沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)罐區(qū)防泄漏系統(tǒng)的深度設(shè)計(jì)

文/江崇林 申兆兵 劉 佩 吳家川 傅學(xué)岐

沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)罐區(qū)防泄漏系統(tǒng)的深度設(shè)計(jì)

文/江崇林 申兆兵 劉 佩 吳家川 傅學(xué)岐

摘 要：沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)罐區(qū)泄漏防控體系應(yīng)遵循“不泄露、不外漏、易檢漏”的原則設(shè)計(jì)架構(gòu)，通過嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，確保儲(chǔ)罐不泄漏，若使用中一旦發(fā)生泄（滲）漏能夠易于檢查發(fā)現(xiàn)，且使泄漏物不外泄，以減少或消除事故影響。

關(guān)鍵詞：沿江；液態(tài)化學(xué)品；儲(chǔ)存罐區(qū)；防泄漏系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)生態(tài)環(huán)境敏感，一般要求設(shè)置四道防泄漏及事故污水?dāng)r控設(shè)施：罐區(qū)防火堤、堤外至消防車道路肩所構(gòu)成的閉合空間、泄漏和事故污水收集池、庫(kù)界圍墻，防火堤為第一道安全屏障，作用非常關(guān)鍵。相關(guān)規(guī)范對(duì)防火堤的有效容積、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)等均做了詳盡規(guī)定，堤內(nèi)地坪通常要硬化封閉，以提高其抗?jié)B防泄漏性能。如果設(shè)計(jì)疏漏了立式儲(chǔ)罐基底、以及以墻代堤時(shí)的防滲處理，則會(huì)降低防火堤的整體密封性和抗?jié)B等級(jí)。因此，應(yīng)將其納入罐區(qū)防泄漏體系進(jìn)行深度設(shè)計(jì)，以滿足沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)建設(shè)的安全、環(huán)保和消防要求。

一、立式儲(chǔ)罐基底防滲漏設(shè)計(jì)

立式儲(chǔ)罐的底板安裝位置隱蔽，使用中一旦發(fā)生滲漏很難被發(fā)現(xiàn)，漏出的介質(zhì)依不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)自由選擇通道，經(jīng)罐基底土壤、地下裂隙浸滲流出堤外，在庫(kù)內(nèi)（外）低洼處出露，污染土壤與水體，危及周邊生態(tài)安全。泄漏物若為易燃易爆介質(zhì)還會(huì)在窩風(fēng)處積聚，形成可燃混合氣體，極易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。設(shè)計(jì)采用防滲技術(shù)，在罐基礎(chǔ)環(huán)梁內(nèi)的結(jié)構(gòu)層中加設(shè)現(xiàn)澆防滲層或土工防滲膜，可有效杜絕上述情況的發(fā)生。

立式儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的常規(guī)作法是，選擇力學(xué)參數(shù)能夠滿足設(shè)計(jì)要求的基巖或原生土層作為基礎(chǔ)持力層，當(dāng)持力層低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)需要級(jí)配土夾砂石分層換填，形成換填層；爾后自下而上依次為碎石找平層；中（粗）砂墊層，最上面一層為瀝青砂防潮層及罐底板。防滲層設(shè)置在中（粗）砂墊層與碎石找平層之間，由單層雙向鋼筋網(wǎng)現(xiàn)澆防滲混凝土構(gòu)成，防滲現(xiàn)澆板與罐基礎(chǔ)環(huán)梁上部?jī)?nèi)壁構(gòu)成一筒形密閉空間，切斷了泄漏物潛流外溢的通徑，使其只能在這一預(yù)設(shè)的密閉空間內(nèi)滯留，如圖1所示。

