近日,为防范雷电灾害,国务院安委会办公室印发通知,部署各地、各企业加强油气储存安全管理工作,开展油气储罐区专项隐患排查。有关企业要针对当前暴雨、雷电天气多发的实际,组织开展专项隐患排查,确保油气储罐区防雷、防静电措施和消防设施落实配备到位。2022年 8 月 5 日,古巴马坦萨斯省一处石油储备基地的原油储罐被闪电击中,造成 1 个原油储罐起火,进而引燃了 3 个储罐。
“据气象部门的统计资料,雷电灾害已成为我国危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的第三大气象灾害。从每年中国气象局给出的雷电灾害调查来看,这几年雷电灾害总体呈增多趋势。我国雷电灾害主要集中在 6 月至 8 月,东南沿海地区是雷灾的高发区,中西部一些山区雷电灾害也较多。”中国科学院大气物理研究所研究员、国际大气电学委员会委员郄秀书介绍。大型危险化学品企业储油储气罐体多处于户外,体积大且为金属材质,属于局地雷击的重点“目标”。“在雷暴活跃季节,大型危化企业需密切关注气象部门发布的雷电灾害预警预报,提前采取相应的防范措施,并充分发挥雷电监测和预警系统作用,建立相应的响应机制,落实人员撤离和消防应急等预案;加强消防装备配置和安全演练,提升重大火灾处置能力。”就如何减轻雷电灾害损失,中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室副主任吕伟涛提出建议。
科学选址打好基础
对雷电敏感的危化企业在选址和建设之前需开展雷击风险评估,尽量选择雷击风险相对低的区域建设研究数据表明,对于局地环境来说,雷电“青睐”相对于周围环境更为高耸的物体,如高塔、高压输电线塔、风力发电机、大树、天线、接闪器(避雷针)等。吕伟涛说:“对雷电敏感的危化企业在选址和建设之前需先咨询当地气象部门,开展雷击风险评估,尽量选择雷击风险相对低的区域建设,并严格按照防雷规范选择相应的雷电防护设计方案。”目前,我国储罐防雷设计应遵循现行国家标准《石油化工装置防雷设计规范》。该规范的重点是户外装置区的防雷,对于石油化工装置厂房房屋类场所的防雷设计,应符合《建筑物防雷设计规范》。此外,《石油库设计规范》第 14 章对储存易燃油品的储罐防雷设计也做出相应规定。在行业标准方面,储罐防雷设计应遵循《石油化工装置电力设计规范》,该规范第十章对石油化工户外装置防雷作了规定。石油化工装置变电所是电力装置的组成部分,雷电对电力装置引起过电压是电力装置过电压的一种,故对变电所的防雷纳人过电压保护统一设防,其设计应执行《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》。因现在电力装置应用电子信息元件愈来愈多,所以还要特别注意对雷击电磁脉冲的防护。“为预防雷害,企业在新建、改造项目时,严格遵循储罐防雷设计的国家标准和行业标准。将防雷防静电设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。施工建设过程中,施工人员切实落实好防雷设施采购、质量对比、安装、检测等措施,使防雷设备在日后的正常使用过程中不出现任何薄弱环节。在项目投用前,工作人员会再次全面检验防雷防静电措施,确保防雷防静电设施完好有效。各基层单位建立健全防雷防静电设施档案,档案包括防雷防静电接地设施平面布置图、检查记录、竣工图纸和测试报告等。”中国石化洛阳石化公司设备工程部电仪室主任赵邓邓介绍,每年雷雨季节来临前,企业都会开展自主检测,发现问题立即整改。此外,还委托具有检测资质的第三方,对防雷防静电设施全面检查。
发挥防雷装置作用
目前国内尚没有有效的雷电消除技术,所以只能从防雷角度入手,采用外部和内部防雷装置。
