雷电及其防护

油田雷电防护装置的检测2015.4油田防雷装置检测方案二、油田集输系统与爆炸火灾危险性分析（一）系统划分原油罐区：工艺罐区与储存罐区。管道：采油厂-单井计量-接转站-联合站-外输管线。消防区：消防泵与消防水池、另外此区还应包括消防车辆库。锅炉供热区：锅炉、烟囱等。电力：支持消防泵、脱水（循环）泵、大罐抽气压缩机、负压稳定压缩机、空冷器、加药装置、热水循环泵、外输泵、照明等供电系统。

自控与传感系统：主要是在工业以太网下的过程控制系统（PCS）、火气监控系统（P&G）；压力传感及液位监控等：这部分主要检测对象是仪器仪表接地系统。包括采集工艺参数的过程仪表、站内火气检测仪表等。通信区（高速率同步光传输网络）。行政管理区。与以上各部分想联系的防雷与防静电系统。这是我们检测的主要目标装置。联合站防雷检测的核心部分是油气集中处理单元：包括油气水分离、原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收、采出水处理回注等。（二）油田集输系统危险性（风险）分析

联合站的工作介质主要是原油和天然气原油属于危险性液体，危险主要是：易燃性、易蒸发、易产生静电，油蒸汽密度较大不易扩散。油气和空气混合时遇火容易爆炸或引发火灾。天然气不但易燃易爆，还有较大的毒性，雷击导致泄露时会造成对人体的危害。防止燃爆的主要是静电火花、雷击火花、其它途径产生的明火。因此，油气采集、输系统的防雷防静电措施的合理性、装置的可靠性检查检测是极其重要的。三、防雷措施与防雷装置1、直接雷击的拦截—接闪器、引下线2、等电位措施---为实现均压而进行的的跨接或直接对地短接。3、屏蔽措施---大空间格栅、金属管、槽等4、限压分流措施---金属外皮接地、SPD安装5、综合布线---屏蔽布线或安全距离布线6、接地---各类接地极组合的接地散流装置。我们的设计或检测都是围绕以上六个方面的措施及相应的防雷装置来进行的。油田主要防雷装置1、联合站直击雷拦截装置:站内避雷塔、泵房接闪带、网。2、集输管线的接地与等电位装置。3、电力及低压电气供电系统的屏蔽、接地、等电位及雷击浪涌分流装置。4、自控、通信、仪表、安防等弱电系统的屏蔽、等电位、接地与分流装置。5、采油机接地与罐体接地及防雷装置。4.1.3等电位连接方式：4.2直击雷拦截措施与装置4.2.1直击雷拦截装置的组成：接闪器、引下线和接地装置组成，主要用于防护直击雷击的防雷装置。4.2.2直击雷连接装置的作用：接闪并将闪电电流导入大地。4.3接地措施4.3..1接地装置概念：是指用接地线和接地体将电力设备、架空送电线路杆塔、接闪体、避雷器与大地相连。

接地体是指埋入地中并与大地接触的金属导体，分为自然接地体和人工接地体两种。

4.3..2接地的意义：通过有意的导电连接，使避雷针、电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。4.3..3接地的目的是：a.使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体)的电位；b.引导入地电流流入大地。第二章：防雷检测本章我们重点介绍内容包括雷击风险识别，检测时引用标准的排列：国标——行标——地标——企业标准——国际标准1、《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431-2008）2、《建筑物防雷设计规范》（GB50057）3、《建筑物电子信息系统防雷设计规范》（GB50343）及其它相关标准。

《输油管道工程设计规范

》GB50253-2014《油田集输设计规范》

GB50350-2005其它参考标准

4、《石化仪表防雷》Sh/T3164-20125、《石油储备库设计规范》GB50737-2011

6、《

爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-20147、SH/T3073—2004《石油化工管道支吊架设计规范》；

8、SH3097—2000《石油化工静电接地设计规范》；

9、GB50160—92《石油化工企业设计防火规范》10、SH/T3051—2004《石油化工配管工程术语》11、SH3007—1999《石油化工储运系统灌区设计规范》；

12、SH3009—2001《石油化工燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范》；

13、HG20560—94《化工工艺防静电设计导则》；

14、《石油与石油设施雷电安全规范》GB15599-2009参考标准：1）《防雷装置定期检测报告编制规范》QX/T232-20142）《石油化工装置防雷设计规范》GB50650-2011GB50650-2011在适用范围里直接表述了“对于油田的采集系统、长距离输送系统、石油化工装置厂区外的大容量储存系统…..由于它们有相关标准，所以本规范不适用。

