目前加油加氣站自動(dòng)化水平越來(lái)越高,自動(dòng)溫度計、壓力、液位檢測、可燃氣體報警系統、電腦控制的加油加氣等信息系統,雷電危害易使系統失控,給運營(yíng)和安全帶來(lái)?yè)p失。
1 防雷等級劃分
1.1 年預計雷擊次數
依據規范［1］:
?。?k×Ｎg×Ae
?。蝕=0.1×Td
石家莊地區年雷暴日32天,屬多雷區,對于5000m2,高度15m的站區來(lái)說(shuō):
?。?k×Ｎg×Ae=1×0.1×32×5000×10-6≈0.16次／a。
1.2 有0區、1區、2區的存在環(huán)境
對于油罐體而言,油品上部空間,是0區環(huán)境,分別以通氣管口、密閉卸油管口為中心,一定半徑的球形空間有1區、2區環(huán)境存在;對于液化石油氣罐而言,分別以放散管口、卸車(chē)口為中心,一定半徑的球形空間同樣含有1區、2區環(huán)境;對于加油加氣機(包括壓縮天然氣加氣機而言),一定的周?chē)臻g、人孔(閥)井的內部空間區域均含有1區、2區環(huán)境;對于壓縮天然氣儲氣瓶而言,一定的周?chē)臻g有2區環(huán)境,天然氣壓縮機、閥門(mén)、法蘭或類(lèi)似附件的空間含有1區、2區環(huán)境。
由以上兩點(diǎn)可知:除站房都可化為三類(lèi)防雷建筑物,其他防雷分類(lèi)可化為二類(lèi)。
2 直擊雷防護
2.1 站房和罩棚的直擊雷防護
站房屋頂四周采用接閃帶、屋面設網(wǎng)格,為使屋角處于接閃器保護范圍,應在屋角設接閃桿,或將網(wǎng)帶做成歐姆環(huán)。采用建筑結構柱內對角設置的鋼筋(不少于兩根,鋼筋直徑不小于10mm)作為引下線(xiàn)。以梁、承臺內基礎鋼筋不少于兩根焊接成環(huán)形組成水平接地體,樁、柱內兩根鋼筋為豎直接地體。以水平接地體和豎直接地體聯(lián)合組成的自然接地體作接地裝置。
罩棚以金屬屋面做接閃器,金屬立柱本身或鋼筋混凝土柱內鋼筋做引下線(xiàn),為便于檢測,有的設專(zhuān)門(mén)預留端子供測試。罩棚立柱基礎鋼筋做垂直自然接地體、地面-0.6m以下敷設水平人工接地體,宜敷設成縱橫接地網(wǎng)格,材料用熱鍍鋅扁鋼(40mm×4mm),加油(氣)島安裝加油(氣)機的預留接地。
2.2 油罐、氣罐和壓縮天然氣儲氣瓶的直擊雷防護
當金屬罐體的壁厚小于4mm,安裝獨立接閃桿或設接閃線(xiàn)保護,接閃器和被保護罐體距離按有關(guān)設計規范要求,但不小于3m。目前,按有關(guān)規范要求［2］,油罐、液化石油氣罐埋地敷設,(撬裝式加油裝置所配置的防火防爆油罐除外)油罐、液化石油氣罐的鋼板厚度均不小于5mm。與罐體相連的通氣管、放散管、進(jìn)油管、出油管均為焊接,通氣管、放散管的高度分別是高出地面4m和2.5m?？梢杂脕?lái)做接閃器。其他的量油孔、透氣孔、人孔均與罐體做可靠焊接。
天然氣儲氣瓶符合《鋼制壓力容器》GB150,鋼板厚度不應小于6mm。撬裝式天然氣儲氣加氣設備箱體外殼是金屬箱體,高出箱體平臺2m,高出地面5m,箱體、放散管本身可以用來(lái)做接閃器。
3 接地裝置和等電位連接
(1)加油、加氣站的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、安全保護地及信息系統接地等宜采用共用接地裝置,阻值取其中最小值應不大于4Ω。
