所谓石油化工危险场所 ,这里通常指的是爆炸、火灾可能发生的场所 ,当其在一定条件下发生时 ,会造成巨大的经济损失和人身伤亡。这是由于石油化工生产场所所具有的特殊性决定的 ,即它所操作的物料— 石油及其产品属危险物质 ,这些物质本身具有易燃性、挥发性。 当它们挥发或释放时 ,遇到火花就可能引起火灾或爆炸 ,而雷电引起的电火花则是引起这些危害的主要原因 ,故做好石油化工危险场所防雷接地 ,具有特别重要意义。下面就石油化工危险场所及普通场所防雷接地特点及要求进行分析。
1 环境特点在石油化工危险场所正常生产过程中 ,一方面 ,所有工艺装置、管道、连接点不可能绝对密封 ,或多或少存在泄露的可能 ,另一方面 ,根据工艺要求 ,存在正常的释放点 ,或故障时产生的释放点。 这样 ,环境中就有可能存在易燃气体 ,易燃液体的蒸汽或薄雾 ,闪点低于环境温度的可燃液体的蒸汽或薄雾。 当它们与空气混合形成爆炸性气体混合物时 ,遇到火花电弧高温就可能引起爆炸。 故环境中存在这些危险气体是这种场所具有的特点 ,也是引起火灾和爆炸的根源。石油化工危险场所防雷 ,一个重要的方面就是防电火花产生。而普通场所环境中 ,没有挥发或释放出具有爆炸性气体的物质 ,因而就不存在这些危险气体 ,环境条件是安全的。
2 环境分类石油化工危险场所的设备布置 ,根据生产的需要 ,有户内户外之分。大型生产装置、塔、容器、储罐等露天布置 ,另一些设备如泵体布置在室内。 户内户外布置的设备在防雷上采取的措施是不同的。 一般意义普通场所的防雷均指建筑物防雷。
3 建筑物防雷分类建筑物在采取防雷措施前要进行防雷分类 ,根据分类采取相应措施 ,这里包括危险场所和普 通 场 所 的 建 筑 物。 根 据 国 家 标 准[GB50057]要求分三类 ,即第一类、第二类、第三类防雷建筑物。而危险场所建筑物在分类之前要进行分区来确定 ,即分 0区、 1区、 2区爆炸危险环境的建筑物。具体区分如下:0区: 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。1区: 正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。2区: 正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境 ,或即使出现也是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。具体分类如下:第一类防雷建筑物:1.具有 0区爆炸危险环境的建筑物。2.具有 1区爆炸危险环境的建筑物 ,因电火花引起爆炸 ,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
第二类防雷建筑物:1.具有 1区爆炸危险环境的建筑物 ,因电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。2.具有 2区爆炸危险环境的建筑物。从以上阐述和国家标准要求中我们可知 ,危险环境建筑物为第一、二类 ,普通建筑物为第二、三类。 这里由于着重讨论危险场所的防雷 ,故不列出普通建筑物分类要求。
4 防雷要求及特点在防雷措施上 ,国家防雷标准规定第一、二类危险环境建筑物须防直接雷击、防雷电波侵入和防雷电感应 ,非危险环境第二、三类建筑物只防直接雷击、防雷电波侵入。这里我们可看出危险环境建筑物与普通建筑物防雷的差别就在防雷电感应上。我们知道一个建筑防雷 ,不管处在何种环境下 ,首先要防直接击雷 ,雷电直接击在物体上产生的电效应、热效应和机械力 ,会使建筑物遭到破坏 ,这是人们所不希望的。故防直接雷击措施是应装设独立避雷针或架空避雷线 (网 ) ,使被保护建筑物处于接伞器的保护范围内;在建筑物上易受雷击部位设避雷网 (带 )或避雷针或由其混合组成的接伞器进行保护。
其次要防雷电波侵入 ,由于雷电对架空线路或金属管道的作用 ,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内 ,危及人身安全或损坏设备。为防止这种危害发生 ,采取措施是进出建筑物一切金属管道 、电缆外皮、钢管等均要可靠接地;低压线路宜全线采用电缆直埋敷设进入建筑物。 这两项措施是人们必须做到 ,也是建筑物防雷的基本要求。危险环境建筑物与普通建筑物在防雷措施上是相同的 ,在要求程度上是不同的 ,前者采取的措施严格 ,投资较高 ,后者因雷电不会造成巨大的损失 ,故采取相对较宽松的防雷措施。最后是防雷电感应 ,何谓雷电感应?就是雷电放电时 ,在附近的导体上产生静电感应和电磁感应 ,它们可能使金属部件之间产生火花。由于危险场所的建筑物具有的特殊性 ,存在爆炸性气体环境 ,遇火花会有爆炸的危险 ,所以在防直接雷击、雷电波侵入的前提下 ,必须防雷电感应。
它所采以的措施是建筑物内一切设备、管道、构架等金属物体均可靠接地。而没有爆炸危险的普通建筑物 ,电火花不会引起爆炸 ,造成较大的危害 ,故只防直接雷击、雷电波侵入。 这是因为人们在思想上不仅考虑防雷的安全性 ,而且要考虑经济性 ,人们希望以最小的投资达到安全的要求。从以上分析可知 ,防雷电感应是危险环境建筑物防雷的一个显著特点 ,也是与普通环境进行区分的一个重要特征。
5 户外防雷要求
户外设施与建筑物防雷具有不同的环境特点 ,无须对露天布置的设备进行分类 ,防雷要求决定于设备的结构与原料的危险种类。 户外设备主要分为大型工艺装置的塔、容器、罐区储危险液体的固定项罐、浮顶罐及普通的压力储罐。它们共同特点是具有钢结构性质 ,本身可以承受雷电流通过。 因此 ,在防雷措施上 ,通常的做法是设备本身做好接地;装可燃气体、液化烃、可燃液体的钢罐 ,须做环型接地;浮顶罐应将浮顶与罐体用软导体作电气连接。特殊情况下 ,象储甲A 类可燃液体的固定顶罐 ,或容器的顶板厚度 < 4mm,要装设独立避雷针保护 ,罐区避雷针保护范围是整个罐区并非设备本身。 以上只是规范的要求 ,额观的环境总是千差万别 ,随时都在发生着变化 ,因此不可能绝对意义上划分石油化工危险场所的防雷标准。 要真正做地防雷接地 ,减少投入 ,满足要求 ,还须在生产实践中不断分析、探索 ,积累经验 ,掌握规范 ,灵活加以运用。
