傅邦杰

盘锦市消防救援支队盘山县大队 辽宁 盘锦 124000

油库是指在国家石油工业中起支撑作用的，并对社会经济和国防建设起重要影响的大型现代化建筑物。我国石油工业自1957年起步至今，已有半个多世纪的发展历史，为我国经济发展和社会进步做出了巨大贡献。随着国内各大油气田资源的开发和油气产量的不断提高，石油储备显得越来越重要。 为了满足日益增长的能源需求与国家经济快速发展，全国各地均在不同程度上兴建了大量油库，数量急剧增加，其中大型油库占很大比例。大型油库在经济发展中发挥着举足轻重的作用。从一定程度上来说，大型油库是国家能源战略的关键组成部分。 大型油库数量激增所带来的巨大效益是有目共睹的。但是由于一些特殊因素所致，也给大型油库管理和运营带来了巨大挑战。近年来国内外石油仓储企业频繁发生雷击火灾安全事故，造成了巨大损失和社会影响。例如：2004年4月26日我国西部某储油罐发生火灾事故；2004年6月24日江苏省某石油仓储企业一储罐爆炸引起大火并将2个罐体烧毁导致人员伤亡；2004年7月19日黑龙江省某油库油罐爆炸引起大火导致2人死亡；2003年3月20日湖南省某市3座大型油库爆炸使30多座油罐起火等。

因此对油库房进行雷电灾害预防和治理是非常必要而又困难的工作通过国内外油库雷电灾害案例分析得出，由于我国石油仓储企业在防雷方面缺乏经验，使得我国油气仓储企业防雷措施不够完善，加之我国油库设施建设标准也不够规范等因素导致油气仓储企业雷击火灾事故频发。

本文从油库防雷方面提出了一系列具有针对性的技术措施：（1）完善油库防雷体系建设；（2）加强油气仓储企业人员业务培训；（3）积极进行技术改造和新技术开发研究；（4）重视新材料、新装备以及新工艺应用；（5）加强油库设施设备防雷装置的检测和维护；（6）加强油库设施、设备防火安全管理等，来提高油气仓储及相关企业雷电灾害防控能力等等方面来对目前油气仓储企业雷击火灾事故进行分析讨论，为其防雷技术提出具体建议和对策提供理论依据。由于国内外相关资料较少，本文仅针对大型油库房雷电灾害特点进行分析及研究并提出相应措施参考。本文主要涉及到以下几个方面内容：1）防雷减灾体系建设；2）油库防雷防电综合管理机制研究；3）油库房雷电灾害特征参数及其预测模型研究；4）油库人员教育培训机制及相关培训课程体系研究；5）大型油气仓储企业防雷防电综合管理机制研究；6》油库房雷电火灾事故应急救援体系及相关应急救援预案研制等方面等。

1 油库雷击火产生的原因及特征

油库是各种化学物品的储存场所，其本身的安全性是十分重要的，油库中的各种设备往往是易燃易爆物品，同时油罐内储存的油品数量也较多，因此容易引起火灾。（1）油库设施在雷电活动中产生大量热量，这些热量可以从外界环境获得，比如空气的对流作用、蒸发作用和辐射热作用等。（2）随着电子设备及电子产品大量普及和应用、计算机应用技术高速发展、网络系统应用广泛而迅速普及，在实际操作中容易造成电气火灾。（3）雷雨天气对油库造成严重损坏和威胁是不可避免的事件。（4）油库中经常使用各种电气设备。（5）由于雷电具有高电压、强电流和强电场，使周围环境发生不同程度的变化，因此有可能导致雷电感应火灾的产生。（6）油库周围存在一定数量甚至更多的易燃易爆或危险化学品是雷击火多发和易发地带，如炼油厂或其他大型化工企业等均有分布。（7）雷击引起油品燃烧会使附近建筑物、设备损坏或火灾隐患增加从而导致油罐发生爆炸。（8）油气生产设备如储罐、输油管道等均在雷电活动中产生较大的雷电电磁力作用于其上并受到感应而产生电火花，如储罐门开关、输油泵开关、输油管道等处所带电火花与周围空间环境中的电磁力作用时发生爆炸事故。（9）当油罐周围空间有雷电电磁感应时，在油罐内产生强烈而剧烈的放电现象如：静电释放能量超过罐外绝缘层所能承受得住的临界值时就会造成油罐带电并发生爆炸事故。（10）在雷电作用下由于油库内油罐所储存液体密度较大，并且周围有许多易燃易爆物品，因而当雷电发生后便会产生爆炸燃烧事故。

