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外浮頂油罐防雷技術(shù)規(guī)范
第3部分:中低頻雷電流分流及監(jiān)控系統(tǒng)
1 范圍
Q/SY 1718的本部分規(guī)定了外浮頂油罐中低頻雷電流分流與監(jiān)控系統(tǒng)功能及組成、技術(shù)要求、安裝要求、安裝檢測方法、日常維護要求。
本部介適用于中國石油天然氣集團公司所屬企業(yè)的外浮頂油罐。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 3836.1-2010 爆炸性環(huán)境 第 1 部：設(shè)備 通用要求
GB 15599-2009 石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范
API RP 545：2009 地上易燃液體儲罐的雷電防護推薦作法(Recommended practice for lightning protection of aboveground storage tanks for flammable or combustible liquids)
NFPA 780：2011 雷電保護系統(tǒng)的安裝標準( Standard for the installation of lightning protection systems)
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
中頻頻率 intermediate frequency
300kHz～3000kHz的頻率。
3.2
低頻頻率 low frequency
30Hz～300kHz 的頻率.
3.3
最大通流量 maximum current rate
雷電流順利通過分流線與罐壁時，分流線沒有發(fā)生損壞的最大電流。
3.4
最大沖擊阻抗 maximum impulse impedance
在100kA，10/350fs 沖擊電流狀態(tài)下，雷電分流裝置內(nèi)分流線全長沖擊阻抗值
4 中低頻雷電流分流及監(jiān)控系統(tǒng)功能及組成
4.1功能
中低頻雷電流分流器是大型外浮頂油罐浮盤中低頻雷電流泄流裝置, 通過可伸縮式導線盤及分流導線連接浮盤與罐壁，實現(xiàn)分流器與罐壁的低阻抗電氣連接，確保浮盤上的中低頻雷電流得到及時釋放。同時，增加雷電流監(jiān)測裝置，可實時將雷電流數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，實現(xiàn)雷擊數(shù)據(jù)的監(jiān)測與統(tǒng)計，并可與其他系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制。
4.2結(jié)構(gòu)組成
中低頻雷電流分流及監(jiān)控系統(tǒng)由雷電外流裝置、雷電流傳感器、雷電流記錄發(fā)射器、接收器、監(jiān)控管理平臺組成(如圖1所示)。
4.2.1雷電分流裝置
雷電分流裝置由分流線、伸縮器、防護罩、安裝支架等組成,將浮盤上10/350us中低頻雷電流有效泄放至大地。
4.2.2監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)由雷電流傳感器、雷電流記錄發(fā)射器、接收器和監(jiān)控管理平臺組成,有關(guān)內(nèi)容如下：
a)雷電流傳感器：當雷電流通過等電流分流環(huán)時,磁敏傳感器件拾取雷電流信號,并產(chǎn)生相應的電流環(huán)信號,輸送到后期電路中進行處理。
b)雷電流記錄發(fā)射器:主要是完成對雷電流傳感器傳輸?shù)碾娏鳝h(huán)信號進行采集、整形、變換,然后傳輸給管理單元。
c)接收器:主要完成接收浮頂罐雷電流記錄發(fā)射器傳送過來的信息。
d)監(jiān)控管理平臺:監(jiān)控掛接本平臺下浮頂罐雷電流記錄發(fā)射器的工作狀態(tài)；監(jiān)測并記錄與雷電相關(guān)的數(shù)據(jù)；監(jiān)測并記錄與防雷器件或監(jiān)控設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)；提供報警處置與管理功能。
