石油库设计规范 [附条文说明] GB50074-2014 众星建筑资源
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14.2 防 雷

14.2.1 在钢储罐的防雷措施中,储罐良好接地很重要,它可以降低雷击点的电位、反击电位和跨步电压。规定“接地点不应少于2处”主要是为了保证接地的可靠性。

14.2.2 规定储罐的防雷接地装置的接地电阻不宜大于10Ω,是根据国内各部规程的推荐值给出的。经调查,多年来这样的接地电阻运行情况良好。

14.2.3 对本条各款规定说明如下:
    1 装有阻火器的固定顶钢储罐在导电性能上是连续的,当罐顶钢板厚度大于或等于4mm时,自身对雷电有保护能力,不需要装设接闪杆(网)保护。当钢板厚度小于4mm时,为防止直接雷电击穿储罐钢板引起事故,故需要装设接闪杆(网)保护整个储罐。
    本规范编制组曾于1980年8月和1981年3月,与中国科学院电工研究所合作,进行了石油储罐雷击模拟试验。模拟雷电流的幅值为146.6kA~220kA(能量为133.4J~201.8J),钢板熔化深度为0.076mm~0.352mm。考虑到实际上的各种不利因素(如材料的不均匀性,使用后的钢板腐蚀等)及富余量,我们认为,厚度大于或等于4mm的钢板,对防雷是足够安全的。
    实践经验表明,钢板厚度不小于4mm的钢储罐,装有阻火器,做好接地,完全可以不装设接闪杆(网)保护。
    2 由于外浮顶储罐和内浮顶储罐的浮顶上面的可燃气体浓度较低,一般都达不到爆炸下限,故不需装设接闪杆(网)。
    外浮顶储罐采用2根横截面不小于50mm2的软铜复绞线将金属浮顶与罐体进行的电气连接,是为了导走浮盘上的感应雷电荷和液体传到金属浮盘上的静电荷。
    对于内浮顶储罐,浮盘上没有感应雷电荷,只需导走液体传到金属浮盘上的静电荷,因此,内浮顶储罐连接导线用直径不小于5mm的不锈钢钢丝绳就可以了;要求用不锈钢丝绳,主要是为了防止接触点发生电化学腐蚀,影响接触效果,造成火花隐患。
    3 本款是参考国外相关研究资料制订的,其目的是为了加强浮顶和罐壁的等电位连接。
    4 本款是参考国外标准(Standard for the Installation of Lightning Protection Systems NFPA 780)制订的,其目的是为了让浮梯与罐体和浮顶等电位。
    5 对于覆土储罐,国内外不少资料都表明“凡覆土厚度在0.5m以上者,可以不考虑防雷措施”。特别是德国规范,经过几次修改,还是规定覆土储罐不需要进行任何的专门防雷。这是因为储罐埋在土里或设在覆土的罐室内,受到土壤的屏蔽作用。当雷击储罐顶部的土层时,土层可将雷电流疏散导走,起到保护作用,故可不再装设接闪杆(网)。但其呼吸阀、阻火器、量油孔、采光孔等,一般都没有覆土层,故应做良好的电气连接并接地。

14.2.4 储存可燃液体的储罐的气体空间,可燃气体浓度一般都达不到爆炸极限下限,加之可燃液体闪点高,雷电作用的时间很短(一般在几十μs以内),雷电火花不能点燃可燃液体而造成火灾事故。故储存可燃液体的金属储罐不需装设接闪杆(网)。

14.2.5 本条规定是为了使钢管对电缆产生电磁封锁,减少雷电波沿配线电缆传输到控制室,将信息系统装置击坏。

14.2.6 本条要求“石油库内的信号电缆宜埋地敷设”,是为了保护电缆在火灾事故中免受损坏。要求“当电缆采用穿钢管敷设时,钢管在进入建筑物处应接地”,是为了尽可能减少雷电波的侵入,避免建筑物内发生雷电火花,发生火灾事故。

14.2.7 本条规定是为了信息系统仪表与储罐罐体做等电位连接,防止信息仪表被雷电过电压损坏。

14.2.11 装卸易燃液体的鹤管和装卸栈桥的防雷:
    1 露天进行装卸作业的,雷雨天不应也不能进行装卸作业。不进行装卸作业,爆炸危险区域不存在,因此,可以不装设接闪杆(网)防止击雷。
    2 当在棚内进行装卸作业时,雷雨天可能要进行装卸作业,这样就存在爆炸危险区,所以要安装接闪杆(网)防止雷击。雷击中棚是有概率的,爆炸危险区域内存在爆炸危险混合物也是有概率的。1区存在的概率相对2区存在的概率要高些,所以接闪杆(网)只保护1区。
    3 装卸易燃液体的作业区属爆炸危险场所,进入装卸作业区的输送管道在进入点接地,可将沿管道传输过来的雷电流泄入地中,减少作业区雷电流的浸入,防止反击雷电火花。

14.2.12 对本条各款规定说明如下:
    1 根据有关规范规定,法兰盘做跨接主要是防止在法兰连接处产生雷击火花。
    2 本款规定是防止在管道之间产生雷电反击火花,将其跨接后,使管道之间形成等电位,反击火花就不会产生了。