大型港外危险品集装箱堆场总体工艺设计
陈武争1， 倪立土2， 张婧卿3， 蔡相芸1， 赵子文1
（1.上海中交水运设计研究有限公司， 上海 ；
2.上海国际港务（集团）股份有限公司工程建设指挥部， 上海 ；
3.上海国际港务（集团）股份有限公司， 上海 ）
摘要：为降低危险品堆场安全风险，以上海港某危险品集装箱堆场规划为例，从工艺参数、操作要求、工艺流程、工艺方案、箱量计算等方面着手，重点介绍危险品集装箱堆场总体工艺设计思路和方法。通过对危险品堆场总体工艺的合理设计，能够有效避免因工艺流程和工艺参数不合理给安全生产带来的不利影响，从而提高危险品集装箱堆场的安全性。
关键词：港口；集装箱堆场；危险品；总体工艺
基金项目：上港集团科技创新项目（17KZ-03B-13Z）
0 引 言
年，我国港口危险品集装箱运量约万TEU，呈逐年上升趋势。[1]如此大的运量反映我国国民经济发展对危险品运输存在较大的需求，同时也警示我国危险品集装箱堆场的危险性有可能在增加。危险品集装箱由于在运输或堆存过程中易发生事故，会对周边集装箱港区运营造成极大的影响，对堆场周边人员生命及财产安全造成重大伤害。为提高装卸效率，大型港区一般在港内设置封闭堆场，满足级别较低危险品集装箱短期存放需求，同时在港外配套设置专用危险品集装箱堆场，以保证港口生产效率和整体安全。
总体工艺设计是进行港外危险品集装箱堆场规划设计的重要环节，对减少堆场安全隐患、提高集装箱港区服务水平有着十分重要的意义。本文以上海港某大型港外危险品集装箱堆场规划建设为契机，探讨总体工艺设计等关键技术内容，供同类工程参考。
1 工程概况
上海港某拟建的大型港外危险品集装箱堆场总用地面积为12万m2，其中靠近海堤呈长方形的8万m2地块为危险品堆存区，危险品堆存区西侧靠北呈正方形的4万m2地块为管理设施配套区。工程平面布置图见图1。危险品堆存区由南至北依次布置重箱堆场地、仓库货棚、查验场地等。管理设施配套区布置初期雨水及废水收集池、材料工具间及流机棚、蓄车区、企业消防站、综合办公楼、停车场地、变电所、消防泵房、非机动车停车棚等。
整个场区周边设置实体围墙，满足安保及反恐要求。场区东南角1类危险品区周边设置抗爆墙，抗爆墙按照堆存货物最大计算TNT当量设计，减少爆炸冲击对周边人员及设施的损害。下部桩基及挡墙能够有效阻隔爆炸引起的地震波，减少爆炸对东侧海塘大堤的结构性破坏。
图1工程平面布置图
2 主要工艺方案
2.1 主要设计参数
工程主要设计参数包括设计货种、运量、平均堆存期、堆箱层高、堆场容量利用率等。工程设计参数见表1。
根据堆场实际情况，拟建堆场主要堆存1~5类高危货种，6~9类货种的比例相对较少。根据现行规范，能够堆3层的货种相对较少。因此，为安全起见并考虑堆场实际情况，堆场整体按照堆高2层设计。
2.2 操作要求
根据上海港危险品需求、各类危险品安全处理要求及建设单位实际情况，各类危险品操作规定见表2。
2.3 主要工艺流程
2.3.1 重箱及冷藏箱
集装箱港区←→集卡←→正面吊←→堆场←→集装箱正面吊运机←→集卡←→货主。
堆场←→集装箱正面吊←→仓库←→拆箱←→装箱←→集装箱牵引车、半挂车←→货主（或集装箱港区）。
2.3.2 空 箱
集装箱港区←→集卡←→空箱堆高机←→堆场←→空箱堆高机←→集卡←→货主。
堆场←→空箱堆高机←→集卡←→拆装箱站。
2.4 地面箱位及仓库面积计算
按照《海港总体设计规范》（JTS—）的相关规定，堆场地面箱位及仓库面积计算公式[3]为
式中：Εy为堆场容量，TEU；Qh为年运量，取6.8万TEU，进库比例为13%；Tdc为堆场平均堆存期，取7.5d；Kbk为堆场集装箱不平衡系数，取1.1；Tyk为集装箱堆场年工作天数，取d；Ns为堆场所需地面箱位数，TEU；N1为堆场设备堆箱层数，危险品箱为2层，空箱为6层；As为堆场容量利用率，取70%；EW为拆装箱库所需容量，t；Kc为拆装箱比例，取13%；qt为标准箱平均货物质量，取13t/TEU；Kbw为拆装箱货物不平衡系数，取1.1；tdc为货物在库平均堆存期，取7.5d；Tyk为拆装箱库年工作天数，取d；A为仓库总面积，m2；q为单位有效面积货物堆存量，取1.2t/m2；Kk为仓库总面积利用率，取70%。
