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[PDF] GB 50650-2011 - 英文版

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GB 50650-2011	英文版	1199	GB 50650-2011	[PDF]天数 >=8	石油化工装置防雷设计规范(不含条文说明)	有效

基本信息
标准编号	GB 50650-2011 (GB50650-2011)
中文名称	石油化工装置防雷设计规范(附条文说明)
英文名称	Code for design protection of petrochemical plant against lightning
行业	国家标准
中标分类	P71
国际标准分类	75.010
字数估计	54,534
发布日期	2010-12-24
实施日期	2011-12-01
引用标准	GB 50057; GB 50074; GB/T 21714.3
标准依据	住房和城乡建设部公告第882号
发布机构	中华人民共和国住房和城乡建设部;中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
范围	本规范适用于新建、改建和扩建石油化工装置及其辅助生产设施的防雷设计;不适用于原油的采集、长距离输送、石油化工装置厂区外油品储存及销售设施的防雷设计。

GB 50650-2011: 石油化工装置防雷设计规范(不含条文说明) GB 50650-2011 英文名称: Code for design protection of petrochemical plant against lightning 1 总则 1.0.1 为防止和减少雷击引起的设备损坏和人身伤亡，规范石油化工装置及其辅助设施的防雷设计，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建石油化工装置及其辅助生产设施的防雷设计；不适用于原油的采集、长距离输送、石油化工装置厂区外油品储存及销售设施的防雷设计。 1. 0.3 石油化工装置的防雷设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 石油化工装置 petrochemical plant 以石油、天然气及其产品作为原料，生产石油化工产品(或中间体)的生产装置。 2.0.2 辅助生产设施 support facilities 配合主要工艺装置完成其生产过程而必需的设施，包括罐区、中央化验室、污水处理厂、维修间、火炬等。 2.0.3 厂房房屋 industrial building(warehouse) 设有屋顶，建筑外围护结构全部采用封闭式墙体(含门、窗)构造的生产性(储存性)建筑物。 2.0.4 户外装置区 outdoor unit 露天或对大气敞开、空气畅通的场所。 2.0.5 半敞开式厂房 semi-enclosed industrial buildings 设有屋顶，建筑外围护结构局部采用墙体，所占面积不超过该建筑外围护体表面面积1／3(不含屋顶和地面的面积)的生产性建筑物。 2.0.6 敞开式厂房 opened industrial buildings 设有屋顶，不设建筑外围护结构的生产性建筑物。 2.0.7 雷击 lightning stroke 对地闪击中的一次电气放电。 2.0.8 直击雷 direct lightning flash 闪击直接打在建筑物、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。 2.0.9 雷电感应 lightning induction 闪电放电时，在附近导体上可能使金属部件之间产生火花放电的雷电静电感应和雷电电磁感应。 2.0.10 雷电波侵入 lightning surge on incoming services 由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。 2.0.11 防雷装置 lightning protection system(LPS) 用来减少雷击生产装置而造成的物质损害的一个完整系统，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。 2.0.12 外部防雷装置 external lightning protection system 防雷装置的一个组成部分，由接闪器、引下线和接地装置组成。 2.0.13 内部防雷装置 internal lightning protection system 防雷装置的一个组成部分，由等电位连接和与外部防雷装置的电气绝缘组成。 2.0.14 接闪器 air-termination system 外部防雷装置的组成部分，由接闪杆(避雷针)、接闪线、接闪网等金属构件组成。 2.0.15 引下线 down-conductor system 外部防雷装置的组成部分，用于将雷电流从接闪器引至接地装置。 