毒性和腐蝕性液體罐區(qū)設(shè)備和管道布置探討

王凱

（華陸工程科技有限責任公司，西安710065）

1 設(shè)計輸入

1.1 物性信息

工藝專業(yè)提供介質(zhì)的物性信息作為開展罐區(qū)設(shè)備布置的起點，至少應(yīng)包含以下信息：介質(zhì)名稱、火災(zāi)危險性類別、毒性級別、腐蝕性、介質(zhì)沸點是否低于45℃、相互接觸是否引起化學反應(yīng)等。

1.2 設(shè)備信息

通過設(shè)備數(shù)據(jù)表或設(shè)備工程圖，可獲取儲罐型式、儲罐直徑、罐壁高度和全容容積。在此前提下，可根據(jù)管道儀表流程圖、設(shè)備一覽表和總圖等內(nèi)容，便可以開展設(shè)備布置。表1 為某酸堿罐區(qū)的介質(zhì)物性表。

表1 某酸堿罐區(qū)的介質(zhì)物性

2 毒性、腐蝕性液體罐區(qū)設(shè)備布置要點

2.1 標準規(guī)范的選用

關(guān)于罐區(qū)布置的標準規(guī)范種類繁多，GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》（2018 年版）、GB 51283—2020《精細化工企業(yè)工程設(shè)計防火標準》和GB 50074—2014《石油庫設(shè)計規(guī)范》，三者分別在不同的領(lǐng)域占據(jù)著重要作用。不同標準規(guī)范之間對同一事項的約束或相同或稍有差異。因此，在布置設(shè)備之前，應(yīng)先根據(jù)項目開工報告、項目統(tǒng)一規(guī)定、專業(yè)統(tǒng)一規(guī)定及物性等，確定標準規(guī)范的適用性。

硫酸和氫氧化鈉雖不具有可燃性，但具有酸性腐蝕特征，同樣具有高危險性，為了防止介質(zhì)擴散，提升設(shè)計的本質(zhì)安全。在設(shè)計本酸堿罐區(qū)時，必須依據(jù)GB 50160－2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》（2018 年版）中，可燃液體的相關(guān)規(guī)定和GB 50984－2014《石油化工工廠布置設(shè)計規(guī)范》中，關(guān)于毒性液體和腐蝕性液體儲罐組布置的相關(guān)規(guī)定。

2.2 設(shè)備布置應(yīng)注意的要點

1）為了防止石油化工企業(yè)火災(zāi)或泄漏危害，以及在失火泄漏后最大限度降低對周圍人員、裝置或設(shè)施造成的影響，毒性液體和腐蝕性液體儲罐組應(yīng)布置于遠離人流較多的道路或主要生產(chǎn)設(shè)施的區(qū)域，且同時需保證該布置地點的地勢相對較低[1]。

2）儲罐分組必須合理。火災(zāi)危險性相同或相近的儲罐，因其具有相同或相近的火災(zāi)特點和防護要求，所以，將其布置在同一管組內(nèi)，十分有利于儲罐之間相互調(diào)配和采取統(tǒng)一的消防措施。同樣，根據(jù)GB 50351—2014《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求，儲存I 級和Ⅱ級毒性液體的儲罐不應(yīng)與其他易燃和可燃液體儲罐布置在同一防火堤內(nèi)[2]。

3）在同一罐組內(nèi)儲罐間距要求、儲罐個數(shù)要求、儲罐排數(shù)要求方面，均可參照GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》（2018 年版）中，關(guān)于地上可燃液體儲罐的規(guī)定來執(zhí)行。

4）要確定儲罐的基礎(chǔ)高度，應(yīng)綜合考慮泵的汽蝕余量、儲罐底部管口配管空間和切斷閥操作檢修、罐底進出管道是否穿越防護堤、臨近儲罐協(xié)調(diào)等因素。

5）當儲罐發(fā)生泄漏時，防護堤作為可以防止毒性液體和腐蝕性液體介質(zhì)漫流和擴散的重要構(gòu)筑物，其容積不應(yīng)小于罐組內(nèi)1 個最大儲罐的容積，而立式儲罐至防護堤內(nèi)堤腳線的距離不應(yīng)小于罐壁高度的一半（此處罐壁應(yīng)包含儲罐基礎(chǔ)高度）。另外，防護堤高度的計算可參照可燃液體防火堤高度計算方法。

