QXT 310煤化工装置防雷设计规范.docx

QXT 310煤化工装置防雷设计规范.docx

《QXT 310煤化工装置防雷设计规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QXT 310煤化工装置防雷设计规范.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

QXT310煤化工装置防雷设计规范

ICS07.060

A47

中华人民共和国气象行业标准

QX/T310—2015

煤化工装置防雷设计规范

Designspecificationsforlightningprotectionofcoalchemicalplant

2016-04-01实施

2015-12-11发布

中国气象局发布

\\

\\

目次

WE**fcj*it

冃Unn

1范围1

2规范性引用文件1

3术i吾和定义1

4一般要求2

5防雷措施2

5.1炉体2

5.2塔体3

5.3罐体3

5.4可燃液体装卸站1

5.5粉（粒）料桶仓4

5.6框架、管架和管线1

5.7电气和电子系统5

5.8其他设施5

6防雷装置6

6.1接闪器6

6.2引下线7

6.3接地装置7

附录A（规范性附录）冲击接地电阻与工频接地电阻的换算9

1fI

刖B

本标准按照GB/Th12009给出的规则起草口

本标准由全国雷电灾害防御行业标准化技术委员会提出弁归口，

本标准起草单位：

宁夏回族自治区气象局、神华宁煤集团煤炭化学分公司，江苏省防雷中心、山西省

雷电灾害防御中心*

本标准主要起草人'刘春泉，厚军学、刘凯、郭建兴、李涛，冯民学、孙振夏、牛勇前、高永红、杨世刚、

杜鑫，李建军、李翠莲，

煤化工装置防雷设计规范

1范围

本标准规定了煤化I：

装置防富设计的，般要求、防雷措施和防宦装置的要求，本标推适用于煤化工装置新（改、扩）建项11的防雷设ih

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注口期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件•其最新版本（包括所有的修改単）适用于本文件，

GB500572010建筑物防雷设计规范

GB50Q58爆炸和火灾危险环境电力装宣设计规范

SH/T31612012石油化「•仪去系统防宙设计规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本史件，

3.1

煤化工装置coalchemkalplant

以煤为主要原料、经加I：

使煤转化为气体、液体和固休燃料以及化学品的牛产设施，

3.2

装置区processplantarea

由一个或一个以上的独生产装置或联合装置组成的IK域.

3.3

直击雷directh^hltiingflash

闪击直接击于建（构）筑物*其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。

[GB500572010,定义2,0,13]

3.4

防雷装置lightningprotectionsystem;LPS

用于减少闪击击丁建（构）筑物卜或紺（构）筑物附近造成的物质性损传和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成“

[GB50057—2010*定义2.0,5]

3.5

外部防雷装置externallightningprotectionsystem

III接闪器、引下线和接地装置组成&

[GB500572010,定义2,0.6]

3.6

接闪器air-terminatiunsystem

由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋而，金属构件等组成,

[GB50057—2010,定义2.0.8]

3.7

弓[下线down-conductorsystem

用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体，

CGB50057—2010*定义2.0.9]

3.8

接地装置earth-terminationsystem

接地体和接地线的总合,用于传导雷电流并将其流散入大地，

[GB50057-2010,定义2.Q.10]

3.9

接地体earthingelectrode

埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体’

[GB50057—2010,定义2.0.11]

3.10

接地线earthingconductor

从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体&或从接地端子，等电位连接带至接地体的连接导体，

[GB500572010,定义2,0.12]

3.\\

电子系统electronicsystem

由敏感电子组合部件构成的系统。

LGB50057-2010,定义2.0.27]

3.12

电涌保护器surgeprotectivedevice;SPD

用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件，它至少含有一个非线性元件#

[GB50057-2010,定义2.0.29]

