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[摘 要]本文针对原油浮顶油罐防雷进行分析，首先对原油浮顶油罐事故进行分析阐述，然后指出了原油浮顶油罐防雷设计存在问题，接着对原油浮顶油罐防雷的设计给出了一些措施手段，如：原油浮顶油罐上安装可燃气体探测器、原油浮顶油罐上安装雷电预警系统、对原油浮顶油罐罐内的油气进行惰化、安装伸缩式接地装置。雷击是导致油库事故的主要原因，全面了解雷击的类型、雷击部位、预防方法和解决措施对原油浮顶油罐雷电防护具有重要意义。
[关键词]原油浮顶油罐；防雷；预防；举措
中图分类号：TS913 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0304-01
引言
近年来，我国石油化工行业飞速发展，油品的储存和运输能力不断加大。油库作为原油和成品油之间协调的纽带，由于所储存的介质易燃易爆，一旦发生事故，如火灾、雷击，后果难以想象。国内外已经报道过多起由雷击引起的事故案例，很多报道也显示，雷击是导致油库事故的主要原因。因此，有必要对原油浮顶油罐防雷设计进行研究，这对于火灾事故的预防，对避免人员伤亡和财产损失具有非常重要的意义。本文基于原油浮顶油罐防雷设计，提出一些思路，对与防雷设计的应用有一定的参考意义。
一、原油浮顶油罐事故分析
原油是一种由碳氢化合物组成的深褐色粘稠液体，其主要组成成分为烷烃。原油具有易燃性、易爆性、蒸发性，且易集聚静电荷，一旦原油的蒸汽和空气混合，当浓度增大到爆炸下限，一旦遇到明火，瞬间释放巨大能量，油罐就会造成爆炸事故。除此之外，原油在运输过程当中，非常容易引起静电荷的积累，一旦处理不当，罐内的静电荷得不到释放，在强雷电的影响下，即会引起火灾，这也是原油浮顶油罐发生事故的重要原因。
雷电的危害可以大致归为以下几个方面：直接雷的热效应；直接雷的机械效应；直接雷的电效应；静电效应；电磁感应；雷电波的侵入；防雷设备中的高压电对建筑的反击作用。原油浮顶油罐的雷击点一般在最高的竖向电场区域，原油浮顶油罐罐壁上部、罐顶的金属部件、导向管、量油管都属于该区域。当油罐遭到雷击，电流需要通过油罐上的导电路径通向地表，如果电流路径出现不连续，则在间隙处会有电弧产生。实现密封是降低雷击火灾事故的关键措施。据报道，2007年的镇海国家石油储备基地油库、白沙湾输油站遭到雷击起火，密封性出現都差错难逃其咎。
二、原油浮顶油罐防雷设计存在问题
关于浮顶油罐的防雷设计石油库设计规范GB50074—2002以及石油天然气工程设计防火规范GB50183—2004中规定：“浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用2根导线做电气连接。浮顶油罐连接导线应选用横截面积不小于25mm2的软铜复绞线。对于内浮顶油罐，钢质浮盘油罐连接导线应选用横截面积不小于16mm2的软铜复绞线；铝质浮盘油罐连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝绳。”目前，原油浮顶油罐的设计还存在诸多问题，主要的问题如下：
（1）浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间没有足够的低抗阻通道，等电位的连接还可以进行改进；
（2）浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间有电位差存在；
（3）浮盘接地并不良好，泄流不通畅，泄流通道的电阻过高；
（4）原油浮顶油罐通常是钢材，钢材的磁导率很高，当遭受直击雷和感应雷的高频率，会有明显的集肤效应产生，相应的，交流阻抗会随之变大；
（5）原油浮顶油罐罐的两条导线很难满足浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间要求的等电位连接。
三、原油浮顶油罐防雷设计措施
3.1 主动式原油浮顶罐防雷措施
主动式原油浮顶罐防雷措施在我国的起步较晚，目前还处于发展阶段。随着我国工业化的飞速进步，原油的市场还是较光明，原来原油的储存技术需要再进一步，才能跟得上时代的发展和市场的需求。现今主动式原油浮顶罐防雷措施主要有以下三种：
（1）原油浮顶油罐上安装可燃气体探测器
