煉化企業(yè)儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)被動(dòng)防滲漏細(xì)節(jié)

屈曉禾屈威劉亞賢

（1.中石油云南石化有限公司；2.中國石油天然氣集團(tuán)公司廣西石化公司儲(chǔ)運(yùn)中心；3.中國石油華南化工銷售公司欽州調(diào)運(yùn)分公司）

煉化企業(yè)儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)被動(dòng)防滲漏細(xì)節(jié)

屈曉禾1屈威2劉亞賢3

（1.中石油云南石化有限公司；2.中國石油天然氣集團(tuán)公司廣西石化公司儲(chǔ)運(yùn)中心；3.中國石油華南化工銷售公司欽州調(diào)運(yùn)分公司）

煉化企業(yè)為防止生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)過程中各種?；沸孤?duì)環(huán)境可能造成危害高度重視，采取了諸多防范措施來消除因滲漏對(duì)環(huán)境尤其地下水的污染。儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)在煉化企業(yè)中有占地面積大、分布廣、日常從事的操作易泄漏而產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成污染的特點(diǎn)，使作為杜絕地下水污染的最后一道防線——防滲漏，成為環(huán)保工作的重點(diǎn)。儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)、火車汽車裝卸區(qū)等系統(tǒng)成為防滲漏的重點(diǎn)污染防治區(qū)。國家與相關(guān)行業(yè)也都制定了相應(yīng)防滲漏規(guī)范。但是，在實(shí)際運(yùn)行過程中一些細(xì)節(jié)要予以關(guān)注，否則會(huì)因小失大，產(chǎn)生不良后果。

泄漏；滲漏；防滲措施；土工膜；柔性防滲結(jié)構(gòu)；剛性防滲結(jié)構(gòu)；復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)；套管；投影面積

引言

儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)決定了其所屬區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)污染防治區(qū)域[1-3]。其特殊性決定了它的各單元多數(shù)分布于企業(yè)廠區(qū)邊緣，一旦發(fā)生泄漏直接危及廠區(qū)周邊區(qū)域，社會(huì)影響巨大。如2005年美國馬薩諸塞州西部一小型工廠的柴油儲(chǔ)罐發(fā)生溢油事故，23 000 gal柴油溢出至罐區(qū)防火堤內(nèi)，約9000 gal進(jìn)入地下井并污染了地下水；2周內(nèi)，在附近14口水井中發(fā)現(xiàn)浮油，治理罐區(qū)附近的土壤等，總費(fèi)用超35萬美元（圖1）。

圖1 溢油回收現(xiàn)場(chǎng)

美國國家環(huán)境保護(hù)局2014年統(tǒng)計(jì)全年溢油事故達(dá)14 000起，預(yù)計(jì)全球溢油事故可達(dá)10萬起/年。美國信達(dá)保險(xiǎn)公司統(tǒng)計(jì)表明，儲(chǔ)罐收付油3300次操作就會(huì)發(fā)生一次溢油事故，可見油品儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)油品溢油事故的發(fā)生是存在的。除做好儲(chǔ)罐防溢油工作外，罐區(qū)防火堤內(nèi)地面被動(dòng)防滲亦應(yīng)高度重視，防止溢油或罐區(qū)內(nèi)油品各種漏損滲入地下，危及環(huán)境。國內(nèi)相關(guān)規(guī)范[4]對(duì)儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)、裝卸區(qū)、泵區(qū)的防滲漏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有明確的規(guī)定。在執(zhí)行過程中還需針對(duì)具體情況加以區(qū)別，采取相應(yīng)的防滲透結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)。

1 儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)防滲漏措施的確定

儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)防滲措施包括儲(chǔ)罐與罐區(qū)內(nèi)地坪面兩部分。儲(chǔ)罐基礎(chǔ)從節(jié)省占地考慮均采用環(huán)墻式結(jié)構(gòu)[5]，基礎(chǔ)分為瀝青絕緣層、砂墊層（厚度在300 mm以上）、填料層。環(huán)墻均勻分布?50泄漏檢查孔用于檢測(cè)罐底板是否存在泄漏情況；砂墊層采用質(zhì)地堅(jiān)硬的中、粗砂，砂的毛細(xì)管作用小，地下水穿過砂礫層上升高度不超過150 mm；因此，罐區(qū)內(nèi)防滲重點(diǎn)在儲(chǔ)罐環(huán)墻與防火堤之間的范圍。

1.1 儲(chǔ)罐與防火堤間區(qū)域防泄漏

一般采用復(fù)合防滲處理結(jié)構(gòu)，但考慮到占地面積與綠化面積比例的要求，近年來已有一些地區(qū)根據(jù)其具體情況采用了柔性防滲結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2 儲(chǔ)罐區(qū)采用柔性防滲結(jié)構(gòu)地坪

