油田原油儲(chǔ)罐防雷接地檢測(cè)應(yīng)用探究

石油儲(chǔ)存罐防直擊雷措施大多采取直接接地方法，因受土壤等自然環(huán)境腐蝕影響，隨著工作時(shí)限的增長(zhǎng)，對(duì)連接電氣設(shè)備也不可避免的產(chǎn)生腐蝕，接地電阻系數(shù)也受影響，從而危害油田設(shè)備的正常安全工作，在實(shí)際檢測(cè)中，影響儀器精確性和準(zhǔn)確度率的原因也不少，一旦對(duì)地網(wǎng)連接電流檢測(cè)不正確，就可以產(chǎn)生嚴(yán)重的安全生產(chǎn)責(zé)任事故。《防雷防減災(zāi)辦法》中明確規(guī)定；對(duì)防雷接地裝置必須每年檢查一遍，對(duì)爆破和火災(zāi)等危害環(huán)境保護(hù)工作場(chǎng)所的防雷接地裝置，必須每零點(diǎn)五年檢查一遍。定時(shí)的對(duì)防雷接地裝置加以檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地電阻的錯(cuò)誤是保證防雷接地裝置正常工作的最主要保證，所以，就應(yīng)該保證對(duì)地網(wǎng)接地電阻的定期檢查。

如圖1所示為本次所應(yīng)用的4105A接地電阻測(cè)試儀的測(cè)試原理，從圖中電路信息可以了解到，此次為測(cè)試儀提供電源的是直流電流，在設(shè)備當(dāng)中經(jīng)過轉(zhuǎn)化，成為符合設(shè)備運(yùn)作的低頻交流電流。此時(shí)電流經(jīng)過被測(cè)物E和輔助接地極C，形成回路后又在E上產(chǎn)生交流I。而在輔助接地極P檢測(cè)以后，發(fā)現(xiàn)E與P之間存在明顯電位差U，此時(shí)可利用歐姆定理進(jìn)行求解，獲取被測(cè)物E中涵蓋的電阻。

鉗形接地電阻測(cè)試儀屬于測(cè)試電阻的新型工具，如圖2為測(cè)試儀的基本測(cè)試原理。從圖中信息可以了解到，整個(gè)測(cè)試回路是由設(shè)備鉗口位置所形成的電壓線圈以及電流線圈共同組成。在進(jìn)行測(cè)試期間，需要由鉗口電壓線圈進(jìn)行激勵(lì)信號(hào)的提供，且在被測(cè)回路上形成感應(yīng)電勢(shì)E，此時(shí)E會(huì)在被測(cè)回路上形成電流I，儀器上會(huì)直接根據(jù)歐姆定律現(xiàn)實(shí)出測(cè)量出的電阻R。

通過以上原理∶鉗形法測(cè)量時(shí)需要有電壓、電流輸入回路的接地接，而相對(duì)單一的連接設(shè)備如數(shù)字化燈桿等將根本無法真正完成測(cè)量。這些情形都可用來檢驗(yàn)多點(diǎn)接地體與接地網(wǎng)絡(luò)之間或接地導(dǎo)線連接時(shí)有無出現(xiàn)問題，有助于查明接地體和接地網(wǎng)絡(luò)之間是否出現(xiàn)腐蝕破裂，或嚴(yán)重銹蝕而不導(dǎo)通的情形。在檢驗(yàn)時(shí)，若鉗形測(cè)試儀指示"0Lω"或一般電阻系數(shù)大于400ω，或電阻系數(shù)偏大時(shí)，則應(yīng)確定接地體和接地網(wǎng)絡(luò)之間有無出現(xiàn)以上問題，并進(jìn)行開挖進(jìn)一步判斷是否出現(xiàn)問題。

3.1 4105測(cè)試儀現(xiàn)場(chǎng)使用可行性分析

通過上述實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，其測(cè)量原理針對(duì)一個(gè)獨(dú)立的接地保護(hù)體，所以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，就必須把被測(cè)量接地保護(hù)體和儲(chǔ)罐等防護(hù)體全部斷開，實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)接地電流測(cè)量，雖然可以切實(shí)反映所測(cè)量接地保護(hù)體的接地電阻值，但在實(shí)際操作中產(chǎn)生了許多麻煩，準(zhǔn)確的測(cè)定接地保護(hù)電阻值受到了多種原因影響。

（1）必須完成卡斷。在整個(gè)測(cè)量過程中必須有專人協(xié)助布線、拆除螺栓接線，在測(cè)量完畢后要修復(fù)接位置的卡斷出，測(cè)量流程相當(dāng)復(fù)雜，且測(cè)量效率低下。在試驗(yàn)過程中如果不加以逐個(gè)斷開試驗(yàn)，則檢測(cè)結(jié)果很可能是諸多接地的并聯(lián)值。但通過將并聯(lián)電阻等效值等于任意單一電阻就值得知，而試驗(yàn)結(jié)果有很多都是合格的，因此這樣的試驗(yàn)結(jié)論就完全沒有什么意義。