3）《石油库设计规范》GB50074-2014

该标准2015年5月1日实施。但是不适用于下列易燃和可燃液体储运设施：1石油化工企业厂区内的易燃和可燃液体储运设施；2油气田的油品站场(库)；3附属于输油管道的输油站场；《油气集输设计规范》、《石化仪表防雷》多次引用或指向GB50057这一标准。我们在此简单介绍一下这个标准的新版修订情况。《建筑物防雷设计规范》共分为六章九个附录，共有强制性条文为9条42款，分类部分就占了3条17款，可见防雷分类在审核中的重要地位。《建筑物防雷设计规范》第四章是关于建筑物防雷措施的主要依据，这是该标准最主要的部分。也是防雷设计审核与检测依据的核心部分。1）第一节：基本规定共三条，其中2条2款为强制性条文。2）第二节：一类防雷建筑物的防雷措施共5条30款。其中五款为强制性条文。3）第三节：二类防雷建筑物的防雷措施共10条29款。其中1（4.3.3）条5款为强制性条文。4）第四节：三类防雷建筑物的防雷措施共9条13款。其中1条（4.4.3）为强制性条文。5）第五节：其它防雷措施共8条13款，其中1条（4.5.8）为强制性条文。第五章是关于防雷装置，没有强制性条款。第六章是关于雷击电磁脉冲干扰的防范，有一条强制性条文。9个附录：其中A（关于分类的计算）、B（易受雷击部位）、D（滚球法）、E（分流系数）、J（电涌保护器）是常用的附录，应该较好地熟悉使用。从规范的修改看防雷措施的变化和改进（一）一般性变化：★应用范围扩大：标准也适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置。

★爆炸危险区等级采用了新标准，第一类防雷建筑中增加了21区。即：在生产、使用、加工贮存、转运）过程中，具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾的场所。

★第二类防雷建筑增加了特级和甲级体育馆★年预计雷击次数的限值进行了更严格修正年预计雷击次数Ng=0.024*Td2

改为Ng=0.1Td，也就是对雷电环境在风险管理中增加了权重。（二）信息系统等电位等电位连接中：

S型用于电子系统300kHz以下的模拟线路

M型用于电子系统MHz级数字线路

★M型连接方法宜设两根等电位连接线，安装于设备的对角处，两线长度相

差20%。例如一根长0.5m，另一根长0.4m

（三）SPD设计要求的变化1、一类防雷建筑物防雷电波（闪电电涌)侵入的措施更加详细、明确。第一，针对无法采取独立避雷系统的一类建筑物增加了很多条款，就SPD的要求来说，增加了一项强制性条款4.2.4.8款（在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5

kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时，应取冲击电流等于或大于12.5

kA。）第二，增加了信息通信线路SPD的设计要求。第三，增加了进户金属管道的浪涌保护措施及对SPD的要求和接线方式要求。2、二类防雷建筑闪电电泳的防护：第一，除了对于变压器高低压侧加装避雷器之外，还强调了有或无引出线时SPD的明确设计要求。第二，电子信息系统SPD的设计有了新的要求。3、第六章防雷击电磁脉冲中，对SPD的设计，重点考虑了SPD下游金属环路的感应电压防护要求。可见，在雷电风险控制中对防闪电电涌的要求有所强化。一类1、

强制性条款：4.2.1.2、4.2.1.3、4.2.3.1、4.2.3.2、4.2.4.8款为强制性条文；2、第一类防雷不能设独立的外部防雷装置时的处理办法：新规范对该条修改较大，增加了较多内容。

第一，对采取措施的严格程度用词做了修改，“并必须符合下列要求”改为“并应符合下列规定”。（4.2.4）

第二，引下线的设置增加，除建筑物四周外，增加了内庭院四周。但对12m间距的要求放宽，将“不应大于12m”改为“不宜大于12m”。（4.2.2.2）

第三，增加了电子系统与防雷接地、电气接地共用接地装置。（4.2.4.5）

第四，对过电压保护，旧规范只有笼统的一句话，新规范做了细化，增加了7个条款，将各种情况下的过电压保护的做法，电涌保护器的选型，接线形式都做了详细规定，设计时应认真对待。其中一个条款被确定为强制性条文。（4.2.4.8）

8

在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5

kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时，应取冲击电流等于或大于12.5

kA。从二类防雷建筑物看雷电风险控制技术的改变方向1、强制性条文：

GB50057-2010建筑物防雷设计规范中4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)条（款）为强制性条文；2、接闪器措施改动不大，但增加了：“当建筑物高度超过45m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直线上或其外。接闪器之间应互相连接。”的内容。

3、引下线：第一，强调专用引下线与利用建筑物的金属体做的引下线的区别。并删除了旧规范条文中关于利用建筑物金属体部分内容。

第二，引下线的布置除建筑物四周外，增加了内庭院四周。

第三，对大跨距建筑距离要求有所放宽。该条文为强制性条文，原文如下：

4.3.3

专设引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不应大于18

m

。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不大于18

m

。4、第二类防雷建筑物防的接地装置

第一，强调共用接地，把宜采用共用接地装置改为了应采用共用接地装置。而且共用接地的范围把电子系统也纳入了。而本规范对电子系统的术语定义是由敏感电子组合部件构成的系统。这个定义包含了所有弱电系统。

第二，条文中删除了不共用接地装置时的地中距离要求。这个修改可以理解为非共用接地的方式直接被排除了。

第三，淡化了接地装置冲击接地电阻的数值。由于对消除雷电流的危害，接地装置的布置和尺寸比接地装置的特定值更重要，条文直接删除了冲击接地电阻的要求。在本规范第4.3.6条明确，只要满足一定条件，冲击接地电阻可以不用考虑。（4.3.4）第四，对不同土壤电阻率，有不同的接地体要求，主要依据是等效圆面积的大小。由此可见，未来防雷装置设计中，规范强调了引下线连接的钢筋总面积和接地体的结构和形状，接地电阻的硬性要求在有条件地放宽。5、新防雷规范对第二类防雷建筑物利用钢筋做防雷装置的新规定：第一，对利用屋顶钢筋网作接闪器，增加了“当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水层和混凝土层允许不保护时”的限制条件。对于多层建筑，且周围很少有人停留时，推荐“利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。（4.3.5.1）

