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石油天然气行业的防雷&接地问题解决途径
作者:   日期:2016-03-02   点击:2673

化工及石化系统(如,炼油厂或石油,天然气及成品运输管道)是某个国家及整个地区重要的主动脉,这些系统严重依赖于电子电气系统的可靠运营。然而,雷击的直接或间接效应及瞬态过电压会对这些系统的平稳运行造成威胁。这些系统由于占地面积大,分布广,设计采用很多先进的测量及控制系统,面临巨大的潜在危险。

预防雷击及电涌的保护措施成本远低于系统损坏的维修成本,如电控系统。此外,原油管道的泵站故障也将会导致巨大的成本损失。

几十年来对于制炼厂的防雷保护及持续研究/专业方案的经验,大大降低雷击对于绝缘法兰,阴极保护系统(阴极防腐)及控制室的损坏,从而减少雷击相关的电涌造成的设备停机及停产。

秉承久经验证的高品质产品及客户定制的保护理念。此外,我们在高度专业的实验室内模拟雷击效应的相关参数。这可以使我们在官方授权监督下,对设备和系统进行测试及分析,从而评估雷击效应时的安全性。

我们独有的冲击电流实验室提供工程和测试服务,优化客户所需的保护方案:

* 对客户端电子设备的特殊接口进行测试

* 对测控系统或系统柜进行测试

阴极保护系统

埋地管道是昂贵的投资对象。为了防止管道不被腐蚀而破坏,它们主要采用油漆和涂层进行保护处理。然而,即使是由最微小的破坏或腐蚀引起的裂纹所导致的泄露,都会对物资及环境造成极大破坏。

防止电化学反应引起腐蚀的其中一种方法是采用外加电流进行阴极保护(阴极保护整流器)。为了防止阴极保护整流器起火或故障,例如大范围的管道拦截区域及阴极保护整流器的直接电流连接点,必须采取雷击及电涌保护措施。

气压控制及测量系统

出于安全及经济考虑,气压测控系统中现代电子测量设备及控制系统必须满足高度的可靠性。相比于传统技术,新一代的电子系统仅具备很弱的电涌耐受能力。此外,室外气体输送系统的结构情况,分布式的测量设备及控制系统,增加了雷击或电涌引起干扰的风险。

如果不采用任何保护措施,部分测量设备或整组设备故障的机率极高。这种故障的后期成本很高,且通常涉及到投资重建系统甚至故障造成整个系统损失。为了可靠保护系统免受雷击损坏,从而增加系统的可用性,必须采取外部及内部防雷保护措施

闸板阀站

为了阴极防腐及安全原因,输油管道分为不同的部分,滑动闸门阀站就是用于在故障状态下(例如发生泄漏)可局部打开或关闭管道。此类阀站可以确保人员安全及不间断油料供应,所以至关重要,而防雷及电涌保护可以有助于这些系统的安全运行。

雷击造成的滑动闸门阀站故障可能导致泵站停机,造成炼油厂供给不足。为了可靠消除雷击所导致的故障风险,必须实施外部及内部防雷保护措施。

这些保护措施包括以下几点,但不仅限于此:

* 火灾及防爆

* 人员保护

* 电子系统保护

* 环境保护

泵站

油罐或输油管道用于输送原油至炼油厂进行加工处理。由于流量损耗,管道的压力会随着离注入点距离的增加而降低。因此,根据输油管线的地理位置条件,在某些区域安装泵站是极其重要的,可将原油持续的输送至目的地。

如果泵站产生故障,例如雷击造成损坏,原油的一次供应量就可能无法保证,从而导致能源消耗高峰期间造成供应瓶颈。

为了可靠保护系统免受雷击效应损坏,减少故障机率,必须采取外部及内部防雷保护措施。这些保护措施主要包括火灾及防爆保护,人员保护,电子系统保护。

天然气储气罐

天然气储气罐能够弥补季节性的需求波动,从而防止供应瓶颈。天然气主要储藏在地下-自然储藏或人工洞库(洞库储藏设备)或多孔岩石(多孔岩石储藏设施)。为了防止能源输送被中断,这些储藏设备必须满足高要求,尤其对于所有的用于天然气储藏的地上系统部件,如压缩机,气体脱水系统及它们的监控及控制设备。

为了可靠保护系统免受雷击损坏,从而减少系统故障机率,必须采取外部及内部防雷保护措施。这些措施可以防止雷击及电涌破坏,主要包括:

* 采用外部防雷保护系统防止直击雷对建筑,管道及系统部件的损坏。

* 采用等电位连接及互联的接地系统防止电势差

* 采用电涌保护器减少感应雷电流及感应过电压的威胁。

天然气压气站

管道典型用于输送天然气至消费者处。天然气采用高压(高达100个大气压)注入管道系统。由于流动损耗,管道内的气压会随着离注入点的距离增加而减小。为此,在部分节点安装天然气压气站是极其重要的。经过增压可以持续地从生产加工处输送天然气至使用处。

如果天然气压气站发生故障,例如雷击造成损坏,天然气供应就无法保证,尤其在能源消耗高峰期间会造成供应瓶颈。为了可靠保护系统免受雷击效应损坏,减少故障率,必须采取外部及内部防雷保护措施。这些保护措施主要包括火灾及防爆保护,人员保护,电子系统保护。

储油罐

当储油罐存储大量原油及相关成品时其危险性大大增加,这就需要提供特殊的人员及环境保护措施。各种规范,如德国工业安全规范,健康条例,安全操作技术规范,危险物质技术规范或可燃液体技术规范都聚焦防火描述了各类安全措施,可以确保存储设施的安全运营。且雷击可视为点火源的其中一种,所以必须采用适当的保护措施最大限度的减少这种风险源。

根据储油罐的不同设计,有浮顶油罐或固定顶油罐两大类,不同的方式需要采取不同的外部防雷保护措施。为防止直击雷产生点火火花,DEHN提供创新的绝缘隔离的防雷系统,例如,根据储油罐大小不同,可采用HVI引下线或伸缩式防雷桅杆。

另一个重要的方面是保护消防及应急措施系统及系统部件。火焰电离探测器,自动灭火系统等不能受到雷击的干扰。即使最好的消防报警系统,如果遭受雷击电涌的干扰,也无法正常运行。

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