油田原油储罐防雷接地检测应用探究

石油储存罐防直击雷措施大多采取直接接地方法，因受土壤等自然环境腐蚀影响，随着工作时限的增长，对连接电气设备也不可避免的产生腐蚀，接地电阻系数也受影响，从而危害油田设备的正常安全工作，在实际检测中，影响仪器精确性和准确度率的原因也不少，一旦对地网连接电流检测不正确，就可以产生严重的安全生产责任事故。《防雷防减灾办法》中明确规定；对防雷接地装置必须每年检查一遍，对爆破和火灾等危害环境保护工作场所的防雷接地装置，必须每零点五年检查一遍。定时的对防雷接地装置加以检查，及时发现接地电阻的错误是保证防雷接地装置正常工作的最主要保证，所以，就应该保证对地网接地电阻的定期检查。

如图1所示为本次所应用的4105A接地电阻测试仪的测试原理，从图中电路信息可以了解到，此次为测试仪提供电源的是直流电流，在设备当中经过转化，成为符合设备运作的低频交流电流。此时电流经过被测物E和辅助接地极C，形成回路后又在E上产生交流I。而在辅助接地极P检测以后，发现E与P之间存在明显电位差U，此时可利用欧姆定理进行求解，获取被测物E中涵盖的电阻。

钳形接地电阻测试仪属于测试电阻的新型工具，如图2为测试仪的基本测试原理。从图中信息可以了解到，整个测试回路是由设备钳口位置所形成的电压线圈以及电流线圈共同组成。在进行测试期间，需要由钳口电压线圈进行激励信号的提供，且在被测回路上形成感应电势E，此时E会在被测回路上形成电流I，仪器上会直接根据欧姆定律现实出测量出的电阻R。

通过以上原理∶钳形法测量时需要有电压、电流输入回路的接地接，而相对单一的连接设备如数字化灯杆等将根本无法真正完成测量。这些情形都可用来检验多点接地体与接地网络之间或接地导线连接时有无出现问题，有助于查明接地体和接地网络之间是否出现腐蚀破裂，或严重锈蚀而不导通的情形。在检验时，若钳形测试仪指示"0Lω"或一般电阻系数大于400ω，或电阻系数偏大时，则应确定接地体和接地网络之间有无出现以上问题，并进行开挖进一步判断是否出现问题。

3.1 4105测试仪现场使用可行性分析

通过上述实验可以发现，其测量原理针对一个独立的接地保护体，所以在现场测量时，就必须把被测量接地保护体和储罐等防护体全部断开，实现了单独接地电流测量，虽然可以切实反映所测量接地保护体的接地电阻值，但在实际操作中产生了许多麻烦，准确的测定接地保护电阻值受到了多种原因影响。

（1）必须完成卡断。在整个测量过程中必须有专人协助布线、拆除螺栓接线，在测量完毕后要修复接位置的卡断出，测量流程相当复杂，且测量效率低下。在试验过程中如果不加以逐个断开试验，则检测结果很可能是诸多接地的并联值。但通过将并联电阻等效值等于任意单一电阻就值得知，而试验结果有很多都是合格的，因此这样的试验结论就完全没有什么意义。

（2）辅助接电极P、C的使用情况，对测试结果负面影响相对比较大。有的仪表上规定了辅助极P、C和被测极之间的间距5~10m，有的规定10~15m，但还不能知道为什么选择了这样的间距段。经过分析，P极只能分布在零电位区域，测量出的电阻才和实际数值相对接近，所以怎样得到正确的零电位点，，以及在测量过程中对P点的正确选择是测准接地电阻的关键问题，因此必须不断挪移P极的位置。在实际测量中一般测三次，取平均数来进行。

（3）地域条件的影响。测量时必须打入二个有相应位置要求的辅助电极，这是采用传统方式的最大局限之一。在油田场站中，由于很多贮藏罐区附近均有防火堤，并且部分的接地设在厂房内，P、C两辅助极的选用受一定量的影响。

（4）辅助连接极P、C值的使用受地下水复杂自然环境的因素，直接负面影响了测定结果的真实性。如土壤电阻率与地质、含水量、温度、季节等各种因素均有重要关联，尤其陕北的黄色草原地带，属湿陷性黄土，土质松散，且天气干旱，在测定时的危害就相当大。

3.2 钳形接地电阻测试仪现场使用可行性分析

由于储罐一般都有环形连接网，在测定时钳形检测仪仅需要钳住连接导线或下引扁铁，就进行了测定，而不需要切断连接体和辅助极，简单、快速。在多个接地极的检测过程中，其他连接极是与连接网必须切断的，否则所检测的很可能是某些连接极的并联阻值，会产生负面影响很大地降低了地阻检测工作，从而节约了人员和设备检测时间。

（1）在忽略了试验导线的电流状况下，用钳形试验仪表所测量的电流实际是被测极和其它连接极之间的并联等效接地电阻，即用钳表所测量的连接电阻量R，与R。值的串联值，如R=R，+R。。R。小于任何一种单独的电阻，当n值愈大时，R，就愈小；

（2）当R，、R、、R、 R、R。为等任何一处接地电阻值很小时，R。也就越小；

（3）当测设电阻R值满足接地电阻条件时(≤10 Q)，其与测试设备的接触电阻也必须符合规定，但在此情形下，其测量的电阻值通常要比其实测电阻值大，因此可能存在原本符合规定的接地极测试成电阻值超标，因此必须加以修正，此种测试值才符合安全条件规定。

（4）当所测电流R>10Q时，用钳表测量电流就很难确定R、R.，值哪个更合适，存在 R，、R。都符合要求、R，符合R。不满足、R，符合R不满足、R，和R。都不具备的各种情形，在这些情形下通过钳形电阻测试仪加以测试，就具有了极大的安全性。

综上所述，电压电流法与钳型法二者都在油田的实践运用中得到了肯定的影响，采用电压电流表法对辅助地极P、C和外界的环境条件要求都比较高，并且通过了一点多次试验，能够较为精确的反映出接地极的真实工作电流信号，而且可靠性较高。只是还无法确定连接网络内部是不是出现问题。而钳型法能够检测出连接体和连接网络之间是不是出现了腐蚀裂纹或重度锈蚀而不导通的情形，以及找到了连接网络内是否出现的隐蔽隐患等。

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