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石油化工企业防雷和防静电接地检测实施方法

发布日期:2018-02-27

1.防雷检测与防静电检测的关系

 

我们都知道防雷防静电检测,但是有许多朋友疑惑防雷和防静电之间能有什么关系?为什么国家的相关标准以及企业的相关规程都会将这两个工作放到一起进行

 

正如我们了解的雷电形成机理:雷电现象是自然界中一种瞬间放电现象,同时伴随有雷声,具有高电流、高电压、变化快、放电时间短、辐射强等特征。雷云在宇宙射线、对流等原因产生的正负电荷分离,即在各雷云中带有不同电荷,当电荷累积到一定程度,不同电荷间的雷云就会击穿空气进行放电(原理类似于电容击穿),所以雷电大部分会在云间放电,小部分距地高度低的雷云会对大地放电,这就是我们说的雷击现象。

 

由于雷电的放电时间极短,能量大,在放电过程中,在雷击点1-2公里半径范围内会产生强大的电磁场,从高中物理课程中我们可知,在交变电磁场中的金属物会产生感应电动势(即电位升高),如遇有环状金属物,则会产生感应电流,而金属物形成的电位会根据其长度、截面面积、金属种类等不同,在易燃易爆、化工危险品场所中,不同电位的金属物间会极容易产生静电火花(俗称跳火),因为静电累积的足够多,就产生电压,就像形成的高压击穿云层放电,达到一定强度后就会击穿放电,引起火灾甚至爆炸。解决方法就是将危险品场区范围内的金属设备、金属管道等金属物作等电位接地,使整个场区的金属物在雷击影响下达到电位同时升高、又同时降低,各金属物间没有了电位差,就避免了发生跳火的可能所以,这就是为什么要把防雷检测与防静电检测一起进行了。

 

根据统计资料表明,每次雷击闪电电流大小和波形有很大差别,尤其是不同种类放电差别更大。雷电流在流通过程中是变化的,其在几个微秒内达到最大值,约数十至数百千安,然后在几十微秒内衰减下去。其大小与地理位置、地质条件、季节等因素都有关系。一般平原地区比山地雷电流大,正闪电比负闪电能量大,第一闪击比随后闪击电流大。同时,雷电具有很高的电压闪电电荷量是指一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量。这个数量直接反映一次闪电放出的能量,也就是一次闪电的破坏力。闪电电荷的多少是由雷云带电荷情况决定的,与地理条件和气象情况有关,也存在很大的随机性。大量观测数据表明,一次闪电放电电荷可从零点几库仑到1000多库仑,这些电荷在微秒内瞬时放电,所以,云层对大地之间的将电压高达几百万到几千万伏。

 

雷电波的能量主要集中在低频范围从雷电波的频谱结构可以获悉雷电波电压、电流的能量在各频段的分布,根据这些数据可以估算被保护系统在其频带范围内雷电冲击波的幅度和能量大小,进而确定防雷措施;另一方面,可以根据它的频谱特性来选择合适的传输线。根据雷电的标准波形,由计算可知,从0-30MHz的电流峰值明显较大,并且峰值大致相同,30MHz以上的电流峰值明显下降,频率越高,电流峰值越低。也就是说:雷电流主要分布在低频部分,随频率升高而逐渐递减。在波尾相同时,波前越陡,高次谐波越丰富;在波前相同的情况下,波尾越长,低频部分越丰富。根据这些数据可以估算通信系统频带范围内雷电冲击的幅度和能量大小,进而确定雷电防护措施。

2.防雷检测与防静电检测的范围重点

 

防雷检测与防静电检测的范围包括油库、气库、加油加气站、液化天然气、油(气)管道场站、阀室等爆炸和火灾危险环境及设施所属的企业和场所。检查的重点包括按照法律法规和国家相关技术标准及规范要求安装防雷装置情况、防雷安全制度建立和落实情况、防雷设计审核和竣工验收情况、防雷装置进行定期安全检测和日常维护情况等。


