石油化工企业装置及储罐区排水系统的设计

李林钊，唐 峰

(中国寰球工程公司 北京100012)

石油化工企业装置及储罐区排水系统的设计

李林钊，唐 峰

(中国寰球工程公司 北京100012)

合理的排水系统设计对于现代石油化工企业的安全生产运行具有十分重要的意义。通过参与石油化工企业装置及储罐区的给排水设计工作，归纳总结了现代石化企业装置及储罐区内生产污水、污染雨水及事故污水排水系统的设计原则。

石油化工 装置区 罐区 排水系统

现代石油化工企业装置及储罐区内排水系统，主要包括生产污水、污染雨水及事故污水等 3方面。排水系统设计是否合理不仅关乎企业日常生产运营中污水的收集疏导，更关乎其安全生产、环保排放以及火灾等事故状态下能否对污水进行及时有效、有计划、有组织地收集处置。因此，安全合理的排水系统对于现代石化企业是必不可少的。

1 生产污水收集与输送

现代石化企业在经济规模的前提下，均向大型化发展，占地较大。且本着集中管理的原则，全厂污水处理厂通常统一设置。较大的占地面积造成较长的地下污水管线，导致生产污水不宜全部通过重力流向地下管道进行集中收集。同时考虑到污水在地下污水管线中输送时，存在泄漏并污染地下土壤和地下水的潜在风险，近几年大型石化企业生产污水尽可能通过压力管道进行收集和输送，且压力管道在地面上敷设。

根据水质和本身是否带压，生产装置排放的污水具有不同的收集方式。对于水质满足污水处理厂接管标准无需预处理且自身带压(压力满足送污水处理厂要求)的生产污水，可直接通过地上生产污水管线汇入全厂生产污水总管。对于水质满足污水处理厂接管标准无需预处理但本身不带压的生产污水，先经一段地下管道重力收集送至装置区内的污水收集池，再由泵提升，经地上生产污水管线出界区后汇入全厂生产污水总管。当生产污水水质不满足污水处理场接管标准时，还需在装置区内进行预处理，满足接管标准后才能送至污水处理厂进行进一步处理。

2 污染雨水收集和输送

2.1 污染区划分

装置区及储罐区内污染区的划分是开展污染雨水收集、输送及处理的前提。

2.1.1 装置区内污染区划分

原则上，装置区内可能产生物料泄漏的区域均为污染区，污染区内初期雨水应作为污染雨水进行收集和处理。装置区内污染区的划分通常由化工工艺专业根据装置内各单元物料性质和泄漏分析进行划分。

2.1.2 储罐区内污染区划分

通常，储罐区内设备类型及数量较装置区简单，其污染区划分方式较为固定。储罐区按照储罐本身是否带压分为常压罐区和压力罐区两类。

①常压罐区。常压罐区内的常压储罐按照罐顶与罐壁的结构形式分为固定顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐。对于固定顶罐和内浮顶罐的储罐区，其污染区主要为常压罐区防火堤内储罐阀组区和泵区。对于储存原油的固定顶罐区和内浮顶罐区，储罐周围(通常从储罐基础外延 1.0,m)亦为污染区。其余区域正常情况下不会受到污染(发生物料泄漏事故情况除外)，为非污染区。对于外浮顶罐，由于浮顶与罐内液体是相接触的，所以除储罐阀组区、泵区以及原油储罐周围为污染区外，外浮顶罐浮盘亦为污染区。

②压力罐区。对于物料泄漏后气化且不溶于水的物料储罐区，如 LNG储罐区没有污染区，全部为非污染区。对于泄漏后气化并溶于水的物料储罐区，其污染区主要为罐区围堰内储罐阀组区以及罐区内的泵区，其余为非污染区。

2.2 装置区污染雨水收集和输送

装置区内污染区的污染雨水，通过雨水口，经重力管道收集进入装置区内的污染雨水收集池，然后用泵提升送污水处理厂进行生化处理。对于某些炼油装置，污染区地面污染严重，初期污染雨水含油量过高，不能满足污水处理厂接管标准时，还需在装置内经过除油预处理。

污染雨水收集池的有效容积通常按照一次降雨污染雨水的总量确定，一次降雨污染雨水量为污染区面积与 15～30,mm 降雨深度的乘积。在污染雨水收集池前应考虑后期清净雨水的分流措施。

2.3 罐区污染雨水及事故水收集和输送

为了防止罐区内储罐发生泄漏事故时，泄漏物料、消防水、喷淋水以及事故期间降雨而受到污染的雨水对周边水体环境造成污染，罐区内污染雨水的收集与工艺装置具有一定特殊性。

2.3.1 常压罐区

对于常压罐区防火堤内区域，正常情况下，除储罐阀组区、原油储罐周围以及外浮顶罐浮盘上等污染区内雨水外，其余区域内雨水均为清净雨水。罐区防火堤内的雨水排出管道设有双阀组控制，正常情况下阀门关闭，每次降雨后人工手动打开相应阀门，将污染区内雨水排入污染雨水系统，其余非污染区域内雨水进入清净雨水系统。当储罐发生少量泄漏，防火堤内除阀组区、原油储罐周围和浮盘以外的区域受到污染，降雨结束后，打开防火堤外相应阀门，将所有雨水排入污染雨水系统。当罐区发生事故进行消防时，仍应尽可能将污染控制在防火堤内，如消防时间较长，围堰内容积不足以容纳消防水和泄漏出的物料时，从防火堤溢出的事故水可继续通过防火堤外的污染雨水收集系统和清净雨水系统进行收集，通过阀门切换进入为整个工程所设的事故水池存储。因此，进行管道设计时，防火堤外清净雨水管道的管径应用事故排水量进行校核。

尤其值得注意的是：污染雨水出罐区防火堤后应设水封井，以防止事故状态下，危险源通过污染雨水管道导入罐区防火堤内，造成次生事故。

2.3.2 压力罐区

泄漏后气化，且不溶于水的物料，对于如 LNG，储罐区内没有污染区，且不设污染雨水系统。对于泄漏后气化，且溶于水的物料，如环氧乙烷水溶液，通常会设置自动喷淋系统。其储罐围堰外设有双阀门，阀门常关。正常情况下，每次降雨结束后，人工打开相应阀门，将围堰内雨水排至清净雨水系统；当发生物料泄漏进行喷淋或消防时，及时打开围堰外的另一阀门，将受到污染的喷淋水和消防水排至污染雨水系统。此类压力罐区外的阀门井应设置于离罐区围堰尽可能远的位置，以保证事故状态下，操作人员能安全及时地打开阀门，疏导污水。

［1］ 水体污染防控紧急措施设计导则[Z]. 中国石化建标[2006]43号.

［2］ 《石油和化工工程设计工作手册》编委会. 石油和化工工程设计工作手册 第十二册 炼油化工公用工程和辅助设施设计[M]. 山东：中国石油大学出版社，2010.

On Drainage System Design for both Equipment Area and Tank Field in Petrochemical Enterprises

LI Linzhao，TANG Feng
(China HUANQIU Contracting & Engineering Corporation，Beijing 100012，China)

The design of a safe and reasonable drainage system is of significant value to the safe production and operation in modern petrochemical enterprises. Based on the authors’experience in the participation of drainage system design for the equipment area and tank field in petrochemical enterprises，design principles of drainage systems for production wastewater，polluted rainwater and accidental sewage in modern petrochemical enterprises were proposed.

petrochemical industry；equipment area；tank field；drainage system

TE991.2

A

1006-8945(2014)11-0005-02

2014-10-10