成都市輸氣站防雷防靜電接地特征對比分析

楊 軍 劉文娟 金敬國

（成都市防雷中心，四川 成都 610000）

1.前言

四川省是城鎮(zhèn)燃氣大省，城鎮(zhèn)燃氣為全省廣大居民生產(chǎn)、生活首選能源之一，且由于城鎮(zhèn)燃氣易燃易爆的特性，容易遭受雷電和靜電的侵害，危害廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全和造成大量的經(jīng)濟損失，社會危害程度和負面影響極大。為了提高城鎮(zhèn)燃氣輸配氣管網(wǎng)的雷電災害和靜電災害防御能力，保障人民生命安全和國家財產(chǎn)安全不受損害，近年來，全國已經(jīng)相繼開展對城鎮(zhèn)燃氣輸配氣管網(wǎng)的雷電和靜電防護工作。但是，由于缺乏相關的技術知識和經(jīng)驗，在實際設計施工時，容易將雷電防護和靜電防護相混淆，經(jīng)常出現(xiàn)用防雷裝置代替防靜電裝置或者只完成了防雷裝置的檢測而忽略了防靜電裝置檢測等現(xiàn)象。

本文通過整理天然氣輸配氣場站等易燃易爆場所防雷及防靜電相關技術規(guī)范，并結合成都市防雷中心對轄區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)燃氣多年的防雷防靜電檢測數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，對成都市境內(nèi)的天然氣輸氣站的雷電防護和靜電防護的技術標準要求、材料規(guī)格、設計施工特點及檢測項目、方法、流程及檢測儀器設備以及常見問題和對策建議等方面進行詳細的比對，分析兩者之間的共性及差異，為全省城鎮(zhèn)天然氣輸配氣系統(tǒng)的雷電防護和靜電防護提供理論依據(jù)和技術支撐。

2.防雷接地與防靜電接地特點

防雷接地：用于防止或減少雷電擊中建筑物或建筑物附近而導致雷電流造成物質(zhì)性損害、人身傷亡和財產(chǎn)損失，將雷電流從防雷裝置或者線路、管線等導體傳導并泄放入大地。一般防雷裝置由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。外部防雷裝置包括接閃器（包括接閃桿、接閃帶、接閃網(wǎng)等）、引下線和接地裝置構成，主要用于防護直接雷擊。內(nèi)部防雷裝置由等電位連接系統(tǒng)、共用接地裝置、雷擊電磁脈沖屏蔽系統(tǒng)、合理布線措施以及電涌保護器等構成，主要用于防止或減少雷電流在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的閃電感應和閃電電涌侵入等。

防靜電接地：防止靜電危害最簡單最直接的方法就是接地。凡用來加工、貯存、運輸各種易燃易爆液體、可燃氣體和可燃粉塵的設備和管道，如油罐、儲氣罐、油品運輸管道裝置、過濾器、吸附器等均需接地。如果袋形過濾器由紡織品或類似物品制成。建議用金屬絲穿縫并予以接地；如果管道由不導電材料制成，應在管外或管內(nèi)繞以金屬絲，并將金屬絲接地。

移動設備，如汽車槽車、火車罐車、油輪、手推車，以及移動式容器的停留、停泊處，要在安全場所裝設專用的接地接頭如顎式夾鉗或螺栓緊固，使移動設備良好接地，防止移動設備上積聚電荷。當槽車、油罐車到位后，停機剎車，關閉電路。在打開罐蓋前先行接地，同時，對鶴管等活動部件也應分別單獨接地。注油完畢后先拆掉油管，經(jīng)過一定的時間（一般為3min～5min以上）的靜置，才能把接地線拆除。汽車槽車上應裝設專用的接地軟銅線（或?qū)щ娤鹉z拖地帶），牢固連接在槽車上并垂掛于地面，以便導走汽車行駛時產(chǎn)生的靜電。

2.1 防雷裝置與防靜電裝置的區(qū)分

防雷裝置與防靜電裝置的相同點：都有引下線和接地裝置，同時均使用接地電阻測試儀測試其接地電阻值。

防雷裝置和防靜電裝置的不同點：

2.1.1 由于防雷裝置的首要任務是防止直擊雷的侵害，因此外部防雷裝置中的一個重要組成部分就是接閃器。接閃器按照GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》的定義是：由攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋面、金屬構件等組成。而防靜電裝置由于無需防范直擊雷因此無接閃器。

2.1.2 防雷裝置和防靜電裝置的檢測內(nèi)容和方法不同：

——外觀檢查不同：防雷檢測需檢查外部防雷裝置，有無出現(xiàn)機械損傷、變形、開裂、嚴重銹蝕等現(xiàn)象；

——電涌保護器:內(nèi)部防雷裝置需按照適配的電涌保護器；

——標志標識不同：雷電防護裝置和靜電防護裝置的標識、警示標志不同。

2.2 防靜電裝置接地電阻

在通常情況下，靜電導體與大地之間的總泄漏電阻值應不大于1×106Ω，通常情況下，每個靜電接地體的接地電阻值不應大于100Ω，在土壤電阻率偏高的地方，如山區(qū)、隔壁等，其接地電阻值可適當放寬，但也不能超過1×103Ω。在為了限制靜電導體對地的放電電流等特殊情況下，允許人為將泄漏電阻值提高到1×104Ω--1×106Ω，但上限不能超過1×109Ω。