2.0.16 接地装置 earth-termination system 外部防雷装置的组成部分，用于传导雷电流并将其流散入大地。 2.0.17 接地体 earthing electrode 埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。 2.0.18 接地线 earthing conductor 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、等电位连接排至接地体或接地装置的连接导体。 2.0.19 等电位连接网络 bonding network 将所有导电性物体(带电导体除外)互相连接到接地装置的一个系统。 2.0.20 接地系统 earthing system 将接地装置和等电位连接网络结合在一起的整个系统。 2.0.21 接地电阻 ground resistance 接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和。 2.0.22 工频接地电阻 power frequency ground resistance 按通过接地体流入地中工频交流电流求得的电阻。 2.0.23 冲击接地电阻 impulse earthing resistance 按通过接地体流入地中冲击电流求得的接地电阻。 3 防雷场所分类 3.0.1 石油化工装置的各种场所，应根据能形成爆炸性气体混合物的环境状况和空间气体的消散条件，划分为厂房房屋类或户外装置区。 3. 0.2 半敞开式和敞开式厂房应根据其敞开程度，划分为厂房房屋类或户外装置区。有屋顶而墙面敞开的大型压缩机厂房应划为厂房房屋类；设备管道布置稀疏的框架应划为户外装置区。 4 基本规定 4.1 厂房房屋类场所 4.1.1 石油化工装置厂房房屋类场所的防雷设计，应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定。 4.1.2 石油化工装置户外装置区的防雷设计应执行本规范第五章的有关规定。 4.2 户外装置区场所 4.2.1 石油化工装置的户外装置区，遇下列情况之一时，应进行防雷设计： 1 安置在地面上高大、耸立的生产设备； 2 通过框架或支架安置在高处的生产设备和引向火炬的主管道等； 3 安置在地面上的大型压缩机、成群布置的机泵等转动设备； 4 在空旷地区的火炬、烟囱和排气筒； 5 安置在高处易遭受直击雷的照明设施。 4.2.2 石油化工装置的户外装置区，遇下列情况之一时，可不进行防直击雷的设计： 1 在空旷地区分散布置的水处理场所(重要设备除外)； 2 安置在地面上分散布置的少量机泵和小型金属设备； 3 地面管道和管架。 4.2.3 防直击雷的接闪器，宜利用生产设备的金属实体，但应符合下列规定： 1 用作接闪器的生产设备应为整体封闭、焊接结构的金属静设备；转动设备不应用作接闪器； 2 用作接闪器的生产设备应有金属外壳，其易受直击雷的顶部和外侧上部应有足够的厚度。钢制设备的壁厚应大于或等于4mm，其他金属设备的壁厚应符合本规范表6.1.5中的厚度t值。 4.2.4 易受直击雷击且在附近高大生产设备、框架和大型管架(已用作接闪器)等的防雷保护范围之外的下列设备，应另行设置接闪器： 1 转动设备； 2 不能作为接闪器的金属静设备； 3 非金属外壳的静设备。 4.2.5 接闪器的防雷保护范围应采用下列方法之一确定： 1 应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057滚球法的规定，滚球半径取45m； 2 接闪器顶部与被保护参考平面的高差和保护角应符合表4.2.5的规定或现行国家标准《雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险》GB／T 21714.3的有关规定。 4.2.6 防直击雷的引下线应符合下列规定： 1 安置在地面上高大、耸立的生产设备应利用其金属壳体作为引下线； 2 生产设备通过框架或支架安装时，宜利用金属框架作为引下线； 3 高大炉体、塔体、桶仓、大型设备、框架等应至少使用两根引下线，引下线的间距不应大于18m； 4 在高空布置、较长的卧式容器和管道(送往火炬的管道)应在两端设置引下线，间距超过18m时应增加引下线数量； 5 引下线应以尽量直的和最短的路径直接引到接地体去，应有足够的截面和厚度，并在地面以上加机械保护； 6 利用柱内纵向主钢筋作为引下线时，柱内纵向主钢筋应采用箍筋绑扎或焊接。 4.2.7 防雷电感应措施应符合下列规定： 1 在户外装置区场所，所有金属的设备、框架、管道、电缆保护层(铠装、钢管、槽板等)和放空管口等，均应连接到防雷电感应的接地装置上；设专用引下线时，钢筋混凝土柱子的钢筋，亦应在最高层顶和地面附近分别引出接到接地线(网)； 2 本条第1款所述的金属物体，与附近引下线之间的空间距离应按下式确定： S≥0.075kclx (4.2.7) 式中：S——空间距离(m)； kc——分流系数；单根引下线取1，两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线取0.66，接闪器成闭合环的或网状的多根引下线取0.44； lx——引下线计算点到接地连接点的长度(m)。 