Wiązanie - Bunding
Obwałowanie , zwane również ścianą obwałowania , to skonstruowana ściana oporowa wokół magazynu „gdzie potencjalnie zanieczyszczające substancje są obsługiwane, przetwarzane lub przechowywane, w celu powstrzymania niezamierzonego wycieku materiału z tego obszaru do czasu, gdy można podjąć działania naprawcze ”.
Pojemnik na ciecz
Termin ten może również odnosić się do wałów , ale jest często używany do opisywania obiektów do przechowywania cieczy, które zapobiegają wyciekom i rozlaniu ze zbiorników i rur , chociaż czasami każda bariera jest określana jako obwałowanie. Często ciecze w tych zbiornikach i rurach są toksyczne , a obwałowanie jest stosowane, aby zapobiec uszkodzeniu cieczy (zarówno siłą, jak i jej właściwościami chemicznymi ). Jeśli duży zbiornik ma katastrofalną awarię, sam płyn może spowodować rozległe uszkodzenia.
Prawidłowo zbudowane obwałowanie jest wystarczająco duże i wystarczająco mocne, aby pomieścić zawartość całego zbiornika, chociaż przepisy mogą wymagać, aby był on nawet o jedną trzecią większy. Gdy kilka zbiorników dzieli obwałowanie, pojemność jest oparta na największym zbiorniku. Jedną z najczęstszych konstrukcji dużych zbiorników jest betonowa lub murowana ściana wokół zbiornika z betonową podłogą.
Beton bardzo dobrze sprawdza się w przypadku wielu płynów, ale nie nadaje się do niektórych zastosowań, takich jak zawieranie silnych kwasów . Stosowanie nasypów ziemnych do obwałowania nie jest zalecane w większości sytuacji, chociaż można zastosować wykładziny w celu zmniejszenia przepuszczalności. W mniejszych zbiornikach często stosuje się pojemniki wykonane ze stali lub tworzywa sztucznego . Zastosowany materiał zależy od kosztów, właściwości chemicznych cieczy i jej gęstości . Plastikowe zbiorniki nie mogą pomieścić bardzo gęstych płynów na wysokich ścianach. Duże, odsłonięte obwałowanie będzie wymagało pompy ściekowej lub innego systemu do usuwania opadów , chociaż może być również używane do przenoszenia rozlanej cieczy do innego pojemnika. Woda deszczowa musi być uzdatniona, jeśli przechowywana ciecz jest toksyczna, ponieważ jej niewielkie ilości mogą otaczać zbiornik.
Zasyp może mieć dach, aby zapobiec przedostawaniu się opadów atmosferycznych, ale należy podjąć kroki w celu zapewnienia odpowiedniej wentylacji podczas przechowywania łatwopalnych cieczy. Jeśli ściana ma ponad metr wysokości, może wymagać drabiny lub schodów, aby umożliwić ludziom szybką ucieczkę. Inny projekt wykorzystuje kanał, który odprowadza ciecz do dodatkowego pojemnika.
Gdy ryzyko awarii zbiornika nie jest tak prawdopodobne lub nie spowodowałoby rozległych uszkodzeń, obwałowanie może być zaprojektowane tak, aby ograniczać jedynie niewielkie wycieki z węży i zaworów . Ta obwałowanie może nie być w stanie pomieścić całej objętości zbiornika. Stosowane są tworzywa sztuczne i stal, ale inną powszechną metodą jest wykonanie garbu lub wargi wokół obwodu betonowej podłogi. Niektóre obwałowania są tymczasowe, na przykład krótkoterminowe przechowywanie chemikaliów w terenie. Opaska typu garb lub stok jest pomocna, gdy pojazdy potrzebują dostępu do obszaru. Istnieje również rodzaj opaski, która ściska się, gdy pojazd przejeżdża i rozszerza się po jego przejechaniu.
