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    淺談石油化工企業防雷及防靜電接地設計
    發布日期:
    2022-03-14

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    摘要:石化行業易發生火災和爆炸風險的行業。廠區內常常建有甲乙類的廠房、倉庫、戶外裝置及罐區,雷擊或者靜電產生的電火花,都有可能造成火災和爆炸的危險,所以石油化工企業的防雷及防靜電接地設計十分重要。

    雷電及靜電是影響石油化工企業安全運行的重要危險因素,容易引起火災爆炸等危險,有必要采取有效措施加以預防。下面筆者就對石油化工企業的防雷及防靜電設計進行簡單的闡述。



    1、建筑物防雷分類及措施


    1.1建筑物防雷分類

    石油化工廠區建筑物按功能分為生產類建筑、存儲類建筑、公用輔助類建筑以及辦公建筑。依據《建筑物防雷設計規范》)GB50057-2010有關建筑物的防雷分類要求可知,辦公建筑及公用輔助類建筑大多屬于第三類防雷建筑;甲、乙類的廠房及倉庫存在2區或22區爆炸危險場所,屬于第二類防雷建筑。

    通過設置局部機械通風等措施,降低0區(20區)和1區(21區)爆炸危險區域等級,從而降低建筑物防雷等級,以便采取更簡單經濟的防雷措施以滿足規范要求。

    另外按照《建筑物防雷設計規范》)GB 50057-2010年預計雷擊次數公式計算:

    N=k×Ng×Ae,

    其中N--建筑物年預計宙擊次數(次/a);

    k--校正系數,在一般情況下取1;

    Ng--建筑物所處地區雷擊大地的年平均密度(次/km2/a);

    Ae--與建筑物截收相同雷擊次數的等效面積 (km2)

    根據計算結果,當預計年雷擊次數大于0.25次/a的辦公建筑及一般性廠房、倉庫及公輔設施劃為第二類防雷建筑物;預計雷擊次數不小于0.05次/a,且不大于 0.25次/a的辦公建筑及一般性一般性廠房、倉庫及公輔設施劃為第三類防雷建筑物。

    1.2防直擊雷措施

    (1)當建筑物的屋面采用金屬彩鋼板時,且金屬彩鋼板夾層無易燃物,彩鋼板的厚度大于等于0.5mm時,可利用彩鋼板屋面作為接閃器。當屋面為混凝土屋面時,應利用圓鋼或扁鋼作為接閃帶,沿屋檐、屋角、屋脊等容易遭受雷擊的地方敷設,在屋面組成接閃的網格。第二類防雷建筑物接閃網格不大于12mX8m或10mX10m,第三類防雷建筑物接閃網格不大于24mX16m或20mX20m。

    (2)利用建筑物混凝土柱內的鋼筋或型鋼柱子作為引下線,引下線間距滿足要求。其中第二類防雷建筑物引下線間距不大于18m,第三類防雷建筑物引下線間距不大于25m。

    (3)對于排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵并裝有阻火器的放散管、呼吸閥、排風管可不裝接閃器,但應和屋面防雷裝置相連。在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應裝接閃器,并應和屋面防雷裝置相連。

    1.3防閃電感應的措施

    (1)建筑物內的設備、管道、構架等主要金屬物,應就近接到防雷裝置或共用接地裝置上。

    (2)平行敷設的管道、構架和電纜金屬鎧裝層等長金屬物,其間距小于100mm 時,應采用金屬導線跨接,跨接點的距離不應大于30m;交叉距離小于100mm 時,其交叉處也應跨接。

    (3)建筑物內防雷電感應的接地干線應至少有兩處與接地裝置的相連。

    1.4防閃電電涌侵入的措施

    (1)當低壓配電線路全長采用埋地電纜或敷設在架空金屬橋架內,在入戶處應將電纜金屬外皮、金屬橋架接地。

    (2)低壓架空線引入建筑物前應采用鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直埋引入,其埋地長度要大于等于15m。在電纜與架空線連接處,應裝設電涌保護器,電涌保護器、電纜金屬鎧裝層、保護鋼管等均應接地,其接地電阻不超過30Ω。

    (3)進線電源處的總配電箱內裝設I級試驗的電涌保護器。

    (4)金屬管道采用管架架空的形式進出建筑物時,應與防雷的接地裝置連相連。管道在距離建筑物100m內,每隔25m需進行接地,其接地電阻不超過30Ω。



    2、戶外裝置的防雷


    石油化工廠區內戶外裝置包括:安裝在地面上高聳的生產設備,通過框架或支架安裝在較高位置的生產設備和通往火炬的主管道,安裝在地面上的大型壓縮機、集中布置的機泵等轉動設備,在開敞地方設置的火炬、煙囪和排氣筒等。

    鋼制設備的壁厚大于或等于4mm,可利用生產設備的金屬本體作為防直擊雷的接閃器??衫蒙a設備的金屬殼體、安裝生產設備的金屬框架作為防直擊雷的引下線。當不能滿足要求時應,另設兩根引下線,且引下線間距不應大于18米。

    金屬的設備、管道、框架、電纜保護管、電纜橋架和放空管口等,均需與防雷電感應的接地裝置相連。金屬管架與接地裝置相連,金屬管道與管架做等電位連接, 平行敷設的金屬管道 ,間距不超過100mm時 ,應每隔30m用金屬導線連接。管道交叉點間距不超過100mm時,其交叉點應用金屬導線跨接;輸送有爆炸危險性介質的金屬管道,在起始、終點及分支處,均應與防雷電感應的接地裝置相連 ,其接地電阻不超過30Ω。


    3、防靜電接地

    存在爆炸危險區域的建筑物及戶外裝置入口處,應設置人體靜電導除裝置,并與建筑物的接地裝置相連。

    對爆炸危險場所內可能產生靜電危險的管道和設備均采取靜電接地措施。有振動性能的固定設備,其振動部件采用銅芯軟導線接地;罐內的金屬構件(攪拌器、儀表管道等)與罐體做等電位連接,罐體需接地。

    平行敷設的管道在進出裝置及車間處、分支處進行接地,長距離無分支管道應每隔100m進行接地。平行管道間距不超過100mm時,每隔20m用導線或型鋼進行跨接;當管道交叉且間距不超過100mm時,也要進行跨接。


    4、結語

    綜上所述,為保障石油化工企業安全生產,在初期的規劃設計中,要充分考慮防雷及防靜電的設計,采取合理有效的措施,大大降低危險的發生幾率。



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