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大型浮顶油罐雷电危害及防雷安全措施


大型浮顶油罐雷电危害及防雷安全措施 【摘要】通过对雷电危害的种类进行介绍,并对大型浮顶油罐雷 击后起火进行分析,结合国内大型浮顶油罐防雷办法提出防雷安全 措施。措施包括:设置合理的防雷接地装置;加强油罐防雷接地的 测试;合理设置一、二次密封;防止罐区可燃气体浓度超标;加强 油罐其他泄漏点的防护。 【关键词】大型浮顶油罐 雷电危害 雷击原因 火灾 密封 防雷建 议 随着我国国民经济的高速增长、国内石油市场供需矛盾日益突出, 尽快建立石油储备有利于调配市场供需平衡,同时面对国际石油市 场风云变幻,为了规避石油供应不足或中断的风险建立一定规模的 石油储备库是我国国民经济发展重要的战略任务,但是频发雷电灾 害对大型浮顶油罐安全运行造成了一系列影响,防止大型浮顶油罐 雷击起火最为关键。 1 大型浮顶油罐雷击起火原因分析 1.1 雷电的危害 雷电的危害大致包括以下几个方面:①直接雷的热效应;②直接 雷的机械效应;③直接雷的电效应;④雷电的静电感应;⑤雷电的 电磁感应;⑥雷电波侵入;⑦防雷装置上的高电压对建筑物的反击 作用;⑧罕见的球状雷[3]。 1.2 造成雷电引发油罐起火的主要原因 1.2.1 油罐接地老化 接地是避雷技术最重要的环节,雷电通过接地装置导入大地使其 与大地的异种电荷中和。大型油罐接地是以静电导电片、接地线、 紧固件组合而成,根据现场调查发现油罐接地老化主要表现在接地 紧固件锈蚀,接地线外皮破损,由于大型油罐接地点很多,因此消 除接地老化是减少雷电危害的关键。 1.2.2 浮顶静电导出不畅 浮顶静电的导出主要靠二次密封静电导电片,常见的静电导电片 形式为弹片式和包裹式两种。油品进入油罐后,罐壁覆盖了一层原 油,油罐在运行过程中罐壁受到腐蚀及原油污染,使得静电导电片 与罐壁之间形成间隙造成导电不良,尤其遇到油罐收发含蜡较多的 油品时,弹片式静电导电片很难满足导电要求;包裹式静电导电片 较弹片式静电导电片效果好,但遇浮顶不规则运动造成其某一侧与 罐壁间隙增大时,包裹式静电导电片压紧力就会变小,使浮顶局部 区域静电导出不畅。而二次密封装置的导电片依靠外界弹力进行贴 合,并非连续的可靠电气连接,在运行过程中, 一旦密封橡胶老化、 浮顶移动等将会造成接触减弱,甚至产生短距离的空气间隙等情 况,因此,二次密封装置的导电片在雷电流流过时,存在产生火花 放电的可能性[2]。 1.2.3 油罐密封效果不好 油罐密封分为一次和二次密封,一次密封最为重要(图 1) 。 油罐受施工质量和制造误差的影响,存在罐壁不规则的问题,在 浮顶升降过程中易发生一次密封密封不严,导致一次密封下部空间 与一二次密封间的空间相通,油气上行至一二次密封间,使一二次 密封之间、一次密封下部空间形成互相连通的爆炸危险区域 一次密封效果的优良取决于其抵抗油罐变形和浮顶漂移的能力。 管式充液密封是浸液式的,充液管内液体可以根据环形间距的变化 自由流动补偿,从而在环形间距一定变化范围内保持严紧的密封, 密封效果最好。 与管式充液密封相比, 泡沫密封和硬密封效果次之, 新建造的油罐上使用泡沫密封效果优于硬密封,但随着运行年限的 增加,泡沫密封则会出现老化收缩,密封效果不及硬密封。 二次密封是一次密封的补充,而且承担了挡雨板的作用,能控制 储液表面温度及变化幅度,又能降低风载荷引起的油气损耗,但二 次密封在运行的过程中,在油壁挂油及日照的影响下造成橡胶刮板 老化变形,使二次密封失去隔绝外界空气的性能,从而在橡胶刮板 上方一定范围内存在达到爆炸下限的油气空间。 2 油罐防雷的建议 2.1 布置

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