吉乐涵 竺振宇 尤逸超 阳洋

[摘 要]近几年来，国内油库的数量随着我国能源需求迅速增长，油库库容也跟随猛增，例如某些国家石油储备基地，罐区面积大、储油罐数量多，随之而来的是其安全问题的保障。据统计，我国大部分地区在夏季雷电活动较为频繁，而油库的防雷安全措施有着重要的地位。本文介绍了我国储油罐区防雷的现状，提出了几点在多雷环境下储油罐区的防雷改进措施。

[关键词]防雷;储油罐区;措施;安全

[中图分类号]TE88 [文献标识码]A

1 雷电对储油罐区的影响

1.1 雷电的性质

为了更有力地改进防雷措施，首先需要明白雷电本身的性质。雷电产生时电压能够达到30万伏甚至以上，电流也能超过20万安培，同时也能够产生巨大冲击力和热量，在自然界中是一种能量巨大的现象，并存着极大的危险性。

根据雷电的不同状态，对的物体作用方式也不同，常见的线状雷通常會直接击害物体，球形雷是较为罕见的，通常围绕击害物体。而雷电的击中危害大致可以分类成直接雷害与间接雷害两种。直接的雷害就是雷电直接攻击暴露在外没有保护的物体;感应雷害则是通过雷电放电时所产生的电磁脉冲破坏附近的电子设备或其他精密设备，同时间接型雷害能够通过电磁脉冲让电子设备内部发生放电，甚至冒出火花。

我国把年平均有雷暴的天数大于40天的称作多雷区，小于等于15天的称作少雷区，又由于我国大部分地区处于亚热带季风气候区，雷电活动在6-8月比较频繁，东南沿海地区许多城市都被列入了多雷区，而油库、输送管道在人口密集的沿海地区的分布也甚多，防雷工作显得尤为重要。

1.2 雷电对于储油罐区的影响

油料是一种易燃易爆的危险品，如果储油罐区对于防雷问题稍有疏忽就会发生严重的爆炸事故，威胁到作业人员甚至周边群众的生命安全，同时也会带来巨大的财产损失。

2 我国储油罐区防雷安全措施现状

2.1 安装直击雷预防设备

预防直击雷的设备通常是以避雷针或称接闪器的形式存在的，在生活中我们可以在建筑物或者一些高大树木顶上看见此种装置，储油罐区亦是如此。避雷针作为用来避雷的装置，它的原理其实与名称中的“避”字并不是那么贴切，与其说是避雷针，不如说是“引”雷针。其定义是在需要被保护的物体或者建筑上安装一根接收雷电的装置，连接到埋在地下泄流地网，把雷电引流到地下的，起到保护物体的作用。原理则是在雷电接近被保护物体时，避雷针能够在其顶端产生一个局部电场，从而影响雷电向针放电，避免被保护物体受到雷击。

而在油库中，通常会建设使用避雷带或者避雷网。避雷带是将原本使用钢线接闪的避雷针用扁平的金属带代替，相比较避雷针，它的外观与建筑结合性更好，保护范围也更大，效果更好。避雷带通常使用扁钢制作，厚度大于等于4mm，截面积大于等于48mm?。避雷网与前两者相比较，它对于建筑物来说并不是一个载外装置，与建筑物的融合度更高。在建筑物中，暗装避雷网通常把最上层的屋顶作为引雷的装置，如果是在一些防水层和隔热层比较厚的建筑物中，为了保证达到一定的安全规范，还需另装辅助避雷网。

2.2 油库接地装置

油库接地装置的原理是将雷电产生的电流倒入地下后，有一种称为SPD的电涌保护器，能够有效保护雷电电磁脉冲与感应，通常设置在低电压入户区域的主配电柜中。有了第一层的保护，漏电保护系统作为第二层保护，它的合理设置为TN-S制动力系统、三线制照明电路。

对于接地电阻大小来说，在油库建设中，设施设备不同，其所需的接地电阻也会不同，接地电阻1Ω对储油罐、出油管线来说是最适合的，如若接地装置需要整个并联连接，则其安全有效接地电阻需要小于等于0.4Ω。在储油罐区中，密封金属油罐、外浮顶油罐一般选择安装接地装置，避雷针不作优先选择;其他油罐则大部分都会选择安装避雷针或者避雷网、带。

