石油化工装置防雷设计规范GB50650-2011

.石油化工装置防雷设计规范 GB50650-2011中国国家标准主编单位：中国石化工程总公司参与单位：中国石化工程有限公司中国石化工程有限公司中国天辰工程有限公司中国五环工程有限公司2011年12月1日实施，为准备长期保护石化生产设备的防雷但是该规格不包括石油化工室外装置的设计内容，对石油化工工厂的防雷设计造成了不便，因此制定了该规格。石油化工生产设备包括室外场所和设施，过去设计单位在进行这部分防雷设计时，参考国内外各种设计资料(如公司规定)进行，从而导致防雷设计的内容和做法不一致，缺乏依据，需要统一和规范化。雪港1一般2术语3防雷场所分类4基本规定5户外装置防雷6防雷装置，适用范围本规范适用于石化厂和辅助生产设施的防雷设计、改造和扩大；不适用于原油收集、长途运输、石化厂外部石油储存和销售设施的防雷设计。规定说明：本规范的适用范围主要以原油精炼及其衍生物加工为主的石油化工产品的生产设备，包括炼油和烯烃、化肥、化纤等生产设备。生产特性与石油化工设备类似的化工设备可以根据设备配置决定是否采用该规范。生产特性与石化设备不同的部分，如煤化工企业的煤炭处理部分，必须遵守其他相关规定。油田原油收集系统、石油远距离运输系统、石化厂外的大容量石油储存系统和商业石油销售系统都有相关的国家设计规范，因此不适用本规范。此外，1本规范不适用于粉尘爆炸环境。2在易燃性、爆炸性气体环境中，防爆和保护应执行相关规定，不得将本规范用作防雷手段。2术语2.0.1石化设备：以石油、天然气及其产品为原料生产石化产品(或中间体)的生产设备。2.0.2辅助生产设施：与罐区、中央实验室、污水处理厂、修理室、火炬等主要工艺设备一起完成生产过程所需的设施。2.0.3厂房：屋顶，建筑物周边保护结构全部是封闭墙(包括门、窗)结构的生产性(储存性)建筑。2.0.4室外安装区：露天或大气中开放、空气流通的场所。2.0.5半开放式工厂：没有屋顶和地面的建筑外部保护结构部分采用墙，占该建筑外部保护表面面积的三分之一以下的生产性建筑。2.0.6开放式工厂：有屋顶、没有建筑外围保护结构的生产性建筑。2.0.7闪电2.0.8直接闪电2.0.9闪电检测：包括闪电静电检测和闪电电磁检测。注：在建筑物防雷设计规范 GB50057-2010中，闪电检测、闪电静电检测、闪电电磁感应2.0.10闪电波入侵：注：在防雷规范 GB50057-2010中，这称为闪电波侵入。2.0.11防雷装置(LPS):包括外部防雷装置和内部防雷装置。2术语2.0.12外部防雷装置：由启动装置、接入线路和接地装置组成。2.0.13内部防雷装置：包括等电位连接和与外部防雷装置的电气绝缘。注：防雷规范 GB50057-2010包括防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离。2.0.14接地线2.0.15接地线2.0.16接地线2注：在防雷规范 GB50057-2010中，建筑物与建筑物内系统中的所有导电物体(带电导体除外)相互连接的一个网络。2.0.20接地系统2.0.21接地电阻：接地电阻和地线电阻之和2.0.22工频接地电阻2.0.23冲击接地电阻，3防雷场所分类3.0.1石化设备各种场所，可形成爆炸性气体混合物的环境条件和空间气体的耗散条件，应分为厂房或室外设备区。该条款解释说，在防雷设计中，旨在防止雷击时建筑物内部的爆炸危险区域着火，爆炸空间造成损害。在石油化工设备很多的野外现场，具有爆炸危险浓度的气体空间不能被工程上的防雷设施保护。防雷设计主要是保护设备和设施，对易燃易爆排放口的防雷保护也主要是保护设备，减少雷击火灾的可能性。该规定由于室内和室外场所发生的爆炸差异，分别规定了1厂住宅：各种封闭工厂、机械设备间(包括泵房)、辅助住宅、仓库等。作为封闭的设施，限制爆炸性气体混合物扩散到大气，维持一定时间内爆炸危险浓度，点火将导致爆炸压力过大，设备和建筑物可能受损。这种场所使用外部防雷装置进行了全面保护。2室外设备区域：炉区、塔区、机械设备区域、静态设备区域、水箱区域、液体处理站、粉仓、冷却塔、框架、管道机架、烟囱、火炬等。