山区油库防雷避雷的特点及防护

2019-02-13宋志强张清民

石油库与加油站 2019年2期

宋志强张莹张清民

〔1 解放军72483部队；2 重庆海联职业技术学院重庆 401311；3 解放军72283部队〕

雷灾防护是油库安全管理工作的重中之重，特别是对多雷地区的山区油库而言，雷灾频发，破坏性强，防护难度大，防雷灾工程尤为重要。随着新时期油库信息化技术的飞速发展，电气化以及自动化的程度越来越高，雷电的隐患也变得越来越多，因此，防雷避雷已成为油库信息化推进中需重点关注的技术问题。

1 山区油库雷灾事故的特点

山区是雷电灾害易发区，是防御的薄弱地区。山区油库建筑布局顺山势而为，不易整齐规划，导致建筑物以及电气系统、自动化系统在雷灾事故防护上点多面广，电子网络、电气设备遭受雷电威胁大。油库所在山区的土质主要以砂石土为主，仅有少量粘土，颗粒粗，含泥量低，含水量少，导电性差，属于高电阻率土壤，且其阻值变化频繁，雷击事故频发，控制难度大。

山区油库建筑多为钢筋混凝土结构，形成了人为的雷电接收体。各建筑物防直击雷接地、直流电工作接地、交流电工作接地、设备保护接地、弱电屏蔽等交叉设置，难以综合控制，且硅酸盐水泥与土壤互相作用，影响土壤电阻率，导致雷灾极易发生。同时，油料的易燃易爆，雷电火花产生的强电流高电压，很有可能引发火灾、爆炸事故以及人员伤亡。

2 山区油库雷灾破坏的机理与防护

雷电的危害机理按雷电类型可分为两大类：一是直击雷造成的机械破坏，主要通过雷电云层和大地的放电而引起的高电压强电流破坏；二是感应雷导致的电磁破坏，主要是由于雷电在传播过程中，在静电感应的作用下直击雷放电；电磁感应在金属等导体内产生电磁感应，又引发设备中强电流的产生，造成电子电气设备被击穿，发生故障或损坏。

山区油库的雷电防护主要分为三类，即高空防雷、低空防雷和地下防护。在防护过程中，通过外部防雷技术和内部防雷技术两种形式进行工程设计。外部防雷技术也称引雷技术，通过安装在设施设备上的避雷针等避雷装置，经导线将强电流电压引入地下，而减少雷电危害。内部防雷技术主要通过各种电子设备对雷击产生的强电流进行限制，降低电压电流的大小，将过高的强雷电电流控制在电子电气设备的允许范围，以保护设备安全。它主要抑制雷击电磁脉冲可能造成的危害，是保护电气设备和自动化信息设备的主要方法，即为避雷技术。

3 山区油库避雷技术的现状

在当今信息时代，计算机网络和通信设备变得越来越复杂，防雷的工作环境也越来越苛刻。对于山区油库而言，信息化自动化进程的日益加快，使后勤信息化建设成为今后发展的重要方向，网络、监控、检测和通讯设备等越来越精密，对于设备和各类元器件的使用要求也越来越高，雷电引发的设备损坏事故也时有发生。

雷电产生的直击雷的机械破坏和感应雷的电磁脉冲破坏，造成各类高精设备因高电流高电压而损坏，同时感应雷产生的电磁脉冲沿电源线、信号线等侵入机房等，对机房内相关精密设备、高性能元器件造成损坏，致使设备整体损坏、系统瘫痪。更为严重的是电磁脉冲的磁干扰作用会对各类电信以及网络中的信息数据造成不可修复的破坏，危害性大，威胁严重。

4 山区油库避雷技术和工艺构想

根据避雷防护的现状，在山区油库避雷设施的工艺设计施工过程中，防雷技术或设备如果不按技术规范和正确的施工方法，不考虑具体情况下山区土壤的实际电阻率，防雷设备维护管理不到位，相关避雷器的技术性能不达标等都可能导致避雷器系统不能起到向地面放电的作用。相反，还会干扰影响接地功能发挥，破坏硬建筑的电子设备，这就要求在避雷技术设计时必须进行全面系统地考虑。

在山区建筑中电气设施的防雷可以通过引雷入地、专用避雷装置泄流、利用等电位体保护关键设备，以及屏蔽、隔离、构建防雷接地体等方面进行防雷设计。引雷入地、泄流等技术为外部保护，主要通过引雷技术达到防雷要求。另外4项措施，通过防雷技术，将沿线的电力线或数据线连接起来，信号线引入过电压波，通过限制浪涌过电压保护装置和过电压保护，避免雷灾事故发生以保护设备。

当前，普遍采用综合性的避雷设计方案，即做到避雷系统一旦建立，就必须同时具备雷电防护和过电压防护功能，包括感应雷的防护、防雷接地以及屏蔽和等电位连接等三个方面，在设计过程中必须进行系统考虑，以避免产生潜在危险。