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作者：黃勝炎，本文僅供參考。 目前，有關(guān)涉及危險化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險事故廢水排放的建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)急事故池、初期雨水收集池容積的計算確定方法，有《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50483-2019)和中國石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防與控制技術(shù)要求》(Q/SY1190-2009)規(guī)定的應(yīng)急事故水池容積的計算確定方法。通過對比分析，發(fā)現(xiàn)其計算方法和計算結(jié)果有所差異，其主要差異在于發(fā)生事故時的降雨量計算。必須注意事故時進(jìn)入事故水池的雨水量，與正常生產(chǎn)時初期雨水量的本質(zhì)區(qū)別，而這個區(qū)別往往在安評、環(huán)評階段容易發(fā)生混淆。本著環(huán)境風(fēng)險防范按最不利情境考量的原則，“宜大不宜小”；考慮經(jīng)濟(jì)的合理性，有學(xué)者建議應(yīng)急事故池容積的確定考慮單個項(xiàng)目和區(qū)域儲存設(shè)施的集約化。對化工園區(qū)或化工項(xiàng)目聚集區(qū)等有條件的工業(yè)園區(qū)，應(yīng)設(shè)置區(qū)域集中事故廢水收集系統(tǒng)，其事故池有效容積取區(qū)域內(nèi)事故廢水量最大者；各個廠區(qū)內(nèi)不再單獨(dú)設(shè)事故池，僅設(shè)事故廢水收集導(dǎo)排系統(tǒng)管網(wǎng)。1、GB/T50483-2019規(guī)定的計算方法(簡稱“國標(biāo)計算法”)《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50483-2019)規(guī)定：化工建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)設(shè)置應(yīng)急事故水池，以保證事故時能有效地接納裝置排水、消防廢水等污染水，避免事故污染水進(jìn)入水體造成污染”。對一般的新建、擴(kuò)建、改建和技術(shù)改造的建設(shè)項(xiàng)目，其應(yīng)急事故水池容量應(yīng)按下式計算：V事故池=(V1+V2+V雨)max -V3 (1)(V1+V2+V雨)max，為應(yīng)急事故廢水最大計算量，(m3)。V1：為最大一個設(shè)備裝置的容量或貯罐的物料貯存量，(m3)。V2：為裝置區(qū)或貯罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)及泄漏時的最大消防用水量，包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護(hù)鄰近設(shè)備或貯罐(最少3個)的噴淋水量(m3)，可根據(jù)GB50016、GB50160、GB50074等有關(guān)規(guī)定確定。V雨：為發(fā)生事故時可能進(jìn)入該廢水收集系統(tǒng)的當(dāng)?shù)氐淖畲蠼涤炅?m3)，應(yīng)根據(jù)GB50014有關(guān)規(guī)定確定。V3: 為事故廢水收集系統(tǒng)的裝置或罐區(qū)圍堰、防火堤內(nèi)凈空容量及事故廢水導(dǎo)排管道容量之和(m3)。2、中國石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1190-2009規(guī)定的計算方法(簡稱“企標(biāo)計算法”)中國石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防與控制技術(shù)要求》（Q/SY1190-2009），規(guī)定的應(yīng)急事故水池容積計算確定方法：V事故池=(V1+V2-V3)max+V4 +V雨 （2）(V1+V2-V3)max：是指對收集系統(tǒng)范圍內(nèi)不同罐組或裝置分別計算V1+V2-V3，取其中最大值（m3）。V1：為收集系統(tǒng)范圍內(nèi)發(fā)生事故的一個罐組或一套裝置的物料量(m3)，儲存相同物料的罐組按一個最大儲罐計，裝置物料量按存留最大物料量的一臺反應(yīng)器或中間儲罐計，事故緩沖設(shè)施按一個罐組或單套裝置計，末端事故緩沖設(shè)施按一個罐組加一套裝置計。