石油庫(kù)防雷接地設(shè)計(jì)

林洪亮

（廣東寰球廣業(yè)工程有限公司，廣東廣州 510655）

石油庫(kù)防雷接地設(shè)計(jì)

林洪亮

（廣東寰球廣業(yè)工程有限公司，廣東廣州 510655）

林洪亮（1988-），男，從事供配電設(shè)計(jì)方面的工作。

介紹了石油庫(kù)的防雷分類，從罐區(qū)、油泵房、裝車棚等方面闡述了石油庫(kù)主要的防雷接地措施，分析了石油庫(kù)防雷接地存在的問(wèn)題。指出設(shè)計(jì)人員在石油庫(kù)的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，最大限度地降低雷擊危害。

石油庫(kù)；防雷；靜電接地；接地網(wǎng)腐蝕

0 引 言

石油庫(kù)是接卸、儲(chǔ)存、供應(yīng)各種石油品的倉(cāng)庫(kù)或設(shè)施,防雷與接地的安全工作特別重要。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,國(guó)內(nèi)的油庫(kù)也實(shí)行數(shù)字化、信息化管理,大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電氣儀表、裝置等電子信息設(shè)備進(jìn)入石油庫(kù)。這些電子信息設(shè)備易受雷擊而損壞,因此需做好石油庫(kù)的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì),最大限度地降低雷擊給石油庫(kù)造成的危害。

1 石油庫(kù)防雷分類

在電氣設(shè)計(jì)中,石油庫(kù)的油庫(kù)與油泵房、裝車臺(tái)屬于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,因此其防雷分類一般分為第一類、第二類防雷建筑物。依據(jù)GB 50057－2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》,可作以下劃分：

(1)在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū),石油庫(kù)內(nèi)建筑物遇下列情況之一時(shí),應(yīng)劃分為第一類防雷建筑物：①具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；②具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物,因電火花而引起爆炸,造成巨大破壞和人身傷亡。

(2)在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū),石油庫(kù)內(nèi)建筑物遇下列情況之一時(shí),應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物：①具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡；②具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；③有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐；④預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)＞0.05次/a的火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所；⑤預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)＞0.25次/a的一般性工業(yè)建筑物。

2 石油庫(kù)主要防雷接地措施

2.1 罐區(qū)

鋼油罐必須做防雷接地,接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處,接地點(diǎn)沿油罐周長(zhǎng)的間距不宜大于30 m,接地電阻不宜大于10Ω。

儲(chǔ)存易燃油品油罐的防雷設(shè)計(jì),應(yīng)符合下列要求：

(1)裝有阻火器的地上臥式油罐的壁厚和地上固定頂鋼油罐頂板厚度≥4 mm時(shí),不應(yīng)裝設(shè)避雷針(網(wǎng))。

(2)浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐不應(yīng)裝設(shè)避雷針,但應(yīng)將浮頂與罐體用兩根截面積≥25 mm2的軟銅復(fù)絞線做電氣連接。對(duì)于內(nèi)浮頂油罐,鋼質(zhì)浮盤油罐連接導(dǎo)線應(yīng)選用橫截面積≥16 mm2的軟銅復(fù)絞線；鋁質(zhì)浮盤油罐連接導(dǎo)線應(yīng)選用直徑≥1.8 mm的不銹鋼鋼絲繩。

(3)覆土油罐的罐體及罐室的金屬構(gòu)件以及呼吸閥、量油孔等金屬附件,應(yīng)做電氣連接并接地,接地電阻不宜大于10Ω。

儲(chǔ)存可燃油品的鋼油罐,不應(yīng)裝設(shè)避雷針(線),但必須做防雷接地。

為防止形成孤立導(dǎo)體,儲(chǔ)罐內(nèi)各金屬構(gòu)件(攪拌器、升降器、儀表管道、金屬浮體等)必須與罐體等電位聯(lián)結(jié)并接地；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。

為防止靜電感應(yīng)而帶靜電,浮頂罐的浮船、罐壁、活動(dòng)走梯等活動(dòng)的金屬構(gòu)件與罐壁之間應(yīng)采用截面積≥25 mm2銅芯軟絞線進(jìn)行連接,連接點(diǎn)不應(yīng)少于兩處。浮船與罐壁之間的密封圈應(yīng)采用導(dǎo)靜電橡膠制作。設(shè)置于罐頂?shù)膿跤臧?應(yīng)采用截面積為6～10 mm2的銅芯軟絞線與頂板連接。

當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壁涂漆時(shí),漆的導(dǎo)電性能應(yīng)高于被儲(chǔ)液體,其體積電阻率應(yīng)在108Ω·m以下。

為消除人體靜電,在扶梯進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置接地金屬棒,或在已接地的金屬欄桿上留出1 m長(zhǎng)的裸露金屬面。

