LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)探討

張峰　劉廣智

摘 要：近年來，汽車行業(yè)得以迅速發(fā)展，相應(yīng)的汽車加氣站也隨之發(fā)展。LNG汽車加氣站是否能夠安全運(yùn)營，關(guān)鍵在于是否能夠抵抗各項(xiàng)外界因素影響。雷擊作為一種常見的自然災(zāi)害，對(duì)LNG汽車加氣站的安全運(yùn)營具有不良影響。因此，有必要重視起LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)。本文結(jié)合某中海石油加氣站，闡述了LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)，以此為相關(guān)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作提供一些具有參考價(jià)值的建議。

關(guān)鍵詞：LNG汽車加氣站；防雷接地；設(shè)計(jì)

LNG汽車加氣站，鑒于工作介質(zhì)具有易燃易爆等特點(diǎn)，工作環(huán)境的特殊性以及周邊環(huán)境的復(fù)雜性，可見，LNG汽車加氣站安全運(yùn)營受到諸多因素的影響。雷擊作為一種自然現(xiàn)象，對(duì)建筑物與設(shè)備等均會(huì)造成較為嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重的情況下，會(huì)危機(jī)到人們的生命健康。為了保證LNG汽車加氣站能夠安全運(yùn)營，就需要注重防雷保護(hù)。因此，LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)工作顯得尤為重要。鑒于此，本文對(duì)“LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)”進(jìn)行更深層次的分析具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 項(xiàng)目具體情況以及雷雨天氣條件概述

某中海石油加氣站，坐落在206國道東側(cè)，施工建設(shè)項(xiàng)目總占地面積為4897平方米，當(dāng)中建筑物所用面積為852平方米，建設(shè)規(guī)模為二級(jí)加注站。加氣站主要由加氣棚、加氣亭、LNG儲(chǔ)氣罐以及高壓汽化器組等建筑物單體構(gòu)成。當(dāng)中LNG儲(chǔ)罐區(qū)主要以撬裝式結(jié)構(gòu)。加氣區(qū)為全敞開罩棚，站房建筑結(jié)構(gòu)主要為現(xiàn)代磚混結(jié)構(gòu)。

供電系統(tǒng)：加氣站所設(shè)置的主要是0.4千伏的低壓配電室，采用了雙回路電源供電，工作電源主要引自城市用電。同時(shí)設(shè)置了備用電源，備用電源主要由柴油發(fā)電機(jī)供應(yīng)。加氣站內(nèi)部信息系統(tǒng)則是采用了不間斷電源供電。

當(dāng)?shù)乩滋鞖?，多發(fā)于上半年的三月中旬，雷天氣的終結(jié)時(shí)期為下半年的十月中旬，在此區(qū)間每月均有一定的雷電活動(dòng)，四月至九月，作為雷暴的高峰時(shí)期，年平均雷暴日為67天，可見該地區(qū)屬于雷電活動(dòng)多發(fā)地區(qū)。

2 LNG汽車加氣站防雷接地設(shè)計(jì)分析

2.1 建筑物直擊雷防護(hù)