第二，增加了基础的外表面有其他类的防腐层且无桩基可利用时接地装置的处理办法。（4.3.5.2）

第三，构件内钢筋的连接方式，新规范做了局部调整，但该款被确定为强制性条文，（4.3.5.6）原条文：总的来说，从新规范中我们可以看到以下几个方面:1、闪电感应风险控制基本保持不变。2、闪电电涌侵入风险控制措施及相关要求更加明确，这是与信息社会电子系统的广泛使用相适应的。3、二、三类建筑物接地阻值要求放宽，接地装置的结构、形状在不断强化。4、在保证雷电风险控制的前提下，充分考虑了现行建筑物整体美观的特点与防雷装置的协调关系。参考：防雷措施检查检测的基本脉络：防雷检测包含两个方面，其一是防雷措施合理性及工艺可靠性检查，二是防雷装置安全性能测试。防雷措施合理性检查应该从以下四个方面考虑:1）直接雷击拦截。接闪、引导及散流、接地泄流。2）防雷电感应3）防雷电波侵入4）防雷击电磁脉冲防雷装置可靠性检测依据现场防雷装置进行检测评价。防雷分类：一、二类（与3.0.3的4-7）的界定依据防雷类别的准确划分是检测中对防雷措施合理性及防雷装置可靠性确认的基本依据。一、防雷分类。《建筑物防雷设计规范》共分为六章九个附录，共有强制性条文为9条42款，分类部分就占了3条17款，可见防雷分类在审核中的重要地位。建筑物防雷分类主要依据《建筑物防雷设计规范》第三章及第四章的4.5.1、4.5.2条进行划分。针对石油采集设备、集中处理设备、建构筑物、管道的检测主要是准确区分其防雷类别究竟归属一类或者二类。划分一、二类的三个条件标准：

易燃易爆场所的防雷分类一般是根据消防分区来划分的。消防分区的划分主要依据以下三个条件：1）易燃易爆气体的释放源。2）电火花能否引起闪燃。3、闪燃闪爆的损失后果。

第一节、基本任务、程序、方法防雷检测应根据国家相关标准，在明确建筑物及电子信息系统防雷装置的检测项目、检测要求基础上，使用合理的方法、按照检测周期、检测程序进行检查、测量，并做好检测数据整理。GB/T21431定义:

防雷装置检查对防雷装置的外观部分进行目测检查,对隐蔽部分利用原设计资料或质量监督资料核实的过程。防雷装置检测按照建筑物防雷装置的设计标准确定防雷装置满足标准要求而进行的检查、测量及信息综合分析处理全过程。一、现场检测基本任务和程序：1、合理确定建（构）筑物或电子信息系统所在建筑物的防雷类别；确定各类装置、线路所在防雷区域；确定机房等级。2、检查评价各类防雷装置设计的合理性。3、检查防雷装置安装工艺的可靠性。4、测试各项防护装置的技术参数并与规定指标比较。5、填写报告。二、防雷装置的检测方法

（一）定性检查：（1）建筑物的防雷类别、各类设施所在防雷区、机房等级确认。（2）所在建筑物四置距离，特别是建筑顶部有无线通信设施；与附近其它建筑物的距离、高度关系。（3）避雷针等直击雷拦截体系状况目测评定、避雷针对无线接收天线的保护水平。机房位于最顶层时采取什么样的直击雷拦截措施。（5）各类进户线路走线形式。电力变压器与建筑间距；低压配电线路敷设方式等。（6）进户金属管道、线路的防雷电波侵入措施（敷设方式、屏蔽体电气贯通及在总等电位点的接地情况）。（7）低压供电制式判别。浪涌保护装置的有无、级别设计等，机房独立供电与否。（8）地网结构，进行共用接地还是独立接地的甄别。定性检查项目一般通过目测、图纸及施工记录进行区分，必要时应进行测量。（二）定量检测：1、防雷装置可直接定量检测的项目1）接地与等电位：接地电阻（工频）、等电位检测的过渡电阻、土壤电阻率等2）计算机信息网络：电磁干扰场强、机房温湿度、机房静电电压等。3）低压配电：漂移电位、限压型SPD泄漏电流的在线测试与静态测试、SPD之间的距离测量等。4）直击雷拦截装置：接闪体、引下线的规格测量、高度测量、保护角度计算。5）屏蔽金属管、金属槽电气导通测量及桥架接地测量。2、定量检测：第二节：油田防雷检测的总体把握与检测重点一、检测区域的总体把握首次检测前最好要调阅设计文件（文本文件和施工图）1、设计文本阅读：通过设计文本阅读，可以掌握以下主要内容：1.1、通过设计总说明了解检测对象设计依据，确定其立项及审批情况；了解设计依据的标准分类、甲方设计要求；地质（岩勘资料）、水文、气象参数；规划位置、条件等。1.2、通过建筑设计说明可了解设备、设施功能及布局等。1.3、结构（基础基座）设计说明：可了解基座长宽高及柱网尺寸。设计使用年限、安全等级（抗震、防雷接地等）。2、油田工艺流程与施工图阅读2.1总平面图：用来说明各种才有设施设备所在具体位置和周围环境关系的平面图，一般在图上标出它们的相对位置关系，标出联合站周围的地形、道路、水源、电源等。工艺处理区：主要设备：三相分离器、原油缓冲罐、增压泵、电脱水器、原油稳定装置、加热炉、流量计等。3、采油、集输系统防雷检测的重点动力设备：机泵在油气集输系统特别是联合站中起着加压、输送介质的作用特别是大型机组在联合站中发挥至关重要的作用（外输泵、倒罐泵、污油泵、卸油泵）。尽管所处位置不同，但是都处在尤其泄露的高发区，是防雷检测的重中之重。储罐区：不论是采油厂储罐、集中处理站油罐、联合站各类储罐由于罐内储存着大量易燃易爆易流散的石油，因此罐区的主要危险来自于罐的防直击雷装置、罐的防雷防静电接地（罐体接地、浮顶罐软跨接导体）装置的可靠性也是检测的重点。输油管道：单井集油管线、集油干线、联合站内部管线、外输管线输送的介质都是易燃易爆的原油，因此金属管线的法兰盘、弯头、交叉点等的跨接及过渡电阻等电位检测、接地装置检测。4、联合站工艺流程与检测程序由于联合站设备设施比较复杂，检测时可以根据工艺流程进行顺序检测。也可以根据系统划分进行检测，防止漏检或记录错误。对同类检测项目、装置应该编号（泵房：增压泵、外输泵、防爆电机等），以便于前后检测结果进行比对，发现异常应进行复检。5、接地与等电位的区别：

