防雷接地技术在石油库建设中的应用

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摘 要：简要介绍了雷电对石油库区的危害，阐述了石油库区对防雷的特殊性要求，探讨了防雷接地技术在石油库建设中的应用，以期在日后的工作中有效提高石油库的防雷安全性和可靠性。
关键词：防雷接地技术；石油库；直击雷；接地系统
中图分类号：TM862 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.142
石油库是储存原油、汽油、煤油、柴油、喷气燃料、溶剂油、润滑油和重油等整装、散装油品的独立或企业附属的仓库或设施，具有一定规模的储存石油或石油产品的综合性设施。在储存石油的过程中，石油库大都使用塔等相关容器，一般情况下，都是选择露天放置，存放时很容易受到雷电的影响，所以，在雷雨天气，油库被雷击的概率要远远高于一般建筑物。因此，做好石油库的防雷工作至关重要。本文重点探讨了防雷接地技术在石油库建设中的应用情况，以期为日后相关工作的顺利进行提供参考。
1 雷电灾害对石油库区的危害
雷电是大自然中伴有闪电和雷鸣的一种云层放电现象。雷电灾害对石油库区造成的危害主要有3种，即直击雷危害、雷电感应危害和雷电电磁脉冲危害。
1.1 直击雷对石油库区的危害
直击雷可以产生电效应、热效应或机械力等一系列破坏作用。当石油库遭受直击雷时，极有可能对库区内建筑物和设备设施造成不同程度的损坏，严重时还会威胁人们的生命和财产安全。
1.2 雷电感应和雷电电磁脉冲对库区的危害
雷电会在地面金属管道、线缆等导体或设备上产生雷电感应，在放电通道周围产生雷电电磁磁场，使磁场内金属导体产生雷电电磁脉冲。雷电感应和雷电电磁脉冲沿着金属管道、线缆等导体入侵石油库，破坏配电线路、信号传输线和与之相连接的设备，也可能使金属部件之间产生火花等，严重影响石油库区的安全，甚至给人们带来一定的人身伤害。
2 防雷特殊性要求
石油在大量聚集或运输流动过程中会形成许多静电，在一定条件下会发生自燃或爆炸现象。雷电灾害发生时，很容易引发爆炸事故。石油库主要分为进油区、储油区和付油区3大区，区域间用输油管道和电缆连接。依据GB 50516—2002规范的规定，石油库被划分为I级防爆保护区，对防雷、防静电等设计和施工要求特别高。另外，在实际工作中，对油管密封性的要求也比较高。在验收石油库防雷工程时，需开展1.5倍压力试验。工作中采用的防腐对策要与《石油化工设备和管道防腐蚀涂料技术规范》SH3002的规定相符。油管要埋到距离地面1.5 m以下的位置，并且用沙子将其掩埋，防止出现电气短路、泄漏电流、谐波效应、线路过载或接触不良等问题，严格把关用电设备型号、规格、导线质量和施工安装标准、工艺及质量等。
3 防雷接地设计和施工技术要点
3.1 接地系统
为了确保雷电流有效泄入地下，全部建筑物的非金属屋顶都要布置避雷带，借助柱内钢筋与基础钢筋连接，与40 mm×
4 mm的镀锌扁钢焊接，同时，与建筑物周边接地极50 mm×
5 mm的镀锌角钢连接。金属屋顶和壁厚大于等于4 mm的储罐可不设避雷带，直接将其作为接闪器。柱内钢筋和基础钢筋要通长焊接，焊点需要涂沥青防腐。另外，要在地面上0.5 m的位置处设置接地测试点。就某个单独的建筑来说，对与其有关的各类设施设备的接地电阻的要求有所不同，箱式配电站的接地电阻要求为4 Ω，计量棚和润滑油付油亭接地电阻为10 Ω，管理室、储油罐、综合楼和输油管线等接地电阻为1 Ω。当各单个建筑的接地网与相关规范要求相符时，全部接地网并联连接，确保总接地电阻小于等于0.4 Ω。只有专门的防雷检测机构验收合格后，相关设备设施才可以投入使用。
为了防护雷电感应和雷电电磁脉冲，在低电压入户区域，主配电柜中装设电涌保护器（SPD）。在SPD的作用下，以满足电压保护水平的要求。同时，设置Ⅱ级漏电保护系统，动力系统都要求使用TN—S制，单相照明电路采取的是三线制，要注意零线与PE接地线不能混用或代用。PE线需要使用黄/绿双色芯线。电线和电缆都要求穿管敷设，配电箱、配电盒要求设置2个接线柱，1个作为PE接地端子，另一个接工作零线。全部设备金属外壳和金属电线护管等金属物都要求与PE端子可靠连接。防爆电动机连接线地上部分要用质地轻的防爆软管作为电线套管。电缆井完成后用沙填充，避免雷电引发火灾。
3.2 防静电保护系统
石油库的储油罐一般配置了静电监测仪，罐身多处设置了16 mm2 的软铜线作为静电引下线，與接地线连接。在输油管道的始端、末端和分支处，要设置防感应雷和防静电的联合接地装置，管道法兰连接位置不超过5个螺栓的采取软铜线跨接。在具体工作中，要有效利用牺牲阳极防腐法，每隔30 m管道要布置1个牺牲阳极（阴极）保护点，每个布设点均有1个2 m2的接地坑，1个专用接地极，接地电阻要求小于等于10 Ω。另外，每隔100 m处有一个阴极保护地上测试点，每隔10 m设置一处阴极平衡连接线将管道逐根相连接，线和管道均需要采取焊接法，铜芯连线的横截面要求大于等于16 mm2。油罐车的装卸场所也需要安装防静电的接地装置，同时，要求安装可以检测跨接线用监视接地装置状态的静电接地仪。总控室内要求使用防静电地板。
3.3 报警系统
在石油库各建筑物的重要位置安装可燃气体检测器、烟雾感应器和报警器等相关设备设施，并要求与石油库管理室的中央处理系统有效连接。如果可燃性气体浓度达到爆炸下限浓度（V%）值的25%，或者是有火烟出现时，报警系统能够自动报警。在石油库空旷的区域或者比较高的位置布设手摇报警器和高音喇叭，以便因为雷电或者其他因素引发火灾时，相关人员能够及时指挥，扑灭大火。
4 结束语
石油库属于易燃易爆区域，易受到雷电灾害的冲击，严重时，还会引发火灾或爆炸事故，严重威胁人身安全和经济安全，对社会产生特别严重的影响。因此，相关单位和个人必须要高度重视石油库的防雷工作，将防雷接地系统的布设作为石油库建设中的重要工作来抓。对于石油库的设计、施工和验收等工作，相关部门必须高度重视，严把施工材料、施工过程和安装工艺的质量关，确保接地电阻与防雷相关规范要求相符。只要石油库的防雷工程严格依据相关规范进行，就可以使防雷接地有实际效果，达到防火、防爆的目的，为石油库的安全运行提供可靠的保障。
参考文献
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[2]邓伟，孙西山，次仁白玛.浅谈石油库雷电安全防护[J].河南科技，2013（9）.
〔编辑：白洁〕