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事故池容量计算探讨

发布时间:2017-5-18 15:16:59  浏览次数:

石油、化工企业生产装置、储罐具有易燃、易爆的特点,且由于工艺上的原因,其在处于事故状态时,事故废水需要临时储存,如不及时收集,会对环境造成较大的危害。为避免事故废水对环境带来的影响,很多石油、化工企业设置了事故池,用于贮存事故水。

依据《关于印发<企业突发环境事件风险评估指南(试行)>的通知》(环办[2014]34)附录C企业环境风险防控与应急措施实行标准对照表(以下简称附录C),应急事故水池容量应根据发生事故的设备容量、事故时消防用水量及可能进入应急事故水池的降水量等因素综合确定(应急事故水池容量=应急事故废水最大计算量装置或罐区围堤内净空容量事故废水管道容量。应急事故废水的最大量的计算为:

1 最大一个容量的设备或贮罐物料量;

2 在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸时的消防用水量,包括扑灭火灾所需用水量和保护邻近设备或贮罐(最少3个)的喷淋水量;

3 当地的最大降雨量。

计算应急事故废水量时,装置区或贮罐区事故不作同时发生考虑,取其中的最大值)。

石油化工企业与化工企业事故池容量在计算装置或贮罐区消防用水量方法略有差异,本文针对不同类型的企业,分别举例探讨。

1、一般化工企业事故池容量计算

对照附录C化工企业执行《化工建设项目环境保护设计规范》(GB50483-2009标准。计算过程如下:

1)应急事故废水最大计算量

最大一个容量的设备或贮罐物料量

该项目生产装置区最大设备容量为250m3,储罐最大容积为660m3充装系数为0.8最大储存量528m3

在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸时的消防用水量

生产装置区发生火灾时,以企业实际室内和室外消防栓设计流量45L/s计算,火灾延续时间按3h计算,消防水量为3×45×3600÷1000=486m3

储罐区发生火灾时,包括扑灭火灾所需用水量和保护临近设备或储罐(至少3个)的喷淋水量。依据企业提供的消防设计资料,该项目为移动式水枪,着火罐为固定顶罐,供水范围为罐周全长,供水强度为0.8L/s*m,邻近罐供水范围为罐周半长,供水强度为0.7L/s*m本项目着火罐直径为9m相邻3个储罐直径分别是9m8m6m。延续时间按4个小时计算,消防水量为:28.26×0.8×4×3600÷1000+14.13+12.56+9.42×0.7×4×3600÷1000=689.54 m3

当地的最大降雨量

对照附录C,执行《石油化工污水处理设计规范》(GB50747-2012

V=Fh/1000

h——降雨深度,宜取15mm~30mm,本项目取20mm

F——污染区面积(m2,本项目为12325m3

V=12325×0.02=246.5m3

则生产装置发生事故时,应急事故废水最大计算量为:250+486+246.5=982.5m3储罐发生事故时,应急事故废水最大计算量为:528+689.54+246.5=1464.0m3取最大值,应急事故废水最大计算量为1464.0m3

2装置或罐区围堤内净空容量

发生事故时,储罐围堰可储存事故废水,储罐区设1.5米高围堰。储罐区占地1431.2 m3,扣除储罐占地,储罐区围堰有效容积为1838.4m3

3事故废水管道容量

本项目流向事故池的管道容量较小,不列入计算。

应急事故水池容量

应急事故水池容量=1464.0-1838.4-0=-374.4m3

综上,本项目装置或罐区围堤内净空容量能够满足事故废水容量要求,无需设置事故池。

2、石化企业事故池容量计算

对照附录C,石化企业执行《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008标准。计算过程如下:

1)应急事故废水最大计算量

最大一个容量的设备或贮罐物料量

本项目生产装置区,装置最大储存物料300m3醛醇中间罐区储罐最大容积为300m3正丁醛储罐,充装系数为0.8故在事故状态下,将有240m3的物料泄漏;新戊二醇罐区产品及甲醛罐组区,甲醛储罐容积最大,为567m3,充装系数为0.8故在事故状态下,将有453m3的物料泄漏。新戊二醇罐区三甲胺罐组区,设有293.24m3的三甲胺储罐,充装系数为0.8故在事故状态下,将有74.59m3的物料泄漏。

