摘要:受水上加油站的站址环境位置、使用特点及发生雷电袭击可能导致的后果等因素的综合影响,该类加油站的雷电防护需引起重视。与地面加油站相比,该类加油站的接地装置设置已经不是主要考虑的问题,防静电及等电位连接才是其中的关键措施,包括人体防静电、油品管道防静电、储油罐防静电、卸油罐车防静电及各类输油、储油工艺设施、配线金属管、站内各金属构件等的等电位连接。
关键词:水上加油站;等电位连接;静电
1 引言
为航道上的过往船只供应燃油的加油站(油泵船)简称水上加油站。此类加油站或建设在水陆交界的土壤电阻率突变地带,或建设在四周相对空旷的湖、河水面,这样的站址环境,加上加油站内部设施耐电压水平有限及存储、经营物质高危爆的特点等,均表明,该类加油站受雷击的选择性较大,且一旦遭受雷灾,对整个油站的影响大都几乎是覆灭性的,若发生燃油泄露,对生态环境也易产生生态污染。为此,对该类加油站进行有效的防雷指导是十分必要的。
2 水上加油站与陆地加油站防雷实施的共同点
首先,自上至下、由外至内均应形成一个均衡的电位连接。
此处,一方面,等电位连接的作用是消除开口金属间隙所导致的隐患,并使得各系统金属部件之间实现零电位差,减少雷电感应的危害;另一方面,减少接闪-泄流系统对邻近装置的反击,以减少直击雷的危害。因此,主要通过如下措施实现:
站内的金属装置,包括建(构)筑结构钢筋、路灯(或轮廓灯、指示灯等)及标识牌的金属构件、视频监控及输油控制系统金属管线、金属储罐、加油系统金属构件及其它设备的金属外壳(网罩)等,均应接地。为减小地电位的反击及受场地大小的影响,各装置的接地应采用联合接地。
站内各种长金属导体,包括电源及弱电系统穿线钢管或线缆自身的金属铠装层、输油管缆的金属层、导电内衬等,应实现整体电气导通,若中间有断开时,需通过金属线(片)、金属螺栓等可靠连通。
其次,站内所有输油管道、储罐均应防静电。
此处主要目的是在装、卸燃油时,消除罐车、油管、储罐在油品输送、存储时产生的静电。
措施包括:油罐车的卸油场地设防静电接地装置[1:64-65],储罐接地,储罐与输油管道连接,及将站内输油管线的两端及分支处接地。
3 水上加油站与陆地加油站防雷实施的区别
首先,接地装置的设置相对简易。水上加油站建设在金属船舶上,金属船舶与水体直接接触,而水的电阻率相较于土壤来说相对均衡,且数值低,是优质的散流介质,因此,不需要另外铺设金属地网。
其次,受环境影响,对跨接的要求相对更严格。水上加油站所在环境相对潮湿,爆炸危险区域内的管、线连接处,需采用金属线(片)跨接。
4 水上加油站的系统性防雷要求
(1)金属船体甲板上的所有金属构件,包括旗杆、喇叭、金属栏杆、灯具立杆、遮阳棚及其它附属设施的金属构件等应就近与船体电气连通(直接焊接、导线或金属片焊连)。
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(2)站内露天的金属装置需满足接闪的要求,圆钢材质的直径≥16mm;钢管材质的直径≥25mm;铝板材质的在爆炸区范围内的厚度≥7mm,在非爆炸区范围的厚度≥0.65mm;钢板材质的在爆炸区范围内的厚度≥4mm,在非爆炸区范围的厚度≥0.5mm;铜板材质的在爆炸区范围内的厚度≥5mm,在非爆炸区范围内的厚度≥0.5mm[2:7-38],否则,需增设接闪装置,包括设置金属网罩、金属棚等。
(3)以所在水域的水体做散流介质,直接利用金属船体、金属锚链做接地装置,接地电阻值≤4Ω。
基岸储油式的水上加油站,需要根据储油罐的布设情况(是否埋地)区别考虑。当储油罐布设在地面,其罐体金属外层、工艺管道及其连接处达不到接闪要求时,需设置接闪装置进行保护,否则,可不另设接闪装置。该类接闪装置宜采用金属棚,一方面遮阳挡雨,减少环境对罐体、管道等工艺设备的侵蚀和影响,另一方面,对比高度相对较高的独立接闪杆、接闪带,对所在地雷电环境产生的影响小。金属棚的金属接闪板的厚度≥0.5mm,搭接长度大于100mm,且下面无易燃的吊顶材料[1],顶板允许有薄的防锈油漆刷层。储罐区设置人工接地装置,由于土壤含水量相对较大,对金属有一定的腐蚀性,需加大接地装置的截面积,将各储罐不少于2处接地,接地电阻不大于10Ω。
(4)罐车卸放场地设卸车时的防静电装置[1:65]。装、卸油管道的两端需有专用的接地接头,避免在加油站储油或给船只加油的过程中,在管道上集聚静电。
(5)船上的起居处所、服务处所的天花板、衬板及隔热物、贴面等选用低播焰性、不易产生静电的不燃材料。
(6)在爆炸区的管、线两端采用金属线(片)跨接,跨接装置采用铜材时,截面积≥16mm²,采用铝材时,截面积≥25mm²,采用铁材时,截面积≥50mm²[2:35],过渡电阻≤0.03Ω。
(7)站内爆炸区域内的灯具采用防爆灯具,电源及信号线路需采用有金属外护层(穿金属管或有铠装外层)的缆线。
(8)为防止或减少电源线路过电压的侵害,通过市电供电的站内总配电箱处设置I类试验的电源避雷器,其电压保护水平值≤2.5kV[2:25]。
室外设备的配电线路穿金属管或采用金属铠装电缆,将电缆的金属外护层在设备端及配电箱端接地,并在取电的配电箱内设置与设备耐压水平相适应的电源SPD。
站内供电系统采用TN-S系统。
(9)站内的信息系统(视频监控、液位控制、输油控制系统等)的线路应穿金属管或采用有金属屏蔽层的线缆,条件许可,信号缆线可以使用光纤。线缆的金属外护层、光纤的金属加强芯等在设备端及配线端接地。
(10)在工艺操作前,通过触摸船上与船体连接的金属件,以消除人体静电。不在雷雨天气给蓄电池充电。
5 结束语
安全无小事。做好水上加油站的雷电防护,对水上运输的健康发展意义重大,需要受到足够重视。在技术上要达到这个目标,关键是集中解决防静电和等电位连接,希望能被更多的实践证明,这一观点是正确的。
参考文献:
[1]GB50156-2012.汽车加油加气站设计与施工规范[S].北京:中国计划出版社,2011
[2]GB50057-2010 .建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012
作者简介:
陈锡晖(1984-),女,现工作于湖南省常德市气象局法规与减灾科,雷电防御工程师,学士学位。
论文作者:陈锡晖1,张静波2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/9
标签:金属论文; 加油站论文; 站内论文; 装置论文; 水上论文; 防静电论文; 电位论文; 《基层建设》2018年第19期论文;