1.本发明属于化学药剂安全防护技术领域，具体涉及一种化学品围堰设计方法。
背景技术：2.化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分，其安全生产对于人类经济、社会发展具有重要的现实意义。
3.由于化工行业门类繁多、工艺复杂、产品多样，企业通常会贮存大量化学品。部分化学品因其腐蚀性强、易燃烧、毒性大，一旦泄漏，将严重影响生态环境、危及人类健康。
4.为了保障化学品储罐区安全，减少和防止化学品泄漏的危害，国家标准要求储罐区应设置围堰（对于易燃液体，设置防火堤）。
5.对于围堰（防火堤）的参数设计要求，国家标准已做出了相应要求，如：《gb 50351-2014储罐区防火堤设计规范》3.2.3 立式油罐的罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于管壁高度的一半；卧式油罐的管壁至防火堤内堤脚线的距离不应小于3m；建在山边的油罐，靠山的一面，罐壁至挖坡坡脚线距离不应小于3m。3.2.5 油罐组防火堤内有效容积不应小于油罐组内一个最大油罐的公称容量。3.2.6 油罐组防火堤顶面应比计算液面高出0.2m，立式油罐组的防火堤高于堤内设计地坪不应小于1.0m，高于堤外设计地坪或消防道路地面不应大于3.2m，卧式油罐组的防火堤高于堤内设计地坪不应小于0.5m。
6.《gb 50160-2008石油化工企业设计防火规范》6.2.12 防火堤及隔堤内的有效容积应符合下列规定：(1)防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个最大储罐的容积。6.2.13 立式储罐至防火堤内堤脚线的距离不应小于罐壁高度的一半，卧式储罐至防火堤内堤脚线的距离不应小于3m。6.2.17 防火堤及隔堤应符合以下规定：(2)立式储罐防火堤的高度应为计算高度加0.2m，但不应低于1.0m（以堤内设计地坪标高为准），且不宜高于2.2m（以堤外3m范围内设计地坪标高稳准）；卧式储罐防火堤的高度不应低于0.5m（以堤内设计地坪标高为准）。
7.《sh 3011-2011石油化工工艺装置布置设计规范》3.0.18 在操作或检修过程中有可能被可燃液体、腐蚀性介质或有毒物料污染的区域应设围堰，围堰的设置应符合下列要求：(a)围堰高出堰区地面的高度不应小于150mm。
8.综上所述，关于化学品围堰的设计资料在行业内基本空白(仅sh3011-2011明确提出围堰的设置场景及围堰高度范围)。在实际设计中，通常参考防火提的设计要求，但目前的资料仅给出了防火堤的高度范围、围堰至储罐的距离范围，很难实现量化设计。
技术实现要素：9.本发明的目的在于提供一种化学品围堰设计方法，克服现有技术中存在的上述技术问题。
10.为此，本发明提供的技术方案如下： 一种化学品围堰设计方法，包括以下步骤：
步骤1）确定化学品储罐的规格参数、可能的泄漏点以及相关参数；步骤2）计算可能的泄漏点流体的最大水平出射速度；步骤3）计算泄漏点流体的水平喷射距离s；步骤4）根据化学品储罐周围场地大小和水平喷射距离s确定围堰至储罐的距离l，当场地大小小于水平喷射距离s时，确定，当场地大小不小于水平喷射距离s时，确定；再根据泄漏点流体的水平喷射距离s、围堰至储罐的距离l和泄漏流体的容积确定围堰高度h0；步骤5）在步骤4）确定的围堰高度h0的基础上增加0.2m得到h0’
，根据h0’ 和围堰至储罐的距离l进行围堰设计。
11.步骤1）中化学品储罐的规格参数包括储罐直径d和液面高度h。
12.步骤1）中所述的可能的泄漏点为管道连接处或法兰接口，泄漏点的相关参数包括泄漏点高度h和泄漏点直径d。
13.步骤2）的计算方法如下：根据伯努利方程可得其中，p0为化学品储罐高度h处液体的静压，p1为化学品储罐高度为h的泄漏点处液体的静压，v0为化学品储罐高度h处液体的流速，v1为化学品储罐高度h处液体的流速，在化学品储罐中，p0= p1，v0与v1相比可近似为0。
14.步骤3）中露点流体的水平喷射距离，其中，t为流体从泄漏点落至基准面的时间，。
15.步骤4）的围堰高度h0确定方法为：在围堰至储罐的距离l不小于泄漏点流体的水平喷射距离s时，通过围堰的体积不小于泄漏的流体量得出围堰高度h0。
16.步骤4）的围堰高度h0确定方法为：在围堰至储罐的距离l小于泄漏点流体的水平喷射距离s时，围堰的体积不小于泄漏的流体量的同时满足围堰高度h0不小于流体在围堰上的喷射点高度h1。
17.围堰的体积不小于泄漏的流体量通过如下表示：整理后得到围堰高度h0应满足条件：式中：d为储罐直径，h为液面高度，l为围堰至储罐的距离，h为泄漏点高度。
18.所述围堰高度h0不小于流体在围堰上的喷射点高度，即围堰高度，且同时满足条件，h0取较大值。
19.本发明的有益效果是：本发明提供的这种化学品围堰设计方法，基于伯努利方程求解泄漏点流体最大水平喷射速度，继而建立水平喷射距离方程，通过判断围堰至储罐的距离距l及围堰高度h0是否可以阻挡液体喷射至围堰区域以外，同时，核算围堰容积是否足以收容泄漏的液体，设计围堰参数。
20.本发明弥补了现有围堰设计方法精度低的不足，实现精确设计围堰参数；同时，本发明方法简便，可操作性强，具有较高的工程应用价值。
21.下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
22.图1是本发明围堰至储罐距离设计示意图；图2是本发明围堰至储罐距离设计示意图。
具体实施方式
23.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