4一般要求

4.1制氢站，制氧站及存储或使用易燃易爆催化物的建（构）筑物宜按照第一类防雷建筑物进行设计扌粉煤间、气相、油系房、其冇2区或22区爆炸危险环境的煤制中间产品及其衍生品储罐、建（构）筑物及貝杆爆炸危险的露天钢质封闭油、气錯宜按照第二类防雷建筑物进行设计，运煤、输煤、储煤建（构）筑物宜按照第三类防雷建筑物进荷防雷设计。

其中，第一类、第二类，第三类防雷建筑物的防雷装置的设计要求见GB500572010的要求，爆炸危险环境按照GB50058的规定分区，

4.2煤化K装置安装的防宙接闪器的保护范围计算应符合GB50057-2010的规定。

4.3煤化「装置区的所冇金属设备、框架、管道、电缆金属保护层等均应接地或实施等电位连接。

5防雷措施

5.1炉体

5.L1対亍金属框架支掉的炉体，金属框架应用连接件与接地装置相连&

5.L2对于混凝土框架支撑的炉体,在炉体的加强板（筋）类附件I：

焊接接地连接件，引下线应采用沿

QX/T310—2015柱明敷的金属导体或直:

径不小于10mm的柱内E钢筋。

5.1.3対于宜接置于地面I：

的小型炉体，在炉体的加強板（筋）上焊接接地连接件习接地装置相连口

5.1.4炉体上接地连接件安装在框架柱子E的商度应不小于450mm,

5.L5每台炉体应至少设两个接地点，fl接地点平均间距不应大『18m.

5.1.6炉体上的金属构件均应与炉体的框架作等电位连接■

5.2塔体

5.2.1安装在塔顶和外侧上部冇管帽的放空管的防护,应符介友1的规定，

表1有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间

装土内的气体压力灼篇围空气凡力的压力差kPa

排放物对比F空气

管帽以I』勺垂&高度

m

距管口处的水平距商

m

<5

币F空气

孑11

>2

575

重于空气

>2.5

<25

軽于空气

尹

>25

重或轻丁空代

芸

A

5.2.2冷却塔应利用建筑物柱内钢筋作为自然引卜线，当无法利用时,应沿柱面敷设圆桐或扁钢作为专设的引下絞"

5.2.3用于安装塔体的混凝土框架，每层平台金属栏杆应进行电7连接，并与塔体的接地装置相连。

利用柱内主钢筋作为引下线时.柱内主钢筋成釆用通长焊接或箍筋连接•并在每层柱面预埋钢板不小于100mmXlOOmmXGmm作为引下线引出点■与金属栏杆或接地装置相逐「

5.2.4冷却塔防雷设计应符合下列规定，

a）自然通风开放式冷却塔和机械鼓风逆流式冷却塔应将塔顶平台四周金屈栏杆进行电弋连接，在塔顶平面属于GR50058规定的爆炸危险环境2区应敷设尺寸不大于10mX10m或12mX8m的接闪网格,属于非爆炸危险区域应敷设尺寸不大于20mX20m或24mX16m的接闪网格；

b）自然通风风筒式冷却塔谊在塔擔I.装设接闪器，宜采用接闪带和接闪杆混合组成的接闪器*

O机械抽风逆流式或横流式冷却塔应在风筒檐口装设接闪带，井与塔顶平台金属栏杆进行电y连接,每个风筒连至两侧金属栏杆的引下线不少于2根,

d）建筑物顶部附属的小型机械抽风逆流式冷却塔，如不在建筑物的防雷保护范郴I之内时.应増设咼击雷防护装置，

5.2.5对于划分为属于GB50058规定的爆炸危险环境2区的冷却塔,每根引卩线连接的接地体的冲击接地电阻不应大于ion.对于非爆炸危险环境的冷却塔,毎根引卜-线连接的接地体的冲击接地电阳不应大于30接地装齿宜围绕冷却塔建（构）筑物敷设成环形接地体。

接地装#「.频接地电阻的计算应符合本标准附录A的规定。

5,2,6冷却塔钢楼梯、进（出）水钢管应与拎却塔接地装置相连'

