防雷擊涂料在石油化工玻纖儲(chǔ)罐防雷擊保護(hù)中的應(yīng)用
2021-04-29 來(lái)源: 航空新材料
雷電是一種自然災(zāi)害，建筑物、構(gòu)筑物、石油儲(chǔ)罐、石油化工設(shè)備等設(shè)施和設(shè)備在遭受雷電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極高的過電壓和極大的電流，可能會(huì)造成設(shè)備和設(shè)施的損壞，導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸。
2014年6月美國(guó)的威利斯頓的玻璃纖維鹽水儲(chǔ)存罐在不同的地點(diǎn)接連遭到3次雷擊
2014年6月美國(guó)的威利斯頓的玻璃纖維鹽水儲(chǔ)存罐在不同的地點(diǎn)接連遭到3次雷擊，雖然儲(chǔ)存罐周圍安裝了防雷系統(tǒng)，但玻纖儲(chǔ)罐被雷電擊中就會(huì)有引燃玻纖儲(chǔ)罐的可能，造成不必要的損失。
鹽水是生產(chǎn)石油所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，其咸度是海水的10到30倍，在放入金屬儲(chǔ)存罐中會(huì)殘留油分，同時(shí)內(nèi)部淤積氣體，此次火災(zāi)的主要原因是玻纖儲(chǔ)存罐因被雷電擊中所引發(fā)的火災(zāi)。
石油化工儲(chǔ)罐受到雷電的干擾容易引發(fā)火災(zāi)
這里簡(jiǎn)要說下為什么不用金屬儲(chǔ)罐，這是因?yàn)榧兘饘賰?chǔ)存罐比玻璃纖維儲(chǔ)罐更容易使電流通過儲(chǔ)罐引發(fā)火災(zāi)，并且使用金屬材料的儲(chǔ)存罐會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本，由于鹽水的腐蝕性通常不得不每隔幾年更換一次處理槽，所以有效延長(zhǎng)罐體的使用壽命的方法是，使用由玻璃纖維制成或襯有玻璃纖維的槽來(lái)延長(zhǎng)壽命，降低運(yùn)維成本。最后由于玻璃纖維更能抵抗電荷的運(yùn)動(dòng)，因此也會(huì)更容易變熱，這也是引起火災(zāi)的主要原因之一。
玻纖測(cè)板面漆上層只看到一些微小痕跡，防雷擊涂料并未損壞
根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范要求，露天布置的可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的鋼罐，必須設(shè)防雷防爆接地設(shè)備。由于儲(chǔ)罐內(nèi)部浮頂與罐壁之間間隙小易產(chǎn)生火花而點(diǎn)燃密封件，引起火災(zāi)。目前現(xiàn)有此類儲(chǔ)存罐壁均采用導(dǎo)電片進(jìn)行防雷防爆，但是大型浮頂儲(chǔ)罐受浮頂轉(zhuǎn)動(dòng)、密封裝置不完善的影響，易燃?xì)怏w極易在密封圈內(nèi)積聚，即使采用導(dǎo)電片，也只能從內(nèi)部消除雷電釋放過程中所產(chǎn)生的火花，而無(wú)法從外部避免雷擊中儲(chǔ)罐，依然存在極大的安全防爆隱患。
為了實(shí)現(xiàn)多方位的防雷保護(hù)，國(guó)內(nèi)外對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐防雷進(jìn)行了大量的研究，其中如大連義邦Villinger新型防雷擊防爆涂料，在很大程度上降低了維修成本，操作簡(jiǎn)便與面漆涂覆工藝相近，可直接作用在玻璃纖維或其他復(fù)合材料上。為此在丹麥Polytech雷擊實(shí)驗(yàn)做了測(cè)試，分享如下。
200KA大電流以可見光的形式從測(cè)試電極到測(cè)試板接地位置的末端擴(kuò)散
在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)200KA大電流被釋放后，觀察到在測(cè)板的兩邊之間產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，但是測(cè)板被防雷擊涂料均勻的涂布，并且在測(cè)板的末端做接地處理，我們發(fā)現(xiàn)電流似乎不能在防雷擊涂料材料中進(jìn)行傳導(dǎo)，而是在涂料表面游離或者上升到空氣中，以可見光的形式從測(cè)試電極到測(cè)試板接地位置的末端擴(kuò)散。測(cè)板面漆上層只看到一些微小痕跡，防雷擊涂料并未損壞。
玻璃纖維應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷拓寬，至2009年中國(guó)已成為亞洲復(fù)合材料增長(zhǎng)最快、最大生產(chǎn)國(guó)，目前已廣泛應(yīng)用在能源建設(shè)，石油化工，航空及高科技領(lǐng)域，交通運(yùn)輸，建筑工程，水處理等，對(duì)于特種環(huán)境下的玻璃纖維防雷防爆市場(chǎng)需求也在不斷高漲。
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