與儲(chǔ)罐管線相連接的法蘭,如需防雜散電流和電化學(xué)腐蝕時(shí),可選用電阻為104～106Ω的絕緣法蘭連接。

2.2 油泵房

易燃油品泵房(棚)的防雷,應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)油泵房(棚)應(yīng)采用避雷帶(網(wǎng))防直擊雷。避雷帶(網(wǎng))的引下線不應(yīng)少于2根,并應(yīng)沿建筑物四周均勻?qū)ΨQ布置,其間距不應(yīng)大于18m,網(wǎng)格不應(yīng)大于10m×10 m或12 m×8 m。網(wǎng)格是為均壓分流,以降低反擊電壓,將雷電流泄入大地。

(2)進(jìn)出油泵房(棚)的金屬管道、電纜的金屬外皮或架空電纜金屬槽一旦發(fā)生雷擊,都會(huì)在其上產(chǎn)生雷電過(guò)電壓。為防止過(guò)電壓進(jìn)入易燃油品泵房(棚),在泵房(棚)外側(cè)應(yīng)做一處接地,使雷電流在其外側(cè)就泄入大地。接地裝置應(yīng)與保護(hù)接地裝置及防感應(yīng)雷接地裝置合用,防止反擊雷引起電火花。

某油庫(kù)油泵房防雷接地平面圖如圖1所示。

圖1 某油庫(kù)油泵房防雷接地平面圖(mm)

2.3 裝車棚

裝卸易燃油品的的鶴管和油品裝卸棧橋(站臺(tái))的防雷,應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)露天裝卸油作業(yè)的,可不裝設(shè)避雷針(帶)。由于雷雨天不應(yīng)也不能進(jìn)行裝卸油作業(yè),爆炸危險(xiǎn)區(qū)域不存在,所以不裝設(shè)避雷針(帶)防直擊雷。

(2)在棚內(nèi)進(jìn)行裝卸油作業(yè),應(yīng)裝設(shè)避雷針(帶)。避雷針(帶)的保護(hù)范圍應(yīng)為爆炸危險(xiǎn)1區(qū)。

(3)進(jìn)入油品裝卸區(qū)的輸油(油氣)管道在進(jìn)入點(diǎn)應(yīng)接地,接地電阻不應(yīng)大于20Ω。

某油庫(kù)裝車棚防雷接地平面圖如圖2所示。

圖2 某油庫(kù)裝車棚防雷接地平面圖(mm)

3 石油庫(kù)防雷接地存在的問(wèn)題

一些舊油庫(kù)改造時(shí)發(fā)現(xiàn),地下接地網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重。由于南方不少油庫(kù)項(xiàng)目都建在沿海地區(qū),靠近海邊,加重了腐蝕。若接地網(wǎng)遭受嚴(yán)重腐蝕,運(yùn)行中滿足不了熱穩(wěn)定要求,當(dāng)發(fā)生短路時(shí)接地網(wǎng)燒斷,地電位升高,高壓竄入二次回路,往往造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

常見(jiàn)的接地網(wǎng)防腐蝕有以下幾種解決辦法：加大接地體截面；采用耐腐蝕的銅作為接地材料；利用導(dǎo)電涂料保護(hù)；采用復(fù)合型材料。其中陰極保護(hù)技術(shù)是一種新型保護(hù)方法(電化學(xué)防護(hù)方法),具有保護(hù)效果好、保護(hù)周期長(zhǎng)、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。陰極保護(hù)可分為犧牲陽(yáng)極和外加電源兩種。石油庫(kù)屬于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,外加電源存在短路產(chǎn)生火花的潛在危險(xiǎn),經(jīng)濟(jì)成本較高,且沿海地區(qū)土壤電阻率較低,故宜采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。

在新建的石油庫(kù)項(xiàng)目中,可根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模、土壤環(huán)境等條件,結(jié)合接地網(wǎng)腐蝕的幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),采用聯(lián)合防腐方式。

4 結(jié) 語(yǔ)

在石油庫(kù)的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求,以達(dá)到較好的防雷效果,最大限度地降低雷擊給石油庫(kù)造成的危害,在可預(yù)見(jiàn)的防雷接地網(wǎng)腐蝕問(wèn)題中做好合理、可靠、經(jīng)濟(jì)的防腐蝕設(shè)計(jì)。

[1] GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50074-2002 石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50560-2011 石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

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

DeSign of Lightning Protection and Grounding in Oil DePot

LIN Hongliang
(China Huanqiu Contracting&Engineering Co.,Ltd.,Guangzhou 510655,China)

This paper introduced the classification of lightning protection in oil depot.The groundingmeasures of lightning protection were elaborated at aspects of tank field,oil pump room,and installed carport.Finally,the existing problems of lightning protection were analyzed in oil depot.It is pointed out that the designer should be in strict accordance with the specification requirements in the lightning protection and grounding design of oil depot,which can furthest reduce the lightning damage.

oil dePot；lightning Protection；electroStatic grounding；corroSion of grounding grid

TU 856

B

1674-8417(2015)12-0025-04

2015- 06- 28