港口危險品集裝箱的風險防范設(shè)計

苗青　肖筍

摘 要：由于危險品集裝箱具有的危險特性，因此需對預(yù)防港口危險品集裝箱裝卸和堆存中可能產(chǎn)生的環(huán)境風險措施進行專門的設(shè)計，以確保港區(qū)安全。本文將從碼頭和堆場兩個部分探討危險品集裝箱運輸和堆存過程中的風險防范的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：危險品 集裝箱 風險

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對能源和化工產(chǎn)品的需求也急速增長，危險品的品種和數(shù)量日益增加，水路運輸已成為危險品運輸?shù)闹匾绞健Ｍǔ＃\輸普通集裝箱的碼頭也運輸危險品集裝箱，雖然危險品集裝箱運量相對較少，但是危險品集裝箱在運輸或堆存中可能發(fā)生的風險事故，將會對港口運營和周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，在科學規(guī)劃和布置港口集裝箱運輸?shù)耐瑫r，加強港區(qū)危險品集裝箱的風險防范措施設(shè)計對減少集裝箱碼頭的安全隱患也具有十分重要的意義。

碼頭風險防范設(shè)計

1、碼頭風險防范的設(shè)計范圍

危險品集裝箱在裝卸的過程中，如果產(chǎn)生少量危險品的泄漏，若操作人員未能及時發(fā)現(xiàn)和采取相應(yīng)的處理措施，遇到降雨時，碼頭面的污染物將被雨水沖刷進入周邊水體，易對水環(huán)境造成污染和破壞。

由于集裝箱碼頭多采用集裝箱裝卸橋進行裝卸作業(yè)，無法像石油、化工碼頭一樣進行小面積圍堰的污水收集，因此如果產(chǎn)生初期雨污水和事故泄漏，需進行全碼頭面的污水收集。

2、污水收集池容積的確定

由于碼頭結(jié)構(gòu)的限制，集裝箱碼頭污水收集池容積主要考慮初期雨污水量和一個集裝箱事故泄漏量，暫不考慮消防水的儲存。污水收集池統(tǒng)計的確定主要考慮以下兩種方法。

方法一：根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006），采用設(shè)計暴雨強度計算，按降雨開始后一定時間內(nèi)降雨量作為初期雨水量，將降雨前10～15分鐘雨水量作為初期雨水。

方法二：參考當?shù)乇┯陱姸荣Y料，采用歷年統(tǒng)計資料中的一小時最大降雨量，取降雨前10～15分鐘雨水量作為初期雨水。

兩種方法計算得到的初期雨水量相當，因此設(shè)計中取兩者中的較大值作為污水收集池的容積。堆場初期雨污水量也可用這種方法進行計算。

3、 污水的收集和處理

污水收集池內(nèi)污水泵應(yīng)采用防爆和抗腐蝕的泵體。當發(fā)生事故時，應(yīng)盡量以轉(zhuǎn)移事故集裝箱和收集泄漏化學品為主。如遇大雨或暫時無法轉(zhuǎn)移事故集裝箱時，應(yīng)通過浮球閥和水泵啟閉水位控制，及時開啟污水泵將事故污水通過管道輸送至后方堆場事故水池，直到事故得到處理，盡量避免事故污水進入附近水體。

堆場風險防范設(shè)計

《河港工程總體設(shè)計規(guī)范》（JTJ212-2006）中以強制性條文明確提出，“危險品集裝箱周圍應(yīng)設(shè)置獨立的排水管、渠，并應(yīng)設(shè)置污水收集設(shè)施，未經(jīng)處理或處理后未達到國家排放標準的污水，不得排入集裝箱堆場的雨水排水系統(tǒng)”。《港口工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》（JTS149-1-2007）中也有類似強制性條款。但是，目前有關(guān)危險品集裝箱堆場風險防范設(shè)計的標準和規(guī)范還很少，暫只能參照石化行業(yè)的規(guī)范要求。

1、應(yīng)急事故水量的確定

根據(jù)《化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》（GB50483-2009）中的相關(guān)條文說明：

應(yīng)急事故廢水池容量=應(yīng)急事故廢水最大計算量-裝置或罐區(qū)圍堤內(nèi)凈空容量-事故廢水管道容量。

其中，應(yīng)急事故廢水的最大量包括：最大一個容量的設(shè)備或貯罐物料量；在裝置區(qū)或貯罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸時的消防用水量，包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護臨近設(shè)備或貯罐（最少3個）的噴淋水量；當?shù)氐淖畲蠼涤炅俊?/p>

