石油、石油化工、石油销售企业防雷技术

静电与雷电灾害严重影响石油、石油化工、石油销售企业的安全生产，给企业造成很大的损失。一本油库事故案例汇编中收集了445起油库着火爆炸事故，其中由静电引起的有54起，占12.13%；由雷电引起的有21起，占4.72%。“加油站百例事故分析”一书收集了115起加油站事故，其中由静电引起的有23起，占20%；由雷电引起的有5起，占4.35%。2002年2月23日至2006年9月11日中国石油23起重大事故中，由静电引起的着火爆炸有6起，占26.08%。所以我们必须有效地控制雷电与静电灾害，消除雷电与静电的安全隐患，避免雷电与静电事故发生，确保石油、石油化工、石油销售企业安全生产。雷电是一种大气自然现象，它是联合国减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的八大自然灾害之一。在科学技术不发达的古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给人类更多的是迷信和恐惧。直到17世纪中叶，美国科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了“避雷针”，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都会有约2000个地点出现雷暴，平均每天要发生800万次闪电，每次闪电在微秒级瞬间可释放出55KW·h以上能量。雷电对人类的贡献在雷电发生的一瞬间，除了产生极强的电流和高温外，还会产生大量的臭氧，大气中的臭氧层是地球上一切生物的保护伞，能使地球表面的生物免遭紫外线的危害。雷电也是一种巨大的声波，可使空气中的细菌和微生物丧生。所以雷雨后的空气特别洁净而清新。雷电又是一种高效的天然肥料，雷电发生时，空气中的氮和氧会经电离和化合而形成易被植物吸收的氮肥。雷电灾害我国地处温带和亚热带地区，雷暴活动十分频繁，全国有21个省会城市的年最多雷暴日均在50天以上，最多达到了134天。据中国气象局雷电防护办公室不完全统计，在1997年～2005年的9年间，全国雷击直接经济损失在100万元以上的雷电灾害事故就有200多起。2006年全国因雷击事故明显多于往年，仅1～8月全国已发生雷电灾害事故13000多起，直接经济损失近3亿。2006年7月3日温家宝总理做出“提醒各地、有关部门加强防雷工作”的重要批示。据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过10亿美元，死亡人数在3千人以上，这个数据的统计还不包括我国。我国每年因雷击造成的人员伤亡约有3000人至4000人，财产损失在50亿到100亿元人民币。加油站雷电事故：2002年全国上报雷电事故3372起，其中加油站的雷电事故74起，占雷电事故2.2%，74起加油站雷电事故的直接经济损失168.38万元。2005年全国上报雷电事故6200起，其中加油站的雷电事故90起，占雷电事故1.5%，90起加油站雷电事故的直接经济损失180.3万元。加油站雷电事故主要损坏的是：计算机主板、接口板、税控机主板、电视机、电话机等等。1雷电基础知识1.1雷云的形成..\娄仁杰\lou\雷电\雷云的形成.ppt1.2雷击..\娄仁杰\lou\雷电\雷击.ppt1.3雷击三种主要形式一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于流散电阻大，以至出现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。三是“球形雷”。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球”。这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些“火球”一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。“火球”存在的时间从几秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种“火球”能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种“火球”虽然发生的几率很小，但发生的次数也相当多。人们常把它叫做“球形雷”。1.4雷电的主要特点1.4.1雷电冲击电流大，甚至高达几十千安至几百千安。1.4.2时间短，先导放电、主放电、余光放电三个阶段不会超过60微秒。1.4.3雷电流有的可达10千安/微秒的变化梯度。1.4.4有强大的冲击电压高达上亿伏。1.5雷电流的特性..\娄仁杰\lou\雷电\雷电流特性.ppt1.6闪电的电荷量闪电电荷是指一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量.一次闪电放电电荷Q可从零点几库仑到1000多库仑.第一次负闪击的放电量在10多库仑者居多.1.7雷电活动及雷击的选择性1.7.1雷电活动雷电活动从季节来讲以夏季最为活跃，冬季最少；从地区分布来讲是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。1.7.2雷电日一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣的天数称该地区年平均雷电日。1.7.3雷电活动规律及雷击的选择性1、我国年平均雷电日数按地理环境分布规律...\娄仁杰\lou\雷电\雷电日分布.ppt2、地质条件3、地形与地物条件4、建筑物结构及其所附属构件条件5、建筑物内外设备的条件6、建筑物易受雷击的部位..\娄仁杰\lou\雷电\易遭雷击部位.ppt。2雷电危害方式2.1直击雷危害..\娄仁杰\lou\雷电\直击雷危害.ppt2.2雷电的二次危害作用..\娄仁杰\lou\雷电\感应雷危害.ppt3现代防雷技术现代防雷技术的特点：现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防线：外部保护---将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；内部保护及过电压保护----阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波危害设备；过电压保护----限制被保护设备上雷电过电压幅值。这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。3.1LPZ防雷分区..