化工裝置電氣接地設計要點淺談

趙巧玲　王飛

摘 要：近年來，隨著對安全生產管理的進一步深入，化學工業(yè)等行業(yè)在爭創(chuàng)效益的同時，以人為本、安全生產的意識正在逐步提高?；どa的連續(xù)性以及有毒有害、易燃易爆等特點決定了電氣接地安全的重要性，因此化工企業(yè)的電氣安全設計問題越來越得到行業(yè)的重視。本文首先說明了化工裝置接地系統(tǒng)的形式，然后對接地設計中的要點做了詳細的探討，最后簡要闡述了設計的要點。

關鍵詞：化工裝置 電氣 設計

化工裝置生產過程中使用的工藝物料介質多具有爆炸和火災危險，爆炸和火災成為化工企業(yè)安全生成的一個重要危險源，使得化工裝置電氣接地設計在設計中變的舉足輕重，因此在化工裝置電氣接地設計中把握設計要點成為一個重要的研究課題。

一、確定接地類型

1.接地又分為工作接地、保護接地、防雷接地、靜電接地、屏蔽接地，接地雷型的不同其作用也各不相同，但無非保護安全和保障設備正常工作的這兩方面的作用。

2.化工裝置中根據工藝的需要有各種化工工藝用電設備，為了保障設用電設備的正常運行及操作人員的安全必須進行工作及保護接地設計，由于化工裝置中生產過程中使用工藝爆炸危險物料介質，所以必須進行靜電接地，又由于化工裝置又屬于建構筑物，所以必須進行防雷接地設計。綜上，化工裝置電氣接地系統(tǒng)是綜合保護、工作、靜電、防雷接地的一個綜合接地系統(tǒng)。根據《石油化工靜電接地設計規(guī)范》 SH 3097-2000 3.6.1 靜電接地干線和接地體應與其他用途的接地裝置綜合考慮，統(tǒng)一布置?？梢岳帽Ｗo接地干線、防雷電感應接地干線作為靜電接地干線使用，否則應專門設置靜電接地干線和接地體。在設計中化工裝置電氣接地系統(tǒng)應按綜合接地系統(tǒng)考慮，但應注意電力系統(tǒng)的N線、整流所各級電壓的交直流保護接地系統(tǒng)、直流回路的專用接地干線不能接入綜合接地系統(tǒng)。

二、確定防雷類別

根據化工裝置的危險性及具有的爆炸危險區(qū)和預計雷擊次數分為第一類、第二類、第三類防雷構筑物?；ぱb置一般都是具有2區(qū)爆炸危險區(qū)的構筑物和儲罐區(qū)，根據《建筑物防雷設計規(guī)范》GB 50057-2010 3.0.3.7所以化工裝置一般情況下都屬第二類防雷構筑物。

三、接地

1.化工裝置內儲罐、反應器、攪拌器、機泵、輸送管道等各種工藝設備及所有正常情況下不帶電的電氣設備金屬外殼均應可靠與接地網連接，直徑大于或等于2.5m期容積大于或等于50m2的設備其接地點不應少于兩處且應沿設備外圍均勻布置間距不大于30m，所有輸送爆炸危險物料的的管道，閥門及連接法蘭，應采用RV-16mm2的軟導線跨接，管架每隔不超過50米與接地干線相連，在裝置的各入口處需設置與接地干線相連的導除人體靜電的靜電釋放儀。接地主干線及±0m平面所有的接地線需埋地深度不小0.8m嚴寒地區(qū)應埋于凍土層以下考慮其使用壽命其面積應適當放大根據經驗工程設計中一般采用不小于-40×5的鍍鋅扁鋼，各層（化工裝置一般都為多層敞開式鋼框架構筑物儲罐區(qū)除外） 支干線和與設備相連的接地線若采用鍍鋅扁鋼其面積不應小100mm2厚度不小于4mm工程設計中一般采用鍍鋅扁鋼-25×4。 各層接地網應形成一個等電位環(huán)通過不少于兩點的引下線引至±0m平面的接地網并接入全廠接地網，利用框架工字鋼立柱作為引下線，頂部應與欄桿焊通，立柱與基礎鋼筋應構成完整的電氣回路，工字鋼立柱外側0.6m處設置接地鋼板，供進行室外接地網連接和測試用。