根據(jù)我國《建筑物防雷設(shè)計(jì)會(huì)規(guī)范》當(dāng)中相關(guān)規(guī)定，LNG汽車加氣站當(dāng)中加氣區(qū)與加注區(qū)等生產(chǎn)區(qū)域作為爆炸危險(xiǎn)二級(jí)區(qū)域環(huán)境，在具體的設(shè)計(jì)過程中，則需要按照第二類防雷建筑物設(shè)計(jì)。對(duì)于LNG汽車加氣站當(dāng)中的一些輔助房，作為正常環(huán)境，在具體的防雷接地設(shè)計(jì)時(shí)，可以按照第三類防雷建筑物設(shè)計(jì)。①接閃器。一是：鑒于LNG 臥式儲(chǔ)罐、CNG 儲(chǔ)氣瓶組等壁厚遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過4毫米，便可以不設(shè)置避雷針，主要是利用設(shè)備本體做接閃器。針對(duì)LNG高壓氣化器壁厚沒有超過4毫米，則需要單獨(dú)設(shè)置高10米的獨(dú)立避雷針，并且需要將其做好接閃保護(hù)工作[1]。除此之外，獨(dú)立避雷針支柱與接地裝置需要與低下管道或者是金屬物，均需要保持一定的距離，避免周邊物受到影響。關(guān)于獨(dú)立避雷針的設(shè)置，必須保證常年實(shí)測接地電小于10Ω。另外，儲(chǔ)罐區(qū)一側(cè)的阻火器并不需要設(shè)置接閃器，但是需要做接地處理。二是：加氣區(qū)。加氣區(qū)的構(gòu)成CNG 加氣機(jī)、CNG加氣柱。罩棚屋面均需要通過避雷網(wǎng)做接閃器。三是：站房。站房作為加氣站生產(chǎn)輔助設(shè)施，主要有站房便利店、綜合辦公室、控制室、配電室等。通常情況下，站房屋面需要同加氣區(qū)做同樣的防雷處理。四是：路燈利用其金屬燈罩作接閃器；②引下線。加氣棚、加氣亭的防雷設(shè)計(jì)，主要是借助引下線方式，進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，通常情況下，需要在對(duì)角設(shè)置主鋼筋作為引下線，并且需要在距離地面0.8米設(shè)斷接卡子，其主要用于測量接地電阻。除此之外，罩棚鋼結(jié)構(gòu)、砼柱與接地網(wǎng)需要確保電氣通路的正常。在站房設(shè)計(jì)引下線，通常會(huì)在外圍結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)柱設(shè)為引下線，其主要目的在于減低進(jìn)入室內(nèi)空間的磁場強(qiáng)度，同時(shí)在減低分流系數(shù)方面具有重要作用；③接地裝置。除了上述的獨(dú)立避雷針以及接引下線之外，加氣站內(nèi)所有接地系統(tǒng)等均需要設(shè)置必要的接地裝置，例如防雷接地、電氣系統(tǒng)工作接地、保護(hù)接地等，但是需要引起注意的是接地電阻，均不能超過4Ω。除此之外，LNG汽車加氣站當(dāng)中的全部電氣設(shè)備金屬外殼均需要做接地處理。然而路燈、高大招牌等孤立物體，還需要設(shè)置獨(dú)立接地裝置，通常情況下，接地電阻不能超過10Ω。

2.2 防雷電波侵入設(shè)計(jì)

LNG汽車加氣站防雷電波侵入設(shè)計(jì)，主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，接下來，對(duì)其加以具體說明。①電纜、金屬線槽和管道接地。鑒于LNG汽車加氣站所采用的低壓配電系統(tǒng)為TN-S接地系統(tǒng)，因此，在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中，有必要在低壓電源引入處，設(shè)置總等電位連接板MEB，其主要目的在于保護(hù)總體結(jié)構(gòu)。針對(duì)低壓配電線路、室外信號(hào)傳輸線全線等，主要是在金屬鎧裝電纜或護(hù)套處理之后，將其埋地敷設(shè)，并且需要講電纜穿線鋼管以及金屬同等電位相連接。另外，在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的輸氣管道及其組成件，均可以采用法蘭連接。值得注意的是在一些腐蝕地區(qū)并不能采用法蘭連接。同時(shí)還需要引起注意的是管道交叉點(diǎn)距離低于10厘米時(shí)，交叉點(diǎn)的跨接，需要應(yīng)用金屬線；②安裝電涌保護(hù)器。一是電源系統(tǒng)，在供配電系統(tǒng)的電源端安裝電涌保護(hù)器。二是信息系統(tǒng)。加氣站信息系統(tǒng)的配電線路首、末端均需要設(shè)置電壓相符的電涌保護(hù)器。除此之外，對(duì)于一些其他的電力設(shè)備，也均需要設(shè)置電壓相符的電涌保護(hù)器。

3 結(jié)語

綜上所述，LNG汽車加氣站的運(yùn)行環(huán)境通常處于雷電高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下。為確保LNG汽車加氣站安全運(yùn)營，就需要在設(shè)計(jì)階段，注重防雷接地設(shè)計(jì)。本文主要從兩個(gè)方面入手論述了如何實(shí)現(xiàn)防雷接地設(shè)計(jì)，希望本文的論述能夠?yàn)橥泄ぷ魈峁┮恍﹨⒖嘉墨I(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王謙.CNG汽車加氣站防雷防靜電技術(shù)分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13（12）：56.