24.现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。
25.除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
26.实施例1：本实施例提供了一种化学品围堰设计方法，包括以下步骤：步骤1）确定化学品储罐的规格参数、可能的泄漏点以及相关参数；步骤2）计算可能的泄漏点流体的最大水平出射速度；步骤3）计算泄漏点流体的水平喷射距离s；步骤4）根据化学品储罐周围场地大小和水平喷射距离s确定围堰至储罐的距离l，当场地大小小于水平喷射距离s时，确定，当场地大小不小于水平喷射距离s时，确定；再根据泄漏点流体的水平喷射距离s、围堰至储罐的距离l和泄漏流体的容积确定围堰高度h0；步骤5）在步骤4）确定的围堰高度h0的基础上增加0.2m得到h0’
，根据h0’ 和围堰至储罐的距离l进行围堰设计。
27.本发明提供的这种化学品围堰设计方法，通过求解泄漏点流体最大水平喷射速度，继而建立水平喷射距离方程，通过判断围堰至储罐的距离距l及围堰高度h0是否可以阻挡液体喷射至围堰区域以外，同时，核算围堰容积是否足以收容泄漏的液体，设计围堰参数。
28.本发明弥补了现有围堰设计方法精度低的不足，实现精确设计围堰参数；同时，本发明方法简便，可操作性强，具有较高的工程应用价值。
29.实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种化学品围堰设计方法，步骤1）中化学品储罐的规格参数包括储罐直径d和液面高度h。其中，可能的泄漏点为管道连接处或法兰接口，泄漏点的相关参数包括泄漏点高度h和泄漏点直径d。
30.通过建立伯努利方程，求解泄漏点流体的最大水平出射速度。对于化学品储罐来说，大气压在里边是均匀分布的，故列伯努利方程时，方程左右两边p0= p1，这样便可把大气压直接看成零而只用考虑水体的压强。在流体泄漏时，相同流量下泄漏点直径d远小于储罐直径d，因此，v0近似为0，此时最大水平出射速度v1的表达式为：。
31.其中，p0为化学品储罐高度h处液体的静压，p1为化学品储罐高度为h的泄漏点处液体的静压。
32.流体的水平喷射距离，其中，t为流体从泄漏点落至基准面的时间，。
33.为了满足泄漏的液体不足以喷射至围堰区域以外，围堰至储罐的距离l可设计为：，如图1所示。
34.为了满足围堰容积足以收容泄漏的液体，围堰的体积不小于泄漏的流体量，即：整理后得到围堰高度h0应满足条件：式中：d为储罐直径，h为液面高度，l为围堰至储罐的距离，h为泄漏点高度。
35.部分化学储罐场所受限，致使，如图2所示，围堰高度h0不小于流体在围堰上的喷射点高度，则围堰高度的设计应满足两个条件：（a）围堰高度h0满足条件，整理后得到；（b）堰容积足以收容泄漏的液体，h0应满足条件：。计算后h0取较大值。
36.实施例3：在实施例2的基础上，本实施例提供了一种化学品围堰设计方法，包括以下步骤：（1）明确储罐规格：储罐直径d=1.50m，液面高度h=2.26m，可能的泄漏点距基准面距离h=0.40m，泄漏点直径d=0.005m；（2）按照公式求解泄漏点流体的最大水平出射速度，计算得v1=
6.04m/s。
37.（3）按照公式求解液体的水平喷射距离，计算得s=1.73m。
38.（4）罐区周围无障碍，设计围堰至储罐的距离l=1.73m。
39.（5）按照公式求解围堰高度，计算得h0=0.19m。
40.（6）借鉴现有资料，围堰高度值在计算值的基础上增加0.2m。
41.（7）按照上述步骤设计的围堰参数为：围堰至储罐的距离l=1.73m；围堰高度0.39m。
42.实施例4：在实施例2的基础上，本实施例提供了一种化学品围堰设计方法，包括以下步骤：（1）储罐参数为：储罐直径d=2.00m，液面高度h=3.82m，可能的泄漏点距基准面距离h=1.91m，泄漏点直径d=0.006m。
43.（2）按照公式求解泄漏点流体的最大水平出射速度，计算得v1=6.12m/s。
44.（3）按照公式求解液体的水平喷射距离，计算得s=3.82m。
45.（4）罐区周围条件受限，致使l=2.70m，即：。
46.（5）按照公式计算围堰高度，计算得h0=0.96m；按照公式求解围堰高度，计算得h0=0.15m。相较之后取大值，即确定h0=0.96m。
47.（6）借鉴现有资料，围堰高度h0在计算值的基础上增加0.2m。
48.（7）按照上述步骤设计的围堰参数为：围堰至储罐的距离l=2.70m；围堰高度1.16m。
49.实施例5：在实施例2的基础上，本实施例提供了一种化学品围堰设计方法，包括以下步骤：（1）储罐参数为：储罐直径d=3.00m，液面高度h=4.24m，可能的泄漏点距基准面距离h=0.50m，泄漏点直径d=0.008m。
50.（2）按照公式求解泄漏点流体的最大水平出射速度，计算得v1=8.57m/s。
51.（3）按照公式求解液体的水平喷射距离，计算得s=2.74m。
52.（4）罐区周围条件受限，致使l=1.80m，即：。
53.（5）按照公式计算围堰高度，计算的h0=0.28m；按照公式
求解围堰高度，计算得h0=0.98m。相较之后取大值，即计算得h0=0.98m。
54.（6）借鉴现有资料，围堰高度h0在计算值的基础上增加0.2m。
55.（7）按照上述步骤设计的围堰参数为：围堰至储罐的距离l=1.80m；围堰高度1.18m。
56.以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。