石油液化气站防雷技术要点分析

刘 杰

(日照市气象局，山东 日照 276800)

0 引言

石油液化气站属于易燃易爆的场所，因此在选择建站的时候，按照城市的总体规划要求来进行站址选择，与城市居住区、村镇、学校、影剧院、体育馆等有一定距离的地带为准。日照市地处鲁东丘陵，背山面海，境内山地、丘陵、平原相间分布，属于典型的暖温带湿润大陆性季风气候，季节分明，气候温暖，降水充足且集中。特殊的地理环境及气候影响，使得日照市雷暴天气频发，年平均雷暴日数为27.4 d，最多年份达50 d，最少年份为12 d，雷暴初日最早发生在1月，最晚在6月，雷暴终日最早在8月结束，最晚会延迟到11月，雷暴日数集中在每年的6月-8月，一天中以15:00-16:00出现最为频繁。石油液化气站大都建在丘陵地带，而这些地方是最容易受到雷击的地区，而石油液化气为易燃易爆气体，受到雷击后所产生的危害程度极其严重。近年来，由于雷电灾害引起的石油液化气站发生火灾爆炸事件，对于人民的生命财产安全造成极大的威胁。本文针对这种情况，对石油液化气站防雷保护措施要点进行分析，以期对各石油液化气站的防雷设计有一定的指导作用。

1 石油液化气站的特点

1)由于日照市的特殊地形，土壤的电阻率非常高，因此在对石油液化气站进行防雷设计的时候，需要加大防雷级别的档次。

2)石油液化气站所使用的380 V交流电，有的站点线路架空进入液化气站后，经过埋地进入站内的建筑内部，还有一部分石油液化站使用10 kV电力线，也是架空进入站内后，进行变压后，再地埋进入建筑物内。如果不进行地埋措施，很容易受到感应雷的电磁脉冲。

3)ISDN等通信线路在进入石油液化气站时，没有进行埋地，而是户外架空明线引入，并且没有安装相应的电涌保护器，很容易受到雷电的攻击。

2 石油液化气站防雷设计的技术要点

2.1 接闪器

在现有的石油液化气站内，会存在一些储气罐并没有加装接闪器来进行雷电防护，只是采取简单的接地措施来进行雷电的防护。而石油液化气站属于二类防雷建筑，按照相关规定，如果石油液化气的储气罐已装有阻火器，就不需要再加装接闪器。但是，排放蒸气、危险气体、易燃易爆气体等管口外的以下空间必须在接闪器的防护范围之内。因此，储气罐若没有接闪器的保护，如果阻火器和罐上的呼吸阀存在接触不良，那么受到雷击会很容易产生爆炸。

石油储罐的放空管呼吸阀极易遭受直击雷袭击，为做好其防雷保护，要求其阻火等级应该达到BS5501：11A级的标准化要求，储罐罐体厚度应不少于4 mm，遵循《建80/220筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第3.2.1要求应安装必要的避雷进行防护。引下线要具有一定的机械强度，耐腐蚀且稳定，引下线截面积应≥48 mm2，并沿储罐外壁敷设。储罐体接地点要超过2处，将储罐的阻火器、呼吸阀等附件保持等电位电气通路的连接，与接地体连接。接闪器和引下线可以直接设在金属罐体上，与电气设备接地装置连接，严禁采用储罐作为高电位转移替代避雷针。

2.2 防感应雷

2.2.1 感应波防护

在石油液化气站，建筑物内会有各种金属物，如设备、管道以及构架等，这些需要就近接到防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。为了防止雷电灾害出现应做金属线跨接，避开在长金属物连接处的跨接。

2.2.2 雷电波侵入防护

低压线路电缆应敷设在金属管内，然后敷设在架空金属线槽内埋地引入，在入户端电缆外皮、金属管应与防雷接地装置连接作接地保护。电源各级电涌保护器也要与防雷接地装置进行共用接地，低压电源线路采用埋地电缆或架空线引入时，在电源线路引入总配电器位置处均要安装电涌保护器。

直接埋地的金属管道在进入建筑物内部时，在入口端就近与建筑物防雷接地装置相连，架空的线路要进行接地处理，冲击接地电阻要小于10 Ω。进入进出建筑物的金属管道，需要在进出的地方连接上防雷接地的装置。架空的金属管道在距离建筑物大概25 m的地方接地，其冲击接地电阻要小于10 Ω。

2.2.3 防静电接地

地网最好用非金属接地模块进行制作，引起地网测试极到地面上，便于对地网的情况进行定期的检测。机房与变电房的基础内钢筋应在四角处连接地网。

2.3 直击雷防护

2.3.1 站区防护

石油液化气站建筑物主要为值班室、充气站和水泵房等，还有一些其他附属建筑物等，这些建筑在进行设计施工时，可把建筑物内部的框架结构，如钢筋柱作为防雷装置的垂直接地体，将地梁和承台用于防雷水平接地体，桩内的2条对角主筋可作为防雷引下线，建筑物天面的板筋用作防雷接闪网格，在沿建筑物天面的4边敷设相应的避雷带，建筑物天面四角设置60 cm的避雷短针进行防护。石油液化气站建筑物顶面如果为尖状形的结构，还要在尖顶处安装上高为100 cm左右的避雷针。

2.3.2 罐区的直击雷防护

金属罐体必须做防雷接地保护，接地点要多于4处，接地沿罐体的周长，其间距要小于18 m，接体地距罐避要大于3 m。另外，对于卧罐，还需加装避雷针进行保护。罐体的顶站可不装设避雷针，截面处需小于25 mm2的软铜绞线作为电气连接。安装的独立的避雷针要与被保护的罐体之间的水平距离不低于3 m，保护范围达到2 m以上。如果罐顶装设有避雷针，或者将罐体直接作为接闪器时，要保证接地电阻在10 Ω以内。

2.4 电源配电系统雷电防护

2.4.1 外来导体

外来导体有金属水管、各种电缆或者电缆的金属管等，这些都需要进行地埋之后才能进入机房，并且要作好接地设置后再进入机房，电缆线通常选用铠装电缆，或者将线缆敷设在金属管内，然后经埋地进入机房，电缆的相线和中线需要在进入端装设相应的电涌保护器并作接地保护。

2.4.2 防浪涌保护装置

石油液化气站的供电设备及电子设备需加装防浪涌保护器，总配电箱应采用TN-S系统，并在进线处做重复接地，此处需要注意的是，PE线与N线一定不要并接在一起，另外，储配站内的信息系统需采用铠装电缆配线，且设备与线路的连接处要加上防浪涌保护装置。

2.5 防静电保护

石油液化气站的各个金属管道的法兰盘连接位置进行跨接，为了避免胶管及法兰的两端由于接地的不良而产生静电火花。并且位于地上或管道沟内的管道，也需在其始、末端和分开的位置安装相应的防静电、防感应雷的联合接地装置，要求接地电阻不超过10 Ω。

3 结语

石油液化气站的防雷工作较为复杂，且为系统化，任何一方面缺失都会引起安全隐患。而雷电的强冲击波以及强电磁辐射会在瞬间产生巨大的破坏作用，对石油液化气站造成严重的威胁。日照市的特殊地理条件，很容易发生雷电灾害，因此要高度重视雷电产生的危害。石油液化气站是易燃易爆的场所，一旦发生火灾爆炸，所带来的后果和灾难不堪设想。一定要通过科学合理的防范措施，做好石油液化气站的防雷技术安全工作，保证其能够安全地服务于社会的需要。