傅邦杰

盤錦市消防救援支隊盤山縣大隊 遼寧 盤錦 124000

油庫是指在國家石油工業(yè)中起支撐作用的，并對社會經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)起重要影響的大型現(xiàn)代化建筑物。我國石油工業(yè)自1957年起步至今，已有半個多世紀(jì)的發(fā)展歷史，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著國內(nèi)各大油氣田資源的開發(fā)和油氣產(chǎn)量的不斷提高，石油儲備顯得越來越重要。 為了滿足日益增長的能源需求與國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，全國各地均在不同程度上興建了大量油庫，數(shù)量急劇增加，其中大型油庫占很大比例。大型油庫在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。從一定程度上來說，大型油庫是國家能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分。 大型油庫數(shù)量激增所帶來的巨大效益是有目共睹的。但是由于一些特殊因素所致，也給大型油庫管理和運營帶來了巨大挑戰(zhàn)。近年來國內(nèi)外石油倉儲企業(yè)頻繁發(fā)生雷擊火災(zāi)安全事故，造成了巨大損失和社會影響。例如：2004年4月26日我國西部某儲油罐發(fā)生火災(zāi)事故；2004年6月24日江蘇省某石油倉儲企業(yè)一儲罐爆炸引起大火并將2個罐體燒毀導(dǎo)致人員傷亡；2004年7月19日黑龍江省某油庫油罐爆炸引起大火導(dǎo)致2人死亡；2003年3月20日湖南省某市3座大型油庫爆炸使30多座油罐起火等。

因此對油庫房進(jìn)行雷電災(zāi)害預(yù)防和治理是非常必要而又困難的工作通過國內(nèi)外油庫雷電災(zāi)害案例分析得出，由于我國石油倉儲企業(yè)在防雷方面缺乏經(jīng)驗，使得我國油氣倉儲企業(yè)防雷措施不夠完善，加之我國油庫設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也不夠規(guī)范等因素導(dǎo)致油氣倉儲企業(yè)雷擊火災(zāi)事故頻發(fā)。

本文從油庫防雷方面提出了一系列具有針對性的技術(shù)措施：（1）完善油庫防雷體系建設(shè)；（2）加強油氣倉儲企業(yè)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)；（3）積極進(jìn)行技術(shù)改造和新技術(shù)開發(fā)研究；（4）重視新材料、新裝備以及新工藝應(yīng)用；（5）加強油庫設(shè)施設(shè)備防雷裝置的檢測和維護(hù)；（6）加強油庫設(shè)施、設(shè)備防火安全管理等，來提高油氣倉儲及相關(guān)企業(yè)雷電災(zāi)害防控能力等等方面來對目前油氣倉儲企業(yè)雷擊火災(zāi)事故進(jìn)行分析討論，為其防雷技術(shù)提出具體建議和對策提供理論依據(jù)。由于國內(nèi)外相關(guān)資料較少，本文僅針對大型油庫房雷電災(zāi)害特點進(jìn)行分析及研究并提出相應(yīng)措施參考。本文主要涉及到以下幾個方面內(nèi)容：1）防雷減災(zāi)體系建設(shè)；2）油庫防雷防電綜合管理機(jī)制研究；3）油庫房雷電災(zāi)害特征參數(shù)及其預(yù)測模型研究；4）油庫人員教育培訓(xùn)機(jī)制及相關(guān)培訓(xùn)課程體系研究；5）大型油氣倉儲企業(yè)防雷防電綜合管理機(jī)制研究；6》油庫房雷電火災(zāi)事故應(yīng)急救援體系及相關(guān)應(yīng)急救援預(yù)案研制等方面等。