经计算：本工程所需地面箱位TEU，所需拆装箱库面积为m2；实际布置地面箱位TEU，实际布置拆装箱库面积为m2。
2.5 工艺方案设计
2.5.1 重箱堆场
重箱堆场主要布置危险品重箱，5列为1个堆垛单元。根据危险品堆场实际操作经验，堆垛单元之间留14m宽的作业通道。沿集装箱纵轴方向，标准箱箱位之间间距为0.2m；沿集装箱横轴方向，单个堆垛单元宽12.5m。在实际操作中，集装箱堆高按照《危险货物集装箱港口作业安全规程》（JT—）、《常用化学危险品贮存通则》（GB—）及《水路危险货物运输规则》执行，易燃易爆危险货物集装箱最高只允许堆码2层，其他危险货物集装箱堆码不超过3层，并根据不同性质的危险货物，做好有效的隔离。
危险品重箱堆场采用集装箱正面吊进行装卸作业。
2.5.2 空箱堆场
在本工程空箱堆场中，采用空箱堆高机进行作业，箱体堆高层数为6层。
2.5.3 冷藏箱堆场
本工程重箱堆场的冷藏箱主要用于储存有温控要求的危险品货物，例如第4类货物、第5类货物，冷藏箱允许堆高层数为2层。设计采用集装箱正面吊进行作业。
2.5.4 货 棚
货棚主要用来贮存需要通风、遮阳的危险品货物。本工程危险品堆场设计货棚1座，投影面积约m2，建筑面积约m2。货棚跨度为12m，高5.5m，货棚内货物装卸采用低门架叉式装卸车（防爆型）。货棚内堆放的危险品货物应按相关规定进行有效隔离。本工程货棚不作为储罐区使用。
2.5.5 危险品仓库
本工程共设4座危险品仓库，危险品仓库的设计应严格遵守《建筑设计防火规范》（GB—）。1号、2号、3号和4号仓库建筑面积分别为m2、m2、m2和m2，耐火等级除1号仓库为一级外，其余均为二级。1号仓库主要存放《建筑设计防火规范》所规定的甲类3项、4项物品，2号仓库主要存放甲类1项、2项、5项、6项物品，3号仓库主要存放乙类1项、3项、4项物品，4号仓库主要存放乙类5项、6项物品。仓库内堆放的危险品货物应按相关规定进行有效隔离。
危险品仓库内货物的堆垛设备采用低门架叉式装卸车（防爆型）。
2.5.6 查验区
本工程危险品集装箱堆场既有外贸箱，又有内贸箱，应按要求设置海关查验区。查验区总用地面积约m2，布置平面箱位40TEU。查验区布置查验棚4座，单座查验棚面积约70m2，用于叉车掏箱作业及箱内查验货物的临时堆放。装有液体货物的集装箱有查验要求时应放置在远离仓库的区域，与周边仓库的距离应大于30m。
3 主要装卸机械配置
危险品堆场对装卸机械设备防爆性能有特殊要求，仓库区域装卸机械一般要求采用防爆型，防止机械操作过程中静电产生火花进而引起火灾、爆炸、爆燃等事故。根据工程实际情况，主要装卸机械设备配置见表3。
4 结 语
港外危险品集装箱堆场由于其堆存货物的特殊性，规划建设阶段的总体工艺设计尤为重要，需要引起建设单位、设计单位及相关管理部门的特别重视。设计单位在工程规划建设前期需要详细了解堆场堆存危险品的种类、各货种比例、隔离要求、操作要求、拆装箱要求等，合理确定堆场工艺流程及工艺方案，设计合适的堆场及仓库规模，选用与堆场、仓库作业环境相匹配的机械设备。
合理的总体工艺设计能够有效避免因工艺流程、工艺参数设计失误给生产带来的不利影响，提高装卸作业效率和服务水平，进而提高危险品集装箱堆场的安全性。
参考文献
[1]颜华锟,李艳阳.港口危险品集装箱堆场规划与布置研究[J].港工技术,(3):19-21.
[2]全国危险化学品管理标准化技术委员会.危险货物分类和品名编号:GB—[S].北京:中国标准出版社,:2-5.
[3]中交水运规划设计院有限公司,中交第一航务工程勘察设计院有限公司.海港总体设计规范:JTS—[S].北京:人民交通出版社,:69-70.
陈武争等赞赏
