石化企業(yè)防雷、防靜電

1、石化企業(yè)防雷、防靜電雷擊事故案例1雷電基本知識及防護2儲罐防雷措施及要求3儲罐防靜電措施4事故案例從1972年至今，國內共發(fā)生較大的油罐雷擊著火爆炸事故20多起，造成了較大的經(jīng)濟損失。特別是1989年8月12日，山東黃島油庫雷擊造成5號罐起火后，引爆了14號罐，大火燃燒了104個小時，事故中19人死亡，100多人受傷。事故案例黃島油庫雷擊著火事故（1989年） 2006、2007兩年連續(xù)發(fā)生了數(shù)起儲罐雷擊著火事故，如儀征輸油站雷擊著火事故、鎮(zhèn)海國家儲備庫兩次雷擊著火事故、鎮(zhèn)海煉化雷擊著火事故、白沙灣輸油站雷擊事故儲罐區(qū)靜電事故案例： 2005年4月濟南石化公司采樣人員攜帶1個樣品瓶、1個銅質采

2、樣壺、1個采樣框（鐵絲筐），在輕油罐的罐頂進行作業(yè)。采樣人員手帶絕緣橡膠手套，采樣繩是絕緣繩，采樣時相互摩擦而使手套帶電，采樣壺感應帶電，在放下采樣壺時，與接地的罐頂發(fā)生了靜電放電，引燃取樣口附近灑落油品揮發(fā)油氣。因取樣人員及時關閉取樣口，未引發(fā)更大火災。引入 7月16日18時許，大連新港附近中石油的一條輸油管道發(fā)生爆炸起火，火勢燃燒了15個小時才被撲滅。起火管線為直徑900毫米的原油儲罐陸地輸油管線,后引起700毫米管線起火。據(jù)稱，10萬平方米的3號儲油罐被燒毀。事故原因初步查明，系一艘30萬噸級的利比里亞籍油輪在卸油時附加添加劑引起了陸地輸油管線發(fā)生爆炸引發(fā)大火和原油泄漏。事故發(fā)生后,胡錦

3、濤總書記、溫家寶總理立即作出重要批示。中共中央政治局委員、國務院副總理張德江代表中共中央、國務院連夜緊急趕到事故現(xiàn)場，指揮滅火救援工作。 撲救工作共調集了遼寧省14個市和4個企業(yè)消防隊338輛消防車和2000多名消防官兵參與滅火。此起事故引發(fā)原因與卸油操作不當及靜電引起的閃爆有關。據(jù)不完全統(tǒng)計，石油化工儲運場所的事故65%為靜電引起的，因此石油化工儲運場所的防靜電接地措施就顯得尤為重要。雷電基本知識雷電現(xiàn)象 雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象，也就是正負電荷的中和過程。雷電基本知識帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于流散電阻大，以

4、至出現(xiàn)局部高電壓；或者由于直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象，稱“感應雷擊”。雷電基本知識片狀雷電防雷技術1線狀雷電防雷技術1球狀雷電防雷技術1雷電基本知識雷電的主要特點（1）雷電沖擊電流大，甚至高達幾十千安至幾百千安。（2）時間短，先導放電、主放電、余光放電三個階段不會超過60微秒。（3）雷電流有的可達10千安/微秒的變化梯度。（4）有強大的沖擊電壓高達上億伏。儲罐防雷措施及要求雷電基本知識雷擊：所謂的雷擊是指一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層（云閃），或者是帶電的云層對大地之間迅猛的放電（地閃）。雷電基本知識云閃: 占2/3

5、以上, 不接觸地面雷電基本知識地閃: 發(fā)生在云地之間峰值電流：最高達（200300）kA放電時產(chǎn)生很強的電磁輻射雷電基本知識雷電基本知識帶電的云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫做“直擊雷”。雷電基本知識大型儲罐應做防雷接地。石油庫設計規(guī)范（GB50074-2002） 14.2.1 鋼油罐必須做防雷接地，接地點不應少于2處。石油與石油設施雷電安全規(guī)范（GB15599-1995） 金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地，其接地點不應少于兩 處，其間弧形距離不應大于30m。 防雷儲罐防雷措施及要求罐區(qū)照明： 儲罐罐組的照明宜采用燈具沿走道、平臺、扶梯布置。儲罐防雷措施及要求大型儲罐應利用浮頂排水管線將