接地与等电位是两种保障电气安全的措施，也是重要的防雷措施。过去我们国家防雷设计或电气安全设计中主要强调接地，九十年代开始对等电位连接的要求引入了我们国家标准之中。等电位是为了确保设备或装置之间可导电部分的电位基本相等的措施，接地则是防止接触电压触电的技术措施。起源历史利用接地装置足够小的接地电阻值降低故障设备外露可导电不忿的对地电压使其不超过安全电压等级极限值，达到保障人们因接触触电。一般设定为4欧姆以下。因为各地土壤电阻率不同，在高土壤电阻率地区，接地电阻的降低投入很大才能降低接地电阻达到安全标准，否则保护效果不好。理论上接地只能降低人体被伤害的程度，而不能确保不发生人身伤害。接地电阻是泄漏电流或测试电流经接地体在土壤中襄垣防扩散所遇到的土壤电阻。等电位连接要比接地的范畴宽。在防雷系统设计中，其接地就是一种防雷装置与大地（把大地的电位作为基准电位来考虑）的等电位措施。等电位的电阻测值是金属物机器连接导线的过渡电阻。6、油田防雷检测的主要仪器设备1、接地电阻测量仪2、钳形表3、毫欧表4、等电位测量仪5、其它检测设备第三节：等电位连接的基本要求一、一类防雷的等电位要求：5.7.1.1第一类防雷建筑物的等电位连接应符合GB50057-94中第3.2.2条和第3.2.3条的要求。第3.2.2条第一类防雷建筑物防雷电感应的措施，应符合下列要求:一、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上。

金属屋面周边每隔18～24m应采用引下线接地一次。现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔18～24m采用引下线接地一次。二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。三、防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于4Ω。防雷电感应的接地装置与独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网的接地装置之间的距离应符合规范第3.2.1条五款的要求。不同接地装置之间的地中距离：Sel≥0.4Ri屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。

二、第二类防雷建筑物的等电位连的要求：有两种情况：按照规范50057要求，在二类防雷场所中的制造、使用或贮存火炸药及其制品，电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人员伤亡；具有1区或21区的场所、且电火花不易引起爆炸或造成巨大人身伤亡；具有2区或22区爆炸危险建筑物；有爆炸危险的露天钢质封闭气罐（3.0.3第5、6、7、8）款时：有如下要求：1）建筑物内部金属物应就近接到防雷装置或共用接地装置上。2）平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。3）建筑物内防闪电感应的接地干线与接地装置要连接两处以上。3、含有信息系统的二类建筑物或规范500573.0.3第5、6、7款非框架结构建筑物：1）应对防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气线路的反击措施进行检测。当非共用接地时:安全距离标准：Sa3≥0.06kc.lx当二者之间有非金属墙体时，安全距离按照计算结果减半确定。检测时，应实际测量二者之间距离后进行计算新版GB50057没有提及二类防雷地中安全距离要求，说明二类防雷就是采用共用接地。三、等电位连接的材料要求等电位连接导体的尺寸与其所在位置，与估算流过的雷电流的量相关。为了满足等电位连接标准，规定了各种材料的最小截面为：直击雷引下线（mm2）：铜16、铝25、铁50LPZ0与LPZ1区（mm2）：铜16、铝25、铁50LPZ1与LPZ2区（mm2）：铜6、铝10、铁16等电位连接端子板（母排）的最小截面积不小于50mm2（铜或镀锌钢板）。以上数值当小于行业标准规定值的时候，应该按照行业彼岸准确定。