2 油罐的安全防护

对储罐、加油机和油罐周围进行防雷击防护。可采用下列措施：（1）采用防雷接地装置；（2）设置避雷针和避雷线或避雷带；（3）在储罐周围设置不受雷电影响的防雷系统，如接地装置、接地管网、接地线与防雷引下线相连接等。（4）对油罐的防护可采取：a）利用绝缘材料或采用无绝缘材料的油罐；b）根据实际情况，采用其他技术手段，如用金属壳油罐作接闪器、用金属膜作避雷针等。 （5）设置防雷系统，应根据具体情况分析，选择不同的防雷措施。 a）油库要有完善的供电系统和通讯网络。 b）储罐应装有防雷引下线和防雷接地装置，以保证安全地通过雷击时产生的电涌对储罐内部及外部进行有效地泄放保护，并使储罐内的水不能流入罐外。 c）油库应根据地理位置、气象条件及周围环境条件（如地质、地形、地貌、气候状况等），建立防雷系统；根据气象条件、环境条件及所处位置选择合适的防雷系统。 d。建立定期检测制度和定期维修制度，以便及时发现并消除缺陷，使其处于良好状态。 e。进行防雷检测应由专门部门进行。 f。油库应在雷雨季节到来之前对所有设施进行一次全面检查，及时发现隐患和缺陷，以便采取相应措施消除隐患（防雷电设施损坏后需及时修复或更换。 g。防雷设施应保持完好并定期维护，以防失效和损坏。

3 油库雷电火灾事故调查与分析

某油库发生雷击火灾事故后，为了了解雷击事故原因及雷击后油库火灾形成机理，对雷电起火后的油罐内部进行了调查。（1）现场分析：由技术人员用仪器对油库现场进行了探测，发现罐内有较大的爆炸性气体（乙炔）；（2）事故调查：根据现场探测结果及火灾产生的原因分析可知，雷电起火后，由于油罐内部压力升高、内部氧气浓度下降、可燃气体在罐内积聚等因素共同作用引发爆炸及火灾。 结论：根据油库现场监测结果分析可知，发生雷击火灾的油罐与其它储油罐不同，这是因为油库内设置有防爆型储油罐。因为防爆型储油罐是通过检测其绝缘性能来实现防爆的。（4）安全防范措施及建议：制定针对性的防雷防火预案和制定相关管理制度。

3.1 基于雷害理论的油库防雷设计

避雷针安装：在油库中一般采用防雷型式，以避免雷害发生。

接地：通常采用非导电体，如金属构件、金属栏杆以及其他导体。

但应注意：（1）对于易遭受雷击的部位或接地线，应单独设计接地装置，以避免直接接地；（2）对于易遭雷击点附近的构筑物或设备，可采用非导电体，如钢结构构件或设备外壳等作为接地线。（3）对于不允许安装避雷针的部位可采用非导电体与金属装置进行连接。（4）对于需要安装避雷针的部位，可进行接地处理，使其达到良好的接地效果。

在上述防雷设计基础上，为实现对油库内主要设备和建筑物的保护，建议在油库内增加1台雷电综合监测系统。 该监测系统由1套雷电综合监测系统组成，通过网络通信、移动终端技术将该监测系统与相关信息数据平台相连接。可以实现对油库内主要设备设施及其周围环境中各参数的实时监测。此外，根据油库现有安全管理制度及雷击危害等级要求，为保证该系统对雷害事故有快速反应能力以及能及时检测其绝缘性能、有效抑制雷电放电等能力及有效控制雷害事故发生的概率等要求，建议对该监测系统进行完善提升设计。

3.2 基于能量守恒的油库防雷设计方法

雷电发生在油库的时间很短，仅为几十秒至几分钟。从理论上讲，雷击过程中的电流密度、电压强度和雷电流幅值是不可能完全消除的，如果不采取措施，油库中的电器设备和仪器仪表就会受到影响。 因此，油库必须采取相应的防雷措施。 为了避免雷击而引起人身伤害以及其他财产损失，防雷安全是油库必须进行研究的重要课题之一。根据雷害发生时所处空间位置及危害程度可将防地雷流流过分布划分为三个等级；根据不同等级防雷安全标准可将雷击安全区域划分为四种类型：第一类为雷击区；第二类为避雷针保护区；第三类为安全距离区；第四型属于避雷所和避雷带。 油库中雷电流流过范围通常为：油罐区，防雷装置采用三级防雷电接地引下线；油罐区接地与地网相连采用二级防雷击接地引下线。在雷击安全区域内安装了三级防雷电接地系统，可以有效的避免由于雷电造成的油库火灾及爆炸事故的发生。

