储罐的接地要采用什么形式?化工储罐接地要求有哪些?
在石油化工行业中,储罐作为储存易燃、易爆、腐蚀性介质的核心设备,其安全运行是整个生产环节的重中之重。雷电与静电,这两种看不见的“电老虎”,是威胁储罐安全的主要元凶。一个微小电火花,在特定环境下就足以引发灾难性事故。因此,储罐的接地系统并非简单的“埋根铁棍”,而是一门融合了电气、化学、材料学与安全工程学的精密科学。本文将深入探讨储罐接地的形式选择,并系统梳理化工储罐的严苛接地要求。

一、储罐接地的核心形式:环形接地与系统性联结
储罐接地应采用何种形式?答案并非唯一,但最核心、最基础的形式是“环形接地体”。这与普通建筑的接地方式有显著区别。
为什么必须是环形?这源于对电流疏散均匀性和可靠性的极致追求。想象一下,如果采用单点或少数几点接地,当雷击电流或静电电荷需要导入大地时,电流会集中流向这几个点。这会导致两个严重问题:第一,电流密度过大,可能造成接地体局部过热甚至熔化,尤其对于化工储罐,这是绝对禁止的火源;第二,在接地点周围形成极高的“跨步电压”和“接触电压”,对人员构成致命威胁。
而环形接地体,顾名思义,是在储罐基础周围,用扁钢或圆钢铺设一个闭合的环路。这种形式的优势在于:
电流分散性:雷击电流或静电可以从环形的任意位置、以多条路径向大地疏散,极大地降低了电流密度,避免了局部过热。
等电位联结基础:环形接地体为储罐区内的所有金属构件(如扶梯、管道、设备基础、护栏等)提供了一个共同的、均匀的“零电位”参考平台,是实现有效等电位联结的物理基础。
高可靠性:即使环形接地体的某一点发生腐蚀或断裂,电流仍可以从环路的另一方向绕行,确保了接地系统的连续性和有效性,具备“冗余设计”的先进思想。
因此,对于化工储罐而言,环形接地不是一种选项,而是一项必须遵守的安全准则。在此基础上,还会根据土壤电阻率的情况,辅以垂直接地极,形成“水平环形+垂直接地极”的复合接地网,以进一步降低接地电阻,满足规范要求。

二、化工储罐接地的系统性要求:远不止一个“环”
1.接地电阻的严格要求
接地电阻是衡量接地系统性能最核心的指标。对于化工储罐,规范要求其防雷接地电阻通常不应大于10欧姆,当储罐储存有极度危险物质时,甚至要求不大于4欧姆或1欧姆。这个数值并非凭空而来,它是为了确保在雷击发生时,能够将数万乃至数十万安培的雷电流迅速导入大地,同时将储罐本体上的电位升高控制在安全范围内,防止发生“反击”现象,即高电位通过线路或空间反击到低压设备或邻近建筑物。
2.等电位联结:消除电位差的“金钟罩”
如果说接地电阻是“泄洪通道”,那么等电位联结就是构建一个“整体浮筏”。在储罐区,所有金属物体都必须通过导线与环形接地体可靠连接,形成一个电气上的整体。这包括:
储罐本体:通过至少两处(通常是对角分布)的连接点与接地体相连。
金属管道:进入储罐的金属管道必须在法兰处进行跨接,并在进入罐区前与接地网连接。
金属扶梯、平台、栏杆:这些人员可能接触的金属构件必须接地,以消除接触电压。
仪表、监控系统:所有电子设备的金属外壳、信号线路的屏蔽层都必须接入接地网。
等电位联结的精髓在于“消除电位差”。因为危险的不是高电位本身,而是电位差。当所有金属物体都处于同一电位时,即使雷击导致电位瞬间升高到数万伏,它们之间也不会产生危险的放电火花。
3.防腐蚀与机械保护的考量
化工环境往往伴随着高腐蚀性,接地系统长期埋于地下或暴露于空气中,极易因腐蚀而失效。因此,对接地材料的选择和保护至关重要。
材料选择:接地体通常采用热镀锌钢材,在腐蚀性特别强的土壤中,甚至会要求使用铜包钢或纯铜材料,以保证设计寿命内的有效性。
焊接质量:所有连接点必须采用放热焊接或高质量的搭接焊,确保电气连接的永久性和低电阻。简单的螺栓连接在地下环境中是不可靠的。
防腐处理:焊接点和出土部分的接地体必须进行严格的防腐处理,如涂覆沥青或环氧树脂。
4.静电接地的特殊要求
除了防雷,静电是化工储罐面临的另一大威胁。在液体晃动、气体喷出、粉体流动等过程中都会产生大量静电积聚。静电接地要求更为细致:
独立与联合:静电接地系统可以与防雷接地系统共用,但必须确保连接可靠,接地电阻满足两者中最严格的要求。
多点连接:对于大型储罐,静电接地不应仅依赖防雷接地点,应在罐体底部设置多个专用的静电接地端子,用于连接跨接线、鹤管等临时性设备。
过程控制:在装卸料等高风险操作中,必须先连接好静电接地线,确认接地良好后,方可开始操作。
化工储罐的接地要求,远非“接上地”那么简单。它是一个以环形接地为基础,以低接地电阻为目标,以全面等电位联结为核心,以长效防腐为保障的综合性安全体系。想要获取更多相关内容,欢迎关注防雷知识栏目进行了解!