復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)是由天然防滲結(jié)構(gòu)、剛性防滲結(jié)構(gòu)和柔性防滲結(jié)構(gòu)組合而成的。與柔性防滲結(jié)構(gòu)（采用人工合成有機(jī)材料土工膜所構(gòu)成的防滲結(jié)構(gòu)）最主要的區(qū)別是復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)中有剛性防滲漏結(jié)構(gòu)，包括經(jīng)混凝土添加劑改性處理、經(jīng)混凝土表面涂層（水泥基滲透結(jié)晶型防滲材料CCCW）處理的混凝土結(jié)構(gòu)或特殊配比的混凝土結(jié)構(gòu)。

柔性防滲結(jié)構(gòu)主要采用以高分子聚合物為基本原料制成的相對(duì)不透水薄膜，目前多采用HDPE高密度聚乙烯膜。HDPE軟化點(diǎn)為125～135℃，80～100℃時(shí)可溶解在甲苯、二甲苯、苯中。

原油罐區(qū)、重油罐區(qū)因加熱需要會(huì)有冷凝水由疏水器排出，一般冷凝水多數(shù)回收利用。但很多情況下會(huì)由疏水器就地直排至罐區(qū)地面，一旦疏水器控制失效會(huì)有高溫冷凝水進(jìn)入防滲結(jié)構(gòu)，土工膜長期在高溫?zé)崴菹掠绊懫涫褂脡勖?。在采取柔性防滲結(jié)構(gòu)時(shí)要采取相應(yīng)的措施。

芳烴罐區(qū)介質(zhì)對(duì)HDPE溶解性使該類罐區(qū)不適合采用柔性防滲結(jié)構(gòu)。

液化氣罐區(qū)因其儲(chǔ)存介質(zhì)易揮發(fā)的特殊性可采用剛性防滲結(jié)構(gòu)結(jié)合天然防滲結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)還能滿足日常噴淋冷卻水可回收重復(fù)利用，有利于節(jié)水。

輕質(zhì)成品油罐區(qū)因存儲(chǔ)介質(zhì)的滲透性較強(qiáng)，一旦出現(xiàn)泄漏或溢油情況存儲(chǔ)介質(zhì)極易滲入泥土中不利于回收處理，采用復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)是很好的選擇。

1.2 罐區(qū)排水系統(tǒng)

罐區(qū)內(nèi)的雨排水系統(tǒng)采用明溝收集，集中排出罐區(qū)外的方案，為防止罐區(qū)內(nèi)地坪泄漏油品隨雨水排至罐外雨水管網(wǎng)，在罐區(qū)防火堤外排水管處設(shè)置切換閥。一般規(guī)定下雨時(shí)前10～15 min罐區(qū)內(nèi)積水切換排入含油污水管網(wǎng)。日常在運(yùn)行罐區(qū)因各種原因有油品落地，在降雨到來時(shí)水面有油痕，操作人員多將雨水排入含油污水管網(wǎng)，在沿海有些煉化企業(yè)已發(fā)生含油污水管網(wǎng)溢油情況。石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)排水量設(shè)計(jì)是按照一次降雨污染雨水區(qū)域面積與其15～30 mm降水深度的乘積確定調(diào)節(jié)池容量[6]。為確保含油污水排水系統(tǒng)順暢，在罐區(qū)地坪面上工藝管線等易產(chǎn)生泄漏設(shè)施投影面積區(qū)域設(shè)置高度不低于150 mm圍堰[7]，圍堰區(qū)域內(nèi)未采用剛性防滲結(jié)構(gòu)的增加剛性防滲結(jié)構(gòu)，圍堰引入儲(chǔ)罐排污系統(tǒng)。這樣做可以消除罐區(qū)內(nèi)設(shè)施泄漏油品落入地面而污染整個(gè)罐區(qū)地坪，降低降雨時(shí)雨水大量排入含油污水管道，確保排水系統(tǒng)在降雨時(shí)的水量不至于劇增，極大緩解全廠的水處理系統(tǒng)在降雨時(shí)的處理壓力，也縮小了可能發(fā)生油品泄漏時(shí)的滲漏地下的面積，有利于油品防滲及泄漏液的收集；同時(shí)，可將疏水器不正常時(shí)的凝結(jié)水排入，減少冷凝熱水對(duì)柔性防滲膜的影響。

1.3 罐區(qū)檢漏設(shè)施

滲漏液收集井與液體滲漏傳感電纜監(jiān)測(cè)設(shè)備用于罐區(qū)滲漏液檢測(cè)設(shè)施。液體滲漏傳感電纜監(jiān)測(cè)設(shè)備是用于大型儲(chǔ)罐的罐底板檢漏，主要利用檢測(cè)電阻值的變化幅度，判斷漏點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中效果并不理想。滲漏液收集井用于鋪設(shè)柔性防滲結(jié)構(gòu)區(qū)域上，收集罐底、罐區(qū)地坪滲漏液，并可作為檢測(cè)滲漏報(bào)警設(shè)施。在滲漏液收集井內(nèi)可以安裝油膜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微量泄漏的油品。系統(tǒng)主要是針對(duì)水上油的監(jiān)測(cè)，它是依據(jù)水對(duì)高頻電磁波能量的吸收能力遠(yuǎn)大于碳?xì)浠衔锏脑?，能夠探測(cè)微小油層的存在；同時(shí)，可以使得儀表能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)油層的集聚并測(cè)量油層厚度，最小探測(cè)厚度可達(dá)0.3 mm，可以迅速發(fā)現(xiàn)油品的泄漏和及時(shí)查找漏點(diǎn)。

