環保型組塊涂裝作業生產線防雷接地設計探討

郝增學

（中海油山東化學工程有限責任公司，山東濟南 250101）

環保型組塊涂裝作業生產線防雷接地設計探討

郝增學

（中海油山東化學工程有限責任公司，山東濟南 250101）

以中海油能源發展股份有限公司環保型組塊涂裝作業生產線建設項目為例，從建筑物防雷類別確定、雷擊防護、防雷電波侵入、電源系統、信息系統的防雷擊電磁脈沖、防靜電、接地做法等方面提出了系統的設計方案。擬通過合理的設計在源頭上將雷擊危害降低到最低程度。

涂裝作業；防雷；接地

噴漆作業生產過程中所接觸到的介質有甲苯、二甲苯等危險化學品，這些介質大都易燃易爆有毒，因此安全問題極為重要。眾所周知，易燃易爆的條件下，電火花作為火源是不能存在的，而雷電卻極易產生電火花。

作為大自然的一種現象，雷電是不可能避免的，只能盡可能減小雷電造成的不良影響。因此，依靠良好的防雷接地系統，給雷電流提供一個良好的泄放至地下的電氣通路，是最佳的選擇。

1 項目概況

項目在湛江南海西部石油合眾近海建設有限公司海工碼頭場地內，地屬湛江。本項目占地約 2 700m2，主要包括涂裝車間、輔助及公用系統。其中，涂裝車間包括噴砂噴漆房和北側、南側機房。輔助及公用系統包括配電室、控制室、空壓站、事故水池、消防水站等。

項目設 10/0.4kV 變配電室。采用單回路供電，10kV 電源引自上級10kV 配電室，由鎧裝電纜埋地引入高壓進線柜，備用電源由 EPS 電源裝置提供。火災自動報警及控制室設備采用不間斷電源（UPS）供電。

2 氣象條件

湛江地處北回歸線以南的低緯地區，屬熱帶和亞熱帶季風氣候，低壓、熱帶風暴、臺風登陸影響頻繁。雷暴日數多，年均雷暴日85～108d。

3 防雷接地設計

3.1 建筑物直擊雷防護

根據 GB6514—2008《涂裝作業安全規程 涂漆工藝安全及其通風凈化》規定，涂裝車間區域為爆炸性氣體危險環境1區危險區域，其他建筑物為正常環境；依據 GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》以及項目安全預評價文件進行綜合確定，該涂裝車間按第二類防雷建筑物進行防雷設計；其他建筑物按第三類防雷建筑物進行防雷設計。

3.1.1 接閃器

涂裝車間屋面采用Φ12mm 的熱鍍鋅圓鋼組成不大于12m×8m 的明敷接閃網格。其他建筑物屋面采用 Φ12mm 的熱鍍鋅圓鋼組成不大于24m×24m 的明敷接閃網格。

3.1.2 引下線

涂裝車間利用鋼結構柱子作為接閃引下線，其它建筑物利用混凝土柱內直徑≥ Φ16mm 的兩條對角主鋼筋作為引下線，室外距地面 +0.8m 處設接地測試點，供測量接地電阻用；室外距地面 +0.3m 處設室外接地網連接用的預埋鋼板；室內地坪 +0.3m 處預埋鋼板，用于室內接地網的連接。所有預埋鋼板均須與作為接閃引下的混凝土柱內主鋼筋可靠電氣連接。3.1.3 接地裝置

所有建筑物的防雷接地、系統接地、保護接地、防靜電接地、信息系統接地等共用接地裝置，考慮設計中有控制室及火災自動報警系統，接地電阻要求≤1Ω。為達到低電阻的要求，本項目采用聯合接地系統，即利用建筑物基礎內鋼筋作為自然接地體，又設置人工接地體以進一步降低接地電阻。

為可靠避免 GB50057—2010 建筑物防雷設計規范中電化學腐蝕的產生，人工接地體材質選用鍍銅鋼材：水平接地體采用 -40mm×4mm 鍍銅扁鋼，埋深 0.8m 敷設，過門口處埋深1m。垂直接地極采用∠ 50mm×50mm，L=2 500mm 的鍍銅角鋼，為避免產生電磁屏蔽，間距采用5m。

按圖紙施工后，需要進行接地電阻測量，如不滿足要求則采取增加接地極根數的措施以進一步降低接地電阻，直至滿足≤1Ω的要求。

所有電氣設備金屬外殼（如電動機、泵、操作柜等）均應與接地網進行可靠的電氣連接。另外，所有引自電源的電氣線路均須附帶 PE 線，用于與設備上的 PE 接線端子連接。

3.2 防雷電波侵入

3.2.1 電纜、電纜梯架和工藝管道的接地

本工程低壓配電系統采用 TN-S 接地系統，在低壓電源引入處設總等電位連接板MEB。

電纜的PE線和鎧裝層、電纜梯架和工藝管道在進入涂裝車間后須與總等電位連接板MEB可靠連接。

3.2.2 裝設浪涌保護器SPD

1）電源系統

本工程電源系統采用二級防雷保護。在380V 電源側裝設I 級試驗的電涌保護器，電壓保護水平值≤ 2.5V，沖擊電流應≥6kA，用于所有用電設備的第一級電源防護。在分配電箱的電源側裝設 II級試驗的電涌保護器，電壓保護水平值≤ 2.1V，沖擊電流應≥ 40kA。末端配電箱或者用電設備處設 III級試驗的電涌保護器，電壓保護水平值≤1.5V，沖擊電流應≥20kA。

4 結語

目前，沒有較為系統全面的涂裝專用電氣設計規范，在此條件下，通過查閱大量資料，結合以往工程經驗，按照GB50057—2010 《建筑物防雷設計規范》、GB6514—2008《涂裝作業安全規程 涂漆工藝安全及其通風凈化》進行涂裝車間防雷接地設計，力爭從源頭上將雷電的危害降到最低，重點是爆炸區域的劃分以及防雷級別的確定。

當然，優良的施工質量及定期的運行維護也是保證防雷接地系統可靠工作的保障。希望廣大同行們提出寶貴的意見，共同推動涂裝作業防雷接地技術的發展。

[1] GB6514—2008，涂裝作業安全規程 涂漆工藝安全及其通風凈化[S].

[2] GB50057—2010，建筑物防雷設計規范[S].

Discussion on Design of Lightning Protection Grounding for Environmental Protection Block Coating Line

Hao Zeng-xue

CNOOC energy development Limited by Share Ltd environmental protection block painting production line construction project as an example，the determination of building lightning protection lightning protection category，lightning invasion wave，power supply system and information system of lightning electromagnetic pulse，anti-static，grounding practices and other aspects of the system design.Through reasonable design，the harm of lightning strike will be reduced to a minimum at the source.

coating operation；lightning protection；grounding

X321；TM86

A

1003-6490（2017）06-0152-02

2017-04-23

郝增學（1983—），男，山東淄博人，工程師，主要研究方向為工廠供配電。