6、罐體與浮頂做電氣連接。罐體基礎自然接地體應與罐區(qū)接地裝置相連，連接點不少于兩處。石油與石油設施雷電安全規(guī)范（GB15599-1995） 石油設備應采用防雷接地。防雷接地、防靜電接地和電氣設備接地宜共用同一接地裝置液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程 （GB13348-1992） 油品生產(chǎn)和貯運設施、管道及加油輔助工具等應采取靜電接地。當它們與防雷、電氣保護接地系統(tǒng)可以共用時，不再采用單獨靜電接地措施。大型儲罐接地體應采用耐腐蝕且導電性能優(yōu)良的材料。引下線應采用不小于440mm熱鍍鋅扁鋼。雷電防護（IEC 62305） 當引下線與可燃材料間的距離不能保證時，導體的截面積應不小于100 mm2。油（氣）田容器

7、、管道和裝卸設施接地裝置安全檢查規(guī)定（ SY 5984-94）固定容器、設備、管道的防靜電接地引下線，宜選用厚度不小于4mm，寬度不小于25mm的鍍鋅扁鋼或直徑不小于10mm的圓鋼制作。易燃、可燃液體防靜電安全規(guī)定 第二十二條 6接地干線和接地體所用材料可按下表選擇：名稱地上（mm） 地下（mm） 室 內 室 外 扁鋼254 404 404 圓鋼8 1013 角鋼50505 鋼管Dg5025mm2導線殘壓測試沖擊電流峰值導線殘壓10m軟銅線（25mm2）10/350波測試 1.0KA1290.85V 1.5KA1863.37V 2.0KA2583.09V 2.5KA3058.78V 由實驗可知

8、，在大電流沖擊下導線上的殘壓還是很大的通過理論分析和試驗對比，發(fā)現(xiàn)在雷電流從浮盤流向罐壁的過程中，必須實現(xiàn)可靠連接，減少其放電間隙，并盡可能的減小泄放通道的阻抗。可伸縮式接地裝置由于其可伸縮性，在浮盤處于較高液位時，其阻抗較不可伸縮的導靜電線小的多，大大降低了兩端的電壓差。其兩端使用兩個螺栓實現(xiàn)可靠連接，減少了放電的可能。部分企業(yè)引下線偏窄并且腐蝕嚴重引下線宜在距離地面至之間裝設斷接卡。斷接卡應采用440mm不銹鋼材料，斷接卡用2個M12的不銹鋼螺栓連接并加防松墊片固定。建筑物防雷設計規(guī)范（GB 50057-94） 4.2.4 采用多根引下線時，宜在各引下線上于距地面至之間裝設斷接卡。 石油庫

9、設施防雷規(guī)程 （【2000】第125號） 第條：采用多根引下線時，宜在各引下線上于距地面至之間裝設斷接卡。 儲罐防雷措施及要求引下線宜在距離地面0.3m至1.0m之間裝設斷接卡，主要是從便于準確檢測，確保引下線可靠的角度出發(fā)。儲罐防雷措施及要求儲罐與罐區(qū)接地裝置連接的接地線，當采用熱鍍鋅扁鋼，規(guī)格應不小于30mm3mm。儲罐防雷措施及要求部分接地引下線腐蝕嚴重儲罐防雷措施及要求斷接卡設置過高沒設斷接卡石油化工靜電接地設計規(guī)范（SH 30972000） 專用金屬接地板的設置應符合下列要求：接地用螺栓規(guī)格不應小于M10。 斷接卡設計不合理。大型儲罐上不應裝設避雷針。浮頂應與罐體做電氣連接，連接導線