6）隔堤的設(shè)置。根據(jù)GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》（2018 年版）中的有關(guān)規(guī)定，硫酸具有極度危害和強腐蝕性，不能與其發(fā)生化學反應(yīng)的介質(zhì)及可燃液體介質(zhì)儲罐在同一隔堤內(nèi)布置；此外，隔堤高度計算可參照可燃液體隔堤高度確定方法。

7）在發(fā)生泄漏事故時，為了提高人員的逃生可能性，需要在每個罐組防護堤的不同方位上設(shè)置逃生通道臺階或坡道，且同一方位上的2 個逃生通道的距離應(yīng)＜60 m[3]。不僅如此，為便于操作、檢修和逃生的需求，防護堤內(nèi)的隔堤上也應(yīng)設(shè)置踏步，以方便人員跨越。

8）做好防滲和防腐設(shè)計。由于毒性液體和腐蝕性液體對土壤和環(huán)境造成影響，因此應(yīng)該在防火堤內(nèi)和泵房內(nèi)外做好防滲設(shè)計和耐腐蝕鋪砌；關(guān)于此，可參照GB/T 50046—2018《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標準》。

9）泵房或露天泵站一般需在防護堤外集中布置。

10）管廊作為連接儲罐和泵及界外的橋梁，既可以采用架空管廊，也可以采用地面矮管墩。管廊走向以一字形、L 形和T形較為常見。

11）對于具有毒性、化學灼傷腐蝕性等危害的作業(yè)環(huán)境，應(yīng)根據(jù)工藝專業(yè)的具體要求合理來設(shè)置洗眼器和淋浴器。一般情況下，其服務(wù)半徑應(yīng)小于15 m，且通常需設(shè)置在通道旁。

12）在防護堤內(nèi)、堤外泵及其他有集中導淋的區(qū)域中，要合理設(shè)置地溝，且防護堤外必要區(qū)域設(shè)置圍堰；與此同時，要提醒給排水專業(yè)的相關(guān)人員，因該處排放物料可能包含毒性或腐蝕性液體，所以排水專業(yè)必須要進行特殊處理。

3 毒性、腐蝕性液體罐區(qū)管道布置要點

毒性、腐蝕性液體罐區(qū)的管道布置應(yīng)注意以下7 點：

1）毒性介質(zhì)儲罐進出物料管道應(yīng)設(shè)置自動或手動遙控的緊急切斷設(shè)施，以方便在出現(xiàn)事故時遠程切斷，從而盡可能減少泄漏。

2）如果儲罐的地基差異沉降或地震烈度足夠高，則難免會造成儲罐和進出儲罐的管線扭曲甚至破裂的現(xiàn)象。針對此，儲罐進出口管道應(yīng)考慮采用柔性連接這一方式。

3）架空管廊的管道敷設(shè)方式是較理想的布置方式。架空敷設(shè)的優(yōu)點為占地小、不影響人員通行；缺點為進泵的管道無法上管廊，仍需單獨在地面敷設(shè)。

4）可使用地面矮管墩的管道敷設(shè)方式。然而，雖然該方式操作方便、相對經(jīng)濟，但其占地大、易影響地面人員通行，因此需要做大量的跨橋。

5）管道如需穿越防護堤，應(yīng)做好防滲漏工作。

6）在石油庫內(nèi)，Ⅰ、Ⅱ級毒性液體管道不應(yīng)埋地敷設(shè)，且需設(shè)置明顯區(qū)別于其他管道的標志；當必須埋地敷設(shè)時，應(yīng)設(shè)防護套管并應(yīng)具備檢漏條件。在輸送腐蝕性液體和Ⅰ、Ⅱ級毒性液體管道上，不宜設(shè)放空和排空裝置，如必須設(shè)放空和排空裝置時，則必須要有密閉收集凝液的措施[4]。

7）為保證吹掃、清潔、置換和維修的便捷性，罐區(qū)應(yīng)設(shè)置公用工程站，一般包含清潔水、蒸汽、氮氣、壓縮空氣4 種介質(zhì)，其服務(wù)半徑一般為15～20 m。

4 結(jié)語

對于化工企業(yè)來說，在生產(chǎn)過程中難免會涉及酸、堿等毒性或腐蝕性液體，若對其儲存不當，則有很大可能引發(fā)安全事故，從而造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，化工企業(yè)必須要將毒性液體、腐蝕性液體罐區(qū)作為化工企業(yè)防火防泄漏的重點區(qū)域，提升其本質(zhì)安全，從設(shè)計著手，嚴把設(shè)計關(guān)，盡可能減少泄漏事故的發(fā)生，或發(fā)生事故后盡可能減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。