采取查阅防雷安全专项检查自查报告表、防雷防静电装置检测报告、防雷防静电装置设计审核和竣工验收资料以及实地查看防雷防静电设施安装使用情况等方式,对于检查中发现的隐患,责令立即整改;暂时无法消除的,要制定防范措施限期整改;对易燃易爆场所隐患突出、严重危及公共安全、不具备整改条件或超过规定期限仍不能整改的,责令其立即停产整改,未完成整改的一律不得恢复生产。

 

3.防雷检测与防静电检测的实施步骤 

 

一、测前检查
1.了解防雷装置所处的环境、位置,建筑物使用性质,发生雷击事故的可能性及后果,确定各建()筑物的防雷类别。
2.查阅设计图纸,了解隐蔽工程施工情况。

 

二、防直击雷
1.石油化工企业的建()筑物、工艺装置内塔类应有防直击雷装置。
2.工艺装置内露天布置的塔、容器等,当罐壁厚度≥4mm时,可不设避雷针,但必须设防雷接地。
3.可燃气()体的钢罐,必须有环型防雷接地,并应符合下列规定:
(1)避雷针(线)的保护范围,应包括整个储罐;
(2)装有阻火器的甲、乙类可燃液体的固定顶钢罐,当罐壁厚度≥4mm时,可不设避雷针(线)
(3)丙类液体储罐可不设避雷针(线),但必须设防雷接地。
(4)浮顶金属罐可不装设防直击雷装置,但必须有两根截面积≥25mm2的软铜绞线将浮顶与罐体作电气连接,连接点不少于两处。
(5)压力储罐可不设避雷针(线),但必须设防雷接地。

 

三、防静电
1.金属罐、设备、管道应有防静电接地。
2.可燃气()体、可燃固体的管道在下列部位,应有防静电接地:
(1)进出装置或设施处;
(2)爆炸危险场所的边界;
(3)管道泵及其过滤器、缓冲器等。
3.可燃气()体管道的法兰、阀门的连接处,应有金属跨接线。当法兰用5根以上螺栓连接时,法兰可不用金属线跨接,但必须构成电气通路。
4.装卸场地应有防静电接地。

 

四、防感应雷
1.可燃液体储罐的温度、液位等测量装置的信号线,应用铠装电缆或钢管屏蔽,电缆外皮和钢管应与罐体连接。
2.电力和通信线路应用铠装电缆或钢管屏蔽,电缆外皮和钢管应接地,并安装避雷器。

 

五、接地装置
参考设计图纸,向施工员、甲方代表了解接地装置情况,记录下接地体和接地线的材料、规格、数量、布局,并作详细记录。
1.水平接地体埋设深度不小于0.7垂直接地体长度为1.5-2.5m,间距为5.0m。人工接地体应使用热镀锌钢材。接地体材料:
2.静电接地干线应使用热镀锌钢材,圆钢φ≥10mm、扁钢≥40×4mm;静电接地支线应使用热镀锌钢材,圆钢由φ≥6mm、扁钢≥12×4mm

 

六、接地电阻的检测
按《建(构)筑物防雷装置检测实施细则》第四条规定测量。
1.防雷接地电阻≤10Ω,防静电接地电阻≤100Ω。
2.除第一类防雷装置独立避雷针为单独地与其它接地装置的距离不小于3m外,防雷接地、电气设备接地、防静电接地、防感应雷接地宜共用同一接地装置。

 

七、计算保护范围
计算可在室内进行,用滚球法确定接闪器的保护范围。

 

八、数据的处理
各项检测读数、计算结果应保留一位小数(避雷装置材料型号规格除外),按GB817-87文件修约。上述检测工作结束后,校核人全面核对原始记录、仪器等各项结果是否都有相应的记录,防雷装置连接件是否恢复检测前的状况。

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