石油化工企业防雷防静电研究与分析

石油化工企业防雷防静电研究与分析雷电的危害程度仅次于暴雨、洪涝滑坡塌方，已成为第三大气象灾害。

石油化工是受雷电灾害威胁较大的行业，石油化工企业是雷电及静电灾害的高发区。

防雷防静电对化工企业来说至关重要。

根据有关化工企业防雷检测规范，结合多年来在化工企业实施防雷防静电装置定期检测工作的实际情况，作者分别从防雷防静电两方面对石油化工企业防雷防静电工作作了一些研究和分析，期望能对石油化工行业防雷防静电有所助益。

标签：石油化工防雷防静电接地研究与分析雷电的危害程度仅次于暴雨、洪涝滑坡塌方，已成为第三大气象灾害，雷电灾害对国民经济生活及经济生产造成了巨大的负面影响。

石油化工企业是雷电及静电灾害的高发区，目前的石油化工企业在防雷防静电方面存在着一定的隐患，这些企业在作业现场或多或少存在着一些产生静电的现象和问题。

有些企业因此而发生安全事故，因此，石油化工企业雷电和静电防护安全工作显得尤为重要。

1石油化工企业防雷防静电的意义随着计算机技术的广泛应用，雷电对石化企业构成的威胁日趋严重。

雷电过电压通过多种途径对大楼内部电子设备构成损害。

比如，直击雷经过接闪器而直放入地，导致地网地电位上升，高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。

又如，雷电流沿引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管上经感应而产生过电压。

还有，进出大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入，入侵电子设备，给石化企业造成危险。

此外，静电威胁也是石化企业特别需要注意的。

由于行业的特殊性，石油化工极易发生静电危害，即由于静电放电而导致发生财产损失或人员伤亡的危害、损害的现象或意外事件。

静电是对观测者处于相对静止的电荷。

静电可由物质的接触与分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。

工业静电是生产、储运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。

雷电和静电给石化企业带来的危害不可估量，除了财产损失，还很可能会造成人员伤亡。

所以，石化企业的防雷防静电工作必须引起重视，积极预防。

2石油化工企业防雷防静电的现状调查近几年，有研究者对石化企业进行了防雷防静电检查检测，其中包括油罐与液化气球罐、生产装置、火车装车与汽车装车栈台、独立避雷针、DCS控制系统、常规仪器仪表系统、加油站、工作服、工作鞋、通讯站、库房、采样绳、防雷防静电检测台帐等。

经过检测，发现其中存在一些问题。

第一，规范不统一。

各企业采用的防雷防静电标准规范不统一，采用的标准不同，如，有原水电部、电力部的，还有采用中石化、中石油以及地方标准的。

在采用的标准规范中有的是试行本，有的是征求意见稿，有的甚至是已被废弃的一些行业规范。

第二，生产装置存在问题。

主要表现为接地系统、聚烯烃粉体料仓存在问题，还有粉体下料口的静电电位存在超标现象。

在检查中发现，部分塔、罐、容器等设备没有接地、有的只有一点接地、有的接地引下线断裂、有的接地引下线水平敷设在地面上，进出生产装置管线无接地设施;装置区内的部分电机没有进行重复保护接地。

此外，通过检查检测发现，石油化工企业的聚烯烃料仓在静电方面存在反应器有结块料、粉体挥发份有意外偏高、反应器程控阀有内漏、脱气仓工艺控制指标有时不在控制范围内、料仓过滤器材质有的不是防静电的，有的过滤器上的卡箍是孤立导体，另外过滤器经常出现堵塞现象、料仓粉尘粘壁厚度大于2mm，超过指标控制值、料仓内可燃气体浓度经常超过工艺设计指标值等问题。

