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油库综合防雷解决方案

发表日期:09月18 2018 文章编辑:原创 浏览次数:2307次

一、前言

石油库属于易燃、易爆场所,按国家标准和相关行业规范,必须采取防火、防爆等措施,特别要高度重视防雷电、防静电和地电位反击。近年来,石油库的规模、数量不断扩大、增加,仪表系统向网络化、智能化方向迅猛发展,而仪器仪表等信息设备普遍存在绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点,一旦仪表设备受到直接雷击或其附近区域发生雷击,会造成重大人员伤亡和经济损失。因此,现代石油库系统的设计必须高度重视防雷的设计。


钧和电子油库综合防雷

二、XX油库防雷概况及分析

XX油库地处XX市,属于多雷区。油库位于城市郊区,周围无高大建筑物,建后的油罐和办公楼等是附近最高的建筑物,受雷击风险很大。

油库X个新建罐的现场液位仪、电动闸阀等仪表信号线路没有做防雷保护。罐区内的X个罐都需做接地处理,另外,油库内的信息机房、付油控制室等需做接地保护。各区域的独立建筑物内部配电系统也没有做防雷保护。网络、监控及仪表控制端均没有防雷保护。一旦上述设施遭受雷击,必将给油库的卸付油工作带来影响,严重的会致使网络系统瘫痪,甚至引起火灾、爆炸等事故的发生。因此,我们对油库的综合防雷是刻不容缓的!


油库遭雷击引起火灾



三、XX油库存在的雷电安全隐患

1.油库周围无高大建筑物,建后的油罐和办公楼等是附近最高的建筑物,受雷击风险很大,严重时会引起火灾、油罐爆炸,给国家和人民生命财产造成严重的危害和重大的经济损失。

2.电源系统无避雷器

油库低压电源配电设施、线路及用电设备端不安装避雷措施,这样就导致电源线路产生的静电感应或者电磁感应电荷不能排泄到大地中去,致使电源设施和与之连接的电子设备损坏。

3.油库中使用的电子信息设备自身和线路无避雷措施

感应雷释放的电荷沿着电缆线路扩散并在传输线、信号线、网络通讯线上感应生成过电压和强大电磁场,从而损坏电子信息设备。

4.接地要完善

接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷,最终都是把雷电流送入大地。没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。

综上所述,油库的直击雷、电源系统、电子设备、信号系统都普遍没有防雷保护,如遇雷暴灾害,很可能引发雷击事故,造成液位计、质量流量计、PLC等一些重要设备的损坏,阻碍卸油、付油等工作的顺利进行,损失难以估量的。

四、XX油库防雷解决方案

依据中华人民共和国国家标准GB50074-2002《石油库设计规范》及GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的相关规定,结合我们对中国石油XX油库的调研情况及存在的问题。现提出如下解决方案:

(一)直击雷防护

油库对于直击雷及直击雷伴生的球形雷采取相应的直击雷防护措施,减小雷电在库区内落雷的几率,将雷电拦截在库区外围。

(二)接地

根据中华人民共和国国家标准GB50074-2002《石油库设计规范》石油库内防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等,宜共用接地装置,其接地电阻不应大于4Ω。

XX油库库区内需做接地的部位有:罐区、火车装卸区、消防营业控制室等多处,其余所有接地互联。另外需在每个建筑物室内设置1个等电位汇流排,并与接地相连接。库区内所有接地处均需挖深不小于0.8米的地沟敷设接地连接扁钢,放置接地极处深度不小于1.8米(接地极长1米),距建筑物不小于1.5米,需与建筑物接地相连。距罐体3米(视实际情况定),其中每个罐体需做2处接地测试端子,测试端子用镀锌扁钢两头折成直角弯,一头贴在罐体上焊接牢固,另一头留出两个螺栓孔,与接地系统连接,测试端子长度需留出约0.6米(根据罐体保温层确定),距地面0.5米。

通过计算可知,在土壤电阻率为100Ω·m情况下,单个建筑若要达到接地电阻4,需要接地极20根石油专用接地极KS-SYD-1000/T。在接地防腐降阻剂(将水平接地体包裹住,防止其腐蚀,以达到延长寿命的目的)及水平接地体的配合使用下,平均每处约用12根接地极可达到接地电阻4以下。根据各接地位置距离不同和使用性质不同接地极可适当增减。

KS-SYD-1000/T接地产品可广泛应用于接地及阴极保护共同存在的场所,也可分别作为接地产品和阴极保护产品。该产品综合了锌带阳极和传统镀锌钢的优点,既具有钢的高强度、较高的热稳定性,又具有阴极保护的功能。避免了接地装置与阴极保护重复投资和施工的浪费和麻烦。此产品是专门为石油化工工程而制作的一种新型接地产品。

(三)电源系统防护

根据中华人民共和国国家标准GB50074-2002《石油库设计规范》的相关规定:石油库内信息系统的配电线路首末端需与电子器件连接时,应装设与电子器件耐压水平相适应的过电压保护(电涌保护)器。

配电线路上安装线路避雷器可以使由于雷击所产生的过电压超过一定的幅值时动作,给雷电流提供一个低阻抗的通路,使其泄放到大地,从而限制了电压的升高,保障了线路、设备的安全。在各一级电源安装KSP-25KA/350/40/M 5套,二级电源安装KSP-80KA/4P/M 6套,控制室及办公楼内信息设备前端安装KS-CP-01A-10A10套。

(四)信号回路防护

依据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的相关规定:进、出建筑物的信号线缆,宜选用有金属屏蔽层的电缆,并宜埋地敷设,在直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处,电缆金属屏蔽层应做等电位连接并接地。电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口,应安装适配的信号线路浪涌保护器,浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。

油库内电子信息设备主要有:液位仪、差压变送器、质量流量计、网络交换机、服务器主机、视频监控等。这些设备对油库的信息化管理至关重要,其信号线路不但要完成信号的传递,同时感应雷也会通过信号电缆入侵电子设备。因此,需对各系统设备的信号和通讯回路的接口采用浪涌保护器进行防护,保证上述信号线路的信号传递。

1.现场仪表信号防雷:

在液位仪控制线路、差压变送器、温度计、电动闸阀、流量计控制线路付油区现场操作显示台等控制线路,分别安装防爆型控制线路防雷器KS-EX-24V/2S/M,合计X台。

2.网络信号防雷:

在所有网络交换机及业务终端机安装网络信号防雷器,KS-RJ45-24E/M,合计X台;控制室及办公用的电脑主机网络进线处安装网络信号防雷器为KS-RJ45-E100/4S/M;电脑主机网络进线处安装千兆网络信号防雷器,产品型号为KS-RJ45-2E/1000/M

3.监控信号防雷

所有监控点安装视频、云台、电源三合一避雷器KS-3/24/M,合计X台;监控主机控制室控制线路加装控制线路防雷器,产品型号KS-K-12V/4S/M;在视频接口处安装视频避雷器,产品型号KS-TV/16B/M

每个监控点就近做接地保护,每点需钻一口5米深井(共计24口),内置4根接地极(共计96根)。用16mm2铜线与设备连接。(钻井时需避开地下线路)

 

 


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