lng储罐的防雷装置分析

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1、LNG储罐的防雷装置分析广东大鹏液化天然气有限公司摘要：木文主要对LNG储罐顶部装置防雷及接地设置进行简要分析，以供业内参考。关键词：LNG储罐防雷设置1储罐顶部设置避雷针设置避雷针时，采用滚球法对避雷针进行了保护范围计算。以hr■为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物）或接闪器和地面（ti括与大地接触能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，该部分就是接闪器的保护范围。LNG罐按第二类防雷构筑物设计。第二类防雷构筑物的滚球半径hr为45m,放空阀高度lm,距放空阀5m处设置一支h为10m高的避雷针。避雷针保

2、护范围的具体确定方法如下（如图1所示h（1）距地面hr处作一平行于地面的平行线；（2）以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；⑶以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，从该弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体。从图1中可以看出,放空阀安装点距避雷针的距离接近5m,而放空阀的高度只有lm,所以图1避雷针保护范围放空阀完全在避雷针的保护范围内。避雷针采用钢管制作，顶部是实心钢棒，并用3条钢绞线固定在储罐顶部。2储罐顶部设置避雷网LNG罐按第二类防雷构筑物设计。GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》第4.3.

3、1条规定，第二类防雷构筑物外部防雷的措施，宜采用装设在构筑物上的避雷网、避雷带，在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格，接闪器之间应互相连接。LNG罐顶平面直径80.6m,分为5个圆周，半径分别为Rl=5.75{m)、R2=14(m)、R3=23(m)、R4=32(m)、R5=40(m)。其中，R1圆周内区域己由避雷针覆盖，该区域不再设置避雷网，其他4个圆周内设置避雷网。储罐防雷接地结构如图2所示。4个圆周长分别为:L2=2π×R2=87.96(m)、L3=144.51(m)、L4=201.06(m)、L5=

4、256.35(m)o每一圆周内相邻两个避雷带之间的距离设计为5m,分别需要避雷带网格的个数是：N2=L2/5=17.6≈18(个)、N3=28.9≈29(个)、N4=40.2≈41(个)、N5=51.3≈52(个)。避雷带采用12×4镀锌扁钢制作。按照上述方法组成如图2所示的罐顶避雷网，每一个区域面积符合防雷要求。1防雷引下线设置GB50057—2010第4.3.3条规定，建(构)筑物专设引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于18m。储罐圆周L5=256.35(m),引下

5、线数量N=L5/18=14.24(根)，取15根引下线釆用12×4镀锌扁钢，在高度lm处设断接卡，如图2(b)所示。要测量每一个接地点的接地电阻，需拆开断接卡，分别测量15个接地点的接地电阻。引下线在地面下700mm处通过120mm2的绝缘铜芯导线连接成一个接地干线网，并与接地极连接。2接地极设置GB50057—2010第4.3.10条规定，奋爆炸危险的露天钢质封闭气罐，当其高度小于或等于60m、罐顶壁厚不小于4mm吋，或其高度大于60m、罐顶壁厚和侧壁壁厚均不小于4mm吋，可不装设接闪器，但应接地，且接地点不应少于2处，两接地点间距离不宜大于30m。L

6、NG储罐地面基础直径D为85m,储罐接地干线网与接地极连接点数量为N=D×π/30=8.89(个)。为保证储罐有更加良好的接地效果，取N为12。LNG储罐位于填海区域，沙石电阻率较大，故选用电解离子接地极。电解离子接地极由先进的陶瓷合金化合物组成，电极外表为紫铜合金,以确保最高导电性能及较长使用寿命，并配以内外两大种类填充剂。实验证明，土壤电阻率过高的直接原因是因为缺乏自由离子的辅助导电作用。接地导体外部的冋填料以具有强吸水力、强吸附力和阳离子交换性能高的材料为主体，配以长效、降阻、防腐功能强、膨胀系数高、不受温度变化影响、耐高电压冲击的多种化学材

7、料为辅料，具有保湿、离子缓释、潜深接地、长效降阻的功效和特点。电解离子接地极结构如图3所示。电解离子接地极长3m,不适合垂直安装。根据现场的实际情况，将接地极平放于沟槽中，具体施工过程如下(见图4)。(1)在储罐基础1.5m处挖一深60cm、长330cm、宽20cm的沟槽。(2)用干布将接地极擦拭干净，不能有油污；在接地极上部、中部、下部的离子释放孔处注入清水。⑶将GAF粉末状接地改良剂加水搅拌，放置于沟底。(4)将接地极保持一定倾斜度放置于沟底，上部用改良剂覆盖。(5)用绝缘胶带将接地极引线包好，采用热熔焊方式与接地干线连接。1静电接地设置当LNG注入储罐吋，