5.3罐体5*3.1金属罐体应作防雷接地,接地点不应少于两处•并应沿攏体周边均匀布置用

5-3.2储存可燃物质的储瓏，H防雷设计应符合下列规定，

a）钢制储罐的罐壁厚度大于或等于4mm,罐顶的呼吸阀带有阻火器时,可利用罐体本身作为接闪器s

b）钢制储罐的雄壁厚度大于或等于4mm.錯顶的呼吸阀无阻火器时，应在蝶顶装设接闪器，接闪器及其保护范围与呼吸阀的距离应满足表1的要求；

c）钢制储罐的罐壁厚度小于4mm时.应增设独星接囚器•使储雄处于在击田保护范围内。

締顶呼吸阀无阻火器时,接闪器的保护边界与呼吸阀的距离成满足表1的要求丨

d）非金属储罐应装设独立接国器我储鎌和呼吸阀等均姓于直击常保护范闱内•接闪器及其保护范闱与呼吸阀的距离应满足表1的要求；

3覆土储罐顶部覆上厚度大于或等于0.5m吋.可不考虑直击雷防护。

呼吸阀露出地而的储罐，应采用独立接闪杆，接闪器的保护边界与呼吸阀的距离应满足去1的要求；

＜）金属储罐的顶板厚度大于或等于表2中的厚度时，应利用罐体本身作为接闪器'当小于表2中的厚度时,应装没独立接闪器,使整个储罐处于直击雷保护范围内，

表2金属板或金属管道的最小厚度

材料

防止击（熔〉穿的厚度mm

不锈钢，皺锌钢

4

饮

4|

钢

5

铝

7

5.3.3浮顶储罐或内浮顶储罐不应装设独立接闪器,但应将浮顶与罐体用2根导线做电气遅接。

浮顶储罐连接导线应选用截面积不小于25mn?

的软铜复绞线’对于内浮顶储罐.钢质浮盘储罐连接导线应选用截面积不小于】6mm-的软铜笈绞线$铝质浮盘储罐连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝縄.

5.4可燃液体装卸站

5.4.1歸天装卸作业场所，可不装设独立接闪器，金属构架应就近与其他接地装置相连.连接点不应少于两处。

5.4.2在棚内进行装卸作业的场所,应装设独立接闪器.并使棚面姓于接闪器保护范围内。

5.4.3进入装卸站台的可燃液体输送金属管道应就近与其他接地装置相连.连接点不应少于两处，

5.5粉（粒）料橘仓

5.5.1独立安装或成组安装在混凝土框架上的金属粉（粒）料桶仓，当其壁厚满足表2中的即度的要求时，应利用桶仓作为接闪器，并应做良好接地.

5.5.2独立.安装或成组安装在混凝土框架上的非金属粉（粒）料桶仓，应设置［独立接闪器，使棉仓、放散管和仪表等处于接闪器保护范围内,并应就近与其他接地装置相连，连接点不应少于两处。

5.6框架、管架和管线

5.6.1钢框架、管架应通过立柱就近与接地装管相连，混凝土框架、管架I.的犯梯，电缆支架、栏杆等钢制构件,应就近与接地装置相连，接地点平均间距不应大于】8m,

5.6.2管线的防雷设计应符合下列规定：

a）每根金属管线均应与管架进行良好的电气连接；

b）平钉敷设的金属管道.其间净距小于100mm时应毎隔3。

m避行金届跨接.管道交叉点毋距小于100mm时.其交叉点应采取金属线路接：

c）管架I••敷设的金属管道，在始端、末端，分支处以及IT线段每隔200m〜300m姓，均应设置防田电感应的接地装置；

d）进、出生产装置区的金属管道,在进、出处成就近与接地装置相连；

Q平行敷设的管道、管架和电缆金届外皮等K金厲物的为头、阀门、法兰盘等迎接处的过渡电阻大丁。

.03。

时,连接处应用金属线跨接。

对有不少于5根螺栓连接的法兰盘.在IE腐蚀环境下，可不跨接.

