吴思民
中国石化管道储运公司宁波输油处 浙江 宁波 315000
摘要：随着科学技术的发展，电子产业、石油化学产业的发展，闪电对这些产业的威胁也在增加。闪电瞬间，热效应、冲击波和电磁效应对建筑物、人员和建筑物内的电子信息系统造成灾难性打击，并可能导致石化行业发生严重的安全事故。本文基于油气管道场站防护雷电与静电的措施分析展开论述。
关键词：油气管道；场站防护；雷电与静电的措施分析
引言
石油和天然气管道及其工作站是一级或二级防雷类别的建筑结构，具有爆炸性易燃性特征，位置开放、现有防雷装置老化、损坏等常见现象，很有可能发生雷击。综合防雷装置，利用检查数据、管理维护措施和闪电风险评估结论，采用科学合理的技术计划来补充现有的防雷装置和设施，以确保石油和天然气管道及其工作站的安全运行。
1雷电的形成与在油气行业的破坏作用
由于地面温度变化不同，空气被大量水蒸气加热、收敛，并在空气中受到不同的制冷剂、热组、凝结条或冰晶的撞击，载荷在运动过程中分离，载荷在两个不同载荷的云之间或云与土之间分布，而通道排放则发生高温。闪电的种类被称为闪电、闪电衍生，也称为感觉感知和闪电。简而言之，闪电可能以各种方式危害油气行业人员的储存、供应设施和安全，而闪电对油气行业的不良影响主要来自电气和热损坏以及机械特性的破坏。
2埋设管道的防雷设计
雷电对油气管道的危害可以分为雷电直击管道、雷电击中管道附近物体和雷电击中大地。
2.1雷电直击管道时的防雷设计
当油气管道埋地区的土壤电阻率达到周围土壤电阻率的最小值时，雷电将寻找阻力最强的区域来释放地球的电流。因此，雷电直接撞击煤气管道，损坏煤气管道的保护层，管道暴露后，土壤腐蚀通孔，石油和天然气泄漏，雷电直接破坏煤气管道等安全事故可能发生。沿着石油和天然气管道每500米为管道采取适当的防雷接地措施，可以迅速将雷电流带到大地，防止管道防腐处遭到严重破坏。同时，为了防止沿油气管道两侧流动的雷电，必须对管道的其他部分应用等电位键合措施，以确保管道其他部分的电位相同，并且不会发生二次破坏。
2.2等电位连接和屏蔽措施
为了防止雷电电涌等瞬态电流路径在接地系统中引起的高电压的危害，通常需要将引入或引出控制室的管道、电缆及槽盒，建筑物钢筋及金属构件，室内设备的箱体、柜壳等现场所有金属设施可靠的连接在一起并与防雷接地系统相连。建筑物钢筋、金属设备及电缆金属屏蔽层和铠装层的接地的等电位连接，实际形成了不同的屏蔽效果。其中容易忽视的是，引入或引出控制室电源或信号电缆的铠装层或屏蔽层，或各类金属管道，未按系统要求接地；高频（10MHz以上）数字化电子系统未引多根长度相差20%的等电位连接线等。本项目航空障碍灯电源线铠装层在金属灯罩处、塔体中部与下部等处做等电位连接，并在电缆入户处就近与主接地网连接和加装浪涌保护器（Uw=2.5kV，8/20μs，In=60kA，2P）。
2.3雷电击中管道附近物体或大地时的防雷设计
雷电击穿管道附近的建筑物、高塔或高压切削线时，雷击点的电位瞬间上升，雷电通过高塔的接地装置流入地球，石油和天然气管道周围的土壤电位急剧变化，土壤和石油和天然气管道之间的电位差值上升，达到一定值后，土壤将被破坏，从而发生放电现象。在此过程中，电流的热效应会损坏石油和天然气管道的保护层，同时放电电流从放电点通过石油和天然气管道传递到两侧，沿线的管道和土壤之间发生电位差，从而再次发生土壤破坏，从而导致管道受到不同程度的涂层损坏，从而导致油气泄漏。
