关于储罐区防泄漏安全设施设计的探讨

范乐成

（广东政和工程有限公司 广东广州 510380）

关于储罐区防泄漏安全设施设计的探讨

范乐成

（广东政和工程有限公司 广东广州 510380）

基于甲类储罐区储存的危险化学品具有易燃易爆、有毒有害的特性，且储存数量大、种类多，一旦发生事故，极易给人民生命财产安全等造成严重危害或威胁，为简化描述，本文中讨论的储罐均按地上立式储罐来考虑，本文分析了甲类地上储罐区可能出现的泄漏危险源，针对可能出现的泄漏情况，探讨甲类地上储罐区防泄漏的安全措施。

危险化学品；储罐区；泄漏；安全设施设计

引言

甲类液体原料在化工领域应用广，使用量大，常常采用地上储罐分类单独储存。在进行甲类地上储罐区详细设计前，应进行初步设计及安全设施设计[1]，保证危险化学品罐区储存系统的安全运行，因此，本文针对甲类地上储罐区采取的一些安全设施设计计算方法进行探讨。

1 泄漏危险源分析

（1）物料卸车储存过程中发生物料泄漏。

在卸车存储过程中，由于工作人员的原因或是储罐自身的原因，会发生预想不到的意外事故。这些事故有可能造成物料的泄漏，严重的会给人民的生命财产造成严重威胁。

（2）储罐沉降拉裂造成工艺管道泄漏。

物料的运输管道是长期的，储罐的位置在一定的时期内也是固定的，日积月累，这就有可能造成储罐的部分沉降，与储罐有直接联系的工艺管道就受到了破坏，造成物料的泄漏，严重时可致使管道的断裂。

（3）阀门、管件与管道连接端发生泄漏。

在接口处，可能由于衔接的不合适，会发生物料的泄漏，这是不可忽略的一部分，同时，这又是容易被忽略的部分，在阀门、管件与管道衔接安装时，务必做好质量监督工作。

2 设计采用的防泄漏安全设施

针对以上储罐区泄漏危险源的分析，从预防泄漏事故发生、控制泄漏事故蔓延、减少泄漏事故危害性进行安全设施设计，提出以下安全设施：

2.1 预防泄漏事故的安全设施

（1）高低液位报警

根据《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》（安监总管三[2014]68号），甲类地上储罐采用高高液位自动联锁关闭储罐进料阀门，停止物料卸车。自动联锁控制工艺流程简图如图1。

①高液位报警高度值计算方法：

式中：h——储罐的设计储存液位，m；

H——罐壁高度，m；

h1——泡沫管开孔下缘至罐壁顶端的高度，m；

h2——10～15min储罐最大进液量的折算高度，m；

h3——安全裕量，可取0.3（包括泡沫混合液层厚度和液体的膨胀高度），m。

②高高液位报警高度值计算方法：

图1 自动联锁控制工艺流程简图

式中：hh——高高液位报警器的设定高度，m；

h——储罐的设计储存液位，m；

h2——10～15min储罐最大进液量的折算高度，m。

结合上述两条公式可知，储罐液位达到设计储存量的高度值即为高液位报警值，而高液位报警之后，经10～15min最大进液量的折算高度，则设为高高液位报警值，结合图1，设定地上储罐的液位报警和联锁值，预防罐区卸车作业过程中发生危险化学品泄漏事故。

（2）管道设计

工艺管道设计采用无缝钢管，溶剂输送管道除阀门使用法兰连接外，其余均为焊接。连接件采用标准法兰，选用合适的密封材料，防止管道、阀门及法兰连接处泄漏，及时消除生产和输送过程的跑、冒、滴、漏，保证生产过程的密闭化。

（3）储罐主要进出口与管道之间采用金属软管连接方式，预防地基沉降拉裂工艺管道，造成泄漏事故。

（4）“双阀”设计

储罐物料进出口管道靠近罐根处设一个总切断阀（平时为常开状态），同时，每根储罐物料进出口管道上设一个操作阀。当操作阀出现故障非正常工况时，可关闭总切断阀，更换操作阀，防止储罐内物料泄漏。

2.2 控制泄漏事故蔓延的安全设施

可燃液体储罐要按单罐单堤[2]的要求设置防火堤或隔堤。

（1）防火堤

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第4.2.5条和《储罐区防火堤设计规范》（GB50351-2014）第3.2.7条，可燃液体储罐区内设计防火堤，防火堤的有效容量大于储罐区内最大储罐的容量，防火堤的有效容积计算方法如下：式中：V——防火堤有效容积（m3）；

