加油站的防雷設(shè)施現(xiàn)狀探究

李沛

（射陽縣氣象局，江蘇 鹽城 224300）

0 引言

近年來，雷擊事故頻發(fā)，加油站發(fā)生雷擊的次數(shù)也呈逐年上升趨勢。本文從直擊雷防護(hù)、接地裝置、防靜電接地、防雷電感應(yīng)措施、雷電波入侵防護(hù)等方面，詳細(xì)介紹了加油站的防雷措施現(xiàn)狀以及如何做好相應(yīng)的對策[1]。

1 直擊雷防護(hù)

1.1 加油站防直擊雷裝置的一般缺陷

受人們重視程度及經(jīng)濟(jì)水平影響，大多數(shù)的加油站在建造時往往沒有進(jìn)行過科學(xué)的防直擊雷設(shè)計，特別是一些早期建設(shè)的加油站，存在非常明顯的防雷安全漏洞。在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的加油站或者加油點，這種現(xiàn)象尤為突出，有的沒有安裝任何的防直擊雷裝置，有的防直擊雷裝置倒伏或者銹蝕嚴(yán)重，基本喪失了防直擊雷的功能。位于市區(qū)的加油站由于監(jiān)管相對到位，一般不存在無防直擊雷裝置的情況，且日常維護(hù)相對完備，故在檢測市區(qū)加油站中發(fā)現(xiàn)的防直擊雷缺陷通常是在設(shè)計環(huán)節(jié)中留下的，出現(xiàn)幾率比較大的有:加油棚頂?shù)慕饘侔搴穸任催_(dá)到規(guī)范要求并且無阻火層；加油棚為混凝土屋頂并且面積較大時未安裝避雷網(wǎng)格；暗敷引下線未在適當(dāng)位置留有測試點；明敷引下線未設(shè)置斷接卡、未在人員可停留或經(jīng)過的區(qū)域時采取防止接觸電壓的措施[2]。

通過檢查發(fā)現(xiàn)，許多加油站的配電房等附屬用房未安裝防直擊雷裝置；加油站內(nèi)的路燈桿、廣告牌、監(jiān)控等設(shè)施均未做好接地；油罐區(qū)中的呼吸閥各段之間未形成良好電氣通路。

1.2 針對加油站防直擊雷一般缺陷采取的措施

（1）加油站內(nèi)所有的建筑物均應(yīng)安裝防直擊雷裝置，并且應(yīng)當(dāng)定期檢查維護(hù)，防止產(chǎn)生倒伏和銹蝕。（2）當(dāng)加油棚屋頂為混凝土?xí)r，應(yīng)在屋面敷設(shè)不大于10m*10m或12m*8m的避雷網(wǎng)格，當(dāng)加油棚屋頂為金屬板時，使用的金屬板厚度鐵板不應(yīng)小于4mm，銅板不應(yīng)小于5mm，鋁板不應(yīng)小于7mm，當(dāng)使用厚度為0.5mm厚的彩鋼板作接閃器時，應(yīng)采用兩層，并在兩層中間設(shè)置阻燃層[3]。（3）引下線采取暗敷時，應(yīng)在適當(dāng)位置（一般為距地面0.3米）預(yù)留有接地測試端子，供檢查、測量用，并在接地測試端子外覆蓋絕緣部件（通?？刹捎媒宦?lián)聚乙烯材料制成的蓋板）。（4）引下線采取明敷時，應(yīng)在各引下線上于距地面0.3m至1.8m之間裝設(shè)斷接卡，并在斷接卡處做好防腐措施，另外在引下線敷設(shè)在人員可停留或經(jīng)過的區(qū)域時，應(yīng)采用多種方法防止接觸電壓對人員造成傷害。（5）加油站附近的路燈桿、廣告牌金屬支架、監(jiān)控均應(yīng)做好接地，接地裝置宜利用加油站共用接地裝置，當(dāng)利用有困難時，可單獨設(shè)置一組接地極。（6）油罐區(qū)的呼吸閥頂部應(yīng)確保裝設(shè)有阻火器，應(yīng)確保呼吸閥各段之間有良好的電氣通路，一般采用螺栓緊固并采取銅編織帶跨接的辦法實現(xiàn)。