5.7电气和电子系统

5.7.1电《和电子系统低压配电应采用TN-S或TN

5.7.2电气和电子系统的防闪电电涌侵人措施应符合GB50057—201。

的4.3.8,4.丄7的规定,

5.7.3电弋和电子系统防雷接地、防静电接地，T.作接地、保护接地等接地,宜共用接弛装置，其接地电阻应按其中最小值确定。

接地装置应优先利用建（构）筑物的基础钢筋网做自然接地装置，当自然接地装置的接地电阻达不到要求时，应増设辅助人工接地装置，井与自然接地体连接。

5.7・4电气和电子系统应釆用铠装电缆、金威桥架或穿金属管配线，配线电缆金属外皮两端、金属桥架和保护金属管网端均应接地口光缆的所有金属接头、金属挡潮层、金攜加强芯等.成在其入户姓接地”5.7.5电气和电子系统安装的SPD应符合GB5005?

2010的6,1的规定。

5.7.6电气和电子系统信字传输线路首、末端勺其他屯子器件连接时，成装设与电子器件耐压水平相适应的SPDb

5.7.7安装在爆炸和火灾危险邦境的SPD应符合爆炸利火灾危险环境的电气安全要求，

5.7.8电子系统的所冇外露学电物应与建筑物的等电位连接网络做等电位遅接，

5.7.9安装在装置区内煤化匸设备塔顶层平台上的照明灯、现场操作箱、航空障碍灯及其他用电设备,应采取相应的防」k向电电涌侵入的措施;配电线路应的镀锌钢管，镀锌钢管的一端应与用电设备的外売、保护革相连，为一端应与配电盘外売相连,镀锌钢管应就近与钢平台或金属栏杆相连•并迎接到接地装置hB无金属外壳或保护网罩的用电设备应处于接闪器的保护范围内,

5.7・10电子系统应符合GB50058和SH/T31612012等相美标准的规定。

5.8其他设施

5.8.1钢筋混擬土烟如宜在烟囱I.装设接闪杆或接闪环保护.多支接闪杆应连接在闭合环、

5.8,2当非金属烟囱无法釆用单支或双支接闪杆保护时.应在烟肉曰装设环形接闪带，并应对称布賞三支高出烟囱口不低于0.3m的接闪杆，

5.8.3钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引卜线和贯通连接的金属爬梯相连■宜利用铜筋作为引下线和接地体*可不另设专用引下线°

5.3.4高度不超过40m的畑肉，可只设一根引F线,超过10m时应设两根引下线，可利用螺栓连接或焊接的一座金炭爬梯作为两根引下线用。

5.8.5金牖烟囱、金属火炬筒体应作为接闪器和引下线-

5.8,6放散管、呼吸阀、排风ff等应釆取防直击雷措施.符合以下规定:

a）排放爆炸危险气体，蒸气或粉尘的放放管，呼吸阀和排风管等.管丨「外的以F空间应姓于接闪器的保护范围内：

当有管帽时,接闪器的保护范围应按表1确定；当无管帽吋，接闪器的保护范围成为管丨［上方、K径5m的牛球体，接闪器与雷闪的接触点应设在上述两种情况空间之外;

b）排放爆炸危险气体，蒸气或粉尘的放散管，呼吸阀和排风管等,当其排放物速不到爆炸浓度、K

期点火燃烧、一排放就点火燃烧，以及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的排风管、安全阀.接闪器的保护范围应保护到管帽.无管帽时应保护到管口；

c）排放爆炸危险气休、蒸气或粉尘的放散管和排风管等位于其他接闪器保护范围之内时可不再设置接闪器，

5,8.7当设置接闪器保护防控口时,放空I」外的爆炸危险气体空间应处「接闪器的保护范围内,旦接闪器的保护范困府高岀放空口顶端不小于3m.水平距离应不小于3nu应设置接闪器保护放空口的情况包括：

a）储存闪点（在标准条件下.使液体变我蒸汽的数虻能够形成町燃性气体或空气混合物的最低液体温度）低于或等于45（的易燃液体的设备,在牛产紧急停车时连续排放,其排放物达到爆炸危险浓度者&

b）储存闪点低于或等于45t的易燃液体的旷雄,其呼吸阀不带防爆阻火器者.