目前国内尚没有有效的雷电消除技术,所以只能从防雷角度入手,根据线路电压等级、负荷性质、雷电活动情况等,采用外部和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成,即传统的防雷装置。内部防雷装置主要用来减小建筑物内部的雷电流及其电磁效应,如采用电磁屏蔽、等电位连接等措施,防止雷击电磁脉冲可能造成的危害。“吉林石化公司的防雷装置主要分三部分,一是装置区的金属结构体,以金属结构体作为接闪器,将雷电流导入接地装置,再由接地装置将雷电流分散到大地。二是安装在办公楼等建筑物的防雷装置,主要是通过楼顶的接闪器、引下线、接地装置将雷电流导入大地。三是钢结构的仓库,以金属屋面作为接闪器通过钢结构将电流导入大地。”吉林石化电仪中心集成运维车间主任郑新建说,公司的防雷检测手段主要包括接地电阻和等电位检测,其中,接地电阻的测试是通过接地电阻测试仪,用三点法进行网外测量,装置区要求电阻值不超过 4 欧姆,对于等电位跨接的检测,要求电阻值不大于 0.2 欧姆。为确保检测结果准确,每年一般开展 2 次防雷测试工作,一次是在 4 月雷雨季节前,一次是在 10 月冰冻期前。
定期巡查及时除患
对油罐防雷设施要开展经常性的检查和定期检查,发现问题及时整改修复防雷安全管理工作存在漏洞往往是导致油库雷击事故的重要原因。由此,对油罐防雷设施要开展经常性的检查,发现问题及时整改修复。“储罐预防雷害的关键在于定期巡检。巡检主要是对一些等电位跨接处进行常规巡视检查,此外,还要对接地电阻进行定期检测,保证接地装置的有效性及完整性。”郑新建说,自今年 4 月以来,吉林石化高标准开展电气检查工作,其中最重要的一项就是对油罐进行防雷测试,通过超前准备、统筹规划,检修人员根据各主体厂装置接地点类型、数量,科学制定防雷防静电测试计划及施工网络图,严格按照计划时间安排测试,统筹调配测试仪器,优化提高检测效率,现场跟踪测试过程,确保按时保质完成检测任务。在实际炼化生产中,该企业在对生产装置防雷设施进行检查时,重点检查防雷设施外观是否存在锈蚀、松动及断裂的现象。同时,仔细检查生产装置的法兰跨接是否存在问题,4 个螺栓以下的法兰跨接是否完整等。对露天储罐的防雷设施进行检查时,检查人员穿防静电服进入厂区,通过静电释放仪释放自身静电,避免产生电火花,同时携带可燃气体报警仪入场。进场后,重点关注现场装置的完整性,罐体与接地装置的连接是否松动等。“各级管理人员和操作人员每天都要对现场关键机组进行状态监测,每周要利用红外线热成像仪,对变压器、变电所、高低压柜等进行重点部位测温,并根据检测温度绘制温度曲线进行数据分析。同时,对各装置所属罐区设备设施完好情况、机泵运行及备机情况,严格执行工厂每周查、车间每日查、班组每班查制度。”郑新建说。
提高突发事件应对能力
危化品事故造成的人员伤亡和财产损失大,提升危化品事故应急处置能力和水平很关键应对雷电灾害,需制定科学、合理的事故应急预案。此外,还需加强宣传教育,增强人员防雷安全意识和防雷技术水平。精制硫酸是安徽省铜陵市华兴化工有限公司厂区主要环境风险源。储槽内的硫酸在波面处经常与空气接触,吸收空气中的水分,使硫酸浓度渐渐变低,与钢质槽体发生化学反应,产生氢气。氢气是易燃易爆气体,氢气能与空气形成爆炸性混合物,遇明火、火花或高温即发生爆炸。为加强危险化学品储罐区的安全管理,该公司严格落实安全管理制度,罐区成立安全生产领导小组,班组设置兼职安全员,各岗位人员经过岗位及危险化学品安全培训,持证上岗。在防雷举措方面,罐区的防雷、防静电设施等符合设计规范要求,公司安排专人绘制了防雷装置平面布置图并建立台账。工作人员对防雷接地装置每年进行两次测试。加强雷雨季节储罐监护。该公司在罐区设置专人负责消防管理,指定防火责任人;同时建立公司义务消防组织,定期进行消防业务培训、消防演练。雷电三级预警时,不仅消防岗位人员一级战备,义务消防组织的人员也通过监控系统密切监护。为规范突发环境事件后的应对工作,该公司特制定精制硫酸泄漏专项预案,以提高应对和防范突发环境事件能力,有效预防水体污染、大气污染、土壤污染等事故的发生,保障企业员工和企业周边民众的生命安全和健康,最大限度地消除水、气、土壤污染的危害。