圖1 罐基底防滲層結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)于直徑較大的中、大型儲(chǔ)罐，罐基底換填層填料的不均勻性以及壓實(shí)系數(shù)的不一致性，會(huì)導(dǎo)致罐基底結(jié)構(gòu)層局部不均勻沉降，易使現(xiàn)澆防滲層抗拉伸強(qiáng)度受到破壞。此時(shí)采用蠕變特性更為穩(wěn)定的高分子聚合材料土工防滲膜代替現(xiàn)澆防滲板，會(huì)取得同樣的防滲功效，而且從工程投資、施工難易和施工周期等方面比較，該解決方案更加合理。在碎石找平層中加入一定比例的礦石粉、粗砂等，有利于防止土工防滲膜的拉伸破壞與提高其工程穩(wěn)定性。

工程實(shí)踐中，應(yīng)依據(jù)不同的地質(zhì)情況作出有針對(duì)性的施工設(shè)計(jì)方案。在基巖下伏較淺的地點(diǎn)建罐，基礎(chǔ)開挖修平后，對(duì)基巖裂隙進(jìn)行修補(bǔ)，直接用防滲混凝土找平封閉做成防滲層，可取得同樣的工程效果，既可節(jié)省投資，又能縮短施工周期。

二、立式儲(chǔ)罐罐底檢漏

通過人工檢尺和液位自動(dòng)檢測(cè)裝置，能夠很容易地觀察到儲(chǔ)罐內(nèi)液位的異常變化，但對(duì)于罐底的輕微滲漏，卻很難在短時(shí)間內(nèi)從檢測(cè)數(shù)據(jù)中得到準(zhǔn)確判斷。在罐底板下方埋置檢漏管（俗稱花管）是一種可靠、簡(jiǎn)單易行的檢漏手段，從罐中心點(diǎn)附近開始呈輻射狀均布一組檢漏管，按一定坡度伸出環(huán)梁外壁，根據(jù)流出物判斷是否有滲漏和漏點(diǎn)大致位置，見圖1、圖2。

圖2 檢漏管布置示意圖

對(duì)于Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)毒性液體儲(chǔ)罐除了設(shè)置檢漏管外，為了確保萬無一失最好再加裝一組通用液體傳感器檢漏，報(bào)警信號(hào)遠(yuǎn)傳至庫(kù)區(qū)中控室，對(duì)泄漏實(shí)施全天候全時(shí)制不間斷監(jiān)測(cè)，做到早發(fā)現(xiàn)早處置，防止事故后果的擴(kuò)大。

三、以墻代堤的防泄漏設(shè)計(jì)

長(zhǎng)江中上游沿江多山，許多時(shí)候儲(chǔ)罐區(qū)是依山而建，山體護(hù)坡?lián)鯄ζ履_延伸至防火堤內(nèi)，形成以墻代堤的狀況。為避免墻后積水回填土液化增大對(duì)擋墻的水平推力，造成擋墻失穩(wěn)傾覆垮塌，通常在墻腳距地坪300～500mm處開始設(shè)置泄水孔，與防火堤的密封性要求相悖。

遇到此類情況，設(shè)計(jì)要求擋墻在防火堤有效高度范圍內(nèi)墻身不設(shè)置泄水孔，墻后用粘性土夯實(shí)做成溝底，溝內(nèi)回填卵石、粗砂做成盲溝，并坡向山體坡腳與防火堤結(jié)合處臨空一端，通過盲溝將墻后地下水引出，接入庫(kù)內(nèi)雨水排放系統(tǒng)，同時(shí)滿足擋土墻構(gòu)造與防火堤密封性要求。

沿江液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)罐區(qū)泄漏防控體系，遵循“不泄露、不外漏、易檢漏”的原則設(shè)計(jì)架構(gòu)，通過嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，確保儲(chǔ)罐不泄漏，使用中一旦發(fā)生泄（滲）漏能夠易于檢查發(fā)現(xiàn)，且使泄漏物不外泄，以減少或消除事故影響，保障液態(tài)化學(xué)品儲(chǔ)存庫(kù)的本質(zhì)安全與沿江的生態(tài)安全。

參考文獻(xiàn)：

1．石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50156—2002

2．儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50351—2005