5.8.8当利用放空管作为接闪器时，放空管的壁厚应大于或等于表2的要求，且应将放空管与最近的金属物体进行电气连接”应利用放空管作为接闪器的情况包括：

a）儒存闪点低于或等于街P的易燃液体的设备.在生产正常时连续排放，其排放物可能短期地或间断地达到爆炸危险浓度者；

bJ储存:

闪点低于或等于45I,的易燃液体的设备，在生产波动时，设备内部超压引起的自动或手动短时排放，其排放物込到爆炸危险浓度者；

O储存闪点低于或等于45笔的易燃液体的设备，在生产停止或进入维修时短期排放者,

d）储存闪点低于或等于45X?

的易燃液体的贮罐，其呼吸阀带有防爆阻火器者：

。

在空旷地点孤立安装的放空管，

5.3.9作金属静止设备和壁厚小于4mm的封闭式金属静止设备，当位于就击雷保护范困之外吋，应设置独立接闪器加以保护&

5.8,10安装在静止设备上的放空管等突出物体的防护，应符合表1的规定.

5.8.11金属靜止设备作为接闪器时,与接地装置的连接不应少于两处，且应沿静止设备周边均匀布置。

金属静止设备的接地装置应就近与其他接地装置相连，连接点不应少于两处口

5.8.12安装有静止设备的混凝土框架顶层平台金属栏杆号接地装置连接不应少于网处。

5.8.13R他机器设备和电气设备应置于GB50057-2010的&2规定的LPZ0,或LPZI及其后续防护区内。

5.8.14当机器设备和电动机安装在同一个金属底板口汁，金属底板应就近与接地装置相连，连接点不应少于两处。

6防雷装置

6.1接闪器

6.1.1接闪器诃分为接闪杆、接闪帯、接闪线、接闪网和金属设备本体口

6.L2接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管、铜包圖钢、不锈钢管制成.其宜径不应小于下列数值：

a）杆长1E以下*圖钢为12mm,钢管为20mm?

b）杆长1m；圆钢为】6mm,钢管为25mm；

c）独立烟囱顶I：

的打：

圆钢为20mm.钢管为40

6.L3接闪带宜釆用热镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径应不小干8mm.扁钢截面积应不小于50厚度

成不小于2.5mnu

6.1.4架空接闪线和接闪网宜采用截面不应小于50mm，镀锌钢絞线或桐绞线，

6.1.5金属设备本体接闪，其壳体厚度应大于或等于表2的要求，

6.2引下线

6.2.1引F线宜采用焊接、夹接、卷边压接、螺钉或螺栓等连接，使金属各部件间保持良好的电气连接，6.2.2明敷引下线应根据腐蚀环境条件选择，一般宜采用熟镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径应不小于8mm*扁钢截面积应不小于5。

mm、厚度应不小于2.5mm#

6.2.3引下线宜在沿框架支柱引下设置，并在地面以上至L8m处应釆取防止机械损伤的保护措施,并设置明显标志，

6.3接地装置

6.3.1接地体的材料、结构和最小尺寸应符合表3的规定。

6.3.2埋于土壊中的人工垂直接地体宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢，接地线的截面应与水平接地体的截面相同。

