儲罐區防火堤的設計、施工及日常管理重點

魏邦琦 魏列民

摘要：防火堤是石化企業和石油庫重大危險源罐區重要的安全設施，對防止火災蔓延和泄漏出的油品回收有著巨大作用。由于防火堤只有在事故狀態下才能發揮作用，往往不能引起人們的足夠重視，在設計、施工及日常管理中經常出現一些不足。如何根據現場實際情況，合理選擇防火堤類型，合理選擇施工工藝及材料，嚴把施工質量關，加強日常的維護管理，是對防火堤安全管理的重要內容。

關鍵字：防火堤;有效容積;設計;施工;縫隙封堵

1防火堤的作用

石化企業儲罐區儲存著大量的汽油、柴油、石腦油等危險化學品，在生產過程中如果出現管理不到位、設備故障、自然災害等，有可能造成儲罐內的危險化學品大量泄漏，以及火災事故的發生。為阻止化學品泄漏、著火后在罐區內四處蔓延，儲罐區設計時根據儲罐的容積、數量、儲存介質等情況，在儲罐區四周設置的一定高度的圍墻稱為防火堤。

2防火堤設計、施工及日常管理需要關注的重點

2.1防火堤結構形式的選擇

不同類型的防火堤防火效果不同，土堆型防火堤阻燃效果最好，堤上沒有必要設置收縮縫，也不存在管線穿過防火堤時穿墻縫隙大的問題。但隨著土地資源越來越緊缺，同時受到防火堤內有效容積的限制，近些年新建的儲罐區很少用這種類型的防火堤。磚砌型防火堤具有占地面積小、施工簡單的優勢，缺點是在火災狀態下容易坍塌。鋼筋混凝土防火堤中的混凝土在高溫狀態下強度會逐漸喪失，鋼筋也會因高溫而融化變形，墻體有垮塌的風險。為解決這個問題，通常在防火堤上涂抹防火水泥，防火水泥的阻燃時間要達到3h以上。各種類型的防護堤有不同的優缺點，設計時要根據當地地質條件和罐區的實際情況進行選擇，也可以將不同類型的防火堤結合起來，做到優勢互補，達到最佳防火效果。

同一區域內的所有防火堤要采用相同的設計標準，相同的施工方法，相同的施工材料，防止防火堤發生不均勻沉降，造成墻體局部開裂、塌陷。防火堤設計時要充分考慮到當地土壤的特點，準確計算基礎的深度，并夯實基層土壤，防止造成防火堤大面積塌陷。不同地區的氣候條件不同，土壤防凍層的深度也不一樣，需要準確掌握，基礎的深度要大于防凍層，防止地下部分反復被凍凝和解凍，對基礎造成破壞。

2.2防護堤有效容積的計算

一些企業的儲罐區由于擴建、改建等原因，現場情況已和原設計不符，需要對罐區防火堤內的有效容積進行核算，驗證能否滿足《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2018）和《儲罐區防火堤設計規范》（GB50351-2014）對防火堤容積的要求。某石化企業一罐區防護堤內有3個罐組，每個罐組有2臺50000m3儲罐，防火堤有效容積計算如下：

V —防火堤內有效容積（m3）;V1 —防火堤橫向中心線與縱向中心線與防火堤高度的乘積（m3）;V2 —防火堤內隔堤的體積（m3）;V3 —防火堤內管線設備的體積（m3）;V4 —車輛越堤通道的體積（m3）;V5 —罐基礎高出地面的體積（m3）;V6 —罐組內最大儲罐的容積（m3）。

通過計算，該罐區防火堤內有效容積V大于罐組內一個最大儲罐的容積V6，符合規范要求。

2.3防火堤施工注意事項

防火堤施工時也要充分考慮到所屬區域的地下水情況，對于地下水豐富的地方，要結合儲罐基礎的施工，對所屬區域內的地下水進行抽取。防火堤基礎要做好防滲、防腐處理，防止地下水酸、堿性太強對基礎造成腐蝕。防火堤使用的所用施工材料必須是阻燃的，發生火災時，火焰的溫度高達1000℃左右，火焰會將使用不阻燃材料的防火堤燒開缺口，著火的油品將會沿著缺口四處流竄，形成流淌火，擴大火災面積。

罐區內一般沿防火堤設置排水溝，排水溝內的水長期滲透，會對防火堤造成腐蝕。因此，排水溝盡量遠離防火堤，距離至少要在0.5m以上，并做好防滲處理。

2.4管線穿過防火堤縫隙的封堵

由于受現場條件的限制，一些管線必須從防護堤穿過，防火堤與管線之間的縫隙一般采用套管加防火水泥進行封堵。這種封堵的方法效果很不好，主要原因是穿墻管線受季節性氣溫的變化和管線中介質溫度的變化，管線反復發生熱脹冷縮的現象。管道的熱脹冷縮會帶動穿墻縫隙中填充的防火水泥移動，出現開裂、脫落的現象。工藝管線的振動也是造成穿墻縫隙中防火水泥脫落的原因之一。由于管線熱脹冷縮、振動造成的防火水泥開裂現象常年都會發生，通常只能通過反復的修補，確保穿線管縫隙密閉嚴實。通過對這種縫隙封堵方法進行密封性試驗，幾乎所有的縫隙都會出現不同程度的泄漏。發生泄漏的原因很多，有施工質量、溫度變化、堤身自重荷載、液體載荷、振動作用效應等，需綜合進行考慮。

隨著技術和材料的不斷創新，目前出現了一些效果非常好的封堵方法，如夾套密封形式，該密封形式由可拆卸組裝的夾套卡具、耐火密封填料、緊固螺栓等組成，機構簡單，使用效果好，安裝時將定制好的卡具套在防火堤孔洞上，在卡具腔內充裝防火的密封填料后，用螺栓將防火堤兩端的加固擋板緊固。

3結論

防火堤是儲罐區重要的安全設施，對防護堤的管理是重大危險源罐區安全管理的重要組成部分，對事故狀態下有效回收泄漏油品、阻止火災蔓延發揮著重要作用。我們要從設計、施工和日常管理等方面對防火堤予以高度重視，確保防火堤設施完好，確保儲罐區安全可靠運行。

參考文獻：

[1]《儲罐區防火堤設計規范 》（GB 50351-2014），中國計劃出版社，2014.12.1.