连接材料：1）一般推荐使用铜材，是因其导电性能和强度都比较好，使用多股铜线的弯曲也比较方便。2）使用铜材与建筑物内结构钢筋连接时，可能会因铜的电位（+0.35V）与铁的电位（—0.44V）不同而形成原电池，产生电化学腐蚀。因此在土壤中（基础钢筋处）连接，要避免使用裸铜线，最好使用同一金属为宜。参考：IEC60536-2对等电位连接导体提出如下基本要求：a．能耐受由于设备内部故障电流可能引起的最高热效应及最大的电动应力。b．具有足够低的阻抗，以避免各部分间显著地电位差。c．能耐受可预见的机械应力，热效应及环境效应（含腐蚀效应）；d．可移动的导体连接件（铰链和滑片等）不应是两部分间唯一的保护连接件，能满足a、b、c条者除外；e．在预计移开设备某一部件时，不应切断其余部件的保护联接，这些部件的电源事先已切断者除外；f．保护联结导体应宜于识别。等电位连接可以使用焊接、螺栓连接和熔接三种方法。当使用螺栓连接时要考虑螺栓松动的问题，一般应用铜鼻子将连接线焊牢后栓紧。第四节：等电位连接的检查与测试：一、检测程序首次检测时进场前的准备：1、调阅总平面图和工艺图纸，合理划分检测区域、标注序号，确保检测工作有序进行。2、检测仪器、辅助设备（如除锈工具等）可靠性确认。3、自身安全性检查后方可进入检测现场。石油钻井场地的等电位连接要求1、钻井井场的供电制式TN、TT、IT三种形式都有，接地检测时要予以区分。2、钻井井场的等电位一般分为两种，即总等电位连接与辅助等电位连接。具体要求：总等电位连接：将钻机底座、机房、泵房、VFD房顶驱房、固控系统、发电房以及综合录井房等主要金属构件进行等电位连接。也就是将井场所有电气区域的PE线、金属构件以及活动板房内的局部等电位箱一并连接起来，满足防范雷电危害和弱电设备抗干扰的需要；也能在发生接地故障时降低由此引起的接触电压。辅助等电位连接：将与总等电位连接的辅助等电位连接箱连接，然后将室内所有能同时触及的金属物外露可导电部分进行互联；钻井机架、钻台、偏房、司控房、底座、梯子之间互联；外侧钻井液罐与内侧钻井液罐之间的互联。

采油厂、联合站等电位连接检测对象：1、长金属管道的等电位2、金属法兰盘等电位3、近距离（一般小于3米时）设备间的等电位。4、计算机通信、自控系统信息设备等电位。等电位检测包括两个方面内容：一是各类防雷场所（如二类防雷建筑物中《规范》3.0.3条的5、6、7、8款所列的建筑物或场所）诸金属物的直接连接；二是信息系统设备及线路通过等电位连接网络的连接。等电位连接与接地的细微差别是它们的目的性不同。等电位连接措施也叫均压措施（防止电火花的产生），可见它是为了克服金属体之间的电位差进行的；接地是以泄放干扰电流、短路电流、雷击电流为目的的。所以在检测中的要求也不一样。二、检查内容：1）检查等电位连接是否符合相关规范、图纸要求。如输油管道长金属物跨接距离、弯头处理，法兰盘处理等。2）检查等电位连接材料及材料截面积是否符合相关规范要求。3）检查等电位连接方式和质量是否满足要求。压接是否牢靠、稳定、有没有接触不良等问题。管道螺栓是否采用了弹簧片压接加固。4）在信息系统等电位体系中，还要考虑等电位连接网络是否合理、M型等电位网络连接线是否不等长的两根。等电位连接的检查是不可忽视的，因为有时候测试过渡电阻合格，符合小于等于0.03欧姆，但是二者之间没有实质性物理连接，这不是合理的测值。因此，等电位连接检测应以检查为主，测试为辅来判断等电位连接的可靠性。三、等电位连接的测试在检查没发现问题后即可进行测试1）检查测试仪器：计量检测合格可以正常使用。2）确定连线内阻：并在测试读数中减掉此连线内阻（RW）值。3）选取测试点，必须使测试表笔直接接触被测物体上，而不能触在连接组件上，如法兰盘的连接导体，这样测得数据不是法兰盘过渡电阻，而是连接导体的内阻。4）记录数据，并填写连接物名称和所处位置。四、等电位检测仪器按«建筑物电气装置检验»IEC60364-6-61的要求，检测等电位联结的导通性能应采用直流或交流，空载电压为4V到24V，最小检测电流为200毫安的检测电源。选择检测仪表时，要注意：1）检测设备的工作电流。工作电流太小时测得的接触电阻增大，检测结果不准确。2）分辨率高【较好的仪器分辨率

