摘要：随着储罐消防管理技术水平的不断提高，雷击着火的事故有所下降，基本杜绝了恶性事故。特别钢制储罐和二次密封采用后，一般只存在小规模雷击着火事件。最近几年，随着雷暴活动发生较为频繁。大型储罐雷击着火事故时有发生，这对于储油的安全生产带来了很大的隐患。本文针对油罐雷击着火案例进行分析。对于有效降低储油罐雷击着火风险技术进行探讨，对于油罐安全生产具有重要的现实意义。
关键词：大型储罐；储油罐区；综合防雷
引言：
石油库是接卸、储存、供应各种石油品的仓库或设施，防雷与接地的安全工作特别重要。随着科技的不断发展和进步，国内的油库也实行数字化、信息化管理，大量的现场测量电气仪表、装置等电子信息设备进入石油库。这些电子信息设备易受雷击而损坏，因此需做好石油库的防雷接地系统设计，最大限度地降低雷击给石油库造成的危害。
1 储油罐雷击着火原因分析
1.1 雷击火灾发生条件
当油气浓度大于1%时，油气与空气混合物存在。就较为容易发生爆炸。当油气浓度小于1%则不会引发爆炸火灾。当雷电火花或者点起火花存在油气与空气混合物的地方。所以，应该从上述两个条件针对预防储罐雷击着火事故进行相应措施分析，从而能有效避免储罐雷击着火事故发生。
1.2 储油罐雷击着天原目分析
1.2.1 浮顶罐密封问题
一定浓度油气混合物存在于浮顶罐密封圈周围，往往是导致油罐发生雷击火灾的主要原因。从多起储油罐着火的事故中可以看出，在储罐密封处发生的火灾居多。针对浮顶罐密封结构来说，一般由上部的二次密封和下部的一次密封组成。软密封和机械密封一般是一次密封的组成方式，机械密封方式的一次密封发生的雷击着火事件较多。由于在机械密封的设计和施工方面的原因。有可能使得混合油气存在于浮顶罐周围。这里用10万立方米油罐进行说明，国内相关的环彤间距设计一般为250mm，大于国外设计参数200mm。同时，国外对于密封刚要求当环形间距在±50%变化(100-300mm)时，可以达到良好密封效果：而国内要求环形空间变化为±100mm(150-350mm)范围。当某储罐采用国外板式弹簧时，不受力的高度为370mm(适应300mm环形间距工况)，而让他用于国内设计满足环形空间间距为350mm的密封要求就往往可能出现问题，这是由于此时弹簧仅是微微张开而不能达到足够推力使得密封靴板贴向罐擘，从而造成油气泄漏问题。这样针对一、二次密封之间的空间来说，存在由缝隙向上泄漏的下部油气，但是由于二次密封作用而无法上行，这样的空间就形成了危险爆炸区域。另外。考虑到我国机械加工能力，机械支撑密封同定环边与不规则的罐壁也存在一定缝隙，这样在雷雨天气影响下很容易放电形成电火花，关于金属之间的打火问题也可能经常出现，从而影响浮顶罐安全。
1.2.2 浮顶罐雷击电荷泻放
对于自身作为接闪器的浮项罐来说，当罐顶与罐擘之间存在较大局部电阻或者是微小间隙的时候。这样当雷云放电时。就无法及时的泻放强大的雷电流，这样由于局部产生炽热部件或者电势差部可能产生电弧火花，从而满足引起雷击着火事故。通过雷击着火事故发生情况看出。浮盘与罐壁之间的电气连接不可靠就容易造成电荷泻放的问题。从而就造成雷击着火事故。针对浮顶罐结构来说，浮盘与罐壁钢结构之间存在25cm宽的绝缘密封嘲，之间通过两根25mm2软铜导线连接，这样开口环就在浮盘与罐体之间形成。也许雷击产生最大感应电势针对空气或者罐壁不足以击穿，当时发生连接两者的软铜线出现接触不良问题时，就使得过渡电阻存在，这样就使得宅气间隙放电击穿，产生的电火花容易引起油气泄漏引燃而造成火灾。
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2 大型储罐综合防雷措施
2.1 浮顶软密封措施
目前大型油罐浮顶的密封一般采用机械密封。从使用效果来看。其密封效果不理想，易在一、二次密封间聚集大量的油气。从防雷安全角度考虑，对于外浮顶油罐的一次密封型式应该采用软密封结构替代机械密封结构，这样可大大降低一、二次密封间的可燃气体浓度。另外，软密封将浮盘与罐壁在油气密集的区域内绝缘隔离的同时，也大大减少了金属突出物的存在，有效地防止了感应电势在油气空间内部放电火花的产生，从而大大降低爆燃的可能性。软密封的二次密封应采用导静电材料，同时增加静电导出片与罐壁接触，可有效地将雷电流导出。但是软密封在使用后期密封效果有所下降，所以要及时检查并且更换，以增强其安全性能。
