一种考虑季节因素的油罐接地系统的制作方法

本技术涉及油罐接地，具体涉及一种考虑季节因素的油罐接地系统。

背景技术：

1、大型油库油品的安全储存是影响我国国民经济和社会稳定的主要因素之一，如何保证油罐设施的安全稳定运行，在大型油气工程中处于非常重要的地位。接地系统更是被公认为油罐安全运行的四大设施之一。如何高效的避免大型油库受环境影响发生短路、火灾等事故，一直是石油行业领域关注的重要问题之一。

2、由于油库(油罐)设施发生事故危害范围大，一般选址在人口十分稀疏的地区，土壤环境受季节气候的影响较大。我国处于季风气候地区，四季变化十分明显，对油库接地系统的设计提出了更高的要求。

3、雨季和冬季是土壤变化最为明显的两个季节。雨季的高降水量、冬季北方和高海拔地区会形成的大面积冻土，都会使土壤电阻率发生较大变化。常规标准设计的油罐接地系统可能在特殊季节时期发生无法满足工程设计标准的问题，无法实现工程的本质安全。

4、现有技术考虑季节因素对油库接地系统安全性能影响的分析研究较少，在季节气候变化较大的地区，传统的油罐接地系统安全性能难以保证，无法满足实际工程的安全需求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：提供一种考虑季节因素的油罐接地系统，能够在油罐所在地区极端天气、环境下，仍然满足安全、可靠的使用需求。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种考虑季节因素的油罐接地系统，包括水平接地体1、垂直接地体2和罐体接地系统3，所述罐体接地系统3包括顶部防雷导体4和罐体接地导体8，所述顶部防雷导体4设于金属罐体5顶部，所述罐体接地导体8通过连接点9与金属罐体5固定连接，所述金属罐体5通过接地导线10与设于金属罐体5上部的呼吸阀6和量油孔7电气连接，所述罐体接地导体8通过联络接地体11与所述水平接地体1连接，所述水平接地体1连接有所述垂直接地体2；

4、所述水平接地体1构成100m*100m的均匀接地网，网格间距10m，埋深0.6m；所述垂直接地体2的数量和长度与油罐所在地区极端天气、环境下的接地系统安全电压值相适配。

5、进一步的，所述接地系统安全电压值取接地系统的接触电压和跨步电压中的最小值。

6、进一步的，所述接触电压和跨步电压的计算公式，具体如下：

7、

8、

9、

10、式中，etouch50为接地系统的接触电压，estep50为接地系统的跨步电压，ρs为上层土壤的电阻率，ρ为下层土壤电阻率，单位为ω·m；hs为上层土壤厚度，单位为m；t为故障电流持续时间，单位为s；cs为表层衰减系数。

11、进一步的，所述油罐所在地区极端天气、环境具体为低温、下雨环境，所述极端天气、环境下的上层土壤的电阻率ρs在20～200ω·m范围内取值，下层土壤电阻率为200ω·m，上层土壤厚度hs在0～1.6m内取值。

12、进一步的，所述垂直接地体2的数量n和长度l满足如下公式：

13、

14、式中，e0为接地系统安全电压值，i0为接地系统安全电流值，ρs为上层土壤的电阻率，d为垂直接地体2的等效直径。

15、进一步的，所述顶部防雷导体4、罐体接地导体8、联络接地体11材料为40mm×4mm的热镀锌扁钢；

16、所述水平接地体1材料为直径16mm的热镀锌圆钢；

17、所述垂直接地体2材料为∠50mm×50mm×5mm的热镀锌角钢，长度为2.5m；

18、所述接地导线10材料为截面积25mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘软电线。

19、本实用新型与现有技术相比具有以下主要的优点：

20、1、提出了人口稀疏、土地开阔、受环境影响较大地区的油罐接地系统布置方案，通过水平接地体、垂直接地体和罐体接地系统相配合，能够安全、可靠的满足油罐的接地需求；

21、2、根据油罐所在地区极端天气、环境下的土壤电阻率、土壤厚度、安全电压值，布置了数量和长度与其相适配的垂直接地体，进而能够满足油罐所在地区极端天气、环境下的安全接地需求。

技术特征：

1.一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，包括水平接地体(1)、垂直接地体(2)和罐体接地系统(3)，所述罐体接地系统(3)包括顶部防雷导体(4)和罐体接地导体(8)，所述顶部防雷导体(4)设于金属罐体(5)顶部，所述罐体接地导体(8)通过连接点(9)与金属罐体(5)固定连接，所述金属罐体(5)通过接地导线(10)与设于金属罐体(5)上部的呼吸阀(6)和量油孔(7)电气连接，所述罐体接地导体(8)通过联络接地体(11)与所述水平接地体(1)连接，所述水平接地体(1)连接有所述垂直接地体(2)；

2.根据权利要求1所述的一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，所述接地系统安全电压值取接地系统的接触电压和跨步电压中的最小值。

3.根据权利要求2所述的一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，所述接触电压和跨步电压的计算公式，具体如下：

4.根据权利要求3所述的一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，所述油罐所在地区极端天气、环境具体为低温、下雨环境，所述极端天气、环境下的上层土壤的电阻率ρs在20～200ω·m范围内取值，下层土壤电阻率为200ω·m，上层土壤厚度hs在0～1.6m内取值。

5.根据权利要求4所述的一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，所述垂直接地体(2)的数量n和长度l满足如下公式：

6.根据权利要求5所述的一种考虑季节因素的油罐接地系统，其特征在于，所述顶部防雷导体(4)、罐体接地导体(8)、联络接地体(11)材料为40mm×4mm的热镀锌扁钢；

技术总结
本技术涉及油罐接地技术领域，具体涉及一种考虑季节因素的油罐接地系统。提出了人口稀疏、土地开阔、受环境影响较大地区的油罐接地系统布置方案，通过水平接地体、垂直接地体和罐体接地系统相配合，能够安全、可靠的满足油罐的接地需求；根据油罐所在地区极端天气、环境下的土壤电阻率、土壤厚度、安全电压值，布置了数量和长度与其相适配的垂直接地体，进而能够满足油罐所在地区极端天气、环境下的安全接地需求。

技术研发人员：吕智,俞徐林,董磊,梁艳,李林蒴,曹丹,梁树生
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司
技术研发日：20220908
技术公布日：2024/1/13