陳勝望 沈景桓 林娟妮

摘 要：加油站屬易燃易爆場所，防雷效果直接關(guān)系到加油站及其周圍人們?nèi)松砗拓敭a(chǎn)安全，確保加油站防雷安全。本文對加油站內(nèi)建（構(gòu)）筑物、油罐區(qū)、加油區(qū)、卸油區(qū)、電源系統(tǒng)和信息系統(tǒng)防雷設(shè)計分析，對易燃易爆場所防雷具有參考意義。

關(guān)鍵詞：加油站;防雷設(shè)計;接地裝置

近些年，隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平提高，加上四通八達(dá)高速公路影響，現(xiàn)代化交通工具增加，加油站作為汽車能源供應(yīng)站，數(shù)量也在快速增加且分布廣泛。大部分加油站都設(shè)置在城區(qū)開闊地帶、郊區(qū)或高速公路旁等，遭受雷擊風(fēng)險概率較大，加油站屬爆炸危險環(huán)境，一旦遭受雷擊，會對加油站周邊人民生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。我國應(yīng)對加油站加強(qiáng)防雷設(shè)施建設(shè)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求作防雷設(shè)計，確保加油站可安全運(yùn)行。

1 加油站建（構(gòu)）筑物防雷設(shè)計

1.1 接閃器

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010中要求，加油站屬二類防雷建筑物。為增強(qiáng)加油站建（構(gòu)）筑物防雷效果，應(yīng)將接閃網(wǎng)、接閃帶、接閃桿或其混合組成接閃器安裝在建筑物上。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)在建筑物屋脊、屋檐、檐角等易遭受雷擊部位敷設(shè)接閃器，且建筑物屋面接閃網(wǎng)格規(guī)格應(yīng)≤10m×10m或12m×8m。若加油站罩棚屬鋼架結(jié)構(gòu)，棚頂是厚度≥0.5mm鋼板或厚度≥0.65mm鋁板、厚度≥0.7mm鋅板，且該板下有能阻擋上層金屬板熔化物非易燃材料做吊頂時，可直接將棚頂作接閃器使用，也可在厚度達(dá)到要求棚頂檐角處加設(shè)接閃小針。

1.2 引下線

通常，加油站區(qū)內(nèi)建筑物為鋼筋混凝土或鋼架結(jié)構(gòu)。在引下線設(shè)計時，可選擇柱內(nèi)兩條對角主筋作自然引下線。引下線宜設(shè)置在建（構(gòu)）筑物四角，沿建筑物四周均勻布設(shè)，引下線間距≤18m，且數(shù)量應(yīng)≥2根。不宜直接從引下線處焊接出接地板供加油機(jī)和電器設(shè)備等接地用。

1.3 接地裝置

加油站內(nèi)防雷接地、防靜電接地、信息系統(tǒng)接地、電氣設(shè)備工作接地、保護(hù)接地等采取共用接地裝置形式，其接地電阻應(yīng)按50Hz電氣裝置接地電阻確定，小于按人身安全所確定接地電阻。利用各混凝土基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋連接起來作為自然接地體，當(dāng)自然接地體達(dá)不到相關(guān)要求時，沿加油站四周敷設(shè)環(huán)形人工接地體。人工接地體一般將40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與50mm×5mm熱鍍鋅角鋼垂直接地體相焊接組成，人工接地體與自然接地體焊接連通;垂直接地體長度宜為2.5m，間距為其長度兩倍。人工接地體距墻或基礎(chǔ)≥1m，敷設(shè)在距地面0.8m以下土壤中。

2 油罐區(qū)、加油區(qū)、卸油區(qū)防雷設(shè)計

2.1 油罐區(qū)防雷

根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB50074-2014中相關(guān)要求，接地是加油站油罐區(qū)防雷重點，良好接地可有效釋放雷電流，同時還能防靜電。金屬儲油罐應(yīng)做好環(huán)形接地，接地點沿儲罐周長間距≤30m。新建加油站儲油罐一般埋在地下，安裝有阻火器且罐頂埋深≥0.5時，可不設(shè)置接閃器，就近從油罐基礎(chǔ)自然接地體或人工接地體引出兩處接地端接地即可。裝有阻火器地上臥式儲罐和地上固定頂鋼儲罐頂板厚度≥4mm時，也可不安裝接閃器。鋁頂儲罐和頂板厚度<4mm鋼儲罐，應(yīng)裝設(shè)接閃器保護(hù)整個儲罐，接閃器保護(hù)范圍按第二類防雷滾球半徑計算。若加油站所處區(qū)域?qū)俣嗬讌^(qū)，防直擊雷宜選用獨立接閃桿，與被保護(hù)油罐間距≥3m，保護(hù)范圍以呼吸閥2m以上作為半徑。儲油罐防腐設(shè)計前，提前預(yù)留接地卡，未設(shè)置接地卡的，接地端設(shè)置在罐頂，防止罐底焊接接地端時造成其特殊防腐層受損及引發(fā)漏油。金屬儲油罐接地電阻≤10Ω。

