应对暴雨,化工企业的防洪工程应该这样做!

文章来源:流程工业公众号 发布时间:2016-07-12
近期,长江中下游沿江地区强降雨持续,基础设施损毁严重,安徽省、湖南省、湖北省、江西省更是受灾严重,灾害性的天气不仅导致了洪涝、滑坡等次生灾害,给居民日常生活带来麻烦,更让工企业时刻紧绷着神经,对于生产带有危险性的化工企业来说,这是一个严峻的考验!

你是否还记得,那年的松花江污染事件

2010年7月27日晚,吉林省中南部和东部大范围普降中到大雨,长春南部、吉林南部等地局部遭受特大暴雨袭击,松花江流域出现严重汛情险情,饮马河、岔路河、温德河等发生大洪水、其中温德河为有水文记录以来最大洪水(据水利部门测算,据2010年为止,为1600年一遇洪水)。

受洪水影响,吉林省吉林市永吉县新亚强化工厂1000多只装有三甲基乙氯硅烷的原料桶(每桶160~170公斤),顺松花江水流冲往下游。 原辅料桶内装有三甲基一氯硅烷、六甲基二硅氮烷等物质,三甲基一氯烷遇水可分解放出游离盐酸,曾引起较大范围内的市民恐慌。后经环保部门对松花江水质检测,PH值、高锰酸盐指数、铵氮均正常,未检出三甲基一氯硅烷、六甲基二硅氧烷微量。

根据《化工企业总图运输设计规范》

1、厂址应具有方便和经济的交通运输条件。临江、河、湖、海的厂址,通航条件能满足工厂运输要求时,应充分利用水路运输,且厂址宜靠近适于建设码头的地段。

2、厂址应有充足、可靠的水源和电源,且应满足企业发展需要。

那么问题来了,大部分的化工企业都依水而建,对于强降的暴雨,化工企业也和容易发生洪涝,与常规不同,化工企业有毒易燃物的泄漏,也更是会对水源、环境、以及周边造成不可挽回次生事故。化工企业场地排水要求,更是重中之重了,今天就随小编一起来耐心的学习一下吧。

《化工企业总图运输设计规范》对化工企业场地排水要求:

1、场地应清污分流,并有完整、有效的雨水排水系统。场地排雨水管、沟应与厂外排雨水系统相衔接,场地雨水不得任意排泄至厂外,不得对其他工程设施或农田造成危害。

2、场地丽水的排水方式,应根据工厂性质、工程管线、运输线路和建筑密度、地形和工程地质条件、道路型式及环境卫生要求等因素,并结合工厂所在地区的排雨水方式,合理地选择暗管、明沟或自然排渗等方式。一般情况下,厂区宜采用暗管排水。

3、场地雨水排水设计流量及水力计算,应符合现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014的有关规定。

4、雨水明沟的设计宜符合下列要求:

(1)雨水明沟的断面形式,宜采用矩形或梯形;在岩石地段,雨量少,汇水面积和流量小的地段,也可采用三角形。

(2)明沟的起点及分水点的深度,不宜小于0.2m,盖板明沟不宜小于0.3m。明沟的沟底宽度,矩形明沟不宜小于0.4m,梯形明沟不宜小于0.3m;明沟的纵坡,不宜小于3‰;明沟最小设计流速不应小于0.4m/s,最小纵坡不应小于2‰。有腐蚀介质的明沟,不宜小于5‰。

(3)按流量设计的明沟,其沟顶应高于计算水位0.2m以上。

(4)厂内明沟应进行铺砌,并宜加设盖板。

(5)明沟边缘距建筑物基础外缘不宜小于3m。

5、当采用暗管排水时,雨水口的设置应符合下列要求:

(1)雨水口应设置在汇水集中并与雨水管道连接短捷处;建筑物出入口、地下管道的上方不宜设置雨水口。

(2)雨水口的型式、数量和布置,应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定。

(3)雨水口的间距,宜采用25~50m,雨水口连接管的长度不宜超过25m。

(4)当道路纵坡大于2%时,雨水口的间距可大于50m,其型式、数量和布置应根据具体情况计算确定。坡段较短时可在最低点处集中收水,其雨水口的数量和面积应适当增加。

(5)当道路交叉口为最低标高时,应增设雨水口。

6、沟必须设置在冰冻线以下。

7、煤堆场排雨水设计宜符合下列要求:

(1)煤堆场两侧宜设置1.0~1.5m高的挡煤墙,墙体应设、濮水孔,孔间距宜为3~5m。

(2)煤堆场周围宜设排水沟和沉淀池,排水沟和沉淀池应设在挡煤墙的外侧3~5m处。

8、在山坡地带建厂时,应在厂区上方的山坡设置截水沟。截水沟至厂区挖方坡顶的距离不宜小于5m。当挖方不高且土质良好或截水沟经铺砌加固时,该距离可减至2.5m。截水沟不应穿越厂区。当确有困难必须穿越时,应从管线、铁路、道路较少和建筑物、构筑物密集程度较小的地段穿越,穿过地段的截水沟应加铺砌,并应确保厂区不受水害。


我们来看一则具体的工程实例吧!

