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防雷保護技術在石化企業中的應用---青島雷克石電力科技有限公司

【發布時間:2019-06-21】

 

 防雷保護技術在石化企業中的應用

 

隨著社會的進步和高新技術的發展,各類信息設備、精密儀器、電子計算機和數據網絡設備等被越來越廣泛地應用于石化企業中。一方面這些先進的設備在石化企業的現代化進程中發揮了極大的推動和促進作用;另一方面,過電壓耐受能力差、絕緣強度低是這些電子儀器設備普遍存在的致命弱點。有統計數據表明,石化企業中每年因雷電產生的雷擊電脈沖對電子儀器設備的侵害事故呈上升趨勢,這些事故輕則造成電子儀器設備的運行中斷、設備永久性損壞,重則造成整個網絡系統的中斷癱瘓,導致巨大的經濟損失。此外,相比較其他行業,石化類企業易燃易爆易擴散的產品特性決定了其在雷雨天氣中存在著更大的危險性,一旦發生雷擊事故,后果將不堪設想。因此,石化企業需要良好的防雷保護設計來確保其在雷雨等惡劣氣候條件下的安全性。

1.1 雷擊事故事例

11989  8  12  095500,中國石油總公司管道局勝利輸油公司黃島油庫發生特大火災爆炸事故,19 人死亡,100 多人受傷,直接經濟損失3540萬元。事故后經調查,事故的直接原因是由于非金屬油罐本身存在的缺陷,遭受對地雷擊,產生的感應火花引爆油氣。

2)武漢市黃陂縣石油總公司橫店石油儲庫 1998  7  13 日下午 161000 遭受直擊雷擊,造成庫區 4 號儲罐起火爆炸,大火于下午 174000 全部撲滅,燒毀 0 號柴油 125 t1 000 m3 柴油罐 1 座,造成了重大經濟損失。

1.2 雷擊危害分析

雷擊對石化企業生產運營的危害主要體現在以下方面:(1)雷擊過程中產生的雷電流會造成極高熱效應,極易引起金屬導線氣化或熔化,形成電力系統的開路或短路,進而引發火災和爆炸;(2)雷電流還會在雷擊點周圍引發交變電磁場,從而使線路上感生出感應電流,引起電氣設備的局部過熱或形成火花放電而導致火災;(3)雷擊會使被擊金屬設備感生出大量與雷電性質相反的電荷,由此產生的靜電感應電壓甚至可以擊穿數十厘米的空氣間隙進而引發火花放電;(4)雷電流會干擾并破壞石化企業控制室中控制系統的線路和電子設備;(5)含有大量電荷的積雨云之間放電所形成的電磁輻射會通過耦合的方式干擾或損壞控制室內控制系統的線路或者電子元件。

雷克石

 

防雷保護技術在石化企業中的應用

 

1)直擊雷防護主要采用架設避雷針、避雷帶等手段。如何對直擊雷進行防護是任何區域的防雷中都必須考慮的問題,其保護半徑可按滾球法計算。在計算中發現,60 m 以上的建筑物會存在雷電側擊的可能,此時往往采用籠式結構的避雷網作為防直擊雷的裝置。

2)隨著技術的不斷發展,國內現在也出現了很多新型的防直擊雷裝置,如消雷器、優化避雷針、預放電避雷針等。通過應用實踐發現,消雷器效果并不理想,很難達到預期的消雷目的;優化避雷針能在吸引雷電入地的同時抑制二次雷擊的產生,在弱電系統和爆炸危險環境的直擊雷防護中有很高的應用價值;預放電避雷針的實質仍然是利用“引雷入地”的防雷原理,它可以增加接閃率、擴大避雷針保護范圍。

3)作為一切防雷工程的基礎,接地是雷電流能量疏導的唯一途徑。因此,防雷保護技術中最重要的環節就是可靠接地,不管是直擊雷、感應雷或是其他形式的雷,最終都是把雷電流送入大地。可以說,如果沒有良好的接地系統,再好的防雷設施都不會發揮應有的作用。在我國,對各類接地的接地電阻在相關的防雷規范中都有明確的規定,接地電阻越小,散流越快,被雷擊物體高電位保持時間越短。雷擊所帶來的危險性也就越小,其接觸電壓、跨步電壓也越小。

電涌保護器(SPD)的應用

當雷電落在輸配電線路附近耦合到輸配電線上就會形成感應雷。其在輸電線路上形成的瞬態過電壓會沿著線路侵襲并危及電氣和電子設備的安全。因此,需要加裝電涌保護器來對電氣和電子設備進行防雷保護。SPD 過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”,它能把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護系統設備不受浪涌電壓的沖擊而損壞。

防雷保護技術在石化企業中的應用,單憑第一級的 SPD 是不夠的,一級配電之后的配電箱體內必須根據 SPD 產品的通流容量、持續電壓、限制電壓等參數特點,一級保護設備、系統的絕緣耐沖擊過電壓額定值,選用組合式的 SPD 并加設第二級、第三級甚至更多等級的 SPD。此外,按照防雷區域的劃分標準,不僅電纜進線處的主配電箱要看成 LPZ0 區和 LPZ1 區的分界點,頂層平面過大或沒有機房層使得避雷針不能有效保護整個頂層的建筑物頂樓的配電箱也應視為LPZ0 區和 LPZ1 區的分界點來選取電涌保護器。

以中國石油管道輸氣公司的某基層單位建筑物為例,該建筑物為二層樓房,內設有信息中心、集控中心和監控中心等信息化監控系統。該建筑物的綜合防雷保護按如下設置:樓房外廠區安裝有避雷針對直擊雷進行防護。建筑物內重要電氣設備由避雷器進行保護,經變壓器變壓后安裝一級電源 SPD 進行保護,型號 RPT385-160;對各主要設備安裝二級電源 SPD 進行保護,型號 RPM220-80;對通訊、自動化等信息系統設備安裝信號 SPD 進行保護。由避雷針和 SPD 組成的綜合防雷保護系統能夠有效地對直擊雷和感應雷進行防護,確保其在遭受雷擊時的安全。 

 

 

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