淺談油庫電火花防護聯(lián)動系統(tǒng)

1、<p>　　淺談油庫電火花防護聯(lián)動系統(tǒng)</p><p>　　摘要：通過在多個油庫的防護設(shè)計施工實踐，在原有油庫電火花防護措施基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化升級，設(shè)計出了更加有利于油庫安全的電火花防護聯(lián)動系統(tǒng)，此技術(shù)在國內(nèi)目前處于領(lǐng)先水平，旨在提高防護系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全可靠。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：油庫；安全；聯(lián)動系統(tǒng) </p><p>　　中圖分類號： P624

2、.8文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　為了裝卸油方便，我國鐵路附近的油庫常設(shè)有專用線。在電氣化鐵路鐵路區(qū)段，部分油庫專用線也采用了電氣牽引，在庫區(qū)內(nèi)油鶴管和儲油管道相連，這樣正線鋼軌受接觸網(wǎng)的感性耦合及入地電流的影響，會對周圍大地產(chǎn)生電位差,庫區(qū)內(nèi)的管道上同樣也會產(chǎn)生對地電位，雖不致產(chǎn)生對人身及設(shè)備有危險的高

3、電壓，但有產(chǎn)生火花的潛在危險。 </p><p>　　庫區(qū)專用線一般很短，而且逐漸遠離正線鋼軌，所以專用線鋼軌的電位主要是由正線鋼軌電位、電流的傳導(dǎo)分引起的。 </p><p>　　專用線任一點電位、電流： </p><p>　　一、庫區(qū)內(nèi)地下管道對地電位： </p><p>　　當管道與正線鋼軌平行時 </p><p&g

4、t;　　式中 Ii ——入地電流； </p><p>　　——大地電阻率(M); </p><p>　　——“管道—大地”回路傳播常數(shù)（1/km）; </p><p>　　——鋼軌屏蔽系數(shù)。 </p><p>　　當管道與正線鋼軌垂直交越時 </p><p>　　式中 、 為特殊函數(shù)，當<0.1時， </p

5、><p>　　當管道與正線鋼軌無平行又無垂直交越時 </p><p><b>　　式中特殊函數(shù) </b></p><p>　　由于鐵路正線及專用線電氣化接觸網(wǎng)-鋼軌回路中機車牽引電流的影響，在庫區(qū)內(nèi)，鋼軌和鶴管的對地電位不同，在裝卸油時，如果鶴管與油罐車點接觸,即產(chǎn)生電火花。要消除庫區(qū)內(nèi)產(chǎn)生電火花的隱患，就要采取措施阻止鋼軌電流流入庫區(qū)，同時降低鋼

6、軌及管道間的電位差，并盡量使二者處于等電位。 </p><p>　　原有的油庫電火花防護措施主要包括：絕緣隔離、排流接地、均壓裝置、回流開關(guān)及報警裝置四個部分組成。其中絕緣隔離在可傳導(dǎo)電流的鋼軌及金屬管道上，用來阻斷傳導(dǎo)電流流向油庫的作業(yè)區(qū)、儲油區(qū)；排流接地即為通過接地裝置，降低排流點的接地電阻，將電流排入大地，使排流點的電位下降；均壓裝置是使專用線與鶴管間呈等電位狀態(tài)，消除二者之間的電位差，直接避免電火花的產(chǎn)生

7、；回流開關(guān)箱設(shè)在鋼軌絕緣處，當電力機車進入庫區(qū)時，回流開關(guān)閉合短路鋼軌絕緣，保障鋼軌回流的暢通，當電力機車退出庫區(qū)時，回流開關(guān)斷開，阻止鋼軌電流流入庫區(qū)；報警器是監(jiān)視顯示作業(yè)區(qū)內(nèi)鋼軌鶴管間電位是否超限（0.7V）。 </p><p>　　二、原有的防護措施經(jīng)過二十多年在油庫的使用，近期發(fā)現(xiàn)幾個弊?。?</p><p>　　1. 回流開關(guān)箱的閉合、斷開狀態(tài)在開關(guān)箱外部沒有任何信號表示，機車易

8、在開關(guān)箱未閉合情況下誤入庫區(qū)。 </p><p>　　圖1.開關(guān)箱閉合狀態(tài) </p><p>　　圖2.開關(guān)箱未閉合狀態(tài) </p><p>　　2.一旦機車在回流開關(guān)未閉合狀態(tài)下誤入庫區(qū)，回流開關(guān)兩端將存在高壓，由于原有回流開關(guān)箱抗壓等級不夠，接線端子暴露在開關(guān)箱外造成銹蝕短路，此高壓將造成回流開關(guān)及絕緣的燒毀。 </p><p>　　3.一

9、旦機車在回流開關(guān)未閉合狀態(tài)下誤入庫區(qū)，鋼軌絕緣導(dǎo)致機車電流無法沿鋼軌回流，迫使機車電流從大地回流，使庫區(qū)地電位升高，庫區(qū)內(nèi)金屬物體及管線間存在點位梯度，極易產(chǎn)生電火花，給油庫安全帶來極大的隱患。 </p><p>　　圖3. 某油庫被燒毀的開關(guān)箱 </p><p>　　4. 排流接地、均壓等設(shè)施與鋼軌連接采用機械連接，在惡劣的室外環(huán)境下，連接處會發(fā)生腐蝕，嚴重影響導(dǎo)電性能，極大的降低了設(shè)備

