摘 要:随着我国社会经济的飞速发展,加油站建设的越来越多,加油站的自动化水平也不断提高。加油站属于易爆、易燃的危险场所,并且加油站通常设置在道路两侧的相对开阔的区域内,所以加油站极易遭受雷击。因此,本文对加油站的安全隐患及防雷措施进行了研究,以期为加油站的防雷措施提供参考。
关键词:加油站;雷击;安全隐患;防雷措施:智能防雷
一、加油站存在的雷击安全隐患
1.1直击雷
闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生强大的电效应、热效应和机械力,直接造成建筑物的机械性损害,例如击落建筑物的装置、击穿地面物体、爆炸、着火等。加油站内的加油机、输油管路、油罐及建筑物等,一旦遭到直击雷袭击后将会在瞬间产生巨大的高压电流,并产生极大的热能和机械能,使加油站内的建筑物或相关设备遭到不同程度的破坏,对加油站及附近的建筑物、人民群众等造成巨大的威胁。
1.2感应雷和雷电波
很多加油站在防雷过程中往往忽略了感应雷问题,很容易使计算机、税控加油机等电子设备遭受雷击电磁脉冲的干扰,而受到不同程度的损坏。但是,由于在很多电源和电缆的表面没有安装金属管或是屏蔽层等,而且在入户前没有安装相应的电涌保护器,所以,即使电源系统使用了埋地电缆进线的方式,也会对加油站安全造成影响。大部分加油站内的供电线路、通讯线路等都通过架空线的方式引入室内,并没有制定防雷击电磁脉冲侵入的措施。加油站内安装的浪涌保护器也存在安装不规范的问题,比如,只安装了一级浪涌保护器或者 PE 线的接地电阻远远高于 10 欧姆。因此,在安装浪涌保护器的同时必须要根据规范要求进行,以确保所有的线路都在保护范围内。为了确保加油站安全,应该安装二级浪涌保护器,并且等电位连接 PE 线,降低雷电电磁脉冲对加油站产生的影响。
1.3雷电反击
对于加油站内的引下线、接地体等防雷接地保护装置来说,一旦遭到雷击,在流入点极易有高电位的雷电流形成,若加油站内的线路、电气设备等与防雷保护装置之间的距离过近,很容易出现放电现象,也称之为雷电反击。雷电反击会使电子电气设备的绝缘性能遭到破坏或者是击穿金属管道,引发火灾甚至爆炸,对加油站四周居民和建筑物的生命安全产生严重威胁。
二、加油站安全防雷措施
2.1加油站建筑物防雷措施
(1)接闪器。应将接闪带、接闪杆或其混合组成的接闪器安装在加油站建筑物上,接闪带需沿着容易遭受雷击的部位,如屋脊、屋檐和屋角等敷设,且整个建筑物的屋面构成的接闪网格不应大于 10m×10m 或 12m×8m。因加油站罩棚是钢架,若是金属屋面棚顶,可将其作为接闪器直接使用;若加油站建筑物属于尖顶型结构,应在顶部设置100cm高的接闪杆。(2)引下线。若加油站内的建筑物属于钢筋混凝土结构,可选择桩内两条主筋作为自然引下线。应确保引下线之间的距离在18m内,数量不低于2根,沿着加油站内建筑物四周均匀布设,并将若干个连接板设置在合适位置处,连接板可作等电位连接,以实现加油站内办公室、附属建筑物内所电器设备、金属导体均能进行等电位连接。(3)接地装置。加油站内的防雷设计以自然接地居多,且接地装置间的距离不高于5m,因此,为了实现均压等电位,应将加油站的防雷接地、保护接地、防静电接地等选择共用接地,降低防雷接地设备间和系统间的电位差。在建筑物基础施工中,应连接两基础内钢筋,每间隔 18m 进行一次接地,在自然接地体达不到接地电阻要求时应增设人工接地体。
2.2油灌卸油区防雷防静电
(1)油灌防雷防静电。