文/ 要煜,山西省水利水电勘测设计研究院

山西信发化工有限公司100万t/a 烧碱及120万t/a 聚氯乙烯项目厂址位于孝义市化工产业园区东部信发铝系综合产业区内,地处孝义市大孝堡村与南小堡村之间的文峪河右岸,占地约100平方公里。

企业厂区建设内容主要包括盐水精制工序、电解工序、废气处理工序、氯化氢合成工序、高纯盐酸工序、液氯工序、电石破碎工序、乙炔发生和净化工序、氯乙烯合成精馏工序、氯乙烯聚合工序、产品干燥和包装工序等,配套建设有变配电站、冷冻站、空压站、循环水站、化验室等。

由于厂址与文峪河之间仅隔一条公路,一旦发生超标准洪水将不能排入文峪河,在厂区附近将形成积水,严重影响厂区防洪安全。厂区所在区域紧邻文峪河右岸,地势平坦且地形低,当边山及平原区发生暴雨洪水时,洪水将汇流至厂区附近,进而造成洪涝灾害。

厂区洪水计算

边山暴雨洪水的洪量扣除河道内可排泄的洪量,然后与平原区暴雨洪量相加,最后除以文峪河右岸地势低洼处面积,即为暴雨洪水产生的水深。根据《孝义市孝河生态综合治理工程初步设计报告》,孝河河道防洪标准为20年一遇,经过治理后,洪峰流量为445 m3/s。根据《汾阳市防洪规划报告》,对虢义河进行治理,防洪标准为20 年一遇,洪峰流量为427 m3/s。当边山发生100 年一遇暴雨洪水时,虢义河和孝河河道内仅能通过445 m3/s 和427 m3/s 的洪峰流量,超过该流量的洪水将漫堤,进而对平原区造成洪水灾害。由洪水过程线及河道泄洪流量可计算出边山暴雨洪水漫堤后的洪量分别为虢义河99 万m3,孝河1 143 万m3。造成暴雨洪水的总洪量为1 911 万m3,最后除以文峪河右岸地势低洼处面积(21.4 km2),即为暴雨洪水产生的水深893 mm。

防洪工程设计

该工程防护区为化工场地,根据《防洪标准》,确定防洪标准为100年一遇;按《堤防工程设计规范》,确定工程级别为1级。

工程建设内容主要为厂区防洪设计工程,包括厂区防洪堤设计和集水井设计两部分。防洪堤设计厂区防洪设计为沿厂区周围建设一圈防洪堤,集水井设计包括厂区东北角、西北角两处低洼处设置集水井,并配备配套水泵和发电机等。厂区防洪堤全长6.8 km,沿厂区原围墙位置布置,以厂区大门设置分段,厂区内分段处设置防洪设备存放处,并存放满足防洪要求的防洪沙袋、防洪器具等。

在厂区东南角和西南角各设置1 个20 m×40 m 的集水井,集水井边侧修建配套防洪设备以存放房屋,并储备配套防洪物资、设备。单个集水井配套水泵总流量不小于5 m3/s,水泵扬程取8 m,并配套发电机等设备。为减少占地,本次堤防修建以现厂区围墙为建设选址,为节约工程投资,本次堤防断面型式选取浆砌石仰斜式挡土墙设计。堤顶高程的确定根据水文计算结果取设计洪水水面线高程为1 m,堤顶超高根据规范取0.5 m,综合考虑安全系数、地基沉降、地表堆积等因素确定堤顶高程为1.6 m。技施阶段堤防设计应结合地质资料按照规范进行相关稳定计算。修建堤防时,排水孔应布置单向反滤土工布膜,堤防间隔10~15 m 设置施工缝,施工缝处设置“651”型止水带等止水设施。

集水井设计

依据工程等级及厂区防洪要求,考虑当发生100年一遇洪水时,文峪河等河槽已满流或溢流,厂区内地下排水管网排水无效甚至雨水倒灌厂区,为确保厂区防洪安全,在厂区地势较低的西南侧、东南侧各设置1 处集水井,集水井大小由厂区汇流、暴雨历时等估算为单个1200m3,故设计集水井为长40m,宽20m,深1.5m。集水井底板及侧墙由黏土实心砖砌筑,水泥砂浆抹面。单个集水井配备水泵总流量不小于5m3/s,建议选取1m3/s 水泵6 台,其中1 台备用,水泵扬程取8m,并配套发电机等设备。厂区防洪调度任务:确保烧碱及PVC 分厂区内重要化工原料存放、生产不受洪水影响。

结论

防洪度汛应急预案是能源、化工企业主要防洪措施之一,简单、有效、合理的厂区防洪设计不仅可以满足企业防洪要求,减少企业防洪投入,同时可满足相关管理部门强制性防洪规定,并为编制防洪预案,有效抗汛减灾提供依据。

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