石化企业排水系统和安全措施设计

排水系统是给排水设计中的一项重要内容。石化企业排水系统因所接纳污水性质和所在区域的特殊性，必须要确保其能够安全运行。依据相关规范，同时结合工程实践经验，探讨了石化企业排水系统设计时应注意的问题及应采取的安全措施。

排水系统是每个企业正常生产运行中不可缺少的组成部分，鉴于化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料、半成品和成品中绝大多数属于易燃或可燃物质，许多物料还具有毒性、腐蚀性，石化企业排水系统在设计时就需要考虑相应的安全措施，防止发生安全事故。本文依据相关规范，同时结合工程实践经验，探讨石化企业排水系统设计时应注意的问题及应采取的安全措施。

1石化企业排水性质及特点

石化企业通常有工艺装置区、原料及成品储存区、运输装卸区、公用设施区、辅助生产区、管理区六大区域。各区域排水性质见表1。

2导致排水系统不安全的因素

导致排水系统不安全的因素一般包括：①未分辨排水水质性质，一些本应先经过预处理或专设废水排水管的污废水，在没有得到有效处置时直接排入全厂性生产排水系统；②对突发的工况估计不足，造成污废水外流，导致环境污染，甚至引发大面积爆炸；③对排水管道材质、敷设方式、水封等细节考虑不充分；④忽视企业生产运行后的日常维护和管理，造成安全事故。

3排水系统设计

3．1排水系统设置依据“清污分流，分质排水”原则，石化企业应设置不同的排水系统，如生活污水系统、生产废水（含初期雨水）系统、清净废水和雨水系统，也可根据不同的处理要求增加或合并其他排水系统。3．1．1生活污水系统生活污水宜采用独立的排水系统［1］。如遇门卫室等距离厂区生活排水系统较远，且排水不影响生产废水处理效果时，在化粪池后可直接排入厂区生产废水系统。汇入前必须设置水封等隔断措施［2］，避免生产废水系统中有毒有害气体、可燃气体反窜入生活设施而引发安全事故。

3．1．2生产废水（含初期雨水）系统生产废水系统要结合废水性质、浓度、水量、排水频率及排水场所特点，合理确定预处理、收集、处置方式等各环节设计方案。生产废水管中如存在能引起爆炸及火灾危险的气体，在与此管网连接的各处排水出建构筑物、设备区、罐区等处；全厂支干管与干管交汇处；全厂支管、干管管长超过300m处时均应设置水封措施［1，3-4］。除在工艺装置、罐区等场所外，在丁戊厂房、公用工程等排水本身没有可燃物质的场所，为确保排水系统安全，其排水在汇入生产废水管网系统前也需设置水封井［4］，以防止危险气体反窜。一般罐区、泵区、工艺装置区、装卸站等露天区域均需考虑初期雨水。设计时要合理确定初期雨水量的受污染面积，一次降水深度按15～30mm确定［2］。消防事故状态下应采取应急措施，避免废水外排对水体环境的影响。

防火堤、围堰、初期雨水池、消防废水池等都可以用来储存消防废水。消防废水量计算时应包括消防用水量、物料泄漏量、事故时汇入消防废水收集系统的降雨量及废水量［5］。3．1．3清净废水系统公用设施区、辅助生产区等区域的清净废水虽然本身没有危险性，且排水区域危险类别多属丁戊类，但经常因为管网造价、工程占地等原因将其排入全厂生产废水管，容易忽视安全问题，引发爆炸事故。因此，上述区域排水并入全厂生产废水前应采取水封、降温等安全措施。清净废水的污染性也不能被忽略。开式循环冷却水系统排水包括系统排污水、旁流水处理过程的反冲洗排水、清洗预膜过程的置换水、水池溢流排空水等；闭式系统在试车、停车或紧急情况下会排出含有高浓度药剂的循环冷却水，处置方式需根据排放标准结合水质情况确定，优先考虑回用，不能回用的超标废水经过处理达标后才能排放。