3.3 油库防雷电火灾技术措施举例

安装避雷针或接闪器：设置避雷针和接闪器，当油库遭到雷击时可将雷电电流导入地下，并将雷电产生的能量导入地下储存设施，使雷害事故得到缓解。

安装防雷接地链：设置接地链能有效地抑制雷击产生的电弧。

采用防雷引下线是在雷电发生时能有效地防止闪电电流引入油库，使油罐等设施不受雷击。

采取防强雷措施：对有雷击危险的油库设施实施防强雷措施；对有可能遭受雷击的储罐区应采用金属网封闭。

安装电子避雷器（雷电流互感器）和金属导体：当遇到强大的雷电流入地时，可通过电子避雷器或金属导体将感应出的雷电电流引入地下储存设施中，使雷电流入地后产生电流来灭火。

设置完善的避雷网：在雷暴天气时，为防止强电击伤油罐导致爆炸事故发生，油库可以设置完善的避雷网，通过避雷网可以有效地防止雷击事故发生。

建设完善的防雷检测设施：对油库进行全面评估，确定在雷雨天气时对油库采用什么样的防雷设施。

4 小结与讨论

油库雷电火灾事故是威胁油库安全的重要因素之一，随着我国石油工业的迅速发展和国家能源战略的不断调整，油库雷电灾害防控工作将面临新的挑战。

随着我国石油企业不断加大对油库建设和管理的投入，预计将会有更多的油库建成，并投入使用。

我国新建、扩建油（气）罐和加油机组数目巨大，且大部分建在远离公路、铁路和通讯线路较远处，一旦发生雷击火灾事故，会对油库自身、周边环境及人民生命财产造成严重损失。

油库雷电火事故主要表现为：油罐区内输油管道系统遭受雷击、电子设备遭受雷击后油罐区和输油管道系统迅速燃烧爆炸等。

随着科技的进步，一些新材料、新工艺也不断应用到油（气）罐防雷工程中来。

石油化工企业应建立“人防+技防”相结合的防雷安全管理体系。 加强雷电监测系统建设，定期开展防雷安全检测工作。 积极采用先进技术和手段，提高雷电监测系统对雷击防护能力。

（6）石油企业应加强对油库内电气设备和电气线路的日常检查和维护维修工作，防止电气设备和线路老化以及存在较大安全隐患问题发生。严格执行加油站安全管理制度并定期组织培训工作，使管理人员掌握相关知识和技能，做到“早发现、早报告”防止火灾事故发生。 另外，还要加强石油化工企业员工雷电灾害事故应对能力建设和培训工作，使员工熟练掌握相关雷电防护知识及技能、具备一定的应变能力以及正确应对突发事件能力、熟练掌握应急处置程序和方法。随着国家能源战略政策的调整，对石油企业来说如何做好防雷安全管理显得尤为重要。本论文为石油储备基地防雷安全管理工作提供了理论基础与参考依据；为石油企业雷电灾害事故应对提供保障并取得良好效果。

5 结束语

油库雷击火灾事故发生后，对整个油库系统的安全稳定运行带来了极大的危害。所以在油库雷击火灾防控工作中，首先要认真分析油库雷灾事故原因并根据实际情况制定出切实可行的防雷措施。 本文通过对国内外油库发生雷电火案例进行分析，总结出了国内外一些先进的防雷经验。在我国石油化工企业雷击事故中，多数是由于油库雷击火灾造成的，而由于雷雨天气不可控因素多，难以预测雷电发生地点和发生时间。 随着国家对环境保护意识的增强以及国内油库建设管理水平的提高，针对不同类型、不同功能和不同结构类型的油库进行防雷设计和防雷工程改造已经成为越来越多的石油企业所重视并实施的一项重要工程。 本文通过对国外一些典型案例进行分析总结，出了一套有效合理且经济实用的油库雷灾防控策略。本文中对大型石油石化企业的防雷工程建设提供一些建议意见以供参考。