2.化工裝置的接地體一般采用自然接地體與人工接地體相結合的接地體即利用基礎內的鋼筋網作為自然接地體并圍繞構筑物敷設環(huán)形水平/垂直接地體，水平/垂直接地體采用不小于-40×5的鍍鋅扁鋼并作為全廠接地干線與全廠接地網連接。利用利用基礎內的鋼筋網作為自然接地體時，在周圍地面以下距地面不應小于0.5m，對每根引下線所連接的鋼筋表面積總和是由要求的；環(huán)形水平/垂直接地體不少于兩個接地極，接地極的長度宜為2.5其間距宜為5m，環(huán)形水平/垂直接地體在土壤中的埋深不應小于0.8m距基礎或墻的距離不宜小于1m。

3.《建筑物防雷設計規(guī)范》GB 50057-2010中除了對各類防雷建筑物的防雷接地電阻有了新的要求，在4.3.6和4.4.6中對第二、三類防雷建筑物共用接地裝置的接地電阻作了新的規(guī)定：共用接地裝置的接地電阻應按50Hz電氣裝置的接地電阻確定，以不大于其按人身安全所確定的接地電阻值為準。美國IEEE std1100-1992中不建議采用任何一種所謂分開的、獨立的、絕緣的、干凈的、靜止的、信號的、計算機的、電子的或其他這類不正確的大地接地體作為設備接地道題的一個連接點。我國現(xiàn)室有關規(guī)范規(guī)定信息技術裝置允許與防雷等其他裝置共用接地，但要求共用接地的接地電阻不大于1Ω，這可能是沿用了五六十年代蘇聯(lián)某些參考資料中的數據，對此要求迄今未見理論解釋和依據。IEC標準和發(fā)達國家標準均未見有1Ω的要求。防靜電接地的接地電阻要求為100Ω，電力系統(tǒng)接地的接地電阻要求一般為4Ω，所以化工裝置的接地電阻一般設置為4Ω。當接地裝置的接地電阻不符合要求時可以通過增打接地極、在接地體周圍更黃電阻率低的土、采用化學降阻劑處理接地體等措施使之滿足。儲罐區(qū)應距防火堤1m敷設水平環(huán)形接地體。

三、防雷

化工裝置為多層敞開式鋼框架構筑物其頂層根據工藝的要求可能有防雨棚也可能沒有。有防雨棚其上應設置不大于10×10或12×8接閃帶，接閃線一般采用Φ12鍍鋅圓鋼搭接長度應大于圓鋼直徑的12倍，高出屋面150mm，支架采用Φ10鍍鋅圓鋼，與接閃線焊接固定，支架間距為1米，轉彎處間距0.5米。接閃帶應專設引下線不少于2根，并應沿構筑物四周對稱均勻布置，其間距不應大于18m。化工裝置頂層沒有防雨棚且作為工藝設備層，該層的接地與其他層面的接地相同但沿頂層護欄需敷設一圈環(huán)形接地線接地線需與護欄可靠連接形成可靠電氣通路，且應設專用引下線引下。突出屋面或置于露天頂層的排放爆炸危險氣體、蒸汽或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管應設置相應的避雷措施，但0區(qū)和20區(qū)爆炸危險場所的裝有阻火器的放散管、呼吸閥、排風管若其為金屬可不裝接閃器，但應可靠接地。儲罐區(qū)若儲罐為金屬材質其上無放空口或者有裝有阻火器的放散管、呼吸閥、排風管且其壁厚不小于4mm，可不單獨裝設接閃器，但應可靠接地。

化工裝置內的所有配電箱應裝設浪涌保護器。

四、結語

綜上，化工裝置電氣接地設計時應明確此接地系統(tǒng)是一個綜合接地系統(tǒng)包括了保護和工作接，其接地電阻一般設置為4Ω，設置適當的接地裝置，根據爆炸危險區(qū)及規(guī)范確定防雷類別并設置合理的防雷裝置。

參考文獻：

[1]國家規(guī)范. 建筑物防雷設計規(guī)范GB 50057-2010.

[2]行業(yè)規(guī)范. 石油化工靜電接地設計規(guī)范 SH 3097-2000.

[3]竹森. 淺談電氣防雷接地的重要性和要求.江西化工.2011.2.