3 当本条第2款所要求的空间距离得不到满足时，应在高于连接点的地方增加接地连接线； 4 平行敷设的金属管道、框架和电缆金属保护层等，当其间净距小于100mm时应每隔30m进行金属连接，相交或相距处净距小于100mm时亦应连接。 4.2.8 防雷接地装置应符合下列规定： 1 利用金属外壳作为接闪器的生产设备，应在金属外壳底部不少于2处接至接地体； 2 本规范第4.2.4条规定另行设置的接闪器(杆状、线状和网状的)，均应有引下线直接接至接地体； 3 防直击雷用的每根引下线所直接连接的接地体，其冲击接地电阻不应大于10Ω，并应符合下列规定： 1)在接地电阻计算中，每处接地体各支线的长度应小于或等于接地体的有效长度le； 2)le的计算和冲击接地电阻的换算应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定执行； 4 防雷电感应的接地体，其工频接地电阻不应大于30Ω； 5 防直击雷的接地体宜与防雷电感应和电力设备用的接地体连接成一个整体的接地系统。但防直击雷的接地体，其接地电阻应满足本条第3款的要求。 4.3 户外装置区的排放设施 4.3.1 安装在生产设备易受直击雷的顶部和外侧上部并直接向大气排放的排放设施(如放散管、排风管、安全阀、呼吸阀、放料口、取样口、排污口等，以下称放空口)，应根据排放的物料和浓度、排放的频率或方式、正常或事故排放、手动或自动排放等生产操作性质和安装位置分别进行防雷保护。 4.3.2 属于下列情况之一的放空口，应设置接闪器加以保护。此时，放空口外的爆炸危险气体空间应处于接闪器的保护范围内，且接闪器的顶端应高出放空口3m，水平距离宜为4m～5m。 1 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体的设备，在生产紧急停车时连续排放，其排放物达到爆炸危险浓度者(包括送火炬系统的管路上的临时放空口，但不包括火炬)； 2 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体的储罐，其呼吸阀不带防爆阻火器者。 4. 3.3 属于下列情况之一的放空口，宜利用金属放空管口作为接闪器。此时，放空管口的壁厚应大于或等于表6.1.5中的厚度t＇值，且应在放空管口附近将放空管与最近的金属物体进行金属连接。 1 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体的设备，在生产正常时连续排放的排放物可能短期或间断地达到爆炸危险浓度者； 2 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体的设备，在生产波动时设备内部超压引起的自动或手动短时排放的排放物可能达到爆炸危险浓度的安全阀等； 3 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体的设备，停工或维修时需短期排放的手动放料口等； 4 储存闪点低于或等于45℃的可燃液体储罐上带有防爆阻火器的呼吸阀； 5 在空旷地点孤立安装的排气塔和火炬。 4.4 其他措施 4.4.1 当厂房房屋和户外装置区两类场所混合布置时，应按下列原则进行防雷设计： 1 上部为框架下部为厂房布置时，应符合户外装置区相关要求； 2 上部为厂房下部为框架布置时，应符合厂房房屋类相关要求； 3 厂房和框架毗邻布置时，应符合各自相关要求。 4.4.2 装置控制室、户内装置变电所等，均应作为厂房房屋类按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的规定进行防雷设计。 5 户外装置的防雷 5.1 炉区 5.1.1 金属框架支撑的炉体，其框架应用连接件与接地装置相连。 5.1.2 混凝土框架支撑的炉体，应在炉体的加强板(筋)类附件上焊接接地连接件，引下线应采用沿柱明敷的金属导体或直径不小于10mm的柱内主钢筋。 5.1.3 直接安装在地面上的小型炉子，应在炉体的加强板(筋)上焊接接地连接件，接地线与接地连接件连接后，沿框架引下与接地装置相连。 5.1.4 每台炉子应至少设两个接地点，且接地点间距不应大于18m，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。 5.1.5 炉子上接地连接件应安装在框架柱子上高出地面不低于450mm的位置。 5.1.6 炉子上的金属构件均应与炉子的框架做等电位连接。 5.2 塔区 5.2.1 独立安装或安装在混凝土框架内、顶部高出框架的钢制塔体，其壁厚大于或等于4mm时，应以塔体本身作为接闪器。 5.2.2 安装在塔顶和外侧上部突出的放空管以及本规范第5.11.2条规定的管口外空间，均应处于接闪器的保护范围内。 5.2.3 塔体作为接闪器时，接地点不应少于2处，并应沿塔体周边均匀布置，引下线的间距不应大于18m。引下线应与塔体金属底座上预设的接地耳相连。与塔体相连的非金属物体或管道，当处于塔体本身保护范围之外时，应在合适的地点安装接闪器加以保护。 