雷电对加油加气站的危害及有效防护

雷电对加油加气站的危害及有效防护

李国伟

北京市灾害防御中心 北京 100012

摘要:加油加气站具有易燃易爆的特性，并且在其内部也分布着一些电子仪器设备。一旦加油加气站遭受雷击，则往往会引发火灾或者爆炸事故，给员工以及附近居民的生命财产安全构成严重威胁。因此，加强加油加气站雷电防护工作特别重要。本文结合防雷经验，首先介绍了雷电对加油加气站的危害，并重点探讨了加油加气站的有效防护措施，以供同行参考。

关键词：雷电；加油加气站；危害；有效防护

引言

雷电是全球各地经常发生的一类自然灾害，被我国电工委员成为“电子时代的一大公害”。一般情况下，雷电发生过程中通常伴随着强大的闪电电流，还有一系列物理效应，例如电磁场、冲击波、高温等，这些会在瞬间带来巨大的破坏作用，会损坏建筑物、通讯设备、电力系统等，还会导致物体爆炸和燃烧，严重威胁到人们的生命和财产安全。随着我国经济的飞速发展，人民生活水平也得到了极大提升，全国各地机动车数量不断增加。与此同时，作为能源支持服务设施的加油加气站的建设也越来越多。因为:加油加气站具有易燃易爆的特性，并且在其内部也分布着一些电子仪器设备。一旦加油加气站遭受雷击，则往往会引发火灾或者爆炸事故，给员工以及附近居民的生命财产安全构成严重威胁。因此，加强加油加气站雷电防护工作特别重要，对于保护人们生命财产安全，维护社会和谐、稳定具有一定的现实意义。

1.雷电对加油加气站的危害

1.1直击雷

直击雷是带电的云层（雷云）和大地、建筑物、其他物体亦或者防雷设备之间产生的快速放电现象。直击雷因为会带来机械力效应、热效应以及电效应，一旦集中加油加气站建筑物或防雷设备，势必会给加油加气站带来严重威胁。如果直击雷作用在金属管道电气设备或电路上，则会发生放电现象，这会导致电气设备绝缘层的破坏并造成电击事件； 如果雷电流转换为热能，则会引起火灾或者爆炸事故。

1.2感应雷

感应雷电一般被称为二次破坏，雷电流的大梯度变化往往会形成极大的交变磁场，这个时候即使雷电没有直接击中防雷设备或者设施，在传导方法的电阻耦合之后，也势必会在金属组件周围形成感应电流。此类电流会朝四周放电，假如侵入加油加气仪器，可能会引起十分严重的火灾以及爆炸事件。感应雷电涉及到静电感应雷以及电磁感应雷2类。其一是静电感应雷，其一般指的是带负电的雷云引起的电场会感应金属线上的电场所束缚的正电荷。静电感应雷会对加油加气站的能源产品、电子仪器等。其二是电磁感应雷。电磁感应雷电一般发生于避雷针或电源线附近，在发生时出现强烈的交变电磁场，最终会对加油加气站的有关设备进行损坏。

1.3雷电反击

若加油加气站内的接地体、引下线以及接闪器等防雷保护接地装置受到雷击，在雷电流流入点附近会形成高电位，假如防雷保护装置以及建筑物内部的电气设备、线路、金属管线绝缘层距离较近，势必会引起雷电反击，从而破坏到电气设备绝缘层，严重状况下会引发火灾事故。

2.加油加气站雷电灾害有效防护措施

2.1 直击雷防护措施

2.1.1接闪器

接闪器是防御直击雷的重要措施之一，为了确保加油加气站建筑物的安全，应该在加油站罩棚、办公场所建筑物的顶部布设避雷带（网）或混合避雷器。因为极有可能在加油加气站建（构）筑物屋檐、山脊以及其他区域遭受雷击，所以需要在这些部分上放置空气终端设备。 建筑物屋顶上的空气终端格栅的规格要求小于或者等于10米×10米或12米×8米。因为加油加气站的罩棚主要属于钢制框架，屋顶属于金属材质，一般可直接当成接闪器；但是若加油加气站建筑物的顶部是尖顶类型，则可以在顶点区域安装约1米高的避雷针。

