王鵬　張博超　薛曉穎　李明強(qiáng)　于楠

【摘 要】油庫(kù)鐵路棧橋是一類(lèi)裝卸石油物資的特種設(shè)備系統(tǒng)，一般具有組成設(shè)施眾多、運(yùn)輸介質(zhì)危險(xiǎn)、事故危害巨大等特點(diǎn)。對(duì)油庫(kù)鐵路棧橋的防雷防靜電檢測(cè)與保護(hù)措施研究能夠降低油品裝卸風(fēng)險(xiǎn)，保障設(shè)備安全運(yùn)行，因而受到重點(diǎn)關(guān)注。本文分析了油庫(kù)鐵路棧橋的防雷防靜電測(cè)試方法，并提供了改進(jìn)的保護(hù)措施，為油庫(kù)鐵路棧橋安全輸送提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】油庫(kù)鐵路棧橋；防雷防靜電；檢測(cè)方法；保護(hù)措施

0 引言

受雷電和靜電潛在風(fēng)險(xiǎn)影響，鐵路棧橋?qū)儆谝兹家妆呶^(qū)域，由于對(duì)鐵路棧橋尚缺合理規(guī)劃的防雷防靜電檢測(cè)方法，使雷電災(zāi)害帶來(lái)的損失呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)[1]。鐵路棧橋具有設(shè)備眾多，情況復(fù)雜，操作要求高，存在較多未知因素等特點(diǎn)。目前，我國(guó)對(duì)油庫(kù)鐵路棧橋的研究還處于起步階段，為進(jìn)一步探索和完善鐵路棧橋防雷措施及測(cè)試方法，需要探討出一套合理的測(cè)試與保護(hù)措施。

本文以營(yíng)口港務(wù)集團(tuán)四公司油庫(kù)區(qū)鐵路棧橋?yàn)閷?shí)例，針對(duì)鐵路棧橋相關(guān)設(shè)備研究其防雷防靜電測(cè)試方法。根據(jù)油庫(kù)鐵路棧橋所處位置的特殊性以及鐵路棧橋各設(shè)備的重要性，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、儀器測(cè)試、數(shù)據(jù)整理，提出油庫(kù)區(qū)鐵路棧橋防雷防靜電的合理測(cè)試方法，以解決鐵路棧橋測(cè)試數(shù)據(jù)誤差較大的問(wèn)題，提高防雷防靜電設(shè)施安全性能。

1 檢測(cè)方法

1.1 防雷檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)方法

依據(jù)油庫(kù)區(qū)的火災(zāi)和爆炸發(fā)生難易等級(jí)，鐵路棧橋裝卸區(qū)屬于在正常情況下無(wú)事故風(fēng)險(xiǎn)，在異常情況下易起火或爆炸的危險(xiǎn)1區(qū)，因此防雷檢測(cè)技術(shù)應(yīng)采取一類(lèi)防雷等級(jí)。參考GB50057-2010以及GB1559-2009對(duì)油庫(kù)裝卸時(shí)的規(guī)定，對(duì)鐵路棧橋防雷裝置的檢測(cè)一般在每年雷雨季節(jié)之前進(jìn)行，檢測(cè)項(xiàng)目主要有接閃器、引下線(xiàn)及接地電阻。

營(yíng)口市雷雨季節(jié)起止日期一般為每年的3月22日至11月4日，平均雷暴天數(shù)30.0日。防雷設(shè)備的檢測(cè)主要為觀察外觀破損腐蝕情況、檢查電氣連接程度、測(cè)定接地電阻值等。在露天裝卸油品時(shí)無(wú)需搭配避雷帶，棚內(nèi)由于可燃?xì)怏w蒸汽壓較大則需裝設(shè)避雷帶。

接閃器的檢測(cè)主要包括材料種類(lèi)、規(guī)格尺寸、安全距離、作用范圍、安裝質(zhì)量和彎曲角度等方面是否達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，其中保護(hù)作用范圍由滾球法計(jì)算而得。引下線(xiàn)的檢測(cè)需要考慮線(xiàn)路布局、明敷引下線(xiàn)的絕緣與防腐處理、與接閃器和接地體的連接電阻等內(nèi)容。接地電阻的檢測(cè)既是防雷檢測(cè)的重要內(nèi)容，也是防靜電檢測(cè)項(xiàng)目的主要測(cè)量參數(shù)。合格的接地電阻是油庫(kù)鐵路棧橋裝卸區(qū)防靜電的基本安全措施，它不僅可以降低雷擊點(diǎn)電位、反擊電壓和跨步電壓，同時(shí)還可以導(dǎo)走油罐中油料通過(guò)泵、過(guò)濾器、管道摩擦及沖擊所產(chǎn)生的靜電，避免靜電聚集在油罐及管道內(nèi)形成較高電位，從而防止火花放電、起燃爆炸等事故。

