防雷接地技術在油庫建設工程中的應用

 


摘要： 石油庫建設工程必須高度重視防雷、防靜電的問題。本文試就油庫建設工程的防雷、防靜電的特殊性，接地網布局，及其研究的可靠性做一些探討，采取相應的措施，使設計、施工嚴格按規(guī)范進行，以期達到防火、防爆、安全有保障的目的。 關鍵詞： 油庫工程；防雷防靜電；接地；可靠性
中圖分類號： TM862文獻標識碼： A文章編號： 2027/YC-（2006）01-0051-04

一、油庫工程的建設概況
石油庫的組成一般分進油區(qū)、儲油區(qū)、付油區(qū)三大區(qū)，區(qū)域間以輸油管道和電纜連接。以湖北省宜昌某油庫的建設為例介紹油庫工程的布局。工程分三個區(qū)，一區(qū)由長江碼頭、屯船、輸油管、一號箱式變電站組成；二區(qū)由8個3000噸汽油儲油罐、2個1000噸乙醇儲罐、二號箱式變電站組成；三區(qū)由14個300噸潤滑油儲油罐、潤滑油泵棚、桶裝油倉庫、汽油付油亭、潤滑油付油亭、計量棚、管理室、綜合樓、三號箱式變電站組成。三個區(qū)間由90號汽油管、93號汽油管、0號柴油管、10號柴油管、乙醇管、污油管、給水管、計量儀表電纜、控制電纜等聯(lián)接。
圖1碼頭輸油管道系統(tǒng)圖2儲油儲油區(qū)圖3發(fā)油區(qū)的付油亭建筑工程水管有，給水、排水、雨水、儲罐噴淋冷卻水、消防水管。電氣工程線路有動力、照明、儀表計量、控制、警報、接地、陰極保護、電話、英特爾網絡、對講、廣播、有線電視線路。
圖4地上輸油管道為實現(xiàn)智能化建有火災自動報警及消防控制系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視與監(jiān)視系統(tǒng)、自備電源系統(tǒng)、儀表計量系統(tǒng)、油泵控制系統(tǒng)、付油管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、英特爾網絡系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、陰極保護系統(tǒng)等十二大系統(tǒng)。

二、防雷、防靜電的特殊性要求

油是易燃易爆品，在大量聚集或運輸流動過程中，會產生大量靜電，在一定條件下會自燃或爆炸。特別是在雷電條件下，更宜引起爆炸。油庫按 GB50516-2002規(guī)范被劃為一級防爆保護區(qū)。對防雷防靜電的要求極高，對消防的要求極高。
為了防止泄漏，對油管的密封性要求很高，驗收時要做1.5倍的壓力試驗，為保起火易滅，油管須埋入地下1.5米深，且用沙子掩埋。為防止銹蝕，采用嚴格的防腐措施,從其《石油化工設備和管道防腐蝕涂料技術規(guī)范》SH3002的規(guī)定。
為防止電氣起火，要嚴防電氣短路（金屬性短路、電弧性短路）、線路過載、泄漏電流、接觸不良、諧波效應。對導線質量、用電設備選型、設備質量、施工安裝工藝及質量都有較高的要求。

三、設計、施工中的做法

1、接地系統(tǒng) 為了保證雷電流可靠泄露入地下，電網采用TN-S保護接地系統(tǒng)。如圖五所示。圖五TN-S保護系統(tǒng)圖所有建筑物非金屬屋頂設立避雷帶，通過柱內鋼筋與基礎鋼筋相連接，再與40×4鍍鋅扁鋼焊接，與建筑物一周第隔五米一根的接地極50×5鍍鋅角鋼連接。金屬屋頂和壁厚大于等于0.4毫米的儲罐可不設避雷帶,直接以此作為接閃器. 柱內鋼筋和基礎鋼筋作通長焊接,焊點均涂瀝青防腐。在地上0.5米處設接地測試點。就單個建筑而言，接地電阻要求不同。潤滑油付油亭、計量棚為10歐姆，箱式配電站為4歐姆，儲油罐、管理室、綜合樓、付油亭、輸油管線為1歐姆。在各單個建筑接地網達到了要求的同時。還要求所有接地網并聯(lián)連接，并保證總接地電阻小于0.4歐姆。經過政府防雷檢測機構驗收合格后才能交付使用。 為了防止直擊雷，在低電壓進戶處，主配電柜中加裝SPD（防電涌保護器）。在電涌作用時，以承擔通過該處的電流和相應消耗的能量而不損壞和劣化，同時還能滿足電壓保護水平要求。設二級漏電保護系統(tǒng), 圖六電涌保護器的接法1-工作接地；2-PE線重復接地；3-電器設備金屬外殼（正常不帶電的外露可導電部分；L1，L2，L3-相線；N-工作零線；PE-保護零線；DK-總電源隔離開關；RCD-總漏電保護器（兼有短路、過載、漏電保護功能的漏電保護功能的漏電斷路器）；T-變壓器 圖七漏電保護器接法圖八箱式變電站接地方法動力系統(tǒng)均采用三相五線制，單相照明電路采用三線制，零線與PE接地線不能混用、代用。PE線必須采用綠/黃雙色芯線。暗敷電纜、電線均穿管，配電箱、盒均設兩個接線柱，一個接工作零線，一個作PE接地端子。所有設備金屬外殼、金屬電線護管、消防水管、防爆照明燈具和2.4米以下照明燈具金屬外殼均與PE端子作可靠連接。防爆電動機連接線地上部分用質地輕的防爆軟管作電線套管。電纜井施工完畢用沙充填。實驗結果證明，因短路或雷電引起的電氣燃燒在沙中很容易熄滅，而不會與地面上易燃氣體發(fā)生作用。 圖九地下管線接地方法圖十地上管線接地方