3 现有防雷技术存在的问题及改进措施

3.1 针对避雷针的改进

老旧式避雷针引雷范围小，速度慢，考虑将老旧式避雷针更换为UND-ESE提前放电避雷针，其优点如下：

（1）在一样的高度上，UND-ESE提前放电避雷针的保护范围会比普通避雷针大;（2）提前放电避雷针上行先导和下行先导的汇合点远离针尖，能够有效地减小雷电电流的幅值;（3）在相同的环境条件下，提前放电避雷针的敏感度比普通避雷针高很多，能够进行提前放电，减少反应时间，引雷作用显著，对雷电的非直接击害如绕击、侧击削弱更有效果，准确性更强，减少了雷电击中保护物的几率;（4）提前放电避雷针的防风、抗腐蚀能力强，重量体积小，安装简易方便，不需要再另外加装同轴屏蔽电缆。维护程序简单，不需要其他能源消耗;（5）价格合适，性价比高，适合大批采购。除了将避雷针本身的引雷范围扩大外，还可以在储油罐区外一定距离外设置类似于一个防护屏障的阻雷区，当在雷暴天气有雷害时，可以将雷击引离储油罐，进一步地提高罐区的防雷安全性能。

3.2 针对浮顶油罐的防雷措施改进

避雷针虽能将雷电引流，但在事故中，原油储罐一、二次密封油气聚积，大量气体存积在罐内，某些浮顶油罐的浮盘在电流接入地下时容易产生火花，从而引起火灾。针对这一问题，提出以下措施：

3.2.1 改造浮盘密封结构

可以将浮顶油罐的浮盘密封结构进行改造，例如尽量避免带内隔膜形式的不锈钢板作为密封;设置油罐无油气空间密封装置，例如将外密封膜设置在下密封在浮顶外边缘板之间同时与两端密封接合成为整体密封;二次密封与浮盘做电气连接。

3.2.2 充氮防雷灭火系统

采用充氮防雷灭火系统，当两层密封之间的油气浓度达到一定高度的时候系统自动冲入氮气稀释油气浓度，这样一来即使有雷击后有电流通过产生火花，氮气作为惰性气体保护，不会发生爆炸。但是在冲氮防雷灭火系统中也有着许多的安全隐患，例如检测可燃气体浓度的准确度较低、氮气作为不可呼吸气体对人工休检的风险较大、检测仪的拆装校验破坏密封性等，还需要进一步的技术更新。

3.3 针对接地装置的改进措施

直接接地是原有储油罐防止直击雷措施的主要方式，但是直接接地是将接地装置直接安装埋在土壤或其他埋地中，腐蚀问题也随之而来，接地装置阻值的大小也会跟随腐蚀变化，影响着防雷系统的安全运行。接地装置的受损有可能是由于电化学腐蚀、吸氧腐蚀，在环境较差、环境污染比较严重的地方原因主要为吸氧腐蚀。除了腐蚀问题，加之仪表不精准、环境等其他影响测量地网接地電阻准确值的因素，防雷接地装置存在着较大的安全隐患。改进接地装置，需要先从防腐做起。

3.3.1 选用合适的接地材料

做接地系统之前就地考察当地土壤情况，选用合适的接地材料，粕去再生刚。使用性能优良的高效降阻剂，高效降阻剂是一种新型的降阻材料，具有稳定的化学功能、弱碱性、易凝固的保护接地装置，一般在电阻率比较大的土地中作为防腐的处理剂，在土壤中既能够不受土壤环境本身的腐蚀，也能够阻防空气的腐蚀。

3.3.2 阴极保护法

阴极保护法的原理是释放一个外加电流在被腐蚀金属结构物表面，使腐蚀发生的电子停止流失。或者在接地金属或者合金部位添加阳极，通过转移腐蚀对象来保护接地金属。值得注意的是在有阴极保护法的接地中不需要再在接地网中增加降阻剂。

3.3.3 涂刷保护漆

接地的连接处是腐蚀最为严重的地方，连接处接触着地内和空气两种不同的环境，腐蚀的类型不同，电位也会存在不同，最终会导致连接处出现电化学腐蚀，一般可以涂刷保护漆防腐蚀。由于连接处的检修也比较方便，同时也要定期对其进行修理维护。

3.4 针对人为问题和防雷安全管理方面

首先关于防雷的重要性和雷电的知识要积极开展讲座，强调油库防雷的重要性。在开展建设之前先对当地气候进行仔细调查，收集资料，做出相应的防雷措施。对于各项建设防雷工作，类似于安装防雷装置等工作，需要严格按照相关规定要求。积极鼓励相关技术人员深究防雷技术改进措施，向着更快更好的防雷装置和技术方法的推广普及。

4 结语

储油罐区针对防雷的技术与措施现今还是有许多不完善的地方，充氮技术、防腐问题等等，都还有值得深究和上升的空间，防雷的安全设施和管理还能够更加完善。随着我国的能源需求逐渐增大，油库的规模增大后，一旦发生事故，其带来的后果和损失是不可设想的，其安全管理至关重要，防雷作为安全管理中的重要，需要采取科学有效的方法来完善、巩固这项工作，才是最高效、最有效的。

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