摘要:石油庫的建設具有較高的系統性,針對石油的存儲來講,會涉及到許多大體積容器的應用,雷雨氣候發生時,此類建筑受雷電影響較為顯著,受到雷擊的可能性也相對較高。所以,積極探尋和創新出多種有效的防雷接地保護技術手段,針對石油庫開展有效的防雷保護,降低雷電災害對其造成的不良影響至關重要。
關鍵詞:防雷;石油庫;接地
一、雷電災害對石油庫區的危害
雷電是大自然內常見的一種天氣現象,一般伴隨著有閃電、雷鳴等,就石油庫而言,雷電造成的危害主要包括:直擊雷、雷電感應、電磁脈沖三種,詳細分析如下:
1.1雷電脈沖、雷電感應對庫區的危害
雷電脈沖、雷電感應指的是,雷電在金屬管道、線纜上產生感應,在放電過程中與周圍的通道產生強烈的雷電電磁磁場,導致磁場內的金屬導體出現雷電電磁脈沖現象。雷電脈沖、雷電感應在石油管道內流通,會導致線路受到破壞,信號傳輸受到影響,設置部分金屬部件還會出現火花現象,危害性較大。
1.2直擊雷對庫區的危害
直接雷會產生相應的電效應,導致石油庫內的機械設備出現熱效應,對機械設備的運行會產生較大的危害。在石油庫遭受雷擊后,會導致庫區內的建筑受到不同程度的損害,嚴重威脅著人們的生命、財產安全。
二、具體應用
2.1工程概述
以某大型油庫為例,此建筑具體包括三個區域,即石油儲存、庫前區以及負責開展輔助生產的區域。其中,庫前區主要發揮生活、辦公等相關功能,建設建筑物較多,消防員和武警等長期駐守;石油儲存區中設置了多個容量為10000立方米的儲油罐,以四罐為一組,形成一個罐區,建設了八個罐區,且在每個罐區的周邊區域均設置了高度約為2.5米的防火堤,以起到有效保護油罐的作用;負責開展輔助生產的區域中,設置了各類附屬性生產設備及設施。
2.2應用要求分析
石油的集中性存儲和流動性運輸均可能導致靜電的產生,這種情況下,受相應因素影響,例如雷電因素,便會引發爆炸或者石油自燃等事故產生。對石油庫的建設主要涉及到三個區域,包括石油的輸入、存儲及輸出區域,各區域之間主要是依靠電纜和進行石油運輸的管道進行連接的。根據有關規范內容,石油庫屬于玉類防爆保護區域,對于相關靜電預防、施工及防雷接地等具有嚴格要求。同時,具體開展相關施工操作時,還需要對輸油管道的封閉性加以重點關注。防雷接地工程驗收環節,應進行高質量的1.5倍壓力試驗。石油庫建設過程中,應根據所設計規范要求開展各環節防腐操作,將輸油管道埋設于地下約1.5m的位置處,再利用沙子填埋緊實,有助于避免電流泄漏、線路過載等問題產生,此外,應注重對所涉及各類用電設備的種類、型號,以及使用的安裝工藝、要求等進行充分考量和嚴格把控。
2.3技術要點分析
(1)報警系統
針對石油庫相關的各建筑來講,應設置獨立的煙霧感應及相關的報警裝置,同時,也需要保證石油庫內的控制中心能夠和報警系統實現良好連接,保證中央控制中心能夠開展高質量的信息處理及控制操作。就一些存在可燃性質的氣體來講,倘若其濃度達到25%,并伴有煙霧產生,報警設備應開展主動化的報警操作。針對石油庫內較為寬廣位置中高度較大的區域,應進行報警設備和高音喇叭的安裝操作。保證基于雷電影響出現火災時,有關人員可在第一時間進行災情告警操作,及時對災害進行有效處理,大幅降低甚至消除其造成的不良影響。
(2)接地系統
