加油站防雷及雷电灾害应急预案
在正常的学习、工作或生活中,不保证会发生意想不到的事情。为了避免更严重的后果,提前做好应急预案总是必要的。写应急预案要注意哪些格式?以下是我精心编制的加油站防雷及雷电灾害应急预案,仅供参考。让我们来看看。
加油站防雷应急预案1 1直击雷防护
1.1储油罐区防直击雷措施
汽车加油站总储油量大多在300m3左右,且多安装在地下室,介质为汽油和柴油。因为汽油是易燃液体,闪点温度低(-50 ~ 30℃),易挥发。在常温下,被困在地下室的油气和储油罐呼吸阀排出的气体容易达到爆轰混合比。因此,储油罐区是加油站防雷的重点区域。根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和GB15599-95《石油及石油设施防雷安全规范》,结合储油罐布置在地下室的特点。对于储油罐,按二类防雷要求采用独立避雷针。在呼吸阀上方2.5m的高度平面上,设置半径5m的保护范围,防止雷雨直击呼吸阀,造成高温,引燃油气。为防止避雷针对油罐及其附属设施产生高电位反击,避雷针及其接地装置采用
被保护的油罐与其相关管线之间的距离不得小于3m。
1.2油亭防直击雷措施
油亭是加油机安装和加油的地方。区内油气含量高,属于二类防雷建筑。建议在展馆顶部铺设避雷带,避雷带应长且宽>:当10m时,应铺设10m×10m或12m×8m的避雷网。
2防感应雷和防静电
加油站的储油罐和输油管道都是用钢材制造的。当有雷云漂浮在它们上方或附近遭受雷击时,金属储罐和输油管道会因静电或电磁感应而携带大量电荷。此外,在流动、倾倒、摇动等条件下,油由于自身或与其他物体的相互摩擦而产生静电荷。当雷电感应或摩擦产生的静电荷的速度高于放电速度时,形成相同电荷的静电积累。当积累的静电荷,其放电能量大于可燃混合物的最小点火能量,且油蒸气和空气的混合物在放电间隙内处于爆炸极限范围时,就会引起爆炸和燃烧。因此,规定储存A、B、C油的油箱应防静电接地,以提供放电通道。
2.1油罐和输油管道防感应雷和静电
(1)为确保可靠接地,每个金属油箱的接地点至少应有两点。
(2)输油管道的起点、终点、拐弯处和分支处应分别接地。
(3)管道法兰连接螺栓少于5个时,法兰必须用金属丝跨接。
(4)储油罐上的金属部件(呼吸阀、阻火器、量油孔等。)必须与储油箱有良好的等电位连接。
2.2电源和信号线的防感应雷
加油站的输电线路绝大多数采用架空线,容易诱发高雷电水平。防雷措施如下:
(1)在配电室电源开关进线端安装防爆避雷器;(2)配电室至罐车的电源线采用钢管埋地敷设,钢管两端分别与配电室和罐车接地连接;
(3)电子计量加油机与计算机连接的信号线也应套有金属管,金属管的始端和末端应与工作地连接,信号线与计算机的接口应装有相位避雷器。
如果上述管道架设在地沟中,地沟应填满沙子,以防止电气线路故障时地沟中截留的油气引起火灾。
2.3卸油车防静电
油罐车卸油是加油站最大的输油作业。油轮上会积累大量的静电荷,因此需要在卸油处设置防静电连接装置,为油轮提供释放静电荷的通道。
3接地装置
(1)避雷针采用独立接地体,接地冲击电阻不大于10ω。
(2)储油罐接地体在储油罐区周围呈环状敷设,为输油管线起点和油罐车卸油区提供接地点。接地冲击电阻不大于10ω。
(3)售油棚采用混合接地装置,与建筑物基础接地体和人工接地体相连接。其中,人工接地体在换料作业区周围呈环状敷设,以减少作业区跨步电压对工作人员的危害。同时,该接地装置为输油管道末端、油罐车等电气设备提供接地点,冲击接地电阻由最小值决定。应信号