（2）輔助接電極P、C的使用情況，對(duì)測(cè)試結(jié)果負(fù)面影響相對(duì)比較大。有的儀表上規(guī)定了輔助極P、C和被測(cè)極之間的間距5~10m，有的規(guī)定10~15m，但還不能知道為什么選擇了這樣的間距段。經(jīng)過分析，P極只能分布在零電位區(qū)域，測(cè)量出的電阻才和實(shí)際數(shù)值相對(duì)接近，所以怎樣得到正確的零電位點(diǎn)，，以及在測(cè)量過程中對(duì)P點(diǎn)的正確選擇是測(cè)準(zhǔn)接地電阻的關(guān)鍵問題，因此必須不斷挪移P極的位置。在實(shí)際測(cè)量中一般測(cè)三次，取平均數(shù)來進(jìn)行。

（3）地域條件的影響。測(cè)量時(shí)必須打入二個(gè)有相應(yīng)位置要求的輔助電極，這是采用傳統(tǒng)方式的最大局限之一。在油田場(chǎng)站中，由于很多貯藏罐區(qū)附近均有防火堤，并且部分的接地設(shè)在廠房?jī)?nèi)，P、C兩輔助極的選用受一定量的影響。

（4）輔助連接極P、C值的使用受地下水復(fù)雜自然環(huán)境的因素，直接負(fù)面影響了測(cè)定結(jié)果的真實(shí)性。如土壤電阻率與地質(zhì)、含水量、溫度、季節(jié)等各種因素均有重要關(guān)聯(lián)，尤其陜北的黃色草原地帶，屬濕陷性黃土，土質(zhì)松散，且天氣干旱，在測(cè)定時(shí)的危害就相當(dāng)大。

3.2 鉗形接地電阻測(cè)試儀現(xiàn)場(chǎng)使用可行性分析

由于儲(chǔ)罐一般都有環(huán)形連接網(wǎng)，在測(cè)定時(shí)鉗形檢測(cè)儀僅需要鉗住連接導(dǎo)線或下引扁鐵，就進(jìn)行了測(cè)定，而不需要切斷連接體和輔助極，簡(jiǎn)單、快速。在多個(gè)接地極的檢測(cè)過程中，其他連接極是與連接網(wǎng)必須切斷的，否則所檢測(cè)的很可能是某些連接極的并聯(lián)阻值，會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響很大地降低了地阻檢測(cè)工作，從而節(jié)約了人員和設(shè)備檢測(cè)時(shí)間。

（1）在忽略了試驗(yàn)導(dǎo)線的電流狀況下，用鉗形試驗(yàn)儀表所測(cè)量的電流實(shí)際是被測(cè)極和其它連接極之間的并聯(lián)等效接地電阻，即用鉗表所測(cè)量的連接電阻量R，與R。值的串聯(lián)值，如R=R，+R。。R。小于任何一種單獨(dú)的電阻，當(dāng)n值愈大時(shí)，R，就愈小；

（2）當(dāng)R，、R、、R、 R、R。為等任何一處接地電阻值很小時(shí)，R。也就越小；

（3）當(dāng)測(cè)設(shè)電阻R值滿足接地電阻條件時(shí)(≤10 Q)，其與測(cè)試設(shè)備的接觸電阻也必須符合規(guī)定，但在此情形下，其測(cè)量的電阻值通常要比其實(shí)測(cè)電阻值大，因此可能存在原本符合規(guī)定的接地極測(cè)試成電阻值超標(biāo)，因此必須加以修正，此種測(cè)試值才符合安全條件規(guī)定。

（4）當(dāng)所測(cè)電流R>10Q時(shí)，用鉗表測(cè)量電流就很難確定R、R.，值哪個(gè)更合適，存在 R，、R。都符合要求、R，符合R。不滿足、R，符合R不滿足、R，和R。都不具備的各種情形，在這些情形下通過鉗形電阻測(cè)試儀加以測(cè)試，就具有了極大的安全性。

綜上所述，電壓電流法與鉗型法二者都在油田的實(shí)踐運(yùn)用中得到了肯定的影響，采用電壓電流表法對(duì)輔助地極P、C和外界的環(huán)境條件要求都比較高，并且通過了一點(diǎn)多次試驗(yàn)，能夠較為精確的反映出接地極的真實(shí)工作電流信號(hào)，而且可靠性較高。只是還無法確定連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是不是出現(xiàn)問題。而鉗型法能夠檢測(cè)出連接體和連接網(wǎng)絡(luò)之間是不是出現(xiàn)了腐蝕裂紋或重度銹蝕而不導(dǎo)通的情形，以及找到了連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否出現(xiàn)的隱蔽隱患等。

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