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防雷接地技术在大型油库中的应用研究

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  摘 要:石油库是接卸、储存与供应石油品的重要设施,由于石油品具有易燃易爆的特性,因此需要切实做好石油库的防雷接地工作,以此来保证石油库及其周边设施的安全运行。本文结合某大型石油库,分析了石油库区接地系统的设计与施工技术,希望为业界同仁提供一些理论参考。
  关键词:大型油库;防雷接地;技术
  0 引言
  石油是各种芳香烃、环烷烃与烷烃的混合物,其所挥发出的气体具有易燃易爆的特性,尤其是在雷电条件下,更加容易引起爆炸事故,因此,人们将石油库区定为一级防爆保护区[1]。在石油储备过程中会大量应用储量大于10×104m3的油库,实践证明雷电与静电是威胁大型油库的重要因素,对大型油库的防雷、防静电设计与施工需要满足较高的技术要求。
  1 某大型油库介绍
  某大型油库区包括三大主要区域,分别为储油区、辅助生产区与库前区,其中,储油区为油库的核心部分,该区域有8个储量为10×104m3大型金属油罐;辅助生产区设有计量系统、消防设施与输油泵等附属设施;库前区为生活与办公区域。该油库所在区域周围较为空旷,没有大型建筑物与构筑物。
  2 库区接地系统的设计与施工
  2.1 储油区
  ①因为油罐为金属材质,且其厚度超过4mm,因此可以不设置避雷针,在罐体四周布设接地干线与支线,其中,干线采用95mm2裸铜线,支线采用50mm2PVC绝缘铜绞线,同时在油罐壁四周安装12个接地极与接地引下线,将其与地下接地干线焊接在一起,接地干线的埋设深度为80公分,采用CADWELD放热焊接工艺进行焊接,如此可以有效避免焊点迅速老化、松脱,确保接地干线与接地支线连接的可靠性。当接地支线与(非)电气设备相连的时候,接地线与接地线端子尽量使用压接的方式。接地极采用长度为3m的长铜包钢棒,确保油罐区的冲击接地电阻小于10Ω,若是接地电阻值大于10Ω,则要适当增加接地极数量[2]。
  ②浮顶油罐的浮盘面积较大,管壁高点无法保护浮盘免收雷击,因此需要在浮盘处设置防静电、防雷设施,浮盘一次、二次密封方式与各个附件电气连接的质量,将会对油罐的安全产生直接影响。因此,在进行接地连接时要使用50mm2 PVC软铜线电气连接浮顶、扶梯及其附属设备,实现等电位连接接地。采用软密封的方式来对浮顶进行一次密封,以此来使浮盘与灌壁绝缘隔离,避免在油气密集区域产生放电火花[3]。在浮顶二次密封的上部要增加不锈钢静电导出片与灌壁接触,以此来实现及时将静电与雷电导出。
  ③在油库区内,所有正常不带电的金属外壳、电气设备的安装支架都需要进行接地。金属油罐、管线等工艺设备的外壳、投光灯塔、仪表电动阀、阀门、电机动力/照明/检修配电箱、配线钢管、栏杆、楼梯与支架等等需要进行可靠的接地,接地网由自然接地体与人工接地体构成,主管架钢柱及其横梁作为自然接地体接入接地网。
  ④当接地施工结束以后,要对接地电阻进行测试,若是电阻值小于1Ω,则施工达标,若是接地电阻很大,则有可能是接地干线断裂,或者是接地干线与接地引下线的连接处发生断裂,此时应该将相应点挖开进行细致的检查,对断裂处进行修复,其后再对接地电阻进行复测,直到接地电阻值符合要求后方能达标完工。
  2.2 辅助生产区与库前区
  大型油库的辅助生产区主要放置的是输油泵等变电站等,其是油库的公用设备区域,其电气、保护接地所使用的是同一个接地网,确保其接地电阻不得大于4Ω,对辅助生产区内全部的阀门、电机、配线钢管等都需要进行可靠的接地,并且对全部的用电设备正常情况下不带电的金属外壳、其他金属构件也都需要进行可靠的接地[4]。接地网由自然接地体与人工接地体所构成,主管架钢柱及其横梁作为自然接地体而接入到接地网。在对电气系统进行接地处理的时候,要确保总接地电阻不得大于4Ω,在系统变电站楼外面的測试井要与库区的接地网进行连接,进而形成统一等电位布局。大型油库的库前区主要为生活与办公场所,在该区域内具有很多楼房等建筑物,在楼房的顶部的防雷引下线采用 25mm×4mm的扁钢沿墙体外侧自然引下,在距离地面1.5m的位置处设置一个(M12 的螺栓)断接卡子,采用 BV-50 mm2 的导线与接地干线可靠连接,建筑物地下接地网也要接入系统接地网,进而形成统一的等电位布局。
  3 结语
  总而言之,大型油库作为存放易燃易爆介质的重要场所,需要采用可靠的防雷接地技术来预防雷电与静电。在大型油库区接地系统的设计与施工过程中,需要严格遵循相应的规范要求,同时要加强对设计施工人员与设备的管理,以此来最大限度地消除雷电、静电及其带来的一系列危害,确保油库安全、可靠运行。
  参考文献:
  [1]王义.石油库建设中防雷接地技术的应用分析[J].石化技术,2018(11):260.
  [2]张超逸.石油库罐区防雷防静电[J].化工管理,2017 (29):245-246.
  [3]王伟.防雷接地技术在石油库建设中的应用[J].科技与创新,2017(12):142-143.
  [4]王鹏;张博超;薛晓颖.油库铁路栈桥防雷防静电测试方法及保护措施改进[J].科技视界,2016(7):272.
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