(4)管道转角处和分支处的接地体单独设置时,冲击接地电阻不应大于30ω。储油罐区的接地体应与油品销售棚的接地体等电位连接。
4加油站整改建议
80年代中后期和90年代初,大量加油站投入运营。由于当时管理不完善,这些加油站的防雷设施大多存在缺陷:①储油罐接地不规范,只有一点接地,有的甚至没有接地;(2)如果油管的法兰连接螺栓少于5个,则没有电气连接;③油轮卸货处未安装防静电接地装置。对于②和③,比较好处理。因为油罐区不能用电弧焊,处理起来比较麻烦①。建议接地体安装在地下室外。经过防锈处理后,油箱的吊环应涂上导电膏,盖上一层铅垫,然后用U型螺栓将接地线压接在吊环上。这种联系只有一个补救办法,每年雷雨季节前做一次全面检查。当界面处的过渡电阻较大时,需要重新锈蚀。
加油站防雷应急预案二在防雷检测和雷击事故调查过程中,发现部分加油站由于防雷设计不完善、未考虑加油站综合防雷能力等原因,雷击事故时有发生。如1998,江浦加油站两辆加油机遭雷击损坏,顺丰加油站配电柜遭雷击损坏。1999年4月至5月,永兴加油站加油机多次遭雷击损坏。加油站属于第二类防雷建筑,其综合防雷应从以下几个方面考虑:
1大楼的防雷保护
加油站的建筑包括燃料棚、宿舍楼和其他附属建筑。在这些建筑物的设计和施工中,其框架结构的桩作为垂直接地体,地梁和水银平台作为水平接地体,桩中的两根对角主筋作为引下线,天花板作为网络(10m×10m或8m×12m)。沿天空四周设置避雷带,四周设置避雷带。
2油罐的防雷保护
金属油罐必须环形接地,接地点不应少于两个,且相互间的弧距不应>:30m,接地体与罐壁的距离不应小于3m。油罐罐顶厚度
3电源线和电话线的防雷保护
加油站的雷击事故大多是由于雷电波通过电力线和电话线传播造成的。
发生了什么。保护电力线和电话线是加油站防雷的重要组成部分。
(1)电力线路防雷
防止雷电波从电源线侵入的方法是将电源线通过金属管引入地下,管的长度不应小于2ρ(ρ为当地土壤电阻率,单位为ω * m)。在配电室设备的主电源处安装三相电源避雷器。在设备的电源输入端安装专用的电源避雷器。避雷器应为防爆产品。
一、电源级防雷
在加油站380V低压总配电箱内,主断路器(熔断器)后、漏电保护器前安装一个三相开关模块化电源浪涌保护器,通量为50KA,用于整个加油站所有用电设备的一级电源保护。
b、电源二级防雷
在办公室的配电箱内安装一个通量为40KA的三相电源浪涌保护器或在办公室外增设一个配电箱,用于办公室内所有IT设备的二级电源保护。在罐车动力配电箱内或罐车附加动力配电箱内安装三相电源浪涌保护器,通量为40KA,用于罐车用电的二级电源保护。
c、电源三级防雷
在办公室电脑管理设备,便利店收费区税控主机,加油
插座式电源浪涌保护器用于机器数据传输设备、票据打印设备等其他精密设备的电源插座。
(2)加油站信号系统的保护设计
通信信号信息系统电涌保护器安装在每组加油机内数据采集器的加油机控制总线上,通信信号电涌保护器安装在每组加油机内数据采集器和中控主板信号电路的防雷防爆箱内。
便利店收银台下方的税控主机加油机数据传输线上安装通信信号信息系统浪涌保护器,用于税控主机信号线的防雷保护。
(3)电话线路的防雷保护
加油站大多建在空旷地带的道路两旁,很多电话线都是架空引入的。雷电波很容易通过电话线输入,毁坏电话。因此,做好电话线路的防雷工作十分必要。最好的办法是在电话线路进入室内之前,通过金属管进行埋地(埋地长度不应小于2ρ),金属管接至地极。并安装专门的电话防雷装置。
