摘要:2005年松花江污染事件后，为防止物料泄露污染水体环境，石油化工企业均需设置事故水池，以接纳事故水。本文针对某化工企业，提出两个事故水收集方案，归纳总结两个方案的优缺点，供设计者参考。
关键字：事故水 有效容积 收集方案
一、前言
2005年吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸，约100吨苯类物质流入松花江，造成了江水严重污染，沿岸数百万居民的生活受到影响。吸取了该事故的经验教训，中国石油天然气集团公司印发《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》，要求石油化工企业设置事故水池，为防止和控制项目在生产过程中一旦发生突发事故或在事故处理过程中，由于物料泄漏、消防水被污染等对周边接纳水体环境所产生的污染，从而有效降低环境风险、确保环境安全。
二、项目概况
某项目现建于天津开发区。项目总占地面积33000m2。该项目由生产区、储存区、装卸区及公用工程区组成。生产区主要为一座生产车间；储存区包括：丙类仓库、甲类仓库、堆桶区；装卸区包括：装卸栈台、计量室、地中衡；公用工程区包括：综合楼室、公用工程楼、消防泵房及水池、初期雨水池及事故水池等。
三、事故水收集方案
1、事故水组成
石化企业在事故状态下产生的废水包括事故废液、消防废水、事故期间雨水。事故废液是指石油化工企业在事故发生下可能外溢的危险化学溶剂等有毒有害物质及露天工艺管道事故排放的废水。由于事故时可能发生降雨，消防用水与事故废液混为一体，故消防废水和雨水应被进行收集及处理。
2、事故水计算公式
事故储存设施总有效容积计算公式为：
V总= （V1+ V2- V3）max + V4+ V5
V1——收集系统范围内发生事故的物料量。
V2——发生事故的储罐或装置的消防水量。
V3——发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量。
V4——发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量。
V5——发生事故时可能进入该收集系统的降雨量。
3、事故水收集方案
该项目事故水最不利点为丙类仓库。丙类仓库建筑面积5106m2。储存丙类液体桶装物料。仓库内设置室内消火栓系统及湿式喷淋系统。
现考虑事故水收集方案如下：
3.1事故水系统收集
设置独立的事故水系统。发生事故时，室内、室外消火栓及喷淋系统所产生的消防废水、部分泄露物料以及仓库受污染雨水通过室内事故水系统收集，经过切断阀门及水封井，排入厂区事故水管网，最终排入事故水池。
事故水收集池的容积核算如下：
（1）泄漏最大物料量V1
故事状态下，丙类仓库可能泄漏最大物料量为100m3，即V1=100m3
（2）消防水量V2
按消防水池储水量有效容积1200m3计。即V2=1200m3
（3）可储存物料量V3
无此部分，即V3= 0
（4）生产废水量V4
无此部分。故V4=0
（5）降雨量V5
发生消防事故时的雨水量按丙类仓库的雨水汇水面积0.25公顷计，当地（天津）年平均降雨量按569.9mm计，年均降雨天数按45.7天计，则发生消防事故时的雨水量为：
V5=10qF =10×0.25×569.9/45.7≈31m3
消防废水收集池容积为：
V总=100＋1200-0＋0＋31=1331m3
3.2清洁雨水管网收集
仓库及全厂不设置独立的事故水系统，利用清洁雨水管网进行事故水收集。厂区清洁雨水管网与市政雨水管网接口处设置阀门井。
当发生事故时，关闭阀门，防止受污染废水通过清洁雨水管网排入市政雨水管网。事故水散流排放，通过雨水口收集，排入厂区清洁雨水管网，再经阀门切换，最终排入事故水池。
事故水收集池的容积核算如下：
