石油液化氣站防雷技術(shù)要點(diǎn)分析

劉 杰

(日照市氣象局，山東 日照 276800)

0 引言

石油液化氣站屬于易燃易爆的場(chǎng)所，因此在選擇建站的時(shí)候，按照城市的總體規(guī)劃要求來進(jìn)行站址選擇，與城市居住區(qū)、村鎮(zhèn)、學(xué)校、影劇院、體育館等有一定距離的地帶為準(zhǔn)。日照市地處魯東丘陵，背山面海，境內(nèi)山地、丘陵、平原相間分布，屬于典型的暖溫帶濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，季節(jié)分明，氣候溫暖，降水充足且集中。特殊的地理環(huán)境及氣候影響，使得日照市雷暴天氣頻發(fā)，年平均雷暴日數(shù)為27.4 d，最多年份達(dá)50 d，最少年份為12 d，雷暴初日最早發(fā)生在1月，最晚在6月，雷暴終日最早在8月結(jié)束，最晚會(huì)延遲到11月，雷暴日數(shù)集中在每年的6月-8月，一天中以15:00-16:00出現(xiàn)最為頻繁。石油液化氣站大都建在丘陵地帶，而這些地方是最容易受到雷擊的地區(qū)，而石油液化氣為易燃易爆氣體，受到雷擊后所產(chǎn)生的危害程度極其嚴(yán)重。近年來，由于雷電災(zāi)害引起的石油液化氣站發(fā)生火災(zāi)爆炸事件，對(duì)于人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的威脅。本文針對(duì)這種情況，對(duì)石油液化氣站防雷保護(hù)措施要點(diǎn)進(jìn)行分析，以期對(duì)各石油液化氣站的防雷設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。

1 石油液化氣站的特點(diǎn)

1)由于日照市的特殊地形，土壤的電阻率非常高，因此在對(duì)石油液化氣站進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要加大防雷級(jí)別的檔次。

2)石油液化氣站所使用的380 V交流電，有的站點(diǎn)線路架空進(jìn)入液化氣站后，經(jīng)過埋地進(jìn)入站內(nèi)的建筑內(nèi)部，還有一部分石油液化站使用10 kV電力線，也是架空進(jìn)入站內(nèi)后，進(jìn)行變壓后，再地埋進(jìn)入建筑物內(nèi)。如果不進(jìn)行地埋措施，很容易受到感應(yīng)雷的電磁脈沖。

3)ISDN等通信線路在進(jìn)入石油液化氣站時(shí)，沒有進(jìn)行埋地，而是戶外架空明線引入，并且沒有安裝相應(yīng)的電涌保護(hù)器，很容易受到雷電的攻擊。

2 石油液化氣站防雷設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 接閃器

在現(xiàn)有的石油液化氣站內(nèi)，會(huì)存在一些儲(chǔ)氣罐并沒有加裝接閃器來進(jìn)行雷電防護(hù)，只是采取簡(jiǎn)單的接地措施來進(jìn)行雷電的防護(hù)。而石油液化氣站屬于二類防雷建筑，按照相關(guān)規(guī)定，如果石油液化氣的儲(chǔ)氣罐已裝有阻火器，就不需要再加裝接閃器。但是，排放蒸氣、危險(xiǎn)氣體、易燃易爆氣體等管口外的以下空間必須在接閃器的防護(hù)范圍之內(nèi)。因此，儲(chǔ)氣罐若沒有接閃器的保護(hù)，如果阻火器和罐上的呼吸閥存在接觸不良，那么受到雷擊會(huì)很容易產(chǎn)生爆炸。

石油儲(chǔ)罐的放空管呼吸閥極易遭受直擊雷襲擊，為做好其防雷保護(hù)，要求其阻火等級(jí)應(yīng)該達(dá)到BS5501：11A級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化要求，儲(chǔ)罐罐體厚度應(yīng)不少于4 mm，遵循《建80/220筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)第3.2.1要求應(yīng)安裝必要的避雷進(jìn)行防護(hù)。引下線要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，耐腐蝕且穩(wěn)定，引下線截面積應(yīng)≥48 mm2，并沿儲(chǔ)罐外壁敷設(shè)。儲(chǔ)罐體接地點(diǎn)要超過2處，將儲(chǔ)罐的阻火器、呼吸閥等附件保持等電位電氣通路的連接，與接地體連接。接閃器和引下線可以直接設(shè)在金屬罐體上，與電氣設(shè)備接地裝置連接，嚴(yán)禁采用儲(chǔ)罐作為高電位轉(zhuǎn)移替代避雷針。

2.2 防感應(yīng)雷

2.2.1 感應(yīng)波防護(hù)

在石油液化氣站，建筑物內(nèi)會(huì)有各種金屬物，如設(shè)備、管道以及構(gòu)架等，這些需要就近接到防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上。為了防止雷電災(zāi)害出現(xiàn)應(yīng)做金屬線跨接，避開在長(zhǎng)金屬物連接處的跨接。

2.2.2 雷電波侵入防護(hù)

