水封井的安全管理要求

化工企业生产污水中含有易燃易爆、有毒有害物质，水封井是防止油气互窜的安全设施。该设施虽然简单但却十分重要，其主要作用是：当发生火灾事故时，限制火灾燃烧面积和影响区域。但是笔者在参与企业安全检查的过程中，发现部分企业存在不按照规范要求设置水封井，或者水封井设计不合理、维护管理不到位等现象，这种情况下一旦发生事故，水封井起不到任何作用，将会造成事故影响和范围扩大。因此，企业有必要了解水封井的设计及管理要求。

《石油化工企业设计防火标准（2018 年 版）》（GB 50160-2008）规定：

7.3.3 生产污水管道的下列部位应设水封，水封高度不得小于250mm：

1.工艺装置内的塔、加热炉、泵、冷换设备等区围堰的排水出口；

2.工艺装置、罐组或其他设施及建筑物、构筑物、管沟等的排水出口；

3.全厂性的支干管与干管交汇处的支干管上；

4.全厂性的支干管、干管的管段长度超过300m时，应用水封井隔开。

7.3.4 重力流循环回水管道在工艺装置总出口处应设水封。

7.3.5 当建筑物用防火墙分隔成多个防火分区时，每个防火分区的生产污水管道应有独立的排出口并设水封。

7.3.6 罐组内的生产污水管道应有独立的排出口，且应在防火堤外设置水封；在防火堤与水封之间的管道上应设置易开关的隔断阀。

《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB 50016-2014）第4.2.5条第6款规定：含油污水排水管应在防火堤的出口处设置水封设施，雨水排水管应设置阀门等封闭、隔离装置。

《精细化工企业工程设计防火规范》（GB 51283-2020）规定：

7.3.4 厂房或生产设施含可燃液体的生产污水管道的下列部位应设水封井：

1 围堰、管沟等的污水排入生产污水（支）总管前；

2 每个防火分区或设施的支管接入厂房或生产设施外生产污水（支）总管前；

3 管段长度大于300m时，管道应采用水封井分隔；

4 隔油池进出污水管道上。

7.3.5 非爆炸危险区域的排水支管或总管接入含可燃液体污水总管前应增设水封井。

7.3.6 储罐（组）排水管应在防火堤外设置水封井，水封井和防火堤的管道上应设置易开关的隔断阀。

《建筑与工业给水排水系统安全评价标准》（GB/T 51188-2016）规定：

6.2.8 甲、乙、丙类工艺装置内生产污水管道的水封设置应符合下列规定：

1 下列部位应设置水封：

1)工艺装置内的塔、加热炉、泵、冷换设备等区围堰的排水出口处；

2)工艺装置、罐组或其他设施及建筑物、构筑物、管沟等的排水出口处；

3) 全厂性的支干管与干管交汇处的支干管上。

2 全厂性支干管、干管的管段长度超过300m时，应采用水封井隔离。

6.2.9 含有可燃液体的隔油池的进出水管道应设水封。

6.2.11 液化烃罐排水应设置单罐水封，且不得穿越隔堤。罐组内的生产污水管道应有独立的排出口，应在防火堤外设置水封，并应在防火堤与水封之间的管道上设置易开关的隔断阀。

6.2.12 甲B、乙、丙类可燃液体罐组内的生产污水管道应有独立的排出口，且应在防火堤外设置高度不小于250mm的水封。水封高度应满足工艺要求，并应在防火堤与水封之间的管道上设置易开关的隔断阀。罐组内的生产污水管道不宜穿越隔堤，必须穿越时应设置水封等安全措施。

6.2.13 厂房内地漏宜采用直通式地漏和专用水封，深度超过150mm 排水明沟与排水管道连接处应设置水封井，水封深度应与管道直径相适应，且不应小于150mm。

6.2.14 生产储存可燃液体的建筑物，当用防火墙分隔成多个防火分区时，每个防火分区的生产污水管道应有独立的排出口，并应设置水封。

《石油化工给水排水管道设计规范》（SH 3034-2012）推荐了甲型、乙型、丙型3种型式。根据环境和工况，企业可以采用相应型式的水封井，且须满足水封高度要求。

图1  甲型水封井

图2  乙型水封井

图3  丙型水封井

1.未按照国家标准要求设置水封井。造成这种问题的原因：一是设计单位未按照标准要求进行设计，设计存在漏项；二是施工单位未按照设计要求进行施工建设，企业也未及时发现；三是罐区及建筑物布局发生变更，防火分区增加，未增设独立的水封井。

图4  某企业成品储罐围堰污水排入生产污水管前未设置水封井

2.水封井设置不合理。部分单位水封井结构设置不合理，进水管口高度与出水管口高度一致或进水管口高于出水管口，无法形成水封。

图5  “水封井”进、出口高度一致无法形成水封

3.水封管理不到位。部分企业水封高度不足250mm，甚至水封井内没有水。出现上述问题主要是企业管理人员未有效落实安全管理责任，在日常检查、维护不到位。

图6  某企业原料罐区防火堤外水封井内无水

4.罐区内部至水封井的排污管道、阀门使用可燃材质。若罐区发生火灾时，这种材质在高温、火焰的作用下熔化甚至烧毁，使防火堤不完整，导致防火堤内的液体流出罐区，导致事故后果扩大。

图7 某企业罐区排水管道及隔断阀采用可燃材质，且不同防火分区排水管道相互连通

5.建筑物或罐组有多个防火分区时，每个防火分区的生产污水管道未独立设置排出口和（或）水封。

6. 某企业双氧水装置中间罐区排污管道出口隔断阀处于常开状态。

图8  双氧水装置中间罐区排污管道出口隔断阀处于常开状态

1.设计单位应严格按照国家标准要求设计水封，杜绝应设不设和设计不合理现象；施工单位严格按设计图进行施工；企业应落实主体责任，认真审核设计图和施工图，验收时要严格把关，确保水封井能够正常发挥作用。

2.水封井位置应考虑一旦管道内发生爆炸时造成的影响最小，故不应设在车行道和行人众多的地段，并应适当远离产生明火的场地。

3.生产污水中含有可燃液体，在水封井及管道内经不断累积后导致可燃气体浓度高，反而成为安全隐患，因此企业应定期检查并及时清理井内残留液，并加强水封井周围明火管理。

4.甲、乙类工艺装置内生产污水管道的支干管、干管的最高处检查井设排气管，减少可燃气体聚积。

5.企业应加强日常管理，定期检查水封液位，确保水封高度不小于250mm，水封井缺水及时补充。

6.罐区排水管出口处安装切断阀，阀门、管件应选用不燃材质，不排水时应保持关闭状态，防止物料泄漏至防火堤外，发生消防和环保事故。

7.定期检查水封井排污阀是否在备用状态，保持阀体及附件的清洁，阀盖与阀体连接及阀门出口等处无渗漏和生锈。定期清除水封井底污泥，保障排污阀正常使用。

总之，化工企业生产污水中含有大量的易燃易爆物质，而水封井是防止可燃物质互窜的安全设施，正确设置水封井，对有效预防火灾和爆炸事故具有重要意义。

来源：中国化学品安全协会

编辑：安安