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【摘 要】雷电灾害严重影响石化企业的生产安全，防雷技术的应用显得尤为重要。這里以油品装卸港口为例，简要介绍了防雷技术在石化企业中的应用。
【关键词】石油化工；防雷技术；浪涌保护器
雷电对人类的生产和生活影响巨大，甚至严重威胁人类的生产安全和生命安全。特别是对于石油化工企业而言，一旦发生雷电灾害，其造成的损失往往无法估量。正因为如此，对石油化工企业防雷技术的研究意义重大。这里以油品装卸港口为例，简要介绍防雷技术在石油化工企业中的应用。油品装卸港口的防雷主要涉及到生产场所、供配电系统、仪表及控制系统的防雷。防雷设计只有根据不同的保护对象，进行有针对性的设防，才能对雷电灾害起到有效的防护作用。
1、生产场所的防雷。
石油化工生产场所主要包括油罐、泵房、泊位及相关的生产设备、设施，雷击对其造成的事故危害极大，因此生产场所的防雷是石化企业防雷的核心。
（1）、油罐、泵房等建筑物的防雷装置由接闪器、引下线、接地装置三部分组成。对于金属油罐，可使用其金属罐顶作为接闪器，不应装设避雷针。作为接闪器的金属罐顶的厚度应满足铝顶厚度不小于7mm，钢顶厚度不小于4mm的要求。对于浮顶油罐，应将浮顶与罐体用两根导线做电气连接，浮顶与罐体连接导线应采用横截面不小于50mm2扁平镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线。金属储罐应作环型防雷接地，其接地点不应少于两处，引下线沿罐周均匀或对称布置，其罐壁周长间距不应大于30m。接地体距罐壁的距离应大于3m。引下线宜在距离地面0.3m至1.0m之间装设断接卡，用两个型号为M12的不锈钢查螺栓加防松垫片连接，冲击接地电阻不应大于10Ω[1]。油罐接地如图1所示。对于油泵房，其接闪器应采用避雷网（带），避雷网网格不应大于10m×10m或12m×8m。泵房避雷网（带）的引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀对称布置，其间距不应大于18m。避雷网（带）的接地电阻不宜大于10Ω[2]。
图1油罐接地
（2）、泊位上的输油臂、登船梯、消防炮等设备都应有独立的接地，接地电阻不宜大于10Ω。
（3）、对于输油管道有如下规定：平行敷设于地上或管沟的金属管道，其净距小于100mm时，应用金属线跨接、跨接点的间距不应大于30m；管道交叉点净距小于100mm时，其交叉点应用金属线跨接；地上或管沟内敷设的输油管道的始端、末端、分支处以及直线段每间隔200m～300m处，应设置防感应雷的接地装置[2]；进出油泵房（棚）的金属管道在泵房（棚）外侧应做一处接地，接地装置应与保护接地装置及防感应雷接地装置合用；管路系统的所有金属件，包括护套的金属包覆层应接地。管路两端和每隔200m-300m处，以及分支处、拐弯处均应有接地装置，接地点宜在管墩处，其冲击接地电阻不行大于10Ω。
2、供配电系统防雷。
石化企业的供配电系统大致分为变电站、配电间及现场配电箱及供电线路。变电站、配电间雷害的主要来源有三方面：（1）雷直击导线或设备。（2）感应雷产生感应过电压。（3）雷电波倾入。目前发、变电站的直击雷防护主要依靠传统避雷网，雷电波侵入的保护主要靠避雷器来实现。理论分析和运行经验表明，对变电站、配电间形成最大威胁的是进线遭受雷击时，由于绕击或反击所形成的雷电波侵入。因此必须加强进线端的防雷保护。对变电站来讲，高压进线处应加装高压避雷器，一般采用氧化锌避雷器。对配电间而言，低压回路一般采用双回路供电，两段供电回路间采用母联开关，正常情况下，各自对自身负载供电，故障或检修时，可切换母联开关，采用一路对所有设备供电，因此其防雷保护需对两个回路均安装防雷保护器，一般采用浪涌保护器（SPD），且浪涌保护器应为I类试验的电涌保护器，即浪涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5KV，每一保护模式的冲击电流值应取等于或大于12.5KA。对于现场配线箱，可设置II类或III类试验的浪涌保护器作为保护。图2所示为浪涌保护器。
