摘要：雷电是油库中最主要的危险源之一，由于雷电引起的油库事故屡见不鲜，雷电事故损失惨重、破坏性极大，因此，对油库防雷措施的探讨尤为重要。本文简要介绍了雷电对油库的危害，介绍了防雷装置组成部分，详细对油库各区域防雷措施进行了阐述。
关键词：油库；雷电；危害；措施
雷电是自然界中常见的一种特殊的静电放电现象，由于其在极短时间内放出巨大的能量，如果油库中的易燃易爆场所遭受雷击，就极易造成火灾等事故。虽然雷电几乎是无法控制的，但通过防雷措施，控制和减少雷电的危害是可以做到的。
1 油库雷电的危害
雷电的危害，按机理可分为四类：直接雷击、间接雷击和雷电波侵入危害等，这里主要介绍前两类。
1.1 直接雷击危害
直接雷击造成电效应、热效应和机械效应，它们的破坏作用都是很大的。
1.1.1 电效应
当雷云对大地放电时，雷电流直接通过具有电阻或电感的物体时，因雷电流的变化率很大，击穿电力系统的发电机、电力变压器、断路器、绝缘子等电器设备的绝缘，或烧断电线，造成大规模停电；绝缘损坏还能引起短路，导致可燃、易燃、易爆物品的火灾或爆炸。
1.1.2 热效应
因为极强雷电流通过导体时，能使放电通道的温度高达数万度，在极短的时间内将转换成大量的热能，雷击点的发热能量约为500－20000J，这一能量可熔化50－200mm2 的圆钢。当油库内设施遭到雷击时，雷击部位产生强烈的电弧，使设备金属熔化、飞溅，可能点燃油蒸气，引起火灾或爆炸事故。
1.1.3 机械效应
雷电流作用于非导体（如砖、混凝土罐和房屋等）上，由于雷电的热效应，使被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，同时使水份分及其他物质分解为气体，因而在被雷击物体内部产生强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。机械效应对非金属罐存在极大的威胁。
1.2 间接雷电危害
雷电的间接危害分为雷电流引起的静电感应危害和电磁感应危害。
1.2.1 静电感应危害
静电感应电压往往高达几万伏，可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电。这种放电电流很小，但足以引起可燃气体燃烧或爆炸。如未与罐壁等电位连接的浮顶油罐浮盘的感应电荷对罐壁放电，就足以引燃浮顶罐罐顶密封处的油蒸汽。金属油罐若接地不良则静电感应电压可能引起不连接处击穿空气，而形成火花放电.
1.2.2 电磁感应危害
雷电将产生强大的交变电磁场，不仅会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势，而且还会在构成闭合回路的金属物体上产生感应电流。这时如回路上有的地方接触电阻很大或有缺口，就会局部发热或击穿缺口间空气，而形成火花放电，引燃油蒸气。
2 防雷装置
常见的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器，一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。上述针、线、网、带实际上都只是接闪器，而避雷器是一种专门的防雷设备。油库油料设施主要采用的是防雷装置是避雷针，其结构由接闪器、引下线和接地装置构成。
2.1 接闪器
接闪器一般采用镀锌圆钢或者打扁并焊接封口的镀锌钢管制成。针长1m 以下者，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于20mm。针长1－2m 时，圆钢直径不得小于16mm，钢管直径不得小于25mm。
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2.2 引下线
引下线为避雷装置的中间连接部分，上接接闪器，下接接地装置。其作用是将雷电流自接闪器引入接地装置。引下线所用材料的要求和接闪器相同。引下线应短而直，避免转弯和穿越铁质闭合结构（必须穿过时，必须等电位跨接），以防止雷电流通过时因电磁感应而造成危害。引下线一般采用圆钢或扁钢。圆钢直径不得小于8mm，扁钢厚度不得小于4mm，截面积不得小于48mm2。如用钢绞线作引下线，其截面积不应小于25mm2。
