某儲(chǔ)油罐維修中的防雷防靜電接地設(shè)計(jì)

摘 要:了解儲(chǔ)油罐維修中的防雷防靜電設(shè)計(jì)，探討儲(chǔ)油罐的防雷防靜電的原理及做法。

關(guān)鍵詞:儲(chǔ)油罐 防雷 防靜電 接地

中圖分類號(hào):TE88文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)07(a)-0033-01

某原油穩(wěn)定站有已建1#5000m3儲(chǔ)油罐、2#10000m3儲(chǔ)油罐檢修后已運(yùn)行十年，原有接地裝置的接地線連接處局部已經(jīng)開(kāi)裂，并且接地極腐蝕嚴(yán)重，原罐頂裝有避雷針保護(hù)?，F(xiàn)對(duì)其重新做防雷防靜電接地設(shè)計(jì)。

1 防雷設(shè)計(jì)

1.1 雷電的種類及危害

雷電破壞形式通常有三種。直擊雷破壞、感應(yīng)雷破壞和雷電波侵入的破壞。直接雷擊是指雷云與地面上較高物體之間的直接放電，直接雷擊的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會(huì)使地面物體燒焦和破壞。感應(yīng)雷擊是由于雷云的靜電感應(yīng)或放電時(shí)的電磁感應(yīng)作用，使地面金屬物體上聚集大量電荷，從而引起嚴(yán)重后果。它對(duì)建筑物不起直接破壞作用，但對(duì)油罐、油氣聚集的場(chǎng)所有引燃引爆危險(xiǎn)。故感應(yīng)雷擊又稱間接雷擊或雷電二次作用。雷電波侵入的破壞是當(dāng)雷擊室外架空線路或金屬管道時(shí)，產(chǎn)生很高的沖擊電壓，并沿線路或管道迅速傳入室內(nèi)，從而引起室內(nèi)易燃物品的燃燒或爆炸。這種事故多發(fā)生在線路和管道沒(méi)有良好避雷措施的情況下。

雷擊災(zāi)害的破壞巨大，尤其對(duì)于儲(chǔ)油罐等易燃易爆場(chǎng)所，造成的惡性事故，連鎖破壞巨大，因此做好儲(chǔ)油罐防雷是非常重要的。

1.2 儲(chǔ)油罐的防雷設(shè)計(jì)

(1)根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004規(guī)定，固定頂儲(chǔ)罐的壁厚大于或等于4mm且裝有阻火器，不應(yīng)裝設(shè)避雷針，但必須設(shè)防雷接地。1#、2#儲(chǔ)油罐的這兩個(gè)條件能滿足，故拆除原罐頂避雷針，重新作接地裝置。

(2)1#、2#鋼儲(chǔ)罐作環(huán)型防雷接地，引下接地點(diǎn)沿罐周均勻或?qū)ΨQ布置，利用1#罐原3個(gè)引下接地點(diǎn)，2#罐原4個(gè)引下接地點(diǎn)，其間距不大于30m。每個(gè)引下接地點(diǎn)設(shè)專用接地連接板，與罐底部以前預(yù)留焊接的200×200×6(mm)鋼板相焊接。環(huán)形接地裝置距罐壁的距離應(yīng)大于等于3m，每一接地點(diǎn)的沖擊接地電阻不大于10Ω。

(3)油罐上安裝的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器、高低液位報(bào)警器等信息系統(tǒng)傳輸電纜采用鎧裝屏蔽電纜，其金屬外殼應(yīng)與油罐做可靠的電氣連接。

總之，雷擊是造成石油儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸的重要原因，石油儲(chǔ)存企業(yè)必須將預(yù)防雷電災(zāi)害作為安全管理的重要內(nèi)容，加強(qiáng)石油儲(chǔ)罐防雷措施。石油儲(chǔ)罐安裝設(shè)計(jì)的雷電災(zāi)害防護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)符合國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)規(guī)定的使用要求。

2 防靜電設(shè)計(jì)

2.1 靜電的產(chǎn)生和危害

靜電的產(chǎn)生:呈電中性的兩種不同物質(zhì)，都可通過(guò)相互摩擦或緊密接觸后迅速剝離時(shí)，由于他們對(duì)電子的吸引力不同，就會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。如果該物體與大地絕緣則電荷無(wú)法泄露，停留在物體的內(nèi)部或表面呈相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，這種電荷即稱靜電[1]。

油品產(chǎn)生靜電有幾種形式:流動(dòng)帶電、噴射帶電、沖擊帶電、沉降帶電。油庫(kù)在儲(chǔ)存和運(yùn)輸油品過(guò)程中，不可避免地發(fā)生各類流動(dòng)的內(nèi)部摩擦以及油品與管道、容器和相互摩擦，摩擦產(chǎn)生的靜電如不及時(shí)泄放，就可能聚集起來(lái)達(dá)到很高的電位。靜電的力學(xué)現(xiàn)象和放電現(xiàn)象會(huì)引發(fā)災(zāi)害。在油品的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，靜電造成的危害性事故主要是爆炸和火災(zāi)。

