淺談油庫雷電防護措施和檢測方法

文/耿曉輝 劉斌（湖南長昊氣象技術有限公司）

一、雷擊對油庫的危害

雷擊是對流旺盛的積雨云團之間、云團內部上下或云團與地面之間形成正負電荷放電的天氣現象。雷擊是引爆油庫的主要自然災害之一。

（一）雷擊對油庫危害的熱效應

在雷云對地放電時，一旦物體被雷擊中,由于雷電流幅值高達幾萬至幾十萬安，強大的雷電流從雷擊點注入被擊中物體，在雷擊點局部范圍內其熱效應可以產生高達6000—1000℃或更高的溫度，足以使雷擊點的金屬熔化。架空線路遭受雷擊可導致斷線，雷擊中物體的瞬間產生的熱量來不及散發可導致物體內水分迅速變成蒸汽并膨脹而爆炸，球形雷所經過的區域可將物體燒焦。

（二）雷擊對油庫危害的電磁效應

當天空有雷云生成并向下發展下行先導時，由于雷云和先導通道中電荷的感應作用，地面物體聚集大量電荷，雷云對地或對另一雷云放電后，該物體因電荷聚集不能在短時間內消失而感應出高電壓，這種高電壓會擊穿空氣或間隙產生放電火花引起火災和爆炸。由于雷電流在50—100ms的時間內，從零安變化到幾萬安，再由幾萬安變化成零安，在其周圍空間會產生瞬變的很強的電磁場。

二、油庫防雷類別和防護措施

（一）油庫防雷類別的劃分

根據當地氣象部門統計資料，年平均雷暴日為46.6天，儲油區布設在一個600×100m2的范圍內，罐體間距10m。整個罐區的間距小于罐體高度，因此可以作為一個整體考慮。

根據油庫區域建筑物的使用性質、重要性和發生雷電事故的可能性和后果，按照《石油庫設計規范》（GB50074-2002）和《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）的要求，油庫區域的劃分為：油泵房、閥室、儲油罐、卸載油口、閥門井等，這些場所外圍空間0.5m～1.5m范圍內的區域，劃分為LPZ0A區。油罐區、輸油管道、油品泵房、裝罐區等設施劃分為LPZ0B區。油庫的儀表、預警監控等信息系統通過《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）進行雷電災害的評估表明，油庫信息系統的防護等級屬于B級防護。

（二）油庫的雷電防護措施

（1）第一類防雷建筑（區域）的防護措施。易燃油品具有閃點低、易揮發、易積聚摩擦產生靜電的特性，空氣中達到一定的濃度后一旦遇到火花即可引爆，在儲運過程中，油泵房、閥室、油品罐桶棚等場所因設備和操作等原因，在一定范圍內油氣積聚難以避免，這些區域屬于易燃易爆場所的0區或1區，因此屬于第一類防雷。考慮裝設避雷針的地網間距等方面因素難以與整個油庫分開，這些建筑物也不是孤立存在的，與周圍其他設施通過管道或電纜連接，又在周邊建筑保護范圍之內，因此直擊雷防護措施不設置獨立避雷針。（2）油罐區的防護措施。整個油罐區采用公共接地網，油罐區的最外圍采用4×40mm2的鍍鋅扁鐵做環形接地。地上儲油罐的金屬鋼板厚度大于4mm，因此油罐不設避雷針，每個油罐至少有兩處連接到接地網上，接地點沿油罐四周均勻分布，間隔不大于18m。固定頂油罐的金屬欄桿與罐體焊接牢固，浮頂油罐的管頂與罐體應采用兩根截面積不小于25mm2的銅芯線進行可靠的電氣連接。（3）輔助生產和行政管理區的防護措施。所有的建筑物屋面安裝網格不大于10×10m2或10×12m2的避雷網，至少設置兩個分布均勻間隔不大于18m的引下線。進出建筑物的所有金屬管線需在防雷區作等電位連接。

三、油庫的防雷裝置檢測

防雷裝置的有效性除了按照標準設計施工外，投入使用后的維護檢測工作也十分重要，檢測是防雷裝置有效性的重要保證，是發現問題和消除隱患不可缺少的重要方式。（1）接閃器。接閃器不應有明顯機械損傷、斷裂及嚴重銹蝕現象。電話線，網線和電源線不得綁扎或懸掛在接閃器上，接閃器與引下線的焊接防腐措施應完善。逐根測試接閃器接地電阻，測試屋面電氣設備和金屬構件接地電阻值和過渡電阻值。（2）防雷電感應與等電位連接，穿過各防雷區交界的金屬構件和系統，以及建筑物內的設備、金屬管道、電纜橋架、電纜金屬外皮、金屬構架和金屬門窗等較大金屬物，均應就近與接地裝置或等電位連接體作等電位連接。金屬管道每隔18m的接地電阻值檢測。彎頭、閥門和少于5跟螺栓連接的法蘭盤跨接的等電位連接電阻以及接地電阻測試。（3）靜電柱。檢測位于發油島、裝卸區的靜電接地裝置，各入口處的人體靜電柱的接地電阻值。（4）信息系統。各防雷區的等電位連接、電氣連接、屏蔽連接等，檢測等電位連接電阻、接地電阻。配電線路、監控、儀表、報警等設備處安裝的電涌保護器檢測工作狀態指示，測試接地電阻值。（5）接地電阻的判定。油庫的油罐區和裝卸區、金屬管道的防雷裝置和電氣設備的接地采用了共用地網，接地電阻值不大于4Ω。對采取等電位連接、跨接時其等電位連接電阻，接觸電阻及跨接電阻不大于0.2Ω。專設獨立地網的靜電接地體，接地電阻值不大于100Ω。

四、結語

雷電災害是聯合國“國際減災十年”公布的十種最嚴重的自然災害之一，是危及易燃易爆場所的安全最危險的因子之一，只有了解了雷擊對油庫的危害，正確劃分雷電防護類別和級別，才可能采取科學的防護措施，運用正確的維護檢測方法，預防和減少雷擊災害的發生。