化工企业应急事故水池和初期雨水收集池容积计算方法的研究

隋明明

(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司 焦化厂，山东 莱芜 271104)

化工企业应急事故水池和初期雨水收集池容积计算方法的研究

隋明明

(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司 焦化厂，山东 莱芜 271104)

对化工企业计算应急事故水池和初期雨水收集池容积的标准依据进行分析，提出合理的参数选择方法，结合工程实例的计算过程提出注意事项。

应急事故水池；初期雨水收集池；容积

应急事故水池(以下简称"事故池")和初期雨水收集池(以下简称雨水池)对于化工企业而言，其应对突发泄漏事故和避免污染物外排的作用十分明显。特别是2005年吉林石化污染事故之后，国家陆续出台法律法规、修订设计规范，从法律层面确定了事故池和雨水池的必要性。但是，建成较早的企业往往不能满足新的规范要求。目前，国家关于池体容积计算确定方面的标准或规范较少，条文说明不够详细，导致实际应用过程存在争议。池体设计过小则难以发挥作用，池体设计过大则浪费投资及土地资源。本文分析现有规范条文的相关要求，提出合理的参数选择方法，结合工程实例的计算过程提出注意事项。

1 事故池容积确定的依据选择

事故池容积确定可以参照执行的标准主要有: 国家标准《化工建设项目环境保护设计规范》(GB50483-2009)；企业标准《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》(Q/SY 1190-2009)等。

1.1 国家标准的相关规定

GB50483-2009条文说明中指出，事故池容量=事故废水最大计算量-装置或灌区围堰净空容量-事故废水管道容量。事故废水最大量=最大一个容量的设备或贮罐物料量+在装置区或储罐区一旦发生火灾爆炸时的消防用水量+当地最大降雨量。

1.2 企业标准/文件的相关规定

Q/SY 1190-2009中，事故池容积按下式表示：

V总=(V1+V2-V3)max+V4+V5，(m3)

式中：V1——收集系统范围内发生事故的罐组或装置的物料量。储存相同物料的罐组按一个最大储罐计，单套装置物料量按存留最大物料量的一台反应器或中间储罐计，事故缓冲设施按一个罐组或单套装置计，末端事故缓冲池按一个罐组加一套装置计，(m3)；

V2——发生事故的储罐或装置的消防水量，(m3)；

V3——发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量，(m3)；

V4——发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量，(m3)；

V5——发生事故时可能进入该收集系统的降雨量，(m3)。

1.3 标准的选用

GB 50483-2009规定的事故池容积确定方法，对所有涉及危险化学品环境风险事故排水的项目均适用。Q/SY 1190-2009是国家标准与企业实际情况相结合后，适合特定企业或者行业的标准，不具备普遍适用性。

因此，应根据工程项目实际，选择合适的依据标准。

2 事故池容积计算

根据普遍适用的原则，按照GB50483-2009的条文说明，事故池容积(V事)可按下式表示：

V事=Vmax-Vc-Vp，(m3)

式中：Vmax——事故废水最大计算量，(m3)；

Vc——装置或罐区围堰净空容量，(m3)；

Vp——事故废水管道容量，(m3)。

2.1 事故废水最大计算量

事故废水最大计算量(Vmax)按下式表示：

Vmax=Vt+Vf+Vr，(m3)

式中：Vt——最大一个容量的设备或贮罐物料量，(m3)；

Vf——装置区或储罐区发生火灾爆炸时的消防用水量，(m3)；

Vr——当地最大降雨量，(m3)。

2.1.1 最大一个容量的设备或贮罐物料量

确定厂区内各生产装置的最大化学品容量、贮罐区最大一个贮罐的化学品容量，选择容量最大值，确定为Vt取值。

2.1.2 装置区或储罐区发生火灾爆炸时的消防用水量

GB 50016-2006《建筑设计防火规范》中有关消防水量的内容，在新修订的GB 50016-2014中予以取消，因此《建筑设计防火规范》自2015年5月1日起，已不再具有指导意义。GB 50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中，条款8.4.3～8.4.7给出了工艺装置、辅助生产设施、可燃液体罐区消防及冷却用水水量的选择范围。GB 50074-2014《石油库设计规范》中相关设计取值与GB 50160-2008有重复，因此，消防水量确定主要参照GB 50160-2008计算Vf取值。

