新酒罐群防雷设计方案.docx

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新酒罐群防雷设计方案

安徽迎驾贡酒股份有限公司包装分公司

新酒罐群防雷设计方案

一、前言

由于雷电产生时所释放的能量非常巨大，在释放的过程中，强大的释放电流在其周围产生强烈的电磁场，使邻近的金属线路感应出强大的瞬间过电流和过电压，对现代电子设备造成巨大的威胁。

据统计分析，各种类型的雷电击是现代电子设备服务中断，数据丢失和损毁的原因之一，它给通信网（包括无线通信网、有线通信网、计算机通信网以及有通信功能的数据采集和工业控制网）甚至人身安全造成严重损害。

尤其是近几年来，雷击事故呈逐年上升趋势，防雷安全的重要性日益突出。

加强雷电防护建设已成为当务之急。

2012年8月6日15时35分，湛江市遂溪县洋清镇某酒精有限公司酒精罐遭雷击引发大火。

其后调查：

事发前下着倾盆大雨，当时天气电闪雷鸣，突然听到一声巨响，工作人员就跑出车间发现有一个酒精罐被雷击中，灌顶当场被雷击轰开，碎片四射，火龙从罐体中向上冲出，现场立即变成一片火海。

因此，做好安徽迎驾股份有限公司新罐群（一下简称：

罐群）的防雷工作刻不容缓。

二、设计依据

1、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

2、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

3、《供配电系统设计规范》GB50052-95

4、《加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012

5、《迎驾酒厂罐区雷电灾害风险评估报告》

三、综合环境评估

罐群地处大别山腹地、佛子岭水库大坝下游、四面环山；地势东低西高；（如图所示）罐群西坡中下部，处于热雷暴上升气流中下部，易遭受雷击以及引入雷电高压。

酒精储罐选取直径为12m常压金属储罐，储存的物质是酒精。

储罐的直径12m，高13.5m。

根据历史数据统计，该地区的地闪密度是3.23次/（km2·a）。

另外罐群区为半风化砂石，土层的土壤电阻率很高，值约为112Ω/m。

四、防雷设计思路

1、《评估报告》中作为单体酒精罐避雷针相对高度应为20米，而且距离不大于6.8米。

作为整体，罐群中间不适宜安装避雷针，在这么大面积范围内靠周围几座避雷塔来保护罐群不直接接闪不现实。

在罐区四周均匀树立5座高度为36米的接闪塔，其接地体与罐体距离达不到5米以上的，其接地体必须与罐群接地体连接（焊接）；5米以上的独立安装接地体。

以减少罐区内直接接闪的几率。

由于罐顶面积大，耐雷击点的冲击力水平低。

在罐顶金属桥架上树立相对数量的接闪针（避雷针）作为接闪器、利用罐体作引下线。

避免罐体直接接闪。

要求罐顶金属桥架与罐体必须要有充分的等电位连接。

2、接地体是防雷工程的最重要环节，不论是直击雷防护还是雷电的静电感应、电磁感应和雷电波入侵的防护技术，最终都是把雷电流送入大地。

因此没有良好的接地技术，就不可能有合格的防雷过程。

因此接地体施工应在场地平整以后提前进场施工，以便节约成本。

3、电源、电子信息系统是雷电高压引入的重要途径。

罐区内的电子信息系统应采用铠装电缆或导线穿钢管配线。

配线电缆金属外皮两端、保护钢管均应可靠接地。

罐区的电源和信息系统的配线末端与配电网盘或电子器件连接时，应装设相应耐压水平的SPD进行保护。

罐区装卸场地，应设卸装时用的防静电接地装置，并应设置检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪。

罐区管道的法兰盘、管道两端等电位连接处，应用金属线跨接。

五、设计方案

1、接地体设计：

在罐区地坪以下50CM以4mm×40mm热镀锌扁钢最作为水平接地体，50mm×50mm×5mm热镀锌角钢作为垂直接地体。

共同组成接地系统。

水平接地体间间距不小于于5m，垂直接地体的间距在15m-20m。

相临两个接地网通过两根4mm×40mm热镀锌扁钢进行连接，使整个罐区形成一个大的接地网。

区域内形成联合接地电阻不大于4欧姆的接地网。

具体布置如下图（罐区中直线为水平接地体，白点为垂直接地体）

罐区地网整体布置图

2、接地体的安装

1）、垂直接地体加工：

根据设计要求的数量、材料、规格进行加工，材料一般采用角钢，应采用不小于50mm×50mm×5mm的热镀锌角钢，切割长度不应小于1.5m，角钢的一端应加工成尖头形状。

2）、敷设接地体：

人工接地体（极）安装应符合规范规定，接地体的埋设深度其顶部不应小于0.5m，角钢接地体应垂直配置。

垂直接地体长度不应小于2m，打入地下部分不小于1.2m（如下图）其相互之间间距15m-20m。

垂直接地体的安装例图

3）、接地体的连接：

接地体间应采用焊接，焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲净后，刷沥青做防腐处理，并将接地线引出至需要的位置，留有足够的连接长度，以待使用。

采用搭接焊时，其焊接长度如下：

镀锌扁钢不小于其宽度的2倍，三面施焊。

（当扁钢宽度不同时，搭接长度以宽的为准）。

敷设前扁钢需调直，煨弯不得过死，直线段上不应有明显弯曲并应立放。

镀锌扁钢与镀锌角钢焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应直接将扁钢本弯成弧形（或直角形）与角钢焊接以达到良好的电气导通性。

4）、预留接地端子：

通过4mm×40mm热镀锌扁钢作为接地端子引出，以便方便后续工程的施工。

在直径为12m的罐体周围预留三处接地端子，使罐体形成有效的三面接地。

在直径为9m、8m的罐体周围预留两处接地端子，使罐体形成有效的两面接地。

在管道沟处预留至少两个接地端子，在各条线路敷设沟内也必须预留至少两个接地端子，方便管道和线路敷设过程中的接地工作，完成整个罐区的联合接地形成。

5）、接地体沟槽应设计为50×50cm。

接地体敷设完毕后，回填30cm黄粘土以降低土壤电阻率，再回填土原土，并不应夹有石块和建筑垃圾等杂物，回填土应分层夯实。

（见图）

2、避雷塔设计

1）、避雷塔平面布局（见图）

2）、避雷塔接地体设计

避雷塔接地体设计与基座下方50cm处，大小约为（长）6m×（宽）3m×（高）5m。

地槽内间隔3m打下6根长度为1.5m的50×50mm镀锌角钢作为接地极；地槽底部用40×4mm镀锌扁铁焊接成15×100cm网格，并与接地极焊接；由于地形复杂、设备密集、消防通道、整体美观等条件的限制。

避雷塔接地体的位置很难与罐区接地网分开5米以上，留两处外接罐区接地网；留两处与避雷塔基座相连的段子；回填1.5cm厚降阻剂，再用黄土回填夯实。

在其上安装避雷塔基座。

二、电源电信号设计

1）、电源采用TN-S系统由铠装电缆埋地引入。

两端金属护套接地（与罐区接地网连接）。

进入配电箱，并加装相应的SPD（电涌保护器）。

2）、电信号用金属穿管埋地引入、引出。

金属管两端与罐区接地网连接。

加装相应的SPD。

设计：

叶彬审核：

刘一兵

霍山县防雷中心

2013年7月22日