V2：為發(fā)生事故的儲罐或裝置的消防水量(m3)。V2=∑（Q消×t消），其中，Q消為發(fā)生事故的儲罐或裝置的同時使用的消防設(shè)施給水流量(m3/h)，t消為消防設(shè)施對應(yīng)的設(shè)計消防歷時(h)，按6～10h計算。V3：為發(fā)生事故時可以轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌麅Υ婊蛱幚碓O(shè)施的物料量(m3)。例如，非可燃性對水體環(huán)境有危害物質(zhì)的儲罐應(yīng)設(shè)置圍堰或事故存液池、備用罐等，其有效容積均不宜小于罐組內(nèi)1個最大儲罐的容積。V4：為發(fā)生事故時仍必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量(m3)。V雨：為發(fā)生事故時可能進(jìn)入該收集系統(tǒng)的降雨量(m3)。V雨=10×q×F，q為降雨強(qiáng)度(mm)，按平均日降雨量計算(q=qa/n，qa為當(dāng)?shù)囟嗄昶骄涤炅浚琻為年平均降雨日數(shù))，F(xiàn)為必須進(jìn)入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積(hm2)。3、“國標(biāo)計算法”與“企標(biāo)計算法”的對比分析(1) 事故廢水最大產(chǎn)生量計算方法不同。“國標(biāo)計算法”按物料最大貯存量、消防最大用水量、最大降雨量三部分之和的最大值確定，未考慮發(fā)生事故時仍必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，建議工程設(shè)計、安全風(fēng)險評價時予以保守考慮，GB/T50483修訂時也應(yīng)增加該項(xiàng)。“企標(biāo)計算法”則按物料最大貯存量、消防最大用水量、平均降雨量、生產(chǎn)廢水量四部分之和確定。“國標(biāo)計算法”按裝置區(qū)和罐區(qū)的滅火、噴淋用水量分別明確規(guī)定，并規(guī)定考慮鄰近至少3個貯罐的噴淋水量。滅火和噴淋給水強(qiáng)度、滅火冷卻面積、滅火冷卻消防時間等的取值應(yīng)滿足GB50016、GB50160、GB50074、GB50151、GB50196、GB50338的規(guī)定和最低值要求。“企標(biāo)計算法”則按綜合消防給水量和設(shè)計消防歷時給出了計算公式，但未明確滅火和噴淋水量各自的確定方案。且其規(guī)定的設(shè)計消防歷時為6～10h，大大高于“國標(biāo)計算法”規(guī)定取值（一般為2～6h）。(3) 物料轉(zhuǎn)移和儲存容積確定內(nèi)容不同。“國標(biāo)計算法”的“V3”包括圍堰或防火堤內(nèi)凈空容量、事故廢水導(dǎo)排管道容量，但未明確物料轉(zhuǎn)輸而只考慮儲存容積。“企標(biāo)計算法”的“V3”則為事故時可轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌麅Υ婊蛱幚碓O(shè)施的物料量?！敖Y(jié)合現(xiàn)有設(shè)施條件，事故時如能夠通過轉(zhuǎn)移物料達(dá)到避免事故擴(kuò)大的，應(yīng)首先進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移”；考慮物料轉(zhuǎn)輸可有效避免純物料流失，減少事故排放廢水的同時也減少損失。“國標(biāo)計算法”考慮的是最大降雨量；“企標(biāo)計算法”考慮的是平均降雨量，按當(dāng)?shù)囟嗄昶骄娜战涤陱?qiáng)度計算。二、應(yīng)急事故水池容積計算確定的基本原則環(huán)境風(fēng)險事故廢水的來源包括物料泄漏量、消防水量、雨水量、生產(chǎn)廢水量等，而能夠儲存事故廢水的儲存設(shè)施可包括事故水池、事故罐、防火堤內(nèi)或圍堰內(nèi)有效容積、導(dǎo)排水管有效容積等等。為確保環(huán)境風(fēng)險事故廢水不排入外環(huán)境，必須基于事故廢水最大產(chǎn)生量和事故排水系統(tǒng)儲存設(shè)施最大有效容積來綜合確定應(yīng)急事故水池的容積，有學(xué)者認(rèn)為應(yīng)遵循以下原則：(1) 事故池容積確定應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范主要有：GB/T50483、Q/SY1190-2009和中國石化安環(huán)[2006]10號等。