淺談石油化工企業(yè)防雷及防靜電接地設計
發(fā)布日期:
2022-03-14

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摘要:石化行業(yè)易發(fā)生火災和爆炸風(fēng)險的行業(yè)。廠(chǎng)區內常常建有甲乙類(lèi)的廠(chǎng)房、倉庫、戶(hù)外裝置及罐區,雷擊或者靜電產(chǎn)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(yè)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(yè)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(yè)的防雷及防靜電設計進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。



1、建筑物防雷分類(lèi)及措施


1.1建筑物防雷分類(lèi)

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

通過(guò)設置局部機械通風(fēng)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(jiǎn)單經(jīng)濟的防雷措施以滿(mǎn)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(chǎng)房、倉庫及公輔設施劃為第二類(lèi)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(chǎng)房、倉庫及公輔設施劃為第三類(lèi)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(shí),且金屬彩鋼板夾層無(wú)易燃物,彩鋼板的厚度大于等于0.5mm時(shí),可利用彩鋼板屋面作為接閃器。當屋面為混凝土屋面時(shí),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(wǎng)格。第二類(lèi)防雷建筑物接閃網(wǎng)格不大于12mX8m或10mX10m,第三類(lèi)防雷建筑物接閃網(wǎng)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(xiàn),引下線(xiàn)間距滿(mǎn)足要求。其中第二類(lèi)防雷建筑物引下線(xiàn)間距不大于18m,第三類(lèi)防雷建筑物引下線(xiàn)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(fēng)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(cháng)金屬物,其間距小于100mm 時(shí),應采用金屬導線(xiàn)跨接,跨接點(diǎn)的距離不應大于30m;交叉距離小于100mm 時(shí),其交叉處也應跨接。

(3)建筑物內防雷電感應的接地干線(xiàn)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(xiàn)路全長(cháng)采用埋地電纜或敷設在架空金屬橋架內,在入戶(hù)處應將電纜金屬外皮、金屬橋架接地。

(2)低壓架空線(xiàn)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(cháng)度要大于等于15m。在電纜與架空線(xiàn)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(guò)30Ω。

(3)進(jìn)線(xiàn)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(jìn)出建筑物時(shí),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(jìn)行接地,其接地電阻不超過(guò)30Ω。



2、戶(hù)外裝置的防雷


石油化工廠(chǎng)區內戶(hù)外裝置包括:安裝在地面上高聳的生產(chǎn)設備,通過(guò)框架或支架安裝在較高位置的生產(chǎn)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(dòng)設備,在開(kāi)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(chǎn)設備的金屬本體作為防直擊雷的接閃器??衫蒙a(chǎn)設備的金屬殼體、安裝生產(chǎn)設備的金屬框架作為防直擊雷的引下線(xiàn)。當不能滿(mǎn)足要求時(shí)應,另設兩根引下線(xiàn),且引下線(xiàn)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(guò)100mm時(shí) ,應每隔30m用金屬導線(xiàn)連接。管道交叉點(diǎn)間距不超過(guò)100mm時(shí),其交叉點(diǎn)應用金屬導線(xiàn)跨接;輸送有爆炸危險性介質(zhì)的金屬管道,在起始、終點(diǎn)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(guò)30Ω。


3、防靜電接地

存在爆炸危險區域的建筑物及戶(hù)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(chǎng)所內可能產(chǎn)生靜電危險的管道和設備均采取靜電接地措施。有振動(dòng)性能的固定設備,其振動(dòng)部件采用銅芯軟導線(xiàn)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(jìn)出裝置及車(chē)間處、分支處進(jìn)行接地,長(cháng)距離無(wú)分支管道應每隔100m進(jìn)行接地。平行管道間距不超過(guò)100mm時(shí),每隔20m用導線(xiàn)或型鋼進(jìn)行跨接;當管道交叉且間距不超過(guò)100mm時(shí),也要進(jìn)行跨接。


4、結語(yǔ)

綜上所述,為保障石油化工企業(yè)安全生產(chǎn),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(fā)生幾率。



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