这种场所对露天或大气开放，空气畅通，爆炸性气体混合物容易消失，爆炸危险浓度迅速消失。一旦点火，爆炸压力很低，很难造成危险者。这种场所注重室外设备的防雷。3防雷场所分类3.0.2半开放和开放工厂，还应根据开放程度分为工厂住宅或室外设备区域。有屋顶和墙壁开放的大型压缩机工厂应归类为厂房。设备管道布置罕见的框架应归类为室外设备区域。条文说明，建筑物是开放式、半开放式结构的地方，是工厂建筑和室外设备区域之间的转换场所。该地区的防雷设计应根据建筑形式、易燃易爆物质的释放量和通风条件而定。在易燃易爆物质分散的不利环境下，要设计成室内。4基本规定4.1.1石化装置住宅小区的防雷设计必须符合防雷规范 GB50057的有关规定。4.2.1石油化工装置的室外设备区在以下情况下应实施防雷设计：1地面上高大高耸的生产设备；2通过框架或支架引导高生产设备和火炬的主干道等；3安装在地面上的大型压缩机、成群放置的泵等旋转装置；4开放地区的火炬、烟囱和排气缸；位于容易受到5直击弹的高处的照明设施。这是强制性条款。本条款侧重于室外设备区域的防雷。在石油化学工厂的室外设备地区，本规格不是计算现行国家标准建筑物防雷设计规范 GB50057等年度预计雷击数，而是引用其概念(易受雷击的概念、雷击的破坏结果等)，明确规定了是否在一些业务场所防止直击雷。该组明确规定了需要防雷的各种情况，主要是易受雷击的大型设备和一些重要生产设备。4基本规定4.2.2石化厂室外设备区，发生以下情况之一的直接防雷设计：1开放地区分布式批水处理设备(不包括重要设备)；2将少量泵和小金属设备分散放在地面上；3地面管道和管道机架。条文规定，石油化工工厂的室外设备领域也不是所有地方都需要防雷。水处理厂和部分油罐区地面开放，小型泵(3-4台以下)和小型金属设备分散，无需防止直击弹。放在地面上的管道和管道机架也只需要闪电检测接地。，4基本规定4.2.3直击雷的灭火器设计，建议使用生产设备的金属体，但应遵守以下规定：用作一点灭火器的生产设备必须是全密封的、具有焊接结构的金属整饰；旋转装置不应用作启动装置。用作双盲器的生产设备必须有金属外壳，易直接冲击的顶部和外部上部必须有足够的厚度，钢设备的壁厚必须等于或大于4mm，其他金属设备的壁厚如表6.1.5中的厚度t值所示。本条款是本条款为保护室外设备地区防雷的主要措施生产设备的防雷石化工厂的室外设备区域、各种工艺设备和容器几乎所有金属(钢)组成，本身就可以直接受到打击。只要满足爆炸危险环境的要求，使用装置本体作为防雷的启动装置或异端，就非常方便经济。使用生产设备(直立金属定常器)的护套作为防止直击雷的折光器和顶出线，生产设备整体闭合和焊接，必须具有一定厚度，才能防止电流从雷击点穿透盘柜。旋转(驱动)装置本身不仅有移动部件，还有电动机等电气装置，规定主体不能接收和传导雷电流，不能用作接地机。生产设备的顶部和外侧顶部是容易接收直击弹的部分，所以要注重保护。通常，所谓的顶部和外部顶部部分是全高80:4基本规定4.2.4易受直击雷影响，附近大型生产设备、框架和大型管道机架(用作灭火器)等防雷范围外的下列设备必须单独安装灭火器。1旋转设备；2不能用作启动装置的金属静态设备；3非金属外壳的定型设备。4.2.5启动装置的防雷范围必须采用以下方法之一：1 建筑物防雷设计规范 GB 50057规定的辊球法规定辊半径为45米。2连接器顶部和受保护参考平面的高度差异和保护角度必须符合表4.2.5或当前建筑物防雷设计规范 GB/T21714.3中的相关规定。表4.2.5点火器顶部和保护参考平面之间的较高差异和保护，4基本规定4.2.6直击雷的进近线设计必须符合以下要求：1地面上大而高耸的生产设备应使用金属外壳作为进近线；2在通过框架或支架放置生产设备时，首先使用金属框架作为顶出。3高的炉、塔、桶仓、大型设备、框架等至少应使用2条引道，引道间距18米；不能大于。在高海拔位置放置(例如，用火炬发送的管道)时，水平容器和管道必须在两端安装接合线，并在长度超过18米时增加接合线的数量。5接近线应尽可能直接引导直线最短的路径到接地体，有足够的截面和厚度，并在地面上添加机械保护。