低壓線路電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管內(nèi)，然后敷設(shè)在架空金屬線槽內(nèi)埋地引入，在入戶端電纜外皮、金屬管應(yīng)與防雷接地裝置連接作接地保護(hù)。電源各級(jí)電涌保護(hù)器也要與防雷接地裝置進(jìn)行共用接地，低壓電源線路采用埋地電纜或架空線引入時(shí)，在電源線路引入總配電器位置處均要安裝電涌保護(hù)器。

直接埋地的金屬管道在進(jìn)入建筑物內(nèi)部時(shí)，在入口端就近與建筑物防雷接地裝置相連，架空的線路要進(jìn)行接地處理，沖擊接地電阻要小于10 Ω。進(jìn)入進(jìn)出建筑物的金屬管道，需要在進(jìn)出的地方連接上防雷接地的裝置。架空的金屬管道在距離建筑物大概25 m的地方接地，其沖擊接地電阻要小于10 Ω。

2.2.3 防靜電接地

地網(wǎng)最好用非金屬接地模塊進(jìn)行制作，引起地網(wǎng)測(cè)試極到地面上，便于對(duì)地網(wǎng)的情況進(jìn)行定期的檢測(cè)。機(jī)房與變電房的基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋應(yīng)在四角處連接地網(wǎng)。

2.3 直擊雷防護(hù)

2.3.1 站區(qū)防護(hù)

石油液化氣站建筑物主要為值班室、充氣站和水泵房等，還有一些其他附屬建筑物等，這些建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)，可把建筑物內(nèi)部的框架結(jié)構(gòu)，如鋼筋柱作為防雷裝置的垂直接地體，將地梁和承臺(tái)用于防雷水平接地體，樁內(nèi)的2條對(duì)角主筋可作為防雷引下線，建筑物天面的板筋用作防雷接閃網(wǎng)格，在沿建筑物天面的4邊敷設(shè)相應(yīng)的避雷帶，建筑物天面四角設(shè)置60 cm的避雷短針進(jìn)行防護(hù)。石油液化氣站建筑物頂面如果為尖狀形的結(jié)構(gòu)，還要在尖頂處安裝上高為100 cm左右的避雷針。

2.3.2 罐區(qū)的直擊雷防護(hù)

金屬罐體必須做防雷接地保護(hù)，接地點(diǎn)要多于4處，接地沿罐體的周長(zhǎng)，其間距要小于18 m，接體地距罐避要大于3 m。另外，對(duì)于臥罐，還需加裝避雷針進(jìn)行保護(hù)。罐體的頂站可不裝設(shè)避雷針，截面處需小于25 mm2的軟銅絞線作為電氣連接。安裝的獨(dú)立的避雷針要與被保護(hù)的罐體之間的水平距離不低于3 m，保護(hù)范圍達(dá)到2 m以上。如果罐頂裝設(shè)有避雷針，或者將罐體直接作為接閃器時(shí)，要保證接地電阻在10 Ω以內(nèi)。

2.4 電源配電系統(tǒng)雷電防護(hù)

2.4.1 外來導(dǎo)體

外來導(dǎo)體有金屬水管、各種電纜或者電纜的金屬管等，這些都需要進(jìn)行地埋之后才能進(jìn)入機(jī)房，并且要作好接地設(shè)置后再進(jìn)入機(jī)房，電纜線通常選用鎧裝電纜，或者將線纜敷設(shè)在金屬管內(nèi)，然后經(jīng)埋地進(jìn)入機(jī)房，電纜的相線和中線需要在進(jìn)入端裝設(shè)相應(yīng)的電涌保護(hù)器并作接地保護(hù)。

2.4.2 防浪涌保護(hù)裝置

石油液化氣站的供電設(shè)備及電子設(shè)備需加裝防浪涌保護(hù)器，總配電箱應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)，并在進(jìn)線處做重復(fù)接地，此處需要注意的是，PE線與N線一定不要并接在一起，另外，儲(chǔ)配站內(nèi)的信息系統(tǒng)需采用鎧裝電纜配線，且設(shè)備與線路的連接處要加上防浪涌保護(hù)裝置。

2.5 防靜電保護(hù)

石油液化氣站的各個(gè)金屬管道的法蘭盤連接位置進(jìn)行跨接，為了避免膠管及法蘭的兩端由于接地的不良而產(chǎn)生靜電火花。并且位于地上或管道溝內(nèi)的管道，也需在其始、末端和分開的位置安裝相應(yīng)的防靜電、防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置，要求接地電阻不超過10 Ω。

3 結(jié)語

石油液化氣站的防雷工作較為復(fù)雜，且為系統(tǒng)化，任何一方面缺失都會(huì)引起安全隱患。而雷電的強(qiáng)沖擊波以及強(qiáng)電磁輻射會(huì)在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用，對(duì)石油液化氣站造成嚴(yán)重的威脅。日照市的特殊地理?xiàng)l件，很容易發(fā)生雷電災(zāi)害，因此要高度重視雷電產(chǎn)生的危害。石油液化氣站是易燃易爆的場(chǎng)所，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸，所帶來的后果和災(zāi)難不堪設(shè)想。一定要通過科學(xué)合理的防范措施，做好石油液化氣站的防雷技術(shù)安全工作，保證其能夠安全地服務(wù)于社會(huì)的需要。