí)開啟污水泵將事故污水通過管道輸送至后方堆場事故水池，直到事故得到處理，盡量避免事故污水進(jìn)入附近水體。

堆場風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)

《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ212-2006）中以強(qiáng)制性條文明確提出，“危險(xiǎn)品集裝箱周圍應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的排水管、渠，并應(yīng)設(shè)置污水收集設(shè)施，未經(jīng)處理或處理后未達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的污水，不得排入集裝箱堆場的雨水排水系統(tǒng)”。《港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS149-1-2007）中也有類似強(qiáng)制性條款。但是，目前有關(guān)危險(xiǎn)品集裝箱堆場風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還很少，暫只能參照石化行業(yè)的規(guī)范要求。

1、應(yīng)急事故水量的確定

根據(jù)《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50483-2009）中的相關(guān)條文說明：

應(yīng)急事故廢水池容量=應(yīng)急事故廢水最大計(jì)算量-裝置或罐區(qū)圍堤內(nèi)凈空容量-事故廢水管道容量。

其中，應(yīng)急事故廢水的最大量包括：最大一個(gè)容量的設(shè)備或貯罐物料量；在裝置區(qū)或貯罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸時(shí)的消防用水量，包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護(hù)臨近設(shè)備或貯罐（最少3個(gè)）的噴淋水量；當(dāng)?shù)氐淖畲蠼涤炅俊?/p>

應(yīng)用到危險(xiǎn)品集裝箱堆場的設(shè)計(jì)中，可用下式表示：

V事故池=（V1+V2+V雨）max-V3

式中：（V1+V2+V雨）max——應(yīng)急事故廢水最大計(jì)算量，m3；

V1——最大一個(gè)集裝箱的物料儲(chǔ)存量；

V2——危險(xiǎn)品集裝箱堆場一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸及泄漏時(shí)的最大消防用水量，包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護(hù)臨近危險(xiǎn)品集裝箱（最少4列）的噴淋水量；

V3——危險(xiǎn)品集裝箱堆場圍堰內(nèi)凈空容量與事故廢水導(dǎo)排管道容量只和；

V雨——當(dāng)?shù)氐淖畲笥炅俊?/p>

中國石化安環(huán)『2006]10號“關(guān)于印發(fā)《水體環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控要點(diǎn)》（試行）的通知”以企業(yè)文件的方式規(guī)定了事故池容量的計(jì)算方法中發(fā)生事故時(shí)可能進(jìn)入收集系統(tǒng)的降雨量的計(jì)算方法。

V雨=10×q×F

式中：q——降雨強(qiáng)度（按平均日降雨量計(jì)算，q=qa/n，q為當(dāng)?shù)囟嗄昶骄涤炅浚琺m；n為年平均降雨日數(shù)，d），mm/d；

F——必須進(jìn)入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積，hm2。

值得注意的是，事故期進(jìn)入事故水池的雨量很難確定，規(guī)范中也沒有明確最大雨量的計(jì)算方法。如果按上式采用平均日降雨量計(jì)算，則計(jì)算的降雨量偏小；如采用設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算的降雨量偏大；建議采用歷年統(tǒng)計(jì)資料中的一日最大降雨量進(jìn)行計(jì)算，按此方法計(jì)算得到的結(jié)果比較適中。

2、初期雨污水和應(yīng)急事故污水的收集轉(zhuǎn)換措施

危險(xiǎn)品集裝箱堆場建議參照石油化工罐區(qū)的設(shè)計(jì)，設(shè)置一定高度的圍堰，該圍堰能在第一時(shí)間內(nèi)阻止應(yīng)急事故污水外泄。同時(shí)，在圍堰外應(yīng)設(shè)置初期雨污水池和應(yīng)急事故水池。

初期雨水的收集采用閘閥控制，通常分為手動(dòng)和電動(dòng)控制兩種。手動(dòng)控制初期雨水流向雖然及時(shí)、可靠，能夠保證初期雨水的流量，但是給生產(chǎn)管理帶來很大麻煩，而且雨水管道口徑較大，對閘門啟閉操作較為困難，工程中可操作性較差。電動(dòng)控制是將手動(dòng)控制方式中的閘門更換為電動(dòng)閘門，然后通過設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程或現(xiàn)場控制。但這兩種方法的弊端是，如控制閘門停用較長時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生污染銹蝕而無法及時(shí)啟閉閘門，影響初期雨水的正常收集。工程中采用此種收集方式，使用單位也會(huì)因管理繁瑣而放棄對初期雨水的收集，極有可能造成水體環(huán)境污染。因此，初期雨水的收集最好能簡單、易操作，并使其在采用閘閥控制的同時(shí)達(dá)到自然分流的效果，采用拍門控制能達(dá)到此效果。

在滿足場地排水條件下進(jìn)行管道高程設(shè)計(jì)時(shí)，使流向水池進(jìn)水管管頂標(biāo)高和流向雨水管道管底標(biāo)高相同或存在一定高差，這樣初期雨水首先流入初期雨水收集池，當(dāng)池內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)水容積時(shí)，設(shè)置拍門自動(dòng)控制，此后的清潔雨水便經(jīng)雨水管道流至區(qū)外。

當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，為保證事故污水不進(jìn)入雨水管網(wǎng)，應(yīng)在雨水管網(wǎng)上設(shè)置拍門。正常狀態(tài)下，雨水管道上的拍門常開；事故狀態(tài)下，應(yīng)立即關(guān)閉。為實(shí)現(xiàn)不同水質(zhì)的排水自流至不同的去向，可設(shè)置三向拍門，工藝流程見圖1所示，拍門切換操作見表1。

結(jié)語

綜上所述，盡管危險(xiǎn)品集裝箱占集裝箱港口的比例較小，但由于目前其運(yùn)量逐漸增大，且貨種存在一定的不確定性，其危險(xiǎn)也也存在一定的不確定性。因此，在危險(xiǎn)品集裝箱港口設(shè)計(jì)中，風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)應(yīng)得到重視。

初期雨水收集池在事故狀態(tài)下可兼作應(yīng)急事故水池，但是應(yīng)急事故水池不能兼作初期雨水收集池，以免事故發(fā)生時(shí)事故水池容積不夠。

目前大多數(shù)危險(xiǎn)品集裝箱堆場均做到了與普通集裝箱堆場分開，并設(shè)置獨(dú)立的排水管、渠，但是并未設(shè)置圍堰。實(shí)際操作中，集裝箱可能堆放在排水渠上，發(fā)生事故時(shí)，事故污水還是有可能進(jìn)入危險(xiǎn)品箱堆場以外的場地，因此建議在排水渠外側(cè)設(shè)置20～30cm高的圍堰，防止事故污水的溢流。

（作者單位：中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司）