靜電作為火源引起火災(zāi)和爆炸的必要和充分條件是:

(1)有產(chǎn)生靜電的來(lái)源，并得以積聚。(2)能引起火花放電，并能達(dá)到點(diǎn)燃的能量。(3)靜電火花周圍有爆炸性混合氣體存在。

2.2 防靜電設(shè)計(jì)

在油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，防止靜電事故的安全措施除了在日常生產(chǎn)管理上嚴(yán)格控制，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該做到的是:做好接地和跨接。靜電接地和跨接是為了導(dǎo)走或消除導(dǎo)電體上的靜電，是消除靜電危害的最有效措施。根據(jù)《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50074-2002)和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50183-2004)的規(guī)定，防靜電接地裝置的接地電阻不宜大于100歐。鋼油罐應(yīng)采取防靜電措施，其防雷接地裝置可兼作防靜電接地裝置。

儲(chǔ)罐內(nèi)各金屬構(gòu)件必須與罐體等電位連接并接地，否則金屬浮體等很容易形成孤立導(dǎo)體。當(dāng)帶有靜電荷的油品注入儲(chǔ)罐時(shí)，它將聚集電荷，對(duì)地形成電位，在一定的條件下，極易發(fā)生火花放電而導(dǎo)致危害。在罐頂取樣操作平臺(tái)上，操作口的兩側(cè)應(yīng)各設(shè)一組接地端子，為取樣繩索、檢尺等工具接地用，接地端子應(yīng)避開(kāi)氣體排放口，在取樣器端也可使用焊接[2]。

為消除人體靜電，在扶梯進(jìn)口處用人體觸摸接地的方式進(jìn)行人體放電是必須的?？梢栽诠耷霸O(shè)置觸摸式靜電消除裝置，或利用一段已做好接地的扶梯(約1m長(zhǎng))，采用不銹鋼，供人體放電用。

管線進(jìn)入工藝裝置區(qū)按防雷設(shè)計(jì)要求均有接地，已滿足靜電接地要求。戶外管線的靜電接地一般要單獨(dú)設(shè)計(jì)，要引起重視以免漏項(xiàng)。在管線的始末端、分支處、直管段一般80～100m的間隔處，應(yīng)設(shè)置防靜電接地。平行管道凈距小于100mm時(shí)，應(yīng)每隔20m加跨接線。當(dāng)管道交叉凈距小于100mm時(shí)，應(yīng)加跨接線[3]。直埋地下管線與土壤接觸足以達(dá)到靜電接地電阻值的要求。

此外，還有非導(dǎo)體管段上的金屬件必須接地，尤其中間的金屬接頭不要遺忘，以防造成靜電積聚，比如說(shuō)軟管上金屬金具的接地。

3 接地設(shè)計(jì)

無(wú)論是防雷設(shè)計(jì)還是防靜電設(shè)計(jì)，都需要做好接地。應(yīng)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》。

接地連接的支干線與接地體等處，應(yīng)采用焊接法或用螺栓緊固法相連接。埋地部分均用焊接。如采用搭接焊，其搭接長(zhǎng)度必須是扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍，如用螺拴緊固連接時(shí)，其金屬接觸面應(yīng)去銹、除油污，加防松螺帽或防松墊片，倘被連接的兩端為不同材質(zhì)時(shí)，則應(yīng)按電化學(xué)序列選用電化腐蝕墊片，以防止接觸面受到腐蝕。接地極結(jié)構(gòu)要便于在使用中測(cè)試其接地電阻，以保證良好的接地。

4 結(jié)語(yǔ)

從儲(chǔ)油罐安全運(yùn)行的角度看，油罐維修中的防雷接地改造和防靜電設(shè)計(jì)是非常重要的。

《中華人民共和國(guó)氣象法》第三十一條規(guī)定:防雷裝置設(shè)計(jì)審核和竣工驗(yàn)收由縣以上地方氣象主管機(jī)構(gòu)實(shí)施?！斗览诇p災(zāi)管理辦法》(中國(guó)氣象局令第8號(hào))規(guī)定:防雷裝置實(shí)行定期檢測(cè)制度，對(duì)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所的防雷裝置應(yīng)當(dāng)每半年檢測(cè)一次。由具有防雷檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)防雷裝置檢測(cè)后，應(yīng)當(dāng)出具檢測(cè)報(bào)告。

在使用過(guò)程中，應(yīng)注意對(duì)防雷、防靜電設(shè)施的保護(hù)。接地裝置的老化、銹蝕，或外力對(duì)地上接地線、連接端的損壞，都會(huì)影響防護(hù)可靠性，定期檢測(cè)接地電阻值。若有損壞及時(shí)修復(fù)，確保安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]宋生奎，張永國(guó)，齊永生.石油儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)須慎防靜電危害.石油知識(shí)，2007(5):36-37.

[2]胡乃科，曹青山.油品儲(chǔ)運(yùn)中的防靜電措施.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2001，20(2):53-54.

[3]石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范.SH 3097-2000.