化工油库防雷技术分析

时间:2023-05-17 10:55:17 手机站 来源:网友投稿

摘要:油库属于易燃易爆场所,做好油库防雷设计安装是避免遭受雷电威胁的主要措施。本文首先分析阐述了化工油库特点及其防雷重要性,根据油库特点对油库防雷措施进行设计分析,确保雷电天气无意外事故出现,保障企业安全生产顺利开展。

关键词:化工油库;直击雷;雷电感应;防护设计

引言

化工企业油库生产场所由于具有很大的特殊性,决定了其具有很大的危险性,会发生爆炸、火灾等灾害,尤其在雷雨天气条件下,造成巨大的经济损失和人员伤亡事件。由于化工企业油库大都暴露在室外,受强雷雨天气影响,一旦遭受雷击可导致高压连续产生,操作压力高、装置规模大,出现雷击灾害事故的机率上升。要避免和降低油库遭受雷击,就需要良好的防雷设计来降低雷击事故的发生,同时还要加强油库周围环境的防雷安全保护,确保雷电天气无意外事故出现,保障企业安全生产顺利开展。

1化工油库特点及其防雷重要性

化工企业用油库包括户内和户外各种装置,其中用于储存油类的工艺装置通常为塔、容器、储罐等,这些装置大都为室外露天摆置高压存放,泵体等一些小型设备安置在室内,还有安设在控制室等处的一些精密仪器以及变配电室。油库中不同的设备、构建筑物具有不同的特点和用途,其防雷要求各异,而且即使技术再精湛,也不可能做到所有工艺装置、管道、连接点都天衣无缝,达到绝对密封性,罐中可燃气体多少都存在着泄露现象,同时根据设备工艺要求,装置上存在着正常的释放点和有故障时而产生的释放点,同样会出现可燃气体向周围环境中的泄放,这些可燃气体泄放到空气中后,一旦遇高温、电弧或火花等极易引起爆炸,造成火灾事故。

油罐的露天放置和高压存放现象,使得油罐在雷雨天气下较其他建筑物(体)遭受雷击的风险更大,而且油罐周围的泵房、变配电室等弱电设备也极易遭受雷击,可见,整个油库处于较为复杂的环境之中。雷雨天气条件下,人为对油库内部及周边环境的严密控制能力明显降低,雷云与大地之间产生放电过程,其中先导放电接近地面时,受高场强烈电离空气影响,先导放电端部可出现等离子区,该等离子区域沿先导放电通道向上传播形成一条具有高电导率的等离子体通道,协助雷云中电荷与大地异性电荷中和后发生迅速、巨大的主放电过程,短时间内产生几十千安、甚至几百千安的电流,致使放电通道温度升高至20000℃以上,雷电流击中油罐可致其崩溃、爆炸等,而且雷电流电磁感应会在雷击点周围产生交变电磁场,经线路感生出感应电流,引起油库变电设备局部过热或形成火花放电造成火灾事故;而且油库周围环境发生雷击放电,各种管道、线路均会产生过电压,干扰或损坏电子元件。可见,雷雨天气的放电过程很大程度增加油库危险事故发生率,油库防雷安全工作至关重要。

2 油库防雷技术分析

2.1 直击雷防护设计

油库直击雷防护装置由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器为金属构件,常见的油库接闪器为接闪杆,雷电直接击中接闪杆,雷电流再经引下线和接地装置最后导入大地。在设计安装时,被防护物体应与接闪杆保持足够的距离,这样才能确保被保护物处于接闪杆安全防护范围内,避免防护不足或接闪杆导入电流而引起电磁感应造成雷电二次效应,或是选用截面积≥50mm²的热镀锌钢铰线或铜绞线。

引下线的作用是将击中接闪器的雷电流引入地下,因此在选用引下线材质时,需要特别注意引下线材质的机械强度、耐腐蚀性和热稳定性。油库防雷装置引下线通常为两根,以保证引下线的畅通,暗装引下线体应适当放大线体截面积。还可利用油库中金属构件作为引下线,雷电流沿罐体结构中的金属构件直接向大地泄流,保证电气形成通路,避免电压累积。

