雷電是一種自然災(zāi)害,建筑物、構(gòu)筑物、石油儲(chǔ)罐、石油化工設(shè)備等設(shè)施和設(shè)備在遭受雷電時(shí),會(huì)產(chǎn)生極高的過電壓和極大的電流,可能會(huì)造成設(shè)備和設(shè)施的損壞,導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸。
2014年6月美國的威利斯頓的玻璃纖維鹽水儲(chǔ)存罐在不同的地點(diǎn)接連遭到3次雷擊,雖然儲(chǔ)存罐周圍安裝了防雷系統(tǒng),但玻纖儲(chǔ)罐被雷電擊中就會(huì)有引燃玻纖儲(chǔ)罐的可能,造成不必要的損失。
鹽水是生產(chǎn)石油所產(chǎn)生的副產(chǎn)品,其咸度是海水的10到30倍,在放入金屬儲(chǔ)存罐中會(huì)殘留油分,同時(shí)內(nèi)部淤積氣體,此次火災(zāi)的主要原因是玻纖儲(chǔ)存罐因被雷電擊中所引發(fā)的火災(zāi)。
這里簡要說下為什么不用金屬儲(chǔ)罐,這是因?yàn)榧兘饘賰?chǔ)存罐比玻璃纖維儲(chǔ)罐更容易使電流通過儲(chǔ)罐已發(fā)火災(zāi),并且使用金屬材料的儲(chǔ)存罐會(huì)增加運(yùn)營成本,由于鹽水的腐蝕性通常不得不每隔幾年更換一次處理槽,所以有效延長罐體的使用壽命的方法是,使用由玻璃纖維制成或襯有玻璃纖維的槽來延長壽命,降低運(yùn)維成本。最后由于玻璃纖維更能抵抗電荷的運(yùn)動(dòng),因此也會(huì)更容易變熱,這也是引起火災(zāi)的主要原因之一。
根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范要求,露天布置的可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的鋼罐,必須設(shè)防雷防爆接地設(shè)備。由于儲(chǔ)罐內(nèi)部浮頂與罐壁之間間隙小易產(chǎn)生火花而點(diǎn)燃密封件,引起火災(zāi)。目前現(xiàn)有此類儲(chǔ)存罐壁均采用導(dǎo)電片進(jìn)行防雷防爆,但是大型浮頂儲(chǔ)罐受浮頂轉(zhuǎn)動(dòng)、密封裝置不完善的影響,易燃?xì)怏w極易在密封圈內(nèi)積聚,即使采用導(dǎo)電片,也只能從內(nèi)部消除雷電釋放過程中所產(chǎn)生的火花,而無法從外部避免雷擊中儲(chǔ)罐,依然存在極大的安全防爆隱患。
為了實(shí)現(xiàn)多方位的防雷保護(hù),國內(nèi)外對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐防雷進(jìn)行了大量的研究,其中如大連義邦Villinger新型防雷擊防爆涂料,在很大程度上降低了維修成本,操作簡便與面漆涂覆工藝相近,可直接作用在玻璃纖維或其他復(fù)合材料上。為此在丹麥Polytech雷擊實(shí)驗(yàn)做了測試,分享如下。
在實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)200KA大電流被釋放后,觀察到在測板的兩邊之間產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象,但是測板被防雷擊涂料均勻的涂布,并且在測板的末端做接地處理,我們發(fā)現(xiàn)電流似乎不能在防雷擊涂料材料中進(jìn)行傳導(dǎo),而是在涂料表面游離或者上升到空氣中,以可見光的形式從測試電極到測試板接地位置的末端擴(kuò)散。測板面漆上層只看到一些微小痕跡,防雷擊涂料并未損壞。
玻璃纖維應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷拓寬,截止2009年中國已成為亞洲復(fù)合材料增長最快、最大生產(chǎn)國,目前已廣泛應(yīng)用在能源建設(shè),石油化工,航空及高科技領(lǐng)域,交通運(yùn)輸,建筑工程,水處理等,對(duì)于特種環(huán)境下的玻璃纖維防雷防爆市場需求也在不斷高漲。
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