大型储油罐事故分析及防雷接地

张库

摘 要：近年来随着中国对于石油需求的日益增长，石油安全保障日益受到重视，早在“十五”发展规划中，有关部门就明确提出了“加快建设国家石油储备体系包括战略和民用，到2005年储备能力达到800万立方米”的目标，随之我国也建立了多个大型的石油储备库，储备油库的安全也渐渐被人所重视，尤其是在近几年所发生的大型石油储备库储罐雷击火灾事故，更让人们认识到大型储油罐的防雷接地的重要性，本文就大型石油储备库储油罐的防雷接地作以简要介绍。

关键词：储油罐 防雷接地

一、国内大型储油罐的事故分析

近年来随着石油储备库的建设投产，尤其是大型的石油储备库的投产储油，大型储罐由雷击引起的火灾事故也渐渐增多，以下是近年来发生的大型石油储备库的雷击事故：

2006年8月7日，中国石化集团管道储运分公司仪征输油站的G16号15万方外浮顶钢制储油罐遭雷击，造成浮顶与罐壁间的二次密封间起火。

2007年5月24日镇海国家石油储备基地油库的G一47号10万方外浮顶钢制储油罐遭雷击，造成浮顶与罐壁间的二次密封间起火。

2007年6月24日镇海国家石油储备基地油库的G-47号10万方外浮顶钢制遭雷击，造成浮顶与罐壁间的二次密封间起火。

2007年7月7日中国石化集团管道储运分公司白沙湾输油站，G一3号10万方外浮顶钢制储油罐遭雷击，造成一、二次密封间起火。

以上的事故均未造成重大的人员伤亡和财产损失，火情在很短时间内得到控制，这一方面说明了我国大型石油储备库的运行管理、消防预警、安全设施已经达到了一定的水平，但从另一个方面来看在防雷接地方面仍有需要完善的地方，1989年的黄岛油库爆炸所带给我们的就是一个沉痛的教训。

二、大型储油罐的防雷接地

1 雷电简介

雷电是自然界中的放电现象，它的形成是带电的云块，对地产生静电感应，使大地表面出现异号的电荷，两者组成了一个巨大的电容器，如果雷云中的电荷密集处电场达到25-30KV/cm，就会由云向地开始先导放电，也就是说该处空气由原来的绝缘状态变为导电的空气通道，称为“先导放电通道”，它从云中带电中心向地面发展，当先导到达地面时，就产生了强烈的“中和”过程，出现了极大的电流，这也正是雷电的主放电阶段，主放电阶段时间很短只有50-100微秒，主放电阶段结束后，雷云中残余的电荷经主放电通道向下移动到大地，这个电流约数百安，时间较长。

雷电危害最大的阶段也就在“主放电阶段”，雷电电流平均约为20000安，雷电电压大约是10的10次方伏，平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦，雷电本身产生的热量足以酿成一场大火。

通常雷击有三种主要形式：一是直击雷，带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象；二是感应雷，当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象；三是球形雷。

2 储罐的防雷接地

2.1大型储罐防雷接地规范

大型的储罐的防雷接地按照GB50074-2002《石油库设计规范》有如下的规定：

2.1.1 装有阻火器的地上卧式油罐的壁厚和地上固定顶钢油罐的顶板厚度等于或大于4mm时，不应装设避雷针。铝顶油罐和顶板厚度小于4mm的钢油罐，应装设避雷针（网），避雷针（网）应保护整个油罐。

2.1.2 浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用两根

导线做电气连接。浮顶油罐连接导线应选用横截面不小于25平米的软铜复绞线。对于内浮顶油罐，钢质浮盘油罐连接导线应选用横截面不小于16平米的软铜复绞线，铝质浮盘油罐连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝绳。

2.1.3 覆土油罐的罐体及罐室的金属构件以及呼吸阀、量油孔等金属附件，应做电气连接并接地，接地电阻不宜大于10Ω。

2.2 大型储罐的防雷接地措施

2.2.1 罐体防雷接地

在储油罐的实际防雷接地设计及施工中一般采用的是在大型储油罐的周围连接多处接地点，由与罐体焊接处的接地卡将雷电引入大地。

储油罐的周围均匀分布了十处接地点，各分支通过和主接地的连接使储备库的接地系统成为一个整体。

在施工中应当值得注意的是要尽量保证接地阻值越小越好，这样雷电更容易通过接地系统导入大地，还应按照《标准规范》，将罐体和浮顶进行有效的电气连接。

2.2.2 储罐外围避雷针防雷

罐体的接地连接是大型储油罐的通用做法也符合国标规定，但通过前面的几起事故案例我们可以清楚的看到，虽然有罐体的防雷接地保护，但在雷雨天气仍旧存在雷击起火的危险，这主要是由于浮顶与罐壁的电气连接不良或者是罐体密封性差，罐顶受雷击所致，由此我们可以看到仅仅在罐体上进行防雷接地连接是不够的，为了避免在雷电天气罐区遭到雷击，装设避雷针是一个可取的办法。

为了有效的避免罐顶遭到雷击，我们可以在储油罐的四周设立独立的避雷针，根据“滚球法”参考罐体的高度等数据计算避雷针的安装高度，使储油罐处在避雷针的有效保护范围之内，通过避雷针将雷电引入地下，防止雷电直接击中罐顶的可能性，减小了储油罐受雷击的危害，在此过程中我们应该注意的是应将避雷针的接地和储备库的整体接地相分离，并保持一定的距离，以防避雷针引雷入地后造成对周围设备建筑的反击。

对于大型的石油储备库，一般都包含了多个大型储油罐，这种情况下，我们可以将储油罐区进行区域划分，对每一个区域装设整体的避雷系统，而不是单个储罐四周安装避雷针。

三、结束语

本文主要结合实际工作和近年来我国大型储油罐的雷击事故对大型储油罐的防雷接地做了简要的介绍，使我们对于大型储油罐的防雷接地有所认识和了解，并针对大型储罐的防雷提出实际的接地方法。

参考文献：

[1]中国石化建设工程公司， 《石油库设计规范》.

[2]中华人民共和国机械工业部，《建筑防雷击地设计规范》.