10、不少于2根，每根導線應選用截面積不小于50mm2扁鍍錫軟銅復絞線或絕緣阻燃護套軟銅復絞線。連接點用銅接線端子及2個M12的不銹鋼螺栓連接并加防松墊片固定；宜采用可靠的連接方式將浮盤與罐體沿罐周做均布的電氣連接。 石油庫設計規(guī)范（GB 50074-2002） 14.2.3 2 浮頂油罐或內浮頂油罐不應裝設避雷針，但應將浮頂與罐體用兩根導線做電氣連接。浮頂油罐連接導線應選用橫截面不小于 25mm2的軟銅復絞線。對于內浮頂油罐，鋼質浮盤油罐連接導線應選用橫截面不小于 16mm2 的軟銅復絞線；鋁質浮盤油罐連接導線應選用直徑不小于 的不銹鋼鋼絲繩。 條文說明：浮頂油罐采用2根橫截面不小于25mm2的軟

11、銅復絞線將金屬浮頂與罐體進行的電氣連接，是為了導走浮盤上的感應雷電荷和油品傳到金屬浮盤上的靜電荷。石油與石油設施雷電安全規(guī)范（GB 155991995）浮頂金屬油罐可不裝設防直擊雷設備，但必須用兩根截面不小于25mm2的軟銅絞線將浮船與罐體作電氣連接。金屬儲罐不應裝設避雷針，應將浮頂與罐體用兩根導線做電氣連接。浮頂與罐體連接導線應采用扁平鍍錫軟銅復絞線或絕緣阻燃護套軟銅復絞線，連接點用銅接線端子及螺栓加防松墊片連接。儲罐防雷措施及要求大型儲罐轉動扶梯與罐體及浮頂各兩處應做電氣連接。應安裝跨接線儲罐防雷措施及要求與罐體相接的電氣、儀表配線應采用金屬管屏蔽保護。配線金屬管上下兩端與罐壁應做電氣連接

12、。在相應的被保護設備處，應安裝與設備耐壓水平相適應的浪涌保護器。石油庫設施防雷規(guī)定2000第125號 第條 地上鋼油罐上的溫度、液位等測量裝置，應采用鎧裝電纜或鋼管配線，電纜外皮或配線鋼管與罐體，應作電氣連接。石油天然氣工程設計防火規(guī)范（GB 50193-2004）9.2.6 裝于鋼儲罐上的信息系統(tǒng)裝置，其金屬外殼應與罐體做電氣連接，配線電纜宜采用鎧裝屏蔽電纜，電纜外皮及所穿鋼管應與罐體做電氣連接。儲罐防雷措施及要求與罐體相接的電氣、儀表配線應采用金屬管屏蔽保護。配線金屬管上下兩端與罐壁應做電氣連接。儲罐防靜電儲罐防靜電措施及要求電工每年雷雨季節(jié)前（每年二次）均要對儲罐防雷接地設施進行電阻檢查

13、。第一次在1-2月份，第二次7-8月份。防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、保護接地、信息系統(tǒng)接地等應共用接地網(wǎng)，實測的工頻接地電阻應不大于4。QX/T110-2009 爆炸和火災危險環(huán)境防雷檢測技術規(guī)范第條規(guī)定 ：對爆炸和火災危險環(huán)境的防雷裝置和防靜電接地裝置實行定期檢測制度，應每半年檢測一次 。GB12158-2006 防靜電事故通用導則SH3097石油化工靜電設計規(guī)范在儲罐扶梯口處，應設置安全有效的人體靜電消除裝置。石油化工靜電設計規(guī)范（SH 30972000） 4.2.5 為消除人體靜電，在扶梯進口處，應設置接地金屬棒，或在已接地的金屬欄桿上留出一米長的裸露金屬面。儲罐防靜電措施

