摘要:石油庫屬于一項綜合性設施,在石油儲存過程中,會使用到很多的大型容器,在雷雨天氣,石油庫被擊中的幾率相對較大。因此,必須要落實石油庫接地保護工作。在石油庫建設區間,需要強化防雷接地技術的應用,避免雷擊影響范圍擴大,為后期各項工作開展提供參考性意見。
關鍵詞:防雷接地技術;石油庫;直擊雷;接地系統
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附屬的倉庫或設施,具有一定規模的儲存石油或石油產品的綜合性設施。在儲存石油的過程中,石油庫大都使用塔等相關容器,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重要。
一、雷電災害對石油庫區的危害
雷電是大自然中伴有閃電和雷鳴的一種云層放電現象。雷電災害對石油庫區造成的危害主要有3種,即直擊雷危害、雷電感應危害和雷電電磁脈沖危害。
1.1直擊雷對石油庫區的危害
直擊雷可以產生電效應、熱效應或機械力等一系列破壞作用。當石油庫遭受直擊雷時,極有可能對庫區內建筑物和設備設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安全。
1.2雷電感應和雷電電磁脈沖對庫區的危害
雷電會在地面金屬管道、線纜等導體或設備上產生雷電感應,在放電通道周圍產生雷電電磁磁場,使磁場內金屬導體產生雷電電磁脈沖。雷電感應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備,也可能使金屬部件之間產生火花等,嚴重影響石油庫區的安全,甚至給人們帶來一定的人身傷害。
二、石油庫建設中防雷接地技術的要求
在石油大量聚集區域內、在石油輸送過程中會出現很多的靜電,在一定條件下,受到內外部因素的影響,會導致爆炸事故產生。石油庫主要可劃分為三大類,進油區域、儲油區域、付油區域,各個區域間使用輸油管道、電纜將其連接在一起。在政府部門頒發的GB?50516-2002規定中,石油庫被劃分為Ⅰ級防爆重點保護區。在實際工作開展中,對石油庫油管的密封性較強,在石油庫防雷工程開展中,要求防雷工程的承受壓力為1.5倍。油管埋設工作需要設置在地面1.5m以下,并使用沙土將其全部掩埋,避免出現電氣短路、接觸不良等現象,防雷設備型號、規格、線路等要嚴格把關,確保石油庫建設中防雷接地技術應用的合理性,保障接地工程質量。
三、防雷接地設計和施工技術要點
3.1接地系統
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,借助柱內鋼筋與基礎鋼筋連接,與40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接,同時,與建筑物周邊接地極50mm×5mm的鍍鋅角鋼連接。金屬屋頂和壁厚大于等于4mm的儲罐可不設避雷帶,直接將其作為接閃器。柱內鋼筋和基礎鋼筋要通長焊接,焊點需要涂瀝青防腐。另外,要在地面上0.5m的位置處設置接地測試點。就某個單獨的建筑來說,對與其有關的各類設施設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4Ω,計量棚和潤滑油付油亭接地電阻為10Ω,管理室、儲油罐、綜合樓和輸油管線等接地電阻為1Ω。當各單個建筑的接地網與相關規范要求相符時,全部接地網并聯連接,確保總接地電阻小于等于0.4Ω。只有專門的防雷檢測機構驗收合格后,相關設備設施才可以投入使用。
為了防護雷電感應和雷電電磁脈沖,在低電壓入戶區域,主配電柜中裝設電涌保護器(SPD)。在SPD的作用下,以滿足電壓保護水平的要求。同時,設置Ⅱ級漏電保護系統,動力系統都要求使用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,配電箱、配電盒要求設置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,避免雷電引發火災。
3.2防靜電保護系統
石油庫的儲油罐一般配置了靜電監測儀,罐身多處設置了16mm2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,要設置防感應雷和防靜電的聯合接地裝置,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30m管道要布置1個犧牲陽極(陰極)保護點,每個布設點均有1個2m2的接地坑,1個專用接地極,接地電阻要求小于等于10Ω。另外,每隔100m處有一個陰極保護地上測試點,每隔10m設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16mm2。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視接地裝置狀態的靜電接地儀。總控室內要求使用防靜電地板。
3.3報警系統
在石油庫各建筑物的重要位置安裝可燃氣體檢測器、煙霧感應器和報警器等相關設備設施,并要求與石油庫管理室的中央處理系統有效連接。如果可燃性氣體濃度達到爆炸下限濃度(V%)值的25%,或者是有火煙出現時,報警系統能夠自動報警。在石油庫空曠的區域或者比較高的位置布設手搖報警器和高音喇叭,以便因為雷電或者其他因素引發火災時,相關人員能夠及時指揮,撲滅大火。
四、結束語
石油庫屬于易燃易爆區域,易受到雷電災害的沖擊,嚴重時,還會引發火災或爆炸事故,嚴重威脅人身安全和經濟安全,對社會產生特別嚴重的影響。因此,相關單位和個人必須要高度重視石油庫的防雷工作,將防雷接地系統的布設作為石油庫建設中的重要工作來抓。對于石油庫的設計、施工和驗收等工作,相關部門必須高度重視,嚴把施工材料、施工過程和安裝工藝的質量關,確保接地電阻與防雷相關規范要求相符。只要石油庫的防雷工程嚴格依據相關規范進行,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:
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(作者單位:中油遼河工程有限公司)
作者簡介: ?梁勃(1985.03.24),性別:男;籍貫:陜西省西安市;民族:漢;學歷:本科、學士;職稱:工程師;職務:供配電設計;研究方向:供配電、發輸電。