加油站防雷设计技术要点探讨

加油站防雷设计技术要点探讨

(浙江东方防雷工程有限公司,浙江杭州310002)

摘要:加油站是储存易燃易爆物品的场所,一旦遭受雷击将会造成严重的人员伤亡和财产损失,其造成的影响不容小觑。因此,做好加油站防雷设计显得极为重要,科学有效的防雷设计可有效降低或避免雷电对加油站的危害。基于此,本文结合相关规范要求,重点分析了加油站建筑物、油罐区、等电位连接、供电系统和网络通信系统的防雷设计,以确保加油站安全。

关键词:加油站防雷设计要点探讨

1、加油站建筑物防雷设计

1.1防雷接闪器设计

为确保加油站建筑物的安全,需在建筑物顶部架设接闪杆、接闪带、接闪网或混合组成的接闪器。因建筑物屋脊、屋檐和檐角遭受雷击概率较大,应将接闪带沿着这些部位进行敷设,并保证建筑物屋面的接闪网格不高于10m×10m或12m×8m。因加油站的罩棚大都是钢架结构,棚顶选择的是金属材质,可将其作为接闪器直接使用,不需单独布设接闪杆等的接闪装置;若是加油站建筑物顶部是尖顶型,应将高度为1m左右的接闪杆安装在尖顶部位处。

1.2防雷接地装置设计

自然接地在加油站防雷设计的较为普遍,接地装置之间的距离不足5m,在对加油站防雷接地、保护接地、防静电接地、等电位连接带、信息系统接地、电气设备工作接地进行设计时需进行共用接地操作,以实现均压等电位的目的,降低防雷接地设备间与各个系统之间的电位差。对于加油站建筑物的基础施工,应连接两基础内钢筋,每间隔18m做好一次接地工作,一旦自然接地体同规范要求的接地电阻值不相符时,需增设人工接地体。应根据当地地形来设计接地装置,可有效提升其的耐腐蚀性水平。在散水坡1m开外的地方可设置人工接地体,确保散水坡保护完好的状况下,适当增加地网包围的有效面积。

1.3防雷引下线设计

对于加油站站区内的建筑物来说,大都选择的是钢筋混凝土结构和钢架结构,若是钢筋混凝土结构,应选择建筑物桩内的两条对角主筋作为引下线使用。应保证引下线之间的间距在18m以上,且数量至少为两根,需沿着建筑物四周进行均匀布设,为做好等电位连接,需在合适位置设置一定数量的连接板,主要作用是连接加油站办公室和附属建筑物内的所有电器设备和金属导体。

2、油罐区的防雷设计

2.1储油罐的防雷设计

在GB50074-2014《石油设计规范》中,接地是加油站油罐防雷的重点,在泄放巨大雷电流的同时,还能避免静电出现。若是储油罐的材质是金属,需进行环形接地,且接地点数量在两处以上。根据安全标准要求,环形接地点间的弧形距离在30m以内适宜,接地体与罐壁间的距离保持在3m内。对于顶板厚度不足4mm的钢质油罐,需做好防直击雷设计;对于多雷区的加油站油罐和铝制油罐来说,应选择独立接闪杆作为防直击雷措施,保证独立接闪杆与被保护油罐间的距离超过3m,保护范围应包含呼吸阀2m以上的距离内。

严格根据《钢质管道和储罐腐蚀控制工程设计规范》的相关要求做好储油罐外表的防腐设计,防腐绝缘层应选用加强级以上的标准。对储油罐进行防腐设计前,从防雷安全的角度出发,需经接地引线接出,提前预留接地卡,保证接地电阻值不高于10Ω。

加油站内的铁塔接地功能较好,可选用铁塔作为油罐区避雷针的引下线,在安装避雷针时应做好铁塔的电气连接,并做好防腐处理。应选择直径不小于8mm且厚度在4mm以下的圆钢作为引下线或者是截面积不小于48mm2且厚度不足4mm的扁钢作为引下线。