在0.001Ω(2Ω档);0.01Ω(20Ω档);0.1Ω(200Ω档)范围】3）具有一定的抗干扰能力，最好能自行减除测试连接线内阻。毫欧表：工作电流较小。等电位测试仪：工作电流较大，有的品牌可达到800毫安左右。抗干扰性强、测试值比较可靠。五、等电位连接测试仪测试时的注意事项：1、在用等电位连接测试仪测试易燃易爆场所的过渡电阻时，必须采用单点测量档位，否则会发生电火花。2、要先行校准连接线内阻。3、接触要可靠。4、检测点除锈要注意不发生火花。五、等电位连接的检查和测试。严格按照GB21431-2008中规定执行即可。5.1大尺寸金属物的连接检查与测试检查设备、管道、构架、均压环、钢骨架、钢窗、放散管、金属地板、栏杆等大尺寸金属物与共用接地装置的连接情况。如已实现连接，应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.2平行敷设的长金属物的检查与测试检查平行或交叉敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于规定要求值时的金属线跨接情况。如已实线跨接，应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.3长金属物的弯头，阀门等连接物的检查和测试检查第一类防雷建筑物中长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻，当过渡电阻大于0.03Ω时，检查是否有跨接的金属线，并检查连接质量,连接导体的材料和尺寸。5.4总等电位连接带的检查和测试检查由LPZO区到LPZ1区的总等电位连接状况，如已实线其与防雷接地装置的两处以上连接，应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.5低压配电线路埋地引人和连接的检查与测试检查低压配电线路是否全线埋地或敷设在架空金属线槽内引入。如全线采用电缆埋地引入有困难，应检查电缆埋地长度和电缆与架空线连接处使用的避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚等接地连接质量,连接导体的材料和尺寸。5.6第一类和处在爆炸危险环境的第二类防雷建筑物外架空金属管道的检查和测试检查架空金属管道进人建筑物前是否每隔25m接地一次，进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.7建筑物（如泵房）内敷设的金属管道及金属物的检查和测试检查建筑物内竖直敷设的金属管道及金属物与建筑物内钢筋就近不少于两处的连接,如已实现连接，应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.8进入建筑物的外来导电物连接的检查和测试所有进人建筑物的外来导电物均应在LPZO区与LPZ1区界面处与总等电位连接带连接，如已实现连接应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.9穿过各后续防雷区界面处导电物连接的检查和测试所有穿过各后续防雷区界面处导电物均应在界面处与建筑物内的钢筋或等电位连接预留板连接，如已实现连接应进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。5.10信息技术设备等电位连接的检查测试检查信息技术设备与建筑物共用接地系统的连接，应检查连接的基本形式，并进一步检查连接质量，连接导体的材料和尺寸。如采用S型连接，应检查信息技术设备的所有金属组件，除在接地基准点(ERP)处外，是否达到规定的绝缘要求。5.ll等电位连接的过渡电阻的测试采用空载电压4V～24V,最小电流为0.2A的测试仪器进行检测，过渡电阻值一般不应超过0.03Ω。参考资料：信息系统等电位连接要求外露可导电部分（不是外部可导电部分）的等电位：（1）等电位连接中：M型用于电子系统MHz级数字线路

★M型连接方法宜设两根等电位连接线，安装于设备的对角处，两线长度相

差20%。例如一根长0.5m，另一根长0.4m

（2）

S型用于电子系统300kHz以下的模拟线路

，其连接只能通过ERP一点进行连接。★信息系统等电位连接不许串接。但是在电力规范《建筑物电气装置》GB16895中，串接是允许的。

防雷检测或工程勘察时，电子信息系统是否为射频的判断:所谓射频是一种高频交流变化电磁波的简称。电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。1、在图纸上通常标注的是英文缩写：RF。2、频率范围从300KHz~30GHz之间的信息系统一般都属于射频范围。3、信息源经过二次调制，用线缆传输到对端，对端用反调制将信息源还原后再应用，不管频率多低，也是射频传输方式，如果没有调制反调制过程，只是将信息源用线缆传送到对端直接使用，不管频率有多高，都属于有线传输方式。4、无线通信领域中一般使用的频段是射频段电磁波。弱电系统——油田采油、集输的弱电系统基于PCS通信协议的传感系统及监测控制系统弱电系统——通信系统与安防系统采油集输系统的通信系统弱电系统——安防系统：1、入侵报警系统：利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。2、电视监控系统3、出入口控制系统：利用自定义符识别或/和模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。4、防爆安检系统：检查有关人员、行李、货物是否携带爆炸物、武器和/或其他违禁品的电子设备系统或网络。5、电子巡更系统：对保安巡查人员的巡查路线、方式及过程进行管理和控制的电子系统。弱电系统的防雷检测：检测：弱电系统的等电位接地网络应布设为M型网状或S型，检测时应参照有关规定实施。参考知识：油田自控、传感、安防系统机房检测要求1、建于山区、旷野的自控系统、传感系统、安全防范系统，或前端设备装于塔顶,或电缆端高于附近建筑物的安全防范系统，应按《建筑物防雷设计规范》GB50057的要求设置避雷保护装置。2.建于建筑物内的系统，其防雷设计应采用等电位连接与共用接地系统的设计原则，并满足《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343的要求。3、系统的接地母线应采用铜质线，接地端子应有地线符号标记。接地电阻不得大于4Ω；建造在野外的安全防范系统,其接地电阻不得大于10Ω；在高山岩石的土壤电阻率大于2000Ω·m时，其接地电阻不得大于20Ω。4、高风险防护对象的安全防范系统的电源系统、信号传输线路、天线馈线以及进入监控室的架空电缆入室端均应采取防雷电感应过电压、过电流的保护措施。5、系统的电源线、信号线经过不同防雷区的界面处，宜安装电涌保护器；系统的重要设备应安装电涌保护器。电涌保护器接地端和防雷接地装置应作等电位连接。等电位连接带应采用铜质线，其截面积应不少于16mm²

。6、监控中心内应设置接地汇集环或汇集排，汇集环或汇集排宜采用裸铜线，其截面积应不小于35mm²。7、不得在建筑物屋顶上敷设电缆，必须敷设时，应穿金属管进行屏蔽并接地。8、架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地。