这些问题的存在可能直接诱发料仓发生爆炸着火事故。

此外，聚丙烯包装线下料口、小苯体法聚丙烯装置下料口、ABS包装线下料口、聚酯包装下料口等包装料袋的静电电位，基本上都大于30kV，而安全界限是lOkV。

料袋包装完毕成垛后的料垛的静电电位达50 kV，远超过指标值。

除了上述问题之外，油罐、液化气球罐也存在问题。

有的罐的接地体距罐体不足3m，没有达到标准要求的安全距离。

还有，接地引下线无断接卡，采用焊接方式，不利于检测。

第三，DCS控制系统及常规的仪器仪表系统在防雷方面存在问题。

在检查检测DCS控制系统及常规的仪器仪表系统时，调研人员发现，没有进行等电位连接和安装SPD过电压保护器。

石油化工企业生产装置的DCS控制系统及常规的仪器仪表系统均属于微电子设备，这样的装置，极易由于感应雷或地电位反击遭雷击损坏。

3石油化工企业防雷防静电对策试析针对检查检测中发现的上述问题，应该高度重视石化企业的防雷防静电工作，采取对应措施，做好石化企业的防雷防静电工作。

第一，要加强防雷防静电体系的建设。

石化企业的防雷体系一般分为两部分：外部防雷体系和内部防雷体系。

外部防雷体系包括接闪，引下线分流，均压（等电位连接）接地;内部防雷体系包括：电磁封锁（屏蔽），合理布线，安装SPD（电涌保护器）。

接闪指用高架接地金属导体，如避雷针、避雷带（网）、建筑物金属桅杆、金属塔架等，安装于建筑物顶面及旁边，使被保护建构筑物免受直接雷击的破坏。

分流指在石化户外塔、罐和氢气压缩机厂房等建筑物，多布置一些引下线或接地点以分流雷电。

接地是防雷保护的重要环节。

石油化工企业防雷和防静电设备必须做好防雷电接地。

为便于防静电，先来了解一下跟静电相关的一些现象。

静电起电指由于物体的接触分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等原因，使物体正负电荷失去平衡或电荷分布不均，而在宏观上呈现带电的过程。

