發表時間： 2024-07-02 09:55:04
作者： 石油化工設備維護與檢修網
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事故概況
大型儲罐單體容量大，危險源能量集中，一旦發生連鎖性災難事故，持續時間長，破壞范圍大，嚴重破壞生態環境，極易造成惡劣的社會和經濟影響。
2022年8月5日19時左右，古巴馬坦薩斯省一處石油儲備基地的原油儲罐被閃電擊中，造成1個原油儲罐起火，進而引燃了3個儲罐，并在幾天內發生多次爆炸。這起事故，為各國石油、石化等危化倉儲企業預防雷電災害敲響了警鐘。
古巴儲油基地“8·5”火災事故分析
（一）最初著火點分析
著火的第一臺儲罐罐內可燃氣體超標，達到爆炸極限，鋁穹頂上避雷裝置失效，雷擊罐頂放電產生火花，引燃儲罐內可燃氣體，發生儲罐著火，釀成全面積火災。
（二）第二臺儲罐著火分析
根據衛星地圖實測，第一臺和第二臺儲罐間隔約28米，由于受到強風，在熱輻射影響下，罐內可燃氣體達到自燃點，第二臺儲罐發生著火爆炸。
（三）第三、四臺儲油罐著火分析
第二臺儲罐在持續燃燒近40個小時后坍塌并溢出燃料，形成池火，波及緊鄰的另兩臺儲罐并引發爆炸。
根據中國氣象科學研究院對多年歷史數據的分析，我國的雷電活動主要發生在5月至9月，以5月至8月最為活躍，其間發生的雷電災害占全年總量的80%左右。
我國陸地閃電頻次日變化總體呈現單峰單谷的特征，最大峰值一般出現在下午至傍晚，海洋區域的閃電活動多集中在下午和凌晨。此外，從全國閃電密度分布來看，華南、云貴川渝地區是我國閃電密度高值區，尤其是廣東省和海南省，華北、華東次之，西北地區為最低值區。
研究數據表明，對于局地環境來說，雷電“青睞”相對于周圍環境更為高聳的物體，比如高塔、高壓輸電線塔、風力發電機、大樹、天線、接閃器（避雷針）等。中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室副主任呂偉濤建議，對雷電敏感的危化企業在選址和建設之前需先咨詢當地氣象部門，開展雷擊風險評估，盡量選擇雷擊風險相對低的區域開建，并嚴格按照防雷規范選擇相應的雷電防護設計方案。
由于雷電具有高電壓、大電流、強電磁輻射等特征，致災性非常強。因此，對于危化企業來說，小小的火花放電就可能導致嚴重的災害事故。例如，危化行業區域以罐區、裝卸區、碼頭區域為主，主要部位以自動化儀表如可燃氣體報警器、機柜間（內）信號系統儀表等為主，雷電可能影響其生產運行、監控失效、動力失效等。可見，雷電對危化企業的影響是全方位的。
專家建議
雷電災害很大程度上可以采取防御措施！
● 定期做好企業園區、廠區雷電防護設施的安全檢測，確保防雷設施的有效性。
● 排查儲罐防雷設施缺陷問題，提升儲罐防雷能力。
一是提升儲罐區雷電預警與雷電防護能力，在罐區配置雷電預警系統，外浮頂儲罐導向柱增設絕緣裝置。
二是排查儲罐防雷防靜電隱患，評估設有避雷針的儲罐的雷擊閃爆風險，檢查罐頂中央通氣孔和呼吸閥是否設有阻火設施，排查罐體與浮頂的接地、量油口和自動通氣孔等附件的等電位連接等情況。
● 遇雷雨天，原則上要避免進油和出油作業，若生產要求不能中斷操作，應降低流速并加強監護。
● 大型危化企業工作人員在戶外作業時應關注天氣變化，及時接收雷電安全風險預警信息，做好人員和設備安全防護。如遇雷雨天氣，應立刻停止戶外作業，盡快到附近有防雷措施的建筑內躲避。若周圍比較空曠，則建議采用雙腳并攏、下蹲等姿勢，并避免靠近高大的物體，比如大樹、雕像、廣告牌等，盡量降低被雷擊的風險。
● 推進鋁穹頂抗雷技術攻關，解決鋁穹頂雷擊問題。
鋁穹頂具有永久性耐蝕、高度輕量化等特點，目前在國外大部分地區有著廣泛的應用。根據此次事故暴露出來的問題，重點研究鋁穹頂抗雷技術，如研發具有抵抗 150kA 直擊雷的復合鋁蒙皮材料。深入分析國外鋁穹頂儲罐事故案例和標準規范，從設計、安裝、運行和維護等方面系統開展抗雷型鋁穹頂技術攻關，形成成套技術及裝備，并有條件時進行應用。
附：鋁穹頂技術應用現狀
大型外浮頂儲罐是常用的原油儲存設施，直徑一般為60米-100米，容積最大可達15萬立方米。大型浮頂儲罐浮盤面積大，太陽直射浮盤上表面與罐內壁掛油，容易造成VOCs大量排放；外浮頂儲罐的雷擊密封圈火災事故占大型儲罐事故30%以上；另外，暴雨、暴雪臺風等易導致浮盤沉沒及密封損壞、中央排水管泄漏等事故都會造成大型油氣儲存的巨大損失。一旦加上頂蓋，以上事故皆迎刃而解。但是儲罐直徑越大，鋼拱頂重量越重，對罐壁和罐基礎影響大，因此當儲罐直徑大于60米時，鋼拱頂難以應用在大型外浮頂儲罐上。針對以上問題，美國等西方國家一般采用加裝鋁穹頂。
鋼拱頂每5年做一次外防腐、每8年做一次內防腐，鋁穹頂可實現免維護，節約日常維護和檢維修費用，綜合費用占優勢，避免鋼頂巡檢、維修事故的發生，無需儲罐停運檢修。
（一）國外應用現狀
從 20 世紀 50 年代，國外在石油化工儲運系統已開始大量使用鋁穹頂，在荷蘭鹿特丹港、新加坡布星島、美國洛杉磯和休斯頓等地區煉油廠和油品罐區，鋁穹頂結構儲罐隨處可見，針對鋁 穹頂技術形成了相關標準規范（API 650《Welded Tanks for Oil Storage》附錄 G）。國外大多采取“全液面接觸式浮盤及高效密封”型式來控制罐內可燃氣體濃度，通過減少可燃氣體來減少雷擊起火風險，鋁穹頂沒有任何防雷措施。另有一些國家和地區在鋁穹頂上加裝避雷針或接閃裝置。
（二）國內應用現狀
考慮到鋁穹頂自重輕、耐腐蝕、免維護等特點，國內部分企業也采用了鋁穹頂形式，如惠州中海殼牌 5 臺 10 萬立方米儲罐（石腦油）、海南國投孚寶3 臺 5 萬立方米儲罐（成品油）、大連港 3臺2萬立方米儲罐（成品油）、大連港 11 臺1萬立方米 儲罐（成品油）等。大部分儲罐都沒有防雷設施。