9、光缆传输系统中，各光端机外壳应接地。光端加强芯、架空光缆接续护套应接地。比如油田集输系统用于多种油液的泄漏检测光纤传感器应该按照这种方法进行要求和检测。第四节：直击雷拦截装置的检测（接闪体、引下线、接地）直击雷拦截装置主要包括接闪体、引下线、接地。我们要检查检测的内容就是在合理划分防雷类别的基础上，检查测试保护范围设计措施是否合理，材质是否合格，引下线是否满足相应防雷类别要求，接地阻值是否达标等主要方面。一、油田直击雷拦截措施1、接闪措施：首先进行措施合理性的审核。油田防雷场地的建筑包括两种情况，一是易燃易爆场所，二是普通工民建场所。在防雷分类上属于一二类混成建筑单体构成，室外设有管道、罐区及其它设施，这就决定了接闪体选择的合理性问题。1）易燃易爆危险气体放散场所的避雷线，避雷带、避雷针设计。2）行政区或中控室电子信息系统屋顶设有接闪带时，接闪网及网格大小的设计。3）高度超过滚球半径时，要有侧击雷的防护设计等。2、接闪材料：接闪体的材料是按照接闪材料的最小截面积（或厚度）来规定的。如接闪带使用热镀锌钢材时，圆钢要大于8mm（或50mm2），支柱间距不大于1500mm，支柱高度不小于150mm等。当接闪带安装的屋面下有弱电系统设备时应采用接闪网设计。3、接闪体的其它规定：1）接闪带暗敷。当我们在审核时遇到利用女儿墙压顶板或保温层下钢筋做接闪器的暗敷接闪体时，要注意三个限制条件.第一个限制条件只有当二类防雷建筑物中没有任何生产、储存易燃易爆的民用建筑（也就是规范3.0.3中2、3、4、9、10款的建筑物2、3、4、9、10款的建筑物）；第二个是屋顶面层允许不进行防直击雷的建筑物；第三个是建筑物周围地面很少有人停留的建筑物，可见公共场所的建筑物是不允许的。这种接闪设计在油田建筑物中很少见到。2）接闪带的合理位置：当建筑物高度超过45米时，接闪带应布置于外墙表面。关于此条规定，如果是3.0.3条中的第2、3、4、9、10款的建筑物，我建议接闪带至少要使外墙顶外沿（檐）、角处于接闪带保护范围之内。一类及二类5、6、7款应该严格执行接闪带应布置于外墙表面的规定。4、接闪器的检测需要注意的几个问题4.1一类防雷建筑物接闪器的布设有两种情况：第一是独立于建构筑物；第二种是和建筑物形成整体。第一种布置的时候，在检测中要注意的有:1）滚球法保护半径计算。2）空气中的侧向跳火（飞弧）安全距离。当hx<5Ri时，Sa1≥0.4(Ri+0.1hx)当hx≥5Ri时，Sa1≥0.1(Ri+hx)3）独立接地的地中反击安全距离。地下部分：Se1≥0.4Ri一类建筑物接闪装置采取哪种布置方法（独立或非独立）应根据以下三个条件：第一种独立布置接闪体方法主要看被保护物的位置（高山上等情况）和高度；接地的几何位置是否能保证独立接地体系的安全距离；建设成本。第二种布设接闪器的情况：这是在第一种方法很难进行时所采取的方法。具体要求要根据规范4.2.4的要求进行检查检测。就直击雷拦截装置来说，一是要优先考虑接闪网或混合接闪体。二是引下线不少于2根，间距不超过12米；高度超过30米要有防侧击雷措施。4.2放散孔与呼吸阀的保护：有管帽时检测中要实际测量之后并根据下表作出判断。无管帽时距离管口的安全距离为5米的半球体。空气1.293g/L空气的密度大小与气温等因素有关，我们一般采用的空气密度是指在标准状态下，密度为1.29千克每立方米，天然气一标方大概在0.7～0.75kg/m3左右。所以距离为5米。4.3、接闪器的首次检查检测1）首次检测时应检查避雷网的网格尺寸是否符合要求,第一类防雷建筑物的接闪器(网、线)与风帽、放散管之间的距离应符合GB50057中的相关规定。2）当采用独立避雷针保护设备、建筑时，应用经纬仪或测高仪和卷尺测量接闪器的高度、长度,建筑物的长、宽、高,然后根据建筑物防雷类别用滚球法计算其保护范围。3）应检查建筑物高于所选滚球半径对应高度以上时，防侧击保护措施。4）避雷带支持件间距是否符合水平直线距离为0.5--1000mm的要求。5）当用屋面自然金属物作为接闪体时，应测量其接地可靠性。金属屋面作为接闪体时要测量其厚度。4.4重要建筑物接闪器的例行（常规）检测1）检查接闪器与建筑物顶部外露的其他金属物的电气连接、与避雷引下线电气连接,天面设施等电位连接。2）检查接闪器的位置是否移动过,焊缝是否饱满无锈蚀,螺栓固定的应备帽等防松零件是否齐全,焊接部分的防腐油漆是否完好有效,接闪器是否锈蚀超过1/3以上。避雷带是否平正顺直,固定点支持件是否倒伏变形,固定可靠。3）检查接闪器上有无附着的其他电气或通信线路。4）发现树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时，应测量树木到建筑物的间距，树木与建筑物之间的净距不应小于5m。二、引下线1、引下线的检查1.1独立避雷塔是利用塔体做引下线，在塔基处焊接镀锌扁钢与接地装置相连。主要检查焊接处是否腐蚀，如果压接应测量过渡电阻。建筑物（如泵房、行政楼等）引下线的检查除了看电气施工图防雷图纸外之外，还要结合配筋图。1）材料规格。按照规范第五章规定进行检查。柱内钢筋作为引下线时，应查阅配筋图纸检查配筋截面积。2）引下线的间距检查：引下线间距审核要注意两点，一是平均间距不超过18米；如某建筑物周长156米，156/18=8.67；引下线则不得少于9条。二是大跨距工业建筑当跨距大于18米时，距离横跨两端的引下线应适当加密的要求。3）引下线的布置引下线的布置一般分为两种情况：第一种情况.利用结构性钢筋做引下线和专设引下线。当利用结构性钢筋做引下线时，接地体制约着断接卡子和连接板的设计：利用基础接地体时，可不设断接卡，但是要在室内外设若干连接板。《规范》5.3.5条第六款（强制性）外引连接板单根引出的圆钢与构件内钢筋应焊接或卡接，构件之间必须形成电器通路。利用人工接地体时，在距地面不低于0.3米处社接地体连接板，并设标志明显的断接卡。油田建筑设置断接卡子时，检测过程要测量断接卡子两端过渡电阻。第二种情况是采用专设引下线时：强制性条款4.3.3条规定引下线不得少于2根。4.5.6条要求对引下线和人工接地体采取防接触电压、旁侧闪络和跨步电压措施。当引下线与附近金属体和线路之间没有屏蔽物时，之间的空间距离需要进行计算。Sa3≥0.06KcLx