接地電阻的測(cè)量原理為：通過(guò)接地體引入大地的電流會(huì)產(chǎn)生一定的電壓，根據(jù)電壓和電流比例關(guān)系即可得到接地電阻值。該檢測(cè)采用三電極法測(cè)量，儀器使用ZC-8型接地電阻測(cè)試儀，按照?qǐng)D1所示連接好E、P、C三電極。當(dāng)接地電阻R≥1Ω時(shí)，測(cè)試儀上兩E點(diǎn)應(yīng)串聯(lián)后再導(dǎo)出，如圖1（a）所示；當(dāng)接地電阻R<1Ω時(shí)，為避免連接導(dǎo)線(xiàn)自身電阻產(chǎn)生的附加誤差，兩E點(diǎn)應(yīng)分別與接地極E′連接，如圖1（b）所示。此外，測(cè)試油庫(kù)鐵路棧橋的接地電阻時(shí)應(yīng)保持油罐、鐵軌、鶴管、管吊等斷開(kāi)，即為獨(dú)立體的接地電阻。防雷措施的沖擊接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足R≤10Ω，防靜電接地連線(xiàn)的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足R≤100Ω。

1.2 防靜電檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)方法

除了接地電阻以外，常用的防靜電檢測(cè)項(xiàng)目還有靜電電壓、靜電電容、靜電泄漏電流、人體表面電壓、人體對(duì)地電阻等內(nèi)容。由于靜電受到溫度和濕度影響較大，防靜電檢測(cè)一般選在環(huán)境惡劣條件下進(jìn)行，檢測(cè)方法一般先測(cè)得靜電電壓U與靜電對(duì)地電容C，或者根據(jù)帶電體對(duì)地泄漏電流值I計(jì)算出靜電電荷量Q，根據(jù)公式W=CU2/2或Q=UQ/2計(jì)算出靜電能量W。具體檢測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 防靜電檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)儀器

2 保護(hù)措施的改進(jìn)

2.1 防雷措施改進(jìn)

防雷措施一般分為直接通過(guò)接閃器引入大地的外部保護(hù)、阻止過(guò)電壓波沿電源線(xiàn)或數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)引入的內(nèi)部保護(hù)、以及限制設(shè)備上浪涌過(guò)壓幅值的過(guò)電壓保護(hù)三類(lèi)。實(shí)際應(yīng)用中通常結(jié)合采用直擊雷防護(hù)、等電位連接、電子避雷、共用接地和綜合布線(xiàn)等技術(shù)，即預(yù)先布置防雷設(shè)備于被保護(hù)對(duì)象的進(jìn)入通道上，再針對(duì)進(jìn)雷能量類(lèi)型的特定防止程式，設(shè)計(jì)引、堵、泄、放等手段構(gòu)成的防止工程網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)區(qū)域設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

2.2 防靜電措施改進(jìn)

改進(jìn)的防靜電措施[2]主要有：采用金屬或非金屬防靜電材料保持良好的接地；增加高分子聚合物材料表面的相對(duì)濕度或采用抗靜電劑；增加高導(dǎo)電率的復(fù)合材料如金屬+碳纖維+高分子復(fù)合材料在鐵路棧橋系統(tǒng)中的應(yīng)用；在高危區(qū)域采用空氣電離靜電消除器來(lái)中和帶電體表面電荷；人體穿戴防靜電工作服、鞋襪、腕帶和腳帶等全身防護(hù)織物等。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)石化行業(yè)的全球化發(fā)展，石油物資的運(yùn)輸壓力劇增，這對(duì)油庫(kù)鐵路棧橋的儲(chǔ)運(yùn)安全提出更高要求。雷電和靜電問(wèn)題是油庫(kù)鐵路棧橋產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸事故的重要因素，開(kāi)展油庫(kù)鐵路棧橋的防雷防靜電檢測(cè)與防護(hù)措施等研究，對(duì)提高油庫(kù)裝卸安全水平具有重要理論與實(shí)際意義。本文圍繞油庫(kù)鐵路棧橋的防雷防靜電問(wèn)題，進(jìn)行了檢測(cè)方法研究，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)保護(hù)措施，為提高油庫(kù)鐵路儲(chǔ)運(yùn)安全質(zhì)量提供了一定的理論參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]傅柏翔.油品靜電事故的分析與預(yù)防[J].價(jià)值工程，2011，30（13）：62-63.

[2]常天海.鐵路危險(xiǎn)品貨場(chǎng)中靜電危害模型及其防護(hù)的研究[D].華南理工大學(xué)， 2006.

[責(zé)任編輯：王楠]