天然氣凈化廠防雷保護系統優化運行評價

陳星 曹國軍 李浩 魏巍 代有亮（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西榆林718500）

天然氣凈化廠防雷保護系統優化運行評價

陳星 曹國軍 李浩 魏巍 代有亮（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西榆林718500）

天然氣凈化廠是油氣生產重點單位，一旦發生雷擊事故將造成嚴重后果，因此做好裝置的雷電安全工作顯得特別重要。本文結合凈化廠防雷接地現狀，對存在的問題進行分析，選擇優化凈化廠防雷接地的措施，消除防雷保護系統在天然氣凈化廠存在的安全隱患。

天然氣凈化廠；防雷接地；銅包鋼；優化

我廠位于陜西省靖邊縣，據中國氣象局2011年發布的《全國主要城鎮雷暴日天數統計》，靖邊氣田全年雷暴日數為32.3 天/年，屬于多雷區。同時我廠設備設施多，防雷防靜電點多，每年對全廠防雷接地裝置進行檢測時，反饋出的問題主要是接地網腐蝕、脫落、焊接處斷裂嚴重、部份地方接地不規范等，導致整改施工頻繁，存在較大的安全隱患，因此做好防雷接地工作對保護設備安全有非常重要的意義。

1　天然氣凈化廠防雷接地現狀

1.1防雷檢測不合格點較多

防雷接地裝置出現大面積腐蝕、銹斷，經不完全統計，自2003年起已有516個點出現腐蝕、銹斷等現象。由于雷擊，已多次造成壓變、液位變送、計算機等損壞，給工廠造成一定的經濟損失。

1.2防雷檢測不合格原因分析

1.2.1防雷保護系統的運行時間過長，接地扁鐵銹斷，阻值增大；

1.2.2由于工廠隸屬靖邊境內，且該區域屬沙地地面，土壤電阻率高（1000～2500/Ω.m），沙地地面易滲水，且接觸不好；

1.2.3接地材料是最為普通的接地材料扁鐵，耐腐蝕型差，運行時間短；

1.3前期整改措施

對此，組織對防雷接地不合格點進行整改。在整改過程中，普遍選用的50*5的鍍鋅角鋼及40*4的鍍鋅扁鐵進行整改，防雷接地網由每隔5米砸埋接地極（每根長2.5米）焊接組成，支網焊接在系統主網上，且焊接點進行三面焊接，焊接處刷防銹漆進行防腐處理；同時添加降阻劑進行降阻，主網需按10公斤/米添加降阻劑；焊接完成后，卸掉不合格接地點接地螺絲，檢測合格后進行回填。

經過整改后，由于接地材料是最為普通的接地材料扁鐵，其耐腐蝕型差，運行時間短，次年不合格點沒有明顯減少，整改效果不佳，耗費了大量人力、物力。

2　天然氣凈化廠防雷保護優化措施及效果評價

為保障安全生產，增大防雷接地網抗腐蝕的能力，經過多次調研實驗，發現銅包鋼復合材料具有良好的導電性能、較高的機械強度、尤其是外層包覆的銅層具有良好的抗腐蝕性能，所以目前已被廣泛地應用于接地裝置中，現我國有關標準中都規定接地導體均可采用銅包鋼復合材料。因此，我廠決定使用銅包鋼材料對全廠接地系統進行整改更換。

2.1銅包鋼復合材料的優越性

銅包鋼接地導體采用冷軋熱拉工藝生產，克服了電鍍法和套管包覆法存在的結合力差等缺陷，具有銅層厚、阻值低、耐腐蝕性強、強度高、安裝方便、電氣連接性能好等優點，廣泛用于輸變電和通訊線路、電站、建筑物及天線的接地裝置中，也可用于計算機等電子設備的接地系統，并可與接閃器（避雷針、避雷線）及引下線組成防雷接地裝置。

銅包鋼接地導體具有以下特點及技術優勢：

（1）制造工藝獨特：采用冷軋熱拔生產工藝，實現銅與鋼之間冶金熔接。可像拉拔單一金屬一樣任意拉拔，不出現脫節、翹皮、開裂現象。

（2）防腐蝕性優越：復合介面采用高溫熔接，無殘留物，結合面不會出現腐蝕現象；表面銅層較厚（平均厚度大于0.4mm）耐腐蝕性強，使用壽命長（大于50年），減輕檢修勞動強度。

（3）電氣性能更佳：表層紫銅材料優良的導電特性，使其自身電阻值遠低于常規材料。

（4）廣泛安全可靠：該產品適用于不同土壤濕度、溫度、PH值及電阻率變化條件下的接地建造。

（5）連接安全可靠：使用專用連接管或采用熱熔焊接，接頭牢固、穩定性好。

（6）安裝方便快捷：配件齊全、安裝便捷，可有效地提高施工速度。

（7）提高接地深度：特殊的連接傳動方式，可深入地下35米，以滿足特殊場合低阻值要求。

2.2防雷保護系統優化措施

（1）擴大接地網的面積。在均勻分布的土壤電阻率條件下，接地電阻與接地網面積的平方成反比，因此，利用擴大接地網面積來降低接地電阻。

（2）對于腐蝕性較強的土壤，如污水處理、凈化裝置區應采取熱鍍鋅等防腐蝕措施。

（3）埋在土壤中的接地裝置，焊接點是腐蝕最嚴重的地方，要在焊接處作防腐處理。使用銅、鐵兩種不同的金屬材料時，在連接處應使用銅鐵過渡盒或采用熱熔焊接。

（4）對于高土壤電阻率區，通過換土的方法來降低其接地電阻。

（5）敷設水平外延接地。不但可以降低工頻接地電阻，還可以有效地降低沖擊接地電阻。

（6）對鋼包鋼接地極與銅包鋼絞線，用石墨磨具借助銅粉與火藥混合而成的加熱劑，用手動點火器點燃進行加熱，瞬間產生高溫使銅與鋼化為水，待冷卻后融為一體，最后在焊接處采用JR納米碳防腐導電涂料作防銹蝕處理。同時根據所需要的接地標準焊接，柱子與大地、設備與大地都要進行焊接，焊接面積不小于5厘米，焊接點不能有虛焊、少焊、接觸面積合理，焊接點必須刷防銹漆以提高與水的氧化，粉刷面積也不能小。

3　結語

總之，我們需要認真巡檢，定期對一些不易發現的停用的設備進行接地大檢查，檢查螺絲有無腐蝕、生銹等現象，接地網使用年限到期的要進行再次接地修復或者重新焊接地網，發現設備接地不良好的要及時進行整改，將防雷保護工作做細做實。

［1］期刊：石有平，吳晉良.高層建筑防雷接地施工技術［J］經濟情報開發與經濟，299～230，2007，17（36）.

［2］期刊：竺子華.論建筑防雷接地的優化設計［J］城市建設理論研究，122～123，2012，8（4）.

陳星（1986-），女，漢族，陜西人，助理工程師，主要從事工藝技術工作。