曹澤煜 耿光輝 吳 超(中國人民解放軍徐州空軍學院航空油料物資系航空油料儲運教研室 江蘇 徐州 221000)
雷電是一種常見的自然現象,當雷云聚集到一定的電荷后,就會在帶異性電荷的雷云之間或在雷云與帶異性電荷的大地之間發生強烈的電荷中和放電,并伴生閃光、霹靂,人們稱其為雷電。雷云與大地之間的放電,叫對地雷電,又稱落地雷,它會擊毀房屋,殺傷人畜,引爆易燃物、爆炸性氣體混合物和爆炸性物質等雷害事故。
油庫屬重點防火區域,庫區爆炸和火災危險環境的劃分及有關安全要求,是制定油庫防雷措施的重要依據,因為在爆炸和火災危險環境內,特別是在爆炸危險物質可能存在的地方,如遇到雷電或其他火花,就可能引起爆炸、火災事故,造成巨大破壞和人員傷亡,應引起高度重視,并采取相應措施予以避免。
油庫區油罐遭受直擊雷時,由于電能向熱能的轉換,雷擊點會產生強烈的電弧,使金屬熔化或飛濺,可直接引燃或引爆此處存在的油氣與空氣的混合物,引起爆炸火災事故。當油罐及其管道遭受感應雷電 (含電磁感應及靜電感應),在感應雷電瀉放通道上,油罐對地或管線上某一點電氣不連續處(存在空氣間隙)會發生電弧火花,若在此處存在油氣與空氣的混合物,就有可能引起爆炸火災事故。
油庫防雷的目的,就是要針對雷電的上述特點,根據油庫的爆炸和火災危險環境劃分,采取切實可靠的措施,防止雷電火花在油氣可能發生或聚集的地方產生,作到既安全可靠又經濟合理。
這種裝置是利用其高出油罐的突出地位,把雷引向自身,然后通過引下線和接地裝置,把雷電流泄入大地,以保護油庫免受雷擊。避雷針由受雷器,引下線和接地裝置三部分組成。受雷器又稱接閃器,即避雷針自尖部分。通常采用直徑為10~12毫米,長1~2米的鋼棒或者打扁并焊接封口的直徑為20~25毫米鍍鋅鋼管制成。引下線常用直徑不小于6毫米的圓鋼或截面積不小于30~35毫米2的扁鐵制成 引下線成短而直,避免拐彎和穿越鐵管等閉合結構,以防雷電流通過時因電磁感應而形成火花放電。接地裝置是把雷電流引入地殼的金屬接地體。油罐頂裝設避雷針時,其接地電阻值不應大于30歐,避雷針與油罐呼吸閥的水平距離應小于3米。其保護范范圍應高出呼吸閥2米。覆土層大于0.5米的油罐可不設避雷針,但罐體及罐室的金屬構件、呼吸閥,采樣孔,檢尺孔等均必須與罐頂和屏蔽網做可靠的電氣連接并接地,各閥、孔的每個法蘭必須有跨接線。
阻火器雖然不能直接防雷,但它是防雷不可缺少的安全設備。這是因為阻火器能阻止因雷擊產生的火花進入油罐,防止了油罐的爆炸和燃燒。選用的油罐阻火器必須具備阻爆性能和耐燒性能。阻爆性能是阻止由于雷擊或燃燒而引起的火花或火焰通過的性能。阻爆性能試驗要求連續試驗13次,每次都能阻爆才算合格。耐燒性能是指可燃氣體火焰通過阻火層上,形成穩定的燃燒火焰,在1小時內無回火的性能。阻火器殼體應能承受0.9千帕水雁而無滲漏,具備以上性能的阻火器,才能用于油罐作為防雷的必備設備。
油庫雷擊起火的原因之一,是由于在油罐附近存有可燃性油氣混合物的地方產生火花。即使是已采取可靠接地的油罐,在有可燃性油氣混合物逸出的部位(如罐頂敞開的孔口),也可導致雷擊起火。浮頂油罐雷擊起火,往往是浮頂與罐壁的電氣連接不良或罐體密封性不良所致。
鑒于上述情況,建議對目前使用的各種油罐立即采取措施,提高其對感應雷電的屏蔽能力,減少油罐的油氣泄漏,消除各種隱患。對目前使用的非金屬油罐,應盡快予以大修或更新,明確非金屬油罐的鑒定方法、檢修要求、操作規范和大修周期等。
雷擊的危害除了直接雷擊的破壞,還有雷電的靜電感應、電磁感應、雷電渡浸入、防雷裝置上的高壓電對建筑物的反擊作用的危害,同樣能造成擊穿、短路、著火和爆炸。因此,無論油罐是哪種安裝形式.都要作接地處理。接地電阻值一般不得超過30歐,有些重要的保護部位不宜超過10歐,特別重要的保護對象不得超過5歐。對電阻值的檢測,每年要按時選擇晴天進行。
在雷鳴(雨)天,云層帶著大量的電荷,它會使裝卸油料的各種設備帶上與它相反的大量電荷,來不及立即散失,可能發生靜電放電,遇到油蒸氣可能引起火災。因此,油庫工作人員在雷鳴(雨)天,不應進行抽注、測量、采樣等作業。
此外,在雷鳴(雨)天,應注意使用石棉布或海草席遮蓋所有的透氣孔(呼吸閥、液壓安全閥除外),并要堅持巡回檢查。