在办公室的ADSL网络通信线路、ISND网络通信线路、PSTN拨号网络通信线路的MODEN前,即网络通信线路的进线端,安装网络信号信息系统电涌保护器,对各种设备的网卡和网络通信线路进行防雷保护。
办公机房内,监控设备机柜从楼外的加油平台进入摄像机视野。
视频信息系统电涌保护器安装在频率传输线上,用于监控设备信号线的防雷保护。
监控摄像机多功能电涌保护器安装在室外加气站内摄像机的电源和视频传输线上,用于室外监控摄像机的防雷保护。
4接地
(1)建筑物的防雷接地电阻应为
(2)独立避雷针的两个接地装置与油罐之间的距离Se≥0.4Ri(Ri为冲击接地电阻),但不应小于3m。接地电阻不大于10ω。
(3)建筑物的工作接地、安全保护接地、避雷器接地和防雷接地应共用一套接地装置,接地电阻不应大于4ω。
随着中国经济的快速发展,交通运输业日新月异,人民生活不断改善,汽车越来越多,加油站的数量也与日俱增。每年因雷击引发的事故时有发生,直接威胁着加油站周围的人和建筑物的安全。因此,加强加油站的防雷工程设计十分重要。但是在那些郊区和偏远地方的加油站,操作人员的防雷意识还是很薄弱,存在侥幸心理和麻痹思想。一旦发生雷击事故,后果不堪设想。因此,加油站的防雷措施应根据GB50057-2010《建筑防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑电子信息系统防雷技术规范》和GB50156-2002《汽车加油站设计与施工规范》进行设计。
关键词:雷电加油站防护规范
1概述
雷电来源于雷暴,雷暴往往伴随强对流天气,这是由大气环流和当地气象因素决定的。雷暴是积雨云中云与云之间或云与地面之间的放电现象,并伴有火花放电。当强电流通过时,空气迅速膨胀,产生巨大的噪音,即闪电。雷电是一种极具破坏性的自然现象,其电压可高达数百万伏,瞬时电流可高达数十万安培。千百年来,雷电造成的损失不计其数。因此,雷电灾害成为联合国公布的10最严重的自然灾害之一。根据雷电的特点和性质,雷电可分为直击雷、雷电感应和雷电波侵入。
随着地方经济的发展和人民生活水平的提高,各地机动车数量迅速增加,为其提供能源的机动车公共加油站也在迅速增加。加油站在城镇交通建设中发挥着重要作用,也是城镇救灾的重要能源基地。然而,近年来加油站雷击事故频发,直接威胁加油站周边人员和建筑物的安全,削弱了加油站作为城镇能源枢纽的功能。因此,加油站的综合防雷非常重要。
2加油站雷电分区
2.1加油站的环境特征
加油站一般位于公路边,多为空旷地带的孤立建筑,易遭雷击,加油站是易燃易爆场所。我们应特别注意加油站的防雷状况,通常有以下特点:
(1)地理位置:加油站都建在交通便利的城区开阔地带或郊区,主干道、次干道、高速公路等区域,周边相对空旷;
(2)建筑物防直击雷设计不规范:部分加油站建筑和工棚未安装直击雷防护设施,外露防雷引线未沿外墙最短垂直路径接地;
(3)供电系统:加油站的380V交流供电线路一般采用架空明线接至站区附近后埋入建筑物内。有的加油站通过架空10KV电力线接入,再通过变压器埋入楼内。在农村和山区,有时根本没有地下措施,没有浪涌保护器,重复接地,所以非常容易受到雷电波侵入和雷电电磁脉冲的攻击;
(4)通信网络系统:引入加油站的ISDN、电话线、监控设备等弱电线路通常由室外架空线引入,通常不安装专用信号电涌保护器(SPD)作为防雷措施;
(5)静电防护:加油站的加油机或加油枪不接地或接地不良,电阻过大,不符合规范要求。加油站呼吸阀未桥接或越级电阻值过大;
