72万吨/年甲醇项目防雷要点研究

【前言】72万吨/年甲醇项目防雷要点研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2 雷电概述及现代综合防雷技术措施 2.1 雷电概述 雷电波入侵建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。一般来说,在安装了有效的避雷针和避雷带后,直击雷击中建筑内的仪器设备的可能性很小。感应雷即是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电...

【摘要】 根据滕州市72吨/年的甲醇项目,通过分析该项目周围的环境,提出了防雷保护方案。方案包括,直击雷的防护、雷电感应的防护、以及地电位反击等防护措施。

【关键词】 72万吨/年甲醇项目防雷保护

1 概述

由于煤化工生产大多采用自动化集成系统,系统元件绝缘强度低、耐受过电压、过电流的能力差且对电磁干扰十分敏感,很容易受到雷电的影响,轻则设备仪器失灵影响生产,重则设备受到永久性损坏造成更大的经济损失,甚至造成人员伤亡、生产事故。因此雷电防护工作是其中十分紧要的一环。其中甲醇生产是煤化工生产的重要基础,在木石煤化工工业园区占很大比重,所以更要重视甲醇企业雷电防护的工作。

本文通过对72万吨/年甲醇项目防雷设计进行审查,对现场防雷设施进行勘探检测,找出现有防雷系统的不足,提出补充方案,并由此总结出煤化工防雷需要注意的一些要点。

2 雷电概述及现代综合防雷技术措施

2.1 雷电概述

雷电波入侵建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。一般来说,在安装了有效的避雷针和避雷带后,直击雷击中建筑内的仪器设备的可能性很小。感应雷即是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成雷击(如图1)。

雷电的破坏作用主要有:(1)雷电流热效应的破坏作用,(2)雷电流冲击波的破坏作用,(3)雷电流机械效应的破坏作用,(4)雷电流电磁效应的破坏作用,(5)雷电流的高电压的破坏作用,(6)雷电的静电感应的破坏,(7)雷电电磁感应的破坏。

对于易燃易爆场所来说,不管是直击雷还是感应雷,都有可能击中厂房、设备和线路最终导致事故或设备损害。不管是通过哪种形式,哪种途径入侵,都会使设备及罐体受到不同程度的损坏或严重干扰。而本项目更是生产易燃易爆产品的企业,一旦发生雷击事故,将造成不可预计的损失。

2.2 现代防雷技术措施

2.2.1 参照标准

《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010);

《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008);

《爆炸火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92);

《石油化工静电接地规范》(SH3097-2000);

《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》GA 267-2000;

《计算机信息系统防雷保安器》GA 173-1998;

《低压供电系统中的过电压保护器》IEC 61643,1998;

《计算机房防雷设计规范》GB 50174-93;

《建筑物防雷装置施工与竣工验收规范》DB37。

2.2.2 直击雷感应雷防护措施

直击雷防护一般采用给防护对象加装接闪器、引下线和接地装置组成的防护体系,可以有效地防护直击雷的危害。感应雷防护一般主要通过分流、等电位连接、屏蔽、接地、布线等措施。合理利用这些措施能够达到防护目的。

3 72万吨/年甲醇项目防雷隐患分析

3.1 地理环境与气象条件

据统计,枣庄市位于山东省最南部,年平均雷暴日为32.7天,最高年份达60余天,属于雷暴多发区。滕州市煤化工工业园区位于滕州市木石山口,依山而建,地面多为沙石,土壤电阻率高且雷击密度大,距离园区不足一千米的木石搅拌站曾多次受到雷击导致设备损坏而停产。就本项目而言,所处位置相对空旷,且近年来雷电发生频率有所增加,更容易受到雷电的影响。由于企业生产的特殊性,每次投产开动设备即耗费大量人力物力,费用很高。一旦开工设备运转起来就不能轻易停止,如果受到外界影响设备误动作、失灵、受损导致停产,企业将蒙受巨大的损失因此,雷电以及其产生的感应过电压对煤化工企业而言,不仅仅是对安全生产造成巨大影响而需要对其进行防护,从经济的角度考虑亦需要进行防护。

3.2 项目概况

新能(凤凰)滕州能源有限公司72万吨/年甲醇项目坐落于鲁南煤化工高科技工业园区,占地占地157亩,主要建(构)筑物有变电所10个、机柜室2处、仓库5个、泡沫站、消防站、热电站、锅炉点火油系统、锅炉除灰渣系统、脱盐水站、空分、空压、冷冻站、换热站、循环水站、煤浆制备、气化框架、渣水处理、液化气站、变换、甲醇洗、甲醇合成、甲醇精馏、甲醇罐区、硫回收等建构筑物。单体数目较多且分布较为分散。

