石化企业安全接地技术要求与维护
2016-03-17邹建桥
邹建桥
(扬州石化有限责任公司,江苏扬州 225200)
石化企业安全接地技术要求与维护
邹建桥
(扬州石化有限责任公司,江苏扬州225200)
介绍了几种类型的安全接地装置及技术要求,分析了接地装置维护管理中存在的问题,提出检查维护要求和措施。
石化企业 接地装置 维护管理
石化生产装置、建构筑物及设备的接地装置,根据其用途和类型,一般分为防雷接地、保护接地和防静电接地。采用安全可靠、技术先进、经济合理的接地装置是石化生产装置和设备安全运行及保护员工人身安全的本质要求。正确认识分辩接地装置类型,并维护管理好是确保接地装置完好、可靠的前提,是安全生产的基础条件。
1 存在的问题
在接地装置的维护管理中,往往存在以下几个方面的问题。
a)对接地装置的类型、作用分辨不清,尤其是对共用接地的认识模糊,对其技术要求不清,不能正确、合理地维护和检测。
b)技术改造工程中,接地装置存在设计缺陷。
c)改造施工中保护工作不够,对接地装置隐蔽工程造成破坏。
d)接地装置地面以上部分维护不好,接触不良,接触电阻过大、甚至断路。
f)接地装置地面护套缺损。
g)避雷设施引下线、屋面避雷网、带断裂。
h)移动接地装置线缆破损、泄电器老化,接触不良。
i)混淆技术要求,把阻值要求较低的防静电接地按防雷接地、保护接地的要求对待。
2 接地的类型和技术要求
2.1 接地的类型
为了将电荷泄放入地,用导线(接地线)将装置或设备与土壤中埋设的金属接地体相连,称为接地。接地装置包括接地体和接地线,大致分为保护接地、防雷接地、防静电接地、工作接地4种类型。
2.2 防雷接地的技术要求
a)独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置,每一引下线的接地电阻不宜大于10 Ω,独立避雷针与被保护物的水平距离不应小于3 m。
b)避雷网和避雷带一般采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8 mm。扁钢截面不应小于24 mm×4 mm,其厚度不应小于4 mm。避雷网格不宜大于6 m×6 m;避雷网引下线至少2根并沿四周均匀或对称布置,其间距不得大于25 m,接地点不得少于2处。砖砌或混凝土烟囱上一般避雷环,其圆钢直径不应小于12 mm。扁钢截面不应小于100 mm2,其厚度不应小于4 mm,且引下线也至少2根与接地体相连。
c)油气管线的所有金属件,包括护套的金属包覆层应接地。管路两端和每隔200~300 m处,包括分支处、拐弯处均应有接地,接地点可设在管架和管墩处,其接地电阻不得大于10 Ω。
d)贮存可燃气体、可燃液体、液化烃金属罐,其顶板厚度大于等于4 mm时,可用罐体自身作接闪器,但必须设环型接地,其接地点不应少于2处,且距离不能大于30 m。接地体距罐壁的距离应大于3 m,每一接地点的接地电阻不应大于10 Ω。
f)工艺装置露天的塔、容器、压力贮罐等,其顶板厚度大于等于4 mm时,可直接本体接地防雷,装置平台框架也必须接地,与装置设备的接地网相连,接地点的接地电阻不大于10 Ω。
g)加油站及液化气站的站房和罩棚一般采用避雷带(网)防直击雷。埋地油罐、液化气罐与工艺管道相互做电气连接并接地,接地电阻不应大于10 Ω。
h)变配电站进户端应装设避雷器,其冲击接地电阻不应大于10 Ω。电气、仪表应采用铠装电缆或钢管穿线保护,电缆铠装铁皮或穿线钢管应与装置设备应作电气连接,减少雷电波的侵入。
i)电子计算机系统则宜采用独立的接地系统,防止受干扰影响计算机或DCS系统稳定性。
2.3 防静电接地的技术要求
石化企业的防静电接地设计,需要工艺、设备、电气等专业相互配合,静电接地干线和接地体应与其它用途的接地装置综合考虑,统一布置,可利用保护接地干线、防雷电感应接地干线作为静电接地干线使用,具体要求如下。
a)在生产加工、储运设施,设备、管道、加油辅助工具、操作工具及人体等,有可能产生和积聚静电而造成静电危害时,均要采取防静电接地措施。罐、塔等固定设备一般在多个部位上进行接地。其接地点应设2处以上,接地点应沿设备外围均匀布置,间距不应大于30 m。当它们与防雷、电气保护接地系统可以共用时,可不需再单独设静电接地。
b)油气管道两端及每隔200~300 m处,应设有接地。当平行管路相距10 cm以内时,每隔20 m应电气连接。当管路与其他管路交叉间距小于10 cm时,也应相连接地;对金属管路中间的非导体管路段,除需做屏蔽保护外,两端的金属管应分别与接地干线相接。非导体管段上的金属件应跨接、接地。
c)汽车罐车装卸作业时,必须先检查罐车内部,不应有未接地的浮动物,装油鹤管、管道、罐车必须可靠跨接和接地。装油完毕,应静置2 min后,再进行采样、测温、检尺、拆除接地线等。
d)油轮和舶船作业前,应先将船体与陆地上接地端进行连接,使用软管输送轻质油品前,应先接搭接线后接软管,作业后先拆输油软管后拆搭接线。
e)采用蒸汽进行吹扫和清洗作业时,受蒸汽喷击的管线、导电物体都必须与油罐或设备进行接地连接。
f)静电接地体的对地电阻值一般不应大于100 Ω,在土壤电阻率较高的地区,其对地电阻值也不应大于1000 Ω,在爆炸危险场所的静电接地电阻值不应大于30 Ω。
2.4 保护接地与工作接地的技术要求
在该系统中,保护接地与工作接地通常是直接相连的,保护接地与工作接地的接地电阻应不大于4 Ω。
a)交流电气设备的接地可以利用地下的金属管道等与大地有可靠连接的建筑物的金属结构自然接地体连接。
b)变压器、电缆桥架、配电、控制屏(柜、箱)及电机、电器、操作台等的金属框架、底座及手携式或移动式用电器具等电气装置的金属外壳部分,均应接地或与PEN线相接。