为了降低事故的发生率，在原油的储备运输中，可燃性气体探测器在我国得到普遍的运用。通过安装可燃气体探测器，雷击对原油浮顶油罐的影响可以得到一定的降低。通常，可燃气体探测器被安装在油罐结合处或是油泵站的出口处这些油气泄露重点位置。实际情况显示，该方法取得了很好的成效。通过实时对油罐区域的油气浓度进行监测，可燃气体探测器可针对一些危险信号进行预防，从而避免原油浮顶油罐由于雷电而出现起火爆炸，有效避免了灾害的发生。
（2）原油浮顶油罐上安装雷电预警系统
雷电监测预警利用闪电定位、雷达、卫星等观测资料，通过统计分析等技术手段对有可能发生或已经发生闪电的区域进行识别、跟踪和预报预警。在原油浮顶油罐上安装雷电预警系统，可以对原油浮顶油罐的内部和四周进行监控，一旦有情况发生，可进行及时处理。雷电预警系统需要满足精确可靠高效，这样才能有效辅助工作人员进行检测和观察。
（3）对原油浮顶油罐罐内的油气进行惰化
氮气惰性强，其气体密度比油气密度高。可通过将氮气通入原油浮顶油罐来赶走密闭装置内部区域间隙里的油气。这样一来，就可使密闭区域远离爆炸范围，从而有效阻止氧气与油气等爆炸气体的产生，降低爆炸的危险性。
3.2 被动式原油浮顶罐防雷技术
被动式原油浮顶罐防雷技术的讨论对象是接闪器、呼吸阀、阻火器、导电片以及伸缩式接地装置等一些原油浮顶罐上面最常见金属附件与整个原油浮顶罐罐体等电位连接的问题。伸缩式接地装置是主要的防雷装置，其通过将雷电快速导到地表，以减少原油浮顶罐电感和交流阻抗，进而减少火花放电，避免火灾发生。
四、结束语
本文基于原油浮顶油罐防雷设计进行分析，从原油浮顶油罐事故分析、存在问题、设计措施几个方面进行阐述。对于原油浮顶油罐的防雷，”安全生产，预防为主”是我们的目标。目前，我国在原油浮顶油罐的防雷技术上已经取得了巨大的进步，如被动防雷技术已经逐渐成熟，但是主动防雷技术仍还在摸索阶段，有很大的进步空间。原油浮顶油罐防雷的工作还有很多需要我们进行，只有不断的进步，才能更好的预防火灾爆炸的发生，更好的避免人员伤亡和财产损失。
参考文献
[1] 王全林.大型原油储罐防雷体系失效分析及对策[C]//中国管道完整性管理技术交流暨标准宣贯大会.2011.
[2] 周玉堂.原油浮顶罐的防雷、防静电的探讨研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014（1）：34-35.
[3] 骆磊，淦邦.探讨原油浮顶罐的防雷、防静电[J].化工管理，2015（21）：40-40.
[4] 毕建成.外浮顶油罐防雷装置优化[J].石油化工设备，2015，44（s1）：70-72.
[5] 王玉生，刘寿先.原油浮顶油罐防雷设计探讨[J].石油规划设计，2008，19（3）：32-33.
[关键词]原油浮顶油罐；防雷；预防；举措
中图分类号：TS913 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0304-01
引言
近年来，我国石油化工行业飞速发展，油品的储存和运输能力不断加大。油库作为原油和成品油之间协调的纽带，由于所储存的介质易燃易爆，一旦发生事故，如火灾、雷击，后果难以想象。国内外已经报道过多起由雷击引起的事故案例，很多报道也显示，雷击是导致油库事故的主要原因。因此，有必要对原油浮顶油罐防雷设计进行研究，这对于火灾事故的预防，对避免人员伤亡和财产损失具有非常重要的意义。本文基于原油浮顶油罐防雷设计，提出一些思路，对与防雷设计的应用有一定的参考意义。
一、原油浮顶油罐事故分析
原油是一种由碳氢化合物组成的深褐色粘稠液体，其主要组成成分为烷烃。原油具有易燃性、易爆性、蒸发性，且易集聚静电荷，一旦原油的蒸汽和空气混合，当浓度增大到爆炸下限，一旦遇到明火，瞬间释放巨大能量，油罐就会造成爆炸事故。除此之外，原油在运输过程当中，非常容易引起静电荷的积累，一旦处理不当，罐内的静电荷得不到释放，在强雷电的影响下，即会引起火灾，这也是原油浮顶油罐发生事故的重要原因。
雷电的危害可以大致归为以下几个方面：直接雷的热效应；直接雷的机械效应；直接雷的电效应；静电效应；电磁感应；雷电波的侵入；防雷设备中的高压电对建筑的反击作用。原油浮顶油罐的雷击点一般在最高的竖向电场区域，原油浮顶油罐罐壁上部、罐顶的金属部件、导向管、量油管都属于该区域。当油罐遭到雷击，电流需要通过油罐上的导电路径通向地表，如果电流路径出现不连续，则在间隙处会有电弧产生。实现密封是降低雷击火灾事故的关键措施。据报道，2007年的镇海国家石油储备基地油库、白沙湾输油站遭到雷击起火，密封性出現都差错难逃其咎。
二、原油浮顶油罐防雷设计存在问题