在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸时的消防用水量

①生产装置区消防废水产生量

依据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)第8.4.3条中工艺装置的消防水量”中型石油化工生产装置的消防水量为150300L/s,这里取200L/s,火灾延续供水时间按3小时计算,事故时装置区消防水量为3×200×3600÷1000=2160m3

②储罐区污水产生量

依据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-20088.4.4节第2条规定,“当着火罐为立式储罐时,距着火罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的相邻罐应进行冷却”;第3条规定,“当邻近立式储罐超过3个时,冷却水量可按3个罐的消防用水量计算;当着火罐为浮顶、内浮顶罐(浮盘用易熔材料制作的储罐除外)时,其邻近罐可不考虑冷却。

a. 醛醇中间罐区

醛醇中间罐区储罐为内浮顶罐,其邻近罐可不考虑冷却。以最大容积的正丁醛储罐着火计算,正丁醛储罐直径7米。本项目为移动式水枪,供水范围为罐周全长,供水强度为0.6L/s*m,延续时间按4个小时计算,消防水量为:21.98×0.6×4×3600÷1000=189.91m3

b. 新戊二醇罐区产品及甲醛罐组

新戊二醇罐区产品及甲醛罐组区共有4个固定顶罐,以最大容积的甲醛储罐着火计算,甲醛储罐直径8.5米。考虑距着火罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的相邻罐进行冷却,即罐区相邻3储罐的消防冷却水。本项目为移动式水枪,着火罐供水范围为罐周全长,供水强度为0.8L/s*m,邻近罐供水范围为罐周半长,供水强度为0.7L/s*m相邻3个储罐直径分别是8.5m6.4m3m。延续时间按4个小时计算,消防水量为:26.69×0.8×4×3600÷1000+13.35+10.05+4.71×0.7×4×3600÷1000=590.81m3

c. 新戊二醇罐区三甲胺罐组

三甲胺罐组共有2个三甲胺压力罐,直径3.2m,以其中一个三甲胺压力罐着火计算,考虑距着火罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的相邻罐进行冷却,即罐区相邻1个储罐的消防冷却水。本项目为移动式水枪,着火罐供水范围为罐周全长,供水强度为0.8L/s*m,邻近罐供水范围为罐周半长,供水强度为0.7L/s*m。相邻1个储罐直径是3.2m。延续时间按4个小时计算,消防水量为:10.05×0.8×4×3600÷1000+5.02×0.7×4×3600÷1000=166.37m3

当地的最大降雨量

对照附录C,执行《石油化工污水处理设计规范》(GB50747-2012标准,

V=Fh/1000

h——降雨深度,宜取15mm~30mm,本项目取20mm

F——污染区面积(m2,本项目为32000m3

V=32000×0.02=640m3

①装置区发生火灾事故时

装置区生产装置发生火灾事故时,应急事故废水最大计算量300+2160+640=3100m3

②储罐发生火灾事故时

a.醛醇中间罐区:应急事故废水最大计算量为240+189.91+640=1069.91m3

b.新戊二醇罐区产品及甲醛罐组:应急事故废水最大计算量为453+590.81+640=1683.81m3

c.新戊二醇罐区三甲胺罐组:应急事故废水最大计算量为74.59+166.37+640=880.96m3

取最大值,应急事故废水最大计算量为3100m3

2装置或罐区围堤内净空容量

本项目罐区围堰设置情况为:醛醇中间罐区围堰面积3267m2,围堰高度1.1m,有效容积约3414m3(已扣除储罐占地);新戊二醇罐产品及甲醛罐组围堰面积1155.75m2,围堰高度1.1m,有效容积约1103m3(已扣除储罐占地)三甲胺罐组围堰面积120m2围堰高度0.5m,有效容积约56m3(已扣除储罐占地)。厂区储罐区各围堰不连通,本项目新戊二醇装置区和辛醇装置区事故废水采用重力流方式流入事故池,不进入围堰。

因此,醛醇中间罐区发生事故时,净空容量为3414m3新戊二醇罐产品及甲醛罐组发生事故时,净空容量为1103m3三甲胺罐组发生事故时,净空容量为56m3生产装置区发生事故时,净空容量为0m3

3事故废水管道容量

本项目流向事故池的管道容量较小,不列入计算。

应急事故水池容量:

应急事故水池容量=3100-0-0=3100m3

综上,本项目事故水池最小容量要求为3100m3