防雷接地線連接的改進(jìn)

衛(wèi)東 黃海峰 楊明波

【摘 要】大慶油田處于松遼平原，每逢雨季各類的儲罐的防雷接地是否可靠，直接影響油田生產(chǎn)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。大慶油田的儲罐絕大部分都是地上建設(shè)，罐底部是鋼筋混凝土的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)周圍就與土壤直接接觸，每逢冬季由于凍脹現(xiàn)象，都會將防雷接地線拉扯斷裂，為了保證接地線的可靠性，到了春季需要進(jìn)行重新焊接。接地線的斷裂和焊接次數(shù)很頻繁。儲罐的工作區(qū)都是一級防火區(qū)域，焊接作業(yè)的審批周期長，焊接地點多，審批后的操作時間短，操作危險程度大。

【關(guān)鍵詞】防雷接地線斷裂；接地線變形焊接；接地電阻

引言

當(dāng)大氣溫度在0℃以上時，背光面的大氣溫度要在5℃以上時，土層的凍脹現(xiàn)象消失，凍脹引起的拉伸力很小，此時所受的拉力僅為罐體的重量沉降所致，拉力很小，接地線可以克服小范圍的拉力，能夠保證接地線與罐底的連接處夠達(dá)到連接的技術(shù)要求，此時防雷接地線與罐體連接很好。當(dāng)室外溫度在—10℃以下時，在罐體的背光面（陰面）凍脹現(xiàn)象逐步產(chǎn)生，罐體內(nèi)的液體溫度都在10℃—20℃之間，介質(zhì)為油或含油污水，罐體的基礎(chǔ)溫度也很高，比周圍的土壤溫度高很多，溫差很大。周圍土壤上面是1米寬，水泥材質(zhì)做成的散水坡，防雷引線是跨過散水坡與地網(wǎng)連接。散水坡會隨著大氣溫度的不斷降低，散水臺面不斷抬升。罐體基礎(chǔ)溫度由于儲液的溫度的傳導(dǎo)高于大氣溫度，罐體基礎(chǔ)不會凍結(jié)而保持原來的 高度。隨著大氣溫度的不斷降低，與罐體基礎(chǔ)溫差越來越大，散水坡面不斷增高，罐體的基準(zhǔn)面基本不變，兩者的高度差就會隨著溫度差的增大，高度差也要增大，接地線與罐體的連接處拉力逐漸增大，在超過連接線與罐體基礎(chǔ)面的焊接處，所能承受的最大拉力時，就會在焊接處斷裂。此時進(jìn)行焊接會隨著凍脹現(xiàn)象的延續(xù)而繼續(xù)斷裂。而且焊接的寬度會比大氣溫度較高時的寬度，有所減少，這樣就達(dá)不到技術(shù)要求了。引線初次焊接時是大氣溫度較高時操作的，沒有凍脹的現(xiàn)象。施工單位為了整體的美觀，將引線制作成與散水坡一樣的弧線。當(dāng)?shù)搅硕疽€就會在罐體的連接處斷裂。如圖1所示：

一、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置

1、裝置結(jié)構(gòu)

主要由檢測及固定連接處、∩形接地線、罐體的底座焊接處、接地網(wǎng)格的引線連接處等組成。如圖2所示：

2、工作原理

利用金屬材料（本文所用的材料為鍍鋅扁鋼40*4）的延展性，將接地線做成∩形，一側(cè)與罐體的底座焊接，另一側(cè)與接地網(wǎng)格的引線連接?！尚慰梢栽诮咏摅w基礎(chǔ)側(cè)做形，也可以在檢測點與接地線間做形。這樣當(dāng)凍脹現(xiàn)象發(fā)生時，預(yù)先做好的∩形就會產(chǎn)生最大限度的形變，會隨著拉力的不斷增大，而變成接近直線，弧線部分補(bǔ)償了拉力產(chǎn)生多余的引線。檢測點處應(yīng)保持平直，以方便檢測和安裝固定螺栓。

3、技術(shù)參數(shù)

3.1、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置，施工方式為電弧焊接，搭接長度 不應(yīng)少于扁鋼寬度的2倍，為滿焊。焊接處不能有氣孔和夾渣的情況。焊接后在焊接處應(yīng)進(jìn)行防腐處理，并將引線刷成黃綠的間隔線。

3.2、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置，檢測處應(yīng)鉆孔兩個直徑8mm的孔，將兩線進(jìn)行連接。螺栓的雙側(cè)平墊，螺母側(cè)加彈簧墊，不許粉刷黃綠標(biāo)識漆，建議螺栓和螺母使用鍍鋅的。

3.3、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置主要由40*4鍍鋅扁鋼制成，具有支撐、固定罐體底座和接地網(wǎng)格引下線的作用。

3.4、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置采用∩形連接方式，最大限度的增加了承受凍脹引起的拉伸力，避免在凍脹引力作用下引起防雷引下線及接地線的斷裂。

3.5、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置檢測點處應(yīng)保持平直，以方便后期檢測接地電阻工作，抽檢兩處的接地電阻分別是1.71.85。

二、現(xiàn)場應(yīng)用

2017年9月至2017年12月，在大慶油田現(xiàn)場應(yīng)用了2300套，沒有因冬季到來由于凍脹現(xiàn)象，將防雷接地線拉扯斷裂等的情況發(fā)生，有效地避免了電氣安全事故的發(fā)生。如圖3所示：

三、結(jié)論

1、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置工藝符合GB50057-94《建筑物防雷規(guī)范》的在關(guān)規(guī)定，一、二類防雷建筑物的接地沖擊電阻〈10Ω。

2、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置達(dá)到了在冬季最冷時—30℃長達(dá)10天，防雷接地線沒有斷裂，劇烈變形，焊縫沒有裂紋、部分?jǐn)嗔?、連接螺栓保持完整的要求。避免了因為斷裂而頻繁焊接的工作。

3、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置最大限度的減少凍脹引起的拉伸力，大大提高了凍土區(qū)防雷引下線及接地線的安全使用性能。

4、凍土區(qū)防雷引下線及接地線連接裝置，已在大慶油田全面推廣，具有廣闊應(yīng)用前景。

作者簡介：

衛(wèi)東，大慶油田有限責(zé)任公司建設(shè)集團(tuán)工程建設(shè)公司油建公司，電工高級技師，高壓運(yùn)行維修維護(hù)。

黃海峰，大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠收費(fèi)大隊，電工助理技師，從事電機(jī)控制、節(jié)能方面的工作。

楊明波，大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠第三作業(yè)區(qū)維修隊，維修電工高級技師，從事電機(jī)控制、節(jié)能方面的工作。

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司）