王偉
摘 要:簡要介紹了雷電對石油庫區(qū)的危害,闡述了石油庫區(qū)對防雷的特殊性要求,探討了防雷接地技術(shù)在石油庫建設(shè)中的應(yīng)用,以期在日后的工作中有效提高石油庫的防雷安全性和可靠性。
關(guān)鍵詞:防雷接地技術(shù);石油庫;直擊雷;接地系統(tǒng)
中圖分類號:TM862 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.142
石油庫是儲存原油、汽油、煤油、柴油、噴氣燃料、溶劑油、潤滑油和重油等整裝、散裝油品的獨立或企業(yè)附屬的倉庫或設(shè)施,具有一定規(guī)模的儲存石油或石油產(chǎn)品的綜合性設(shè)施。在儲存石油的過程中,石油庫大都使用塔等相關(guān)容器,一般情況下,都是選擇露天放置,存放時很容易受到雷電的影響,所以,在雷雨天氣,油庫被雷擊的概率要遠遠高于一般建筑物。因此,做好石油庫的防雷工作至關(guān)重要。本文重點探討了防雷接地技術(shù)在石油庫建設(shè)中的應(yīng)用情況,以期為日后相關(guān)工作的順利進行提供參考。
1 雷電災害對石油庫區(qū)的危害
雷電是大自然中伴有閃電和雷鳴的一種云層放電現(xiàn)象。雷電災害對石油庫區(qū)造成的危害主要有3種,即直擊雷危害、雷電感應(yīng)危害和雷電電磁脈沖危害。
1.1 直擊雷對石油庫區(qū)的危害
直擊雷可以產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機械力等一系列破壞作用。當石油庫遭受直擊雷時,極有可能對庫區(qū)內(nèi)建筑物和設(shè)備設(shè)施造成不同程度的損壞,嚴重時還會威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。
1.2 雷電感應(yīng)和雷電電磁脈沖對庫區(qū)的危害
雷電會在地面金屬管道、線纜等導體或設(shè)備上產(chǎn)生雷電感應(yīng),在放電通道周圍產(chǎn)生雷電電磁磁場,使磁場內(nèi)金屬導體產(chǎn)生雷電電磁脈沖。雷電感應(yīng)和雷電電磁脈沖沿著金屬管道、線纜等導體入侵石油庫,破壞配電線路、信號傳輸線和與之相連接的設(shè)備,也可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花等,嚴重影響石油庫區(qū)的安全,甚至給人們帶來一定的人身傷害。
2 防雷特殊性要求
石油在大量聚集或運輸流動過程中會形成許多靜電,在一定條件下會發(fā)生自燃或爆炸現(xiàn)象。雷電災害發(fā)生時,很容易引發(fā)爆炸事故。石油庫主要分為進油區(qū)、儲油區(qū)和付油區(qū)3大區(qū),區(qū)域間用輸油管道和電纜連接。依據(jù)GB 50516—2002規(guī)范的規(guī)定,石油庫被劃分為I級防爆保護區(qū),對防雷、防靜電等設(shè)計和施工要求特別高。另外,在實際工作中,對油管密封性的要求也比較高。在驗收石油庫防雷工程時,需開展1.5倍壓力試驗。工作中采用的防腐對策要與《石油化工設(shè)備和管道防腐蝕涂料技術(shù)規(guī)范》SH3002的規(guī)定相符。油管要埋到距離地面1.5 m以下的位置,并且用沙子將其掩埋,防止出現(xiàn)電氣短路、泄漏電流、諧波效應(yīng)、線路過載或接觸不良等問題,嚴格把關(guān)用電設(shè)備型號、規(guī)格、導線質(zhì)量和施工安裝標準、工藝及質(zhì)量等。
3 防雷接地設(shè)計和施工技術(shù)要點
3.1 接地系統(tǒng)
為了確保雷電流有效泄入地下,全部建筑物的非金屬屋頂都要布置避雷帶,借助柱內(nèi)鋼筋與基礎(chǔ)鋼筋連接,與40 mm×
4 mm的鍍鋅扁鋼焊接,同時,與建筑物周邊接地極50 mm×
