1 概述
近年来随着炼化行业的高速发展,
干式气柜在石化行业得到了广泛的应用。干式气柜储存介质为瓦斯,瓦斯属于易燃易爆气体,一旦爆炸,将对经济造成较大损失,并有可能造成人员伤亡,而目前石化行业干式气柜防雷做法不尽相同,因此,根据相关规范,谈谈对干式
气柜防雷设计的认识。
根据建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000 年版)第 2.0.3 条第七款“:工业企业内有爆炸危险的露天钢制密封气罐”应划为第二类防雷建筑物。
3 干式气柜的防雷设计
根据干式气柜的防雷分类,应按第二类防雷建筑物进行防雷设计。下面分别对干式气柜柜体、放散管、中央通风口的防雷设计过程进行分析,并简单阐述干式气柜电子信息系统的防雷设计。
3.1 柜体的防雷设计 涉及干式气柜防雷的国家现行规范主要为《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版)及《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008。具体条文如下:
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版)第 3.3.11 条:
有爆炸危险的露天钢质封闭气罐,当其壁厚不小于 4mm 时,可不装设接闪器,但应接地,且接地点不应少于两处;两接地点间距离不宜大于 30m,冲击接地电阻不应大于 30Ω。
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008 第 9.2.3 条:
可燃气体、液化烃、可燃液体的钢罐必须设防雷接地,并应符合下列规定:
①甲 B、乙类可燃液体地上固定顶罐,当顶板厚度小于 4mm时,应装设避雷针、线,起保护范围应包括整个储罐;
②丙类液体储罐可不设避雷针、线,但应设防感应雷接地;
③浮顶罐及内浮顶罐可不设避雷针、线,但应将浮顶与罐体用两根截面不小于 25mm2的软铜线作电气连接。
④压力储罐不设避雷针、线但应做接地。
笔者认为干式气柜从结构及功能上应视为储存可燃气体的内浮顶钢罐,应按石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008 第 9.2.3条第 3 款的规定进行设计,即气柜本体可不设避雷针、线,但应将活塞与柜体用两根截面不小于 25mm2的软铜线作电气连接,并将柜体本体做好接地。柜体接地内容本文不做详细论述。
3.2 放散管的防雷设计
3.2.1 当放散管无阻火器时 ①适
用规范条文:如图 1 所示,放散口下
安装放散阀,正常生产时关闭,气体泄漏量很小,达不到爆炸下限,只有发生事故时才大量释放而达到爆炸浓度下限,故应按建筑物防雷设计规范
GB50057-94 第 3.2.1 条三款的规定设计。②规范条文原文:《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 第 3.2.1 条第三款条文如下:排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧时,及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀,接闪器的保护范围可仅保护到管帽,无管帽时可仅保护到管口。③防雷措施。因此,当放散管无阻火器时,应采用避雷针(或避雷线)对放散管进行保护,保护范围为整个管帽或管口。工程上采用避雷针居多,避雷针可直接焊接在柜本体上,并利用气柜钢壁作引下线。
3.2.2 当放散管有阻火器时 ①适用规范条文:当放散管有阻火器时,应按建筑物防雷设计规范 GB50057-94 第 3.3.2 条第二款的规定设计。②规范条文原文:《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 第3.3.2 条第二款条文如下:排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱,1 区、11 区和 2 区炸危险环境的自然通风管,装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管,本规范第 3.2.1 条三款所规定的管、阀及煤气放散管等,其防雷保护应符合下列要求:1)金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连;2)在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并和屋面防雷装置相连。③防雷措施。因此,当放散管有阻火器时,可不装设接闪器,在放散管顶部及底部均与气柜本体可靠连接形成电气连通即可。而放散管底部与柜体采用焊接连接,顶部也有金属支架与柜体焊接连接,均已形成可靠电气连通,故放散管与柜本体之间可不再用接地线连接。
3.3 中央通风口的防雷设计 如图 1 所示,放散口正常时无可燃气体泄漏,只有当活塞密封破损时才有大量可燃气体释放,故与无阻火器放散管的防雷措施相同,见本文 3.2 节第一条。
3.4 电子信息系统的防雷设计 干式气柜本体上装设摄像机及温度、压力、柜位、可燃有毒气体报警器等仪表。电子信息系统的防雷设计分为系统外部防雷设计及系统内部防雷设计,须采取综合防雷措施对其防护。对系统外部防雷,须采用截闪、接地、等电位连接等综合措施;对系统内部外部防雷,须采用线路屏蔽、合理布线,正确配置电涌保护器等综合措施。
4 结束语
石化企业为连续性生产企业,且介质高温、高压、易燃易爆,而干式气柜集中储存大量爆炸性气体,一旦雷击引起事故,将对国民经济造成很大损失,严重者可造成人员伤亡。因此干式气柜的防雷设计尤为重要,电气设计师必须结合干式气柜特点,严格按照规范做好干式气柜防雷设计,避免雷击事故发生,减少人身伤亡及财产损失。
干式气柜防雷