储罐区防火堤的设计、施工及日常管理重点

魏邦琦 魏列民

摘要：防火堤是石化企业和石油库重大危险源罐区重要的安全设施，对防止火灾蔓延和泄漏出的油品回收有着巨大作用。由于防火堤只有在事故状态下才能发挥作用，往往不能引起人们的足够重视，在设计、施工及日常管理中经常出现一些不足。如何根据现场实际情况，合理选择防火堤类型，合理选择施工工艺及材料，严把施工质量关，加强日常的维护管理，是对防火堤安全管理的重要内容。

关键字：防火堤;有效容积;设计;施工;缝隙封堵

1防火堤的作用

石化企业储罐区储存着大量的汽油、柴油、石脑油等危险化学品，在生产过程中如果出现管理不到位、设备故障、自然灾害等，有可能造成储罐内的危险化学品大量泄漏，以及火灾事故的发生。为阻止化学品泄漏、着火后在罐区内四处蔓延，储罐区设计时根据储罐的容积、数量、储存介质等情况，在储罐区四周设置的一定高度的围墙称为防火堤。

2防火堤设计、施工及日常管理需要关注的重点

2.1防火堤结构形式的选择

不同类型的防火堤防火效果不同，土堆型防火堤阻燃效果最好，堤上没有必要设置收缩缝，也不存在管线穿过防火堤时穿墙缝隙大的问题。但随着土地资源越来越紧缺，同时受到防火堤内有效容积的限制，近些年新建的储罐区很少用这种类型的防火堤。砖砌型防火堤具有占地面积小、施工简单的优势，缺点是在火灾状态下容易坍塌。钢筋混凝土防火堤中的混凝土在高温状态下强度会逐渐丧失，钢筋也会因高温而融化变形，墙体有垮塌的风险。为解决这个问题，通常在防火堤上涂抹防火水泥，防火水泥的阻燃时间要达到3h以上。各种类型的防护堤有不同的优缺点，设计时要根据当地地质条件和罐区的实际情况进行选择，也可以將不同类型的防火堤结合起来，做到优势互补，达到最佳防火效果。

同一区域内的所有防火堤要采用相同的设计标准，相同的施工方法，相同的施工材料，防止防火堤发生不均匀沉降，造成墙体局部开裂、塌陷。防火堤设计时要充分考虑到当地土壤的特点，准确计算基础的深度，并夯实基层土壤，防止造成防火堤大面积塌陷。不同地区的气候条件不同，土壤防冻层的深度也不一样，需要准确掌握，基础的深度要大于防冻层，防止地下部分反复被冻凝和解冻，对基础造成破坏。

2.2防护堤有效容积的计算

一些企业的储罐区由于扩建、改建等原因，现场情况已和原设计不符，需要对罐区防火堤内的有效容积进行核算，验证能否满足《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2018）和《储罐区防火堤设计规范》（GB50351-2014）对防火堤容积的要求。某石化企业一罐区防护堤内有3个罐组，每个罐组有2台50000m3储罐，防火堤有效容积计算如下：

V —防火堤内有效容积（m3）;V1 —防火堤横向中心线与纵向中心线与防火堤高度的乘积（m3）;V2 —防火堤内隔堤的体积（m3）;V3 —防火堤内管线设备的体积（m3）;V4 —车辆越堤通道的体积（m3）;V5 —罐基础高出地面的体积（m3）;V6 —罐组内最大储罐的容积（m3）。

通过计算，该罐区防火堤内有效容积V大于罐组内一个最大储罐的容积V6，符合规范要求。

2.3防火堤施工注意事项

防火堤施工时也要充分考虑到所属区域的地下水情况，对于地下水丰富的地方，要结合储罐基础的施工，对所属区域内的地下水进行抽取。防火堤基础要做好防渗、防腐处理，防止地下水酸、碱性太强对基础造成腐蚀。防火堤使用的所用施工材料必须是阻燃的，发生火灾时，火焰的温度高达1000℃左右，火焰会将使用不阻燃材料的防火堤烧开缺口，着火的油品将会沿着缺口四处流窜，形成流淌火，扩大火灾面积。

罐区内一般沿防火堤设置排水沟，排水沟内的水长期渗透，会对防火堤造成腐蚀。因此，排水沟尽量远离防火堤，距离至少要在0.5m以上，并做好防渗处理。

2.4管线穿过防火堤缝隙的封堵

由于受现场条件的限制，一些管线必须从防护堤穿过，防火堤与管线之间的缝隙一般采用套管加防火水泥进行封堵。这种封堵的方法效果很不好，主要原因是穿墙管线受季节性气温的变化和管线中介质温度的变化，管线反复发生热胀冷缩的现象。管道的热胀冷缩会带动穿墙缝隙中填充的防火水泥移动，出现开裂、脱落的现象。工艺管线的振动也是造成穿墙缝隙中防火水泥脱落的原因之一。由于管线热胀冷缩、振动造成的防火水泥开裂现象常年都会发生，通常只能通过反复的修补，确保穿线管缝隙密闭严实。通过对这种缝隙封堵方法进行密封性试验，几乎所有的缝隙都会出现不同程度的泄漏。发生泄漏的原因很多，有施工质量、温度变化、堤身自重荷载、液体载荷、振动作用效应等，需综合进行考虑。

随着技术和材料的不断创新，目前出现了一些效果非常好的封堵方法，如夹套密封形式，该密封形式由可拆卸组装的夹套卡具、耐火密封填料、紧固螺栓等组成，机构简单，使用效果好，安装时将定制好的卡具套在防火堤孔洞上，在卡具腔内充装防火的密封填料后，用螺栓将防火堤两端的加固挡板紧固。

3结论

防火堤是储罐区重要的安全设施，对防护堤的管理是重大危险源罐区安全管理的重要组成部分，对事故状态下有效回收泄漏油品、阻止火灾蔓延发挥着重要作用。我们要从设计、施工和日常管理等方面对防火堤予以高度重视，确保防火堤设施完好，确保储罐区安全可靠运行。

参考文献：

[1]《储罐区防火堤设计规范 》（GB 50351-2014），中国计划出版社，2014.12.1.