(青海省气象灾害防御技术中心,青海西宁810001)
摘要本文首先简要概况了雷电及静电对加油站的危害,接着分析了加油站防雷安全隐患,最后给出了几点加油站防雷优化措施,以最大限度的避免或者降低雷电对加油站的危害。
关键词加油站危害防雷隐患优化措施
1雷电及静电对加油站的危害
1.1直击雷
带电云层(雷电)同建筑物、大地或防雷装置间的迅猛放电现象称之为直击雷。若加油站内的建筑物或防雷装置直接被雷电击中,会造成防雷装置电位上升。一旦高电位作用到电气线路、电气设备或金属管道时,极易引发放电现象,使得电气设备绝缘层被破坏、高压窜入到低压系统内,会引发接触电压、跨步电压等触电事故;强大的雷电流会以雷击点为媒介瞬间产生巨大的热量,导致易燃易爆品燃烧、金属熔化,甚至是引发爆炸事故,严重威胁加油站周围建筑物和人们生命财产安全。
1.2感应雷
雷电电磁感应和静电感应作用在油罐、加油机、各种输油管道、电力线路、信息系统上时会产生感应电动势或静电感应电流,进而作用到油罐、输油管道、加油机、电源线路、信息线路上,破坏线路绝缘闪络或电气设备绝缘层;若金属管道未进行等电位连接,在感应雷的作用下会产生火花放电,引发火灾或爆炸事故,同时还会干扰电子设备准确性,损害电子器件。
1.3静电
加油站输油管道油品流动、储运、装卸的过程中或管道喷射油品的过程中会有自由电荷或电离子产生,使得油品和管道带上有正、负电荷的静电荷。一旦静电荷聚集到一定程度会产生电火花,引发静电事故。
2加油站防雷安全隐患
2.1防雷设施破坏严重
通常情况下,在加油站建成后需要开展防雷验收工作,因部分加油站相关设备落后,或者后期需要重建、扩建,在改造和装修中,未能科学有效的保护防雷安全设施,使得防雷安全设施破坏现象严重,防雷装置效果大打折扣,存在很大的防雷安全隐患。
2.2防雷设计不符合规范
当前,大部分的加油站都是收购私人企业或单位的加油站,这种类型的加油站在防雷设计过程中不规范现象较为突出,加油站内的避雷引下线大都是选用主钢筋,为了确保整体防雷设计的美观性水平,忽略了引下线与接地极之间的间距是否符合规范要求。特别是对于隐蔽的防雷工程,独立避雷针、SPD、直击雷防护装置等设备不完善,加油棚柱子接地电阻不合规范要求,很容易出现地电位反击。
2.3忽略了防感应雷
对于加油站内的计算机等微电子设备来说,很容易因电磁脉冲的干扰而受到损害,再加上内部供电线路、通信线路都是架空引入或者是捆绑防雷装置引入,电源系统进入室内时选用的埋地,但是缺少相应的屏蔽处理,未安装SPD保护,使得感应雷击概率大幅度增加,严重威胁着加油站建筑物及人们生命财产安全。
2.4卸油区未设防静电接地装置
在卸油区对成品油进行装卸的过程中,油品流动的过程中会有自由电荷或电离子产生,使得油品和管道带上有正、负电荷的静电荷。一旦静电荷聚集到一定程度会产生电火花,进而引发静电事故。
3加油站防雷优化措施
3.1加油站建筑物防雷
①接闪器。应将接闪网、接闪带、接闪杆或者其混合组成的接闪器安装在加油站建筑物上。应将接闪带沿着建筑物屋脊、屋檐、屋角等容易遭受雷击部位进行敷设,且整个建筑物屋面构成的接闪网格规格为10m×10m或12m×8m。因加油站罩棚属于钢架结构,棚顶是金属屋面,可以将其作为接闪器,不需要另外加设接闪杆或接闪带。对于尖顶型结构的建筑物,应在顶部设置高度为1m的接闪杆。②引下线。加油站内的建筑物大都是钢架或钢筋混凝土结构。对于钢筋混凝土结构的建筑物,应选用桩内对角主筋作为引下线。