2.2 加油區(qū)防雷防靜電

加油區(qū)應(yīng)在接閃器保護(hù)范圍內(nèi)，加油機(jī)宜設(shè)置在電磁場有所衰減LPZ1區(qū)。加油區(qū)地下輸油管道較多，金屬管道應(yīng)在兩端及分支管道末端接地。地網(wǎng)施工時應(yīng)在加油機(jī)處預(yù)留接地端子板，以供加油機(jī)箱金屬外殼、設(shè)備金屬外殼及加油槍軟管鎧裝層等接地用，起到防雷電電磁感應(yīng)和防靜電作用。加油機(jī)一般安裝柱子旁邊，接地端子板在地網(wǎng)連接點應(yīng)遠(yuǎn)離引下線接地引入點。

2.3 卸油區(qū)防雷防靜電

優(yōu)先選用密閉卸油方式，先關(guān)閉阻火器通氣管下端閥門，油罐車與儲油槽輸油管及油氣回收管連接成一密閉油氣回收管路。油罐車通過卸油管路卸油同時，加油站油罐中油氣通過回氣管路回到油罐車中。油罐車將油氣帶回油庫處理，有效減少卸油區(qū)危險氣體濃度，提高防雷防靜電效果。在卸油區(qū)安裝固定防靜電接地卡，接地卡不應(yīng)設(shè)置在爆炸危險1區(qū)（即在正常運(yùn)行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物環(huán)境），從接地卡上連接一根末端裝有金屬夾且有絕緣皮銅導(dǎo)線，卸油前先用金屬夾對卸油車靜電釋放，設(shè)置能檢測跨接線和接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。防靜電接地裝置接地電阻≤100Ω。

3 等電位連接

等電位連接可預(yù)防雷電靜電感應(yīng)和雷電電磁感應(yīng)產(chǎn)生電火花引起雷電災(zāi)害。做好加油站內(nèi)金屬油管、水管、氣管、線纜金屬屏蔽外套等電位連接。

加油站內(nèi)工藝管道大都是無縫鋼管，金屬法蘭連接處應(yīng)跨接。當(dāng)法蘭連接螺栓≥5根時，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。平行敷設(shè)于地上或非充沙管溝內(nèi)金屬管道，其凈距<100mm時，應(yīng)用金屬線等電位連接，連接點凈距≤30m。管道交叉點凈距<100mm時，其交叉點應(yīng)用金屬線等電位連接。卸油管線也應(yīng)等電位連接。金屬槍管與加油槍軟管鎧裝層和加油機(jī)金屬體應(yīng)等電位連接并接地，汽車在行駛后，車體易產(chǎn)生靜電，加油槍與車體剛接觸瞬間易產(chǎn)生靜電火花，加上汽車油箱口油氣濃度較高，可能產(chǎn)生爆炸。

4 信息系統(tǒng)防雷設(shè)計

大部分加油站都是通過微機(jī)控制，額定工作電壓和電流很小，導(dǎo)致加油機(jī)控制板、計算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)易遭受雷擊。因此引入控制室內(nèi)線纜應(yīng)穿金屬屏蔽管槽埋地敷設(shè)，保證金屬屏蔽管槽全長電氣貫通，且屏蔽管槽兩端接地。從室外引進(jìn)室內(nèi)數(shù)據(jù)線路宜在室內(nèi)線路末端安裝相應(yīng)信號電涌保護(hù)器;有屏蔽層數(shù)據(jù)線路，應(yīng)在線路兩端將屏蔽層接地;光纖金屬加強(qiáng)芯、設(shè)備金屬外殼、網(wǎng)絡(luò)金屬機(jī)柜等應(yīng)做好接地。

5 電源系統(tǒng)防雷設(shè)計

加油站電源系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中PE線和N線分開設(shè)置，可有效保護(hù)人身和設(shè)備安全。PE線從共用接地裝置中引出，引出點不要靠近防雷引下線接地引入點。

電源線路也應(yīng)穿金屬屏蔽管槽和埋地敷設(shè)，并安裝相應(yīng)電涌保護(hù)器（SPD），且宜安裝在開關(guān)后側(cè)，方便以后維護(hù)和更換。應(yīng)在加油站總配電柜（箱）處安裝I級實驗SPD，其電壓保護(hù)水平Up應(yīng)≤2.5KV，每一保護(hù)模式?jīng)_擊電流I?imp≥12.5 KV。宜在加油泵、辦公室配電箱安裝處第二級SPD，Up宜≤1.5KV?？稍诰W(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、計算機(jī)等貴重設(shè)備電源插座處安裝第三級SPD，Up宜≤1.0KV。連接SPD導(dǎo)線越短、越粗、越直越好，理論上并聯(lián)安裝SPD每根連接線應(yīng)≤0.5米，現(xiàn)實中受安裝位置影響會超過該值，采用凱文接法，即將SPD“串接”在線路中，也可采用增粗連接線實現(xiàn)SPD最大防雷效果。

6 結(jié)論

加油站防雷設(shè)計應(yīng)根據(jù)國家規(guī)定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合加油站內(nèi)建（構(gòu)）筑物、相關(guān)設(shè)備等，利用現(xiàn)代化新技術(shù)及新材料，安裝相應(yīng)接閃器、引下線、接地裝置和電涌保護(hù)器，做好等電位連接及接地。使加油站綜合防雷設(shè)計發(fā)揮更大效用，確保加油站及其周圍人們生命財產(chǎn)安全，為加油站提供良好運(yùn)行環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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[2]GB50074-2014.石油庫設(shè)計規(guī)范[S].2014.

[3]GB50057-2010.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].2012.

作者簡介

陳勝望（1981-），男，漢族，廣東省海豐縣人，大專，助理工程師，從事氣象防雷工作。