汽车加油(加气)站防雷技术探讨

摘要：随着国民经济的不断发展，我国家庭用车越来越多，伴随而来的加油站利用率不断提高。加油站的正常运营成为了国民经济正常运转不可或缺的一个方面。针对雷电危害的基本形式、加油站常见的雷击事故、加油站所处环境特点及系统结构及该加油站雷电防护所存在问题的的分析。依据相关规范，综合阐述对加油加气站相关构建筑物的直击雷防护和雷电感应防护，并结合该加油站的实际情况，提出了系统完善的雷电防护设计方案，采取有针对全面的措施，以避免仪器、设备及人身财产伤害。

关键词：加油（加气）站；防雷设计；接地

Abstract: with the continuous development of national economy, China's family car is becoming more and more gas stations along the efficiency enhances unceasingly. The normal operation of gas station has become indispensable to the normal operation of the national economy. According to the basic form of lightning hazards, common gas station lightning accident, the gas station environment characteristics and system structure and the analysis of the existing problems of gas station lightning shelters. According to related specification, comprehensive elaboration related to refueling stations compose the structure of the lightning protection and induction lightning protection, and combined with the actual situation of the gas station, puts forward the system lightning protection design scheme, in comprehensive measures, to prevent the instruments, equipment, and harm to personal property.

Key words: gas (gas) station; Lightning protection design; grounding

中图分类号：S429文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

据几年来的考察，雷击灾害已成为影响人们生产生活的主要气象自然灾害之一，在非洲遭遇雷击灾害要比遇到狮子的概率高很多，我国每年因雷击引发灾害造成的经济损失高达数亿元，已严重威胁人民生命和财产安全。加油加气站等易燃易爆场所历来都是防雷减灾工作的重点，因为加油加气站一般设置在交通便利、人员密集的城区和郊区开阔地带或道路干线、主干线、高速公路旁边等地带，一旦发生雷击爆炸事故，将产生严重的社会影响。各级防雷减灾管理机构应加强对新建、扩建、改建的加油加气站的建设项目防雷设计审核和定期检测，对存在雷击安全隐患的要及时落实整改措施。随着人们对雷击灾害认识的提高，雷击事故逐渐减少，防雷减灾工作取得了较好的社会和经济效益，得到了当地政府和人民群众的好评。为进一步提高汽车加油加气站的综合防雷减灾的能力，提高防雷技术措施至关重要。

一、对汽车加油加气站进行雷击风险评估

雷击风险评估必须在防雷工程设计前完成，这样才能使新、改（扩）建汽车加油加气站防雷工程的设计建立在科学的基础上，做到安全可靠，技术先进，经济合理。在评估过程中，首先应了解需评估项目的基本情况，认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置，针对评估项目所在地历史雷电灾害状况进行分析，其次对评估项目所在地雷电灾害监测、预警情况进行调查，最后得出评估结论并制定一系列雷电防护措施和应急预案。

二、汽车加油加气站防雷装置的设计和施工

加油加气站的建（构）筑物防雷装置设计，应依据国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002、《石油与石油设施雷电安全规范》GB1559-1995、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）及其他相关规范，划分防雷类别后分别从防直击雷系统、电气（通信）防雷系统、屏蔽、等电位及静电接地处理系统等方面设计防雷装置，应遵循合理设置，安全可靠的原则。

加油加气站的防雷工程需严格按照防雷设计图纸施工，配合土建基础施工进度同步进行，并具备专业防雷资质单位施工，同时应注意防雷装置利用的钢筋，如果采用手工电弧焊的连接方式，所用的焊条应与所焊接材料相同，并选择合适的焊接接头形式、焊缝布置等，焊缝要求饱满、均匀、无夹渣，并在焊接处作防腐处理。圆钢双面焊接的搭接长度应大于直径的6倍，单面焊接长度应大于直径的12倍，直角位连接处用≥Φ10mm圆钢弯成“?”型焊接，焊接长度为200mm，扁钢的搭接长度为宽度的2倍，并应焊接三个棱边，各焊接处的焊接面积不小于10 mm 2。施工时还应注意现场工程情况与防雷设计图纸是否相符，若有所差异，应立即停止防雷工程施工,待设计单位重新设计图纸及出示施工方案,送防雷减灾机构审核合格后,按新设计方案施工，以确保防雷效果。

三、汽车加油加气站的外部防雷装置技术要求

1.接闪器

油罐、气罐的防直击雷接闪可分为两种，第一种是当罐壁厚度小于4mm时，应安装独立避雷针或避雷线（Sa≥3m），并按滚球法计算保护范围；第二种是当金属罐壁厚度达到4mm及以上时，金属罐体可作接闪器，不再另行安装接闪器。加油加气站的建（构）筑物宜采用避雷带、网、阳角安装避雷短针保护，当建（构）筑物为金属屋面时，可利用金属屋面作接闪器，金属构架必须与防雷装置做可靠连接，并且材料和施工技术需达到规范要求。