\娄仁杰\lou\雷电\LPZ防雷分区.ppt3.2外部无源保护..\娄仁杰\lou\雷电\外部无源保护.ppt3.3内部防护..\娄仁杰\lou\雷电\内部防护.ppt4防雷技术要求4.1建筑物的防雷分类建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果按防雷要求分为三类:一、第一类防雷建筑物二、第二类防雷建筑物三、第三类防雷建筑物..\娄仁杰\lou\雷电\建筑物防雷分类.ppt4.2建筑物的防雷措施一、第一类防雷建筑物的防雷措施二、第二类防雷建筑物的防雷措施4.3油（气）田、石油化工、石油销售企业防雷安全技术规定一、一般规定1、企业要按照全方位防护、综合治理、层层设防的技术原则进行雷电防护。重点采用“躲”、“等电位连接”、“传导”、“分流”、“接地”、“屏蔽”等六项现代防雷技术措施。2、要严格执行国家各项技术标准和行政法规，制定防雷电危害的具体细则，建立设备防雷档案和检测记录。3、企业应绘制本单位的防雷接地分布图,详细记录接地点位置、接地体形状、材质、数量和埋设情况。4、企业进行扩建、改造和大修后，均应对接地系统进行测试检查。5、根据企业可燃易燃液体与气体贮罐、铁路栈台、汽车栈台、油品码头与液化气码头、加油站等重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求确定为第一类防雷构筑物。6、石油和石油产品应储存在密闭性容器内,并避免易燃或可燃性油气混合物在容器周围积聚。7、易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域,应采取电气连接（跨接）等措施以防止存在可能产生金属导体电位差的间隙。8、固定顶金属容器附件(如呼吸阀、安全阀)必须装设阻火器。9、石油容器及其附属装置(如阻火器、呼吸阀、量油孔等)均应保持良好的工作状态。10、设备、容器等设施应采用防雷接地。11、雷雨天应停止可能导致油气或可燃气体从油罐、容器等设备中外泄的计量和收发作业。12、避雷针的保护范围应按滚球法进行计算。第一类防雷构筑物滚球半径取30m，第二类防雷构筑物滚球半径取45m。避雷针的保护范围具体计算方法参见GB50057—94《建筑物防雷设计规范》附录四。二、油罐区、液化汽球罐区、天然气罐区等易燃石油产品储存罐区防雷1、油罐、液化汽球罐以及其它装有可燃液体与气体的钢罐，必须作环形防雷接地，其接地点不应小于两处，接地沿罐周长的间距，不宜大于30m。罐的接地电阻不宜大于10Ω。2、装有阻火器的地上固定顶钢罐，当顶板厚度≥4mm时，可不装设避雷针（线）；当顶板厚度≤4mm时，应装设避雷针（线）。避雷针（线）的保护范围应包括整个油罐。3、没有阻火器的地上固定顶钢罐，必须安装阻火器。若安装阻火器困难，则可装设避雷针（线），但必须按下列规定进行：a、排放爆炸危险气体、蒸汽和粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内，当有管帽时应按下表确定；当无管帽时，应为管口上方半径5m的半球体。接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外。有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间装置内的压力与周围空气压力的压力差（kPa）排放物的比重管帽以上的垂直高度（m）距管口处的水平距离（m）＜5重于空气125～25重于空气2.55≤25轻于空气2.55＞25重或轻于空气55b、排放爆炸危险气体、蒸汽和粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等，当其排放物达不到爆炸浓度，发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀、呼吸阀等，接闪器的保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。4、浮顶油罐或内浮顶油罐可不装设避雷针（线），但应将浮盘与罐体用两根截面不小于25mm2的软铜绞线作电气连接。连接线的两端必须分别与浮盘和罐体紧密连接，其连接处的接触电阻不应大于0.03Ω。5、油罐、液化汽球罐以及其他装有可燃液体与气体的钢罐，防雷接地引下线上必须设有断接卡。接地断接卡必须暴露在明处，不得埋入水泥中或地下，断接卡必须用2个M10的螺栓连接并固定。断接卡与接地线不得水平防置在地面上，断接卡距地面高度为0.3m—0.8m之间，断接卡的接触电阻值不得大于0.03Ω。6、罐区内的法兰、阀门的连接处应设金属跨接线，其跨接接触电阻值不大于0.03Ω。当法兰用5根以上螺栓连接时，法兰可不用金属线跨接，但必须构成电气通路，其法兰间的电阻值不大于0.03Ω。7、地上钢罐的温度、液位等测量装置，应采用铠装电缆或钢管配线。电缆外皮或配线钢管与罐体应作电气连接。铠装电缆的埋地长度不应小于50m。8、覆土油罐的罐体及罐室的金属构件以及呼吸阀、安全阀、量油孔等金属附件，应作电气连接并接地，接地电阻不应大于10Ω。9、储存易燃油品的人工洞石油库，应采取下列防止高电位引入洞内的措施：a、进入洞内的金属管线，从洞口算起，当其洞外埋地长度超过50m时，可不设接地装置；当其洞外部分不埋地或埋地长度不足50m时，应在洞外作两处接地，接地点的间距不应大于100m，接地电阻不宜大于20Ω。b、电力和通讯线路应采用铠装电缆埋地引入洞内，若有架空线路转换为电缆埋地引入洞内时，由洞口至转换处的距离不应小于50m。电缆与架空线的连接处，应装设避雷器。避雷器、电缆外皮和铁脚应作电气连接并接地，接地电阻不宜大于10Ω。洞口的电缆外皮，必须与油罐、管线的接地装置连接。三、生产装置防雷1、生产装置区内的各种罐、塔、容器及其它设备若其顶部金属厚度大于4mm，可不设避雷针（线）。2、生产装置区内的各种设备必须进行防雷接地，其防雷接地点不得少于2处，间距不宜大于18m。防雷接地的冲击电阻值不得大于10Ω。3、架空金属管道在进出生产装置处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离生产装置100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于10Ω，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。4、装置区内的可燃性气体防空管路必须装设避雷针，避雷针的保护范围应根据防空管排放气体的压力和气体的比重进行确定其水平距离和垂直高度。5、装置区内各防雷接地引下线必须设计断接卡，接地断接卡必须暴露在明处，不得埋入水泥中或地下，断接卡必须