汽車加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及防范措施探析

郭曉君

摘? ? 要：加油加氣站存有大量汽油、柴油、天然氣等，雷電災(zāi)害預(yù)防一直是加油加氣站管理工作的重點(diǎn)。本文分析汽車加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及防范措施，介紹加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及危害，并給出雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范方案構(gòu)建方法。提高加油加氣站防雷能力，以便更加合理、科學(xué)、規(guī)范的加以防范，確保其安全運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：加油加氣站;雷電災(zāi)害;接地保護(hù)

1? 引言

社會(huì)汽車需求的提升及科技水平的進(jìn)步使得更多先進(jìn)的管理系統(tǒng)、智能設(shè)備融入到加油加氣站中。這些系統(tǒng)及設(shè)備性能的先進(jìn)性，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定及安全有著較高的要求。一旦發(fā)生雷電災(zāi)害，除帶來(lái)人員傷亡、油氣燃爆風(fēng)險(xiǎn)外，還會(huì)造成設(shè)備損失。為此，需要對(duì)雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及防范措施進(jìn)行分析以便更加合理、科學(xué)、規(guī)范的加以防范。

2? 汽車加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析

加油加氣站內(nèi)存儲(chǔ)大量易燃易爆物質(zhì)，如汽油、柴油、天然氣等，這些物質(zhì)受熱易揮發(fā)，且具有較強(qiáng)的流動(dòng)性。若因雷擊導(dǎo)致加油加氣站內(nèi)油氣存儲(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)破裂、受損等問(wèn)題，發(fā)生火災(zāi)、爆炸等風(fēng)險(xiǎn)的概率驟增，威脅站內(nèi)及周邊區(qū)域人員的人身安全。另外，現(xiàn)代化的汽車加油加氣站逐步普及信息化、智能化設(shè)備和系統(tǒng)，即便雷擊災(zāi)害不涉及火災(zāi)、爆炸等重大事故，雷電導(dǎo)致的異常電效應(yīng)也會(huì)給各類設(shè)備、系統(tǒng)的運(yùn)行安全及服務(wù)壽命造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致加油加氣站無(wú)法正常運(yùn)營(yíng)。例如，因雷擊災(zāi)害導(dǎo)致站內(nèi)通信系統(tǒng)失靈、檢測(cè)類設(shè)備精確度降低等。綜上，雷擊災(zāi)害對(duì)汽車加油加氣站的危害可被分為三種形式，即直擊危害、電感危害和電波危害。油氣泄漏、人員觸電等通常由雷電直擊導(dǎo)致;電感危害主要威脅供配電系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)及其他金屬設(shè)備;電波危害指的是雷電直接擊中金屬電路，產(chǎn)生的高壓脈沖通過(guò)導(dǎo)線被引入到建筑內(nèi)部，威脅建筑內(nèi)的設(shè)備及人身安全[1]。例如，2015年6月10日山東省臨沂市某加油站發(fā)生加油機(jī)起火、相關(guān)配電箱熔斷器被燒壞的事故，雖無(wú)人員傷亡但給單位造成較大的財(cái)產(chǎn)損失。經(jīng)調(diào)查此次火災(zāi)事故的原因?yàn)槔纂姺磽魧?dǎo)致，雷擊使控制系統(tǒng)線路起火引發(fā)加油機(jī)被燒毀。該類案例時(shí)有發(fā)生，加油加氣站雷電災(zāi)害預(yù)防刻不容緩。

3? 汽車加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范

3.1? 可靠接地

汽車加油加氣站防雷接地通常選用共用接地的方式，即防雷、防靜電、站內(nèi)電氣設(shè)備設(shè)置同一接地裝置。共用接地電阻阻值應(yīng)小于4Ω，若為單獨(dú)的避雷裝置、架空避雷線等設(shè)置接地，要求其電阻不得超過(guò)10Ω。接地電阻的選擇還要結(jié)合加油加氣站當(dāng)?shù)赝寥捞匦赃M(jìn)行綜合考量。例如在土壤自身電阻率較大的區(qū)域，其加油加氣站防雷接地應(yīng)盡量選擇較長(zhǎng)的接地電阻，或輔助降阻劑對(duì)土壤電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到更可靠的接地效果。

在防雷接地工作當(dāng)中，站內(nèi)油氣罐接地需被重點(diǎn)關(guān)注。油氣罐體積較大，金屬結(jié)構(gòu)較多，要求設(shè)置至少2個(gè)接地點(diǎn)，且各個(gè)接地點(diǎn)之間的弧線間距不應(yīng)超過(guò)30m。要求將接地體設(shè)置在距離油氣罐罐壁3m以外的位置，控制接地電阻阻值。例如，當(dāng)已有避雷針設(shè)施時(shí)，要求接地電阻在10Ω之內(nèi)。若油氣罐內(nèi)各類管線的凈距離不超過(guò)100mm，需進(jìn)行金屬線跨接;若交叉距離不超過(guò)100mm，需在交叉處進(jìn)行金屬跨接。油罐一般由鋼板焊接而成，體量較大，非常容易受到雷擊的影響。位于地下的油罐需要涂刷可靠的防腐絕緣層，與土壤隔離。若防腐不足，或接地線路截面不夠，雷雨天氣發(fā)生靜電危害的概率就會(huì)大幅度提升，帶來(lái)火災(zāi)隱患。