2.2 防雷接地及等电位连接措施
目前大型储罐防雷接地主要存在的问题是浮盘的接地不良、泄流不畅、泄流通道阻抗过高等。根据相关标准规范，大型储罐防雷接地要求做到：罐体基础自然接地体应与罐区接地装置相连，连接点不少于两处。且采用耐腐蚀、导电性能优良的材料。接地引下线应采用不小于4mmX40mm的热镀锌扁钢，并在距离地面0.3-1.0m之间装设断接卡。断接卡应采用4mmX40mm不锈钢材料，同时用2个M12的不锈钢螺栓连接并加防松垫片固定。目前大型储罐等电位连接主要存在的问题是储罐浮盘与罐壁之间的两条连接导线在腐蚀、接触不良等情况下，导致电流导通不畅、阻抗增加，产生电位差。根据相关标准规范，对大型储罐等电位连接要求做到：浮顶应与罐体做等电位连接。连接导线应当不少于2根，且每根导线应选用截面积不小于50mm2的扁镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线。连接点处用铜接线端子及2个M12的不锈钢螺栓连接并加防松垫片固定：同时宜采用可靠的方式将浮盘和罐体沿罐周做均布的等电位连接。大型储罐除了按照标准进行上述连接外，还应当在扶梯与罐壁以及扶梯与浮盘问作等电位连接接地。储罐上的温度液位测量装置、信息系统装置、消防监控系统装置等也应与罐体作等电位连接。与罐体相接的电气、仪表配线电气连接应采用金属管屏蔽保护。
2.3 大型储罐罐区系统综合防雷措施
为确保大型储罐的安全。除采用上述防雷措施外，应当配套使用油库系统综合防雷措施。防止雷击造成的危害。所谓系统综合防雷措施。就是综合利用传统防雷设备和自主研制的专用防雷设备进行优化匹配，达到最佳防雷效果。即根据大型储罐的防雷特点，在储罐区总平面布置图上，建立全面与重点、远引与近防、消磁与消弧、反射与吸收、疏导与屏蔽相结合的多层、多级、多措施的全方位雷电预防与防护体系。对储罐保护区域以外的雷电，利用远引避雷针，结合地形和环境在较远距离内尽量吸引和拦截可能进入保护区域的雷电：对进入保护区域的雷电，利用自主研发的消磁消弧避雷针进行综合防护。该消磁消弧避雷针的主要特点是利用其反射体有效地反射接闪器雷电火花的电磁感应；利用其吸波装置的导磁体有效地吸收过滤雷电流的高频脉冲，并将电磁感应有效地转换成涡流；利用其无感抑浪装置减小雷电电磁感应产生的峰值电流；通过防雷专用电缆疏导强大的雷电流，同时屏蔽雷击电流所产生的电磁感应和闪络。这样既可以避免大型储罐遭受直击雷。又可以防止感应雷所产生的感应电动势对大型储罐带来的危害，同时还可以消去雷电所产生的电磁脉冲、冲击电压等，保护了储油罐区仪表、消防监控系统等精密弱电磁设备，使之不会因雷击而损坏”。
结束语：
雷击是油罐火灾事故的重要原因之一，分析、制定有效的防雷安全措施，并将其不打折扣的落到实处，目的是将油库的管理风险降到最低，尽量减少和避免重大火灾爆炸事故的发生，保护国家和人民生命财产安全。把科学的理论方法与现代油库生产的特点结合起来，探讨出新的、符合现场实际的、行之有效的管理方法，是安全管理人员的研究方向和奋斗目标。
参考文献：
[1]李梦龙.石油储罐建设中常见技术问题分析[J].化工管理.2016(17)
[2]郭超，王璠，俞龙，宋海英，王铭伟.储罐底板下表面阴极保护系统设计的常见问题[J].油气储运.2012(11)
[3]冯骅，马健，李常雄，武全义，李丙文，邱政权，冯洪臣.储罐防雷接地对阴极保护效果的影响[J].油气储运.2007(01)
论文作者:葛斯佳,宋嘉路
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：防雷论文; 储罐论文; 油气论文; 雷电论文; 储油罐论文; 油罐论文; 电位论文; 《基层建设》2019年第7期论文;