(6)发电机接地:很多加油站没有发电机接地,不符合安全生产。
不难发现上述特征。从雷电的角度来看,加油站一般都是在“高危”环境下运营,也就是雷害风险的“暴露度”非常高,需要采取强有力的防护措施。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB50156-2002《汽车加气站设计与施工规范》和IEC61312。但目前的情况是,部分加油站没有对电源线和信号线进行雷电过电压保护,建筑物防雷设计不规范,存在一定的安全隐患。
鉴于加油站的上述特点和要求,一般认为,对于雷暴强度中等及以上(年平均雷暴日大于40天)的地区,供电系统的一级防雷应选用最大标称放电电流大于12.5KV(10/350μS)的电涌保护器,其防护等级应小于2KV,以保证加油站设备供电的可靠运行。由于通信信号通路多是从外部进入,也会受到雷电的威胁,所以也需要使用专用的通信信号系列电涌保护器进行防雷。
2.2加油站防雷等级
根据《建筑防雷设计规范》(GB50057-2010),建筑物年预计雷击次数计算如下:N = kNgAeNg=0.1Td,其中:n建筑物预计雷击次数(次/a);k雷击频率修正系数:
天然气建筑所在区域的年平均对地雷击密度<次(km2·a)>Ae与建筑物拦截相同雷击次数的等效面积(km2 );Td该地区年平均闪电日数;
建筑物每年遭受雷击的估计次数计算如下:N = kNgAeNg=0.1Td K以下情况取对应值:a .荒野中的孤立建筑取2;b金属屋面砖木结构建筑1.7;
C.对于位于河边、湖边、山坡下或山里、土壤阻力低、地下水暴露、土山山顶、山谷风等地方的建筑物。,而且特别潮湿的建筑,数值是1.5。
加油站比较空。在这种情况下,k的值是2;根据上述年份的雷击频率参数,在雷暴强度区(平均雷暴日大于40天)内,一座面积约3000平方米、建筑高度小于15米的常规加油站的雷击频率估算值为N=kNgAe≈0.15次/a..
根据以上计算,并参照GB50057-2010《建筑防雷设计规范》第3.0.3条的要求,“具有爆炸危险的建筑物在1区或21区,且电火花不易引起爆炸或造成重大损害和人身伤害”。因此,汽车加油站的防雷应按第二类防雷建筑设计。
3加油站的防雷设计
3.1建(构)筑物防雷设计
加油站的建(构)筑物一般由遮阳棚、办公楼、配电室等附属建筑组成。根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010),确定汽车加油站建筑物防雷类别为二类建筑,无需单独安装避雷针。办公室及附属建筑一般采用钢筋混凝土结构。汽车加油
站场建(构)筑物防雷及接闪器设计:宜采用安装在建筑物上的接闪器网(带)或
避雷针或由其组成的接闪器。雷击带应沿易遭雷击的建筑物的墙角、屋顶、屋檐、檐口敷设,并在整个屋顶上形成不大于10m×10m或12m×8m的雷击网格。加油站雨棚一般采用钢架结构,其屋顶采用金属屋顶,可直接作为避雷器使用,不需要设置避雷针或避雷带(屋顶需要保护的其他物体除外)。
汽车加油站建(构)筑物防雷引下线设计:由于站区建(构)筑物一般采用钢筋混凝土结构和钢框架结构,钢筋混凝土结构宜利用桩内两根斜拉主筋作为自然引下线,引下线间距不宜大于18m,引下线不宜少于两根,并沿建筑物四周均匀布置。引下线在适当的地方设有若干连接板,可用于等电位连接,办公室及附属建筑物内的所有电气设备及金属导体均进行等电位连接。
