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石化行业的防雷接地设计

2017/2/23 16:42:19 次浏览


石油行业的防雷接地设计



石油化工系统因其特殊的生产环境条件,对信息设备的防雷与接地设计有些特殊的要求。


雷电对石油设施造成的危害



(1)直击雷危害:直击雷危害造成的电效应、热效应和机械力效应的破坏作用很大。


1)电效应:雷云对大地放电时,雷电流通过具有电阻或电感的物体时,因雷电流的变化率大(几十微妙时间内变化几万或几十万安),能产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,足以使电力系统的设施烧毁,导致可燃易燃易爆物品的爆炸和火灾,引起严重的触电事故。


2)热效应:很高的雷电流通过导体时,能使放电通道的温度高达数万度,在极短时间内将转换成大量的热能。雷击点的发热能量约为500—2000J,会将金属熔化、点燃油气孔起爆炸事故。


3)机械力效应:雷电流作用于导体时,由于雷电的热效应,使被击物体内部出现强大的机械力,从而导致被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。


(2)间接雷电危害:间接雷电可引起静电感应和电磁感应危害。


1)静电感应:雷云的静电感应危害是指带电的雷云接近地面时,在地面的物体上感应出与雷云符合相反的电荷;当雷云消失时,对地绝缘导体或非导体等建筑物或设备顶部大量感应电荷不能迅速流入大地,结果将呈现因感应静电荷而产生很高的对地电压即静电感应电压,它可达到几万伏,可击穿数十厘米的空气间隙发生火花放电,足以引起可燃气体燃烧或爆炸。雷电的静电感应会将接地不良或电气连接不良的物体或空气击穿,形成火花放电,引起可燃气体燃烧或爆炸。


2)电磁感应:雷击具有很高的电压和很大的电流,又是在短短的时间内发生,当雷电流通过导体导入大地时,在其周围空间里将产生很强的交变电磁场,不仅会对处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,还会在闭合回路的金属物体上产生感应电流,这时如回路上有的地方接触电阻很大或有缺口,就会局部发热或击穿缺口间空气,形成火花放电,引起可燃气体燃烧或爆炸。油罐或管道接地可导走电磁感应电流。


3)雷电波入侵危害:雷击在架空线路、金属管道上会产生冲击雷电波,使雷电波沿线路或管道迅速传播,若侵入建筑物内可造成配电装置和电器绝缘层击穿产生短路,或使建筑物内的易燃易爆物品燃烧或爆炸。


4)防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用:当防雷装置受到雷击时,接闪器、引下线及接地体上都有很高的电压,它足以击穿3m以内的空气,形成火花放电。雷电对3m以内的导体发生跳闪放电,这种现象称为“反击”。如防雷装置与建筑物内外的电器、电气线路或其他金属管道的距离小于3m时,它们之间就会产生放电,可引起电器绝缘破坏、金属管道击穿、造成易燃易爆物品爆炸或着火。


重要意义



因此对石油化工设施进行防雷接地具有重要意义。钢油罐必须做防雷接地,且接地点不应少于2处。油罐接地电阻不宜大于10Ω。


一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。


石油库的油罐可不装设接闪杆做接闪器,而直接以灌顶做接闪器。引下线上接接闪器,下接接地装置,将雷电流自接闪器导入接地装置。金属油罐可用罐本体及接地线做引下线。接地装置用来向大地泄放雷电流,它包括接地体和接地线两个部分。


石油化工的接地装置一般采用铜材或铜包钢材料。铜材或铜包钢材料的连接最方便有效的方式是采用火泥熔接。火泥熔接是放热熔接的一种,是利用化学反应(燃烧) 时产生的超高热来完成的熔接法。


连接头具有下列特性:

(1)连接点为分子结合,没有接触面,更没有机械性压力,因此,不会松弛或腐蚀。


(2)具有较大散热面积,因此,通电流能力高于导线。


(3)熔点与导线相同,故能承受重复性大电流( 故障时) 冲击,不至熔断


(4)抗张力强于导线。


作业上有下列优点:


△无需外加热源(如瓦斯或电),设备轻便,最适合于任何现场熔接作业。


△熔接速度快捷,可节省成本。(一个熔接点加清模时间,只需数秒钟)。


△作业方法简易,无需技术性焊接工人。


△因为铸造熔接,接头形状划一,品质控制容易(仅凭视检即可)。


△所加总热量比其他熔接法少很多,对绝缘物的破坏,影响甚少。因此若应用于绝缘导线之连接,可节省绝缘材料。


小结



近年来石油化工行业的雷电灾害事故频繁发生,给人民的生命财产造成重大危害与损失,必须引起高度重视。从设计、建造、验收和运营管理都必须严格遵守相关国家和行业规范,排除防雷安全隐患,把雷电灾害降低到最低限度。

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