大型儲油罐防雷防靜電安全措施探討與分析

作者：楊揚楊常國　　評論：　更新日期：2014年01月29日

??? 一、前言

?　長距離輸油管道是當前我國原油輸送的主要途徑，大型儲油罐是長距離輸油管道系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，儲油罐安全運行是確保輸油站庫安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。以往輸油站庫罐區(qū)儲油罐發(fā)生雷擊起火，存在防雷防靜電安全隱患，應引起高度重視，急需整改和完善，提出可行方案，做到儲油罐能可靠防雷防靜電安全運行。大型儲油罐防雷防靜電的安全措施是人們所關(guān)注的話題，也是業(yè)主需要解決的課題，為此，結(jié)合甬滬寧長距離進口原油管道的大型儲油罐防雷防靜電的情況，提出大型儲油罐防雷防靜電可行的安全措施,進行探討與分析。

?? 二、大型儲油罐防雷防靜電基本結(jié)構(gòu)概述

?? 2004年建成投運的甬滬寧(寧波－上海－南京)長距離輸送進口原油管道，全線設(shè)有6座大型油庫和泵站，目前，總原油儲量399萬立方米。甬滬寧長距離輸送進口原油管道中間泵站嵐山輸油站擁有10萬立方米單盤結(jié)構(gòu)外浮頂鋼制儲油罐8座，總庫容80萬m3,　儲油罐單罐直徑81m，罐壁高度23.5m,　安全罐位2.5m至19.5m，設(shè)計油罐極限罐位19.9m至2.0m,　立柱數(shù)量144個，底頂柱高1.96m，單盤半徑34.75m, 罐浮艙數(shù)量45個，浮頂浮船外半徑39.75m，浮頂浮船重5.168T，浮頂集水坑數(shù)量5套，緊急排水管規(guī)格DN150, 單盤人孔數(shù)量4套，罐壁人孔規(guī)格DN600,呼吸閥數(shù)量4套，導向管1根，量油管1根，浮艙與罐壁采用金屬靜電導輸線連接2根，罐壁連接防雷防靜電接地10處，一次密封為機械密封，二次密封為鍍鋅鋼板加內(nèi)隔膜密封，油罐采用外涂料與犧牲陽極的陰極保護聯(lián)合防腐措施，儲油罐的運行液位、油溫以及極限液位報警通過SDADA系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控，液位監(jiān)控采用雷達液位計，罐油溫檢測采用熱電阻，極限液位報警采用液位開關(guān)控制，配套自動化安全消防保護系統(tǒng)自成體系，采用計算機控制實現(xiàn)消防．站控、變電崗位聯(lián)合預警、報警和及時啟動消防措施，完成儲油罐的日常運行及安全消防管理。

??? 三.甬滬寧長距離輸送進口原油管道的大型油罐防雷防靜電存在安全隱患問題的提出

??? 甬滬寧長距離輸送進口原油管道站庫擁有10萬m3單盤結(jié)構(gòu)外浮頂鋼制儲油罐22座，（其中冊子島油庫6座，嵐山輸油站8座，白沙灣輸油站8座）。例舉敘述此類型儲油罐在運行中曾經(jīng)出現(xiàn)的問題和安全隱患，需要研究解決。

?? （1）2006年8月7日12：45時，儀征輸油站G-16號15萬立方米儲油罐遭遇雷擊，造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火，火焰高6米以上，儀征輸油站迅速啟動火警預案，措施準確果斷，13：15時得以成功撲滅?！?/div>

?? （2）2007年5月24日16：16時，相鄰嵐山輸油站罐區(qū)距500m的鎮(zhèn)海國家儲備油庫G－47號10萬立方米儲油罐遭雷擊，造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火，火焰高4米以上，鎮(zhèn)海國家儲備油庫迅速啟動火警預案，措施準確果斷，16：26時滅火得以成功。

?? （3）2007年6月24日16：03時，相臨嵐山輸油站罐區(qū)距500m的鎮(zhèn)海國家儲備油庫G－47號10萬立方米儲油罐第二次遭雷擊，造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火，火焰高4米以上，鎮(zhèn)海國家儲備油庫迅速啟動火警預案，措施準確果斷，16：11時滅火得以成功。

?? （4）2007年7月7日15：20時，甬滬寧線白沙灣輸油站G-3號10萬立方米儲油罐一二次密封間被雷擊爆炸著火，爆炸和起火瞬間，火苗出罐頂4米以上，共有7處著火點，幾乎連成大半圈，一二次密封和局部泡沫堰板爆開，二次密封板局部支離破碎，浮船泡沫堰板以內(nèi)共有7個呼吸閥，有4個呼吸閥被爆開斷裂，密封膠皮完全燃燼，罐區(qū)火情監(jiān)控系統(tǒng)同時遭雷擊損壞無顯示，崗位人員及時觀到罐頂火焰，白沙灣輸油站迅速啟動火警預案，措施準確果斷，15：43時滅火得以成功。

　從以上同種類型儲油罐雷擊起火，說明儲油罐區(qū)存在嚴重的防雷安全隱患。2007年7月16日17：10時,　用XP-311A型標準可燃氣體測試儀進行分別對嵐山輸油站G-1（油品是阿曼,油溫是31°C,罐位17.504米），G-2（油品是卡賓達，油溫是29°C，罐位16.1米），G-3（油品是卡賓達，油溫是29°C，罐位15.636米），G-5（油品是奎都，油溫是30°C，罐位10.31米）儲油罐二次密封內(nèi)的可燃氣體濃度測試和2007年7月17日9：30時，用XP-311A型標準可燃氣體測試儀分別進行對嵐山輸油站G-4（油品是阿曼，油溫是31°C，罐位16.56米），G-6（油品是沙中重，油溫是29°C，罐位15.175米），G-7（油品是沙中重，油溫是29°C，罐位11.068米），G-8（油品凱沙杰，油溫是29°C，灌位13.512米）儲油罐二次密封內(nèi)的可燃氣體濃度測試，VOC綜合可燃氣火災爆炸下限均為80％至100％范圍。一旦遇到明火當即可燃可爆引起火災。

四．雷擊大型儲油罐引起火災原因分析　

　　1.雷電產(chǎn)生的基本原理

??? 雷電產(chǎn)生的原因很多，現(xiàn)象比較復雜。它的產(chǎn)生可簡單地解釋為：地面濕氣受熱上升，或空中不同冷熱氣團相遇，凝成水滴或冰晶，形成積云．積云運動時，使電荷發(fā)生分離，當電荷積聚到足夠數(shù)量時，就在帶有不同電荷的云間，或在由于靜電感應而產(chǎn)生不同電荷的云、地間，發(fā)生放電，即形成雷電．其電壓可高達數(shù)百萬伏至數(shù)千萬伏，電流可高達萬安以上。在雷暴日統(tǒng)計中，一天內(nèi)只要聽見雷聲就稱為一個雷暴日，雷暴日是衡量雷電活動頻繁成度的依據(jù)。我國把年平均雷暴日不超過15日的地區(qū)叫少雷區(qū)，超過40日的叫多雷區(qū)。嵐山輸油站地處在寧波地區(qū)，近三年統(tǒng)計，雷暴日都在60日以上。

　　2.雷電對罐區(qū)的危害性

從雷擊儲油罐引起火災的事例分析，多是雷雨天氣，帶有一種雨云電荷移動到與罐區(qū)上方及周邊的另一種集聚的電荷相碰通過大罐金屬物體放電，產(chǎn)生閃電直擊罐區(qū)，如圖1所示，