5 mm的鍍鋅角鋼連接。金屬屋頂和壁厚大于等于4 mm的儲罐可不設(shè)避雷帶,直接將其作為接閃器。柱內(nèi)鋼筋和基礎(chǔ)鋼筋要通長焊接,焊點需要涂瀝青防腐。另外,要在地面上0.5 m的位置處設(shè)置接地測試點。就某個單獨的建筑來說,對與其有關(guān)的各類設(shè)施設(shè)備的接地電阻的要求有所不同,箱式配電站的接地電阻要求為4 Ω,計量棚和潤滑油付油亭接地電阻為10 Ω,管理室、儲油罐、綜合樓和輸油管線等接地電阻為1 Ω。當各單個建筑的接地網(wǎng)與相關(guān)規(guī)范要求相符時,全部接地網(wǎng)并聯(lián)連接,確??偨拥仉娮栊∮诘扔?.4 Ω。只有專門的防雷檢測機構(gòu)驗收合格后,相關(guān)設(shè)備設(shè)施才可以投入使用。
為了防護雷電感應(yīng)和雷電電磁脈沖,在低電壓入戶區(qū)域,主配電柜中裝設(shè)電涌保護器(SPD)。在SPD的作用下,以滿足電壓保護水平的要求。同時,設(shè)置Ⅱ級漏電保護系統(tǒng),動力系統(tǒng)都要求使用TN—S制,單相照明電路采取的是三線制,要注意零線與PE接地線不能混用或代用。PE線需要使用黃/綠雙色芯線。電線和電纜都要求穿管敷設(shè),配電箱、配電盒要求設(shè)置2個接線柱,1個作為PE接地端子,另一個接工作零線。全部設(shè)備金屬外殼和金屬電線護管等金屬物都要求與PE端子可靠連接。防爆電動機連接線地上部分要用質(zhì)地輕的防爆軟管作為電線套管。電纜井完成后用沙填充,避免雷電引發(fā)火災。
3.2 防靜電保護系統(tǒng)
石油庫的儲油罐一般配置了靜電監(jiān)測儀,罐身多處設(shè)置了16 mm2 的軟銅線作為靜電引下線,與接地線連接。在輸油管道的始端、末端和分支處,要設(shè)置防感應(yīng)雷和防靜電的聯(lián)合接地裝置,管道法蘭連接位置不超過5個螺栓的采取軟銅線跨接。在具體工作中,要有效利用犧牲陽極防腐法,每隔30 m管道要布置1個犧牲陽極(陰極)保護點,每個布設(shè)點均有1個2 m2的接地坑,1個專用接地極,接地電阻要求小于等于10 Ω。另外,每隔100 m處有一個陰極保護地上測試點,每隔10 m設(shè)置一處陰極平衡連接線將管道逐根相連接,線和管道均需要采取焊接法,銅芯連線的橫截面要求大于等于16 mm2。油罐車的裝卸場所也需要安裝防靜電的接地裝置,同時,要求安裝可以檢測跨接線用監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。總控室內(nèi)要求使用防靜電地板。
3.3 報警系統(tǒng)
在石油庫各建筑物的重要位置安裝可燃氣體檢測器、煙霧感應(yīng)器和報警器等相關(guān)設(shè)備設(shè)施,并要求與石油庫管理室的中央處理系統(tǒng)有效連接。如果可燃性氣體濃度達到爆炸下限濃度(V%)值的25%,或者是有火煙出現(xiàn)時,報警系統(tǒng)能夠自動報警。在石油庫空曠的區(qū)域或者比較高的位置布設(shè)手搖報警器和高音喇叭,以便因為雷電或者其他因素引發(fā)火災時,相關(guān)人員能夠及時指揮,撲滅大火。
4 結(jié)束語
石油庫屬于易燃易爆區(qū)域,易受到雷電災害的沖擊,嚴重時,還會引發(fā)火災或爆炸事故,嚴重威脅人身安全和經(jīng)濟安全,對社會產(chǎn)生特別嚴重的影響。因此,相關(guān)單位和個人必須要高度重視石油庫的防雷工作,將防雷接地系統(tǒng)的布設(shè)作為石油庫建設(shè)中的重要工作來抓。對于石油庫的設(shè)計、施工和驗收等工作,相關(guān)部門必須高度重視,嚴把施工材料、施工過程和安裝工藝的質(zhì)量關(guān),確保接地電阻與防雷相關(guān)規(guī)范要求相符。只要石油庫的防雷工程嚴格依據(jù)相關(guān)規(guī)范進行,就可以使防雷接地有實際效果,達到防火、防爆的目的,為石油庫的安全運行提供可靠的保障。
參考文獻
[1]李寧,毋勇,楊妮,等.大型油庫安全設(shè)計探討[J].化學工業(yè),2013,31(4).
[2]鄧偉,孫西山,次仁白瑪.淺談石油庫雷電安全防護[J].河南科技,2013(9).
〔編輯:白潔〕