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事故应急池,咋设计、管理才能满足要求?

环保人  · 公众号  ·  · 2017-11-16 22:01

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事故应急池的提法最早是由于吉林石化污染事故引起,后根据GB50283-2009《化工建设项目环境保护设计规范》的规定,化工建设项目应设置应急事故池。但是关于应急事故池的计算方法问题,并没有很明确说明。按照目前应急事故池容积的确定方法,并不一定能保证事故时废水不溢出地面。

目前计算应急事故池容积的依据主要有三个:一个为中国石化建标[2016]43号《水体污染防控紧急措施设计导则》(以下简称“导则”);一个为《化工建设项目环境保护设计规范》(GB 50483-2009)(以下简称“规范”);还有一个为中国石油天然气集团公司企业标准《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》(Q/SY1190-2009),该标准与“导则”雷同。由于“导则”的方法比较具体,各项参数都可以落实,因而一般按照“导则”的规定计算应急事故池的容积。很多设计人员将按照“导则”中公式计算的结果,直接作为事故池的有效容积(“导则”和“规范”都未直接提出事故池容积安全余量要求。)

确定应急事故池容积的诸多因素中有两个重要因素:消防用水量和发生事故时可能进入事故池的雨水量,按现行设计规范计算的这两个量都不是最大值。

消防用水量:按现行消防设计规范,根据消防给水流量和火灾延续时间的乘积计算得到,而现行消防规范中规定的消防给水流量是设计必须保证最小流量,规范中规定的火灾延续时间是设计中必须保证最小时间,因此,由两者的乘积得到的消防用水量是设计必须保证的最小用水量,因而火灾时实际消防用水量完全可能比按照规范设计的水质大得多。

对于发生事故时可能进入事故池的用水量,目前有两种计算方法:一是按照“导则”,即为年平均一天的降雨量;二是按照“规范”中规定的“当地最大降雨量”。但按照雨水排水系统设计理论,某一时段的降雨量,由汇水面积和设计暴雨强度决定,而暴雨强度计算中有个重要参数—设计重现期,是根据排水区域的重要性、经济条件等因素来取值,而理论上可取无穷大。“当地最大降雨量”只有相对最大,没有绝对最大,实际一定存在比其更大的降雨量。

现行消防设计规范都明确消防水池的补水时间不宜超过48h,也就是说消防要考虑短时间内第二起火灾应对的事故池清空时间,现行规范或导致都未作出要求,事故池清空时间完全有可能受本企业或外协单位污水处理能力的限制而超过48h,因而短时间内第二次火灾产生事故废水,会因事故池不能完全容纳而外溢。

因此,按目前的应急事故池容量计算依据所确定的事故池,完全有可能容纳不下事故发生时实际产生的废水量而外溢。因而要求事故池最好设在厂区地势最低处,而且应在事故应急预案中,明确在厂区围墙开设门洞处采取预备沙包等措施,纺织事故池废水外溢流淌至厂区外水体,同事因明确相应的临时移动存储设施(如有组织槽车转运等)。另一方面,排水管网排水能力的设计也有与上述同样的情况,其也有可能一时不能适应实际的排水流量而暂时外溢,此外,当事故池也为高于事故池进水口后,随着也为上升,排水管网的排水能力逐渐减小(水量的实际坡降减小),这是附件地面暂时积水的可能性增大,因此,也要求应急事故池尽可能位于雨水管径大的管网末端附近

实施有限空间作业必须做到:

1

制定有限空间作业方案,明确人员及其安全职责,履行作业审批手续并安全交底。

2

封闭作业区域并设置安全警示,进行设备安全检查和安全隔离,进行机械通风和气体检测,对作业环境进行判定,确认环境安全方可进入,必须有人监护。

3

作业者要正确选择并佩戴个体防护用品,并有监护者在有限空间外全过程持续监护。

☑有限空间作业事故中二次事故特点突出,企业应加强应急方面的管理。

有限空间作业应急管理应做到:

1

制定切实可行的应急预案。

2

配备必要的应急救援装备。

3

定期进行演练,提高相关人员的应急救援能力。

4

一旦发生事故应立即报警,禁止盲目施救 ,防止事故进一步扩大。

5

救援人员实施救援时,应首先做好自身防护。

事故应急池又称事故缓冲池或应急事故池,是指为了在发生事故时,能有效的接纳装置排水、消防水等污染水,以免事故污染水进入外环境造成污染的污水收集设施。在实际事故处置过程中,通过事故应急池收集事故废水,最大程度的降低了由事故引发次生水环境污染事件的发生概率,保障了环境安全。

1事故应急池的建设规范

2005年11月13日,中国石油吉林石化公司双苯厂苯胺二车间发生爆炸事故,导致含有大量苯、硝基苯等有毒有害物质的消防废水进入松花江,造成松花江水体严重污染。为此,2006年国家安全生产监督管理总局和原国家环境保护总局联合发布了《关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知》(安监总危化〔2006〕10号)(2006年1月24日),要求各类化工生产企业需立即完善事故状态下防范环境污染的措施。此后,中国石油化工集团公司发布《水体污染防控紧急措施设计导则》(中国石化安环〔2006〕10号)(2006年3月3日)及中国石油天然气集团公司发布《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》(Q/SY1190—2009)(2009年4月1日),具体明确了石化行业事故应急池建设规范和要求。与此同时,国家又制定规范发布(GB50483—2009)《化工建设项目环境保护设计规范》(2009年10月1日)进一步明确化工建设项目事故应急池的建设要求和规范。此外,其他像纺织染整行业等也通过(HJ471—2009)《纺织染整工业废水治理技术规范》(2009年9月1日),明确了本行业的事故池建设要求及规范。