2.引下线

加油加气站油罐区如采用独立避雷针保护，可直接利用金属杆塔本身作接地引下线。当建（构）筑物利用建筑物结构主钢筋作接地引下线时，应严格按照防雷建筑物所属类别要求设置引下线，并要求每根主筋从上到下作可靠的电气连接，电气联接的过渡电阻值规范要求R≤0.03Ω，目的是为了加大雷电流泄放通道导体截面积，分散雷电流，使每个钢筋柱子上通过的泄放电流均匀分布，达到最小值，从而产生的电磁脉冲能量较小。如人工引下线沿建筑物外墙明敷时，应以最短路径接地，其镀锌圆钢直径不应小于10mm，镀锌扁钢截面不应小于50 mm 2，有人员活动处应套绝缘胶管，并标注防雷安全标志，以确保人员安全。

3.接地装置

加油加气站的防雷接地、防静电接地、电气设备工作接地、保护接地及信息系统接地等，宜采用共用接地装置，其接地电阻不应大于4Ω。但如果采用独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每处引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω，在土壤电阻率高的地区可适当增大冲击接地电阻。油罐、液化石油气罐和压缩天然气储气瓶组必须进行防雷接地，每罐体接地点不应少于两处，以免雷电流泄流困难，接地装置的垂直接地体宜用（50×50×5）的热镀锌角钢，水平接地体宜用（40×4）的热镀锌扁钢。接地装置在周围地面以下距地面不小于0.9m（黑山县近十年来平均冻土为0.895m），并且水平接地体与垂直接地体之间须规范焊接。

四、内部防雷措施LEMP(雷电电磁脉冲)的防护

随着高科技的发展，汽车加油加气站的自动化水平不断提高，各种不同类型的计算机和其他电子设备应用；如液位仪，监控系统等也日益增多，总而言之，LEMP防护是一项非常重要的防雷措施。LEMP是十分严重的电磁干扰源，它通过电源线、信号线、信号输出线引入以及辐射电磁场侵入等途径，对电气、电子设备和系统造成威胁，采取合理屏蔽、接地和等电位连接以及安装相应的SPD（电涌保护器）是减少电磁干扰的有效措施。

1.屏蔽、接地和等电位连接

加油加气站的供电电源线路和电子信息系统，应采取铠装电缆埋地或导线穿钢管埋地引入（埋地长度不应小于15m）并两端接地；地上或管沟敷设的油品、液化石油气和天然气管道的始、末端和分支处应设防静电和防感应雷的联合接地装置，汽油罐车和液化石油气罐车卸车场地，应设罐车卸车时用的防静电接地装置；在爆炸危险区域内的油品、液化石油气和天然气管道上的法兰、胶管两端等电位连接处应用金属线跨接。设置在站区内的广告牌、标志性旗杆、支撑管道用的金属棚架及加装的照明系统等都要做可靠的等电位连接。

2.安装相应SPD

在供电线路及电子系统传输线上，经常会产生对其设备有破坏性的电涌波形。为对其设备实施保护，供配电系统的电源端以及信息系统的配电线路首、末端与电子器件连接处，应装设与设备耐压水平相适应的防爆SPD，必要时应考虑装设多级防爆SPD。

五、汽车加油加气站雷击事故分析

提高汽车加油加气站的综合防雷技术，并不是采取了上述防雷措施就万无一失，还应认真考虑汽车加油加气站的综合布线、设备承载能力等因素，在雷暴高发区必须选用优质耐压（流）设备和安装多级防爆避雷器，尽量减少雷击事故发生。

2005年06月15日，黑山县英城子区个人小加油站发生一起雷击事故，导致该油站低压配电箱内所有配电元件惨遭焚烧，造成直接损失两万多元。这起雷击事故主要是因为防雷技术措施不规范，雷击时所产生的雷电流沿着架空导线进入配电箱，强大的瞬间雷电流叠加于交流电压（流）通过感应电压（流）一同涌进避雷器，该避雷器在承接到雷电流时，一部分通过接地路径迅速泄入大地，残余电压（流）沉积于前级配电元件中，产生高压（流）“塞车”现象。正常情况下，漏电断路器遇到超出设定限流范围，会自动跳闸开路，切断前后两级连线电源，在该配电箱中恰好是因为本级漏电断路器的差性能，导致自身先短路着火，最后因为该级全线短路，殃及整个配电箱元件燃烧。

结束语

雷电防护是一个系统工程，加油加气站属易燃易爆场所，做好防雷安全工作是保证加油加气站正常运作的关键，更是防雷减灾工作的首要任务，我们应依靠先进的科学技术，遵循预防为主、防治结合的方针，采取综合的防雷安全措施，保障人们的生命和财产安全，构建和谐安康的社会。

参考文献：

[1]《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002

[2]《石油与石油设施雷电安全规范》GB1559-1995

[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）