某储油罐维修中的防雷防静电接地设计 作者：张春晓 闫晗
来源：《科技创新导报》2012年第19期
摘 要:了解储油罐维修中的防雷防静电设计, 探讨储油罐的防雷防静电的原理及做法。 关键词:储油罐 防雷 防静电 接地
中图分类号:TE88 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0033-01
某原油稳定站有已建1#5000m3储油罐、2#10000m3储油罐检修后已运行十年, 原有接地装置的接地线连接处局部已经开裂, 并且接地极腐蚀严重, 原罐顶装有避雷针保护。现对其重新做防雷防静电接地设计。
1 防雷设计
1.1 雷电的种类及危害
雷电破坏形式通常有三种。直击雷破坏、感应雷破坏和雷电波侵入的破坏。直接雷击是指雷云与地面上较高物体之间的直接放电, 直接雷击的热效应和机械效应会使地面物体烧焦和破坏。感应雷击是由于雷云的静电感应或放电时的电磁感应作用, 使地面金属物体上聚集大量电荷, 从而引起严重后果。它对建筑物不起直接破坏作用, 但对油罐、油气聚集的场所有引燃引爆危险。故感应雷击又称间接雷击或雷电二次作用。雷电波侵入的破坏是当雷击室外架空线路或金属管道时, 产生很高的冲击电压, 并沿线路或管道迅速传入室内, 从而引起室内易燃物品的燃烧或爆炸。这种事故多发生在线路和管道没有良好避雷措施的情况下。
雷击灾害的破坏巨大, 尤其对于储油罐等易燃易爆场所, 造成的恶性事故, 连锁破坏巨大, 因此做好储油罐防雷是非常重要的。
1.2 储油罐的防雷设计
(1)根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004规定, 固定顶储罐的壁厚大于或等于4mm 且装有阻火器, 不应装设避雷针, 但必须设防雷接地。1#、2#储油罐的这两个条件能满足, 故拆除原罐顶避雷针, 重新作接地装置。
(2)1#、2#钢储罐作环型防雷接地, 引下接地点沿罐周均匀或对称布置, 利用1#罐原3个引下接地点,2#罐原4个引下接地点, 其间距不大于30m 。每个引下接地点设专用接地连接板, 与罐底部以前预留焊接的200×200×6(mm)钢板相焊接。环形接地装置距罐壁的距离应大于等于3m, 每一接地点的冲击接地电阻不大于10Ω。
(3)油罐上安装的火灾自动报警器、高低液位报警器等信息系统传输电缆采用铠装屏蔽电缆, 其金属外壳应与油罐做可靠的电气连接。
总之, 雷击是造成石油储罐火灾爆炸的重要原因, 石油储存企业必须将预防雷电灾害作为安全管理的重要内容, 加强石油储罐防雷措施。石油储罐安装设计的雷电灾害防护装置, 应当符合国务院气象主管机构规定的使用要求。
2 防静电设计
2.1 静电的产生和危害
静电的产生:呈电中性的两种不同物质, 都可通过相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时, 由于他们对电子的吸引力不同, 就会发生电子转移。如果该物体与大地绝缘则电荷无法泄露, 停留在物体的内部或表面呈相对静止状态, 这种电荷即称静电[1]。
油品产生静电有几种形式:流动带电、喷射带电、冲击带电、沉降带电。油库在储存和运输油品过程中, 不可避免地发生各类流动的内部摩擦以及油品与管道、容器和相互摩擦, 摩擦产生的静电如不及时泄放, 就可能聚集起来达到很高的电位。静电的力学现象和放电现象会引发灾害。在油品的储运过程中, 静电造成的危害性事故主要是爆炸和火灾。
静电作为火源引起火灾和爆炸的必要和充分条件是:
(1)有产生静电的来源, 并得以积聚。(2)能引起火花放电, 并能达到点燃的能量。(3)静电火花周围有爆炸性混合气体存在。
2.2 防静电设计
在油品储运过程中, 防止静电事故的安全措施除了在日常生产管理上严格控制, 在设计中应该做到的是:做好接地和跨接。静电接地和跨接是为了导走或消除导电体上的静电, 是消除静电危害的最有效措施。根据《石油库设计规范》(GB50074-2002)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50183-2004)的规定, 防静电接地装置的接地电阻不宜大于100欧。钢油罐应采取防静电措施, 其防雷接地装置可兼作防静电接地装置。
储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地, 否则金属浮体等很容易形成孤立导体。当带有静电荷的油品注入储罐时, 它将聚集电荷, 对地形成电位, 在一定的条件下, 极易发生火花放电而导致危害。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, 接地端子应避开气体排放口, 在取样器端也可使用焊接[2]。
为消除人体静电, 在扶梯进口处用人体触摸接地的方式进行人体放电是必须的。可以在罐前设置触摸式静电消除装置, 或利用一段已做好接地的扶梯(约1m 长), 采用不锈钢, 供人体放电用。
