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1、石化企业接地网建设摘要：本文阐述了石化企业接地网建设中对施工工艺的选择，比较了常用接地材料的性能，以及施工质量要求。关键词：石化企业；接地网；接地材料1 前言 在石油化工企业内，不仅有塔、罐、反应器等室外建筑需要防雷保护，工控室、操作室内还有大量的微电子设备极易受到雷电波侵害，企业规模越大，自动化技术的应用程度越高，雷电的危害就越大。防雷的设备有避雷针、避雷带、避雷网、避雷器、保护间隙等，其最终的目的都是要将雷电流泄放到大地中去，因此必须有一个优良的接地系统。接地系统是防雷工程建设中施工难度最大也是最重要的一个分项，由于环境的不同接地网的设计也存在较大差异。系统的接地工程主要由接地体、连接线组
2、成接地网络，其中影响接地效果的几个因素有土壤电阻率、接地体的选择、接地材料的防腐和合理的布划接地网络。本文通过以下几个段落简单的说明在石化企业中接地网的设计和工程实施。2 接地体的选择与安装 防雷接地工程接地体一般采用两种方式制作：一种是利用建筑物钢筋混凝土基础内钢筋连通作为接地装置（即自然接地体）；另一种是人工接地，采用多处深埋地极再连通作为接地装置。石化企业中，大量的金属塔、罐、反应器等装置采用人工接地方式，而厂房、泵房等建筑大多采用自然接地体接地或与外接接地体并用的方式。2.1 接地材料的选择 不同的行业，不同的地域使用的接地材料也不尽相同。目前市场上主要使用的是金属材料和非金属材料，使
3、用率最高的接地材料还是金属材料，主要有铜板、角钢和扁钢等。不同的接地材料有着不同的特点，根据其特点结合环境使用是接地工程前期应该考虑的问题。2.1.1 金属接地材料从80年代末到现在占领接地材料榜首的仍然是金属接地材料（这里主要指铜材和钢材），由于其具备良好的导电性和经济性是接地工程中最重要的材料之一。铜质接体相比其它金属及非金属接地材料，它的导电性能是最好的。除了可以将雷电流迅速地向大地泄放，又由于它的超低导磁率，可以很好的抗击雷电的感应脉冲，防止雷电的二次效应。石油化工企业中，不论是建(构)筑物、工艺装置内塔类，还是工艺装置内露天布置的塔、容器等，铜材或镀铜材料都是首选材料。而在其它一些没
4、有特别要求的管线、建筑物及变电所等电气系统的防雷地，则可以采用各种钢材，如水平敷设的圆钢、扁钢、垂直敷设的角钢、钢管、圆钢等。在高腐蚀土壤中，金属接地材料在很短的时间就被腐蚀而丧失接地功能，成为生产中的一个大的隐患。虽然在施工中可以将周围的土壤置换掉，但也只能暂时解决，每隔二三年就要重新改造一次。这也是金属接地材料的主要缺点，而非金属接地材料这时就会大显身手。2.1.2 非金属接地材料非金属接地材料是目前行业里新生的一种金属接地体的替换产品，由于其特有的抗腐蚀性能和良好的导电性和较高的性价比被广大用户所接受。目前非金属接地产品主要是以石墨为主要材料，根据制作工艺不同主要有压制和烧制两种。由于压
5、制的产品整体强度性差，在施工的过程当中很容易破碎，所以一般都选择烧制的产品。在经高压定型制成膨胀石墨非金属接地体毛坯，这时的石墨体由于其发达的网状孔结构，经高压使每个蠕虫相互进入其自身非常发达的网状孔中，其相互已经为分子间的联接，所以膨胀石墨非金属接地体不需要用粘接剂来使用使石墨粘在一起的，每个石墨蠕虫联接的表面积已是最大化，石墨经膨胀后，不仅保留了天然鳞片石墨材料所固有的耐高、低温，耐酸、碱腐蚀，导热，导电，自润滑和抗幅射等诸多优点，而且其特殊的网络状孔结构，还赋予它良好的压缩性、回弹性、低应力高松驰率、高吸水、吸油性，以及热、电导能力的高度异向性等许多独特的功能，其导电性也达到最大化，电阻
6、率可达16.465*10-6.m，产品长度直流电阻为50m（相当于铜的导电性），在通过不低于1000的高温，不少于150小时的焙烧，去掉膨胀石墨体中最后剩余残存少量杂质，同时其结合更加牢固，其搞压强度不低于5.8Mpa，大减低产品在运输和施工过程中的难度。它特有的内部网状孔结构，使它有着很好的吸水和保湿性能，还有石墨本身良好的稳定性、抗腐蚀性、导电性、抗老化性、自身低电阻特性更是其它材料无法替代的，由于其本身对环境敏感度非常低，几乎不受外界因素的影响，所以接地电阻值能够在相当长的时间内保持不变的，这是传统接地材料无法比拟的，这对地网每年维护的好处是不言面喻的，石墨基本结构就是碳，它对环境没有任
7、何污染，所以这种原料的产品属于环保型产品。2.2 接地体安装2.2.1 人工接地体安装2.2.1.1 接地体加工应根据设计要求的材质、规格、数量进行加工，采用铜管、钢管和角钢时其长度不应小于2.5m，采用铜板作为接地极时，其面积、厚度应符合设计要求。采用碳钢材质的接地极必须经热镀锌处理。2.2.1.2 测量、挖沟 应按设计要求进行测量，刻出开挖灰线，开挖深度应符合接地体顶部离地面不小于0.6m的规定；底部宽度为0.5m（铜板地极应根据其面积尺寸），沟剖面应上宽下窄，并应清除沟内石块等物。2.2.1.3 安装接地体 沟挖好后，应立即安装接地体和敷设室外接地干线，防止土方倒塌。接地体应置于沟的中心
