石油化工埋地给排水管道设计浅析

2020-01-15张媚

化工管理 2020年7期

关键词：罐区水封含油

张媚

(茂名瑞派石化工程有限公司，广东茂名 525000)

0 引言

石油企业给排水管道通常埋地敷设，其使用周期较长，一旦发生泄漏，较难察觉。给排水系统的合理设置及给排水管道的管材、防腐、阀门等的合理选择，防止了地下水和土壤受到污染、保证了石油化工企业安全运行。

1 全厂给排水系统的划分

以参加过茂名乙烯项目为例，石油化工企业给排水系统可分为给水系统和排水系统。给水系统包括生活给水、生产给水、循环水、消防水及回用水系统。根据“清污分流，污污分流”的原则排水系统可分为含油污水系统、生产污水系统、清净雨水系统、生活污水系统。以下为排水系统的划分原则：

(1)含油污水系统。本系统主要排放油罐区及各生产装置、辅助设施排出的含油污水，含油污水通过排污井或漏斗收集，重力流进入隔油池，预处理后由泵提升至厂区内污水处理场处理达标后排放。装置污染区及罐区15min 前的初期雨水也进入含油污水系统。

(2)生产污水系统。本系统主要排放装置污染区及罐区15min以后的后期雨水，通过明沟收集进入生产污水系统，经泵加压提升至污水处理场处理达标后排放。

(3)清净雨水系统。清净雨水为厂区道路雨水，通过管道收集后进入雨水调峰池，经监测无污染后可直接外排或处理后再利用。如污染需切换阀门，将其输送回污水处理场进行处理。

(4)生活污水系统。来自厕所、食堂、浴室生活污水，经化粪池后压力排往污水处理场的生化池。

生活污水需单独收集，个别生活污水需排入生产污水、含油污水系统时，在接入前需设水封设施，以防止生产污水系统的有害气体窜入生活设施。

2 管道的布置

石油化工企业给排水管道设计中，要加强与总图、结构等专业的沟通与配合，避免与防火堤、管架(廊)基础的承台相碰撞，且需将管道布置在建构筑物、管架(廊)基础的压力传递范围外。给排水管道与其他埋地管道的敷设，需项目负责统一考虑，以缩小管道的占地面积，便于厂区将来的发展。

给排水管道不应顺道路敷设在路面或路肩下。给排水管道、检查井敷设在车行道下时，排水管道应考虑管顶覆土700mm以上，检查井井体结构应采用钢筋混凝土结构。

结合茂石化近几年“含油污水上管架”、“消防水管线改造”项目，建议给水管道、压力流排水管道如有条件尽量沿管墩或管架敷设，以便及时发现管道泄漏、方便维护、防止污染地下水及土壤。

3 管材的选用

除生活给水管室内部分采用塑料管外，其余给水管道一般钢管，焊接连接。

根据“茂名油品质量升级改造工程地下水防渗方案”，含油污水、生产污水管道建议采用输送流体用无缝钢管，焊接连接。相比较之前采用的低压流体输送用焊接钢管，焊缝少、壁厚较厚，减少了管道泄漏的可能、延长了管道的使用寿命。

雨水管道一般采用球磨铸铁管，承插连接。球墨铸铁管耐腐蚀性能较强、管壁较厚、对管道基础的要求较低、施工费用低。

生活污水管道室内部分一般采用建筑排水用PVC-U 管道，粘结连接；室外部分一般采用低压流体输送用焊接钢管，焊接连接，以避免过路时生活污水管道被压损。

钢骨架增强塑料复合管作为新型管材，具有机械强度高、耐温性能好、双面防腐、节能等优点，适用于绝大部分石油化工给埋地排水管道，其应用前景十分开阔。

4 控制阀的选择

根据“清污分流，污污分流”的原则，装置污染区及罐区设置切换阀门，通过阀门的切换，将前、后期雨水进行分流。蝶阀具有安装尺寸小、重量轻、操作灵活省力等优点，但排水管道设计中，控制阀门一般多采用闸阀，较少采用蝶阀。因流体中有大量的杂质，蝶阀质量上也存在一定的问题，经常出现关闭不严的问题。

如厂区内无单独的后期雨水系统时，装置污染区的后期雨水可视为清净的雨水。前15min 的初期雨水进入含油污水系统后，关闭其控制阀，打开围堰上设置的插板闸门，后期雨水将沿地面漫流至道路雨水边沟。厂区雨水总排出口设控制阀门，发生泄漏时，污染排水进入了厂区清净外排雨水沟时，可紧急关闭闸门，保证污染水全部截流在厂区内，避免更大范围的污染扩散。消防水控制阀一般采用闸阀，因厂区内的消防水管网均为环状，水流双向流动，此控制阀也可选用双向硬密封选球阀。循环水主管管径一般较大，故其控制阀一般选用蝶阀，蝶阀的安装尺寸小，便于开启。

5 管道、井沟类防腐

给排水管道外防腐的好坏直接影响管道寿命，因此根据实际情况选择合适防腐方案及等级是非常重要的。根据《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》，埋地管道外防腐可采用石油沥青漆、环氧煤沥青漆、聚乙烯胶粘带进行防腐。石油沥青防腐涂层结构成本低、但需在施工现场加热石油沥青、且对环境有一定的污染，故已渐渐淡出市场。聚乙烯胶粘带防腐层防腐性能优异，但其成本高、施工工艺较复杂、焊缝处易形成空鼓、补口操作复杂，石化企业还未广泛采用。环氧煤沥青防腐涂层结构成本较聚乙烯胶粘带低，具有一次成膜厚、耐酸碱、施工简单等优点，故石化企业一般选用环氧煤沥青漆进行埋地管道防腐。在罐区及装置污染区，埋地管道一般采用环氧煤沥青特加强级进行防腐，在非污染区可采用环氧煤沥青加强级进行防腐。

装置及罐区污染区内设置的井、沟类应采用钢筋混凝土结构，且进行抗渗处理，混凝土抗渗等级不小于P8，即井、沟内表面刷水泥及渗透结晶型防水涂料、涂料厚度不小于1.0mm。

管道穿井壁处需设置防水套管，防止管道泄漏。

6 管道基础

埋地管道均应铺设在未经扰动的原土层上，若铺设在回填土上，回填土必须分层夯实，压实系数不小于95%。

压力流管道敷设在淤泥、流砂和软土质时，采用碎石250mm，砂垫层250mm；重力流管道采用碎石250mm，砂垫层250mm。

在地质条件较差、土质松软并且为流砂或淤泥、地下水位较高且富含地下水的地段，应充分考虑地基及管道基础的相关设计。

7 污水提升池的设置

为防止因污水系统主管道接口及污水井渗漏，致使地下水和土壤受到污染，近几年茂名石化企业已在厂区内多处设污水提升池，污水经泵加压提升后，压力流管道沿管架敷设至污水处理厂进行处理。

8 排水管道相关的安全设计

为避免发生火灾时灾情的扩大，确保安全生产，需合理考虑水封设施的设置，水封高度不得小于250mm。结合工程实际经验，下面列举一些设置水封的常见位置：(1)装置区内的塔、泵、冷换设备等区围堰的排水出口，以及工艺装置、罐区明沟和排水出口处均应设水封。(2)罐组内的重力流排水管在排出防火堤外应设隔断阀和水封设施。(3)隔油池的进出水管应设水封。(4)生活污水如需进入生产污水系统，接入前需设水封。(5)全厂性的含油污水系统主管管段长度超过300m 时，应设水封井隔开。