2.1.3 当地最大降雨量

当地最大降雨量指发生事故时的最大降雨量，降雨历时参照GB 50160-2008中规定取2～6h。降雨量主要参照GB 50014-2006《室外排水设计规范》及其局部修订条文，采用推理公式计算。

Qs= qΨF

式中：Qs——雨水流量(L/s);

Ψ——径流系数，根据GB 50014-2006 表3.2.2-1选取；

F——汇水面积(hm2)；

t——降雨历时(min)；

p——设计重现期(年)，一般取1～3。

目前，大多数城市暴雨强度计算公式均以公布，可以查询采用；如所在城市未公布降雨强度计算公式，建议查询近5年来最大降雨强度及历时，以确定最大降雨量Vr。

2.2 装置或罐区围堰净空容量

发生事故的装置或罐区所在围堰区域的最大容量，Vc。

2.3 事故废水管道容量

应选择距离事故池最近的装置或罐区废水管道，计算其容量Vp。

3 雨水池容积确定

GB 50483-2009条文2.0.11规定，初期雨水为“一次降雨过程的前10～20min的降水量”。最大降雨量确定可执行的标准有《室外排水设计规范》(GB50014-2006)、《石油化工企业给水排水系统设计规范》(SH3015-2003)。GB 50014-2006按照暴雨强度公式计算，SH3015-2003按照经验范围数据计算。如可查询到项目当地降雨强度公司，建议按GB 50014-2006确定雨水池的容积更为准确，计算公式如下：

V雨= Qs×t1(m3)

式中：t1——初期降雨时间。

4 事故池和雨水池容量确定案例

某化工企业为2006年建成投产，厂区面积8hm2，未配套建设应急池和雨水池，需补充建设。

4.1 确定事故池容积计算公式为：

V事= Vt+Vf+Vr-Vc-Vp，计算过程见下表1。

表1 事故池容积案例计算

4.2 确定雨水池容积计算公式为：

V雨=Qs×t1= q×Ψ×F×t1，计算过程见下表：

表2 雨水池容积案例计算

5 结论

(1) 实际应用过程中，必须根据项目特点、所属行业、污染物特征等确定事故池容积确定的具体要求，注意区分各标准规范的适用范围和具体规定条款的执行，石油化工行业可以首选参照行业标准，其他化工企业建议按照GB 50483-2009进行计算，以避免产生分歧。

(2)初期雨水量和事故最大降雨量的计算原理是相同的，但因其降雨时间、汇水面积的不同，计算出的暴雨强度也完全不同，需加以注意避免混淆。

(3)对于已建成的企业，如场地空间允许，应急池与雨水池应单独建设避免混用。如空间受限，应首先保证事故池的容量设计需按最大量计算，并留有余量。

[1] 段学华，王栋成，林国栋.应急事故水池和初期雨水池容积确定方法对比研究[J]..工业用水与废水，2001，42(1)，45-49.

(本文文献格式：隋明明.化工企业应急事故水池和初期雨水收集池容积计算方法的研究[J].山东化工，2016，45(12)：137-138，141.)

The Computational Method of Volume of Accident Pool and Initial Rainwater Storage Tank in Chemical Engineering Enterprise

Sui Mingming

(Coking Plant,Shandong Iron and Steel Limited by Share Ltd.，Co.,Laiwu Branch, Laiwu 271104, China)

The standard of calculating the volume of the emergency pool and the initial rainwater collection pool in the chemical enterprise is analyzed, the reasonable parameter selection method is put forward, and the matters needing attention in the calculation process of the engineering example are put forward.

accident pool; initial rainwater storage tank; volume

2016-04-20

隋明明(1982—)，山东莱芜人，工程师，主要研究方向为环境治理工程。

TQ209

A

1008-021X(2016)12-0137-02