引言
做好石油化工企业的防雷安全保护工作是保障其安全性的一项重要措施。通常情况下,石油化工企业的生产装置往往在高温、高压状态下进行连续生产,而且在生产过程中还会使用与储存大量的易燃易爆物品,因此,极易遭受雷电灾害的袭击,轻者导致设备损坏、生产中断等而引发一系列的经济财产损失,严重时还会导致出现人员伤亡。本文首先简述了石油化工企业的组成与特点,并重点针对雷电对石油化工企业的危害提出几点切实可行的有效防护措施,以期能够为保障石油化工企业的安全、有序运行提供一定的借鉴与参考。
1石油化工企业的组成与特点
1.1石油化工企业的组成
通常情况下,石油化工企业由罐区、泵区、生产装置区、烟囱火炬、生产控制室、管架、消防泵房与污水处理厂等多个部分组成。
(1)罐区与泵区。石油化工企业的罐区往往用来对各种生产原料及产品进行储存,而且罐体与泵区、罐体与罐体之间往往通过管道相互连通。通常情况下,泵区与罐区相互结合,其主要作用在于使用机泵把罐内的物质运输至生产场所,也能够抽离罐体并对其进行运输。
(2)生产装置区。石油化工企业生产装置的组成较为复杂,而且工艺流程不同其所需的生产装置也存在着一定的差异。另外,各生产装置当中往往还会发生各种各样的物理、化学反应,在此过程中既会使用或生成各种易燃易爆物体,还会排出一定量的易燃废气。
(3)火炬与烟囱,这两项均为化工企业的重要标志。其中前者用于对燃烧的各种易燃气体进行排放,而后者是加热设施用于排烟的重要通道。使用压缩机气柜等装置,往往会使外界空气压力小于火炬的气压。
(4)生产控制室,这一部分主要用于控制整个生产过程。通常情况下,生产控制室内部有众多的微电子设备,主要用于对各个设备的工作状态监视、起动、停车、危险状态报警等进行控制;
(5)管架,是户外电缆桥架、管道输送的重要安置场所。其中电缆桥架主要用于输送用电设施及配电设施之间的电能,管道主要用于输送储存区与生产区之间的物质。
(6)消防泵房,其中包括有消防泵等众多的消防设施;
(7)污水处理厂。通常情况下,石油化工企业在生产过程中往往会产生大量的工业废水,而这些废水必须经过污水处理厂的处理,并经过检测达标之后才能够排放出去。
石油化工企业不仅包括以上几个部分,还包括变配电所、装卸车设施等多种设施。
1.2石油化工企业的特点
(1)石油化工企业当中的生产装置均由金属制成
石油化工企业生产装置当中包含有储存罐、框架、反应塔、电缆、管道与仪器等多种设备,且上述各种设备均是由金属制成的,其具有良好的导电性,因此导致其遭受雷击的概率大大增加。
(2)部分设施位于高温高压状态,且原料均为易燃易爆物品
石油化工企业中使用的罐容器、空压机泵房、加热炉等生产装置均位于高温高压状态,而且其生产过程中所使用的原料与产品等都属于易燃易爆的有毒物质,往往会严重影响自然环境及人类的生命健康安全。
(3)使用大量的电子设施
近些年来,随着电子技术的飞速发展,电子设备当中均包含有大量耐静电压能力较低的集成电路,因此针对防雷工作提出了较为严格的要求,尤其是大规模的集成块,极易遭受雷电过电压的入侵,进而导致设备遭受严重损害。由此可见,做好防雷、防静电工作刻不容缓。
2雷电对石油化工企业的危害
2.1直击雷的危害
直击雷现象发生时,闪电通道的温度明显升高,高温极易引燃附近的易燃物,进而导致发生爆炸等不安全事故。而且直击雷还会严重影响到石油化工企业内部的建筑物,导致建筑物或其内部的设备遭受一定程度的损坏。其中以雷电对罐区、装卸站设施等区域的影响及危害最为明显。
2.2静电感应的危害
通常情况下,雷云底部带有静电荷,当雷云出现在某一区域时,受到静电场的影响与作用,导致这一区域的金属导体带有与雷云底部相反的电荷。当雷云主放电时,雷云底部的一部分电荷将会被中和掉,导致金属导体上的感应电荷由于不受束缚而自动移动,此时若未能及时将其泄放入大地,则往往会产生极高的电位,不仅会将其附近的金属物击穿,还会导致出现火花放电现象。若这一空间范围内存在较多的可燃物,则极易导致出现燃烧甚至爆炸现象,由此引发的后果不堪设想。
2.3电磁感应的危害
闪电发生时往往会在瞬间产生几十甚至上百千安的电流,而且电流在极短时间段内还会明显下降,由此可见,雷电流往往具有较大的抖度。电磁感应对石油化工企业的危害也不容忽视。静电感应现象发生时,管道往往会产生大量的电荷,此时若管道未进行接地处理或接地的电阻值较大,则极易导致静电无法完全泄放入大地,进而对周围的物体放电。此时若空间范围内存在有易燃物体,则极易出现燃烧甚至爆炸现象,由此造成的后果也相当严重。
2.4雷电波入侵的危害
雷电波作为一种脉冲波,其电压较高。雷电天气现象发生时往往会直接袭击管道线路或雷电感应管道线路进而引发强烈的雷电波,一旦雷电波沿着管线进入到室内,由此产生的高电压极易对沿线的人员或设备造成反击。
石油化工企业较为特殊,其内部往往包含有众多的管道与电缆桥架,而且大多数均以架空的方式进行敷设,并通入到室内。一旦闪电击中管道或线路极易在其上面感应出一定的过电压,并沿着上述管线进入到建筑物内部,不仅会严重损坏与管道线路相连的设备,甚至还会出现人员伤亡。
3有效防护措施
石油化工企业在生产过程中应当结合外部与内部防护,并综合应用分流、屏蔽、接地、等电位连接等多项技术,尽可能构建一个较为完整的安全防护系统,以尽可能减少雷电对石油化工企业的危害,进而保障其安全生产。
(1)接闪分流
使用避雷针、避雷带与避雷网等外部防雷装置,对落雷点起到一定的引导作用,并对雷电流进行泄放,进而尽可能减少直击雷造成的影响及危害。
(2)屏蔽
使用导电材料以尽可能减少交变电磁场穿透到指定区域的屏蔽,以破坏感应雷通过空间的电磁场,进而保证相关设备的安全性。
(3)接地
安装科学、合理的接地装置以确保雷击产生的雷电流能够及时泄放入大地。
(4)等电位连接
将石油化工企业当中的部分金属部件与雷电保护系统相互连接,以减少雷击电流产生的电位差,进而保障金属部件的安全、正常运行。
(5)合理布线
就石油化工企业而言,在布设线路时应当尽可能保持线路的平直,并减少不闭合的环路。而且线路还应当与大的辐射设备与干扰源保持较远的距离。合理布线能够使瞬变电磁场当中的感应环路面积得到一定程度的减少,并防止线路当中出现感应电势,进而保证线路及设备的正常运行。
(6)电涌保护
就电源的中线和相线、仪表信号线等无法直接进行等电位连接的带电体,应当采取安装浪涌保护器等电涌保护措施,既能够减少瞬时过电压,还能有效保障仪器设备的安全性。
参考文献:
[1]许献忠.雷电对石油化工企业的危害及安全防护[J].科学与技术,2019(14).
[2]赵晓丹.雷电对石油化工企业的危害及安全防护[J].科学与技术,2019(11).
作者简介:赵正波(1984-),男,汉族,甘肃省积石山县人,本科学历,工程师。从事雷电防护工作