張超逸(中國石化銷售有限公司華北分公司,天津 300100)
石油庫罐區防雷防靜電
張超逸(中國石化銷售有限公司華北分公司,天津 300100)
近年來,隨著社會經濟的快速發展,石油庫罐區及管道及漏氣、雷電及靜電等因素造成的火災或爆炸事故不斷發生,直接威脅到人們的生命與財產安全。因而,石油庫罐區實際管理中,防雷防靜電工作備受關注。基于此,本文主要分析了石油庫罐區防雷防靜電工作相關知識,希望對相關領域研究有幫助。
石油庫罐;防雷;防靜電
眾所周知,油料屬于易燃易爆品,油庫罐區儲量大,比較集中,且油罐區都在露天,受外界因素影響比較大,特別是雷電。如果防雷防靜電措施不到位,或其它因素影響引起事故,其后果將是非常嚴重的。在收發作業較多的油庫,人員出入率高,油罐安全顯得更為重要。而作為石油庫罐區雷電安全的一項重要措施,防雷防靜電具有非常重要的地位與作用。
(1)雷電危害。雷電具有一定的火災危險性,主要表現為雷電放電過程中的各類物理效應與作用。雷云內部放電過程一般沒有危害,對大地放電有很大的危害性,其引起的危害一般分為直接雷電、間接雷電及雷電波入侵等。(2)靜電危害。
這種危害主要是由靜電力學與放電現象造成的,集聚的靜電荷構成電場,作用于周圍空間,氣靜電庫侖力對周圍微粒有吸引作用,這會引起某些生產環節出現故障,比如粉塵堵塞,纖維糾合及產品污染,對產品質量造成影響。而靜電放電則是最嚴重的危害,極有可能引發可燃氣體燃燒或爆炸,對于石油罐區,靜電危害主要表現為靜電放電造成爆炸或火災。
(1)、作業人員焊接與溶接工藝技能不達標。接地裝置安裝材料涉及比較多,一般常用的有鍍鋅扁鋼、角鋼及銅包鋼等,鍍鋅材料連接選用焊接工藝,銅包鋼連接采用溶接工藝。實際焊接中,存在漏焊與虛焊、焊穿、脫焊及防腐質量差等問題,焊接中就會引起殘缺、蜂窩狀、氣孔、熔合性差及漏漿等質量問題。(2)、接地裝置安裝引起二次破壞,修復不及時。在油庫裝置建設中,接地裝置安裝工程比較隱蔽,且施工時間較早,施工前期地坪未得到平整施工前期地坪未達到平整要求,沒有完全進行消防管線的鋪設、以及基礎制作等動土作業,在完成接地裝置安裝后,往往由于防護不到位,接地扁鋼極易被挖掘機作業挖斷或大型機械壓斷,以及致使焊接位置脫落形成二次破壞。在實際施工中,這些質量問題沒有被及時發現并采取保護措施,使得短期內接地電阻測試沒有問題,隨著時間的推移,質量問題則會不斷凸顯,使得設備、罐體及管線等出現防雷防靜電接地不良的狀況。
接地電阻測試主要包含接地搖表與鉗型表測量兩種,特點各不相同,其中接地搖表測量更適用于地基、建筑工地及防雷等接地,但無法檢測設備與接地線接觸情況是其最大的缺點。而鉗表測量在多點接地中測量每一接地點間的接地電阻,無需斷開接地連接,就可預防危險的出現。在多點接地、無法斷開的連接接地中,能夠檢測中設備與接地線接觸情況。根據不同接地特點,選用不同的測試方法,如果測試方法不合理,接地缺陷就無法被察覺,安全隱患隨處可見。
石油煉化企業生產中,高溫、高壓及深冷工藝比較復雜,廢水、廢氣等污染物比較多,勢必會引起周邊土建污染,且大部分污染源都帶有腐蝕性。鍍鋅接地角鋼與扁鋼等裝置長期深處于有腐蝕性的土壤環境中,接地焊接薄弱點就回音腐蝕而斷裂,地面接地扁鋼由于環境因素造成連接處螺栓與搭接面出現腐蝕生銹,造成接地不良。