應(yīng)用到危險品集裝箱堆場的設(shè)計中，可用下式表示：

V事故池=（V1+V2+V雨）max-V3

式中：（V1+V2+V雨）max——應(yīng)急事故廢水最大計算量，m3；

V1——最大一個集裝箱的物料儲存量；

V2——危險品集裝箱堆場一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸及泄漏時的最大消防用水量，包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護臨近危險品集裝箱（最少4列）的噴淋水量；

V3——危險品集裝箱堆場圍堰內(nèi)凈空容量與事故廢水導排管道容量只和；

V雨——當?shù)氐淖畲笥炅俊?/p>

中國石化安環(huán)『2006]10號“關(guān)于印發(fā)《水體環(huán)境風險防控要點》（試行）的通知”以企業(yè)文件的方式規(guī)定了事故池容量的計算方法中發(fā)生事故時可能進入收集系統(tǒng)的降雨量的計算方法。

V雨=10×q×F

式中：q——降雨強度（按平均日降雨量計算，q=qa/n，q為當?shù)囟嗄昶骄涤炅浚琺m；n為年平均降雨日數(shù)，d），mm/d；

F——必須進入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積，hm2。

值得注意的是，事故期進入事故水池的雨量很難確定，規(guī)范中也沒有明確最大雨量的計算方法。如果按上式采用平均日降雨量計算，則計算的降雨量偏小；如采用設(shè)計暴雨強度進行計算，則計算的降雨量偏大；建議采用歷年統(tǒng)計資料中的一日最大降雨量進行計算，按此方法計算得到的結(jié)果比較適中。

2、初期雨污水和應(yīng)急事故污水的收集轉(zhuǎn)換措施

危險品集裝箱堆場建議參照石油化工罐區(qū)的設(shè)計，設(shè)置一定高度的圍堰，該圍堰能在第一時間內(nèi)阻止應(yīng)急事故污水外泄。同時，在圍堰外應(yīng)設(shè)置初期雨污水池和應(yīng)急事故水池。

初期雨水的收集采用閘閥控制，通常分為手動和電動控制兩種。手動控制初期雨水流向雖然及時、可靠，能夠保證初期雨水的流量，但是給生產(chǎn)管理帶來很大麻煩，而且雨水管道口徑較大，對閘門啟閉操作較為困難，工程中可操作性較差。電動控制是將手動控制方式中的閘門更換為電動閘門，然后通過設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)遠程或現(xiàn)場控制。但這兩種方法的弊端是，如控制閘門停用較長時間，會產(chǎn)生污染銹蝕而無法及時啟閉閘門，影響初期雨水的正常收集。工程中采用此種收集方式，使用單位也會因管理繁瑣而放棄對初期雨水的收集，極有可能造成水體環(huán)境污染。因此，初期雨水的收集最好能簡單、易操作，并使其在采用閘閥控制的同時達到自然分流的效果，采用拍門控制能達到此效果。

在滿足場地排水條件下進行管道高程設(shè)計時，使流向水池進水管管頂標高和流向雨水管道管底標高相同或存在一定高差，這樣初期雨水首先流入初期雨水收集池，當池內(nèi)達到設(shè)計水容積時，設(shè)置拍門自動控制，此后的清潔雨水便經(jīng)雨水管道流至區(qū)外。

當發(fā)生事故時，為保證事故污水不進入雨水管網(wǎng)，應(yīng)在雨水管網(wǎng)上設(shè)置拍門。正常狀態(tài)下，雨水管道上的拍門常開；事故狀態(tài)下，應(yīng)立即關(guān)閉。為實現(xiàn)不同水質(zhì)的排水自流至不同的去向，可設(shè)置三向拍門，工藝流程見圖1所示，拍門切換操作見表1。

結(jié)語

綜上所述，盡管危險品集裝箱占集裝箱港口的比例較小，但由于目前其運量逐漸增大，且貨種存在一定的不確定性，其危險也也存在一定的不確定性。因此，在危險品集裝箱港口設(shè)計中，風險防范設(shè)計應(yīng)得到重視。

初期雨水收集池在事故狀態(tài)下可兼作應(yīng)急事故水池，但是應(yīng)急事故水池不能兼作初期雨水收集池，以免事故發(fā)生時事故水池容積不夠。

目前大多數(shù)危險品集裝箱堆場均做到了與普通集裝箱堆場分開，并設(shè)置獨立的排水管、渠，但是并未設(shè)置圍堰。實際操作中，集裝箱可能堆放在排水渠上，發(fā)生事故時，事故污水還是有可能進入危險品箱堆場以外的場地，因此建議在排水渠外側(cè)設(shè)置20～30cm高的圍堰，防止事故污水的溢流。

（作者單位：中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司）