1 油庫雷擊火產(chǎn)生的原因及特征

油庫是各種化學(xué)物品的儲存場所，其本身的安全性是十分重要的，油庫中的各種設(shè)備往往是易燃易爆物品，同時油罐內(nèi)儲存的油品數(shù)量也較多，因此容易引起火災(zāi)。（1）油庫設(shè)施在雷電活動中產(chǎn)生大量熱量，這些熱量可以從外界環(huán)境獲得，比如空氣的對流作用、蒸發(fā)作用和輻射熱作用等。（2）隨著電子設(shè)備及電子產(chǎn)品大量普及和應(yīng)用、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)高速發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛而迅速普及，在實際操作中容易造成電氣火災(zāi)。（3）雷雨天氣對油庫造成嚴(yán)重?fù)p壞和威脅是不可避免的事件。（4）油庫中經(jīng)常使用各種電氣設(shè)備。（5）由于雷電具有高電壓、強電流和強電場，使周圍環(huán)境發(fā)生不同程度的變化，因此有可能導(dǎo)致雷電感應(yīng)火災(zāi)的產(chǎn)生。（6）油庫周圍存在一定數(shù)量甚至更多的易燃易爆或危險化學(xué)品是雷擊火多發(fā)和易發(fā)地帶，如煉油廠或其他大型化工企業(yè)等均有分布。（7）雷擊引起油品燃燒會使附近建筑物、設(shè)備損壞或火災(zāi)隱患增加從而導(dǎo)致油罐發(fā)生爆炸。（8）油氣生產(chǎn)設(shè)備如儲罐、輸油管道等均在雷電活動中產(chǎn)生較大的雷電電磁力作用于其上并受到感應(yīng)而產(chǎn)生電火花，如儲罐門開關(guān)、輸油泵開關(guān)、輸油管道等處所帶電火花與周圍空間環(huán)境中的電磁力作用時發(fā)生爆炸事故。（9）當(dāng)油罐周圍空間有雷電電磁感應(yīng)時，在油罐內(nèi)產(chǎn)生強烈而劇烈的放電現(xiàn)象如：靜電釋放能量超過罐外絕緣層所能承受得住的臨界值時就會造成油罐帶電并發(fā)生爆炸事故。（10）在雷電作用下由于油庫內(nèi)油罐所儲存液體密度較大，并且周圍有許多易燃易爆物品，因而當(dāng)雷電發(fā)生后便會產(chǎn)生爆炸燃燒事故。

2 油罐的安全防護(hù)

對儲罐、加油機(jī)和油罐周圍進(jìn)行防雷擊防護(hù)?？刹捎孟铝写胧海?）采用防雷接地裝置；（2）設(shè)置避雷針和避雷線或避雷帶；（3）在儲罐周圍設(shè)置不受雷電影響的防雷系統(tǒng)，如接地裝置、接地管網(wǎng)、接地線與防雷引下線相連接等。（4）對油罐的防護(hù)可采?。篴）利用絕緣材料或采用無絕緣材料的油罐；b）根據(jù)實際情況，采用其他技術(shù)手段，如用金屬殼油罐作接閃器、用金屬膜作避雷針等。 （5）設(shè)置防雷系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)具體情況分析，選擇不同的防雷措施。 a）油庫要有完善的供電系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡(luò)。 b）儲罐應(yīng)裝有防雷引下線和防雷接地裝置，以保證安全地通過雷擊時產(chǎn)生的電涌對儲罐內(nèi)部及外部進(jìn)行有效地泄放保護(hù)，并使儲罐內(nèi)的水不能流入罐外。 c）油庫應(yīng)根據(jù)地理位置、氣象條件及周圍環(huán)境條件（如地質(zhì)、地形、地貌、氣候狀況等），建立防雷系統(tǒng)；根據(jù)氣象條件、環(huán)境條件及所處位置選擇合適的防雷系統(tǒng)。 d。建立定期檢測制度和定期維修制度，以便及時發(fā)現(xiàn)并消除缺陷，使其處于良好狀態(tài)。 e。進(jìn)行防雷檢測應(yīng)由專門部門進(jìn)行。 f。油庫應(yīng)在雷雨季節(jié)到來之前對所有設(shè)施進(jìn)行一次全面檢查，及時發(fā)現(xiàn)隱患和缺陷，以便采取相應(yīng)措施消除隱患（防雷電設(shè)施損壞后需及時修復(fù)或更換。 g。防雷設(shè)施應(yīng)保持完好并定期維護(hù)，以防失效和損壞。

3 油庫雷電火災(zāi)事故調(diào)查與分析

某油庫發(fā)生雷擊火災(zāi)事故后，為了了解雷擊事故原因及雷擊后油庫火災(zāi)形成機(jī)理，對雷電起火后的油罐內(nèi)部進(jìn)行了調(diào)查。（1）現(xiàn)場分析：由技術(shù)人員用儀器對油庫現(xiàn)場進(jìn)行了探測，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)有較大的爆炸性氣體（乙炔）；（2）事故調(diào)查：根據(jù)現(xiàn)場探測結(jié)果及火災(zāi)產(chǎn)生的原因分析可知，雷電起火后，由于油罐內(nèi)部壓力升高、內(nèi)部氧氣濃度下降、可燃?xì)怏w在罐內(nèi)積聚等因素共同作用引發(fā)爆炸及火災(zāi)。 結(jié)論：根據(jù)油庫現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果分析可知，發(fā)生雷擊火災(zāi)的油罐與其它儲油罐不同，這是因為油庫內(nèi)設(shè)置有防爆型儲油罐。因為防爆型儲油罐是通過檢測其絕緣性能來實現(xiàn)防爆的。（4）安全防范措施及建議：制定針對性的防雷防火預(yù)案和制定相關(guān)管理制度。