2.3 接地装置
接地装置是防雷装置的重要组成部分。它是指埋设在地下的接地体和接地线的总称，用来向大地泄放雷电流。接地装置的接地电阻应不大于10Ω，同时为防止雷击反击，接地体埋设位置距被保护的建（构）筑物不应小于3m，并应远离受高温影响而使土壤电阻率升高的地方。为了防止跨步电压伤人，在埋设接地体的地面上应铺50－80mm厚的沥青绝缘层。
3 油库防雷措施
3.1 预防雷电危害的技术措施
3.1.1 金属储罐
1）顶板厚度小于4mm 的钢储罐和顶板厚度小于7mm 的铝顶储罐，应装设防直击雷设备，其保护范围的确定应符合GB50057 的有关要求。钢储罐顶板钢体厚度不小于4mm 时，不应装设避雷针。
2）金属储罐应作环形防雷接地，其接地点不应少于两处，并应沿罐周均匀或对称布置，其罐壁周长间距不应大于30m，接地体距罐壁的距离应大于3m。
3）浮顶金属油罐应采用两根截面积不小于50mm2 的扁平镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线将浮顶与罐体进行良好的电气连接，其连接点不少于两处。连接点应沿罐周均布，连接点沿罐壁周长的间距不应大于30m。
4）金属储罐的阻火器、呼吸阀、量油孔、人孔、放水管、透光孔等金属附件应等电位连接。
3.1.2 非金属储罐
地上非金属油罐，包括钢筋混凝土油罐及其它非金属油罐。
1）非金属油罐应装设独立避雷针（网）等防直击雷设备。
2）独立避雷针与被保护物的水平距离不应小于3m，应设独立接地装置，其冲击接地电阻不应大于10Ω。
3）避雷网应采用直径不小于12mm 的热镀锌圆钢或截面积不小于25mm×4mm 的热镀锌扁钢制成，网格不宜大于5m×5m 或6m×4m，引下线不得少于两根，并沿四周均匀或对称布置，其间距不得大于18m，接地点不得少于两处。
4）非金属储罐应装设阻火器和呼吸阀。储罐的防护护栏、上罐梯、阻火器、呼吸阀、量油孔、人孔、透光孔、法兰等金属附件应接地，并应在防直击雷装置的保护范围内。
3.1.3 人工洞石油库
1）人工洞石油库储罐的金属呼吸管和金属通风管的露出洞外部分，应装设独立的避雷针，其保护范围应高出管口2m，独立避雷针距管口的水平距离不应小于3m。
2）进出洞内的金属管道从洞口算起，当其洞外埋地长度超过2姨ρ m，且不小于15m 时，应在进入洞口处做一处接地。在其洞外部分不埋地或埋地长度不足 2姨ρ m 时，除在进入洞口处做一处接地外，应在洞外作两处接地，接地点的间距不应大于50m，冲击接地电阻不宜大于20Ω。
3）电力和信息线路应采用铠装电缆埋地引入洞内。
3.1.4 汽车槽车和铁路槽车
1）露天装卸作业，可不装设避雷针（带）。在棚内进行装卸作业的，棚应装设避雷针（带），避雷针（带）的保护范围应为爆炸危险区域1 区。
2）装卸油品设备（包括钢轨、管中、鹤管、栈桥等）应作电气连接并接地，冲击接地电阻应不大于10Ω。
3.2 预防雷电危害检测和安全管理措施
3.2.1 每年在雷雨季节到来之前，应检查防雷装置的完整性及接地电阻是否符合要求，对不合格的应及时维护处理。检查的主要项目包括：
1）检查防雷设备的外观外貌、连接程度，如发现断裂、损坏、松动应及时修复。运行15 年及以上，腐蚀较严重的接地装置宜进行开挖检查，发现问题及时处理。
2）检测防雷设备设施接地电阻值、等电位连接接触电阻，如发现不符合要求，应及时修复。
3）清洗堵塞的阻火芯，更换变形或腐蚀的阻火芯，并应保证密封处不漏气。
3.2.2 雷雨时，不应进行有油气排放的作业，禁止进行甲、乙类油料的装卸和油罐清洗、通风等作业，要盖严罐口，并将有关设备的电源开关断开。
参考文献
［1］石永春.油库安全工程[M].徐州空军学院出版社，2008，09.
［2］GB15599-2009，石油与石油设施雷电危害规程[S].
［3］邓宁文.石油化工油库的防雷设计[J].科技咨询，2011（03）．
论文作者:张承宽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签：雷电论文; 防雷论文; 油库论文; 装置论文; 避雷针论文; 不应论文; 油罐论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;