油罐也必须进行防雷接地,并且接地点不应少于两处,接地电阻不大于 10 欧姆。地上钢油罐接地点之间弧形距离不大于 30m,接地体距罐壁不小于 1m。油罐顶板厚度小于 4mm 时,应装置直击雷防护设施,当顶板厚度达 4mm 以上时,可用金属罐体做接闪器。若采用独立避雷针时,避雷针与被保护油罐的水平距离不小于 3m,保护范围应高于呼吸阀 2m 以上;当铁板厚度大于 4mm 并且有阻火器时,呼吸阀可直接作为接闪器。各种量油孔、通气管、放散管及阻火器等金属附件,有可能遭受直击雷或感应雷侵害的,都应相互做良好的电气连接,最好与储罐的接地共用一个接地网,为雷电流提供一个良好的泄流通路,防止雷电反击产生火花而造成雷灾。
(2)卸油区防雷防静电。为了增强卸油过程中的安全性水平,应优先选择密闭性较好的卸油方式,在地下油罐和油槽车之间架设油气管道,将油从油槽车内引入到地下油罐,而在管道的帮助下则能将地下油罐中的油流入到油槽车内,以实现油气在油罐车与地下油罐间的置换。将卸油管与油罐利用快速接头连接起来,应始终确保卸油管与管底之间的距离在 200mm。为防止油品喷溅或产生静电,可在卸油管管口处开出 45°角的斜口。应确保卸油软管、油气回收软管的连通设备具有导静电和耐油的特性,且应保证软管直径超过 50mm。在加油站泄油区布设专用防静电装置,此时的接地电阻值应在 10Ω 以内。在卸油的过程中,应将静电磁头与油罐车罐体之间及时连接起来,避免出现静电,确保卸油过程安全。
2.3加油站感应雷防护措施
(1)电源系统防护。当前,加油站内的供电线路大都是以TN-S 方式为主,加油站区域内的电气装置选用的是防爆型产品。线路未进入到建筑物前,可将电涌保护器安装在低压总配电箱内,将其作为一级保护。将电源保护器安装在办公室机房和加油机电源配电箱内,作为二级防护。而三级防护则是将电涌保护器分别安装在税控主机、数据传输设备、计算机设备、票据打印设备上等。(2)电磁屏蔽。若引入到加油站内的电源电路、通信线路等需埋地或金属管保护时,可选择双层屏蔽电缆,应将金属管和屏蔽层两端的接地做好。若引入到加油站内的金属管道是直接埋地或架空,则需在建筑物或防雷区内与防雷接地进行等电位连接。(3)合理布线。改变线路的敷设方式,地网接地线、管道与电源、信号线缆之间最好保持一定的安全距离,当无法远离时,设法将线缆与接地线的交角增大,最好成直角。不同性质的线缆、接地线应该通过金属线槽分开布置,按照电磁兼容的原则,设计好地线的走向和地线线缆的距离。合理考虑电感性和电容性的影响,尽量减少线缆自身形成的感应环路面积以及线缆的拐弯点。
2.4加油站智能防雷解决方案
在现有规范要求防雷措施外,随着智能智慧化的发展,我们可以通过以下几点实现加油站的智能防雷,提高安全性更大程度上减少风险。(1)智能雷电防护电源电涌保护器。可通过安装智能型电涌保护设备实现对雷击电流的检测及设备是否正确接入和有无损坏的报警,同时可预估电源电涌保护器的寿命,提前预警以便安排更换。(2)智能接地电阻检测。可以通过安装智能接地电阻检测设备实现接地电阻连续实时监测和上传,对于建筑物、加油机、油罐及罩棚引下线等重要部位的接地电阻值进行监测,超过报警值上传系统管理平台(3)。对油罐泄油处设置专门的防爆型静电接地检测箱,在油罐车向油罐泄油前将静电泄放夹子夹在车辆静电泄放点进行静电泄放,满足泄放要求同时监测泄放接地点的电阻值是否满足要求,保证泄放通道连续且通畅。如不满足要求则连锁自控加油系统不允许泄油。
结 语:
加油站是易燃易爆的高风险区域,完善的防雷装置可以有效减少或避免因雷电对加油站造成的经济损失。所以严格遵守有关的防雷标准,更加科学和智能地预防雷电及静电造成的火灾和爆炸的风险,促进安全生产,确保人民财产生命安全,减少灾害,具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]许勇,黄高平.加油站雷电及静电安全隐患分析与防范措施[J].科技风,2019(11):198+202.