沿江液态化学品储存库罐区防泄漏系统的深度设计

文/江崇林 申兆兵 刘 佩 吴家川 傅学岐

沿江液态化学品储存库罐区防泄漏系统的深度设计

文/江崇林 申兆兵 刘 佩 吴家川 傅学岐

摘 要：沿江液态化学品储存库罐区泄漏防控体系应遵循“不泄露、不外漏、易检漏”的原则设计架构，通过严把工程质量关，确保储罐不泄漏，若使用中一旦发生泄（渗）漏能够易于检查发现，且使泄漏物不外泄，以减少或消除事故影响。

关键词：沿江；液态化学品；储存罐区；防泄漏系统；设计

沿江液态化学品储存库生态环境敏感，一般要求设置四道防泄漏及事故污水拦控设施：罐区防火堤、堤外至消防车道路肩所构成的闭合空间、泄漏和事故污水收集池、库界围墙，防火堤为第一道安全屏障，作用非常关键。相关规范对防火堤的有效容积、结构形式、材质等均做了详尽规定，堤内地坪通常要硬化封闭，以提高其抗渗防泄漏性能。如果设计疏漏了立式储罐基底、以及以墙代堤时的防渗处理，则会降低防火堤的整体密封性和抗渗等级。因此，应将其纳入罐区防泄漏体系进行深度设计，以满足沿江液态化学品储存库建设的安全、环保和消防要求。

一、立式储罐基底防渗漏设计

立式储罐的底板安装位置隐蔽，使用中一旦发生渗漏很难被发现，漏出的介质依不同的地质结构自由选择通道，经罐基底土壤、地下裂隙浸渗流出堤外，在库内（外）低洼处出露，污染土壤与水体，危及周边生态安全。泄漏物若为易燃易爆介质还会在窝风处积聚，形成可燃混合气体，极易引发火灾爆炸事故。设计采用防渗技术，在罐基础环梁内的结构层中加设现浇防渗层或土工防渗膜，可有效杜绝上述情况的发生。

立式储罐基础的常规作法是，选择力学参数能够满足设计要求的基岩或原生土层作为基础持力层，当持力层低于设计标高时需要级配土夹砂石分层换填，形成换填层；尔后自下而上依次为碎石找平层；中（粗）砂垫层，最上面一层为沥青砂防潮层及罐底板。防渗层设置在中（粗）砂垫层与碎石找平层之间，由单层双向钢筋网现浇防渗混凝土构成，防渗现浇板与罐基础环梁上部内壁构成一筒形密闭空间，切断了泄漏物潜流外溢的通径，使其只能在这一预设的密闭空间内滞留，如图1所示。

图1 罐基底防渗层结构示意图

对于直径较大的中、大型储罐，罐基底换填层填料的不均匀性以及压实系数的不一致性，会导致罐基底结构层局部不均匀沉降，易使现浇防渗层抗拉伸强度受到破坏。此时采用蠕变特性更为稳定的高分子聚合材料土工防渗膜代替现浇防渗板，会取得同样的防渗功效，而且从工程投资、施工难易和施工周期等方面比较，该解决方案更加合理。在碎石找平层中加入一定比例的矿石粉、粗砂等，有利于防止土工防渗膜的拉伸破坏与提高其工程稳定性。

工程实践中，应依据不同的地质情况作出有针对性的施工设计方案。在基岩下伏较浅的地点建罐，基础开挖修平后，对基岩裂隙进行修补，直接用防渗混凝土找平封闭做成防渗层，可取得同样的工程效果，既可节省投资，又能缩短施工周期。

二、立式储罐罐底检漏

通过人工检尺和液位自动检测装置，能够很容易地观察到储罐内液位的异常变化，但对于罐底的轻微渗漏，却很难在短时间内从检测数据中得到准确判断。在罐底板下方埋置检漏管（俗称花管）是一种可靠、简单易行的检漏手段，从罐中心点附近开始呈辐射状均布一组检漏管，按一定坡度伸出环梁外壁，根据流出物判断是否有渗漏和漏点大致位置，见图1、图2。

图2 检漏管布置示意图

对于Ⅰ级、Ⅱ级毒性液体储罐除了设置检漏管外，为了确保万无一失最好再加装一组通用液体传感器检漏，报警信号远传至库区中控室，对泄漏实施全天候全时制不间断监测，做到早发现早处置，防止事故后果的扩大。

三、以墙代堤的防泄漏设计

长江中上游沿江多山，许多时候储罐区是依山而建，山体护坡挡墙坡脚延伸至防火堤内，形成以墙代堤的状况。为避免墙后积水回填土液化增大对挡墙的水平推力，造成挡墙失稳倾覆垮塌，通常在墙脚距地坪300～500mm处开始设置泄水孔，与防火堤的密封性要求相悖。

遇到此类情况，设计要求挡墙在防火堤有效高度范围内墙身不设置泄水孔，墙后用粘性土夯实做成沟底，沟内回填卵石、粗砂做成盲沟，并坡向山体坡脚与防火堤结合处临空一端，通过盲沟将墙后地下水引出，接入库内雨水排放系统，同时满足挡土墙构造与防火堤密封性要求。

沿江液态化学品储存库罐区泄漏防控体系，遵循“不泄露、不外漏、易检漏”的原则设计架构，通过严把工程质量关，确保储罐不泄漏，使用中一旦发生泄（渗）漏能够易于检查发现，且使泄漏物不外泄，以减少或消除事故影响，保障液态化学品储存库的本质安全与沿江的生态安全。

参考文献：

1．石油库设计规范 GB50156—2002

2．储罐区防火堤设计规范 GB50351—2005