石油化工场所防雷智能在线监测系统
编辑：郑州万佳防雷 薛红
【背 景】
石油化工场所的特点首先是***场所多，一旦遭受雷击起火点燃***性气体或粉尘的混合物，轻则生设备损坏，造成经济损失，重则造***员***，产生恶劣的社会影响。其次，石油化工系统既有强电设备、又有大量弱点控制设备和通讯设施，包括电源系统、控制系统、通信网络系统、接地系统等，易受雷电过电压侵害。此外，该环境通常设在城区开阔地带或郊区、山区、乡村等开阔地带，且所占面积一般很大，雷电防护存在一定难度。
【应用需求】
石油化工系统主要电气设备用电超负荷、过点压保护装置失效、地网连接不良等隐患极易引发电气火灾事故，因此石油化工设施防雷在线安全隐患监管是一个系统工程。
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通过对石油化工行业电气设备过电压及用电安全隐患应用的深入研究，郑州万佳防雷有限公司以生产安全监管服务为切入点，基于大数据、云计算、物联网技术的深度应用，针对智能生产安全建设运营商及客户的需求研发应用软件，引入臻和开创性的、行业***的“防雷智能在线安全隐患监管服务”新理念，为客户提供生产电气设备过电压安全隐患监管解决方案和增值应用服务。
1、 石化油气站的防雷等级
根据G***07-2018《建筑物防雷设计规范》附录A，计算建筑物年预计雷击次数（N）：
N=k×Ng×Ae；Ng=0.1×Td；
式中：N——建筑物年预计雷击次数（次/a）；
k——校正系数，在一般情况下去1；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或旷野的孤立建筑物取2；
Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2·a）]；
Ae——与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）；
Td——该地区的年平均雷电日数。
依据上述公式，并参照G***057—2018《建筑物防雷设计规范》 第4.5.1条的规定，石化油气站一般划定为第二类防雷建筑物。（石化油气站***火灾***环境分区为1区、2区******环境，部分区域具有0区******环境：埋地卧式***储罐内部油表面以上空间。 ）
2、石化油气站直击雷防护设计
2.1 建筑物的防雷设计
根据石化油气站建筑物结构特性，利用其框架结构的桩作为垂直接地体， 利用天面板筋或金属屋面作为避雷网格。
2.1.1 接闪器的设计
宜采用装设在建筑物上的避雷网、避雷带或避雷针，也可采用由避雷网、避雷带或避雷针混合组成的接闪器。避雷网、避雷带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，此时只需沿天面四边敷设避雷带，在四角设避雷短针进行防护即可。
2.1.3 接地装置设计
石化油气站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等，宜共用接地装置，其接地电阻不应大于4Ω。当各自单独设置接地装置时，各接地装置之间要保持一定距离（地下大于3m），油罐、液化***罐和压缩***储气瓶组的防雷接地装置的接地电阻、配线电缆金属外皮两端和保护钢管两端的接地装置的接地电阻不应大于4Ω.
2.2 罐区的防雷和防静电设计
2.2.1 防雷设计
油罐、液化***罐和压缩***储气瓶组必须进行防雷接地，接地点不应少于两处，其间弧形距离不宜大于30m，接地体距罐壁应不小于3m。钢油罐顶板厚度＜4mm时，应装防直击雷设施，当顶板厚度≥4mm，可不装防直击雷设施。但对于位于多雷区，埋地油罐、液化***罐应与露出地面的工艺管道相互做电气连接并接地。
2.2.2 防静电设计
为消除静电荷积聚，防止静电火花， 末端和分支处应设防静电和防感应雷的联合接地装置，站台区域内的金属管道、设备、构筑物等应进行等电位连接并接地。液化***和***管道上的法兰、胶管两端等连接处应用金属线跨接。当法兰的连接螺栓不少于10根时，在非腐蚀环境下，可不跨接。防静电接地装置的接地电阻不应大于100Ω。
2.2.3 接地电阻在线监测：
接地电阻测试仪由检测仪、软件等组成，可以通过其按键设置报警临界值，具有声光报警指示，***可以实时显示被测接地电阻，间隔记录时间设置范围为1～999小时，方便保存、历史数据查询、打印、分析等。
1．对地电压测量采用 整流法。
2．接地电阻值测量采用额定电流变极法，求取E和P(电压极)的电位差V，然后求取接地电阻Rx的方法。
Rx=V/I
接地电阻测试仪适用于输电线路杆塔接地，地下矿井设备接地，通讯接地，变配电站接地，铁路设施接地，建筑仓库接地等。
3 石化油气站防雷电 ***设计
3.1 电源线路防雷电 ***设计
石化油气站配电系统一般为TN-S系统，供电系统的电缆金属外皮 ，在供配电系统的电源端应安装于设备耐压水平相适应的浪涌保护器。
（1）直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与***防护区(LPZ1)交界处应安装通过I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为***级保护。
（2）并宜有劣化显示功能。
（3）浪涌保护器安装的数量，分级确定。
3.2 信号线路防雷电波***设计
（1）进、出建筑物的信号线缆，应选用有金属屏蔽层的电缆，应安装适配的信号线路浪涌保护器。
（2）电子信息系统信号防雷器的选择，应根据线路的工作频率，选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器。
（3）浪涌保护器的接地端及信号线路电缆内芯未SPD及智能检测系统、地网接地阻值监测。
监管服务平台：
监控：电气安全数据***传输，实现对电气安全隐患的远程控***。
平台：平台给用户发送监测线路的安全情况，以便用户7*24小时实时在线掌握设备运行情况。
手机APP ：隐患及时报警，不限时间地点，***时间通知用户。
【方案参考配置】
NO
货物（设备）名称
规格型号
备注
1
SPD电涌保护箱（预警箱：WJ-XH-Y03
雷击检测器
WJ-AP-B
电源
SPD
WJ-C P Y
WJ-B Y
网
WJ 03
开关
WJ-m12
箱体尺寸
100*400*800
2
接地监测箱
接地电阻
WJ-yh-x
接地
箱体尺寸
100*600*80
3
服务
4G
4
智能防雷预警
WJ系列防雷智能在监测软件
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