胡會(huì)先
山東省高青縣氣象局 山東淄博 256300
雷電是大氣中的放電現(xiàn)象,多形成在積雨云中,積雨云在隨溫度和氣流的變化下不斷運(yùn)動(dòng),摩擦生電生成帶有電荷的云層,當(dāng)帶有電荷的云層不斷累積,不同電荷的云塊電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增大,就可能出現(xiàn)空氣被擊穿進(jìn)行云間放電,這種叫做云間閃。而對(duì)于我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)具有極大的破壞力的是由于靜電感應(yīng)是地面聚集正電荷(通常情況下)地面和雷雨之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng),當(dāng)某處電荷密度過(guò)大,電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣游離的臨界值,雷電將以線狀形式與地面放電,這種叫做云地閃。我國(guó)由于復(fù)雜的地理環(huán)境和地勢(shì)地形,造成了我國(guó)雷電頻發(fā)。
技術(shù)準(zhǔn)備:檢測(cè)前查閱《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)、《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GBT21431-2015)等規(guī)范規(guī)定,熟知撬裝加油站的檢測(cè)技術(shù)要求和規(guī)定;依據(jù)《雷電防護(hù)裝置檢測(cè)資質(zhì)管理辦法》要求檢測(cè)資質(zhì)是否符合要求,檢測(cè)技術(shù)人員的資格證書是否齊全;查閱當(dāng)?shù)囟嗄昶骄妆┤諗?shù),預(yù)計(jì)被檢測(cè)加油站年雷擊次數(shù),做到心中有數(shù)。資料準(zhǔn)備,檢測(cè)前先詳細(xì)查閱被檢測(cè)易燃易爆場(chǎng)所的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告、圖審意見(jiàn)書和施工圖紙等相關(guān)資料,判定該場(chǎng)所為第幾類防雷建筑物,使檢測(cè)技術(shù)人員充分了解該場(chǎng)所的防雷設(shè)計(jì);查閱之前的檢測(cè)報(bào)告,是否合格、是否有因檢測(cè)不合格的整改報(bào)告、是否發(fā)生過(guò)雷擊事故、對(duì)防雷設(shè)施有無(wú)變化等相關(guān)信息,做到心中有數(shù),檢測(cè)時(shí)更有針對(duì)性[1]。
撬裝加油站儲(chǔ)油罐采用金屬油罐時(shí),首先檢查其罐壁厚度是否大于4mm,否則必須裝設(shè)獨(dú)立的防直擊雷裝置。油罐的防雷與靜電接地應(yīng)采用2.5mmx20mm的鍍鋅扁鐵自罐體兩端與接地系統(tǒng)連接,接地系統(tǒng)采用環(huán)形接地的方式。每個(gè)油罐接地點(diǎn)不少于兩處,接地電阻小于等于10Ω。
(1)若罐體的厚度≤4mm、采用獨(dú)立的避雷針,避雷針與被保護(hù)油罐的水平距離應(yīng)大于3m,保護(hù)范圍高于呼吸閥至少2m。
(2)當(dāng)罐體的厚度≥4mm、放散管口設(shè)置阻火器、環(huán)境土壤電阻率較?。ń拥仉娮琛?0Ω)時(shí),可以不另外設(shè)置接閃器保護(hù)油罐。
(3)檢查金屬油罐的阻火器、呼氣閥、排氣管、放散管等金屬體等電位連接是否良好。
(4)撬裝加油站的儲(chǔ)油罐采用非金屬油罐時(shí),注意檢查非金屬油罐是否安裝有防直擊雷裝置,阻火器、呼吸閥、量油孔和法蘭盤等金屬體是否同電氣連接并且接地,檢測(cè)器接地電阻是否小于等于10Ω。
(1)在加油設(shè)備中的通訊電纜線、傳感線纜、控制線纜等鎧裝外皮或電纜金屬管等應(yīng)當(dāng)和防雷接地裝置采用共用接地,減低電磁干擾,電纜相線和中線應(yīng)通過(guò)電涌保護(hù)器接地,以確保信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等電子設(shè)備在正常工作狀態(tài)下不受電磁干擾,當(dāng)出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)電壓、過(guò)電流時(shí),不發(fā)生設(shè)備內(nèi)擊穿。撬裝箱體、金屬管道等應(yīng)與防雷接地裝置可靠連接。撬裝箱體內(nèi)的壓縮機(jī)、感應(yīng)式壓力表、計(jì)費(fèi)表、溫度計(jì)等設(shè)備金屬外殼采用2.5mm2的接地線與預(yù)留接地端子保持連接。
