储油罐防雷接地设计方案

储油罐防雷接地设计方案

-----------摘自沃德（防雷）实业研究中心

石油化工企业，做好联合站储油罐区防雷是一项重要工作，因雷电引起油罐爆炸起火的事故时有发生。将给国家和人民带来严重的损失。1989年8月12日发生的黄岛油库特大雷击爆炸火灾事故损失严重，使人至今难忘。因此在雷电多发期，高度重视油罐区防雷是极其重要的，但在实际工作中要做好防雷工作须注意解决好几个问题。

一、认清雷电属性，正确采取措施

雷电是自然界中放电现象。产生雷电时，电压可达30万伏以上，电流可达20万安培以上。雷电直击在建筑物上，有相当大的冲击力，并产生热量。其动力可将巨数劈倒，顽石击裂。雷电本身产生的热量足以酿成一场大火。只有正确采取措施，才能避免事故发生。正确预防首先就要认清雷的自然属性。雷最常见的是线状雷，有时也会出现球形雷。他们都是以放出电荷作用与物体，但其作用方式不同。线状雷直击物体，球形雷绕击物体。因线状雷经常出现。根据其性质目前通常使用避雷针，它的原理是它能够将雷电引向自身，将强大的雷电流导入大地，从而达到保护油罐的目的，但其对球形雷是无能为力的，尽管球形雷出现次数较少，但不是不能发生，因此亦应加以防范。根据球形雷的性质，其预防措施应采用静电屏蔽。就是用金属网构成笼式防雷网，以防止球雷进入，从而达到了保护油罐的目的。

二、储油罐不同，防雷措施不同

（一）对于密封金属油罐。罐壁厚度大于或等于4mm,一般不装避雷针，仅作防感应雷接地，其接地电阻不应大于3欧姆即可。

（二）有呼吸伐带有阻火器，且液压安全阀密封的密闭金属油罐，罐壁厚度和顶盖厚大于或等于4mm的，可以采取自身保护，只要与其连接的管线及其他金属配件等有良好的电器联结，且与接地装置相联结处不少于两点的，可不装避雷针。

（三）对于外浮顶油罐，由于罐的顶盖随液面的升降而浮动，罐内的空气间隙极小不能形成爆炸性的混合物，而且浮顶和罐壁之间是密封的。多疑也可以不装避雷针，一般只接地即可。但浮动的金属罐顶，要用可扰得跨接线与金属罐体相连，并通过罐体接地，其接地电阻不应大于1欧姆。对于内浮顶油罐，虽然浮动部件与罐底、罐顶做良好的电器连接，并接地可靠，但由于浮顶罐的浮盘与罐顶之间的空间内可能聚集爆炸性混合物，因此还需设防雷措施。

（四）对于其他油罐，应设避雷针，避雷针最好单独设置，但也允许焊在油罐的顶部或圈板的边缘。对于拱顶罐需在罐顶先焊一块40mm、厚度4mm的钢板，然后装针。

三、防雷设施的检查及应注意的问题

在安装防雷设施时，应对油罐周围的一切金属构件、电气设备、管线等做统一的全面考虑，同时不许有架空线进入罐区，避免产生放电火花及将雷电波导入。

另外，在阴雨天气不宜进行收发油作业，必须进行的，要严格按照安全操作规程进行操

作。避免罐内外形成的大量易燃易爆混合物与雷击爆炸起火。对于防雷设施要进行定期检查，保证完好有效。

（一）凡装设独立或罐顶接闪器的防雷接地设施，每年雷雨季节到来之前检查一次。要求安装牢固，引下线接头数要少，断接卡接头应卡密并无断裂松动。最好用搭接焊接方式。如用螺栓连接必须拧紧，并且将软绞线端口焊固在供螺栓连接的线夹内，其垫圈应镀锌。

（二）引下线在距地面2m至地下0.3m一段的保护设施要完好。引下线应短而直，避免转弯和穿越铁管等闭合结构，以防雷电流通过时因电磁感应而形成火花放电。

（三）从罐壁接地卡直接入地的引下线，要检查螺栓于连接件的表面有无松托和锈蚀现象。如有应及时擦拭紧固。

（四）无接闪器的储罐，要检查罐顶附件与罐顶金属有无绝缘连接，尤其是呼吸阀与阻火器、阻火器于连接短管之间的螺栓螺帽。有无少件，锈蚀或松脱而影响雷电通路。

（五）每年检查两次外浮顶及内浮顶储油罐的浮盘和罐体之间的等电位连接装置是否完好，软铜导线有无断裂和缠绕。

（六）每年对接地电阻检测两次，其种雷雨季节到来之前必须测定一次，其独立电阻值不应大于1欧姆，满足不了要求或电阻值增大过快时，应挖开检查，按不同情况进行处理或补打接地极。

（七）单纯的防感应电接地，每年检测不少于一次，其电阻不大于3欧姆，如不符合要求，应作相应处理。

（八）罐区有地面或地下工程施工时，要加强对接地极的监护，如可能影响接地时，要进行检查测定。

（九）接地电阻越小越好，以便能安全的把雷电流导入大地，还可以限制接地装置上的雷击高电位，防止雷击油罐时，雷电向其他金属物体发出反击。在接地体的布置上要考虑限制接地装置周围的雷击跨步电压，以免造成人员伤害。

综上所述，对于雷击引起的油罐区火灾事故，只要加强领导和广大职工的防火安全意识，强化防火组织管理，提高消防监督力度，保证防雷措施得力，设施完好，是完全可以避免储油罐的火灾事故。

四、避雷针制作示意

1、防雷设备避雷针

避雷针下端的引下线与接地装置焊接，该引下线如采用圆钢，直径不得小于8毫米，如采用扁钢，厚度不得小于4毫米，截面积不得小于48平方毫米,其接地电阻值应小于1欧姆。

2、单避雷针保护范围，从针的顶点向下作45°的斜线，构成椎形保护空间的上部，45°的斜线在h/2处转折，与地面上距针底各方向1.5h处相连接，图2表示则其转折点以下的斜线，即构成保护空间的下半部。

如果用公式表达，则避雷针在地面上的保护半径r =1.5h米。在储油罐保护高度hx=23.5米的水平面上的保护半径rx按下式计算：

（1）当hx≥h/2时，rx=（h-hx）p米

（2）当hx＜h/2时，rx=（1.5h-2hx）p米，式中P-高度影响系数。h≤30米，P=1; 30米＜h≤120米P=5.5/。

3．对直击雷防护，当雷击于避雷针，很大的雷电流通过接地引下线至接地装置泄入大地时，在避雷针上将形成极高的电位，放电过成可能产生反击电压或跨步电压，对于反击的防止是降低接地电阻和保证避雷针与设备之间有足够的距离，不发生避雷针向被保护物反击的空间距离不应小于5米。