某储油罐维修中的防雷防静电接地设计 作者：张春晓 闫晗
来源：《科技创新导报》2012年第19期
摘 要:了解储油罐维修中的防雷防静电设计, 探讨储油罐的防雷防静电的原理及做法。 关键词:储油罐 防雷 防静电 接地
中图分类号:TE88 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0033-01
某原油稳定站有已建1#5000m3储油罐、2#10000m3储油罐检修后已运行十年, 原有接地装置的接地线连接处局部已经开裂, 并且接地极腐蚀严重, 原罐顶装有避雷针保护。现对其重新做防雷防静电接地设计。
1 防雷设计
1.1 雷电的种类及危害
雷电破坏形式通常有三种。直击雷破坏、感应雷破坏和雷电波侵入的破坏。直接雷击是指雷云与地面上较高物体之间的直接放电, 直接雷击的热效应和机械效应会使地面物体烧焦和破坏。感应雷击是由于雷云的静电感应或放电时的电磁感应作用, 使地面金属物体上聚集大量电荷, 从而引起严重后果。它对建筑物不起直接破坏作用, 但对油罐、油气聚集的场所有引燃引爆危险。故感应雷击又称间接雷击或雷电二次作用。雷电波侵入的破坏是当雷击室外架空线路或金属管道时, 产生很高的冲击电压, 并沿线路或管道迅速传入室内, 从而引起室内易燃物品的燃烧或爆炸。这种事故多发生在线路和管道没有良好避雷措施的情况下。
雷击灾害的破坏巨大, 尤其对于储油罐等易燃易爆场所, 造成的恶性事故, 连锁破坏巨大, 因此做好储油罐防雷是非常重要的。
1.2 储油罐的防雷设计
(1)根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004规定, 固定顶储罐的壁厚大于或等于4mm 且装有阻火器, 不应装设避雷针, 但必须设防雷接地。1#、2#储油罐的这两个条件能满足, 故拆除原罐顶避雷针, 重新作接地装置。
(2)1#、2#钢储罐作环型防雷接地, 引下接地点沿罐周均匀或对称布置, 利用1#罐原3个引下接地点,2#罐原4个引下接地点, 其间距不大于30m 。每个引下接地点设专用接地连接板, 与罐底部以前预留焊接的200×200×6(mm)钢板相焊接。环形接地装置距罐壁的距离应大于等于3m, 每一接地点的冲击接地电阻不大于10Ω。
(3)油罐上安装的火灾自动报警器、高低液位报警器等信息系统传输电缆采用铠装屏蔽电缆, 其金属外壳应与油罐做可靠的电气连接。
总之, 雷击是造成石油储罐火灾爆炸的重要原因, 石油储存企业必须将预防雷电灾害作为安全管理的重要内容, 加强石油储罐防雷措施。石油储罐安装设计的雷电灾害防护装置, 应当符合国务院气象主管机构规定的使用要求。
2 防静电设计
2.1 静电的产生和危害
静电的产生:呈电中性的两种不同物质, 都可通过相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时, 由于他们对电子的吸引力不同, 就会发生电子转移。如果该物体与大地绝缘则电荷无法泄露, 停留在物体的内部或表面呈相对静止状态, 这种电荷即称静电[1]。
油品产生静电有几种形式:流动带电、喷射带电、冲击带电、沉降带电。油库在储存和运输油品过程中, 不可避免地发生各类流动的内部摩擦以及油品与管道、容器和相互摩擦, 摩擦产生的静电如不及时泄放, 就可能聚集起来达到很高的电位。静电的力学现象和放电现象会引发灾害。在油品的储运过程中, 静电造成的危害性事故主要是爆炸和火灾。
静电作为火源引起火灾和爆炸的必要和充分条件是:
(1)有产生静电的来源, 并得以积聚。(2)能引起火花放电, 并能达到点燃的能量。(3)静电火花周围有爆炸性混合气体存在。
2.2 防静电设计
在油品储运过程中, 防止静电事故的安全措施除了在日常生产管理上严格控制, 在设计中应该做到的是:做好接地和跨接。静电接地和跨接是为了导走或消除导电体上的静电, 是消除静电危害的最有效措施。根据《石油库设计规范》(GB50074-2002)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50183-2004)的规定, 防静电接地装置的接地电阻不宜大于100欧。钢油罐应采取防静电措施, 其防雷接地装置可兼作防静电接地装置。
储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地, 否则金属浮体等很容易形成孤立导体。当带有静电荷的油品注入储罐时, 它将聚集电荷, 对地形成电位, 在一定的条件下, 极易发生火花放电而导致危害。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, 接地端子应避开气体排放口, 在取样器端也可使用焊接[2]。
为消除人体静电, 在扶梯进口处用人体触摸接地的方式进行人体放电是必须的。可以在罐前设置触摸式静电消除装置, 或利用一段已做好接地的扶梯(约1m 长), 采用不锈钢, 供人体放电用。