浅谈油库雷电防护措施和检测方法

文/耿晓辉 刘斌（湖南长昊气象技术有限公司）

一、雷击对油库的危害

雷击是对流旺盛的积雨云团之间、云团内部上下或云团与地面之间形成正负电荷放电的天气现象。雷击是引爆油库的主要自然灾害之一。

（一）雷击对油库危害的热效应

在雷云对地放电时，一旦物体被雷击中,由于雷电流幅值高达几万至几十万安，强大的雷电流从雷击点注入被击中物体，在雷击点局部范围内其热效应可以产生高达6000—1000℃或更高的温度，足以使雷击点的金属熔化。架空线路遭受雷击可导致断线，雷击中物体的瞬间产生的热量来不及散发可导致物体内水分迅速变成蒸汽并膨胀而爆炸，球形雷所经过的区域可将物体烧焦。

（二）雷击对油库危害的电磁效应

当天空有雷云生成并向下发展下行先导时，由于雷云和先导通道中电荷的感应作用，地面物体聚集大量电荷，雷云对地或对另一雷云放电后，该物体因电荷聚集不能在短时间内消失而感应出高电压，这种高电压会击穿空气或间隙产生放电火花引起火灾和爆炸。由于雷电流在50—100ms的时间内，从零安变化到几万安，再由几万安变化成零安，在其周围空间会产生瞬变的很强的电磁场。

二、油库防雷类别和防护措施

（一）油库防雷类别的划分

根据当地气象部门统计资料，年平均雷暴日为46.6天，储油区布设在一个600×100m2的范围内，罐体间距10m。整个罐区的间距小于罐体高度，因此可以作为一个整体考虑。

根据油库区域建筑物的使用性质、重要性和发生雷电事故的可能性和后果，按照《石油库设计规范》（GB50074-2002）和《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的要求，油库区域的划分为：油泵房、阀室、储油罐、卸载油口、阀门井等，这些场所外围空间0.5m～1.5m范围内的区域，划分为LPZ0A区。油罐区、输油管道、油品泵房、装罐区等设施划分为LPZ0B区。油库的仪表、预警监控等信息系统通过《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）进行雷电灾害的评估表明，油库信息系统的防护等级属于B级防护。

（二）油库的雷电防护措施

（1）第一类防雷建筑（区域）的防护措施。易燃油品具有闪点低、易挥发、易积聚摩擦产生静电的特性，空气中达到一定的浓度后一旦遇到火花即可引爆，在储运过程中，油泵房、阀室、油品罐桶棚等场所因设备和操作等原因，在一定范围内油气积聚难以避免，这些区域属于易燃易爆场所的0区或1区，因此属于第一类防雷。考虑装设避雷针的地网间距等方面因素难以与整个油库分开，这些建筑物也不是孤立存在的，与周围其他设施通过管道或电缆连接，又在周边建筑保护范围之内，因此直击雷防护措施不设置独立避雷针。（2）油罐区的防护措施。整个油罐区采用公共接地网，油罐区的最外围采用4×40mm2的镀锌扁铁做环形接地。地上储油罐的金属钢板厚度大于4mm，因此油罐不设避雷针，每个油罐至少有两处连接到接地网上，接地点沿油罐四周均匀分布，间隔不大于18m。固定顶油罐的金属栏杆与罐体焊接牢固，浮顶油罐的管顶与罐体应采用两根截面积不小于25mm2的铜芯线进行可靠的电气连接。（3）辅助生产和行政管理区的防护措施。所有的建筑物屋面安装网格不大于10×10m2或10×12m2的避雷网，至少设置两个分布均匀间隔不大于18m的引下线。进出建筑物的所有金属管线需在防雷区作等电位连接。

三、油库的防雷装置检测

防雷装置的有效性除了按照标准设计施工外，投入使用后的维护检测工作也十分重要，检测是防雷装置有效性的重要保证，是发现问题和消除隐患不可缺少的重要方式。（1）接闪器。接闪器不应有明显机械损伤、断裂及严重锈蚀现象。电话线，网线和电源线不得绑扎或悬挂在接闪器上，接闪器与引下线的焊接防腐措施应完善。逐根测试接闪器接地电阻，测试屋面电气设备和金属构件接地电阻值和过渡电阻值。（2）防雷电感应与等电位连接，穿过各防雷区交界的金属构件和系统，以及建筑物内的设备、金属管道、电缆桥架、电缆金属外皮、金属构架和金属门窗等较大金属物，均应就近与接地装置或等电位连接体作等电位连接。金属管道每隔18m的接地电阻值检测。弯头、阀门和少于5跟螺栓连接的法兰盘跨接的等电位连接电阻以及接地电阻测试。（3）静电柱。检测位于发油岛、装卸区的静电接地装置，各入口处的人体静电柱的接地电阻值。（4）信息系统。各防雷区的等电位连接、电气连接、屏蔽连接等，检测等电位连接电阻、接地电阻。配电线路、监控、仪表、报警等设备处安装的电涌保护器检测工作状态指示，测试接地电阻值。（5）接地电阻的判定。油库的油罐区和装卸区、金属管道的防雷装置和电气设备的接地采用了共用地网，接地电阻值不大于4Ω。对采取等电位连接、跨接时其等电位连接电阻，接触电阻及跨接电阻不大于0.2Ω。专设独立地网的静电接地体，接地电阻值不大于100Ω。

四、结语

雷电灾害是联合国“国际减灾十年”公布的十种最严重的自然灾害之一，是危及易燃易爆场所的安全最危险的因子之一，只有了解了雷击对油库的危害，正确划分雷电防护类别和级别，才可能采取科学的防护措施，运用正确的维护检测方法，预防和减少雷击灾害的发生。