沿江液態化學品儲存庫罐區防泄漏系統的深度設計

文/江崇林 申兆兵 劉 佩 吳家川 傅學岐

沿江液態化學品儲存庫罐區防泄漏系統的深度設計

文/江崇林 申兆兵 劉 佩 吳家川 傅學岐

摘 要：沿江液態化學品儲存庫罐區泄漏防控體系應遵循“不泄露、不外漏、易檢漏”的原則設計架構，通過嚴把工程質量關，確保儲罐不泄漏，若使用中一旦發生泄（滲）漏能夠易于檢查發現，且使泄漏物不外泄，以減少或消除事故影響。

關鍵詞：沿江；液態化學品；儲存罐區；防泄漏系統；設計

沿江液態化學品儲存庫生態環境敏感，一般要求設置四道防泄漏及事故污水攔控設施：罐區防火堤、堤外至消防車道路肩所構成的閉合空間、泄漏和事故污水收集池、庫界圍墻，防火堤為第一道安全屏障，作用非常關鍵。相關規范對防火堤的有效容積、結構形式、材質等均做了詳盡規定，堤內地坪通常要硬化封閉，以提高其抗滲防泄漏性能。如果設計疏漏了立式儲罐基底、以及以墻代堤時的防滲處理，則會降低防火堤的整體密封性和抗滲等級。因此，應將其納入罐區防泄漏體系進行深度設計，以滿足沿江液態化學品儲存庫建設的安全、環保和消防要求。

一、立式儲罐基底防滲漏設計

立式儲罐的底板安裝位置隱蔽，使用中一旦發生滲漏很難被發現，漏出的介質依不同的地質結構自由選擇通道，經罐基底土壤、地下裂隙浸滲流出堤外，在庫內（外）低洼處出露，污染土壤與水體，危及周邊生態安全。泄漏物若為易燃易爆介質還會在窩風處積聚，形成可燃混合氣體，極易引發火災爆炸事故。設計采用防滲技術，在罐基礎環梁內的結構層中加設現澆防滲層或土工防滲膜，可有效杜絕上述情況的發生。

立式儲罐基礎的常規作法是，選擇力學參數能夠滿足設計要求的基巖或原生土層作為基礎持力層，當持力層低于設計標高時需要級配土夾砂石分層換填，形成換填層；爾后自下而上依次為碎石找平層；中（粗）砂墊層，最上面一層為瀝青砂防潮層及罐底板。防滲層設置在中（粗）砂墊層與碎石找平層之間，由單層雙向鋼筋網現澆防滲混凝土構成，防滲現澆板與罐基礎環梁上部內壁構成一筒形密閉空間，切斷了泄漏物潛流外溢的通徑，使其只能在這一預設的密閉空間內滯留，如圖1所示。

圖1 罐基底防滲層結構示意圖

對于直徑較大的中、大型儲罐，罐基底換填層填料的不均勻性以及壓實系數的不一致性，會導致罐基底結構層局部不均勻沉降，易使現澆防滲層抗拉伸強度受到破壞。此時采用蠕變特性更為穩定的高分子聚合材料土工防滲膜代替現澆防滲板，會取得同樣的防滲功效，而且從工程投資、施工難易和施工周期等方面比較，該解決方案更加合理。在碎石找平層中加入一定比例的礦石粉、粗砂等，有利于防止土工防滲膜的拉伸破壞與提高其工程穩定性。

工程實踐中，應依據不同的地質情況作出有針對性的施工設計方案。在基巖下伏較淺的地點建罐，基礎開挖修平后，對基巖裂隙進行修補，直接用防滲混凝土找平封閉做成防滲層，可取得同樣的工程效果，既可節省投資，又能縮短施工周期。

二、立式儲罐罐底檢漏

通過人工檢尺和液位自動檢測裝置，能夠很容易地觀察到儲罐內液位的異常變化，但對于罐底的輕微滲漏，卻很難在短時間內從檢測數據中得到準確判斷。在罐底板下方埋置檢漏管（俗稱花管）是一種可靠、簡單易行的檢漏手段，從罐中心點附近開始呈輻射狀均布一組檢漏管，按一定坡度伸出環梁外壁，根據流出物判斷是否有滲漏和漏點大致位置，見圖1、圖2。

圖2 檢漏管布置示意圖

對于Ⅰ級、Ⅱ級毒性液體儲罐除了設置檢漏管外，為了確保萬無一失最好再加裝一組通用液體傳感器檢漏，報警信號遠傳至庫區中控室，對泄漏實施全天候全時制不間斷監測，做到早發現早處置，防止事故后果的擴大。

三、以墻代堤的防泄漏設計

長江中上游沿江多山，許多時候儲罐區是依山而建，山體護坡擋墻坡腳延伸至防火堤內，形成以墻代堤的狀況。為避免墻后積水回填土液化增大對擋墻的水平推力，造成擋墻失穩傾覆垮塌，通常在墻腳距地坪300～500mm處開始設置泄水孔，與防火堤的密封性要求相悖。

遇到此類情況，設計要求擋墻在防火堤有效高度范圍內墻身不設置泄水孔，墻后用粘性土夯實做成溝底，溝內回填卵石、粗砂做成盲溝，并坡向山體坡腳與防火堤結合處臨空一端，通過盲溝將墻后地下水引出，接入庫內雨水排放系統，同時滿足擋土墻構造與防火堤密封性要求。

沿江液態化學品儲存庫罐區泄漏防控體系，遵循“不泄露、不外漏、易檢漏”的原則設計架構，通過嚴把工程質量關，確保儲罐不泄漏，使用中一旦發生泄（滲）漏能夠易于檢查發現，且使泄漏物不外泄，以減少或消除事故影響，保障液態化學品儲存庫的本質安全與沿江的生態安全。

參考文獻：

1．石油庫設計規范 GB50156—2002

2．儲罐區防火堤設計規范 GB50351—2005