石油库防雷接地设计

林洪亮

（广东寰球广业工程有限公司，广东广州 510655）

石油库防雷接地设计

林洪亮

（广东寰球广业工程有限公司，广东广州 510655）

林洪亮（1988-），男，从事供配电设计方面的工作。

介绍了石油库的防雷分类，从罐区、油泵房、装车棚等方面阐述了石油库主要的防雷接地措施，分析了石油库防雷接地存在的问题。指出设计人员在石油库的防雷接地系统设计中应严格按照规范要求，最大限度地降低雷击危害。

石油库；防雷；静电接地；接地网腐蚀

0 引 言

石油库是接卸、储存、供应各种石油品的仓库或设施,防雷与接地的安全工作特别重要。随着科技的不断发展和进步,国内的油库也实行数字化、信息化管理,大量的现场测量电气仪表、装置等电子信息设备进入石油库。这些电子信息设备易受雷击而损坏,因此需做好石油库的防雷接地系统设计,最大限度地降低雷击给石油库造成的危害。

1 石油库防雷分类

在电气设计中,石油库的油库与油泵房、装车台属于爆炸危险场所,因此其防雷分类一般分为第一类、第二类防雷建筑物。依据GB 50057－2010《建筑物防雷设计规范》,可作以下划分：

(1)在可能发生对地闪击的地区,石油库内建筑物遇下列情况之一时,应划分为第一类防雷建筑物：①具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物；②具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,造成巨大破坏和人身伤亡。

(2)在可能发生对地闪击的地区,石油库内建筑物遇下列情况之一时,应划分为第二类防雷建筑物：①具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡；②具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物；③有爆炸危险的露天钢质封闭气罐；④预计雷击次数＞0.05次/a的火灾危险场所；⑤预计雷击次数＞0.25次/a的一般性工业建筑物。

2 石油库主要防雷接地措施

2.1 罐区

钢油罐必须做防雷接地,接地点不应少于两处,接地点沿油罐周长的间距不宜大于30 m,接地电阻不宜大于10Ω。

储存易燃油品油罐的防雷设计,应符合下列要求：

(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顶板厚度≥4 mm时,不应装设避雷针(网)。

(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截面积≥25 mm2的软铜复绞线做电气连接。对于内浮顶油罐,钢质浮盘油罐连接导线应选用横截面积≥16 mm2的软铜复绞线；铝质浮盘油罐连接导线应选用直径≥1.8 mm的不锈钢钢丝绳。

(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。

储存可燃油品的钢油罐,不应装设避雷针(线),但必须做防雷接地。

为防止形成孤立导体,储罐内各金属构件(搅拌器、升降器、仪表管道、金属浮体等)必须与罐体等电位联结并接地；在罐顶取样操作平台上,操作口的两侧应各设一组接地端子,为取样绳索、检尺等工具接地用。

为防止静电感应而带静电,浮顶罐的浮船、罐壁、活动走梯等活动的金属构件与罐壁之间应采用截面积≥25 mm2铜芯软绞线进行连接,连接点不应少于两处。浮船与罐壁之间的密封圈应采用导静电橡胶制作。设置于罐顶的挡雨板,应采用截面积为6～10 mm2的铜芯软绞线与顶板连接。

当储罐内壁涂漆时,漆的导电性能应高于被储液体,其体积电阻率应在108Ω·m以下。

为消除人体静电,在扶梯进口处应设置接地金属棒,或在已接地的金属栏杆上留出1 m长的裸露金属面。

与储罐管线相连接的法兰,如需防杂散电流和电化学腐蚀时,可选用电阻为104～106Ω的绝缘法兰连接。

2.2 油泵房

易燃油品泵房(棚)的防雷,应符合下列规定：

(1)油泵房(棚)应采用避雷带(网)防直击雷。避雷带(网)的引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周均匀对称布置,其间距不应大于18m,网格不应大于10m×10 m或12 m×8 m。网格是为均压分流,以降低反击电压,将雷电流泄入大地。

(2)进出油泵房(棚)的金属管道、电缆的金属外皮或架空电缆金属槽一旦发生雷击,都会在其上产生雷电过电压。为防止过电压进入易燃油品泵房(棚),在泵房(棚)外侧应做一处接地,使雷电流在其外侧就泄入大地。接地装置应与保护接地装置及防感应雷接地装置合用,防止反击雷引起电火花。

某油库油泵房防雷接地平面图如图1所示。

图1 某油库油泵房防雷接地平面图(mm)

2.3 装车棚

装卸易燃油品的的鹤管和油品装卸栈桥(站台)的防雷,应符合下列规定：

(1)露天装卸油作业的,可不装设避雷针(带)。由于雷雨天不应也不能进行装卸油作业,爆炸危险区域不存在,所以不装设避雷针(带)防直击雷。

(2)在棚内进行装卸油作业,应装设避雷针(带)。避雷针(带)的保护范围应为爆炸危险1区。

(3)进入油品装卸区的输油(油气)管道在进入点应接地,接地电阻不应大于20Ω。

某油库装车棚防雷接地平面图如图2所示。

图2 某油库装车棚防雷接地平面图(mm)

3 石油库防雷接地存在的问题

一些旧油库改造时发现,地下接地网腐蚀严重。由于南方不少油库项目都建在沿海地区,靠近海边,加重了腐蚀。若接地网遭受严重腐蚀,运行中满足不了热稳定要求,当发生短路时接地网烧断,地电位升高,高压窜入二次回路,往往造成事故进一步扩大。

常见的接地网防腐蚀有以下几种解决办法：加大接地体截面；采用耐腐蚀的铜作为接地材料；利用导电涂料保护；采用复合型材料。其中阴极保护技术是一种新型保护方法(电化学防护方法),具有保护效果好、保护周期长、施工方便等优点。阴极保护可分为牺牲阳极和外加电源两种。石油库属于爆炸危险场所,外加电源存在短路产生火花的潜在危险,经济成本较高,且沿海地区土壤电阻率较低,故宜采用牺牲阳极的阴极保护法。

在新建的石油库项目中,可根据项目的规模、土壤环境等条件,结合接地网腐蚀的几种方法的优缺点,采用联合防腐方式。

4 结 语

在石油库的防雷接地系统设计中,设计人员应严格按照规范要求,以达到较好的防雷效果,最大限度地降低雷击给石油库造成的危害,在可预见的防雷接地网腐蚀问题中做好合理、可靠、经济的防腐蚀设计。

[1] GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范[S].

[2] GB 50074-2002 石油库设计规范[S].

[3] GB 50560-2011 石油化工装置防雷设计规范[S].

[4] SH 3097-2000 石油化工静电接地设计规范[S].

DeSign of Lightning Protection and Grounding in Oil DePot

LIN Hongliang
(China Huanqiu Contracting&Engineering Co.,Ltd.,Guangzhou 510655,China)

This paper introduced the classification of lightning protection in oil depot.The groundingmeasures of lightning protection were elaborated at aspects of tank field,oil pump room,and installed carport.Finally,the existing problems of lightning protection were analyzed in oil depot.It is pointed out that the designer should be in strict accordance with the specification requirements in the lightning protection and grounding design of oil depot,which can furthest reduce the lightning damage.

oil dePot；lightning Protection；electroStatic grounding；corroSion of grounding grid

TU 856

B

1674-8417(2015)12-0025-04

2015- 06- 28