14、及要求儲罐在盤梯進口處，應設置安全有效的消除人體靜電接地設施。在罐頂取樣口兩側之外應各設一組接地設施，以消除人體靜電及取樣繩索、檢尺工具等接地。石油化工靜電設計規(guī)范（SH 30972000） 在罐頂取樣操作平臺上，操作口的兩側應各設一組接地端子，為取樣繩索、檢尺等工具接地用。易燃、可燃液體防靜電安全規(guī)定 第八條 6. 工作人員在檢尺、測溫和采樣前，必須消除人體所帶靜電。 第十三條 貯罐梯子進門處，應在接地的金屬扶欄上流出1m長的裸金屬面，作為手握接地體。 第二十四條 7. 貯罐的采樣井應與罐體相跨接，在采樣操作臺上設有接地端板，以便采樣器導電繩索、檢尺工具接地用，接地端板位置應在操作口的上風向

15、，可在操作口兩側各設一處，以便操作前根據(jù)風向決定接地點。儲罐防靜電措施及要求儲罐浮頂上取樣口的兩側1.5m之外應各設一組消除人體靜電設施，取樣繩索、檢尺等工具應與設施連接。該設施應與罐體做電氣連接并接地。應控制油品輸入輸出的初始流速和最大流速。浮盤未完全浮起前流速不大于1m/s，完全浮起后最大流速不大于。 裝卸油品碼頭防火設計規(guī)范（JTJ 237-99） 5.2.2.3 管道設計流速應符合下列規(guī)定：原油或成品油在正常作業(yè)狀態(tài)時，管道安全流速不應大于。液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程（GB 1334892） 4.2.1 在生產(chǎn)工藝的操作上，應控制油品處于安全流速范圍內。減少油品的飛濺，同時防止油品中夾入

16、水分和氣體。5.1.4 對于電導率低于50pS/m的液體石油產(chǎn)品，在注入口未浸沒前，初始流速不應大于1m/s，當注入口浸沒200mm后，可逐步提高流速，但最大流速不應超過7m/s。如采用其他有效防靜電措施，可不受上述限制。裝油初速度不大于1m/s，當入口管浸沒后，可提高流速，但100mm管徑不大于9m/s；150mm管徑不大于7m/s。 防止靜電事故通用導則 （GB 121582006）6.3.3 對罐車等大型容器罐裝烴類液體時，宜從底部進油。若不得已采用頂部進油時，則其注油管宜伸入罐內離罐底不大于200mm。在注油管末侵入液面前，其注流速應限制在1m/s以內。6.3.4 烴類液體中應避免混入

17、其他不相容的第二物相雜質如水等。并應盡量減少和排除槽底和管道中的積水。當管道內明顯存在不相容的第二物相時，其流速應限制在1m/s以內。 易燃、可燃液體防靜電安全規(guī)定 第五條 甲、乙類液體進入貯罐和槽車時，初流速度不得大于1m/s。當入口管浸沒200mm后可提高流速，最高不得超過6m/s。甲、乙類液體含游離水、有機雜質以及兩種以上油品混送時的初流速度不得超過1m/s。甲、乙類液體經(jīng)過添加抗靜電劑，或有專門靜電消除器與靜電報警儀同時具備的，流速可為6m/s。儲罐內壁如使用導靜電防腐涂料，涂層表面電阻率應為 1081011。 液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程（GB 1334892） 5.1.2 貯罐內壁應使

18、用防靜電防腐涂料，涂料體電阻率應低于108m（面電阻率應低于109）。中國石油天然氣股份有限公司煉油化工企業(yè)防靜電安全規(guī)定 3.0.2 油罐內壁應使用防靜電防腐涂料，涂料的體電阻率應低于108m(面電阻率應低于l09)。當內壁涂絕緣性防腐涂料時，涂膜厚度不應超過2mm浮頂與罐體之間的密封應使用導靜電材料。 石油化工靜電設計規(guī)范（SH 30972000） 4.2.3 浮頂罐的浮船、罐壁、活動走梯等活動的金屬構件與罐壁之間，應采用截面不小于25mm2銅芯軟絞線進行連接，連接點不應少于兩處。浮船與罐壁之間的密封圈應采用導靜電橡膠制作。設置于罐頂?shù)膿跤臧鍛捎媒孛鏋?10mm2的銅芯軟絞線與頂板連接。