3．2排水系统布局

3.2.1合理规划排水路径排水路径应保证污废水排除顺畅，同时考虑日常维护及事故状态下对周围水体带来的影响。规范对输送易沉介质、有毒害介质、腐蚀性介质的管道、压力流污水管道建议架空敷设［1，6］，可以方便检修，并能及时发现安全隐患。含有可燃液体的生产废水管不能纵向敷设于车行道和工艺管廊下［1，3，6］，既可以降低汽车尾气带来的火灾危险，又能避免检修时开挖道路对通行造成的影响。消防废水池要结合厂内地坪高度，设置在管网末端工厂地势低洼处，否则会给事故应急响应工作带来困扰。如某些老厂改造时将消防废水池设置在管网起端，水池与管网间连通管设在现有管道标高以上，而厂内地坪整体由管网起端向管网末端降低，这样的设置非常不利于消防废水的收集。事故时，管网末端切断阀关闭后，水位抬高到连通管标高以上才能回流入废水池中。

3．2．2正确选择排放方式污废水排放方式可以是重力流管道、明沟、压力提升或以上几种形式的组合。无论采用哪种方式，都需结合排水水质特性、排水源所在位置等综合考虑后确定，并保证排水及时有效、安全合理。含可燃物质的生产废水、含油污水应用管道或暗沟方式排水［3，7］；清洁雨水可用明沟或暗管排水；对需架空敷设的管道均应采用压力提升方式排水。明沟排水时需注意：①为避免挥发性有害物质等引发的次生事故，雨水排水系统兼作消防事故水收集系统时不能使用明沟形式；②室内采用明沟排水，且明沟需控制在30m以内时，每段明沟需分别排入生产废水系统，不能使用暗管将各段明沟连通；③为防止低温液体泄漏气化时迅速膨胀引起爆炸，低温罐区装卸口30m范围内应采用明沟形式排水。

3．3排水系统设施设计

3．3．1爬梯腐蚀性污水井内不设爬梯［1，6］，类似场所：初期雨水池、事故池等。爬梯属井、池内的附属构件，往往被随意对待，给以后的检修工作带来安全隐患。如果不能确定防腐措施的效果，正确的做法是不设爬梯。3．3．2跌水井含有挥发性有毒、有害、可燃气体的污水管道系统不应设置跌水井［1］。在新建和已建管网系统连接时，应当特别注意衔接点的标高，不能使含有上述污水的排水产生跌水现象。3．3．3水封水封设置时容易忽略的几处位置：①敷设有可燃气体、液化烃、可燃液体管道的管沟［3］；②隔油池进出水管道［3］；③重力流循环水回水在工艺装置总出口处［6］。3．3．4检查井与通气管甲、乙类的罐区、装置区内的检查井，散发有毒有害气体可引起火灾、中毒事故的管道，隔油池5m以内的水封井、检查井，均要求井盖与井座间密封，且井盖不得有洞［1，3］。

为保证管道内可燃气体有组织排放，减少明火接触，甲、乙类装置区、罐区的支干管、干管最高处检查井内，隔油池内设排气管。需有通气措施的类似场所还有化粪池、降温池［8］。3．3．5管道材质与防渗管道防渗很容易在工程设计中被忽略，其做法与管道材质有着密切关联［9］。选择管道材质除根据污废水水质［10］，还应考虑管道防渗做法，需结合工程施工难度及工程造价后确定。3．3．6切断阀排水系统选用切换阀时需要注意阀门类型。很多工厂在进行管道切换时采用闸门，此种阀门有一定的泄漏量，即无法实现完全截断，会有少量过流。如果需要完全切断，选用刀闸阀较为合适。为保障人身安全及应急操作及时有效，工厂排放口处、及距罐区、装置区小于15m范围内的排水切断阀需考虑远程控制功能。

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