输油泵站雷击停泵故障事件分析

输油泵站雷击停泵故障事件分析

王晶1黄德青2

1.中国石化管道储运有限公司管道科学研究院江苏徐州221008；

2.安徽中普防雷科技有限公司安徽合肥230088

摘要：从一起雷击导致的输油泵停泵故障事件入手，对输油站的综合楼、阀组区、泵棚等关键区域的防雷设施展开彻底排查，层层展开、由浅入深的分析出事故的直接原因和根本原因，找出该站防雷系统存在的问题及可能带来的隐患，进一步分析了导致输油站经常遭受雷击的原因，给输油泵站防雷检查提供参考，并给出了推荐性结论。

关键词：仪表连锁跳泵；接闪带；电涌保护器SPD；接闪；泄放；电势差；等电位连接

1、雷击事故详细情况

2017年5月4日9点左右，某输油站在一次雷击过程中异常跳泵停输，经过排查，当时变电系统、输油泵及电机系统正常，初步认定是由仪表设备故障，引起的输油电机仪表连锁跳泵。

图1输油泵电机连锁跳泵系统示意图

故障的直接原因是雷击产生的感应过电压使UPS重启：输油站内的站控电脑、PLC机柜和通讯机柜由专门的UPS供电，现场输油泵出口电动阀由外电供电，因雷击泵站外电失电，现场电动阀因停电无法将状态信号上传至阀门控制器，阀门控制器在不掉电的情况下应保持原有数据，但在站控电脑事件记录中我们发现，切换到UPS供电时阀门控制器和CPU重新启动，重启后阀门控制器因无法读取到现场阀门开度，默认阀门开度为0，并将数据传至CPU从而触发水击保护，泵站跳泵。

为了彻底解决雷击问题，防止以后再次发生雷击损坏设备和影响输油的情况的发生，对输油站整个防雷系统进行了全面排查，包括输油站的防雷装置安装情况、等电位连接系统、相关工艺及仪表系统接地、防雷器的配备及仪表线路布置走线等方面。

2、现场情况勘察

输油站主要有外输泵棚、站控值班综合楼、10kV变电所、阀组区、管道阴保间、库房、空压机间、现场PLC柜间、配电间、泡沫站等建构筑物。

根据现场勘察，泵站防雷方面存在很多问题，按区域描述如下：

2.1综合楼：

图13输油站泵棚可燃气体检测

2.4公共区域

图14PLC机房附近接闪塔

3、导致输油泵站经常遭受雷击的因素

3.1输油站地处北回归线以南的海边地区，天气条件恶劣，腐蚀强，年均雷暴日85～108天,属于强雷区，地闪密度大，雷电自然灾害严重。

3.2输油站在建设初期已具备基本雷电防护功能，但因时间久远，很多相关防雷规范条文已经更改，当初的防雷设施已经不能满足现有规范要求，部分防雷设施腐蚀老化失效，亟需更新完善。

图15配电箱内无SPD

3.3输油站部分防雷装置存在安装不够规范现象，比如接闪器、接地网、设备接地、等电位连接等，需进行更正，建议加强施工、监理及验收工作，并加强后期维护。

3.4设计人员对规范掌握不清楚，导致很多部位没按照规范进行设计，存在安全隐患，设计图纸比较粗，没有出具防雷装置的具体做法和要求，导致防雷设施达不到要求。

3.5对防雷设施未有预警系统，关键部位的SPD损坏，接地电阻值不满足要求通过人工巡检发现不及时，在雷击到来时，雷电流不能顺畅泄放，使在雷雨天气现场精密设备两端出现电位差，达到临界值后会导致部分击穿，出现故障电流，引起仪表、设备等失灵。

4、总结性结论

4.1输油站的防雷是一个系统性的工作，类似知名的水桶原理，哪一个环节出现短板，都会造成防雷失效事故，区别仅是事故大小不同，所以，既要保证直击雷的基础防护，更要完善和加强感应雷、雷击电磁脉冲等的后续防护，并引进雷电防护在线监测和预警系统；

4.2输油站属于易燃易爆这个高危行业，安全防护要求非常高，因此必须对整个场站进行加强考虑，防雷体系中的每一个环节都应该比规范更加严格，防患于未然；

4.3要加强输油站防雷系统全生命周期管理，使防雷系统化、规范化、智能化，最大程度的减少由雷电侵害引起的停输等安全生产事故，有效保障设备的正常运行及工作人员的人身安全。