中国石油管道局工程有限公司国际事业部
【摘 要】若要输油站保护接地措施得以有效落实，一方面设计人员需结合输油站地域环境与管网排布形式分析现场存在的电位布局与雷击风险发生概率，以便提前做好合理的保护接地方案；另一方面，管理人员需事先做好现场管道与油库的检测工作，确保无漏油或漏气等问题，才能落实保护接地操作，以便使接地装置的功能性得以彻底发挥。本文基于输油站保护接地的原理展开分析，通过保护方案的拟定确定接地重要性的同时，期望能够为后续输油工艺管网的管控提供良好参照。
【关键词】输油站；保护接地；输油工艺管网；防静电接地
随着我国资源产业的飞速发展与完善，现代输油站与输油管网位置早已不再局限于偏远地区，虽然在输油管道体系架构与运输成本方面得到了极大的缩减，但石油产品本身与挥发的气体都具有易燃易爆的特征，在处于雷雨天的情况下，若是防雷接地措施构建不完善，便极易产生爆炸等恶性事故，如此也会对周边居民的生命安全带来极大的影响。因此，如何做好输油站与管网系统的保护接地措施，理应得到设计与管理人员的重视。
一、输油工艺管网保护接地重要性
输油站是存储、供应、装卸石油产品的重要设施，其中石油产品具有易燃易爆的特征，若是遇见高温与明火环境，极易受油库结构等因素影响，产生非常严重的爆炸事故。因此，目前我国将输油站系统定为一级防爆保护区，而随着近些年城市经济的发展与人口的急速膨胀，原有输油站体系受地理位置等局限性的影响，越来越靠近城市人口居住区，若是发生爆炸，则势必会对周边居民的生命安全带来不可预估的损害。所以，若要将爆炸风险缩减至可容许范围内，设计与管理人员便必须做好输油站与管网的防雷接地与防静电接地措施。
二、输油工艺管网保护接地方式原理
在输油站保护接地项目中，设计中经常使用的接地方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经低电阻接地三种，它们有各自的特点和适用范围。在电力系统运行中，正常运行状态的破坏多半是由于短路故障导致的，当发生短路时，电力系统从一种状态迅速剧变到另一种状态，并且伴随产生比较复杂的暂态现象。
其中，中性点不接地不能形成短路回路，故障电流为接地电容电流，与正常负荷电流相比小很多。单相接地故障电流小，对线路周边的电子通讯设备和信号收发装置的干扰也就小。
其次，中性点经消弧线圈接地在变压器或发电机的中性点与大地之间接入，可通过铁芯进行容量调节，而且导线电阻很小、电抗很大。当电网发生单相接地故障时，它产生的感性电流与接地电容电流大小相近、相位相差180°，可以有效地补偿单相接地电容电流，降低单相接地故障电流，达到自动熄弧持续供电的效果。
最后，中性点经低电阻接地就是在变压器的中性点串接电阻器，对间歇性的弧光过电压中的电磁能量进行泄放，使中性点电位降低，故障相电压恢复速度减慢，减小了电弧重燃的可能性，对电网过电压的幅值进行抑制，实现有选择性的接地保护。
三、接地系统的设计与施工要素
输油工艺管网在敷设期间，通常材料可选择范围较窄、铺设场地固定，并且周围金属类装置较多，极易在雷雨天气中遭遇雷击或地域电位变化的影响，使得油库及输油管网的使用存有较大的安全风险。因此，在接地系统设计与施工期间，设计与管理人员必须结合现场工程资料判定各类风险的特征，并在风险较大的地点做好保护接地措施，确保地区电位布局稳定，且雷击隐患能够被有效导入地面，避免明火等情况出现，才能使输油工艺管道系统的使用更稳定且可靠。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而具体接地系统的设计与施工要素需从以下几个方面分析：
1. 设计考虑要素
首先，设计人员需结合现场调查资料明确目前输油站内油库与输油工艺管网的使用状态，通过完整性检测等措施分析管道外覆盖层的完整性，以避免管道受腐蚀等因素，使得接地系统的效果受影响。其次，在架构接地系统之前，设计人员需认真核对管线的电位与电压位置，事先使用杂散电流干扰测试仪判断杂散电流干扰源的特性，通过《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》与《油气场站管道在线检测技术规范》分析直流与交流干扰强度，以便更合理的确定接地系统的安装要素。最后，接地系统的设计需结合输油管网的结构特征与输油站的现场环境确定适宜的保护方式，如项目中存有单相接地故障风险，使得接地保护系统中极易产生较大的短路电流，便可以采用零序过流保护作为主要的接地措施。另外，在保护接地措施确定并安装结束后，设计人员需确定一套完善的审核流程，确保装置接地完善，并且做好了适当的保护措施，才能使保护接地的功能得以发挥，避免外界电位变化等状况为输油站正常工作职能带来事故风险。
2. 施工管理要素
大型油库的辅助生产区主要放置的是输油泵等变电站等，其是油库的输油工艺管网区域，其电气、保护接地所使用的是同一个接地网，确保其接地电阻不得大于4Ω，对辅助生产区内全部的阀门、电机、配线钢管等都需要进行可靠的接地，并且对全部的用电设备正常情况下不带电的金属外壳、其他金属构件也都需要进行可靠的接地。
接地网由自然接地体与人工接地体所构成，主管架钢柱及其横梁作为自然接地体而接入到接地网。在对电气系统进行接地处理的时候，要确保总接地电阻不得大于4Ω，在系统变电站楼外面的測试井要与库区的接地网进行连接，进而形成统一等电位布局。
在油库区域内，因为油罐为金属材质，且其厚度超过4mm，因此可以不设置避雷针，在罐体四周布设接地干线与支线，其中，干线采用95mm2裸铜线，支线采用50mm2PVC绝缘铜绞线，同时在油罐壁四周安装12个接地极与接地引下线，将其与地下接地干线焊接在一起，接地干线的埋设深度为80公分，采用CADWELD放热焊接工艺进行焊接，如此可以有效避免焊点迅速老化、松脱，确保接地干线与接地支线连接的可靠性。当接地支线与（非）电气设备相连的时候，接地线与接地线端子尽量使用压接的方式。接地极采用长度为3m的长铜包钢棒，确保油罐区的冲击接地电阻小于10Ω，若是接地电阻值大于10Ω，则要适当增加接地极数量。另外，金属油罐、输油管线等工艺设备的外壳、投光灯塔、仪表电动阀、阀门、电机动力/照明/检修配电箱、配线钢管、栏杆、楼梯与支架等等需要进行可靠的接地，接地网由自然接地体与人工接地体构成，主管架钢柱及其横梁作为自然接地体接入接地网。
四、结语
输油站与管网防雷接地系统的有效落实，不但能够通过接地措施，有效降低雷击风险，避免明火与高温侵入原有稳定的输油站环境，使内部石油产品被引燃，造成不可预估的风险，同时凭借电位布局的管控，能够有效降低场地内静电的产生率，从而更好地维护管网的使用稳定性与可靠性。故而，在论述输油站保护接地的重要性同时，必须明确输油站各类风险诱导因素，并确定大致的防雷方案，才能使输油站工程体系的构建质量得以保障。
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论文作者:赵玉廷
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/10
标签：管网论文; 电流论文; 油库论文; 电位论文; 系统论文; 措施论文; 风险论文; 《工程管理前沿》2019年10期论文;