炼化企业储运罐区被动防渗漏细节

2017-07-03屈晓禾屈威刘亚贤

石油石化节能 2017年6期

关键词：罐区溢油储运

屈晓禾屈威刘亚贤

（1.中石油云南石化有限公司；2.中国石油天然气集团公司广西石化公司储运中心；3.中国石油华南化工销售公司钦州调运分公司）

炼化企业储运罐区被动防渗漏细节

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（1.中石油云南石化有限公司；2.中国石油天然气集团公司广西石化公司储运中心；3.中国石油华南化工销售公司钦州调运分公司）

炼化企业为防止生产储运过程中各种危化品泄漏对环境可能造成危害高度重视，采取了诸多防范措施来消除因渗漏对环境尤其地下水的污染。储运系统在炼化企业中有占地面积大、分布广、日常从事的操作易泄漏而产生对环境造成污染的特点，使作为杜绝地下水污染的最后一道防线——防渗漏，成为环保工作的重点。储运罐区、火车汽车装卸区等系统成为防渗漏的重点污染防治区。国家与相关行业也都制定了相应防渗漏规范。但是，在实际运行过程中一些细节要予以关注，否则会因小失大，产生不良后果。

泄漏；渗漏；防渗措施；土工膜；柔性防渗结构；刚性防渗结构；复合防渗结构；套管；投影面积

引言

储运系统储存运输的介质决定了其所属区域为重点污染防治区域[1-3]。其特殊性决定了它的各单元多数分布于企业厂区边缘，一旦发生泄漏直接危及厂区周边区域，社会影响巨大。如2005年美国马萨诸塞州西部一小型工厂的柴油储罐发生溢油事故，23 000 gal柴油溢出至罐区防火堤内，约9000 gal进入地下井并污染了地下水；2周内，在附近14口水井中发现浮油，治理罐区附近的土壤等，总费用超35万美元（图1）。

图1 溢油回收现场

美国国家环境保护局2014年统计全年溢油事故达14 000起，预计全球溢油事故可达10万起/年。美国信达保险公司统计表明，储罐收付油3300次操作就会发生一次溢油事故，可见油品储运罐区油品溢油事故的发生是存在的。除做好储罐防溢油工作外，罐区防火堤内地面被动防渗亦应高度重视，防止溢油或罐区内油品各种漏损渗入地下，危及环境。国内相关规范[4]对储运罐区、装卸区、泵区的防渗漏结构设计都有明确的规定。在执行过程中还需针对具体情况加以区别，采取相应的防渗透结构应对。

1 储运罐区防渗漏措施的确定

储运罐区防渗措施包括储罐与罐区内地坪面两部分。储罐基础从节省占地考虑均采用环墙式结构[5]，基础分为沥青绝缘层、砂垫层（厚度在300 mm以上）、填料层。环墙均匀分布ϕ50泄漏检查孔用于检测罐底板是否存在泄漏情况；砂垫层采用质地坚硬的中、粗砂，砂的毛细管作用小，地下水穿过砂砾层上升高度不超过150 mm；因此，罐区内防渗重点在储罐环墙与防火堤之间的范围。

1.1 储罐与防火堤间区域防泄漏

一般采用复合防渗处理结构，但考虑到占地面积与绿化面积比例的要求，近年来已有一些地区根据其具体情况采用了柔性防渗结构（图2）。

图2 储罐区采用柔性防渗结构地坪

复合防渗结构是由天然防渗结构、刚性防渗结构和柔性防渗结构组合而成的。与柔性防渗结构（采用人工合成有机材料土工膜所构成的防渗结构）最主要的区别是复合防渗结构中有刚性防渗漏结构，包括经混凝土添加剂改性处理、经混凝土表面涂层（水泥基渗透结晶型防渗材料CCCW）处理的混凝土结构或特殊配比的混凝土结构。

柔性防渗结构主要采用以高分子聚合物为基本原料制成的相对不透水薄膜，目前多采用HDPE高密度聚乙烯膜。HDPE软化点为125～135℃，80～100℃时可溶解在甲苯、二甲苯、苯中。