5 雷電分流及監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
5.1雷電分流裝置
雷電流分流裝置技術(shù)參數(shù)應符合以下要求：
a）分流線截面積：≥50mm2（見GB15599-2009中的4.1.3）
b）分流線長度：23m—30m
c）最大沖擊阻抗（10/350us波形）：<3Ω
d）最大通流量：≥100KA。
5.2監(jiān)控系統(tǒng)
雷電流分流裝置的監(jiān)控系統(tǒng)由雷電流傳感器、雷電流記錄發(fā)射器、接收器和監(jiān)控管理平臺組成。雷電流分流裝置的監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)應符合以下要求：
a）雷電流強度感應范圍：0.5kA—200kA
b）雷電流分流器的雷電流測試精度：±5%
c）信號傳輸距離：不小于2500m
d）無線自組網(wǎng)通信器發(fā)射功率：50mW；工作頻率：470MHz—475MHz
e）雷電流傳感器和雷電流記錄發(fā)射器的防爆等級：Ex de mbII C T4(見GB3836.1-2010中的第29章）
6 安裝技術(shù)要求
6.1雷電流分流裝置的安轉(zhuǎn)
雷電流分流裝置的安裝包括以下內(nèi)容：
a）采用M12不銹鋼螺栓加防松墊片（見GB15599-2009中的4.1.2）將分流裝置固定在罐壁上沿，將分流線接在浮盤泡沫擋板上，接觸面涂導電膏。
b）安裝時分流線應自然垂直于浮盤。
c）分流裝置上端與罐壁間的接觸電阻值≤30mΩ（見API RP545：2009中的4.2.1.2.2和NFPA 780：2011中的7.4.1.3.2）
d）分流裝置下端與泡沫擋板間的接觸電阻值≤30mΩ（見API RP545：2009中的4.2.1.2.2和NFPA 780：2011中的7.4.1.3.2）
6.2監(jiān)控系統(tǒng)的安裝
監(jiān)控系統(tǒng)的安裝包括以下內(nèi)容：
a）監(jiān)控系統(tǒng)太陽能極板安置于陽光充足的地方，螺栓固定底座四角，通過萬向調(diào)節(jié)桿臂調(diào)整電池板方向，使其面朝太陽。
b）傳感器一端與底座連接，另一端接分流裝置分流導線。
c）安裝監(jiān)控器的分流裝置與罐壁上沿接觸處用L型絕緣板絕緣，用兩只M12螺栓進行固定，將分流導線連接在雷電流傳感器一端，如圖2所示。
6.3 安裝數(shù)量
安裝數(shù)量包括以下內(nèi)容:
a) 沿浮盤圓周每小于 30m. 安裝一個有效可靠的雷電外流裝置 ( 見 GB 1 5599-2009 中 4. 1.3) 。
b) 每座油罐宜安裝一臺監(jiān)控系統(tǒng) 。
c) 操作室安裝一套監(jiān)控平臺 。
7 檢測
7.1 性能檢測
中低頻雷電流外流與監(jiān)控系統(tǒng)應由國家氣象局認定的具備資格的雷電防護裝置檢驗機構(gòu)檢測，檢測項目如下：
a) 雷電分流裝置檢測項目：端對端電阻值、最大沖擊阻抗、最大通流量、收放疲勞試驗。
b) 雷電流監(jiān)測系統(tǒng)檢測項目：雷電流強度感應范圍、測量精度。
7.2 現(xiàn)場檢測
現(xiàn)場檢查包括以下內(nèi)容：
a) 檢測儀器采用毫歐表。
b) 檢測方法包括以下內(nèi)容：
1) 在建新油罐，沒有盛裝過油品，檢測前可不進行可燃氣體檢測：罐內(nèi)有油品或盛裝過油品，檢測前需開具動火作業(yè)許可證，檢測二次密封空間、二次密封上部、泡沫擋板與罐壁間空間的可燃氣體濃度，當超過10%LEL爆炸下限) 時，不應進行檢測。
2) 在油罐上部，用毫歐表的一端接至外流裝置接地端子上，另一端與罐壁接觸，測量其接觸電阻值，接觸電阻值≤30mΩ。
3) 在浮盤上，用毫歐表的一端接至分流線下端，另一端與泡沫擋板按觸，測量其接觸電阻值，接觸電阻值≤30mΩ。
c) 檢測周期為每半年檢測一次。
8 日常維護要求
日常維護要求包括以下內(nèi)容:
a)使用單位每半年檢查分流線上下端與罐壁、泡沫擋板的壓接情況，確保上下端與罐壁、泡沫擋板接觸良好。如果發(fā)現(xiàn)接觸不良，應立即緊固，使其與罐壁、泡沫擋板接觸良好。
b)每半年檢查分流線伸縮狀態(tài)和分流裝置防護罩螺栓的緊固狀態(tài)。
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