Przepisy prawne
Obwałowanie jest wymogiem prawnym w wielu krajach, szczególnie wokół zbiorników, zbiorników magazynowych i innych instalacji zawierających płyny, które mogą być niebezpieczne lub niebezpieczne dla środowiska. Szczególnymi przykładami, na które zwraca się szczególną uwagę w Wielkiej Brytanii, reszcie Europy i USA, są zbiorniki do przechowywania ropy i paliwa oraz transformatory w podstacjach elektrycznych, które są wypełnione olejem do celów chłodzenia i izolacji. W Wielkiej Brytanii instalacje komercyjne przekraczające 200 litrów i instalacje domowe przekraczające 2500 litrów wymagają zbiornika dwuwałowego, aby spełnić wymagania Agencji Ochrony Środowiska dotyczące kontroli zanieczyszczeń.
Dosyć łatwo jest zbudować „wodoszczelne” obwałowanie wokół podstawy zbiornika lub statku. Betonowa podstawa i szczelna ściana z muru, cegieł, betonu, a nawet prefabrykowanej stali zapewniają zdolność trzymania
Pojemność trzymania
Prawie wszystkie przepisy wymagają zdolności przetrzymywania 110% największego zbiornika w obrębie zapory lub 25% całkowitej pojemności wszystkich zbiorników w obrębie zapory, w zależności od tego, która z tych wartości jest większa. Ponadto dalsze wytyczne w niektórych krajach (np. w Wielkiej Brytanii) zalecają dodatkowe środki, takie jak zapewnienie wystarczającej „wolnej burty” lub wysokości ściany powyżej maksymalnej pojemności utrzymywania, aby uwzględnić czynniki dynamiczne, takie jak przepięcie w sytuacjach poważnej awarii zbiornika lub w wyniku burzy fale w większych pęczkach. Z reguły (i o ile nie obowiązują szczególne przepisy lokalne) większość operatorów pracuje według przewodnika 25%/110% wydajności.
Niepożądane gromadzenie się i usuwanie wody
Jak wspomniano powyżej, transformatory podstacji elektrycznych zawierają znaczne ilości oleju. Transformator 110 kVA może zawierać do 40 000 litrów oleju chłodzącego/izolacyjnego zawartego w korpusie transformatora i związanych z nim chłodnicach zwijanych i zbiornikach magazynowych. W przeciwieństwie do zwykłych zbiorników na paliwo są to złożone konstrukcje, charakteryzujące się większą skłonnością do wycieku oleju. Na przykładzie Wielkiej Brytanii, jako że prywatyzacja przemysłu elektroenergetycznego miała miejsce w latach 80. i 90., nowe firmy energetyczne zostały uświadomione o ich odpowiedzialności za ochronę środowiska. Większość lokalnych i krajowych firm zdała sobie sprawę, że ma kilka tysięcy transformatorów, z których wiele przeciekało do ziemi pod nimi przez wiele lat. Firmy rozpoczęły program modernizacji obejmujący budowę „wodoszczelnych” obwałowań, aby zatrzymać wycieki oleju i zapobiec dalszemu zanieczyszczaniu i skażeniu.
Natychmiast napotkali problem gromadzenia się wody z deszczu, zatrzymywanej przez teraz „wodoszczelny” wał; niechciana woda deszczowa zmniejsza zdolność zatrzymywania zapory. Gdy poziom wody osiągnie więcej niż 10% pojemności obwałowania, nie nadaje się już do celu i wodę należy usunąć. Woda może być również, w najlepszym razie, umiarkowanie zanieczyszczona niewielką warstwą oleju na wierzchu lub, w najgorszym, znacznie zanieczyszczona grubą warstwą oleju. Gorzej jest ze starszymi, bardziej nieszczelnymi transformatorami. Może to również dotyczyć dowolnego zbiornika na olej
Olej unosi się na wodzie i, jeśli nadal jest wystarczająco czysty, aby przez nie przejrzeć, ma inny współczynnik załamania światła niż woda poniżej, co utrudnia ocenę styku olej/woda. To sprawia, że ręczne pompowanie jest trudne i niebezpieczne. Usuwanie całej zawartości do utylizacji jako odpadów niebezpiecznych jest kosztowne i niedopuszczalne z punktu widzenia ochrony środowiska. Jednak przynajmniej w Wielkiej Brytanii najnowsze przepisy wymagają wprowadzenia jakiejś formalnej metody usuwania wody deszczowej. Jednym z zalecanych systemów jest automatyczny system pompowy, który jest w stanie rozróżnić olej i wodę. Dobry system powinien działać w sposób ciągły i automatyczny i nie zapewniać bezpieczeństwa (np. nie pompować). Powinien również zapewniać alarmy o stanach, takich jak wysoki poziom wody (wskazujący na awarię pompy lub systemu) i wysoki poziom oleju, aby ostrzec, że należy teraz podjąć działania mające na celu zgarnięcie zużytego oleju . Te automatyczne systemy pomp są zwykle określane jako „BundGuards”.