2.1.2引下线

若加油加气站的建（构）筑物结构为钢筋混凝土，那么常常需要选择桩中的2个主要钢筋作为自然引下线，需要确保引下线的数量至少有2根，还应该要求引下线之间的距离小于或者等于18米，需要在加油加气站内沿着建筑物的外围均匀进行布设，在适当的区域布设几个连接板用来进行等电位连接。

2.1.3接地装置

对于加油加气站而言，站内电气设备接地、防雷接地、防静电接地以及信息设备接地最好采取共用接地装置，接地电阻要求不能超过4Ω。 在分别设置每个接地装置时，每个接地装置之间必须要有一定距离（地下超过3m），气罐、油罐的防雷接地装置的接地电阻需要保持一定距离。电缆金属线外皮2端的接地装置的接地电阻要求不能超过10Ω。 保护接地电阻要求不能超过4Ω； 接地设备在地面油、天然气管道的起点、终点以及分支位置的接地电阻要求不能超过30Ω。

2.2感应雷防护措施

2.2.1电磁屏蔽

对于加油加气站的电源电路、通信线路等都应该采取金属管保护亦或是埋地操作的时候，那么往往可以选用双层屏蔽电缆。金属管以及屏蔽层的2端均应该接地。若把进入加油加气站的金属管布设于地下亦或者架空敷设，则需要在建筑物或者防护区与防雷接地进行等电位连接操作。

2.2.2电涌保护器（SPD）

现阶段，加油加气站的大部分供电线路是TN-S。 在线缆进入加油加气站建（构）筑物以前，往往能够在低压主配电箱中装设电涌保护器（SPD）作为第一级保护，之后在加油加气站的计算机房配电箱中装设电涌保护器（SPD，作为二级保护；在税控主机，计算机设备以及相关电子仪器上布设电涌保护器（SPD作为第三级保护。

2.2.3合理布线

线路的铺设方法能够改变，最好在接地线，管道以及接地网络的电源、信号电缆之间留出适宜的安全距离。 若没有办法远离，则可以试着增加电缆与地线之间的交角，从而构成直角。 不同性能的电缆以及地线可通过金属线槽分别布线。 根据电磁兼容性，应科学地布置接地线的方向以及距离，从而尽可能地减少由电缆本身形成的感应环路的面积，并保护加油加气站免遭雷击。

2.3卸油区的防雷防静电措施

为了增强加油加气站卸油工作的安全性，最好选择一种更科学的封闭式卸油方法，在地下油罐、气罐和油（气）罐车之间建立油气管道，同时将油从油（气）罐车引至地下油罐车。凭借该管道能够促使地下油罐中的油进入油罐车，进而实现了地下油（气）罐车与油（气）罐车之间的产品置换。采取迅速接头连接卸油管以及油箱，同时确保卸油管同油管底之间的距离保持在20厘米左右。为了避免石油、天然气等产品溅出或者产生静电，一般可在卸油管的喷嘴位置构成45°角的开口，从而促使卸油软管与回油软管的连接设备具备静电传导性与耐油性特性，软管的直径要求大于5厘米。加油加气站卸货区需要布设防雷静电装置，接地电阻值要求不大于10Ω。卸油的时候，需要第一时间连接静电头以及油箱，防止带来静电，确保卸油安全无风险。

3.结语

总之，加油加气站因其易燃易爆特性，极易遭受雷击，轻则导致仪器受损，严重时会引发火灾或者爆炸事故，严重威胁到人们生命财产安全。所以，相关部门高度重视加油加气站防雷工作，严格依据防雷安全规范，对加油加气站采取有效的雷电防护措施，最大限度降低雷电带来的危害性，确保加油加气站的安全运行。

参考文献：

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作者简介：李国伟（1980-），男，汉族，北京市平谷区人，本科学历，职称：工程师，从事雷电，防雷检测等工作。