应保证引下线间距不超过18m,且数量不低于2根,分别沿着建筑物四周均匀布设,还可以在适当位置设置连接板作为等电位连接,应对加油站办公室、附属建筑物内所有电子设备、金属导体等进行等电位连接。③防雷接地。实际上,加油站内主要选用自然接地,大部分接地装置之间的距离不足5m,因此,应做好加油站防雷接地、工作接地、防静电接地、保护接地等的共用接地,应确保等电位相等,降低防雷接地设备和系统间的电位差。在建筑物基础施工中,应连接基础内钢筋,每间隔18m进行一次接地,若自然接地体的电阻值同规范要求相符,应增设人工接地体。应确保建筑物外设计闭合环形回路,达到均压的目的,确保加油站建筑物安全。
3.2卸油区防雷防静电
选用密闭性的卸油方式卸油具有较好的防护性水平,也就是将油气管道架设到地下油罐和油槽车之间,油槽车内的油会向地下油罐引入,地下油罐内的油则借助于管道向槽车流入,以实现油气在油罐车与地下油罐间的置换。应选用快速接头将卸油管与油罐连接起来,卸油管距离罐底部200mm的位置处。为了避免喷溅和静电出现,应在卸油管管口开出45°的斜口。应保证卸油软管、油气回收软管的连通设备导静电、耐油特性,且软管直径应在50mm以上。应将专用防静电接地装置布设在加油站卸油区,接地电阻值应不高于100Ω为宜。在卸油过程中,为了防止静电出现,应及时连接静电磁头和油罐车罐体,确保卸油安全。
3.3储油罐防雷措施
对于金属材质的储油罐,需要做好环形接地,且接地点数量应在2处以上。环形接地点孤行距离应在30m以上,接地体与罐壁间的距离应当在3m以上。若钢制油罐顶板厚度不足4mm,应做好防直击雷安装,反之则不需要安装。对于多雷区加油站油罐和铝制油罐,单独安装接闪杆,同时还要保证接闪杆同被保护物之间的距离超过3m,保护范围以呼吸阀2m以上的距离为宜。为了提升防雷效果,应对储油罐进行接地引线,同时还要提前预留接地卡,应保证接地电阻值不高于10Ω。
3.4防感应雷
(1)电源系统防护
实际上,加油站内的供电线路大都是选用TN-S方式,加油站区域内的电气装置需选用防爆型产品。户外线路未引入到建筑物前,可在低压总配电箱内安装电涌保护器,作为一级防护;在办公室机房和加油机电源配电箱内安装电源保护器,作为二级防护,确保办公机房用电设备和加油机安全;在办公室计算机管理设备、数据传输设备、税控主机、票据打印设备上分别安装电涌保护器,作为三级防护。
(2)电磁屏蔽
对于引入到加油站内的通信线路、电源电路等需埋地或金属管保护时,可以选用双层屏蔽电缆或同轴电缆,应做好金属管和屏蔽层两端的接地工作。若金属管道是埋地或架空引入到加油站,在金属物建筑物或防雷区交接区内需要与防雷接地之间进行等电位连接。
(3)合理布线
为了防止线路敷设中出现巨大环路,使得感应环路出现过电压和过电流损坏电子设备安全,应选用合理布线,降低感应环路的出现。在敷设电力电缆、通信信号电缆时应避开防雷引下线等区域,在不能避开时做好屏蔽措施;应分开敷设强、弱电,防止电子干扰;应确保电子信息系统信号线与电力线距离同规范要求相符。
4结论
随着人们安全意识的增强,作为社会生活中的重要活动场所,做好加油站防雷安全保护显得十分重要。在加油站防雷设计施工中应高度重视容易暴露的问题,以消除安全隐患,确保加油站可以安全稳定的运行。
参考文献
[1]王珊珊,陈丹丹.加油站防雷设计方案[A].中国气象学会.S13第十届防雷减灾论坛—雷电灾害与风险评估[C].中国气象学会,2012(5).
[2]梁承运,钟凯.浅谈汽车加油站防雷工程技术[J].黑龙江科技信息,2011(05).作者简介王小明(1972-),男,汉族,青海西宁市人,本科学历,助理工程师,从事气象工作。