10、原本的作用。 </p><p>　　5. 裝卸油站臺上沒有警示燈，不能明示裝卸人員可否進行作業(yè)，易造成回流開關(guān)閉合狀態(tài)下不允許裝卸油作業(yè)時，裝卸人員在作業(yè)區(qū)誤操作。 </p><p>　　針對上述問題，項目組科研人員對發(fā)生問題的油庫進行多次現(xiàn)場勘測，設(shè)計出更加完善的新型油庫電火花防護聯(lián)動系統(tǒng)。 </p><p>　　電火花防護聯(lián)動系統(tǒng)由控制臺、控制電路（控制電路采用

11、電氣集中的繼電電路與計算機程序相結(jié)合的方式）、高耐壓回流開關(guān)、信號機、油庫作業(yè)警示燈、油氣濃度報警器、電位報警器等組成。（見圖3） </p><p>　　圖4.油庫電火花防護聯(lián)動系統(tǒng) </p><p>　　5.采用《無焊接密封連接》工藝對排流接地、均壓等設(shè)施與鋼軌連接的防腐處理。此工藝經(jīng)過特種工藝的操作方法，使其雙勾式的工件牢牢的系在軌道中，該部件的牢固性、導(dǎo)電性都非常突出，采用螺母栓再加

12、以緊固與配線連成一體。除性能良好外，該連接方式外觀美觀大方。 </p><p>　　下面是油庫防電火花聯(lián)動系統(tǒng)在蘭州軍區(qū)某部隊油庫所設(shè)計安裝的實例。 </p><p>　　此油庫庫區(qū)地形比較簡單，專用線在庫區(qū)內(nèi)分為兩股道，中間僅一排鶴管。作業(yè)方式也比較簡單，主要注意機車在專用線內(nèi)不可進行裝卸油作業(yè)。其聯(lián)動連鎖關(guān)系如下： </p><p>　　油庫值班員收到機車作業(yè)通

13、知 → 按下允許按鈕→ 回流開關(guān)1、2反位（閉合、控制臺回流開關(guān)復(fù)示器亮綠燈）；室外車信號機和控制臺信號機復(fù)示器開放，點亮綠燈；控制臺進路光帶鎖閉，亮白光帶；警示燈閃紅燈，禁止裝卸油作業(yè) →各設(shè)備狀態(tài)保持→油庫值班員得到機車位于第一個回流開關(guān)以外后，按下禁止按鈕→信號機亮紅燈，警示燈滅燈，回流開關(guān)1、2恢復(fù)定位，控制臺回流開關(guān)復(fù)示器定位（打開）狀態(tài)，亮紅燈→ 油庫值班員確認后，通知可以進行油庫作業(yè)。 </p><p&

14、gt;　　油庫值班員收到機車要求進入專用線調(diào)車通知 → 按下允許進入一區(qū)按鈕→ 回流開關(guān)1反位（閉合、控制臺回流開關(guān)復(fù)示器亮綠燈）；室外1區(qū)信號機和控制臺信號機復(fù)示器開放，點亮綠燈；控制臺1區(qū)進路光帶鎖閉，亮白光帶；警示燈閃紅燈，禁止裝卸油作業(yè) →各設(shè)備狀態(tài)保持→油庫值班員得到機車位于第一個回流開關(guān)以外后，按下禁止按鈕→信號機亮紅燈，警示燈滅燈，回流開關(guān)1恢復(fù)定位，控制臺回流開關(guān)復(fù)示器定位（打開）狀態(tài)，亮紅燈→ 油庫值班員確認后，通知可

15、以進行油庫作業(yè)。 </p><p>　　前端油氣濃度/電壓超標→油氣濃度/電壓報警主機報警→警示燈閃紅燈→控制臺上油氣濃度/電壓、報警復(fù)示燈亮紅燈。 </p><p>　　經(jīng)過三年的運行，該油庫的電火花防護措施尚無不良之處，今后項目組科研人員會對此油庫進行跟蹤完善。 </p><p>　　三電火花防護系統(tǒng)具有以下創(chuàng)新點及先進性： </p><p&

16、gt;　?。?）通過系統(tǒng)有機集成，將回流開關(guān)、信號機、報警器依據(jù)機車進路、油料彈藥倉庫的收發(fā)作業(yè)融為一體，實現(xiàn)了整體自動連鎖控制。 </p><p>　?。?）經(jīng)理論分析和試驗驗證，提出了回流開關(guān)真空接觸器的耐壓標準。 </p><p>　?。?）采用無焊接密封連接新工藝用于均壓鋼軌的連接，提高了可靠性。 </p><p>　?。?）加裝計算機采集板，預(yù)留信息化接口

17、，使整個系統(tǒng)具備了實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲、歷史回放的功能。 </p><p>　?。?）依據(jù)國家、鐵路和軍隊的相關(guān)標準，對油氣濃度、鶴管與鋼軌之間電位差進行實時監(jiān)測，增加了相關(guān)的報警警示系統(tǒng)，提高了作業(yè)的安全性。 </p><p>　　四電火花防護系統(tǒng)在油庫電火花防護中的必要性： </p><p>　　1、符合油庫裝卸油作業(yè)的要求 </p><p&g

18、t;　　2、收發(fā)油作業(yè)時不進出車，進出車時不進行收發(fā)油作業(yè)，此邏輯關(guān)系靠系統(tǒng)給出聲光提示。 </p><p>　　3、保證了電火花防護設(shè)施的安全運行 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　此系統(tǒng)設(shè)備具有自我保護功能，消除了回流開關(guān)被擊穿發(fā)生火災(zāi)的隱患。實際應(yīng)用驗證，電火花防護系統(tǒng)解決了既有系統(tǒng)的不足，提高了防護等級