2.4管理防雷装置
完成石油和天然气管道及其现场建设，运行后构建完整的防雷安全管理系统，熟悉闪电相关专业知识的员工必须执行此任务，以确保问题发现、故障排除、隐患排除以及防雷装置的安全性能和保护效果，并进行有效的管理和维护。应及时整理并妥善保管与石油和天然气管道及其工作站防雷设备相关的设计图纸、建筑数据、防雷测试记录、测试报告和隐患点整改情况。并根据安全生产的相关要求，制定了科学、完善、可行的防雷事故应急计划。发生雷击时，迅速启动应急计划，并立即向当地天气主管机关报告，协助调查雷击的原因和雷击造成的损害情况。根据雷击的原因，石油和天然气管道管理单位及时根据最新的防雷技术标准整顿和改进设计、施工单位的缺陷、损坏或不完全防雷装置，进一步提高石油和天然气管道及其工作站的防雷装置安全保护性能效果。
3油气管道场站防静电措施
3.1控制油气管道内的流速
管道内的油气流速越高，则能够产生的静电量也就越高，因此控制好合理的流速是减少和控制静电量的有效措施，不过流速过慢会造成效益和成本的提升，因此管道口被浸没之后，可以适当的对流速进行提高。
3.2控制好油气管道场站装卸油气的方式
油气的顶部喷溅装卸，会让油品冲击罐壁，罐内油品会胶东，不仅加速了油气的蒸发和雾化，还会导致容器内的油品静电量不断增加。通过潜流式来进行装卸，能够有效减少冲击、喷溅。场站在进行装卸的时候，还需要密闭展开，油管和油罐之间距离不应该大于0.2m。
3.3降低油品与高起电材质之间的摩擦
电导率降低的高分子聚合物、水、杂质、空气等高起电材质，在进行管道装卸和运输的时候，不能用绸套来进行过滤，在进行输油的时候，需要注意对输油系统的水分和杂质的处理，吸入口的系统应该做好封闭，不能让空气吸入其中，油气的装罐桶不能用非导电的塑料桶。
3.4人体静电防护
操作员经常在危险的地方工作并接触设备，可能会因电气化而导致事故。人体穿的内外衣服，由于材质不同，在穿着、脱出情况的静电上也有差异。人体的内外衣服是化学纤维织物或羊毛织物，产生的最高静电放电可能会点燃和点燃爆炸性混合气体。因此，在危险场所应避免穿化学纤维衣服，应穿防静电衣服或棉布衣服；在加油站，请勿使用化纤和丝布擦拭测试油轮、油箱口、油口等。
3.5尽可能控制和避免静电的产生
静电在产生后会发生流散，一般情况下，正常的流散不会对油气管道产生危害和影响，但当静电以火花的形式进行流散的时候，就会存在很大的危险性，因此需要做好对静电产生和放电的控制，以此来降低静电对油气管道的危害。在油气管道建设时，各个金属设备不一定要进行电气接地，其相邻的设备要构成等电位，在场站内，所有的罐、泵等都需要良好接地，并与零电进行有效接通，让其形成等电位，避免火花发生和产生。如果设备和管道采用金属构件连接的时候，金属设备中都需要采用跨接线来进行连接，尤其是在油气管道装卸车的时候，一定要设置要临时卡，构成导静电的通道，以此来避免静电的产生。
结束语
雷电是国际组织规定的21世纪10大自然灾害之一，自古以来对人类的生活和生产构成巨大的安全威胁。闪电闪过地面的瞬间产生的大电流、高压和强烈的电磁辐射对石油、天然气管道和工作站构成了特别的威胁。因此，研究和探讨油气管道和站台防雷装置的安全防护性能具有非常实用的意义。
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