A——由防火堤中心线围成的水平投影面积（m）2；

Hj——设计液面高度（m）；

V1——防火堤内设计液面高度内的一个最大油罐的基础露出地面的体积（m3）；

V2——防火堤内除一个最大油罐以外的其他油罐在防火堤设计液面高度内的体积和油罐基础露出地面的体积之和（m3）；

V3——防火堤中心线以内设计液面高度内的防火堤体积和内培土体积之和（m3）；

V4——防火堤内设计液面高度内的隔堤、配管、设备及其他构筑物体积之和（m3）。

结合上述公式，对可燃液体储罐区设计防火堤，当最大容积储罐发生泄漏时，防火堤内可有效暂存泄漏液体物料，控制泄漏物料蔓延至储罐区外，控制泄漏范围，防止造成二次危险事故的发生。

（2）隔堤

可燃液体储罐要按单罐单堤设置防火隔堤，立式储罐组内隔堤高度宜为0.5～0.8m，卧式油罐组内隔堤高度宜为0.3m。

可燃液体储罐区内设置防火隔堤，用于减少防火堤内储罐发生少量泄漏事故时的影响范围，控制罐区内不同物料之间的蔓延，进一步造成危险事故。

2.3 减少泄漏事故危害性的安全设施

（1）安全管理

加强化学品罐区设备设施管理，对化学品罐区设备、设施定期检查检测，确保储罐、管线、阀门等设备、设施完好。加强化学品储罐腐蚀监控，定期清罐检查，发现腐蚀减薄及时处理。

（2）应急救援预案

参照《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T29639-2013）编制储罐区泄漏事故的应急救援预案，组织评审，经过内部评审及外部评审合格后，由主要负责人签发实施，并进行备案管理，定期演练。在事故发生后能及时予以控制，防止重大事故蔓延，有效地组织抢险和救助，减少泄漏事故危害性。

（3）洗眼器[3]

根据《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571-2014）第5.1.6条规定，结合储存物料特性，在储罐区外，主要出入口附近设洗眼器，喷淋洗眼器的保护半径按小于15m设计。基本型洗眼器设施参数要求参考如表1。

表1 喷淋洗眼器设施一览表

当出现危险化学品泄漏，罐区作业人员可就近快速进行初步清洗，降低对眼睛的危险性。喷淋洗眼器装配参考如图2。

（4）备用储罐

对于储存危险性较大的危险化学品，建议储罐区内设置备用储罐，以供发生泄漏事故时，作为紧急倒罐作用，减少物料泄漏量。

（5）个体防护用品

根据《化工企业劳动防护用品选用及配备》（AQ/T3048-2013）、《个体防护装备选用规范》（GB/T11651-2008），储罐区操作人员配备劳动防护用品。

（6）拉断阀

图2 喷淋洗眼器装配图

储罐区卸车点与槽罐车之间连接的卸车管线设置拉断阀作为防拉脱的保护装置，在一定外力作用下，可被拉断成两节，拉断后具有自密封功能，防止在车辆发生意外位移（如溜车）或紧急状况（如火灾）等非正常工况下，造成大量物料外泄（管线两端自动封闭），对拉断阀进行定期检查。

（7）紧急切断系统

储罐区与下游生产装置之间的物料管线设置紧急切断阀，紧急切断阀能在事故状态下迅速关闭，同时切断输送泵电源，避免储罐区的事故危险对下游生产装置造成影响。紧急切断按钮安装在经常有人操作的区域，为了避免控制系统误操作，紧急切断阀应由手动启动的遥控切断系统操作关闭，只能手动复位，紧急切断阀宜为气动阀。

3 结语

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《储罐区防火堤设计规范》（GB50351-2014）、《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T3007-2007）等规范对储罐区防泄漏的安全设施设计，作了详细规定，本文通过分析储罐区常见的一些泄漏事故原因，对储罐区防泄漏设计过程中采用的一些计算方法进行探讨和整理，以及提出一些减少泄漏事故危害性的安全措施，通过共同探讨和提高，不断完善储罐区工程项目安全设施设计，保障化学品储罐区的储存、使用安全。

[1]安监总管三[2013]76号.关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知.

[2]安监总管三[2014]68号.国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知.

[3]《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571-2014）.

[4]《储罐区防火堤设计规范》（GB50351-2014）.

[5]《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T3007-2007）.

[6]《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）.

[7]《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T29639-2013）.

TQ113.5

A

1004-7344（2016）15-0308-02

2016-5-10