汽车加油站建(构)筑物防雷接地装置的设计:一般采用自然接地装置作为接地装置。由于一般加油站的接地装置之间的距离小于5米,所以加油站的防雷接地、防静电接地、电气设备工作接地、保护接地、信息系统接地、等电位联结带和建筑金属构件应共用接地,以实现均压和等电位,减少各种接地装置和不同系统之间的电位差。建(构)筑物基础施工时,两个基础中的钢筋应可靠连接,每18m做一次接地。当自然接地体不能满足接地电阻要求时,应设置人工接地体。考虑到接地装置的长期使用和耐腐蚀性能,建议接地装置的布置应根据地形进行设计,人工接地体应设置在1m的散水护坡外,既不会损坏散水护坡面,又能增加接地网包围的有效面积。在建筑物外部设置一个闭合环,可以起到均压环的作用,也可以用来从不同方向引入地线进行等电位连接,还可以作为不同位置进入建筑物的电缆的外屏蔽地线。水平接地通常采用40×4mm镀锌扁钢,埋深0.6 m(深度应大于当地冻土层);垂直接地采用L50×50×5×2500mm镀锌扁钢,垂直接地体之间采用非金属连接。
接地模块。接地电阻要求:加油站接地网分为四部分:直接防雷接地(其接地电阻要求≤10ω)、防静电接地(其接地电阻要求≤100ω)、电源工作接地接地电阻要求≤4ω)、信号线DC工作接地电阻要求≤4ω)。当采用统一接地时,接地电阻应按最小值确定。
3.2油罐区的防雷设计
油罐区防雷设计:接闪器一般采用呼吸阀(高度4-5m)。当呼吸阀作为接闪器时,应保证呼吸阀与罐体接触良好,防止直击雷使呼吸阀放电,将雷电流引入大地。埋地金属油罐必须环形接地,接地点不应少于两处,且相互间的弧距不应小于30m,接地体距罐壁不应小于3m。钢制油罐的罐顶厚度小于4毫米时,应设置防雷设施。当屋顶厚度大于或等于4毫米时,可以不安装防雷设施。但对于位于许多雷区的油罐和铝顶油罐(平均每年雷暴日数在40天以上),应安装独立的避雷针作为防雷设施。独立避雷针与被保护油罐之间的水平距离不应小于3m。根据滚球法,油罐呼吸阀应在其保护范围内,保护范围应高于呼吸阀2m以上。
输油管道的始端、末端、拐弯处和分支处应分别接地,每12m接地电阻≤4ω。油罐区的接地应采用共用接地装置,各处做等电位连接,即油罐的罐体、罐体的金属构件、呼吸阀、量油孔等金属附件、电力电缆护套和瓷针、安装在钢制油罐上的信息系统的电力电缆护套、罐车的地脚螺丝等应与接地系统可靠电连接,接地电阻值应≤4ω。因为油罐里的油在装卸油的时候会产生静电,静电会积聚在浮盘上。油罐与装卸设备的连接应使用专用接地线、线夹和接地端子,防静电接地装置应与油罐接地连接。加油机主体应与地沟接地装置可靠连接,加油枪软管内铜线的一端应与加油机主体连接,防止加油时汽油(或柴油)与加油枪摩擦产生的静电通过加油管释放。当平行敷设的管道、框架、电缆的金属护套为长金属物时,当净距小于100mm时,应采用金属线进行跨接,跨接点间距不应大于30m。当天桥之间的净距小于100mm时,其交叉点也应桥接。各种金属管道法兰连接螺栓少于5个时,法兰必须用金属丝跨接,跨接电阻应小于0.03ω。
3.3配电系统的防雷设计
380/220V供配电系统宜采用TN-S分配系数,即三相五线制(单相三线制)配电方式。在这种配电方式的整个系统(包括支线)中,有单独的中性线(N)和保护接地线(PE),即整个系统中中性线和保护接地线始终是分开的。将N线与PE线分开的目的是PE线上没有交流电流流动,在整个防雷工程中与等电位联结接地系统保持可靠连接,所以PE线上各处电位相等。