(2)金屬罐體防雷接地必須做成閉合環(huán)形,其接地點(diǎn)不少于兩處,且弧形間距不大于30m,接地體距管壁的距離小于3m,罐體的防雷接地電阻不大于10Ω。接地體分別用熱鍍鋅角鋼,和熱鍍鋅扁鋼(40×4mm)作垂直接地體和水平接地體,角鋼材料尺寸50mm×50mm×5mm,長(cháng)2.5m,扁鋼材料尺寸40mm×4mm,間距5m,埋地距地面－0.6m以下。
當金屬罐體防腐蝕措施是采用犧牲陽(yáng)極法時(shí),油罐可不設接地極,但是陽(yáng)極需做防雷接地,當防雷接地和其他接地系統分開(kāi)時(shí),阻值不大于10Ω。只需用16mm2的銅芯線(xiàn)將罐體和陽(yáng)極相連即可達到防雷效果。
當金屬罐體防腐蝕措施是采用強制電流法時(shí),油罐可不設接地極,但是鋅棒或鋅鎂做防雷接地極,阻值小于10Ω。
(3)通氣管管口安裝的阻火器,采用卸油、加油油氣回收系統時(shí),安裝的機械呼吸閥與金屬管做等電位連接。
(4)加油、加氣機金屬外殼、加氣機的可燃氣體報警儀金屬管與機體做可靠電氣連接并接地。進(jìn)入加油、加氣機的各種線(xiàn)纜(強、弱電纜)穿金屬管保護并接地。
(5)撬裝式壓縮天然氣加氣站,撬裝箱體、加氣設備金屬外殼均與接地裝置可靠連接,接地點(diǎn)不少于兩處。撬裝內的壓縮機、感應式壓力表、溫度計等金屬外殼,用2.5mm2的接地線(xiàn)與預留接地可靠連接。
(6)供電系統的電纜金屬外皮兩端或電纜穿金屬保護管兩端均應接地;信息系統應采用鎧裝電纜或導線(xiàn)穿鋼管配線(xiàn),配線(xiàn)電纜金屬外皮和保護鋼管兩端均應接地。
4 防雷電感應、防靜電感應和防雷擊電磁脈沖措施
(1)供電系統的電纜金屬外皮兩端或電纜穿金屬保護管兩端均應接地;信息系統應采用鎧裝電纜或導線(xiàn)穿鋼管配線(xiàn),配線(xiàn)電纜金屬外皮和保護鋼管兩端均應接地。
(2)地上或管溝的油品、液化石油氣和天然氣管道的始、末端和分支處設防靜電和防雷電感應的聯(lián)合接地裝置,防止油品流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生靜電積累,其接地電阻不大于30Ω。
(3)加油、加氣槍膠管分別通過(guò)內設和明附的接地線(xiàn)和接地裝置相連,用于釋放加油、加氣時(shí)產(chǎn)生的靜電。
(4)油罐、氣罐、天然氣儲氣瓶的卸車(chē)區應設防靜電接地裝置,宜設置能檢測跨接線(xiàn)及監視接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。管道上的法蘭、膠管兩端等連接處用金屬線(xiàn)跨接。法蘭的連接螺栓不少于5根時(shí),在非腐蝕環(huán)境下,可不跨接。接地電阻不大于100Ω。
(5)電涌保護器配電系統:供配電系統宜采用ＴＮ-Ｓ系統?？稍O計三級電涌保護裝置:總配電柜設第一級,加油加氣的各種機泵用分電箱設第二級;分電箱設計第二級。UPS設備可設第三級。信息系統:防止儀表被雷擊電磁脈沖損壞,可以將儀表等設備SPD安裝在控制室線(xiàn)路的一端,以有效消除儀表線(xiàn)路上的過(guò)電壓,達到防雷的目的。