3.1 基于雷害理論的油庫防雷設(shè)計

避雷針安裝：在油庫中一般采用防雷型式，以避免雷害發(fā)生。

接地：通常采用非導(dǎo)電體，如金屬構(gòu)件、金屬欄桿以及其他導(dǎo)體。

但應(yīng)注意：（1）對于易遭受雷擊的部位或接地線，應(yīng)單獨設(shè)計接地裝置，以避免直接接地；（2）對于易遭雷擊點附近的構(gòu)筑物或設(shè)備，可采用非導(dǎo)電體，如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或設(shè)備外殼等作為接地線。（3）對于不允許安裝避雷針的部位可采用非導(dǎo)電體與金屬裝置進(jìn)行連接。（4）對于需要安裝避雷針的部位，可進(jìn)行接地處理，使其達(dá)到良好的接地效果。

在上述防雷設(shè)計基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)對油庫內(nèi)主要設(shè)備和建筑物的保護(hù)，建議在油庫內(nèi)增加1臺雷電綜合監(jiān)測系統(tǒng)。 該監(jiān)測系統(tǒng)由1套雷電綜合監(jiān)測系統(tǒng)組成，通過網(wǎng)絡(luò)通信、移動終端技術(shù)將該監(jiān)測系統(tǒng)與相關(guān)信息數(shù)據(jù)平臺相連接。可以實現(xiàn)對油庫內(nèi)主要設(shè)備設(shè)施及其周圍環(huán)境中各參數(shù)的實時監(jiān)測。此外，根據(jù)油庫現(xiàn)有安全管理制度及雷擊危害等級要求，為保證該系統(tǒng)對雷害事故有快速反應(yīng)能力以及能及時檢測其絕緣性能、有效抑制雷電放電等能力及有效控制雷害事故發(fā)生的概率等要求，建議對該監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行完善提升設(shè)計。

3.2 基于能量守恒的油庫防雷設(shè)計方法

雷電發(fā)生在油庫的時間很短，僅為幾十秒至幾分鐘。從理論上講，雷擊過程中的電流密度、電壓強度和雷電流幅值是不可能完全消除的，如果不采取措施，油庫中的電器設(shè)備和儀器儀表就會受到影響。 因此，油庫必須采取相應(yīng)的防雷措施。 為了避免雷擊而引起人身傷害以及其他財產(chǎn)損失，防雷安全是油庫必須進(jìn)行研究的重要課題之一。根據(jù)雷害發(fā)生時所處空間位置及危害程度可將防地雷流流過分布劃分為三個等級；根據(jù)不同等級防雷安全標(biāo)準(zhǔn)可將雷擊安全區(qū)域劃分為四種類型：第一類為雷擊區(qū)；第二類為避雷針保護(hù)區(qū)；第三類為安全距離區(qū)；第四型屬于避雷所和避雷帶。 油庫中雷電流流過范圍通常為：油罐區(qū)，防雷裝置采用三級防雷電接地引下線；油罐區(qū)接地與地網(wǎng)相連采用二級防雷擊接地引下線。在雷擊安全區(qū)域內(nèi)安裝了三級防雷電接地系統(tǒng)，可以有效的避免由于雷電造成的油庫火災(zāi)及爆炸事故的發(fā)生。

3.3 油庫防雷電火災(zāi)技術(shù)措施舉例

安裝避雷針或接閃器：設(shè)置避雷針和接閃器，當(dāng)油庫遭到雷擊時可將雷電電流導(dǎo)入地下，并將雷電產(chǎn)生的能量導(dǎo)入地下儲存設(shè)施，使雷害事故得到緩解。

安裝防雷接地鏈：設(shè)置接地鏈能有效地抑制雷擊產(chǎn)生的電弧。

采用防雷引下線是在雷電發(fā)生時能有效地防止閃電電流引入油庫，使油罐等設(shè)施不受雷擊。

采取防強雷措施：對有雷擊危險的油庫設(shè)施實施防強雷措施；對有可能遭受雷擊的儲罐區(qū)應(yīng)采用金屬網(wǎng)封閉。

安裝電子避雷器（雷電流互感器）和金屬導(dǎo)體：當(dāng)遇到強大的雷電流入地時，可通過電子避雷器或金屬導(dǎo)體將感應(yīng)出的雷電電流引入地下儲存設(shè)施中，使雷電流入地后產(chǎn)生電流來滅火。

