油田原油儲罐防雷接地檢測應(yīng)用探究

石油儲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，隨著工作時限的增長，對連接電氣設(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，在實際檢測中，影響儀器精確性和準(zhǔn)確度率的原因也不少，一旦對地網(wǎng)連接電流檢測不正確，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；對防雷接地裝置必須每年檢查一遍，對爆破和火災(zāi)等危害環(huán)境保護(hù)工作場所的防雷接地裝置，必須每零點五年檢查一遍。定時的對防雷接地裝置加以檢查，及時發(fā)現(xiàn)接地電阻的錯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接地電阻測試儀的測試原理，從圖中電路信息可以了解到，此次為測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。此時電流經(jīng)過被測物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檢測以后，發(fā)現(xiàn)E與P之間存在明顯電位差U，此時可利用歐姆定理進(jìn)行求解，獲取被測物E中涵蓋的電阻。

鉗形接地電阻測試儀屬于測試電阻的新型工具，如圖2為測試儀的基本測試原理。從圖中信息可以了解到，整個測試回路是由設(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)行測試期間，需要由鉗口電壓線圈進(jìn)行激勵信號的提供，且在被測回路上形成感應(yīng)電勢E，此時E會在被測回路上形成電流I，儀器上會直接根據(jù)歐姆定律現(xiàn)實出測量出的電阻R。

通過以上原理∶鉗形法測量時需要有電壓、電流輸入回路的接地接，而相對單一的連接設(shè)備如數(shù)字化燈桿等將根本無法真正完成測量。這些情形都可用來檢驗多點接地體與接地網(wǎng)絡(luò)之間或接地導(dǎo)線連接時有無出現(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。在檢驗時，若鉗形測試儀指示"0Lω"或一般電阻系數(shù)大于400ω，或電阻系數(shù)偏大時，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測試儀現(xiàn)場使用可行性分析

通過上述實驗可以發(fā)現(xiàn)，其測量原理針對一個獨立的接地保護(hù)體，所以在現(xiàn)場測量時，就必須把被測量接地保護(hù)體和儲罐等防護(hù)體全部斷開，實現(xiàn)了單獨接地電流測量，雖然可以切實反映所測量接地保護(hù)體的接地電阻值，但在實際操作中產(chǎn)生了許多麻煩，準(zhǔn)確的測定接地保護(hù)電阻值受到了多種原因影響。

（1）必須完成卡斷。在整個測量過程中必須有專人協(xié)助布線、拆除螺栓接線，在測量完畢后要修復(fù)接位置的卡斷出，測量流程相當(dāng)復(fù)雜，且測量效率低下。在試驗過程中如果不加以逐個斷開試驗，則檢測結(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，而試驗結(jié)果有很多都是合格的，因此這樣的試驗結(jié)論就完全沒有什么意義。

（2）輔助接電極P、C的使用情況，對測試結(jié)果負(fù)面影響相對比較大。有的儀表上規(guī)定了輔助極P、C和被測極之間的間距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，測量出的電阻才和實際數(shù)值相對接近，所以怎樣得到正確的零電位點，，以及在測量過程中對P點的正確選擇是測準(zhǔn)接地電阻的關(guān)鍵問題，因此必須不斷挪移P極的位置。在實際測量中一般測三次，取平均數(shù)來進(jìn)行。

（3）地域條件的影響。測量時必須打入二個有相應(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)在廠房內(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)面影響了測定結(jié)果的真實性。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，在測定時的危害就相當(dāng)大。

3.2 鉗形接地電阻測試儀現(xiàn)場使用可行性分析

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

（1）在忽略了試驗導(dǎo)線的電流狀況下，用鉗形試驗儀表所測量的電流實際是被測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。小于任何一種單獨的電阻，當(dāng)n值愈大時，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，R。也就越小；

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

（4）當(dāng)所測電流R>10Q時，用鉗表測量電流就很難確定R、R.，值哪個更合適，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試儀加以測試，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踐運(yùn)用中得到了肯定的影響，采用電壓電流表法對輔助地極P、C和外界的環(huán)境條件要求都比較高，并且通過了一點多次試驗，能夠較為精確的反映出接地極的真實工作電流信號，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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