加油站防雷技术分析

2022-09-10

一直以来, 雷电以其极大破坏力造成建筑物和设备的损坏, 起火以及人员伤亡。雷电灾害已严重地阻碍了我国国民经济建设的顺利开展, 给人民生命财产安全构成了严重的威胁。随着目前经济交通事业的迅速发展, 公路、桥梁成为交通、枢纽的重要部分, 公路交通网络不断延伸, 机动车行业发展突飞猛进, 成为交通运输的重要环节。汽油量的需求日益增长。加油站也日渐增多, 但由于某些加油站的防雷技术及措施不全面不规范, 使加油站常遭雷击, 造成严重的经济损失, 并危害了人民生命的安全。本文对加油站的防雷技术进行了简介。

1 其防雷电感应的措施应符合下列要求

(1) 建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物, 应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上, 可不用另设接地装置。 (2) 平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物, 其净距小于100mm时应采用金属线跨接.跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时。其交叉处亦应跨接。 (3) 建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。

2 其低压电源线路应符合下列要求

(1) 低压架空线应改换一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入, 其埋地长度符合:

式中:l为金属铠装电缆或护套电缆穿钢管埋于地中的长度 (m) ;

ρ为埋电缆处的土壤电阻率 (Ω·m) 。

表达式的要求, 但电缆埋地长度不应小于15m。入户端电缆的金属外皮、钢管应与防雷的接地装置相连。在电缆与架空线连接处尚应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地, 其冲击接地电阻不应大于10Ω。

(2) 平均雷暴日小于30d/a地区的建筑物, 可采用低压架空线直接引入建筑物内, 但应符合下列要求:

(1) 在入户处应装设避雷器或设2～3mm的空气间隙, 并应与绝缘子铁脚、金具连在一起接到防雷的接地装置上, 其冲击接地电阻不应大于5Ω。 (2) 入户处的三基电杆绝缘子铁脚、金具应接地, 靠近建筑物的电杆, 其冲击接地电阻不应大于10Ω, 其余两基电杆不应大于20Ω。

3 加油站的防雷分为直击雷防护、防静电、电源防护和信号线路防护四个部分。

3.1 直击雷防护

雷电放电有两种, 一种为云间或云内放电;另一种为云对地放电, 也就是常说的直击雷。直击雷放电主要由雷云负、正先导电荷同地面高耸突出物的正、负先导电荷“中和”而形成, 两者之间的电位可高达数千万伏甚至上亿伏。地面的突出物越高, 则产生上行先导需要的平均雷云下电场E0越小, 相对放电电流IL越小。基于上述原由, 如果爆炸危险环境建筑物没有防雷设施, 则建筑物以下部位易遭受雷击。因此对这类建筑物采取有效的防雷设施业已成为电气工程技术人员的重要任务。

首先明确建筑物易受雷击的部位。

注: (1) 当长度相同、截面相同时, 宜优先选用扁钢。 (2) 采用多根圆钢时, 其敷设净距不小于直径的2倍。 (3) 利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。除主筋外, 可计入箍筋的表面积。

(1) 平屋面或坡度不大于1/10的屋面——檐角、女儿墙、屋檐。 (2) 坡度大于1/10且小于1/2的屋面——屋角、屋脊、檐角、屋檐。 (3) 坡度不小于1/2的屋面——屋角、屋脊、檐角。

在屋脊有避雷带的情况下。当屋檐处于屋脊避雷带的保护范围内时屋檐上可不设避雷带。

防直击雷主要是保护售油区、储油罐区、营业厅、综合楼和灯杆。售油区是进行加油作业的地方.区域内汽油含量较高, 必须在售油区天面四边敷设避雷网 (通常为l0m×l0m或8m×l2m) , 在四角设避雷50cm短针进行防护即可。如加油站为尖顶型结构, 需要在尖顶部位安装避雷针。

加油站储油罐多是埋地式的, 由于汽油是易燃, 易挥发, 易爆液体, 所以储油罐是加油站防雷的重点。对储油罐宜采用独立避雷针, 针对实地情况, 在呼吸阀上方2.5m以上的高度平面, 提供半径5m保护范围.防止直接雷击中呼吸阀, 引起高温而导致油气被点燃, 产生危险。为防止避雷针对油罐及其附属设施产生高电位反击, 独立避雷针与被保护油罐的水平距离不应小于3m。营业厅、综合楼同样应该防止直击雷。

(1) 利用基础内钢筋作为接地体时, 在周围地面以下距地面不小于0.5m, 每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求:

式中:S为钢筋表面积总和, m2。

(2) 当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时, 接地体的规格尺寸不应小于表1的规定。

3.2 防静电

储油罐和输油管由钢铁材料制成, 当附近发生雷击或上空雷雨云飘过, 由于静电作用罐体和输油管会带上大量电荷, 且油品本身或与其它物体的相互摩擦也会产生静电荷。当积聚的静电荷, 其放电能量大于可燃性混合物的最小引燃能量, 并在放电间隙中油品蒸汽和空气混合物处于爆炸极限范围时, 将引起爆炸、燃烧。因此规定储存甲、乙、丙几类油品的油罐应作防静电接地, 及时泄放电荷。每个金属储油罐的接地点不得少于两个, 且储油罐上的金属构件 (呼吸阀、阻火器、量油孔等) 必须与油罐有良好的等电位连接。