對于環(huán)境溫度，在氣體爆炸危險場所0區(qū)以外的其他地方，可以適當增加局部環(huán)境的相對濕度到50%以上，以防止或減少靜電的危害。

2.3 防雷裝置接地電阻

按照GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》相關要求，各類防雷建筑物應設防直擊雷的外部防雷裝置，并應采取防閃電電涌侵入的措施。除第一類防雷建筑物獨立接閃桿和架空接閃線（網(wǎng)）的接地裝置有獨立接地要求外，其他建筑物應利用建筑物內(nèi)的金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋等自然構件、金屬管道、低壓配電系統(tǒng)的保護線（PE）等與外部防雷裝置連接構成共用接地系統(tǒng)，共用接地裝置的接地電阻按50Hz電氣裝置的接地電阻確定，應為不大于按人身安全所確定的接地電阻值。當互相鄰近的建筑物之間有電力和通信電纜連通時，宜將其接地裝置互相連接。

3.天然氣輸氣站防雷防靜電措施要求

工廠及車間的氧氣、乙炔等管道必須連接成一個整體，并且接地。其他所有可能產(chǎn)生靜電的管道和設備，如油料輸送設備、空氣壓縮機、通風裝置和空氣管道，特別是局部排風的空氣管道，都必須連接成整體并予以接地。

車間內(nèi)每個系統(tǒng)的有關設備與管道應連接可靠，接頭處的接觸電阻不應超過0.03Ω；在兩個螺栓正常扭緊情況下或者使用金屬跨接線時至少應有兩處接地。車間內(nèi)或棧橋上等處的平行管道，若相距10cm時，每隔20m長要相互連接一次；相距不到10cm或者是相交的管道，則應在交叉處連接；管道與金屬構架相距10cm處也應互相連接。

凡輸氣管道干線兩端及分子管線處都應接地；管道棧橋兩端應與其上管道連接，且每隔200m～300m要與管道連接一次；棧橋本體還應作專門接地。

貯存易燃氣體、液化氣體、液態(tài)碳氫化合物或其他有火災危險的貯罐等容器，都應實施可靠接地；容積大于50m3的貯藏，應沿著其直徑方向布設接地且不得少于2處。使用中應避免防靜電接地線及接地裝置意外碰傷、斷線；管道的法蘭處要求具有較良好的導電性。

4.天然氣輸氣站防雷防靜電具體對策

4.1 加強對天然氣輸氣站防雷裝置和防靜電裝置的日常巡查和維護工作，發(fā)現(xiàn)問題后應及時整改，確保防雷裝置和防靜電設施的完好性。日常維護與檢查內(nèi)容包括：

4.1.1 各類工藝裝置區(qū)、閥室等建構筑物的外部防雷裝置、內(nèi)部防雷裝置和靜電消除裝置。

4.1.2 敷設于地面的輸氣管道以及戶外防爆場所內(nèi)露天布置的生產(chǎn)設備以及鋼制密閉設備、容器的外部防雷裝置、內(nèi)部防雷裝置和靜電消除裝置。

4.1.3 安置在地面以及通過框架或支架安置在高處的整體封閉、焊接結構的靜設備和引向火炬的主管道、火炬、煙囪和排氣管等排放設施，露天布置的天然氣儲罐等。

4.2 管理與維護

4.2.1 天然氣輸氣站雷電防護和靜電防護裝置應由專職或兼職人員負責管理。

4.2.2 天然氣輸氣站管理單位宜安裝雷電預警接收裝置，建立相應的應急響應措施。

4.2.3 天然氣輸氣站新建、改建、擴建的雷電防護裝置應經(jīng)檢測合格后方可投入使用。投入使用的雷電防護裝置應定期檢測，每半年一次。

4.2.4 天然氣輸氣站管理單位應建立完善雷電災害應急預案或?qū)⒗纂姙暮奔{入總體預案，如發(fā)生雷電災害，應及時處置并向當?shù)貧庀笾鞴軝C構報告，協(xié)助做好雷電災害調(diào)查工作。

5.結語

天然氣輸氣站屬于典型的易燃易爆危險場所，存在大量的易燃易爆高壓氣體，其防止雷電和靜電引起的火災和爆炸風險遠高于其他場所，因此，雷電防護和靜電防護是其生產(chǎn)、儲運過程中的非常重要的環(huán)節(jié)。必須要高度重視天然氣輸氣站的防雷防靜電設施的設計、施工和檢測，做到防雷防靜電設施和天然氣輸氣站同時設計、同時施工、同時竣工，并在日常生產(chǎn)工作中做到完善細致的監(jiān)督檢查和巡查整改，發(fā)現(xiàn)問題第一時間糾正整改，才能真正消除因雷電和靜電引起的安全隱患，確保天然氣輸氣站平穩(wěn)安全的生產(chǎn)和運行。