石油液化氣站防雷技術要點分析

劉 杰

(日照市氣象局，山東 日照 276800)

0 引言

石油液化氣站屬于易燃易爆的場所，因此在選擇建站的時候，按照城市的總體規劃要求來進行站址選擇，與城市居住區、村鎮、學校、影劇院、體育館等有一定距離的地帶為準。日照市地處魯東丘陵，背山面海，境內山地、丘陵、平原相間分布，屬于典型的暖溫帶濕潤大陸性季風氣候，季節分明，氣候溫暖，降水充足且集中。特殊的地理環境及氣候影響，使得日照市雷暴天氣頻發，年平均雷暴日數為27.4 d，最多年份達50 d，最少年份為12 d，雷暴初日最早發生在1月，最晚在6月，雷暴終日最早在8月結束，最晚會延遲到11月，雷暴日數集中在每年的6月-8月，一天中以15:00-16:00出現最為頻繁。石油液化氣站大都建在丘陵地帶，而這些地方是最容易受到雷擊的地區，而石油液化氣為易燃易爆氣體，受到雷擊后所產生的危害程度極其嚴重。近年來，由于雷電災害引起的石油液化氣站發生火災爆炸事件，對于人民的生命財產安全造成極大的威脅。本文針對這種情況，對石油液化氣站防雷保護措施要點進行分析，以期對各石油液化氣站的防雷設計有一定的指導作用。

1 石油液化氣站的特點

1)由于日照市的特殊地形，土壤的電阻率非常高，因此在對石油液化氣站進行防雷設計的時候，需要加大防雷級別的檔次。

2)石油液化氣站所使用的380 V交流電，有的站點線路架空進入液化氣站后，經過埋地進入站內的建筑內部，還有一部分石油液化站使用10 kV電力線，也是架空進入站內后，進行變壓后，再地埋進入建筑物內。如果不進行地埋措施，很容易受到感應雷的電磁脈沖。

3)ISDN等通信線路在進入石油液化氣站時，沒有進行埋地，而是戶外架空明線引入，并且沒有安裝相應的電涌保護器，很容易受到雷電的攻擊。

2 石油液化氣站防雷設計的技術要點

2.1 接閃器

在現有的石油液化氣站內，會存在一些儲氣罐并沒有加裝接閃器來進行雷電防護，只是采取簡單的接地措施來進行雷電的防護。而石油液化氣站屬于二類防雷建筑，按照相關規定，如果石油液化氣的儲氣罐已裝有阻火器，就不需要再加裝接閃器。但是，排放蒸氣、危險氣體、易燃易爆氣體等管口外的以下空間必須在接閃器的防護范圍之內。因此，儲氣罐若沒有接閃器的保護，如果阻火器和罐上的呼吸閥存在接觸不良，那么受到雷擊會很容易產生爆炸。

石油儲罐的放空管呼吸閥極易遭受直擊雷襲擊，為做好其防雷保護，要求其阻火等級應該達到BS5501：11A級的標準化要求，儲罐罐體厚度應不少于4 mm，遵循《建80/220筑物防雷設計規范》(GB50057-94)第3.2.1要求應安裝必要的避雷進行防護。引下線要具有一定的機械強度，耐腐蝕且穩定，引下線截面積應≥48 mm2，并沿儲罐外壁敷設。儲罐體接地點要超過2處，將儲罐的阻火器、呼吸閥等附件保持等電位電氣通路的連接，與接地體連接。接閃器和引下線可以直接設在金屬罐體上，與電氣設備接地裝置連接，嚴禁采用儲罐作為高電位轉移替代避雷針。

2.2 防感應雷

2.2.1 感應波防護

在石油液化氣站，建筑物內會有各種金屬物，如設備、管道以及構架等，這些需要就近接到防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上。為了防止雷電災害出現應做金屬線跨接，避開在長金屬物連接處的跨接。

