天然气净化厂防雷保护系统优化运行评价

陈星 曹国军 李浩 魏巍 代有亮（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西榆林718500）

天然气净化厂防雷保护系统优化运行评价

陈星 曹国军 李浩 魏巍 代有亮（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西榆林718500）

天然气净化厂是油气生产重点单位，一旦发生雷击事故将造成严重后果，因此做好装置的雷电安全工作显得特别重要。本文结合净化厂防雷接地现状，对存在的问题进行分析，选择优化净化厂防雷接地的措施，消除防雷保护系统在天然气净化厂存在的安全隐患。

天然气净化厂；防雷接地；铜包钢；优化

我厂位于陕西省靖边县，据中国气象局2011年发布的《全国主要城镇雷暴日天数统计》，靖边气田全年雷暴日数为32.3 天/年，属于多雷区。同时我厂设备设施多，防雷防静电点多，每年对全厂防雷接地装置进行检测时，反馈出的问题主要是接地网腐蚀、脱落、焊接处断裂严重、部份地方接地不规范等，导致整改施工频繁，存在较大的安全隐患，因此做好防雷接地工作对保护设备安全有非常重要的意义。

1　天然气净化厂防雷接地现状

1.1防雷检测不合格点较多

防雷接地装置出现大面积腐蚀、锈断，经不完全统计，自2003年起已有516个点出现腐蚀、锈断等现象。由于雷击，已多次造成压变、液位变送、计算机等损坏，给工厂造成一定的经济损失。

1.2防雷检测不合格原因分析

1.2.1防雷保护系统的运行时间过长，接地扁铁锈断，阻值增大；

1.2.2由于工厂隶属靖边境内，且该区域属沙地地面，土壤电阻率高（1000～2500/Ω.m），沙地地面易渗水，且接触不好；

1.2.3接地材料是最为普通的接地材料扁铁，耐腐蚀型差，运行时间短；

1.3前期整改措施

对此，组织对防雷接地不合格点进行整改。在整改过程中，普遍选用的50*5的镀锌角钢及40*4的镀锌扁铁进行整改，防雷接地网由每隔5米砸埋接地极（每根长2.5米）焊接组成，支网焊接在系统主网上，且焊接点进行三面焊接，焊接处刷防锈漆进行防腐处理；同时添加降阻剂进行降阻，主网需按10公斤/米添加降阻剂；焊接完成后，卸掉不合格接地点接地螺丝，检测合格后进行回填。

经过整改后，由于接地材料是最为普通的接地材料扁铁，其耐腐蚀型差，运行时间短，次年不合格点没有明显减少，整改效果不佳，耗费了大量人力、物力。

2　天然气净化厂防雷保护优化措施及效果评价

为保障安全生产，增大防雷接地网抗腐蚀的能力，经过多次调研实验，发现铜包钢复合材料具有良好的导电性能、较高的机械强度、尤其是外层包覆的铜层具有良好的抗腐蚀性能，所以目前已被广泛地应用于接地装置中，现我国有关标准中都规定接地导体均可采用铜包钢复合材料。因此，我厂决定使用铜包钢材料对全厂接地系统进行整改更换。

2.1铜包钢复合材料的优越性

铜包钢接地导体采用冷轧热拉工艺生产，克服了电镀法和套管包覆法存在的结合力差等缺陷，具有铜层厚、阻值低、耐腐蚀性强、强度高、安装方便、电气连接性能好等优点，广泛用于输变电和通讯线路、电站、建筑物及天线的接地装置中，也可用于计算机等电子设备的接地系统，并可与接闪器（避雷针、避雷线）及引下线组成防雷接地装置。

铜包钢接地导体具有以下特点及技术优势：

（1）制造工艺独特：采用冷轧热拔生产工艺，实现铜与钢之间冶金熔接。可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。

（2）防腐蚀性优越：复合介面采用高温熔接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象；表面铜层较厚（平均厚度大于0.4mm）耐腐蚀性强，使用寿命长（大于50年），减轻检修劳动强度。

（3）电气性能更佳：表层紫铜材料优良的导电特性，使其自身电阻值远低于常规材料。

（4）广泛安全可靠：该产品适用于不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率变化条件下的接地建造。

（5）连接安全可靠：使用专用连接管或采用热熔焊接，接头牢固、稳定性好。

（6）安装方便快捷：配件齐全、安装便捷，可有效地提高施工速度。

（7）提高接地深度：特殊的连接传动方式，可深入地下35米，以满足特殊场合低阻值要求。

2.2防雷保护系统优化措施

（1）扩大接地网的面积。在均匀分布的土壤电阻率条件下，接地电阻与接地网面积的平方成反比，因此，利用扩大接地网面积来降低接地电阻。

（2）对于腐蚀性较强的土壤，如污水处理、净化装置区应采取热镀锌等防腐蚀措施。

（3）埋在土壤中的接地装置，焊接点是腐蚀最严重的地方，要在焊接处作防腐处理。使用铜、铁两种不同的金属材料时，在连接处应使用铜铁过渡盒或采用热熔焊接。

（4）对于高土壤电阻率区，通过换土的方法来降低其接地电阻。

（5）敷设水平外延接地。不但可以降低工频接地电阻，还可以有效地降低冲击接地电阻。

（6）对钢包钢接地极与铜包钢绞线，用石墨磨具借助铜粉与火药混合而成的加热剂，用手动点火器点燃进行加热，瞬间产生高温使铜与钢化为水，待冷却后融为一体，最后在焊接处采用JR纳米碳防腐导电涂料作防锈蚀处理。同时根据所需要的接地标准焊接，柱子与大地、设备与大地都要进行焊接，焊接面积不小于5厘米，焊接点不能有虚焊、少焊、接触面积合理，焊接点必须刷防锈漆以提高与水的氧化，粉刷面积也不能小。

3　结语

总之，我们需要认真巡检，定期对一些不易发现的停用的设备进行接地大检查，检查螺丝有无腐蚀、生锈等现象，接地网使用年限到期的要进行再次接地修复或者重新焊接地网，发现设备接地不良好的要及时进行整改，将防雷保护工作做细做实。

［1］期刊：石有平，吴晋良.高层建筑防雷接地施工技术［J］经济情报开发与经济，299～230，2007，17（36）.

［2］期刊：竺子华.论建筑防雷接地的优化设计［J］城市建设理论研究，122～123，2012，8（4）.

陈星（1986-），女，汉族，陕西人，助理工程师，主要从事工艺技术工作。