2.2加油区防雷防静电设计

结合《建筑物防雷设计规范》的要求,加油站等建筑物属于第二类防雷建筑物,接闪器的设计应选择滚球法,且滚球半径在45m左右最为适宜;选择直线方式来布设油罐与加油机之间的出油管,避免出现弯头,保证管线长度最小;出油管长度在15m左右最为适宜,以提升加油机工作效率;为了防止油品倒流入罐中,在深入到罐内时需在出油管末短安装单向底阀。底阀距离罐底的距离在150mm左右,禁止在室内放置加油机;做好加油机外壳的保护接地,避免因漏电而引发伤人事故,在距离加油机2.5m开外的地方设置加油机,降低跨步电压的出现;加油中应将保证油枪与车辆油箱口之间接触,进而构成通路,防止产生静电。

2.3卸油区防雷防静电设计

将油气管道架设到地下油罐与油槽车之间,将油槽车内的油引入到地下油罐内,或者是将地下油罐内的油向槽车内流入,以实现油罐车与油罐间油气的置换,这种密闭卸油方式具有较好的防护效果。应选择快速接头将卸油管与油罐进行连接,并在卸油管管口开出45°的斜口,避免油品喷溅和静电现象。对于卸油软管和油气回收软管等的连通设备来说,应选择具有导静电耐油特性且直径在50mm以上的连通软管。加油站卸油场地的接地装置需选择专用的防静电接地装置,且接地电阻值不能超过100Ω。为了将卸油中的静电消除,避免出现危险,在卸油的过程中应将油罐车罐体与静电磁头或架子进行有效连接。

3、等电位连接

等电位连接在预防雷电电磁脉冲的同时,还能避免静电现象。应做好加油站各个金属构件的等电位连接,之后将其建筑物防雷接地系统,此时就构成了电气连续整体。应做好进入到加油站水管、供气管、供水管、电源、通信等各种金属管道的等电位连接;加油站内的工艺管道需选择焊接方式;在腐蚀严重的地段直接埋设管道时,应优先选择耐油、耐土壤腐蚀和导静电性能强的复合管道;做好加油站输油管道、埋地油罐和地面工艺管道间的电气连接和接地操作;对于雷击高发区内输油管道上的法兰和胶管两端的连接处需选择金属线做好跨接工作;若是法兰连接栓在5根以上且处于非腐蚀环境中,不应进行跨接。应将输油管线、输电线路和输油管线的等电位连接工作做好。

4、供电系统和网络通信系统的防雷设计

将电源线、电话线和网络通信线缆的雷电防护工作做好,是加油站防雷的重要组成部分。①电源线防雷。为了避免雷电中的雷电流以电源线为媒介入侵到加油站内,应将电源线穿过金属管道后埋地引入,穿管长度应在2倍的土壤电阻率以上最为适宜。将三相电源避雷器安装在加油站配电房设备的总电源处,加油站设备电源输入端安装防爆型的电源避雷器。②电话线防雷。大部分的加油站都设置在开阔地带的公路两旁,且电话线大都是架空引入,雷电波则会借助于电话线路将电话机损害,严重威胁着加油站安全。应做好电话线的防雷工作,在进入到室内前,对其进行穿金属管埋地引入,且埋地长度应在2倍的土壤电阻率以上,将金属管首尾引入接地极上,并做好信号避雷器的安装。③网络通信线缆。加油站内的网络通信系统应选择铠装电线或导线穿钢管配线,并做好配线电缆金属外皮两端和保护钢管两端的接地工作。加油站内的配电系统选择的TN-S系统,且供电系统的金属外皮或金属保护管两端需进行接地。将过电压保护器安装到加油站供配电系统的电源端,避免出现安全事故。

结论:

综上所述,加油站作为储存易燃易爆物的场所,在遭受雷击后造成的损失不可估量,严重威胁着周围人民群众生命财产安全,对其的防雷设计要求极为严格。在日常工作中应严格按照规范要求进行,每年定期做好接地电阻、电源、信号防雷设施等的检测,及时发现问题并进行整改,以确保加油站可以持续稳定运行。

参考文献:

[1]黄炎平,付业建,黄河.加油站的防雷设计浅谈[J].气象研究与应用,2016,37(S1):179-180.

[2]郑水平,陈达扬,李荣标.新会地区加油站系统防雷设计浅析[J].气象研究与应用,2011,32(S2):253-254.

作者姓名:梁冬梅(1978-),女,汉族,山东省泰安市人,本科学历,从事防雷工程设计施工工作。

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