静电积聚也是一个过程，指由于某种起电因素使物体上静电起电的速率超过静电消散的速率而在其上呈现静电荷的积累过程。

积聚之后会有泄露，静电泄漏即指带电体上的电荷通过带电体自身或其他物体等途径向大地传导而使之部分或全部消失的过程。

带电体上的电荷由于静电中和、静电泄漏、静电放电而使之部分或全部消失，这个过程就叫静电消散。

静电危害主要通过放电发生，放电主要有下列几种：静电放电、传播型刷形放电、电晕放电、刷形放电、火花放电以及尖端放电。

为了防止和减少静电伤害，保障石油化工企业安全生产，在石油化工设计中，贯彻预防为主的方针，采取防静电措施，做到技术先进、经济合理、安全适用。

石油化工企业的防静电设计，应由工艺、配管、设备、储运、通风、电气等专业相互配合，综合考虑，并采取措施防止静电危害。

石油化工在防静电方面应采取的措施为：金属罐、设备、管道应有防静电接地。

静电接地是防止静电危害的主要措施之一。

静电接地系统指带电体上的电荷向大地泄漏、消散的外界导出通道。

静电接地系统是给从带电体泄漏出来的静电荷，提供一条导入大地的通道，如果没有其它条件相配合，它只能导走金属体上的自由电荷。

在石油装卸场地也应有防静电接地。

石油化工企业在安置静电接地时，应根据建筑设备的不同采用不同方式。

罐车的罐体、车体应与注液管系统以及栈台钢架等电位连接。

在装卸作业前，应用专用接地线与平台接地端子连接，装卸完毕将顶盖盖好后方可拆除。

加油站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。

在操作平台梯子入口处或平台上，应设置人体静电接地棒。

储罐汽车在装卸作业前，应采用专用接地线及接地夹将汽车、储罐与装卸设备等电位连接。

作业完毕封闭储罐盖后方可拆除。

接地设备宜与装卸泵联锁。

人体对静电来说，可视为导体，所以只要人体接地即可防止带电。

但是，由于作业者通常不停留在一定的场所，因步行和作业动作而继续带电。

人体静电有可能是危险场所的点火源，清洁厂房的污染源，电子装置的电磁干扰源。

石油化工有关操作人员如加油站操作人员应正确使用各种防静电防护用品。

还可改善工艺操作条件，在生产、储运过程中应尽量避免大量产生静电荷。

第二，定期开展防雷装置安全性能定期检测。

相关规范规定，易燃易爆场所（爆炸和火灾危险环境）的防雷装置应当每半年检测一次，其他防雷装置每年检测一次。

3.1在检测前，首先要做好检测前的准备工作先要了解被测单位的生产流程和产品性能，根据有关防雷规范，确定防雷类别。

检测人员除熟练掌握国家标准和化工行业相关管理规定外，检测前要了解被测单位生产车间和生产工艺装置所处的环境、位置，建（构）筑物使用性质，生产产品及其所用材料的化学性能，根据有关规范确定各建（构）筑物的防雷类别。

接下来要根据被测对象的特点制定防雷检测的方案。

检测前应了解该企业上次检测情况及检测后企业生产环境有无变化情况，检查检测所需仪器、工具、人身防护用品是否符合防爆、防毒和安全性能要求，并针对本次检测项目制定方案，备忘检测要点重点。

3.2分类检测防雷及防静电接地检测中需要分三项开展检测，即防直击雷装置检测、防雷电感应和防雷电波侵入装置检测以及防静电接地检测。

3.2.1防直击雷装置检测对防直击雷装置检测，要特别注意检测排放爆炸危险气体、蒸汽或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的防雷保护情况。

除一些常规的建筑物防直击雷装置外，化工企业中更多的是一些户外化工装置的防雷设施的检测。

在实际检测工作中需注意，有些工艺装置顶部有许多自控装置，如电子自控阀、电子流量计、电子温度传感器等等，这些装置所处的位置存在雷击风险，应注意检查其是否处于直击雷保护区内，有无防雷措施。

还有，石油化工企业内的储罐环境中往往存在大量的腐蚀物质，新建时防雷防静电装置都能按规范要求做好，但经过一段时间运行后，极易造成储罐接地线（带）等防雷装置受腐蚀而失效甚至断开，对这类场所的检测，一要注重连接截面的有效性和完整性，二要注意维保、重置后的复位连接是否符合规范要求。

化工企业中各类生产厂房（除第一类防雷建筑以外）、户外装置，所有金属设备、框架、管道、电缆金属保护层（铠装、钢管、槽板等）和放空管等，均应连接到防雷电感应的接地装置上;专用引下线、混凝土柱子内的钢筋，亦应在最高层顶和地面附近分别引出接到接地线（网）。

新建的户外工艺装置都能按规范设置防雷防静电装置，但化工企业由其特殊性，往往会根据生产工艺要求不断的技改会增设许多生产设备，如放散管、排风管、安全阀、呼吸阀、放料口、取样口、排污口等等。

对于炉区，塔区，非金属外壳的静设备区，高大、耸立（坐地）的生产设备，机器设备区的大型压缩机、成群布置的机、泵等转动设备，罐区，可燃气（液）体装卸站、粉、粒料桶仓，框架、管架和管线以及不能作为接闪器的金属设备：冷却塔、烟囱和火炬，户外高处易遭受直击雷的灯具和电器等等，均应检测是否按相关防雷规范实施，接地是否符合标准要求。

3.2.2防雷电感应装置检测对防雷电感应和防雷电波侵入装置检测可从如下几方面着手进行。

可燃气（液）体储罐、工艺管线的温度、液位等测量装置的信号线，应检查其是否用铠装电缆或钢管屏蔽，电缆外皮和钢管是否与罐体可靠连接并接地。

电力和自动控制、通信线缆，应检查其是否用铠装电缆或钢管屏蔽，电缆外皮和钢管是否接地，有无安装电涌保护器;电力和自动控制、通信线缆应分开敷设并设隔离屏蔽。