2 接地裝置

2.1 加油站接地置的一般缺陷

除少數(shù)地處郊區(qū)、小型的加油站均采用人工接地裝置外，大多數(shù)加油站的接地裝置分為自然接地體與人工接地體，前者主要為站房、加油罩棚、配電房等建筑物的接地裝置，后者主要為油罐區(qū)的接地裝置以及卸油區(qū)靜電樁的接地裝置、路燈桿與監(jiān)控桿的接地裝置等。一般接閃帶的阻值，加油機與邊上的罩棚引下線(鋼柱)的阻值有較大偏差，而加油站的線纜、管道等又穿梭于站房、罩棚、罐區(qū)之間，這就存在一個嚴(yán)重的安全隱患：由不共地引起的情況下，加油站的上述兩種接地裝置通過在地中相連接的方式共用，特別是新建的加油站，在共用接地裝置方面能夠符合規(guī)范要求；但是一些老的、簡陋的加油站，往往缺乏應(yīng)有的共用接地措施，比如罐區(qū)的接地體與站房的接地體相互無連接。

除上述不共地外，加油站中人工接地裝置還存在跨步電壓的危險。比如引下線、路燈桿、監(jiān)控桿及其它人工接地裝置在人員可經(jīng)過、停留的區(qū)域時，由于其接地體未采取局部埋深、敷設(shè)絕緣層等措施，在雷雨天氣時就有可能造成不必要的傷害。

2.2 上述接地裝置缺陷的完善措施

為了避免因地電位差引起電位反擊，加油站不同的接地裝置之間應(yīng)互相連接，并且宜構(gòu)成一個整體網(wǎng)格(對減小跨步電壓的危險也有明顯效果)；當(dāng)人工接地體和暗敷于混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋做連接時，人工接地體宜采用銅質(zhì)、外表面鍍銅的鋼或不銹鋼導(dǎo)體，原因是混凝土中的鋼產(chǎn)生化學(xué)池的電位在電氣化學(xué)系列中接近于銅在土壤中的數(shù)值，所以當(dāng)二者相連時會產(chǎn)生約1V的化學(xué)電池電壓，從而使土壤中的鋼材溶解到土壤中產(chǎn)生腐蝕作用。另外，埋在土壤中的接地體之間的連接宜采用放熱焊接，當(dāng)采用通常方法焊接時，應(yīng)在焊接處做防腐處理。

3 防靜電接地

3.1 加油站防靜電接地設(shè)施的一般狀況

通過不同地區(qū)（市區(qū)、郊區(qū)）以及不同經(jīng)營模式（國營、民營）多數(shù)加油站的檢查，并對檢查、檢測結(jié)果的綜合分析，得出目前加油站防靜電接地普遍存在的問題：（1）加油槍接地不良，主要原因有加油槍前面的軟管銅絲接觸不良、加油槍槍頭與把手之間螺絲未擰緊等等。（2）卸油區(qū)雖有靜電接地樁，但靜電接地裝置已銹蝕或靜電夾與接電線連接松裂，導(dǎo)致防靜電接地裝置形有實無，在卸油時存在嚴(yán)重的安全隱患。這一點在鄉(xiāng)鎮(zhèn)民營加油站及液化氣站尤為突出。（3）絕大多數(shù)未設(shè)置能檢測跨接線及監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電報警器，許多加油站卸油區(qū)的防靜電設(shè)施過于簡陋，可靠性低[4]。

3.2 針對加油站防靜電一般問題應(yīng)采取的措施

應(yīng)定期檢查加油槍前端與加油機的連接狀況。檢查中經(jīng)常會出現(xiàn)油槍與加油機電不導(dǎo)通，若連接不良，可用萬用表逐段排查，找出導(dǎo)致連接不良的具體位置，再采取相應(yīng)的措施確保其電氣連接的可靠性（比如重新將軟管內(nèi)銅絲與兩端接頭壓接、重新緊固加油槍把手與槍頭之間的螺絲等等）。每次卸油時，應(yīng)檢查靜電裝置的現(xiàn)場情況，如靜電夾是否已銹蝕、其與接地樁之間的連接線是否斷裂等等。可定期檢測靜電夾的接地電阻值（無接地電阻檢測儀時可用萬用表代替，前提是靜電接地樁由當(dāng)?shù)胤览讬z測機構(gòu)定期檢測并且其接地電阻符合要求的情況下）。另外，在車輛卸油時，應(yīng)確保車載油罐金屬體與靜電夾有良好的電氣連接，防止因油罐內(nèi)靜電荷無法釋放而發(fā)生危險。可加大投入，設(shè)置能檢測跨接線及監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電報警器。

4 防雷電感應(yīng)措施

4.1 針對加油站防雷電感應(yīng)的規(guī)范要求

根據(jù)相關(guān)防雷規(guī)范要求，加油站防雷電感應(yīng)的措施應(yīng)符合下列要求：（1）加油站內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架等較大金屬物和突出屋面的放散管等金屬物，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。（2）平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時應(yīng)采用金屬線跨接，跨接點的間距不應(yīng)大于30m；交叉凈距小于100mm時，其交叉處亦應(yīng)跨接。（3）當(dāng)長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，連接處應(yīng)用金屬線跨接，對有不少于5根螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接[5]。