例：某建筑专设引下线为两根，其中一根所处外墙面，墙体厚50CM，机房供电金属导线与总等电位连接处之上的18米处，该导线与引下线在内墙投影水平距离为0.3米，请判断雷击发生时该导体是否存在闪击风险。lx=18m.Kc=0.66.

那么空气中安全距离为0.72.由于中间有墙体，击穿强度为空气的1/2，则为0.36米。然后用勾股定理计算实际距离进行比较即可。则：0.25+0.09=0.34C=0.58米。可见该导体处在安全距离内。2、引下线的检测2.1、要求2.1.1建筑物的消防梯、钢柱等金属构件作为引下线或引下线的一部分时,应测量其各部件之间电气导通性。2.1.2对各类防雷建筑物引下线的具体要求规范很明确。但是我们要注意的是明敷引下线时，一类场所检测时，要注意以下几点：1）严格甄别引下线防人身伤害措施是否安全可靠。2）布置在可能有危险气体溢出的空间的引下线如果设有断接卡，应该测试此处的过渡电阻。3）首次检测时应用游标卡尺测量每根引下线的规格尺寸。验证和判断引下线规格是否足够耐受冲击电流造成的瞬间过热。4）引下线数量的要求：是由于并联电路具有分流能力，可以将雷电流分散传导入地。防止引下线在大电流下热熔（导体温升过热与电流强度的平方成正比）。所以要检查非独立接闪体引下线的根数是否符合引导雷电流、分散雷电流入地的规定。各类防雷建筑物引下线间距见下表。

2.2引下线的特殊规定

第一类防雷建筑物的金属屋面时：周边每隔18m～20m应采用引下线接地一次。现场浇制的或由预制构架组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路,并应每隔18m～24m（我国一般是6米跨距，欧式建筑大都为5米）采用引下线接地一次。第二类防雷建筑物的引下线不应少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置。在按跨度设引下线时，引下线平均间距不应大于18m。第三类防雷建筑物的引下线不应少于两根,但周长不超过25m，且高度不超过40m的建筑物可只设一根引下线。按跨度设引下线时，引下线的平均间距不应大于25m。各类建筑物的引下线根数是根据计算时选取的雷电流大小有关的。3、直击雷接地装置

3.1要求3.1.1共用接地系统的要求除第一类防雷建筑物独立避雷针和架空避雷线(网)的接地装置有独立接地要求外,其他建筑物应利用建筑物内的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、低压配电系统的保护线(PE)等与外部防雷装置连接构成共用接地系统。当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时,宜将其接地装置互相连接。（这是为了克服转移耦合过电压）。3.1.2独立接地的要求第一类防雷建筑物的独立避雷针和架空避雷线(网)的支柱及其接地装置至被保护物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离应符合GB50057的有关要求。（一类最小3米）。这里我们要从两个方面来掌握：第一是一类建筑物独立接地，第二种是要求共用接地，但是实际上采用独立接地时的场合。在检测实践中，我们判断是否符合要求，只能采用等电位连接测试方法，也就是说连接两个接地的测试点，读数不大于1Ω时，可以判断属于非独立接地（电气导通），阻值很大时，可以判断为独立接地。这就要求我们根据规范进行评价。3.1.3、接地阻值的要求3.1.4直击雷接地电阻的相关要求尽管国际或国内防雷界近年来已经形成了一个基本共识是接地装置的结构更为重要，我们在对标准阅读的时候会发现接地装置主要强调有四点：1）共用接地；2）环形接地；3）接地引下线连接的钢筋总面积；4）参照电气系统要求。

1）二、三类利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：二类：S≥4.24kc2三类：S≥1.89kc2一类建筑的接地阻值是硬