5.2.4 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。接地装置宜围绕塔体敷设成环形接地体。 5.2.5 用于安装塔体的混凝土框架，每层平台金属栏杆应连接成良好的电气通路，并应通过引下线与塔体的接地装置相连。引下线应采用沿柱明敷的金属导体或直径不小于10mm的柱内主钢筋。利用柱内主钢筋作为引下线时，柱内主钢筋应采用箍筋绑扎或焊接，并在每层柱面预埋100mm×100mm钢板，作为引下线引出点，与金属栏杆或接地装置相连。 5.3 静设备区 5.3.1 独立安装或安装在混凝土框架顶层平面、位于其他物体的防雷保护范围之外的封闭式钢制静设备，其壁厚大于或等于4mm时，应利用设备本体作为接闪器。 5.3.2 非金属静设备、壁厚小于4mm的封闭式钢制静设备，当其位于其他物体的防雷保护范围之外时，应设置接闪器加以保护。 5.3.3 安装在静设备上突出的放空管以及本规范第5.11.2条规定的管口外空间，均应处于接闪器的保护范围内。 5.3.4 金属静设备本体作为接闪器时，接地点不应少于2处，并应沿静设备周边均匀布置，引下线的间距不应大于18m。引下线应与静设备底座预设的接地耳相连。 5.3.5 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。接地装置宜围绕静设备敷设成环形接地体。 5.3.6 当金属静设备近旁有其他防雷引下线或金属塔体时，应将静设备的接地装置与后者的接地装置相连，且静设备与引下线或金属塔体的距离应满足本规范第4.2.7条第2款的要求。 5.3.7 安装有静设备的混凝土框架顶层平面，其平台金属栏杆应被连接成良好的电气通路，并应通过沿柱明敷的引下线或柱内主钢筋与接地装置相连。 5.4 机器设备区 5.4.1 机器设备和电气设备应位于防雷保护范围内以避免遭受直击雷。 5.4.2 机器设备和电动机安装在同一个金属底板上时，应将金属底板接地；安装在单独混凝土底座上或位于其他低导电材料制作的单独底板上时，应将二者用接地线连接在一起并接地。 5.5 罐区 5.5.1 金属罐体应做防直击雷接地，接地点不应少于2处，并应沿罐体周边均匀布置，引下线的间距不应大于18m。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。 5.5.2 储存可燃物质的储罐，其防雷设计应符合下列规定： 1 钢制储罐的罐壁厚度大于或等于4mm，在罐顶装有带阻火器的呼吸阀时，应利用罐体本身作为接闪器； 2 钢制储罐的罐壁厚度大于或等于4mm，在罐顶装有无阻火器的呼吸阀时，应在罐顶装设接闪器，且接闪器的保护范围应符合本规范第5.11.2条的规定； 3 钢制储罐的罐壁厚度小于4mm时，应在罐顶装设接闪器，使整个储罐在保护范围之内。罐顶装有呼吸阀(无阻火器)时，接闪器的保护范围应符合本规范第5.11.2条的规定； 4 非金属储罐应装设接闪器，使被保护储罐和突出罐顶的呼吸阀等均处于接闪器的保护范围之内，接闪器的保护范围应符合本规范第5.11.2条的规定； 5 覆土储罐当埋层大于或等于0.5m时，罐体可不考虑防雷设施。储罐的呼吸阀露出地面时，应采取局部防雷保护，接闪器的保护范围应符合本规范第5.11.2条的规定； 6 非钢制金属储罐的顶板厚度大于或等于本规范表6.1.5中的厚度t值时，应利用罐体本身作为接闪器；顶板厚度小于本规范表6.1.5中的厚度t值时，应在罐顶装设接闪器，使整个储罐在保护范围之内。 5.5.3 浮顶储罐(包括内浮顶储罐)应利用罐体本身作为接闪器，浮顶与罐体应有可靠的电气连接。浮顶储罐的防雷设计应按现行国家标准《石油库设计规范》GB 50074的有关规定执行。 5.6 可燃液体装卸站 5.6.1 露天装卸作业场所，可不装设接闪器，但应将金属构架接地。 5.6.2 棚内装卸作业场所，应在棚顶装设接闪器。 5.6.3 进入装卸站台的可燃液体输送管道应在进入点接地，冲击接地电阻不应大于10Ω。 5.7 粉、粒料桶仓 5.7.1 独立安装或成组安装在混凝土框架上，顶部高出框架的金属粉、粒料桶仓，当其壁厚满足本规范表6.1.5中的厚度t值的要求时，应利用粉、粒料桶仓本体作为接闪器，并应做良好接地。 5. 7. 2 独立安装或成组安装在混凝土框架上，顶部高出框架的非金属粉、粒料桶仓应装设接闪器，使粉、粒料桶仓和突出桶仓顶的呼吸阀等均处于接闪器的保护范围之内，并应接地。接闪导线网格尺寸不应大于10m×10m或12m×8m。 5.7.3 每一金属桶仓接地点不应少于2处，并应沿粉、粒料桶仓周边均匀布置，引下线的间距不应大于18m。 5.8 框架、管架和管道 5.8.1 钢框架、管架应通过立柱与接地装置相连，其连接应采用接地连接件，连接件应焊接在立柱上高出地面不低于450mm的地方，接地点间距不应大于18m。每组框架、管架的接地点不应少于2处。 5.8.2 混凝土框架及管架上的爬梯、电缆支架、栏杆等钢制构件，应与接地装置直接连接或通过其他接地连接件进行连接，接地间距不应大于18m。 5.8.3 管道防雷设计应符合下列规定： 1 每根金属管道均应与已接地的管架做等电位连接，其连接应采用接地连接件；多根金属管道可互相连接后，应再与已接地的管架做等电位连接； 2 平行敷设的金属管道，其净间距小于100mm时，应每隔30m用金属线连接。