GB/T50483規(guī)定的應(yīng)急事故水池容積確定方法，對所有涉及危險化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險事故排水的項(xiàng)目均應(yīng)適用執(zhí)行。其中：消防用水量確定、圍堰或防火堤有效容積確定時應(yīng)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016)、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB50160)、《石油庫設(shè)計規(guī)范》(GB50074)、《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》(GB50351)等有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；按《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014）、《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（SH3015）等計算確定最大降雨量。(2) 應(yīng)急事故水池容量應(yīng)根據(jù)發(fā)生事故的設(shè)備容量、事故時消防用水量及可能進(jìn)入應(yīng)急事故水池的降水量等因素綜合確定。罐區(qū)防火堤內(nèi)容積、排至事故池的排水管道在自流進(jìn)水的事故池最高液位以下的容積、現(xiàn)有儲存事故排水設(shè)施的容積均可作為事故排水儲存有效容積。計算應(yīng)急事故廢水量時，裝置區(qū)或貯罐區(qū)事故不作同時發(fā)生考慮，取其中的最大值。應(yīng)按事故排水最大流量對事故排水收集系統(tǒng)的排水能力進(jìn)行校核，明確導(dǎo)排系統(tǒng)的防火、防爆、防滲、防腐、防凍、防洪、抗浮、抗震等措施。(3) 應(yīng)當(dāng)結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的總平面布置圖，給出事故風(fēng)險源分布、生產(chǎn)區(qū)及裝置區(qū)圍堰和防火堤范圍、雨水匯集范圍，及事故廢水導(dǎo)排系統(tǒng)走向等關(guān)鍵的信息、路線和標(biāo)識，明確廢水收集導(dǎo)排系統(tǒng)服務(wù)范圍，明確受污染排水和不受污染排水的去向及排水切換設(shè)施的設(shè)置。(4) 必須注意事故時進(jìn)入事故水池的雨水量，與正常生產(chǎn)時初期雨水量（即前期雨水）的本質(zhì)區(qū)別，不可混淆。正常生產(chǎn)運(yùn)營過程中初期雨水是指剛下的雨水，一次降雨過程中的前10～20min最大降水量，其設(shè)計參數(shù)計算必須按GB50014規(guī)定的短歷時暴雨強(qiáng)度公式確定；而事故時降水量應(yīng)根據(jù)事故消防時間（參照GB50016、GB50160規(guī)定一般為2～6h，Q/SY 1190規(guī)定為6～10h）確定。初期雨水的匯水面積必須考慮生產(chǎn)區(qū)和儲存區(qū)總的匯水面積；事故時只考慮裝置區(qū)或罐區(qū)單獨(dú)的能進(jìn)入事故排水系統(tǒng)的最大降雨量，不作同時匯水考慮，且應(yīng)采取措施盡量減少進(jìn)入事故排水收集系統(tǒng)的雨水匯集面積。(5) 在非事故狀態(tài)下需占用事故池時（例如，初期雨水池共用），占用容積不得超過事故池容積，并應(yīng)設(shè)有在事故時可以緊急排空的技術(shù)措施。污水處理事故池不可作為應(yīng)急事故儲存設(shè)施，不能把環(huán)境風(fēng)險進(jìn)一步轉(zhuǎn)加到污水處理系統(tǒng)。三、應(yīng)急事故水池和初期雨水池容積計算確定案例分別采用“國標(biāo)計算法”、“企標(biāo)計算法”計算環(huán)境風(fēng)險事故狀態(tài)下，某石化項(xiàng)目的應(yīng)急事故池容積，采用設(shè)計暴雨強(qiáng)度公式計算正常生產(chǎn)運(yùn)營狀態(tài)下該項(xiàng)目的初期雨水池容積。各計算參數(shù)和結(jié)果見表1。“國標(biāo)計算法”計算的該項(xiàng)目應(yīng)急事故水池容積最大為6318m3(罐區(qū))，“企標(biāo)計算法”計算的則為5816m3(罐區(qū))，結(jié)果相差502m3，主要是進(jìn)入事故排水系統(tǒng)的降雨量的差別。