6.3,3装置区内的接地体采用阴极保护系统时，接地装置宜符合下列规定=

a）釆用加厚锌钢材料（简称锌包钢）作接地体.水平接地体宜采用圆形锌包钢,其直径不应小于10mm,垂直接地体宜采用圆柱锌包钢，其直径不应小于16mm.锌层应为高纯锌（锌的含量不小于99.9%）.钢芯与锌层的接触电阻应小于0.5mfl*

b）土壌电阻率在200-m及以下时，水平接地极锌层厚度不小于3mm,垂色接地极锌层厚度不

小于5土壤电阻率在20Q•m〜50Q,m时*水平接地极锌层厚度不小于3mm,垂直

接地极锌层厚度不小于3mmo土壤电阻率大于50Q・m时，水平接地极锌层厚度不小于0.1mm,垂直接地极锌层厚度不小于3mm*

6.3.4接地装置埋在土壤中的部分，其连接宜采用放热焊接方式：

当采用通常的焊接方法时，焊接处应做防腐处理。

表3接地体的材料，结构和最小尺寸

材料

结构

最小民寸

备注

垂打接地体

mm

水平接地体截面积mm'

接地板尺寸

mm

鋼、镀锡铜

桐绞线

50

—

每股直径1.7mm,

単根圆銅

15

50

単根扁铜

——

SO

—

厚度2mm

爾管

20

壁厚2mm

整块銅板

—

□00X500

厚1度2mm

网格铜板

—

500X600

各网格边截而25mmX2mm.网格网边总长度不少于1.Km

表3接地体的材料•结构和最小尺寸（续）

材料

结构

蛹小尺寸

备注

重自接地体

1*［径

mm

水平接地体破而积mm

接地板尺寸

mm

热镀锌钢

岡钢

14

78

钢管

20

壁厚2mm

扁铜

——

90

厚度3mm

物板

——

—

500X500

厚度3mm

网格锅板

—

600X600

备冋格边截面30niniX3mm,冋格网边总长度不少于4Mm

型钢

注3

——

裸钢

钢絞线

—

70

——

毎股直径L7tnrn

圆钢

78

——

扁钢

—

75

——

厚-度3mm

外表面镰錮的钢

圆钢

14

50

——

镀嗣厚度至少聲0件

銅纯度99.9%

扁钢

——

90

（厚3mm）

—

不锈钢

圆形导体

15

7g

—

——

烏形导体|

—

10。

——

叩度2mm

注1：

热镀锌钢的镀锌层应光滑连贯、无焊剤度處，镀锌层圆钢至少22.7bmL扁钢至少眨J气

注小热镀锌之前嫌纹应先加工好・

注3：

不同哉海的型钢•其裁血不;小于2f>0mnr小障度3mm.，采用5（】mmX50nimX3nun甬钢.

注4：

当完全建在混舰土中时才可采用理纲.

注5：

外表面锻劑的钢,铜戍与钢结合良好，

注危不锈钢中,铭的含段大于或等卜16%•镣的含ht大于或等于5%・钳大于或等于2%,碳小丁或等于（L08%.

注7：

徳面积允许误差为-3%.

附录A

（规范性附录）

冲击接地电阻与工频接地电阻的换算

A.1接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定：

bAXR（A.1>

式中：

R-——接地装置的工频接地电阻•单位为欧姆

A——换算系数，其数值宜按图A.1确定；

R所要求的接地装置冲击接地电阻，单位为欧姆（口八

图A.1换算系数A

丄2接地体的有效长度应按下式确定、

｛。

｝=2/｛pT（A.2>

式中：

。

——接地体的有效长度,应按图A.2计R.单位为米（m）；

p敷设接地体处的上壤电阻率，单位为欧米•m）o

&3环统建筑物的环形接地体应按以下方法确定冲击接地电阻：

a）当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度。

时，引下线的冲击接地电阻应为从

侦该引下线的连接点起沿两侧接地体各取。

长度算出的工頻接地电阻（换算系数A等于1）,

b）当环形接地体周长的一半小于。

时，引下线的冲击接地电阻成为以接地体的实际K度算出工

频接地电阻再除以A值。

图A.2接地体的有效长度的计量

A.4与引下线连接的基础接地体，当其钢筋从与引下线的连接点量起大于20m时.其冲击接地电阻成为以换算系数A等于1和以该连接点为圆心、2。

m为半径的半球体范围内的钢筋体的「一頻接地电阻.