19、1.工業(yè)靜電：靜電是對觀測者處于相對靜止的電荷。由它所引起的磁場效應較之電場效應可以忽略不計。靜電可由物質的接觸與分離、靜電感應、介質極化和帶電微粒的附著等物理過程而產(chǎn)生。工業(yè)靜電是生產(chǎn)、儲運過程中在物料、裝置、人體、器材和構筑物上產(chǎn)生和積累起來的靜電。 2.靜電起電：由于物體的接觸分離、靜電感應、介質極化和帶電微粒的附著等原因，使物體正負電荷失去平衡或電荷分布不均，而在宏觀上呈現(xiàn)帶電的過程。 靜電簡單術語3.靜電積聚：由于某種起電因素使物體上靜電起電的速率超過靜電消散的速率而在其上呈現(xiàn)靜電荷的積累過程。 4.靜電泄露：帶電體上的電荷通過帶電體自身或其他物體等途徑向大地傳導而使之局部或全部消失

20、的過程。 5.靜電消散：帶電體上的電荷由于電中和、靜電泄漏、靜電放電而使之局部或全部消失的過程。 6.靜電靜置時間：在有靜電危險的場所進行生產(chǎn)時，由設備停止操作到物料（通常為液體）所帶靜電消散至安全值以下，允許進行下一步操作所需要的時間間隔。 7：靜電釋放：當帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時，因介質產(chǎn)生電離而使帶電體上的電荷局部或全部消失的現(xiàn)象。8.靜電放電能量：帶電體所形成的靜電場，通過靜電放電所釋放出來的總能量。 9. ：帶電體所形成的靜電場，通過靜電放電所釋放出來的總能量。 1.摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電的過程。 2.流動起電：液體類物質與固體類物質接觸時，在接觸界面形

21、成整體為電中性的偶電層。當兩相物質作相對運動時，由于偶電層被分離，電中性受到破壞而出現(xiàn)的帶電過程。 3.剝離起電：剝離兩個緊密結合的物體時引起正負電荷分離而使兩物體分別帶電的過程。 三、靜電起因4.噴射起電：固體、粉體、液體和氣體類物質從小截面噴嘴高速噴射時，由于微粒與噴嘴和空氣發(fā)生迅速摩擦而使噴嘴和噴射物分別帶電的過程。 5.吸附起電：物體由于吸附場所中的帶電微粒而使之產(chǎn)生靜電的過程。 6.沉降起電：相互混合、接觸的各種固體微粒、液體、氣體，由于比重差異發(fā)生沉降，使在不同物質交界面上形成的偶電層發(fā)生正負電荷分離而產(chǎn)生靜電的過程。 7.濺潑起電：濺潑液體時，微小的非濕潤液滴落在物體表面并在其界

22、面產(chǎn)生偶電層。由于液滴的慣性滾動而發(fā)生電荷分離，使液滴及物體分別帶上不同符號電荷的過程。 8.噴霧起電:噴射在空間的液體類物質由于擴散和分離，使之形成許多微小液霧和新的界面，當此偶電層被分離時而產(chǎn)生靜電的過程。 9.感應起電：利用靜電感應原理，使導體帶電的過程。 10.破裂起電：物體破裂時發(fā)生電荷分離，由于正負電荷平衡受到破壞而產(chǎn)生靜電的過程。 11.碰撞起電：粉體類物體由于粒子與粒子或粒子與固體之間發(fā)生碰撞，形成快速的接觸分離而產(chǎn)生靜電的過程。 12滴下起電：當附著在器壁等固體表面上的珠狀液體逐漸增大，由于自重形成液滴，致在墜落脫離時而產(chǎn)生靜電的過程。 13.極化起電：在外電場作用下，由于介