（1）泄漏最大物料量V1
V1=100m3
（2）消防水量V2
V2=1200m3
（3）可储存物料量V3
V3= 0
（4）生产废水量V4
V4=0
（5）降雨量V5
利用全厂清洁雨水管网收集，发生消防事故时，雨水量按全厂的雨水汇水面积3.3公顷计，则发生消防事故时的雨水量为：
V5=10qF =10×3.3×569.9/45.7≈411.5m3
消防废水收集池容积为：
V总=100＋1200-0＋0＋411.5=1711.5m3
四、结论
设置独立的事故水系统收集事故水，可在一定程度上减少事故水池有效容积，减少事故水池占地面积及基建费用。但设置独立的事故水管线，同样增加基础设施费用，并对后期维护检修造成不便。且事故发生时情况较为复杂，采用地漏或排水沟无法将事故水全部排出。事故发生时，仍有部分事故水通过雨水口、雨水检查井流入清洁雨水管网，对环境造成一定污染。
利用清洁雨水管网可有效收集事故水，但事故水池有效容积增加，基建费用及占地面积加大。且全部消防废水散流，可通过绿地渗入地下，对环境造成污染。清洁雨水管网贯通全厂，与大气通过雨水口及检查井联通，无水封井隔断防护，如若地下管网内的易燃易爆物含量较高，有可能造成事故进一步扩大。
故可使两方案相结合，建、构筑物单体内消防废水采用排水暗管或排水沟收集，同时厂区内设置独立的事故水管网，并在清洁雨水管网排水口设置切断阀门。发生事故时关闭阀门，防止事故水通过清洁雨水管网排入市政雨水管网。事故水经事故水管网排入事故水池，剩余未进入事故水管网的事故水经由道路雨水口收集，通过厂区清洁雨水管网排入事故水池存储。
五、其他问题
1、管材及防腐
事故水系统应考虑防渗防腐。根据《石油化工防渗技术规范》要求，排水管道应采用金属管道。管道内壁加厚2mm或采用内防腐。管道外应做特加强级防腐。采用非金属管道如HDPE管道防腐效果较好，但应做防渗处理，即采用HDPE防渗层或混凝土管沟或套管，防止废水渗漏，污染地下水系统。
2、安全防护设施
事故水管道应做安全防护措施。根据《石油化工企业设计防火标准》及《石油化工企业给水排水系统设计规范》设置阀门及水封井，以起到安全隔离的作用。
3、收集方式
事故水收集系统分为三种：地下管道收集、室内排水沟收集、室外排水沟收集。
由于排出口设置水封井及切断阀，采用地漏收集时，为使防止双水封造成排水不畅，地漏多采用无水封型，但发生事故时情况复杂，大量废物使地漏排水口及管道内部堵塞，影响排水效果。
室内排水沟具有良好的排水效果，但由于空气中可能含有易燃易爆气体，比空气重的气体聚集在排水沟内，稍有不慎将引发严重后果。针对气体聚集问题，工程上常采用填砂方式，在排水沟出口端部加不锈钢板网盖两层，填50%砾砂和50%粗砂至沟满，以防止易燃易爆气体聚集，但同时降低了排水效果。
室外排水沟可避免易燃易爆气体聚集，但释放源30米内均为气体聚集区域，极端条件下仍可造成严重后果。
因此，如何安全有效的进行事故水收集，仍需进一步探讨。
4、其他储存方式
除事故水池外，厂区常设置初期雨水池，以容纳装置或罐区前期10min-20min（或15mm-30mm）受污染雨水。发生降雨时，初期雨水池接纳受污染雨水，后期雨水通过溢流井或阀门切换排入清洁雨水管网。发生事故时初期雨水池可容纳一部分事故水，同时地下管网也可容纳一部分事故水。通过精确核算，可一定程度上降低事故水池有效容积，减少基建费用。
六、参考文献
1、《论石化企业事故池容量确定方法》徐挺挺 宁波化工 2013.1
2、《石化企业事故污水池设置》刘文帆 石玉峰 广州化工 2013.4
3、《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》Q/SY1190-2013
4、《石油化工防渗技术规范》GB/T50934-2013