使用6柱内的垂直主钢筋作为引道线时，柱内的垂直主钢筋必须有箍筋绑带或焊接。条文说明，高海拔和高海拔在生产设备周围没有更高的物体，因此容易受到屏蔽或直接受雷击者的伤害。4基本规定4.2.7雷电感应设计应符合以下规定：1室外设备区、所有金属设备、框架、管道、电缆金属保护层(手套、钢管、通道等)和排放喷嘴应连接到防雷接地装置。设置特殊顶出装置时，钢筋混凝土柱中的钢筋也必须在顶部和地面附近分别连接到地线(网络)。2本条第1款所述金属物体和附近接近线之间的空间距离为S0.075KcLx(4.2.7)式：s-空间距离，m；Kc-分流系数，单铅线1；两个顶出元件和顶出元件在闭合回路中的多个顶出元件未导入0.66。具有闭合回路或网格的多个顶出元件采用0.44Lx。顶出元件计算点到接地连接点的长度。如果3空间距离不符合要求，则应在连接点以上的位置增加接地连接线。4平行布线的金属管道、框架和电缆金属护套等必须连接，即使刀头小于100mm，金属连接和交叉间隔30m或小于100mm。，4基本要求4.2.8防雷接地装置必须符合以下要求：1使用金属外壳作为接地体的生产设备必须连接到金属外壳底部的两个或多个接地体。2单独安装的闪烁器必须直接连接到地线。直接连接到三直击雷用各起降线的接地体，冲击接地电阻不应大于10 ，应遵守以下规定：1)在接地电阻计算中，每个接地的各支线长度必须小于或等于接地体的有效长度le。(2)le计算和冲击接地电阻的转换必须按照GB50057的相关规定进行。4闪电检测接地体、工频接地电阻不应大于30 5直击雷的接地体应连接到防雷检测和电源设备的接地体和整个接地系统。但是直击雷用接地体必须满足接地电阻第3款的要求。本条款说明，在工程设计中，通常将直接式接地体和雷电感应接地体连接(或共享)到地下，还连接到电源设备的保护接地网(通常位于变电站附近)。因此，不容易知道该接地体用于直击雷攻击。雷电通过最近的下行线流入地面(分离后通过地线)，并从地线分散到地面。由于雷电流的冲击特性，只能在一定范围内扩散，即接地体的有效长度le出现。4基本规定4.3室外设备区域排放设施4.3.1生产设备中安装并直接排入大气的排放设施(例如，排放管、排放管、安全阀、后门阀、排放口、下水道等)，排出的材料和浓度、排出的频率或方法、正常或事故排放、正常或事故排放、以及条文说明，石油化工设备中使用的排放设施种类比较多，根据他们所处的排放情况，防雷设计中的安全措施也应该不同。可能提出多种要求，在项目中处理起来不容易。另外，在室外场所，排出的材料容易扩散、排出的量不大，即使发生爆炸，破坏程度也不大，因此，计划重点保护极少数严重的排放情况，设置额外的接收器，防止大损失。对于大部分排放情况，规定将排放喷嘴作为直接启动装置进行保护。4基本条款4.3.2应设置属于以下内容之一的排气口、保护性折光器：此时，排气口外部的爆炸危险气体空间必须在叠音器的保护范围内，叠音器顶部必须高于排气口3m，水平距离必须在4m 5m之间。闪点低于45C的易燃液体的1设备，在紧急停车生产时持续排放，其排放物达到爆炸危险浓度(包括发送火炬系统的管道的临时排放口，但不包括火炬)。2罐，带呼吸阀，没有防爆火焰喷射器。4.3.3属于以下任何一项的排气口必须使用金属排气口作为接地装置：此时，排气口的壁厚应大于或等于表6.1.5中的厚度t 值，并在排气口附近将排气口金属连接到最近的金属物体。存储1闪点在45C以下的易燃液体的设备：a正常生产时连续排出的排放物可以短时间或间歇达到爆炸危险浓度。b生产波动时，设备内部超压自动或手动短时间内排出的排放物可能达到爆炸危险浓度的安全阀等；c停机或维护需要短期排放手动排放等。2闪点低于45C的易燃液体的储油罐具有防爆火焰喷射器的呼吸阀。3在开放地点隔离的排气塔和火炬。4基本规定4.3.24.3.3条款说明了排放设施防雷的内容，其要旨如下：1需要保护的是安装和扩展到生产设备顶部及外部上层的排放设备。也就是说，最有可能发生雷击，因此被称为排气口。2呼吸阀实际上是最危险的排放设施之一，经常调用和吸入爆炸危险浓度高的气体，只有