1.4 工藝管線在防火堤穿墻套管間防滲

工藝管線在防火堤穿墻套管間防滲的通常做法是：采用柔性阻燃材料填塞套管與管線間隙達(dá)到防火堤密封要求。但隨著煉化企業(yè)加工能力的增大，工藝管線管徑也不斷加大，較長管線自然沉降，運(yùn)行液體質(zhì)量的不斷變化等因素使密封材料受到不均勻擠壓會(huì)出現(xiàn)密封不嚴(yán)的情況；同時(shí)管線（熱脹冷縮）長期徑向位移也會(huì)使管線與套管間填料發(fā)生移位密封不嚴(yán)。一旦儲(chǔ)罐或罐區(qū)內(nèi)管線等設(shè)施發(fā)生溢油或大量油品泄漏時(shí)，防火堤穿墻套管間就會(huì)有油品滲漏出罐區(qū)之外，罐區(qū)防滲漏的系統(tǒng)完整性不能保證，易造成對(duì)地下水的污染等。

為防止管線與套管間的滲漏問題，可采用封閉彈性補(bǔ)償式套管[8]加以解決。即在套管的端頭與管道之間由彈性波紋管件封閉聯(lián)接，套管上固定止水板，埋置于墻體中，使管道與套管之間形成一個(gè)密閉空腔，起到防滲漏作用。

2 結(jié)論

煉化企業(yè)儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)的防滲措施在相關(guān)規(guī)范中都有明確規(guī)定，它分為主動(dòng)與被動(dòng)防滲措施。被動(dòng)防滲措施選用時(shí)，防滲材料與結(jié)構(gòu)型式選擇充分考慮儲(chǔ)存介質(zhì)性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、運(yùn)行周期等方面的因素，從而確定出最佳方案。

1）對(duì)于柔性防滲結(jié)構(gòu)通常采用的材料為乙烯薄膜。而二甲苯是HDPE溶解的溶劑，甲苯、苯對(duì)其都具有溶解性，因此，芳烴罐區(qū)地坪就不能采用柔性防滲結(jié)構(gòu)。

2）沿海降雨量大的地區(qū)要采取措施減少消除罐區(qū)油品落地，實(shí)現(xiàn)散落油品集中收集，防止油品外溢。

3）采取有效的技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐區(qū)設(shè)施的泄漏情況。對(duì)于儲(chǔ)罐底板泄漏不易直觀發(fā)現(xiàn)的情況，在罐底滲漏液排出管附近設(shè)置滲漏液收集井，井內(nèi)安裝高精度的油膜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

4）針對(duì)管線在穿墻套管處因長期運(yùn)行出現(xiàn)的嚴(yán)密性差的情況，除了加強(qiáng)日常檢查維護(hù)，同時(shí)采用封閉彈性補(bǔ)償式套管等技術(shù)防止泄漏。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn):GB 8978—1996 [S.]北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996：1-18.

[2]國家環(huán)境保護(hù)總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局.危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別：GB5085.6—2007[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2007：1-75.

[3]環(huán)境保護(hù)部.國家危險(xiǎn)廢物名錄[S].環(huán)境保護(hù)部令第39號(hào)，2016.

[4]孫繼濤，葛寶峰，王煒，等.石油化工企業(yè)防滲設(shè)計(jì)通則：QSY 1303—2010[S].北京：石油工業(yè)出版社，2010：1-24.

[5]中國石油化工總公司.石油化工企業(yè)鋼儲(chǔ)罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范：SH3068—1995[S].北京：中國石化出版社，1995：1-89.

[6]雷霆，權(quán)劍彧，邱建忠.石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范：SH3015—2003[S].北京：中國石化出版社，2004：1-28.

[7]屈曉禾，屈威，劉亞賢.儲(chǔ)罐區(qū)的污水預(yù)處理[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2015，44（1）：34-36.

[8]牟義慧，劉振興，于稱澤.埋地管道穿墻套管滲漏防治對(duì)策[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2015（4）：33-35.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.06.018

2017-04-11

（編輯 張興平）

屈曉禾，2014年畢業(yè)于天津理工大學(xué)，從事煉化企業(yè)油品儲(chǔ)運(yùn)工作，E-mail：936714830@qq.com，地址：云南省安寧市昆畹東路8號(hào)中國石油安寧大廈，650399。