Przeciwhałasowy
W Wielkiej Brytanii, wokół osiedli mieszkaniowych , zwłaszcza w pobliżu zakładów przemysłowych, czasami budowane są sztuczne konstrukcje ziemne . Kopce ziemi z roślinnością (zwykle krzewami i drzewami) zmniejszają hałas z terenu przemysłowego. Zapory tworzą wtedy bardziej naturalny krajobraz zamiast grubych lub wysokich barier. W zależności od krajobrazu mogą być zbudowane w formie zakrzywionej lub falistej. Zapory są również używane do ochrony mieszkań przed hałaśliwymi szlakami komunikacyjnymi, takimi jak autostrady i linie kolejowe .
Ponowne zazielenienie
Zapory mogą być używane do zatrzymywania wody deszczowej na lekko nachylonych równinach, które utraciły wegetację z powodu suszy i nadmiernego wypasu . Półokrągłe obwałowania zatrzymają wodę deszczową, dając jej czas na penetrację gleby i ponowne nawodnienie nasion w ziemi.
Awarie
Zapory awarie ścienne występowały w Wielkiej Brytanii, na przykład co Warrington , Cheshire w 1994. polipropylenowego zbiornika przechowującego około 30 ton 40% wodnego roztworu sody kaustycznej zerwała wycieku około połowy ścianki głównej. Żrący płyn wytrysnął przez ścianę zapory, powodując ogromne szkody w okolicznej fabryce i przyległych terenach. Obwałowanie w Buncefield również nie zawierało benzyny i wody gaśniczej po początkowej eksplozji i późniejszym pożarze.
Oceny uczciwości
Zapory będą się z czasem pogarszać (np. mogą pojawić się pęknięcia w betonowych ścianach lub pręty zbrojeniowe mogą korodować) lub będą ulegać uszkodzeniom (np. uderzenia pojazdu) lub mogą być wprowadzone modyfikacje. Aby zapewnić, że obwałowania nadal zapewniają niezbędną ochronę przed wyciekami i rozlaniem, obwałowania powinny być okresowo oceniane w celu upewnienia się, że nadal zapewniają wystarczającą integralność (np. nie przeciekają).
Przepisy krajowe i lokalne często określają częstotliwość i metodę oceny integralności zapory. W Wielkiej Brytanii, w przypadku lokalizacji licencjonowanych przez Agencję Ochrony Środowiska, ocena integralności jest zwykle przeprowadzana raz w roku. W Irlandii w przypadku obiektów licencjonowanych przez EPA ocena integralności odbywa się zwykle co trzy lata. Rzeczywiste pozwolenie lub licencja dla danej lokalizacji zazwyczaj określa przedział oceny.
Stosowane są dwie techniki oceny: test hydrostatyczny i kontrola wizualna. W pewnych okolicznościach można zastosować obie techniki.
Testy hydrostatyczne
Ogólne zasady badań hydrostatycznych są opisane w. Te ogólne kroki składają się z:
- wypełnienie obwałowania wodą do poziomu odpowiadającego pojemności projektowej obwałowania.
- pozwalając na okres wchłaniania wody przez ściany obwałowania.
- sam test.
- ocena wyniku testu.
- usuwanie wody testowej.
