摘要：石油化工生产装置存在着燃烧、爆炸等危险因素。近些年不断的有此类事故发生，设置应急事故水池即是为了在发生事故时，能有效的接纳装置排水、消防水等污染水和泄漏的物料，以免污染及危害周边水体环境，降低环境风险。某石化新建工程包括核心工艺装置、辅助设施和公用工程，即全厂道路、铺砌、地管、电讯等以及管廊、循环水站、罐区、货车装卸站、货运大门门房及地磅、行人大门门房、仓储及维修建筑、变电所、机柜间、控制室、消防泵房、应急事故水池、消防水池等。
关键词：石油化工厂区；应急事故；水池设计
石化企业事故水池的设置是有效降低或消除石化企业地表水源环境污染的前提条件，完善的事故污染废水导排系统以及足够容量的事故水池，对所有涉及危险化学品废水排放的建设项目是至关重要的。事故水池的容积必须在综合考虑技术、生产、投资、安全、风险、环保等因素基础上，根据事故污染水的最大产生量及事故排水系统储存设施的最大有效容积进行计算，并确保事故废水不排入外环境。
工业水池作为我们十分常见的一种特种结构，主体材料由钢筋、混凝土组成，在工业水池处理市政污水、化工污水、工矿废水时，这部分主体材料将会受到水质侵袭，长期接触会产生主体腐蚀情况，如何才能增强工业水池承载力、抗腐蚀渗透性、耐久性成为工业水池建筑设计中的重要课题。在进行工业水池设计过程中，除了要满足一些特定技术要求外，通过各种方式进行工业水池荷载组合实验，根据工业水池特点，结合结构关键性技术进行了解，深入探讨，从多方面解决工业水池结构计及防腐问题。
1设置的依据
GB50483-2009《化工建设项目环境保护设计规范》第6.1.8条：化工建设项目应设置应急事故水池。
2容积的确定
2.1V1———收集系统范围内发生事故的一套装置的物料量
GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》第4.1.5条：石油化工企业应采取防止泄漏的可燃液体和受污染的消防水排出厂外的措施；第6.2.12条第1款：防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个最大储罐的容积，当浮顶、内浮顶罐组不能满足此要求时，应设置事故存液池储存剩余部分，但罐组防火堤内的有效容积不应小于罐组内最大储罐容积的一半。
本工程罐区共9个罐，均为固定顶罐。罐区设围堰，围堰内设集水坑，坑内设污水提升泵。围堰内污水根据水质监测情况用泵加压后直接排放或进污水处理厂处理。装置区和火炬区最大容器泄漏量为150m3，发生事故时物料通过重力流排入应急事故水池，故取V1为150m3。
2.2V2———事故时的消防用水量
GB50160-2006《石油化工企业设计防火规范》第8.4.3条第1款：工艺装置的消防用水量应根据其规模、火灾危险类别及消防设施的设置情况综合考虑确定。当确定有困难时，火灾延续供水时间不应小于3h。本工程装置规模为中型，消防用水量取300L/s，即1080m3/h。故所需消防水1080×3=3240m3。设计消防水3600m3，分别储存在两个消防水罐内，每个消防水罐储存1800m3。发生消防事故时，消防水通过雨水口进入雨水管道，重力流至应急事故水池。故本工程事故时的消防水量V2为3600m3。
2.3V5———发生事故时可能进入该收集系统的降雨量
本工程所在地年平均降雨1748.7mm，除罐区（罐区有围堰）外的厂区面积为65846m2，每年平均降雨天数为160天。所以降雨量为V5=10×1748.7/160×65846/10000=720m3。
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2.4应急事故水池的有效容积