23、質極化而使其界面出現(xiàn)束縛電荷的過程。 靜電會聚集在金屬設備、管道、容器上形成高電位，靜電本身電量雖然不大，但因其電壓很高而容易放電，靜電放電的火花會引起燃燒或爆炸，造成人身和財產(chǎn)的損失。在石油化工場所，大多數(shù)裝置中的介質具有易燃易爆的特點，引燃這些物質所需的引燃能量極低。當儲存、運輸過程中跑、冒、滴、漏現(xiàn)象發(fā)生或發(fā)生事故時，易燃易爆氣體、液體蒸氣、懸浮粉塵或纖維與空氣形成可燃體系，而此時遇到物料、裝置、構筑物以及人體所產(chǎn)生的微弱靜電火花就可能導致火災或爆炸，對安全生產(chǎn)構成嚴重威脅。若靜電火花伴隨人體行走而波及生產(chǎn)區(qū)域，就會形成一種流動性大、隱蔽性強、難控制的危險點火源。 因此，靜電對安全生產(chǎn)、

24、產(chǎn)品產(chǎn)量和質量、設備穩(wěn)定運行及環(huán)境保護等方面都會帶來極大危害，不可忽視。四、靜電對石油化工行業(yè)的危害 靜電接地是防止靜電危害的主要措施之一。石油化工企業(yè)的防靜電設計，應由工藝、配管、設備、儲運、通風、電氣等專業(yè)相互配合，綜合考慮，并采取下列防止靜電危害措施： 1 改善工藝操作條件，在生產(chǎn)、儲運過程中應盡量避免大量產(chǎn)生靜電荷： 2 防止靜電積聚，設法提供靜電荷消散通道，保證足夠的消散時間，泄漏和導走靜電荷； 五、靜電的防護 3 選擇適用于不同環(huán)境的靜電消除器械，對帶電體上積聚著的靜電荷進時行中和及消散； 4 屏蔽或分隔屏蔽帶靜電的物體，同時屏蔽體應可靠接地； 5 在設計工藝裝置和制作設備時，應盡

25、量避免具有高能量靜電放電的條件，如在容器內避免出現(xiàn)細長的導電性突出物和未接地的孤立導體等； 6 改善帶電體周圍環(huán)境條件，控制氣體中可燃物的濃度，使其保持在爆炸極限以外； 7 防止人體帶電。六、靜電接地裝置及檢查要點1、靜電接地支線、連接線的最小規(guī)格設備類型接地支線連接線固定設備16mm2多股銅芯電線8mm鍍鋅圓鋼12*4（mm）鍍鋅扁鋼6mm2銅芯軟絞線或軟銅編織線大型移動設備16mm2銅芯軟絞線或橡套銅芯軟電纜一般移動設備10mm2銅芯軟絞線或橡套銅芯軟電纜振動和頻繁移動的器件6mm2銅芯軟絞線一、油罐及管線的接地點分布、接地電阻值 油罐的接地應執(zhí)行防雷接地有關規(guī)定，石油庫設計規(guī)范 GB50

26、074-2002 第、2、3條款規(guī)定，鋼油罐必須作防雷接地，其接地點不應小于兩處，接地沿油罐周長的間距，不宜大于30m。接地電阻不宜大于10。 罐區(qū)管線的接地，依據(jù)石油庫設計規(guī)范 GB50074-2002、10條，地上或管溝敷設的輸油管道的始端、未端、分支處以及直線段每隔200300m處，應設置防靜電和防感應雷的接地裝置。地上或管溝敷設的輸油管道的防靜電接地裝置可與防感應雷的接地裝置合用，接地電阻不宜大于30，接地點宜設在固定管墩（架）處。二、油罐內壁使用的防靜電防腐涂料情況、其涂料的體電阻率情況 根據(jù)液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程GB133482009中第條規(guī)定，油罐內壁應使用防靜電防腐涂料，涂料的體電阻率應低于108（面電阻率應低于109）。三、輕質油品的進出管口的位置 根據(jù)液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程GB133482009中第條規(guī)定，