“國標(biāo)計算法”計算的該項(xiàng)目應(yīng)急事故水池容積最大為6318m3(罐區(qū))，“企標(biāo)計算法”計算的則為5816m3(罐區(qū))，結(jié)果相差502m3，主要是進(jìn)入事故排水系統(tǒng)的降雨量的差別。對裝置區(qū)，兩方法計算結(jié)果的差異還包括是否考慮生產(chǎn)廢水量。在進(jìn)行應(yīng)急事故水池容積設(shè)計時，必須按最大容積確定，并留有一定的裕度。“國標(biāo)計算法”計算的該項(xiàng)目事故排水最大流量為293L/s，“企標(biāo)計算法”計算的則為269L/s，結(jié)果相差24L/s。在進(jìn)行事故廢水導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)注意這種差別對排水管道最大內(nèi)徑的影響。正常生產(chǎn)運(yùn)營狀態(tài)，初期雨水的匯水面積較大，雖然降雨歷時只取15min，但其單次雨水匯集量最大值可達(dá)到583m3，計算雨水排水最大流量可達(dá)到615.71L/s。鑒于初期雨水量小于應(yīng)急事故池容積的，可采用初期雨水池與應(yīng)急事故池共用設(shè)計，但兩者的導(dǎo)排系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)計或按合流最大流量值設(shè)計，并應(yīng)確保初期雨水收集系統(tǒng)切換設(shè)施正常運(yùn)行以避免未受污染雨水進(jìn)入事故池。
注：①對裝置區(qū)綜合考慮滅火噴淋消防給水量，取為150L/s，消防時間取3h。對罐區(qū)，滅火給水量取為6.0L/min·m2，滅火面積取為1102m2，消防時間取6h；噴淋冷卻給水量取為3.0L/min·m2，噴淋冷卻面積按4個罐表面積計算取為4×1102m2，消防時間取4h。
②“企標(biāo)計算法”降雨強(qiáng)度按項(xiàng)目所在地的實(shí)際統(tǒng)計值計算，q=7.9mm；“國標(biāo)計算法”暴雨強(qiáng)度按項(xiàng)目所在地的設(shè)計暴雨強(qiáng)度公式計算，降雨歷時t=6h，徑流系數(shù)Ψ=0.95，重現(xiàn)期P=3年，q=57.58L/(s·hm2)。 表2 徑流系數(shù)查詢表 地面種類 | Ψ | 各種屋面、混凝土或?yàn)r青路面 | 0.85～0.95 | 大塊石鋪砌路面或?yàn)r青表面處理的碎石路面 | 0.55～0.65 | 級配碎石路面 | 0.40～0.50 | 干砌磚石或碎石路面 | 0.35～0.40 | 非鋪砌土路面 | 0.25～0.35 | 公園或綠地 | 0.10～0.20 |
雨水管渠的設(shè)計降雨歷時t，由地面集水時間t1和雨水在計算管段中流行的時間t2組成。t1——地面集水時間，min，視距離、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用5min~15min；m——折減系數(shù)，暗管m=2；明渠m=1.2。在陡坡地區(qū)，暗管折減系數(shù)m=1.2~2，經(jīng)濟(jì)條件較好、安全性要求較高地區(qū)的排水管渠m可取1。1、GB/T50483規(guī)定的應(yīng)急事故水池容積確定方法，對所有涉及危險化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險事故排水的項(xiàng)目均應(yīng)適用執(zhí)行。2、應(yīng)急事故水池是事故廢水導(dǎo)排系統(tǒng)中的一個較為重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其容積必須根據(jù)事故廢水最大產(chǎn)生量和事故排水系統(tǒng)儲存設(shè)施最大有效容積計算，并考慮技術(shù)、生產(chǎn)、投資、安全、風(fēng)險、環(huán)保等因素綜合確定，確保事故廢水不排入外環(huán)境。3、對事故時的消防水量(滅火、噴淋)、生產(chǎn)廢水量、同期降雨量、初期雨水池共用等因素的不確定性，建議相關(guān)的規(guī)范應(yīng)進(jìn)一步明確規(guī)定其技術(shù)解決方案，必要時可制定單獨(dú)的應(yīng)急事故排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，以利設(shè)計和評價統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、可操作和不過多地增加投資。
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