8、线上，可采用8P12P手锤击打接地体顶部，使用手锤要平稳，接地体应与地面保持垂直，不得偏斜，当接地体顶端距离地面600mm时停止打入，以便与接地干线的焊接。2.2.2 自然基础接地体安装对于钢筋混凝土结构的建筑物而言，钢管桩、水泥桩和灌浇桩内的钢筋、基础内的钢筋可作接地极；屋架、柱子内的钢筋可作接地线或避雷引下线。用基础桩（钢管桩、水泥桩和灌浇桩）作为接地级时，打好桩后，应测量每根桩的接地电阻值，然后用40mm4mm镀锌扁钢或基础内不小于10mm的圆钢，把作为接地极的每根桩焊接连接成一体，测量总的接地电阻。如总接地电阻符合要求就不必增加人工接地极。如果建筑物不高，不打基础桩时，也可用建筑物基础
9、中的钢筋作为接地极。此时基础中必须选择不少于2根主钢筋（直径不小于10mm），作为地下接地线，沿建筑物四周，把主钢筋与引上作为接地线的主钢筋焊成一体。利用柱子内主钢筋作为避雷引下线时，该柱子内应不少于2根主钢筋，该主钢筋的连接应采用焊接。当作为避雷引下线的主钢筋引出屋面后，与避雷带相连。接地电阻检测点设在引下线桩头上，通常用一块100mm*100mm*5mm预埋钢板与引下线焊接固定。预埋钢板的位置和高度根据设计要求而定；在设计未作规定时，一般设在建筑物的四角，高度为中心离地坪高300mm。对于钢结构的建筑物，可利用建筑物的钢结构作为接地装置，其主要要求是保证成为连续的导体。因此，除了其在结合处
10、采用焊接者以外，凡是用螺栓连接或铆钉连接以及其它仅以接触相连接的地方，都要采用跨接线连接。3 接地干线安装3.1 人工接地体间接地干线的安装 扁钢（或铜排）敷设前应调直，然后将之放置于沟内，依次将扁钢（或铜排）与接地体用电焊（气焊）焊接。扁钢（或铜排）应侧放。扁钢（或铜排）与接地体连接的位置距接地体最高点约100mm。焊接时应将扁钢（或铜排）拉直，焊好后清除药皮，刷沥青做防腐处理，并将接地线引出至需要位置，留有足够的连接长度，以待使用。3.2 自然基础接地体间接地干线的安装 根据设计图纸要求确定接地干线材质及引上点位置，并做好记号，用电焊（或气焊）进行接地体间的连接及引上点的连接。同时在室外地
11、面以下的墙面或柱面（以图纸尺寸为准），焊好连接板，清除药皮，以便于引出和检查。3.3 隐蔽验收接地装置安装结束后，应进行接地电阻测试，填写测试记录，并及时进行隐蔽验收。确认符合规范及设计要求方可进行回填土或浇捣混凝土。4、质量要求4.1 人工接地体应符合以下规定：4.1.1 接地体顶面的埋设深度不应小于0.6m，角钢及钢（铜）管接地体应垂直配置；4.1.2 垂直接地体长度不应小于2.5m，其相互之间间距一般不应小于5m；4.1.3 接地体埋设位置距建筑物不宜小于1.5m，遇有垃圾、灰渣等地，埋设接地体时，应换土，并分层夯实。4.2 接地干线应符合以下规定：4.2.1接地线的连接应采用焊接。焊接
12、处焊缝应饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲尽后，刷沥青做防腐处理。4.2.2 搭接焊的焊接长度规定如下：4.2.2.1 镀锌扁钢（或铜排）不小于其宽度的2倍，且至少3个棱边焊接（两长一短），敷设前需调直，煨弯不得过死，直线段上不得有明显弯曲，并应直放（限于人工接地体间接地干线的敷设）。4.2.2.2 镀锌圆钢（或螺纹钢筋）与镀锌扁钢（或铜排）连接时，其长度为圆钢直径的6倍。4.2.3 镀锌扁钢（或铜排）与镀锌钢管（或铜管、角钢）焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应直接将钢（铜）管本身弯成弧形（或直角形），与钢管（铜管或角钢）焊
13、接。4.2.4 接地干线应设有为测量接地电阻而预备的断接卡子，并做好接地标记。4.3 采用降阻剂降低土壤电阻率时，所用材料应符合下列要求：4.3.1对金属腐蚀性较弱;4.3.2水溶性成分含量低。5、结束语 把接地作好是很关键的一件事，这也是复杂的系统工程，必须根据工艺装置及建筑物的性质及土壤情况选用适合的接地材料。在实际的工程施工和日常管理中，经常会遇到资金紧张，维护力量薄弱，以及防腐材料所带来的环保等问题，但我们首先应考虑的是安全问题。必竟接地系统全部隐藏在地下，不像一些生产装置有问题会很直观地反映出来，最主要的是在石化企业中，它并不是一个主流的专业，日常管理中很容易产生松懈思想，这才它的最大隐患。作为电气专业的管理人员，应当善于总结，加强对防雷接地新技术的学习掌握，对防雷接地设计的不合理或欠缺之处要提出自己的建议，熟悉防雷接地施工的安装与验收规范。同时，应加强现场管理和沟通、协调工作，提高人们对接地系统的重视程度，接地作的好与坏直接关系到企业安全的大问题。