图2浪涌保护器
3、仪表及控制系统的防雷。
石化行业主要存在以下三种控制系统：PLC控制系统，DCS控制系统，FCS控制系统。对于三种控制系统其防雷保护，无论是PLC控制系统还是DCS、FCS控制系统，其I/O模块及现场仪表的保护均只与控制仪表的类型、电压、所处环境有关，与控制系统本身无关。而仪表设备普遍存在绝缘强度低、过电压耐受能力差、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，雷电过电压和脉冲电磁场会通过供电线、仪表信号线、电缆汇线槽、穿线管等途径到达仪表设备，威胁仪表设备的正常工作和安全运行。如果防护不当，轻则使仪表设备工作失灵，重则使仪表设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡等生产事故。因此，现代石油化工仪表系统必须高度重视防雷的设计。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。石油储备库内信息系统的配电线路首、末端需与电子器件连接时（线路在跨越不同的防雷分区时），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[1]。
应根据油库所在地区雷击概率及相关标准，在控制室及仪表安装处设置电涌保护器。因此对于前端仪表，如温度变送器、压力变送器等，应在设备本身设置浪涌保护器，且其金属配线管必须接地。对于现场通信信号（Profibus、RS422/485通信、工业以太网通信），在PLC柜、现场电控箱、现场控制箱、控制电源柜等电缆引入端也应配置相应耐压水平的电涌保护器。
参考文献：
[1].中华人民共和国国家标准石油与石油设施雷电安全规范[J].劳动保护科学技术，1995，04：1-5.
[2].国家标准《石油库设计规范》发布实施[J].石油库与加油站，2003，04：24.
作者简介
刘政平，男，1981年1月29日出生，2008年7月毕业于东北大学检测技术与自动化装置专业，获工学硕士学位。现工作于大连港油品码头公司，从事港口电气管理工作，中级工程师职称。通信地址：大连市保税区新港街道迎宾路大连港油品码头公司电控运维中心。
【关键词】石油化工；防雷技术；浪涌保护器
雷电对人类的生产和生活影响巨大，甚至严重威胁人类的生产安全和生命安全。特别是对于石油化工企业而言，一旦发生雷电灾害，其造成的损失往往无法估量。正因为如此，对石油化工企业防雷技术的研究意义重大。这里以油品装卸港口为例，简要介绍防雷技术在石油化工企业中的应用。油品装卸港口的防雷主要涉及到生产场所、供配电系统、仪表及控制系统的防雷。防雷设计只有根据不同的保护对象，进行有针对性的设防，才能对雷电灾害起到有效的防护作用。
1、生产场所的防雷。
石油化工生产场所主要包括油罐、泵房、泊位及相关的生产设备、设施，雷击对其造成的事故危害极大，因此生产场所的防雷是石化企业防雷的核心。
（1）、油罐、泵房等建筑物的防雷装置由接闪器、引下线、接地装置三部分组成。对于金属油罐，可使用其金属罐顶作为接闪器，不应装设避雷针。作为接闪器的金属罐顶的厚度应满足铝顶厚度不小于7mm，钢顶厚度不小于4mm的要求。对于浮顶油罐，应将浮顶与罐体用两根导线做电气连接，浮顶与罐体连接导线应采用横截面不小于50mm2扁平镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线。金属储罐应作环型防雷接地，其接地点不应少于两处，引下线沿罐周均匀或对称布置，其罐壁周长间距不应大于30m。接地体距罐壁的距离应大于3m。引下线宜在距离地面0.3m至1.0m之间装设断接卡，用两个型号为M12的不锈钢查螺栓加防松垫片连接，冲击接地电阻不应大于10Ω[1]。油罐接地如图1所示。对于油泵房，其接闪器应采用避雷网（带），避雷网网格不应大于10m×10m或12m×8m。泵房避雷网（带）的引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀对称布置，其间距不应大于18m。避雷网（带）的接地电阻不宜大于10Ω[2]。
图1油罐接地