4.2 檢查防雷電感應(yīng)措施時存在的問題

經(jīng)過對大多數(shù)加油站的檢查，針對以上防雷電感應(yīng)相關(guān)要求，得出以下結(jié)論：（1）加油站內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等金屬物的接地措施一般比較完善，實際檢測點諸如加油機、配電箱金屬外殼、油管、呼吸閥等等。（2）加油站的電力電纜、信息線路、管道等一般都敷設(shè)在地下土壤中，或者和電氣線路敷設(shè)在同一電纜溝內(nèi)，在一般的定期檢測中由于客觀原因無法檢查，而許多老加油站又缺乏施工階段的跟蹤檢測。（3）長金屬物彎頭、閥門、法蘭等連接處的跨接狀況不同加油站之間的差別很大，許多小型、郊區(qū)加油站無論過渡電阻大小、螺栓數(shù)量、是否為腐蝕環(huán)境，均不采取跨接措施，而較大、較新的加油站相對做得規(guī)范。

4.3 尚應(yīng)完善的防雷電感應(yīng)措施

當(dāng)長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，對少于5個螺栓連接的法蘭盤，連接處應(yīng)采用金屬線跨接（宣采用銅編織帶）；對不少于5個螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接；一般認(rèn)為：油罐浮頂上方密閉空間屬于腐蝕環(huán)境（潮濕悶熱、油氣含量大），其它如呼吸閥，由于其長期暴露在空氣中，日曬雨淋，也應(yīng)視為腐蝕環(huán)境?？傊P(guān)于是否為腐蝕環(huán)境的定性，應(yīng)從嚴(yán)把握[6]。

5 雷電波侵入防護(hù)

5.1 加油站防雷電波侵入措施的現(xiàn)狀

先以郊區(qū)加油站為例，通過多次現(xiàn)場的檢查發(fā)現(xiàn)：郊區(qū)加油站的電源線是通過站區(qū)附近的電線桿直接架空引入到配電房，電纜通常為非鎧裝，也未將電纜穿金屬管敷設(shè)；在低壓配電柜的進(jìn)線端也未安裝電源浪涌保護(hù)裝置；而該低壓配電系統(tǒng)的接地型式一般為TN-C或者TT系統(tǒng)。以上情況表明:郊區(qū)加油站電源系統(tǒng)在雷電波侵入方面可以說是沒有任何的防護(hù)措施，當(dāng)電源線路直接遭受雷擊或者感應(yīng)出過電壓時，強大的雷電流就會損壞電源線路上的加油設(shè)備，嚴(yán)重時還會因電火花引起火災(zāi)或者爆炸事故！

我們再來看市區(qū)加油站，市區(qū)加油站對雷電波侵入的防護(hù)相對要完善些，但也存在較多的缺陷：一是進(jìn)線電纜的鎧裝金屬層或者電纜的保護(hù)金屬管未在兩端接地；二是電源進(jìn)線柜未安裝電源浪涌保護(hù)裝置，或者裝設(shè)有，但是其參數(shù)設(shè)置不合理，有的還發(fā)現(xiàn)該電源SPD已經(jīng)失效卻仍在使用，還有就是其安裝方式不正確甚至接地端懸空。

5.2 加油站雷電波侵入防護(hù)應(yīng)采取的措施

首先，進(jìn)線電纜盡可能全程埋地引入，全程埋地確實有困難的，可先架空，后使用金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿金屬管埋地引入。其次，在電纜引入到配電房之后，還應(yīng)將電纜金屬外皮或者護(hù)套金屬管與配電設(shè)備的保護(hù)接地相連接，并且在電源進(jìn)線柜斷路器后安裝電涌保護(hù)器。最后，從總配電盤開始的供配電系統(tǒng)宜采用TN-S系統(tǒng)，并將電纜穿金屬管埋地敷設(shè)進(jìn)入站房內(nèi)的照明配電箱、加油機動力配電箱。內(nèi)部零售管理系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)、液位監(jiān)測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)一般線路較短，只在站區(qū)內(nèi)部沿地下敷設(shè)，因此只需做好金屬護(hù)管兩端接地即可[7]。

6 結(jié)語

加油站為爆炸危險場所，屬于二類防雷建筑，在其設(shè)計施工過程中應(yīng)通盤考慮各種防雷措施，在綜合分析的基礎(chǔ)上，因地制宜的制定一套防雷方案，把雷擊加油站以致人身傷亡和財產(chǎn)損失的可能性降到最低程度，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。