原油罐区、重油罐区因加热需要会有冷凝水由疏水器排出，一般冷凝水多数回收利用。但很多情况下会由疏水器就地直排至罐区地面，一旦疏水器控制失效会有高温冷凝水进入防渗结构，土工膜长期在高温热水浸泡下影响其使用寿命。在采取柔性防渗结构时要采取相应的措施。

芳烃罐区介质对HDPE溶解性使该类罐区不适合采用柔性防渗结构。

液化气罐区因其储存介质易挥发的特殊性可采用刚性防渗结构结合天然防渗结构，这样的结构还能满足日常喷淋冷却水可回收重复利用，有利于节水。

轻质成品油罐区因存储介质的渗透性较强，一旦出现泄漏或溢油情况存储介质极易渗入泥土中不利于回收处理，采用复合防渗结构是很好的选择。

1.2 罐区排水系统

罐区内的雨排水系统采用明沟收集，集中排出罐区外的方案，为防止罐区内地坪泄漏油品随雨水排至罐外雨水管网，在罐区防火堤外排水管处设置切换阀。一般规定下雨时前10～15 min罐区内积水切换排入含油污水管网。日常在运行罐区因各种原因有油品落地，在降雨到来时水面有油痕，操作人员多将雨水排入含油污水管网，在沿海有些炼化企业已发生含油污水管网溢油情况。石油化工企业给水排水系统排水量设计是按照一次降雨污染雨水区域面积与其15～30 mm降水深度的乘积确定调节池容量[6]。为确保含油污水排水系统顺畅，在罐区地坪面上工艺管线等易产生泄漏设施投影面积区域设置高度不低于150 mm围堰[7]，围堰区域内未采用刚性防渗结构的增加刚性防渗结构，围堰引入储罐排污系统。这样做可以消除罐区内设施泄漏油品落入地面而污染整个罐区地坪，降低降雨时雨水大量排入含油污水管道，确保排水系统在降雨时的水量不至于剧增，极大缓解全厂的水处理系统在降雨时的处理压力，也缩小了可能发生油品泄漏时的渗漏地下的面积，有利于油品防渗及泄漏液的收集；同时，可将疏水器不正常时的凝结水排入，减少冷凝热水对柔性防渗膜的影响。

1.3 罐区检漏设施

渗漏液收集井与液体渗漏传感电缆监测设备用于罐区渗漏液检测设施。液体渗漏传感电缆监测设备是用于大型储罐的罐底板检漏，主要利用检测电阻值的变化幅度，判断漏点，实际应用中效果并不理想。渗漏液收集井用于铺设柔性防渗结构区域上，收集罐底、罐区地坪渗漏液，并可作为检测渗漏报警设施。在渗漏液收集井内可以安装油膜监测系统实时监测微量泄漏的油品。系统主要是针对水上油的监测，它是依据水对高频电磁波能量的吸收能力远大于碳氢化合物的原理，能够探测微小油层的存在；同时，可以使得仪表能够连续监测油层的集聚并测量油层厚度，最小探测厚度可达0.3 mm，可以迅速发现油品的泄漏和及时查找漏点。

1.4 工艺管线在防火堤穿墙套管间防渗

工艺管线在防火堤穿墙套管间防渗的通常做法是：采用柔性阻燃材料填塞套管与管线间隙达到防火堤密封要求。但随着炼化企业加工能力的增大，工艺管线管径也不断加大，较长管线自然沉降，运行液体质量的不断变化等因素使密封材料受到不均匀挤压会出现密封不严的情况；同时管线（热胀冷缩）长期径向位移也会使管线与套管间填料发生移位密封不严。一旦储罐或罐区内管线等设施发生溢油或大量油品泄漏时，防火堤穿墙套管间就会有油品渗漏出罐区之外，罐区防渗漏的系统完整性不能保证，易造成对地下水的污染等。

为防止管线与套管间的渗漏问题，可采用封闭弹性补偿式套管[8]加以解决。即在套管的端头与管道之间由弹性波纹管件封闭联接，套管上固定止水板，埋置于墙体中，使管道与套管之间形成一个密闭空腔，起到防渗漏作用。