2事故应急池容积的确定

目前,不同行业对事故应急池的称谓各不相同的,且容积的计算方式也存在差别,现就几个主要环境监管行业事故应急池容积的确定方法介绍如下:

2.1化工建设项目中的事故应急池

《化工建设项目环境保护设计规范》在总则中明确提出“本规范适用于新建、扩建、改建和技术改造的化工建设项目的环境保护设计”,由于该规范是国家标准,因此应急事故处理系统的设计是一项强制性措施,在工程建设过程中必须贯彻落实,其事故应急池容量按式(1)计算(以下简称“国标法”):

式中:(V1+V2+V雨)max为应急事故废水最大计算量,m3;V1为最大一个容量的设备或贮罐物料量,m3;V2为在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸及泄漏时的最大消防用水量,包括扑灭火灾所需用水量和保护邻近设备或贮罐(最少3个)的喷淋水量,m3,可根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)、《石油库设计规范》(GB50074-2002)等有关规定确定;V雨为发生事故时可能进入该废水收集系统的当地的最大降雨量,应根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)有关规定按暴雨强度公式确定;V3为事故废水收集系统的装置或罐区围堰内净空容量,m3;V4为事故废水导排管道容量,m3。

注:计算应急事故废水量时,装置区或贮罐区事故不作同时发生考虑,取其中的最大值。

2.2石油化工项目中的事故应急池

对于石油化工项目,中国石油化工集团公司发布《水体污染防控紧急措施设计导则》以企业文件的形式规定了旗下石化企业事故存储设施的建设要求,而中国石油天然气集团公司发布《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》以企业标准的形式规定了其公司所属石油化工企业和销售企业石油库事故存储设施的建设要求,两者事故应急池容量均按下式计算(以下简称“石化法”):

式中:(V1+V2-V3)max为收集系统范围内不同罐组或装置的最大值。

注: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,末端事故缓冲设施(第三级防控)按一个罐组加一套装置计。

式中:Q消为发生事故的储罐或装置的同时使用的消防设施给水流量,m3/h;t消为消防设施对应的设计消防历时(按6~10h计算),h。

式中:V5为发生事故时可能进入该收集系统的降雨量,m3;q为降雨强度,mm;按平均日降雨量;F为必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积,m2。

式中:qa为年平均降雨量,mm;n为年平均降雨日数。

2.3纺织染整中的事故应急池

对于纺织染整行业,《纺织染整工业废水治理技术规范》虽没有具体给出事故应急池容积计算公式,但也明确了本行业的事故池建设要求,其要求在6.6事故池章节明确如下:

处理厂(站)内应设置事故池;因操作失误、非正常工况、停电等事故造成废水排放数量和浓度异常时,应排入事故池;事故池容积应大于一个生产周期的废水量,或大于4h排放的废水量。

而对于事故池设置方式,规范未作明确要求,一般情况下可采用与调节池并联或串联的方式,而发生事故时用跨越管旁路。

2.4市政污水处理厂的事故应急池

目前,国内颁布的环境保护设计规范中,尚未有专门针对污水厂事故应急池的建设要求和设计规范,而实际工作中已有部分污水厂根据生产需要,建设了相关的事故应急池,也有设计单位参照工矿企业事故应急池容积设计方法,提出了相关的污水厂事故应急池容积计算公式。

式中:V事故池为事故应急池有效容积,实际容积还应考虑保护高度,一般取0.5m所占体积;t为应急时间,h;Qmax-max为高峰期应急流量,m3/h;L为主干管高污染区长度,m;Av为主干管高污染区平均有效水力面积,m3/h。

式中:ΣBi为电话通知各泵站的时间,包括切泵、停泵、换泵等缓冲时间,h;ΣXj为电话通知工业区重点应急对象所需的时间,包括停产缓冲时间,h。

式中:K为高峰流量变化系数,参见《室外给排水设计规范》;k为应急流量保险系数;Qv为小时平均流量,m3/h。

式中:μ为高峰期管道充满度,%;d为主管网高浓度区平均管径,m。

2.5事故应急池容积大小比较

“国标法”按物料最大贮存量、消防最大用水量、最大降雨量三部分之和的最大值确定,未考虑发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量;“石化法”则按物料最大贮存量、消防水量、平均降雨量、生产废水量四部分之和确定,两计算方法在消防水量、降雨量和是否计量废水产生量、事故废水收集和导排系统容积上有一定差别,一般不考虑其他因素的情况下,采用“国标法”计算,受最大降雨量影响,其事故应急池容积值相对于“石化法”要大得多。实际上,由于上述两计算方法没有明确、严格定义降雨量等有关专业名词,造成对相关参数取值的理解不同,因此,即便是同一计算方法,参数取值不同,就会得出不同的容积大小。

2.6事故应急池容积确定原则

“国标法”属国家标准,具有普遍指导意义,虽然规范明确只针对“新、改、扩”等化工建设项目,但原则上化工建设项目及其他存在环境风险的建设项目均按照此标准建设事故应急池;“石化法”属行业规范,中石油的《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》对适用对象没有明确时间要求,而中石化的《水体污染防控紧急措施设计导则》在原文中规定“本导则适用于制定和完善现有石化企业内工艺装置、储运设施、公用设施事故所导致的水体污染防控紧急措施,其他设施可参照执行”,即明确提出仅针对现有设施,因此,对于石化项目原则上对新建项目应执行“国标法”,同时可参考“石化法”取计算数值最大的为最终事故应急池容积。

对于纺织染整行业的应急池容积,有条件的单位,可按一个生产周期或4h排放的废水量中的最大数值确定。对于市政污水处理厂,因没有明确的建设标准,其容积可按前述公式计算,也可参照纺织染整行业标准建设,或者考虑将各接管单位当做风险点,按照“国标法”计算事故应急池容积。





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