2.2.2 雷電波侵入防護

低壓線路電纜應敷設在金屬管內，然后敷設在架空金屬線槽內埋地引入，在入戶端電纜外皮、金屬管應與防雷接地裝置連接作接地保護。電源各級電涌保護器也要與防雷接地裝置進行共用接地，低壓電源線路采用埋地電纜或架空線引入時，在電源線路引入總配電器位置處均要安裝電涌保護器。

直接埋地的金屬管道在進入建筑物內部時，在入口端就近與建筑物防雷接地裝置相連，架空的線路要進行接地處理，沖擊接地電阻要小于10 Ω。進入進出建筑物的金屬管道，需要在進出的地方連接上防雷接地的裝置。架空的金屬管道在距離建筑物大概25 m的地方接地，其沖擊接地電阻要小于10 Ω。

2.2.3 防靜電接地

地網最好用非金屬接地模塊進行制作，引起地網測試極到地面上，便于對地網的情況進行定期的檢測。機房與變電房的基礎內鋼筋應在四角處連接地網。

2.3 直擊雷防護

2.3.1 站區防護

石油液化氣站建筑物主要為值班室、充氣站和水泵房等，還有一些其他附屬建筑物等，這些建筑在進行設計施工時，可把建筑物內部的框架結構，如鋼筋柱作為防雷裝置的垂直接地體，將地梁和承臺用于防雷水平接地體，樁內的2條對角主筋可作為防雷引下線，建筑物天面的板筋用作防雷接閃網格，在沿建筑物天面的4邊敷設相應的避雷帶，建筑物天面四角設置60 cm的避雷短針進行防護。石油液化氣站建筑物頂面如果為尖狀形的結構，還要在尖頂處安裝上高為100 cm左右的避雷針。

2.3.2 罐區的直擊雷防護

金屬罐體必須做防雷接地保護，接地點要多于4處，接地沿罐體的周長，其間距要小于18 m，接體地距罐避要大于3 m。另外，對于臥罐，還需加裝避雷針進行保護。罐體的頂站可不裝設避雷針，截面處需小于25 mm2的軟銅絞線作為電氣連接。安裝的獨立的避雷針要與被保護的罐體之間的水平距離不低于3 m，保護范圍達到2 m以上。如果罐頂裝設有避雷針，或者將罐體直接作為接閃器時，要保證接地電阻在10 Ω以內。

2.4 電源配電系統雷電防護

2.4.1 外來導體

外來導體有金屬水管、各種電纜或者電纜的金屬管等，這些都需要進行地埋之后才能進入機房，并且要作好接地設置后再進入機房，電纜線通常選用鎧裝電纜，或者將線纜敷設在金屬管內，然后經埋地進入機房，電纜的相線和中線需要在進入端裝設相應的電涌保護器并作接地保護。

2.4.2 防浪涌保護裝置

石油液化氣站的供電設備及電子設備需加裝防浪涌保護器，總配電箱應采用TN-S系統，并在進線處做重復接地，此處需要注意的是，PE線與N線一定不要并接在一起，另外，儲配站內的信息系統需采用鎧裝電纜配線，且設備與線路的連接處要加上防浪涌保護裝置。

2.5 防靜電保護

石油液化氣站的各個金屬管道的法蘭盤連接位置進行跨接，為了避免膠管及法蘭的兩端由于接地的不良而產生靜電火花。并且位于地上或管道溝內的管道，也需在其始、末端和分開的位置安裝相應的防靜電、防感應雷的聯合接地裝置，要求接地電阻不超過10 Ω。

3 結語

石油液化氣站的防雷工作較為復雜，且為系統化，任何一方面缺失都會引起安全隱患。而雷電的強沖擊波以及強電磁輻射會在瞬間產生巨大的破壞作用，對石油液化氣站造成嚴重的威脅。日照市的特殊地理條件，很容易發生雷電災害，因此要高度重視雷電產生的危害。石油液化氣站是易燃易爆的場所，一旦發生火災爆炸，所帶來的后果和災難不堪設想。一定要通過科學合理的防范措施，做好石油液化氣站的防雷技術安全工作，保證其能夠安全地服務于社會的需要。