3.2? 安裝避雷設(shè)備

安裝避雷設(shè)備是防止發(fā)生雷電直擊災(zāi)害的最直觀、有效的措施。在汽車加油加氣站建筑頂部設(shè)置避雷針或接閃器，并嚴(yán)格依照防雷裝置線路敷設(shè)要求設(shè)置避雷網(wǎng)絡(luò)。國(guó)內(nèi)汽車加油加氣站建筑頂棚多為金屬材質(zhì)，因此可直接將其作為接閃器使用。為確保加油加氣站建筑防雷性能，對(duì)其屋頂金屬板的厚度也有一定的要求。例如，若選用銅材料，頂板厚度不應(yīng)低于5mm;若選用鋁制材料，則要求厚度在7mm以上。該方法雖在加油加氣站防雷系統(tǒng)中普遍應(yīng)用，但頂棚長(zhǎng)期處于自然環(huán)境中，易發(fā)生腐蝕和破損，能產(chǎn)生的防雷效果并不明顯。因此常選用接雷網(wǎng)，對(duì)頂棚防雷效果進(jìn)行強(qiáng)化。油氣罐類金屬設(shè)施的避雷器安裝需要遵從以下原則：若罐壁厚度在4mm以下，要求安裝避雷設(shè)施;若罐壁厚度≥4mm，要求將罐體本身作為接閃器，并將其呼吸閥、透氣孔等附屬金屬結(jié)構(gòu)與罐體可靠連接。

3.3? 合理設(shè)置引下線

引下線的設(shè)計(jì)可依附站內(nèi)建構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行，例如，當(dāng)建筑物的對(duì)角主筋直徑超過(guò)10mm時(shí)，可直接將其作為引下線。引下線的設(shè)置距離應(yīng)控制在25m之內(nèi)，加油加氣站頂棚的支撐金屬樁柱均可作為引下線。以上引下線設(shè)計(jì)方法有助于雷電的排導(dǎo)，將雷擊電流分散，減輕每根金屬樁柱承擔(dān)的電磁脈沖。若需要人工設(shè)置引下線，應(yīng)選用明敷手段，沿站內(nèi)建筑外墻，選擇最短的敷設(shè)路徑。常用的引下線材料為鍍鋅鋼，圓鋼的直徑不應(yīng)低于10mm，扁鋼的橫截面積不應(yīng)低于80mm2。為確保站內(nèi)活動(dòng)人員的人身安全，需在引下線地面以下0.3至地面上1.8m的路段設(shè)置保護(hù)管套[2]。

3.4? 信息設(shè)備防雷

汽車加油加氣站內(nèi)存在大量現(xiàn)代化信息設(shè)備，這些設(shè)備是實(shí)現(xiàn)加油加氣站服務(wù)智能化、信息化的關(guān)鍵。由于設(shè)備對(duì)精確度的要求較高，一旦遭受雷擊災(zāi)害極易引發(fā)設(shè)備失靈、失穩(wěn)故障。為此，有必要為其設(shè)置專門(mén)的防雷擊系統(tǒng)。首先，設(shè)置線纜保護(hù)。選用絕緣性能優(yōu)良、帶有屏蔽保護(hù)套的線纜，或?yàn)槠湓O(shè)置專門(mén)的金屬保護(hù)套。其次，相關(guān)結(jié)構(gòu)可靠接地。加油加氣站內(nèi)信息設(shè)備的金屬外殼、金屬框架、金屬管線，以及安全保護(hù)接地、防靜電接地、電泳保護(hù)接地等均要可靠接地，并盡量縮短接地距離，與共同接地裝置緊密連接。最后，安裝信號(hào)電泳保護(hù)裝置。在通信系統(tǒng)、液位檢測(cè)裝置、加油機(jī)總控等位置設(shè)置信號(hào)電泳保護(hù)。

3.5? 供電系統(tǒng)防雷

發(fā)生雷擊災(zāi)害后，雷電產(chǎn)生的異常電效應(yīng)經(jīng)過(guò)一系列防雷措施的處理，在加油加氣站供電系統(tǒng)中，依然會(huì)存在部分遺留。電效應(yīng)作用在供電系統(tǒng)當(dāng)中，易引發(fā)供電設(shè)備的電涌破壞。此時(shí)，可引入電涌保護(hù)器，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)。

電涌保護(hù)器的安裝首先需要對(duì)加油加氣站內(nèi)進(jìn)行防雷區(qū)域劃分。其原因是由于，在不同的防雷區(qū)域，供電系統(tǒng)及各類電子設(shè)備承受的雷擊破壞風(fēng)險(xiǎn)存在一定的差異。雷擊電磁脈沖在傳輸?shù)倪^(guò)程中若遭遇金屬物體會(huì)被明顯削弱，能夠產(chǎn)生的破壞能力也隨之降低。例如安裝在站內(nèi)建筑內(nèi)部的電子設(shè)備，其受到的電磁脈沖干擾更低，分區(qū)進(jìn)行電涌保護(hù)器安裝可有效提高汽車加油加氣站防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，確保防雷效果的同時(shí)，提高電涌保護(hù)器利用率。電涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)注意平直敷設(shè)，并保證其長(zhǎng)度在0.5m之內(nèi)。若電壓開(kāi)關(guān)型電涌保護(hù)與限壓型電涌保護(hù)之間距離不超過(guò)10m，且限壓型電涌保護(hù)間距不超過(guò)5m，此時(shí)需要在兩級(jí)電涌保護(hù)之間設(shè)置退耦裝置。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車加油加氣站雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工作，結(jié)合接地處理、避雷設(shè)備、引下線、信息設(shè)備防雷、電涌保護(hù)等防雷技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為加油加氣站設(shè)置完善、可靠的防雷保護(hù)系統(tǒng)。降低加油加氣站雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)站內(nèi)設(shè)施及人員安全，以逐步提高汽車加油加氣站的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾勇，張淑霞，吳安坤，等.雷電易發(fā)性區(qū)劃及防范措施[J].現(xiàn)代建筑電氣，2017（3）：38～40.

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