2、防靜電保護系統(tǒng) 儲油罐的設置了靜電監(jiān)測儀，罐身多處設置16平方毫米軟銅線作靜電引下線與接地線相連。輸油管道的始、未端和分支處設防靜電和防感應雷的聯(lián)合接地裝置，管道法蘭連接處少于五個螺栓的用軟銅線跨接。采用犧牲陽極防腐法，管道每三十米設一個犧牲陽極（陰極）保護點，每點有一個2平方米的接地坑，一個專用接地極，接地電阻小于10歐姆。每百米有一個陰極保護地上測試點。每十米設一處陰極平衡連接線將并排同溝的管道逐根連接，線與管道采用焊接法，銅芯連線橫截面不小于16平方毫米。油罐車裝卸場地設防靜電接地裝置，并設能檢測跨接線用監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。在總控室內采用防靜電地板。圖十一陰極保護地上測試裝置

3、報警系統(tǒng) 各建筑物重要部位裝設可燃氣體檢測器、煙霧感應器、報警器與綜合樓管理室中央處理系統(tǒng)相聯(lián)接。當可燃氣體濃度達到爆炸下限濃度（V%）值的25%時，或出現(xiàn)火煙時都會自動報警。在空曠地方或高處設置了手搖報警器和高音喇叭，便于在緊急情況下統(tǒng)一指揮。

4、消防系統(tǒng) 建筑物內均設置了消火栓，明裝的紅色消防管道醒目，消防水進口采用150毫米口徑的鋼管，保證消火栓的出水量達到10L/秒。走廊中放置干粉滅火器，出口有應急燈。其它場地除上述設備外，另增設泡沫滅火器、滅火毯和沙袋。

四、可靠性分析
從整個系統(tǒng)的布置來看，把安全放到了十分重要的位置。從設計、施工到驗收，監(jiān)理單位的工作重點都把防雷、防靜電放到了至關重要的位置，并從多方面對其接地電阻達到規(guī)范要求提供保障。歸納有以下16項措施：1.采用截面積大的鍍鋅扁鋼和和導線。2.基礎鋼筋網參與。3.增加接地極根數(shù)。4.建筑物獨立接地網與整體網絡并聯(lián)。5.采用TN-S保護系統(tǒng)，設專門PE接地線，工作零線與接地線分設。6.多處增設PE等電位接地端子盒、接地測試點、陰極保護測試點。7.犧牲陽極防腐法參與。8.所有金屬管道均做接地連接。9.油罐車裝卸場地設防靜電接地裝置，并安裝能檢測跨接線用監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。10.在總控室內采用防靜電地板。11.采用防塵防潮防爆燈具。12.重要建筑（如付油亭等）金屬屋頂上再加避雷網。13.配防電涌保護器。14.設二級漏電保安系統(tǒng)。漏電保安斷路器能在漏電電流達到30mA時0.11s內斷開故障點電源。15.增設備用電源（140KW發(fā)電機組）。16.與消防、報警系統(tǒng)配合等。施工工序嚴格，每道工序結束后在自檢基礎上，監(jiān)理單位復檢合格后再進行下一道工序，特別是隱蔽工程要求更嚴格。對接地電阻的測量在自測的基礎上監(jiān)理復測，最后由防雷辦公室測量合格后正式驗收（氣象法第三十一條、中國氣象局令第8號規(guī)定）。由于采取了嚴格的保障措施，防雷、防靜電的可靠性是高的，防爆、防火的安全性是有保障的。

在使用過程中，應注意對防雷、防靜電設施的保護。隨著時間的推移，接地線的老化，接地扁鋼銹蝕，或因外力對地上接地線、端的損壞，都有會影響到可靠性，應定期對接地裝置進行檢察，對接地電阻進行監(jiān)測。若有損壞及時修復，阻值變化及時分析原因，對癥處理，以確保安全可靠。

五、結束語
油庫建設工程必須高度重視防雷、防靜電的問題。只要設計、施工嚴格按規(guī)范進行，采取上述措施，防火、防爆目的才能達到，安全才有保障。
參考文獻：
1］孫丹波，關象石，余立平，李俊山.SPD的保護與安裝模式［J］.電氣應用，2005,11:28-31.