管道交叉点净距小于100mm时，其交叉点应用金属线跨接； 3 管架上敷设输送可燃性介质的金属管道，在始端、末端、分支处，均应设置防雷电感应的接地装置，其工频接地电阻不应大于30Ω； 4 进、出生产装置的金属管道，在装置的外侧应接地，并应与电气设备的保护接地装置和防雷电感应的接地装置相连接。 5.9 冷却塔 5.9.1 不同型式的冷却塔，防雷设计应符合下列规定： 1 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属栏杆连接成良好电气通路，应在塔顶平面用接闪导线组成金属网格；在爆炸危险环境2区其网格尺寸不大于10m×10m或12m×8m，在非爆炸危险区域不大于20m×20m或24m×16m； 2 自然通风风筒式冷却塔(双曲线塔)应在塔檐上装设接闪器； 3 机械抽风逆流式或横流式冷却塔应在风筒檐口装设接闪器，塔顶平台四周金属栏杆连接成良好电气通路，每个风筒至少用2根引下线连至两侧金属栏杆； 4 建筑物顶附属的小型机械抽风逆流式冷却塔，如处在建筑物防雷保护范围之内，则不另装接闪器。 5.9.2 引下线应沿冷却塔建、构筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。自然通风风筒式冷却塔宜利用塔体主筋作为引下线。其他型式冷却塔可以利用柱内钢筋作为引下线，也可沿柱面敷设引下线。 5.9.3 爆炸危险环境2区的冷却塔，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。非爆炸危险环境的冷却塔，每根引下线的冲击接地电阻不应大于30Ω。接地装置宜围绕冷却塔建、构筑物敷设成环形接地体。 5.9.4 冷却塔钢楼梯，进、出水钢管应与冷却塔接地装置相连。 5.10 烟囱和火炬 5.10.1 钢筋混凝土烟囱，宜在烟囱上装设接闪器保护。多支接闪杆应连接在闭合环上。 5.10.2 当钢筋混凝土烟囱无法采用单支或双支接闪杆保护时，应在烟囱口装设环形接闪线，并应对称布置三支高出烟囱口不低于0.5m的接闪杆。 5.10.3 钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引下线和贯通连接的金属爬梯相连。宜利用钢筋作为引下线，可不另设专用引下线。 5.10.4 高度不超过40m的烟囱，可只设1根引下线，超过40m时应设2根引下线。可利用螺栓连接或焊接的一座金属爬梯作为2根引下线用。 5.10.5 金属烟囱应作为接闪器和引下线。 5.10.6 金属火炬筒体应作为接闪器和引下线。 5.11 户外装置区的排放设施 5.11.1 安装在高空易受直击雷的放散管、呼吸阀、排风管和自然通风管等应采取防直击雷和防雷电感应的措施。 5.11.2 未装阻火器的排放爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，管口外的以下空间应处于接闪器保护范围内： 1 当有管帽时，接闪器的保护范围应按表5.11.2确定； 2 当无管帽时，接闪器的保护范围应为管口上方半径5m的半球体空间。接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外。 5.11.3 未装阻火器的排放爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧及发生事故时排放物才达到爆炸浓度时，接闪器可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。 5.11.4 未装阻火器的排放爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，位于附近其他的接闪器保护范围之内时可不再设置接闪器，应与防雷装置相连。 5.11.5 排放无爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，装有阻火器的排放爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，符合本规范第5.11.3条规定的未装阻火器的排放爆炸危险气体或蒸气的放散管、呼吸阀和排风管等，其防雷设计应符合下列规定： 1 金属制的放散管、呼吸阀和排风管等，应作为接闪器与附近生产设备的防雷装置相连； 2 在附近生产设备(已作为接闪器)的保护范围之外的非金属制的放散管、呼吸阀和排风管等应装设接闪器，接闪器可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。 5.12 户外灯具和电器 5.12.1 安装在塔顶层(高塔、冷却塔)平台上的照明灯、现场操作箱、航空障碍灯等易遭受直击雷的电器设备，宜采用金属外壳；配电线路应穿镀锌钢管，镀锌钢管应与电器设备的外壳、保护罩相连，保护用镀锌钢管应就近与钢平台或金属栏杆相连。 6......

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