浅谈石油化工企业防渗工程技术

葛保锋 刘玉中国寰球工程公司 北京 100029

浅谈石油化工企业防渗工程技术

葛保锋*刘玉中国寰球工程公司 北京 100029

介绍石油化工企业主动防渗系统、被动防渗系统、渗漏污染监测系统和应急系统的设计技术和方法，着重介绍被动防渗系统污染防治区的划分、防渗材料的选择和防渗结构型式等的设计原则和方法。

防渗工程

本文结合某石化炼化一体化工程，根据国家环境保护部门和环境影响评价报告的要求，通过调研、学习国外化工行业防渗工程技术和借鉴国内其他行业防渗工程技术，在汲取垃圾填埋场、一般工业固体废物、危险废物填埋、处置场防渗工程技术以及地下工程防水技术的基础上，结合石化企业自身特点，创造性地提出了石化企业防渗工程体系。

1 防渗工程体系

石油化工企业防渗工程是一项系统工程，由源头控制—防止渗漏—污染监测—事故应急处理等四个系统组成整体防渗体系，即由主动防渗系统(源头控制)、被动防渗系统(防止渗漏)、渗漏污染监测系统(污染监测)和应急系统(事故应急处理)组成。①源头控制是指从源头上尽可能减少污染源的泄、渗漏，从而降低污染地下水的可能性;②防止渗漏是指采取防渗措施，在污染物一旦发生泄、渗漏后，阻止其污染地下水;③污染监测指在污染防治区内，根据石油化工企业各生产功能区的特点，采用不同的监测方法，监测污染源是否发生泄、渗漏以及是否对地下水造成污染;④事故应急处理指当发生污染物泄、渗漏至地下水使其受到污染时，采取应急措施，防止污染物进一步扩散。防渗工程做到了源头有控制，泄渗、漏后有措施，事故后有处置方案的整体防治体系，确保地下水不受污染。

2 石油化工企业防渗工程设计

2.1 主动防渗设计

主动防渗设计主要在厂址和生产工艺的选择、平面布置、管道及设备设计等方面尽量避免对环境造成污染。在项目建设前期厂址选择阶段，应了解项目厂址的自然环境、生态环境、水文地质条件和地下水环境敏感保护目标等方面资料，选择包气带防污性能强、项目场地地下水不易污染、地下水环境不敏感的场地，并尽量远离地下水和地表水饮用水源保护区;在平面布置中应尽量将处理和储存含有毒、有害、危险介质的设备按其物料的物性分类集中布置;在工艺路线的选择上应选用国内外先进的环保生产工艺技术，减少污染源的产生;在管道及设备的设计中，通过对管道及设备的连接方式、密封方式、材质比选，提高管道压力等级和腐蚀余度，加强对管道、设备防腐处理等措施，减少污染物的排放，从源头上控制污染物的泄、渗漏，降低产生污染的风险。

2.2 被动防渗设计

被动防渗设计包括污染防治区的划分、防渗材料和防渗结构型式的选择及确定等内容。

在进行被动防渗设计前，应了解生产、储存、运输介质的理化性质、生产加工工艺、项目环境影响评价及环保管理部门对该项目环评报告批复等方面内容。

2.2.1 污染防治区的划分

石油化工企业生产、储运的物料及产品种类繁多、物性复杂，不同泄漏物料对环境造成的危害程度差异较大，根据石化企业各功能分区的不同和污染物的理化特征，将石化企业厂区划分为一般污染防治区、重点污染防治区和特殊污染防治区。

(1)据污染物污染特性，剧毒、有毒、致癌性物质、致突变性物质、生殖毒性物质、持久性有机污染物对环境危害程度较高，因此对于生产、加工、储存该种污染物的区域应划为重点污染防治区并进行防渗设计。

(2)污水池、地下污水管道及环墙基础储罐罐底板底部等区域，由于埋置于地下，泄、渗漏后难以观察，且长期储存有污染介质，一旦泄漏后造成的危害非常大。因此，将其定义为特殊污染防治区并进行防渗设计。

(3)其他可能产生污染物泄、渗漏的区域定义为一般污染防治区。

2.2.2 防渗材料的选择

目前国内使用的防水材料有很多种，主要应用于地下防水工程，参考国内地下工程防水做法、生活垃圾填埋场、一般工业固体废物贮存、处置场、危险废物贮存、填埋场的防渗做法，并参考国外石油化工企业储罐区防渗做法，同时结合石油化工企业自身特点，考虑到工程的可实施性和经济适用性，石油化工企业宜选择天然防渗材料，水泥基渗透结晶型防渗材料和人工合成有机防渗材料作为主要的防渗系统材料。在石油化工企业具体的防渗设计中，其防渗材料的选择尚应根据防渗要求、并结合生产功能分区、泄、渗漏污染物的理化特性、环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。防渗材料应具备无毒性、坚固性、持久性、抗化学反应性、一定程度的抗穿透和抗断裂性等特点。