本工程未设置事故时可以储存或处理的设施，也没有事故时仍必须进入应急事故水池的生产废水，但有污染区的后期雨水进入应急事故水池。应急事故水池有效容积为V=（150+3600-0）+0+720=4470m3，考虑污染区的后期雨水，并取一定裕度，设计有效容积为5300m3，尺寸为36m×35m×5.5m。
3水池结构设计要点
3.1地下水位对水池设计的影响
在工业水池设计施工过程中，地下水位与水池设计有着密切联系，只有掌握地下水位具体情况，正确设计工业水池结构，才能够尽可能避免因水位错误造成的抗浮不够等工程事故。地下水位情况可根据地方资料文献中的数据进行参考，同时也要考虑到高低水位出现的可能性。所以，在工业水池结构设计前应充分了解当地水文特征，对未满足设计要求的地质勘察报告要求予以补充，同时也不排除暴雨、台风等自然因素的影响。
3.2防水混凝土刚性自防水
防水混凝土自防水结构作为工程主体的防水措施，目前结构主体采用防水混凝土结构自防水其防水效果尚好，但对于一些细部构造，如施工缝、变形缝、后浇带的渗漏水现象较为严重，以往混凝土材料被认为是永久性材料，但实践证明，混凝土在地下工程中会受地下水的侵蚀，耐久性受到影响。我国浅层地下水污染比较严重，防水混凝土并不是完全不透水，P8等级的防水混凝土的渗透系数为（5—8）×10cm/s。所以地下水对地下工程的混凝土结构、钢筋的侵蚀破坏的问题，仅仅依靠防水混凝土来抵抗地下水的侵蚀其效果非常有限，而防水混凝土和其它防水层结合使用则可解决这一问题。
3.3水池抗裂设计
根据已建工业水池的不完全资料，工业水池裂缝多为垂直裂缝。垂直裂缝的形成可分为两种情况：一种是混凝土冷热收缩引起的穿透裂缝，另一种是池壁外表面裂缝扩展形成的全断面裂缝。除上述两种情况外，工程实践中还发现现浇走道板出现严重裂缝和逐渐扩散。这也是今后工业水池防裂设计的一个重要警示。为减少水池裂缝，必要时可考虑预制拼装走道板和伸缩缝的合理设置。随着时间的推移，许多任务业水池施工前出现裂缝现象，这种现象的形成也是造成钢筋混凝土结构破坏的主要原因之一，因此一方面，我们需要在结构设计前做好预防裂缝现象的发生，另一方面，我们也需要分析研究产生裂纹现象的原因，并进行正确的处理，防止和避免形成更严重的穿透性裂纹。在我国目前的技术施工水平下，不可能完成水池的一次性浇筑施工。因此，在水平施工缝和分段施工过程中，必须做好施工缝的处理工作。如果在施工过程中操作不当，很可能造成工业池表面不平整，甚至上下池壁错开、渗漏等现象，影响未来的工业发展。游泳池的正常运行造成了无法估量的严重后果。
3.4水池抗浮设计
在工业水池的设计中，主要采用自重抗浮、压力抗浮和基础配重抗浮的方法来设计抗浮部分的结构。自重抗浮是通过增加工业池池壁和池底的重量来达到抗浮的目的；在工业池结构设计中，压重抗浮是通过压在外悬墙趾上的重量来实现抗浮，一般选择底部、内部。或池体顶部作业，基础重量的抗浮是在工业池池底下安装对重混凝土，以保证池底与对重混凝土之间的可靠性。连接以满足防浮要求。
结论
本文主要总结设计与施工阶段的防水措施，水厂处理构筑物种类繁多，其重要性和使用要求各有不同，有的池体对防水有特殊要求，例如一些盛有腐蚀性介质的池体，有的池体在少量渗水情况下并不影响使用，例如清水池。为避免过分要求高指标或片面降低防水标准，造成工程造价高或维修使用困难，水池构筑物防水应做到定级准确、方案可靠、经济合理。
参考文献：
[1]刘建中.浅谈巴氏计量槽水池结构设计[J].低温建筑技术，2016，38（06）：53-55.
[2]石哲然.水厂处理厂水池结构设计要点解析[J].轻工科技，2017，31（10）：85-86.
论文作者:徐袁杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
标签：水池论文; 事故论文; 工业论文; 混凝土论文; 容积论文; 裂缝论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第5期论文;