关于浮顶油罐的防雷设计石油库设计规范GB50074—2002以及石油天然气工程设计防火规范GB50183—2004中规定：“浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用2根导线做电气连接。浮顶油罐连接导线应选用横截面积不小于25mm2的软铜复绞线。对于内浮顶油罐，钢质浮盘油罐连接导线应选用横截面积不小于16mm2的软铜复绞线；铝质浮盘油罐连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝绳。”目前，原油浮顶油罐的设计还存在诸多问题，主要的问题如下：
（1）浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间没有足够的低抗阻通道，等电位的连接还可以进行改进；
（2）浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间有电位差存在；
（3）浮盘接地并不良好，泄流不通畅，泄流通道的电阻过高；
（4）原油浮顶油罐通常是钢材，钢材的磁导率很高，当遭受直击雷和感应雷的高频率，会有明显的集肤效应产生，相应的，交流阻抗会随之变大；
（5）原油浮顶油罐罐的两条导线很难满足浮盘和原油浮顶油罐罐壁之间要求的等电位连接。
三、原油浮顶油罐防雷设计措施
3.1 主动式原油浮顶罐防雷措施
主动式原油浮顶罐防雷措施在我国的起步较晚，目前还处于发展阶段。随着我国工业化的飞速进步，原油的市场还是较光明，原来原油的储存技术需要再进一步，才能跟得上时代的发展和市场的需求。现今主动式原油浮顶罐防雷措施主要有以下三种：
（1）原油浮顶油罐上安装可燃气体探测器
为了降低事故的发生率，在原油的储备运输中，可燃性气体探测器在我国得到普遍的运用。通过安装可燃气体探测器，雷击对原油浮顶油罐的影响可以得到一定的降低。通常，可燃气体探测器被安装在油罐结合处或是油泵站的出口处这些油气泄露重点位置。实际情况显示，该方法取得了很好的成效。通过实时对油罐区域的油气浓度进行监测，可燃气体探测器可针对一些危险信号进行预防，从而避免原油浮顶油罐由于雷电而出现起火爆炸，有效避免了灾害的发生。
（2）原油浮顶油罐上安装雷电预警系统
雷电监测预警利用闪电定位、雷达、卫星等观测资料，通过统计分析等技术手段对有可能发生或已经发生闪电的区域进行识别、跟踪和预报预警。在原油浮顶油罐上安装雷电预警系统，可以对原油浮顶油罐的内部和四周进行监控，一旦有情况发生，可进行及时处理。雷电预警系统需要满足精确可靠高效，这样才能有效辅助工作人员进行检测和观察。
（3）对原油浮顶油罐罐内的油气进行惰化
氮气惰性强，其气体密度比油气密度高。可通过将氮气通入原油浮顶油罐来赶走密闭装置内部区域间隙里的油气。这样一来，就可使密闭区域远离爆炸范围，从而有效阻止氧气与油气等爆炸气体的产生，降低爆炸的危险性。
3.2 被动式原油浮顶罐防雷技术
被动式原油浮顶罐防雷技术的讨论对象是接闪器、呼吸阀、阻火器、导电片以及伸缩式接地装置等一些原油浮顶罐上面最常见金属附件与整个原油浮顶罐罐体等电位连接的问题。伸缩式接地装置是主要的防雷装置，其通过将雷电快速导到地表，以减少原油浮顶罐电感和交流阻抗，进而减少火花放电，避免火灾发生。
四、结束语
本文基于原油浮顶油罐防雷设计进行分析，从原油浮顶油罐事故分析、存在问题、设计措施几个方面进行阐述。对于原油浮顶油罐的防雷，”安全生产，预防为主”是我们的目标。目前，我国在原油浮顶油罐的防雷技术上已经取得了巨大的进步，如被动防雷技术已经逐渐成熟，但是主动防雷技术仍还在摸索阶段，有很大的进步空间。原油浮顶油罐防雷的工作还有很多需要我们进行，只有不断的进步，才能更好的预防火灾爆炸的发生，更好的避免人员伤亡和财产损失。
参考文献
[1] 王全林.大型原油储罐防雷体系失效分析及对策[C]//中国管道完整性管理技术交流暨标准宣贯大会.2011.
[2] 周玉堂.原油浮顶罐的防雷、防静电的探讨研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014（1）：34-35.
[3] 骆磊，淦邦.探讨原油浮顶罐的防雷、防静电[J].化工管理，2015（21）：40-40.
[4] 毕建成.外浮顶油罐防雷装置优化[J].石油化工设备，2015，44（s1）：70-72.
[5] 王玉生，刘寿先.原油浮顶油罐防雷设计探讨[J].石油规划设计，2008，19（3）：32-33.