2.2.3 防渗结构型式

石油化工企业根据其选用的防渗材料及型式的不同，主要有天然防渗结构、刚性防渗结构、柔性防渗结构和复合防渗结构等型式。

(1)天然防渗结构主要指由粘土构成的防渗结构;还包括在没有合适的粘土资源或粘土性能无法达到防渗要求的情况下，将粉质粘土、粉砂等进行人工改性，使其达到防渗性能要求的防渗材料。天然防渗结构其粘土的渗透系统不应大于1.0×10－7cm/s，且应具有一定的厚度。

(2)刚性防渗结构指添加防水添加剂(水泥基渗透结晶型防水材料及其它防水添加剂)处理的混凝土结构、经表面涂层处理的混凝土结构或特殊配比的混凝土结构，刚性防渗典型结构见图1。其抗渗性能根据防水添加剂的种类，采用不同的配比，使其渗透系数达到1.0×10－8cm/s至1.0 ×10－12cm/s。

图1 刚性防渗典型结构图

(3)柔性防渗结构由土工膜及上下保护层结构组成，土工膜包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、合成橡胶等，上、下保护层采用的材料根据项目现场实际情况确定，典型防渗结构见图2。其渗透系数很容易达到1.0×10－12cm/s以上。

图2 柔性防渗典型结构图

(4)复合防渗结构由天然防渗结构、刚性防渗结构和柔性防渗结构任其两者或三者组合而成的防渗结构，典型防渗结构见图3。

图3 复合防渗典型结构图

防渗结构型式的选择应根据石油化工企业各功能分区的不同和工程实际情况合理确定。

3 污染监测系统

石油化工企业污染监测系统包括渗漏液收集井、液体渗漏传感电缆检测设施以及地下水污染监控井等监测设施。监测设施的设置应根据各功能分区的不同，结合防渗结构型式合理确定。

(1)渗漏液收集井可应用于面层硬化，采用复合防渗结构(不含抗渗混凝土+防渗涂层复合防渗结构)的区域。上层防渗层渗漏下来的渗漏液经土工膜上的渗漏液收集层流入渗漏液收集井内，然后再集中处理。渗漏液收集井可同时作为该区域上层防渗层(包括储罐罐底)渗漏检测报警设施。根据渗漏液收集井的位置和服务区域，查找渗漏点，开展对上层防渗层的维修，典型结构图见图4。

(2)液体渗漏传感电缆检测设施可应用于大型储罐的罐体底板下部结构层内，检测罐体底板是否存在渗漏物料。液体渗漏传感电缆检测主要利用电阻值的变化幅度，判断出泄漏点的位置。石油化工企业应根据当地地下水流向、污染源分布及污染物在地下水中的扩散形式，在厂区及其周边区域布设一定数量的地下水污染监控井，建立地下水污染监控、预警体系。

总之，泄、渗漏污染监测系统应根据防渗结构型式和石油化工企业功能分区的不同而合理确定。

图4 渗漏液收集井典型结构图

4 应急措施

当通过监测发现污染物料有泄、渗漏，已造成周围地下水污染时，应立即控制地下水流场，采取隔离、停止抽水等措施，防止污染物扩散，以免造成更大程度的污染。

5 结语

石油化工企业防渗工程体系的建立，以主动防渗措施为先导，根据污染防治区的划分原则，合理确定污染防治区，选择适宜防渗材料和防渗结构型式，设置必要的污染监测方式和应急措施，为确保地下水的安全提供保障。

1 GB 18445－2001，水泥基渗透结晶型防水材料［S］．

2 GB 50108－2008，地下工程防水技术规范［S］．

3 GB 18597－2001，危险废物贮存污染控制标准［S］．

4 GB 18598－2001，危险废物填埋污染控制标准［S］．

5 GB 18599－2001，一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准［S］．

6 CJJ 113－2007，生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范［S］．

7 环发［2004］75号，危险废物安全填埋处置工程建设技术要求［S］．

8 Q/SY 1303－2010，石油化工企业防渗设计通则［S］．

This paper presents the engineering technologies and methods for active and passive seepage prevention systems，seepage/leakage pollution monitoring system andemergency system inpetrochemicalplants，especially the design principle and methods for pollution prevention zone division of the passive anti-seepage system，selection of anti-seepage material and type of anti-seepage structures．

Discussion on Engineering Technologies for Seepage Prevention in Petrochemical Plants

Ge Baofeng，et al
(China Huanqiu Contracting and Engineering Corp．Beijing 100029)

seepage preventionengineering

*葛保锋:工程师。1997年毕业于北京工业大学计算机技术与应用专业。一直从事总图运输设计工作。联系电话:(010)58675767，E－mail:gebaofeng@hqcec.com。

(修改回稿2012－01－05)