接地装置是将引下线带来的雷电流泄入大地的装置。接地体埋设在地下,有垂直埋设和水平埋设两种方式,引下线通常一直埋入地下与地下接地体相连接;油库直击雷防护设计中应视油库所处具体环境选择合适的接地体。一般情况下,水平埋设接地体应埋入地下不超过0.5m的深度,采用多根接地体排列成阵与深入地下的引下线下端连接;垂直埋设接地体以垂直向埋入地下,采用与水平接地体一样数量的接地体排列成行垂直埋入土壤,其上端与引下线下端牢固相连。如果利用油罐自身作为接闪器时,壁厚不应小于2.5mm,当油罐一旦被雷击穿,其内的介质对周围环境造成危险时,壁厚不应小于4mm。雷电击中罐顶后,可迅速将雷电泄入大地,否则雷电流沿输油管线消散致使电位增高,对周围建筑物(体)产生反击,或是雷电流经输油管线进入油泵房引发二次雷击事故,因此要保证接地油罐电阻≤4Ω。

2.2 油库配电及信息系统防雷设计

2.2.1 配电系统防雷技术

化工企业油库大部分装置处于露天环境,极易遭受雷电威胁引发火灾或爆炸,其中雷电电磁脉冲是造成油库配电系统及信息系统受损的原因之一。油库架空输电线路极易遭受雷雨天气直击雷袭击,当受到直击雷时,金属线路所有浪涌可达到100KA及以上。因此要做好现代大型油库电力线路系统防雷安全保护措施,应采取多级系统保护法,一是利用泄流电路吸收过电压暂态能量,然后再将雷电流泄入地下,二是利用限压电路作为浪涌保护器装置,通过限制电路中产生的残压来实现对线路的保护。通过泄流、限压双重防雷保护措施的相互配合,最终对油库配电设备、系统起到较好的防雷保护作用。

2.2.2 信息系统防雷技术

油库电子信息监控系统在油库安全保护方面发挥着重要作用,电子信息系统属弱电设备,而且大部分油库电子信息系统设备绝缘强度不高,抗击电磁脉冲干扰的能力不强等,一旦防护不到位就会遭受雷电危害,雷电电磁脉冲通过传导、辐射、耦合的方式进入设备致使油库监控系统瘫痪,甚至出现人员伤亡事件。根据各个电子信息系统特点设计屏蔽、接地以及安装浪涌保护器等具有针对性、实用性的防雷方法。油库场区内电气、仪表、通信设备等外露可导电部分应就近与接地线可靠连接,所连接接地线需采用-25×4mm的热镀锌扁钢至通信设备、电动阀、仪表,并沿仪表、通信设备基础引上地面0.5m处预留接地点,其他设备系统可采用-40×4mm的热镀锌扁钢连接接地干线。

3 结语

化工企业油库储存的原料和产品大多为易燃易爆品,储存罐通常安置在室外露天地带,雷暴天气极易遭受雷击而引发灾害事故,因此应做好油库防雷安全管理,避免和降低油库雷击灾害发生率。除做好杆塔、油罐及多个金属管道的外部防雷外,还应加强室内配电系统、信息系统等内部防雷设计,防范雷电感应、雷电波和雷电电磁脉冲侵害,根据化工企业油库所处环境条件、实际情况等进行防雷设计分析,确保油库环境整体防雷安全,尽可能将雷电灾害发生机率降至最低。

参考文献

[1]熊和志,乔会东. 石化装置及其内部建筑物的防雷设计与应用[J]. 石油化工自动化,2007(4):20

[2] 邓宁文,康强,李韬. 石油化工油库的防雷设计[J]. 科技资讯,2011(3)

[3] 苗济国. 石油化工装置防雷设计中几个问题的探讨[J]. 石油化工设计,2002(2)

[4] 王祥,王朝晖. 石油化工行业电力电子系统防雷要点[J]. 石油化工自动,2008(3)

作者简介:杨燕(1983.3-),女,汉,浙江省杭州市建德市人;本科学历,助工 ,从事雷电防御工作。

推荐访问:油库 防雷 化工 分析 技术

版权声明 :以上文章中选用的图片文字均来源于网络或用户投稿 ,如果有侵权请立即联系我们 , 我们立即删除 。