江苏省防雷中心讲义储油罐雷击事故分析及防护.ppt

大型浮顶储油罐雷击事故分析及其防护建议
江苏省防雷中心
冯民学

雷电灾害
雷电是一种强对流天气灾害。被联合国列为“最严重的十种自然灾害之一”;被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害”。
我国每年因雷电灾害造成人员伤亡为3000-5000人,财产损失为70-100亿元。甘肃省每年雷灾直接损失超过200万元。
雷电研究和灾害防治对安全生产和国防安全都十分重要。
1989黄岛油库火灾
2002大兴安岭森林火灾
直接损失7000万元
过火面积4万多公顷
序
随着世界经济的发展,石油消费量增长迅速,各国原油储备以大型浮顶储罐为主,直径一般在60-100米。我国近几年新建和正在建设的原油储罐也多为大型浮顶储油罐.
我国国家石油储备中心和中国石化、中国石油、中海油等大型企业,5万立方米以上的大型浮顶储罐有几百个。
序
大型浮顶储罐浮盘面积大,暴露于大气中,直击雷击中率高;浮盘受雷云影响可感应出大量静电荷,如果雷电流或静电荷不能有效对地泄放,油罐密封处易产生火花引燃油气造成雷击着火事故。
据统计的国外529起油罐火灾事故中,%,自2000年以来,油罐着火事故呈增长趋势。
序
我国大型浮顶储罐发生了多起雷击起火事故:
;
2007年镇海石油储备基地10万立方油罐连续发生了两次雷击火灾事故()
。
这几起储罐雷击起事故暴露出我国大型浮顶储罐防雷技术面临诸多新的问题和挑战。
雷电的形成
雷击是带电的云层之间,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。
这种迅猛的放电过程产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。
序
闪电通道的特征:在雷击放电通道中,雷雨云与大地之间凝聚着大量的电荷,通过在放电先导所开辟的狭小电离通道(雷击放电通道)中发生猛烈的电荷中和,释放出大量的能量,以至在雷击放电通道中产生万度的高温并发出强烈的闪光和震耳欲聋的雷鸣,在雷击中,雷击点有巨大的雷电流流过。
★地闪先导常以多分叉的形式慢速向地面行进,并在地面形成两个或两个以上的接地点;增加了雷电防护的复杂性。
★梯级先导的发展速度约为:
-×105m/s。
高速摄像拍摄到的多接地点回击
闪电(地闪)的放电参数典型值
峰值电流:40kA, 几kA----几百kA
峰值功率:1012W, 即10亿kW
-----相当于3个30万kW发电厂的功率
闪电能量:约为109J = 300kW h
( 1度电= 1kW h = *106 J)
相当于30个100W灯泡照明100 h
* 闪电虽然有强大的功率,可以造成巨大的破坏力,但能量很小,利用价值微不足道。