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石油天然气井站(井架)防雷保护方案

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石油天然气井站防雷保护方案

一、井站安装的防雷设施  

为了避免井站的设备、设施不被雷击,一般在井场安装避雷针,对电气设备安装电源信号浪涌保护器。

 井站安装的防雷设施一般有以下几种:   

1、独立式避雷针(自制避雷针)  独立式避雷针是一基Φ150×10mΦ190×12m水泥电杆,上面安装的是自制的渡锌铁管长3-5米,有的在尖上安有自制铜尖,有的安装的就是大小不同的四节白铁管,总高度15-18m,然后用一根裸体钢铝线或渡锌圆钢与埋在地下的接地装置相连,接地电阻值要求在10Ω以下。优点是造价比较低,安装简单;缺点是避雷针渡锌铁管一般在2-3 年后生锈,10年左右电杆出现破裂。   

2、优化式避雷针:凯威PTU-3.1优化避雷针是一种新型防雷装置,高度在2.5米左右,安装在铁塔顶上。PTU-3.1优化避雷针为全不锈钢球形避雷针,造型优美、结构简单、安装方便,抗风能力为130公里/小时。由主导体针和副导体针构成,应用范围广,可用于移动基站、工矿企业、微波站、石油天然气井站及建筑物的直击雷防护。接地电阻值要求在10Ω以下。   

3、提前预放电避雷针:ERICO SI系列避雷针,特点:完成主动式系统:从云层中主动获取能量,产生启动电子流,形成上行先导。  提前预放电功能:较传统避雷针而言,ERICO SI系列避雷针能主动提前出击,通过强制实 现连续电晕效果,从而加快放电的主动性以至最经放电。  更大、更有效的保护半径:在同等高度下,比传统避雷针保护范围更大。接闪更准确,更有效地减少雷击点落于非避雷针的概率。  耐用可靠、免维护:新型全不锈材料,耐腐蚀、抗风能力强,无需供电。 外观优美、观赏性高、安装简单方便。   

4、电源浪涌保护器  凯威电源浪涌保护器按安装方式可分为防雷模块和防雷箱型,防雷模块安装在配电箱内,防雷箱安装在配电箱外,接在配电箱进线电源上;按使用场所可分为普通型和防爆型,防爆型主要应用在炸药库、烟花爆竹以及石油天然气等易燃易爆场所。它的主要作用是防止感应雷和雷电波侵入配电箱内,防止雷电的电压电流入侵电气设备设施造成损坏。    

5、信号浪涌保护器  凯威信号浪涌保护器安装在各种通信线路上,主要作用是防止感应雷和雷电波入侵通信设备以造成损坏。 
 二、工作原理及安装要求   

1、提前预放电避雷针的工作原理  雷电云层形成时,云层与地面之间的大气会产生一个电场,此电场强度达到14千伏/米。从而使地面凸起部分或金属部件上开始出现电晕放电。  当雷电云层内部形成一个下行先导时,闪电电击便开始了。下行先导电荷以阶梯形式向地面发展,下行先导携带的电荷使地面建立起了电场。  从地面上的建筑物或物体产生了一个上行的先导。此上行先导向上传播一直到与下行先导会合,此时闪电电流便流过所形成的通道。地面上的单个建筑物可能会产生好几个上行先导,与下行先导会合的第一个上行先导决定了闪电电击的地点。  艾力高SI25系列避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的上行先导。   

2、避雷针与设备间安装距离要求  避雷针与易燃油贮罐和氢气、天然气等罐体及其呼吸阀等之间的空气中距离,避雷针及 其它接地装置与罐体、罐体的接地装置和地下管道的中距离应符合要求。避雷针与呼吸阀的水平距离应不小于3m,避雷针尖高出呼吸阀不应小于3m,避雷针尖的保护范围边缘高出呼吸阀顶部不应小于2m。在空气中的距离和地中距离必须符合要求。避雷针与5000m3以上贮罐呼吸阀的水平距离,不应小于5米,避雷针针高于呼吸阀不应小于5m。   

3、避雷针的接地要求   独立避雷针和优化避雷针必须设立独立的接地装置,在非高土壤电阻率地区,其工频接地电阻不宜超过10Ω。接地体长度不得小于1.5M,独立式避雷针接地体采用镀铜圆钢材料时直径不得小于Φ8mm,采用扁钢材料截面积不得小于48mm,厚度不得小于4mm。接地体的连接要求焊接牢固,凯威优化避雷针的接地厂家设有专用线和要求。避雷针不应设在经常行走的地方,避雷针及其接地装置与或出口等的距离不宜小于3M,否则应采取均压措施或铺设砾石或沥青地面。    

      4、提前预放电避雷针保护半径:

ETITECH SI INTERCEPTOR ESE提前放电避雷针的保护半径Rp取值表如下:

 

 

郑州普天防雷公司
设计制作
保护等级I
R=20m
保护等级II
R=45m
保护等级III
R=60m
△T
25
40
60
25
40
60
25
40
60
 
H(m)
3
25
35
48
34
45
59
39
50
65
4
34
46
64
46
60
78
52
67
87
5
42
58
79
57
75
97
65
97
107
SI25避雷针保护范围计算方法如下:
如将被保护物归为第二类防雷建筑物,D取值45mΔt取值25h5m,
保护范围Rp=½{h(2D-ht(2D+Δt)}
          =57
所以,在距离地面5米高度的平面上,避雷针保护范围为57米。

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