（2）、泊位上的输油臂、登船梯、消防炮等设备都应有独立的接地，接地电阻不宜大于10Ω。
（3）、对于输油管道有如下规定：平行敷设于地上或管沟的金属管道，其净距小于100mm时，应用金属线跨接、跨接点的间距不应大于30m；管道交叉点净距小于100mm时，其交叉点应用金属线跨接；地上或管沟内敷设的输油管道的始端、末端、分支处以及直线段每间隔200m～300m处，应设置防感应雷的接地装置[2]；进出油泵房（棚）的金属管道在泵房（棚）外侧应做一处接地，接地装置应与保护接地装置及防感应雷接地装置合用；管路系统的所有金属件，包括护套的金属包覆层应接地。管路两端和每隔200m-300m处，以及分支处、拐弯处均应有接地装置，接地点宜在管墩处，其冲击接地电阻不行大于10Ω。
2、供配电系统防雷。
石化企业的供配电系统大致分为变电站、配电间及现场配电箱及供电线路。变电站、配电间雷害的主要来源有三方面：（1）雷直击导线或设备。（2）感应雷产生感应过电压。（3）雷电波倾入。目前发、变电站的直击雷防护主要依靠传统避雷网，雷电波侵入的保护主要靠避雷器来实现。理论分析和运行经验表明，对变电站、配电间形成最大威胁的是进线遭受雷击时，由于绕击或反击所形成的雷电波侵入。因此必须加强进线端的防雷保护。对变电站来讲，高压进线处应加装高压避雷器，一般采用氧化锌避雷器。对配电间而言，低压回路一般采用双回路供电，两段供电回路间采用母联开关，正常情况下，各自对自身负载供电，故障或检修时，可切换母联开关，采用一路对所有设备供电，因此其防雷保护需对两个回路均安装防雷保护器，一般采用浪涌保护器（SPD），且浪涌保护器应为I类试验的电涌保护器，即浪涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5KV，每一保护模式的冲击电流值应取等于或大于12.5KA。对于现场配线箱，可设置II类或III类试验的浪涌保护器作为保护。图2所示为浪涌保护器。
图2浪涌保护器
3、仪表及控制系统的防雷。
石化行业主要存在以下三种控制系统：PLC控制系统，DCS控制系统，FCS控制系统。对于三种控制系统其防雷保护，无论是PLC控制系统还是DCS、FCS控制系统，其I/O模块及现场仪表的保护均只与控制仪表的类型、电压、所处环境有关，与控制系统本身无关。而仪表设备普遍存在绝缘强度低、过电压耐受能力差、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，雷电过电压和脉冲电磁场会通过供电线、仪表信号线、电缆汇线槽、穿线管等途径到达仪表设备，威胁仪表设备的正常工作和安全运行。如果防护不当，轻则使仪表设备工作失灵，重则使仪表设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡等生产事故。因此，现代石油化工仪表系统必须高度重视防雷的设计。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。石油储备库内信息系统的配电线路首、末端需与电子器件连接时（线路在跨越不同的防雷分区时），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[1]。
应根据油库所在地区雷击概率及相关标准，在控制室及仪表安装处设置电涌保护器。因此对于前端仪表，如温度变送器、压力变送器等，应在设备本身设置浪涌保护器，且其金属配线管必须接地。对于现场通信信号（Profibus、RS422/485通信、工业以太网通信），在PLC柜、现场电控箱、现场控制箱、控制电源柜等电缆引入端也应配置相应耐压水平的电涌保护器。
参考文献：
[1].中华人民共和国国家标准石油与石油设施雷电安全规范[J].劳动保护科学技术，1995，04：1-5.
[2].国家标准《石油库设计规范》发布实施[J].石油库与加油站，2003，04：24.
作者简介
刘政平，男，1981年1月29日出生，2008年7月毕业于东北大学检测技术与自动化装置专业，获工学硕士学位。现工作于大连港油品码头公司，从事港口电气管理工作，中级工程师职称。通信地址：大连市保税区新港街道迎宾路大连港油品码头公司电控运维中心。