設(shè)置完善的避雷網(wǎng)：在雷暴天氣時，為防止強電擊傷油罐導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生，油庫可以設(shè)置完善的避雷網(wǎng)，通過避雷網(wǎng)可以有效地防止雷擊事故發(fā)生。

建設(shè)完善的防雷檢測設(shè)施：對油庫進(jìn)行全面評估，確定在雷雨天氣時對油庫采用什么樣的防雷設(shè)施。

4 小結(jié)與討論

油庫雷電火災(zāi)事故是威脅油庫安全的重要因素之一，隨著我國石油工業(yè)的迅速發(fā)展和國家能源戰(zhàn)略的不斷調(diào)整，油庫雷電災(zāi)害防控工作將面臨新的挑戰(zhàn)。

隨著我國石油企業(yè)不斷加大對油庫建設(shè)和管理的投入，預(yù)計將會有更多的油庫建成，并投入使用。

我國新建、擴(kuò)建油（氣）罐和加油機(jī)組數(shù)目巨大，且大部分建在遠(yuǎn)離公路、鐵路和通訊線路較遠(yuǎn)處，一旦發(fā)生雷擊火災(zāi)事故，會對油庫自身、周邊環(huán)境及人民生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。

油庫雷電火事故主要表現(xiàn)為：油罐區(qū)內(nèi)輸油管道系統(tǒng)遭受雷擊、電子設(shè)備遭受雷擊后油罐區(qū)和輸油管道系統(tǒng)迅速燃燒爆炸等。

隨著科技的進(jìn)步，一些新材料、新工藝也不斷應(yīng)用到油（氣）罐防雷工程中來。

石油化工企業(yè)應(yīng)建立“人防+技防”相結(jié)合的防雷安全管理體系。 加強雷電監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，定期開展防雷安全檢測工作。 積極采用先進(jìn)技術(shù)和手段，提高雷電監(jiān)測系統(tǒng)對雷擊防護(hù)能力。

（6）石油企業(yè)應(yīng)加強對油庫內(nèi)電氣設(shè)備和電氣線路的日常檢查和維護(hù)維修工作，防止電氣設(shè)備和線路老化以及存在較大安全隱患問題發(fā)生。嚴(yán)格執(zhí)行加油站安全管理制度并定期組織培訓(xùn)工作，使管理人員掌握相關(guān)知識和技能，做到“早發(fā)現(xiàn)、早報告”防止火災(zāi)事故發(fā)生。 另外，還要加強石油化工企業(yè)員工雷電災(zāi)害事故應(yīng)對能力建設(shè)和培訓(xùn)工作，使員工熟練掌握相關(guān)雷電防護(hù)知識及技能、具備一定的應(yīng)變能力以及正確應(yīng)對突發(fā)事件能力、熟練掌握應(yīng)急處置程序和方法。隨著國家能源戰(zhàn)略政策的調(diào)整，對石油企業(yè)來說如何做好防雷安全管理顯得尤為重要。本論文為石油儲備基地防雷安全管理工作提供了理論基礎(chǔ)與參考依據(jù)；為石油企業(yè)雷電災(zāi)害事故應(yīng)對提供保障并取得良好效果。

5 結(jié)束語

油庫雷擊火災(zāi)事故發(fā)生后，對整個油庫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的危害。所以在油庫雷擊火災(zāi)防控工作中，首先要認(rèn)真分析油庫雷災(zāi)事故原因并根據(jù)實際情況制定出切實可行的防雷措施。 本文通過對國內(nèi)外油庫發(fā)生雷電火案例進(jìn)行分析，總結(jié)出了國內(nèi)外一些先進(jìn)的防雷經(jīng)驗。在我國石油化工企業(yè)雷擊事故中，多數(shù)是由于油庫雷擊火災(zāi)造成的，而由于雷雨天氣不可控因素多，難以預(yù)測雷電發(fā)生地點和發(fā)生時間。 隨著國家對環(huán)境保護(hù)意識的增強以及國內(nèi)油庫建設(shè)管理水平的提高，針對不同類型、不同功能和不同結(jié)構(gòu)類型的油庫進(jìn)行防雷設(shè)計和防雷工程改造已經(jīng)成為越來越多的石油企業(yè)所重視并實施的一項重要工程。 本文通過對國外一些典型案例進(jìn)行分析總結(jié)，出了一套有效合理且經(jīng)濟(jì)實用的油庫雷災(zāi)防控策略。本文中對大型石油石化企業(yè)的防雷工程建設(shè)提供一些建議意見以供參考。