(2)撬裝加油設(shè)備配電系統(tǒng)一般采用TN-S系統(tǒng),雷電防護(hù)等級(jí)按照GB50343-2012中第5.4.3條不低于C級(jí)設(shè)計(jì)過(guò)電壓保護(hù)。在總配電柜設(shè)一級(jí)放電電流Iimp≥12.5KA或In≥50KASPD保護(hù),各種機(jī)泵用分電箱設(shè)標(biāo)稱放電電流In≥20KASPD做第二級(jí)保護(hù),UPS設(shè)備可設(shè)標(biāo)稱放電電流In≥3KASPD做第三級(jí)保護(hù)。各種測(cè)量?jī)x器、傳感設(shè)備、儀表為防止被雷擊電磁脈沖損壞,可以將儀表等設(shè)備SPD安裝在控制室線路的一端,以有效消除儀表線路上的過(guò)電壓,達(dá)到防雷的目的[2]。
要想有效消除雷電暫態(tài)電流路徑和金屬物體間產(chǎn)生的擊穿放電,就要對(duì)室內(nèi)的各種金屬構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的等電位連接處理,同時(shí)要和建筑物的防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行連接,進(jìn)而形成一個(gè)電氣連續(xù)的整體。一般情況下,對(duì)于室內(nèi)的一些金屬管道,例如水管、供熱管及通訊、電源等金屬電纜保護(hù)套都需要做到等電位連接。等電位連接在整體的防雷系統(tǒng)當(dāng)中是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié),尤其是對(duì)于加油站而言,不僅可以預(yù)防“LEMP”,并且也是防靜電的重要措施,因此,撬裝加油站的所有防雷措施中,等電位連接是極為關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容。加油站的固定工藝管道最好使用無(wú)縫鋼管,埋地鋼管應(yīng)采用焊接連接的方式,若土壤具有一定的腐蝕性,那么鋼管最好使用復(fù)合材料,具有耐腐蝕、耐油、導(dǎo)靜電的作用。位于易燃易爆的危險(xiǎn)區(qū)域的輸油管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應(yīng)用金屬線跨接。當(dāng)法蘭的連接螺栓大于5根的時(shí)候,在沒(méi)有腐蝕性的環(huán)境下,可以不用跨接[3]。
解決方案加油設(shè)備在遭受直接雷擊后,雷電流通過(guò)設(shè)備防雷接地系統(tǒng)泄流入地時(shí),接地系統(tǒng)電壓抬升,電源系統(tǒng)PE線、信號(hào)系統(tǒng)邏輯接地線電壓遠(yuǎn)高于系統(tǒng)相線、信號(hào)線工作電壓,則需要在地線和相線或信號(hào)線之間通過(guò)SPD做連接,保證正常工作狀態(tài)下兩者不連通,沒(méi)有相互干擾,當(dāng)?shù)仉娢惶^(guò)幅值時(shí)形成暫態(tài)高電位,SPD則消除此在設(shè)備內(nèi)由于線間電壓差而造成的損害。
在油罐附近設(shè)置專用靜電接地裝置,該裝置的接地應(yīng)與撬裝加油站的地網(wǎng)連接在一起。接地栓可使用不小于16mm2的銅芯線。
油罐防雷接地電阻應(yīng)不大于10Ω,加油機(jī)設(shè)備保護(hù)等接地電阻應(yīng)不大于4Ω,管道接地電阻應(yīng)不大于30Ω,靜電接地栓的接地電阻應(yīng)不大于100Ω,但是作為加油站現(xiàn)代防雷理論要求,各接地系統(tǒng)應(yīng)等電位連接形成共地,因此撬裝加油站的接地電阻不大于4Ω,法蘭間的過(guò)渡電阻不應(yīng)大于0.03Ω.
隨著社會(huì)的高速發(fā)展,國(guó)家對(duì)于安全生產(chǎn)越來(lái)越重視,加油站的雷電防護(hù)作為其中的一部分也尤為重要。根據(jù)各方面的因素對(duì)其防雷裝置進(jìn)行有效合理的設(shè)計(jì),同時(shí)提高人員對(duì)雷電知識(shí)的認(rèn)知,對(duì)加油站內(nèi)防雷設(shè)施較好的維護(hù)保養(yǎng)都是必要的防護(hù)手段。