(1)、預防人體靜電。①泵房門外、油罐體扶梯入口、裝卸作業操作平臺扶梯入口、裝置區采樣口等作業場所設置人體靜電消除裝置。②在危險爆炸場所不能摘脫衣帽等。③危險爆炸場所,作業人員必須要穿防靜電工作服、鞋帽及手套。④嚴禁使用化纖抹布對油罐容器進行擦拭。登罐前,應先手扶無漆油罐扶梯片刻,以此消除人體靜電。(2)、添加防靜電添加劑。在油品中添加適當的油溶性防靜電添加劑,增強油品的導電性與吸濕性,降低靜電聚集引起的靜電泄漏現象。(3)、做好接地裝置。在油罐、管道及裝卸操作工具等方面做好接地裝置,確保靜電可以及時被導入地下。①儲存甲、乙及丙a類油品鋼油罐采取必要的防靜電措施,鋼油罐防雷接地裝置可用于防靜電接地裝置;非金屬儲油罐內應設置相應的防靜電導體并連接到罐外。②金屬線跨接適用于罐體管道的法蘭盤、閥門等處的連接;對有不少于五根螺栓連接的金屬法蘭盤,在非腐蝕環境中,可不跨接,但要構成電氣通路。③油罐輸油管道的始末端、分支及直線段間隔200-300米處,設置防靜電接地裝置,且電阻不能超過100Ω。④油庫輸油泵及過濾器,地付區、鐵路棧橋區等裝卸場所應設置專用防靜電接地線,對于內浮頂油罐要根據清罐周期,定期檢查浮盤和罐體之間的等電位連接裝置是否完好,扁銅導線有無破損和纏繞。每組專用接地線電阻不能超過100Ω.對靜電接地裝置電阻做好監測,每年不少于2次,油罐接地電阻不能超過4Ω。(4)、靜電消除器,其又可稱為靜電中和器,能夠有效降低或消除帶電體裝置形成的電荷。(5)、防腐蝕材料。對于易腐蝕部位,選用耐腐蝕性鋼材,設備內表面噴涂耐腐蝕金屬或材料等方式,嚴格依照標準將防靜電涂料應用于儲油罐區,以此消減因引力造成的各類生產障礙。(6)、甲、乙類油品輸送管道安裝精密過濾器,油品從過濾器出口流向裝料容器時,要有30s的緩沖時間。(7)、控制流速,以此降低油品輸送、裝卸對油罐、儲油罐車等產生的摩擦。油品裝卸中,初始速度不能超過1m/s,當油品完全浸沒入口管后,方可提高并控制好其(油品)流速,但最大流速不應超過7m/s。
在實際工作中,根據油罐區采取不同防雷措施。(1)、金屬油罐。油罐存儲易燃易爆品時,鋼質封閉油罐側壁壁厚與灌頂壁厚不能低于4mm、油罐高度超過60米時,無需安裝接閃器,但接地必不可少。如果年雷暴日超過40天,金屬油罐頂板鐵板、銅板及鋁板等厚度不低于4mm、5mm及7mm時,罐體自身就可作為接閃器,用于防雷電感應接地裝置。罐體自身做環形防雷接地裝置,接地點不低于2處,弧形間距不超過30米,接地體與罐壁間距離不低于3米,每一接地點沖擊電阻不超過10Ω。同時,地上或管溝敷設的油品管道的始、末端和分支處應設防靜電和防感應雷的聯合接地裝置,其接地電阻不應大于30Ω。浮頂金屬油罐不用安裝直擊雷預防設備,但截面不低于25mm2的軟銅線將浮船與罐體連接是十分必要的,連接點不少于2處,罐體防雷接地沖擊電阻不超過10Ω,連接點油罐周長間距不超過30米。浮頂油罐結構密封性強,適宜選用耐油導靜電材料產品,金屬油罐阻火器、呼吸閥、量油孔及入孔等金屬配件管道要與等電位電氣連接,接地電阻不超過10Ω。(2)、非金屬油罐。常用于儲存易燃易爆油品,應設置獨立的避雷針或網。獨立避雷針與被保護物水平間距不低于3米,接地獨立,沖擊接地電阻不低于10Ω。用直徑不低于8mm2圓鋼或截面不低于24*4mm的扁鋼制作避雷針網,網格不能超過6*6米,不少于2根的引下線,且要與四周均勻或對稱布置,間距不能超過18米,2處接地點。非金屬油罐中,阻火器與呼吸閥安裝非常必要,且要與量油孔、人孔、透光孔及法蘭等金屬附件必須嚴密的并作接地,并且在防雷直擊保護裝置范圍內。油罐區防雷、防靜電、電氣設備、保護及信息系統等接地,宜選用共同的接地裝置,且接地電阻應小于4Ω。
綜上所述,石油罐區防雷防靜電工作中,安裝避雷針,以防罐區流入雷電并遭到雷擊,其可行性還有待深入研究與分析。根據大自然雷電現象,利用避雷針引雷,可以提前釋放雷電云電荷,增強罐區防雷隔離墻可靠性,以防雷電云移動至罐區危險區域,對于雷電進入罐區具有一定的阻礙作用,以此降低庫罐區遭雷擊幾率,可行性比較強。
[1]陳霞芳,魏偉銳.淺析儲油罐防雷防靜電措施[J].民營科技,2014,03:53+70.
[2]王慶峰.淺談油庫罐區的安全管理[J].科技與企業,2014,11:91.
[3]白鳳娟.石油庫儲罐區防雷防靜電措施[J].油氣田地面工程,2014,08:99.