电缆应通过钢管埋在加油站内,电缆金属护套或电缆金属保护管两端均应接地。供配电系统的供电端应安装与设备耐受电压等级相适应的过电压(浪涌)保护器。供电系统中电缆金属护套或电缆金属保护管两端接地,目的是屏蔽电磁效应,减少或减弱雷击危害,防止雷击事故。供电系统的电缆应单独布线,不得与油品、液化石油气、天然气管道、热力管道同沟敷设,以防止电缆沟进入爆炸性气体混合物,避免电缆与管道相互影响,造成爆炸和火灾事故,电缆沟应用沙子填充。
4余姚市高速公路旁加油站防雷设计方案
4.1加油站环境调查
该加油站位于浙江省余姚市,属于季风亚热带气候。其土壤性质为巨板土和砂岩地,土壤电阻率大且不均匀。测量后平均值为180ω·m。年平均雷暴日为40d/年。3-9月雷雨概率大,属于多发雷区。加油站内有加油棚和办公楼,均为钢筋混凝土结构。加油棚长20米,宽20米,高8米,里面有4台加油机,每台间隔6米。办公室长16m,宽23.1m,高3.5m。距离办公室10米处有两个地下油库。供电线路采用架空引入,供电系统采用TN-S系统。办公室里有电话、复印机、UPS、数据传输线、空调机器等电子设备。根据GB50057-2010《建筑防雷设计规范》,加油站属于第二类防雷建筑。
4.2本加油站的设计
根据以上知识,本建筑为二类防雷建筑,故按二类防雷建筑进行防雷设计(采用TN-S系统):雨棚、办公楼屋顶四周采用φ1.3mm镀锌圆钢做外露保护,并在屋顶形成不大于10m×10m或12m×8m的避雷网。此外,突出屋面的金属构件应与屋面避雷带可靠焊接,突出屋面的非金属物体不在接闪器有效保护范围内时,应安装直接防雷装置(避雷针或避雷带或混合接闪器)进行保护。根据建筑物外部为钢筋混凝土框架特点,当混凝土中的钢筋作为自然引下线,同时利用基础接地体时,应在室内外适当位置设置连接板。可采用铜锌合金焊接、熔焊、压接、缝合、螺钉或螺丝连接。第二类防雷建筑物的引下线应围绕建筑物均匀对称布置,沿周长的间距不应大于18m。防雷接地装置应充分利用桩基和承台结构主筋形成自然接地装置,利用外围结构主筋的两根对角主筋作为每个桩基的垂直接地体;结构外环梁主筋应焊接连接成水平接地体。
本工程中的防静电接地、呼吸阀、罐车、埋地油罐及其他外露工艺管道相互电连接,与防雷接地共用一个接地装置。共享脉冲接地电阻小于1欧姆。如果不符合要求,应制作人工接地极。根据环境调查,建筑物的电缆由架空引入,因此一段金属铠装电缆或护套电缆在进入建筑物时应通过钢管直埋,架空线路与建筑物的距离不应小于15m。
为防止雷电感应,根据GB50343-2004《建筑电子信息系统防雷技术规范》的要求,在总配电箱内安装一级浪涌保护器(技术参数:Iimp≥12.5KA,Up≤2.5KV)进行保护。5结束语
汽车加油站作为雷电高风险区和易燃易爆场所,应按二类防雷建筑的保护要求考虑,从外部和内部防雷考虑,注意等电位连接和共用接地系统、屏蔽和布线、防雷接地、安装浪涌保护器等综合防护。在实际的防雷工程设计中,需要根据各类设备的特点和被保护对象的实际情况,灵活运用,综合考虑,才能取得良好的效果,最大限度地减少雷电灾害。参考
1汽车加气站设计与施工规范GB50156-2002。2《建筑电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2004 3《建筑防雷设计规范》GB50057-2010。中国计划出版社。2011年:(189pp)
4萧小青。雷电与防护技术基础。气象出版社。2006年:(176页)
5梅江。建筑物防雷工程与设计。气象出版社。
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