Oględziny
Kontrola wizualna wymaga, aby kompetentna osoba zbadała obwałowanie w celu ustalenia, czy obwałowanie, ich zdaniem, jest w odpowiednim stanie, aby zachować podstawową zawartość obudowy w przypadku wycieku. Badanie obejmie oględziny ścian wewnętrznych i zewnętrznych oraz podstawy obwałowania. W szczególności zbadane zostaną połączenia ścian i podłoża, a także miejsca, w których rury przechodzą przez ściany przegrody. Odnotowuje się wszelkie wady, które mogą spowodować wyciek.
Definicja osoby kompetentnej może być zdefiniowana w pozwoleniu, ale ogólnie uważa się, że odnosi się do dyplomowanego inżyniera z odpowiednim doświadczeniem
W przypadku wątpliwości co do integralności oględziny można uzupełnić badaniem hydrostatycznym niskiego poziomu.
Nowe Bundy
Wszystkie nowe zapory powinny być przetestowane przed wejściem do eksploatacji. Metody badań są zwykle określone w kodeksie projektowym używanym do projektowania zapory. W Wielkiej Brytanii i Irlandii w przeszłości stosowano dwa kodeksy projektowe: BS8007:1987 i CIRIA163. Norma BS8007:1989 została wycofana i zastąpiona przez normę BS EN 1992-3:2006. Jednak ta wycofana norma jest nadal szeroko przywoływana przez wiele organów regulacyjnych, a wymagania dotyczące badań są identyczne w obu normach. Ważne jest, aby badanie to było przeprowadzane przed umieszczeniem zbiorników, pomp lub innego sprzętu w obwałowaniu. Dzieje się tak, ponieważ zbiorniki mogą próbować unosić się na wodzie, a tym samym stać się niestabilne, a inny sprzęt może zostać uszkodzony przez zanurzenie w wodzie.
Prefabrykowane zapory są na ogół testowane w fabryce, w której są wytwarzane i dlatego powinno im towarzyszyć świadectwo z badań.
Istniejące bundy
Wytyczne dotyczące oceny istniejących zabezpieczeń różnią się znacznie między Wielką Brytanią a Irlandią. W Wielkiej Brytanii preferowaną metodą oceny jest kontrola wzrokowa istniejących zapór. Wynika to z obawy o stabilność ponownego zbiornika i możliwość sprzyjania korozji dna zbiornika. W Irlandii w przypadku lokalizacji regulowanych przez EPA preferowaną metodą jest badanie hydrostatyczne, chyba że istnieją względy bezpieczeństwa lub praktyczne, dla których nie można przeprowadzić badania hydrostatycznego
Potencjalne powody, dla których test hydrostatyczny może być niebezpieczny lub niepraktyczny, obejmują:
- Stabilność zbiornika. Zbiorniki mogą próbować unosić się na wodzie i mogą stać się niestabilne.
- Korozja podstawy zbiornika.
- Zalanie sprzętu elektrycznego w obrębie obwałowania.
- Przemieszczenie palnych lub toksycznych gazów, które nagromadziły się w obwałowaniu.
- Zawartość zbiornika może reagować z wodą testową.
- Utrudnione operacje na placu budowy, np. magazyny lub inne obszary składowania wymagające częstego dostępu
- Brak pojemności zabezpieczającej w przypadku awarii zbiornika podczas testu.
- Użycie nadmiernej ilości wody.
W niektórych przypadkach może być konieczne sprawdzenie szczelności połączeń i przepustów (takich jak rury) za pomocą tamy na skały lub podobnej.
Zobacz też
Znaczące awarie przechowawcze
Bibliografia
- Forensic Materials Engineering: Case Studies , Peter Rhys Lewis, Ken Reynolds i Colin Gagg, CRC Press (2004) za omówienie awarii plastikowych zbiorników i zapór.
- Lewis, PR i Weidmann, GW, Katastrofalna awaria zbiornika polipropylenowego, Część I Badania podstawowe, Analiza awarii inżynieryjnych, 6, 197-214 (1999)
- Lewis, PR i Weidmann, GW, Katastrofalna awaria zbiornika polipropylenowego, Część II Porównanie kodeksu postępowania DVS 2205 z projektem uszkodzonego zbiornika, Engineering Failure Analysis, 6, 215-232 (1999)