為了保證電流可以良好的流入地下,在頂端非金屬制造的建筑物上都需要進行避雷帶的設計,將設置于柱內的鋼筋和地基鋼筋相互連接,利用焊接設備,和規格為4伊40mm表面鍍鋅的扁鋼,以及建筑周圍接地極中,規格為50伊5mm表面鍍鋅的角鋼加以連接。對于設有金屬制頂端,以及邊壁厚度超過或者正好為4mm的儲罐來講,不宜進行避雷帶的設置操作,會增加雷電災害出現可能性。具體建設過程中,應針對基礎鋼筋和柱內鋼筋開展通長焊接操作,并應在焊點位置處,利用瀝青涂勻,有助于提升相應區域腐蝕預防能力。
還需要重視在距地表0.5m處的位置安裝接地測試點,針對個別獨立建筑涉及的各種設備和設施而言,接地電阻相關標準存在較大差異性,例如,計量棚和儲油罐的接地電阻分別為10贅、1贅。在個別獨立建筑設置接地網滿足相關設計標準的條件下,所有的接地網需要采取并聯的方式進行連接,并保證各接地電阻的總值不超過0.4贅。只有在確保具有資質的檢測機構進行驗收,并宣布符合標準以后,才可以將所檢測設備正式應用于工程施工中。
為了達到對雷電感應,以及電磁脈沖和進行有效預防和保護的目的,針對電壓相對較低的入戶位置,需要在主配電柜內部設置SPD,基于SPD實效性的發揮,可促使電壓保護水平符合所規定標準。對工程施工過程中涉及到的每個設備,在進行金屬保護裝置或者金屬外殼等,存在金屬結構或者材料等設施的設置操作時,均需要確保其能夠和PE端子進行有效的連接。此外,需要安裝域級漏電保護設備,所涉及動力系統均應為TN-S制,發揮單相照明作用的電路,應利用三線制,同時,應重視各類線路的混淆問題,例如不能利用PE接地線代替零線,并切記勿對兩者進行混合應用。
(3)防靜電系統
針對石油庫中的石油存儲設備,例如儲油罐等,應注重安裝獨立的靜電檢測設備,通常來講,可于存儲設備表現安裝幾條軟銅線,以發揮靜電引下線作用,長度為16mm左右較為適宜,并確保其能夠和接電線良好的連接在一起。針對石油運輸管道的分支及首端位置,應注重進行合理的接地設置操作,重視雷電感應及靜電預防保護設備的安裝。針對管道進行的法蘭連接,通常需要安裝5個左右的螺栓,并需要通過軟銅線對其開展跨區域連接。具體建設過程中,應重視充分發揮陽極防腐法的實效性,于管道表面,以30m為單位,開展多個犧牲陽極保護點的安裝操作。
同時,需要在各保護點處進行接地坑的建設,通常來講,確保此類設施的直徑處于2m上下最為適宜,并應搭配一個獨立的接地極,將接地電阻控制在10贅或者10贅以下。另外,以100m為單位,每隔一個單位需要進陰極保護點設置操作,相應的平衡極線和管道間距離約10m的位置,也需要設置一個。利用焊接法,將平衡線和管道加以連接,確保銅芯間界限橫截面為16mm左右。針對發揮油罐裝車和卸車作用的區域,也應提起較高關注,并開展高質量的靜電預防設備保護設備安裝操作。
三、結束語
綜上所述,石油庫本身屬于易燃易爆區域,很容易遭受到雷電的襲擊與危害,一旦雷擊情況嚴重,將會導致火災、爆炸事故發生,對周圍居民與石油庫工作者均會產生較大的影響。因此,石油企業需要強化石油庫建設工作,在防雷接地技術應用中,需要按照國家相關標準與要求,提升防雷接地效果,達到最初防火、防爆的建設目的。
參考文獻
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作者簡介:丁勇(1989.03.29-),男,漢族,吉林省公主嶺市,本科,工程師,主要從事長輸油氣管道站場電力系統及供配電設計。
中國石油天然氣管道工程有限公司,遼寧沈陽?110000