c)在爆炸危险环境内,接地干线应至少在爆炸危险区域不同方向有两处与接地体连接。1区的所有电气设备以及2区内除照明灯具以外的电气设备,应采用专门的保护接地线。除2区内的照明灯具,可利用有可靠电气连接的金属管线系统作为保护接地线,爆炸性气体环境内的金属管线,电缆的金属包皮等,都不能作为保护接地线。
2.5 共用接地的技术要求
a)电气设备的接地装置与独立避雷针的接地装置应分开设置,可与装设在建筑物上防止直接雷击的避雷设施的接地装置合并设置;与防雷电感应的接地装置也可合并设置。接地电阻值应取其中最低值,一般应小于等于4 Ω。
b)独立避雷针的接地体、引下线、照明回路的工作零线和三相四线制系统中的中性线及直流回路的专用接地干线等接地除外,其他用途的接地体,均可用于静电接地。
c)防雷防静电共用接地时,其阻值一般应小于等于10 Ω,当保护接地与防雷接地或防静电接地共用接地时,或者三者共用时,其阻值一般应小于等于4 Ω。
d)石化生产计算机控制系统的接地要求较高,通常接地电阻越低越好,共用接地电阻应小于1.0 Ω。
3 接地装置的运行维护
接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也会随土壤变化而发生变化,将影响生产设施和人身的安全。因此,必须对接地装置进行登记建档,严格管理、维护,定期检查、测试和维修,以确保其安全性能。
a)对接地装置的日常检查,应纳入企业安全检查和设备巡检内容,手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查。检查的主要内容有:①检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象;②检查接地线的连接线卡及跨接线等的接触是否完好;③接地点土壤是否因受外力影响而有松动,引下线护套是否完好牢固;④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠;⑤对移动式电气设备,每次使用前须检查接地线是否接触良好,有无断股断裂现象;⑥人工接地体周围地面上,是否堆放及倾倒有强烈腐蚀性的物质。
b)接地装置专业性检查与检测一并进行,由专业电工负责。接地电阻的测试应选择在较干燥的季节和晴好的天气,一般情况下,装置或建筑物、变(配)电所的接地装置每年检查检测2次;对含有重酸、碱、盐等化学成分的腐蚀性土壤地带的接地装置,应根据运行情况每3~5年对地下接地体检查1次,重点检查地面下500 mm以上部位的接地体的腐蚀程度。
c)各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前必须检查、检测。防雷检测为国家强制检测项目,必须委托气象等有资质部门进行检测,出具检测报告和合格证。
d)摇测接地装置的阻值时,要拆开断接卡,对测量结果进行比较分析,发现阻值超过规定值时,要查明原因及时整改并复测,确保阻值合格。
e)接地装置在巡视检查中,发现有下列情况,应及时予以修复:①接地线连接处焊接开裂或连接中断时;②接地线与用电设备压接摞丝松动,压接不实和连接不良时;③接地线有机械性损伤、断股、断线以及腐蚀严重(截面减小30%时);④埋地件被水冲刷或由于挖土而裸露地面时;⑤挖开接地引下线周围的地面,检查地下500 mm 左右接地体,若腐蚀严重时应立即更换;⑥及时清除接地体上方腐蚀性物质,地面以上的部件定期涂抹润滑脂以防锈蚀。
4 结语
石化企业塔区、罐区、重点建筑物、易燃易爆区必须严格按规范设计防雷防静电接地及保护接地设施。在改扩建工程中,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和被保护物的特点以及周围防雷等接地的基础上,详细研究接地装置的形式及其布置,综合考虑,统一布置,考虑到安全性及经济性这两方面因素,既要做到安全可靠,又要做到经济合理,特别在施工中谨防对接地隐蔽工程的破坏。在日常管理维护中,制定防雷防静电危害的具体措施方案,专人负责,对接地装置要定期检查检测、维修,挂牌管理,建立档案并加以监督检查。
[1] GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].
[2] GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范[S].
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[5] 黄华东,安君.电气设备及其接地装置的运行维护[J].科技传播, 2013(19):156-157.
MaintenanceandManagementofPetrochemicalEnterpriseSafetyGrounding
Zou Jianqiao
(Yangzhou Petrochemical Co., Ltd.,Jiangsu, Yangzhou 225200)
The paper introduces the application and technical requirements of several types of safety grounding devices, analyzes the problems existing in the maintenance and management of grounding devices, and puts forward the requirements of inspection and maintenance.
petrochemical enterprises; grounding unit; maintenance and management
2016-06-05
邹建桥,工程师,注册安全工程师,毕业于常州大学过程装备与控制工程专业,现在扬州石化有限责任公司安全环保部从事HSE管理工作。