3.3 72万吨/年甲醇项目防雷图纸设计审核研究

经过对项目施工图纸的审核研究,我们认为,对于设计的72万吨/年甲醇项目的防雷部分,需要补充变更以下方面内容:

(1)线缆管道桥架内接地干线应每30米做接地处理

(2)明敷接地干线应粉刷黄绿色警示漆,明敷引下线在距地-0.3米——1.7米处套管防护。

(3)信号控制室应做好屏蔽措施,进出金属线路管道应在入户处做重复接地,室内金属物就近与等电位连接排或接地干线连接。

(4)化学品库、脱盐水站、循环水站、气化框架、渣水处理、硫回收等项目属于腐蚀环境,要求避雷带及明敷接地干线、等电位端子板等材料尺寸规格增加,并做好防腐措施。

(5)热电站、锅炉点火油系统、空压、冷冻站、煤浆制备等项目的避雷带支持卡间距由不大于1.5米变更为不大于1.0米。

3.4 72万吨/年甲醇项目防雷装置现场勘察结果

经过现场勘察,我们发现该厂区内主要存有以下防雷隐患:

（1）后增加监控部分未做防雷处理。

(2)后增加除静电设施接地效果差。

(3)原基础接地处理由于多处重复施工,出现断裂、锈蚀等现象。

(4)多处等电位连接线、跨接线断开。

(5)部分信号避雷器安装不规范,不符合标准。

4 防雷设施整改措施

经过对72万吨/年甲醇项目的图纸审核和现场勘察我们发现需整改的部分,经与新能凤凰(滕州)能源有限公司机动部研究,由我单位进行技术指导,公司进行整改施工,主要包括以下措施:

(1)线缆管道桥架内接地干线应每30米做接地处理。采用管道桥架进行接地,将接地干线煤30米与管道桥架进行焊接,焊接点刷防锈漆做防腐处理。

(2)明敷接地干线应粉刷黄绿色警示柒,明敷引下线在距地-0.3米——1.7米处套管防护。

(3)信号控制室进出金属线路有屏蔽层的将屏蔽层在入户处重复接地,无屏蔽层的采用套管引入并将金属套管在入户处作重复接地,金属管道在入户处重复接地,室内金属物就近与等电位连接排或接地干线连接。

(4)化学品库、脱盐水站、循环水站、气化框架、渣水处理、硫回收等项目避雷带和明敷引下线由Φ10镀锌圆钢变更为Φ12镀锌圆钢,等电位连接排由4*25镀锌扁钢变更为5*50镀锌扁钢或3*30紫铜板,均作防腐处理。

(5)热电站、锅炉点火油系统、空压、冷冻站、煤浆制备等项目的避雷带增加支持卡数量,减少支持卡间距。

(6)后增加监控部分,外设监控摄像头处安装三合一信号避雷器,摄像头云台就近接地处理,数据终端电源部分安装电源浪涌保护器,交换机前按装信号浪涌保护器。

(7)后增加罐区和装卸台除静电设施,静电接地箱重新做接地处理。

(8)断开的接地线和跨接线重新焊接和连接。控制室的部分信号避雷器接地线过长,应就近连接至机柜接地排上,长度不大于0.5米。

(9)所有避雷设施均应设置明显警示标识。

5 总结研究

根据对项目防雷设施图纸设计和现场情况的研究,通过整改,排除了现有的防雷隐患,降低了出现雷击损害的几率。通过总结,我们认为煤化工企业做雷电防护时,除了常规的防雷措施,还要特别注意以下要点:

5.1 大地网的设置

对于化工类企业来说,接地是重中之重。包括防雷接地和静电接地都要处理完善。对于化工类企业特别需要注意的就是重复施工对地网的损坏和腐蚀性环境的接地材料规格。重复施工和挖掘对地网破坏要及时补救并处理好防腐措施;腐蚀环境要在设计时就注意到提高接地材料的尺寸规格。

5.2 电气贯通和跨接线等细节

易燃易爆的环境中,跨接线起到的是电气贯通、降低过渡电阻防静电的作用。甲醇生产企业跨接线尤为重要。因此要经常检查跨接线的连接情况。

5.3 重复施工和后续增加设备应做好接地和其他防雷措施

在企业生产过程中,添加或变更建构筑物或者设备、电机、弱电系统等都是很正常的事情,但是变更后要及时做好防雷措施,并与现有的一些防雷设施结合起来,降低出现雷击事故的风险。

5.4 自动控制系统要合理布线

化工企业生产多为自动控制系统,因此各类信号、电气线路应用相当广泛且数量繁多。这时一定要做到合理布线,保证安全距离,在设备端和控制端做好接地措施。避免雷电或过电压引起敏感电子元件失灵或误动作。