天然气输气站雷击隐患分析及防雷质量安全技术措施

天然气输气站雷击隐患分析及防雷质量安全技术措施

黄耀磊

（湘西州气象局  416000）

摘要：雷击隐患给天然气输气站带来了严重的安全威胁，尤其是雷击可能导致的火灾、爆炸等事故，严重威胁到人员生命安全和财产安全。本文通过对天然气输气站雷击隐患的系统分析，探讨了雷击对输气站可能造成的影响，并提出了有效的防雷质量安全技术措施。研究结果表明，通过实施综合性的防雷措施，可以显著降低雷击对输气站造成的危害，保障输气站的安全稳定运行。

关键词：天然气输气站；雷击隐患；防雷；安全技术

引言

天然气输气站是连接天然气生产和消费的重要环节，承担着调节、分配天然气流量和压力的关键任务。随着天然气输送网络的不断扩大，天然气输气站安全性问题也日益凸显，其中，雷电灾害对天然气输气站构成的潜在威胁不容忽视。据研究统计，雷电是引发油气行业安全事故的重要因素之一，不仅直接威胁到人员安全，还可能导致巨大的经济损失和环境污染。因此，开展天然气输气站雷击隐患分析及防雷质量安全技术措施的研究，对于提高能源供应系统的可靠性和稳定性具有重要意义。本文通过深入分析输气站面临的主要雷击隐患，并结合实际情况，提出科学合理的防雷质量安全技术措施，以期为天然气输气站的安全管理提供参考和支持。

1 天然气输气站雷击隐患分析

1.1 系统规划不足

在天然气输气站的建设与运营过程中，系统规划的不足是导致雷击隐患的一个重要因素。由于缺乏全面的雷电风险评估，许多输气站在设计初期未能充分考虑到雷电防护的需求，导致防雷设施布局不合理、设备选型不匹配等问题。此外，随着输气站规模的扩大和技术的更新换代，原有的防雷系统可能已无法满足当前的防护需求，但因缺乏定期的系统升级和优化计划，这些潜在的缺陷往往被忽视。这种系统性的规划不足不仅削弱了输气站抵御雷击的能力，还可能在雷电发生时引发连锁反应，加剧灾害后果。因此，加强系统规划，进行科学的雷电风险评估，并根据评估结果合理配置防雷资源，对于提高输气站的防雷安全性至关重要。

1.2 室外防雷措施尚未完善

天然气输气站的室外区域直接暴露于自然环境中，是雷电攻击的首要目标。然而，许多输气站在室外防雷措施方面存在明显短板。一是接地系统的设计不够科学，接地电阻值偏高，无法有效引导雷电流入地；二是避雷针、避雷带等接闪器的数量和位置分布不合理，不能全面覆盖保护区域；三是引下线材料老化或截面积不足，难以承受瞬间高电流的冲击；四是缺少有效的电磁屏蔽措施，使得电子设备易受感应雷的影响。这些问题共同作用，大大降低了输气站室外区域的防雷效能，增加了遭受雷击损害的风险。因此，完善室外防雷措施，确保每一环节都能高效运作，是提升输气站整体防雷能力的关键所在。

1.3 室内防雷措施仍需加强

尽管室内环境相对于室外而言，受到直接雷击的概率较低，但并不意味着可以忽视其防雷安全。实际上，通过传导、感应等方式进入室内的雷电能量同样具有破坏性。当前，部分天然气输气站在室内防雷措施方面仍显薄弱。例如，电源系统和信号线路的浪涌保护装置（SPD）配置不全或性能不达标，无法有效抑制雷电波侵入；机房和控制室的等电位连接不规范，存在电位差引发的火花放电风险；以及防静电地板、金属门窗等细节处的防雷处理不到位。此外，对于易燃易爆气体泄漏监测系统的防雷保护也常被忽略，一旦发生故障，后果不堪设想。因此，强化室内防雷措施，从源头上阻断雷电侵害途径，是保障输气站安全稳定运行的必要条件。

2.天然气输气站防雷质量安全技术措施

2.1 系统治理

系统治理涉及整体规划和设计。首先，需全面评估雷击风险，识别隐患点，制定科学的防雷方案。其次，安装避雷针和避雷带于高点和建筑物边缘，引导雷电流安全泄放至大地，保护设备和建筑。同时，设置可靠的接地装置，确保接地电阻达标（≤10欧姆），并定期检测维护。最后，建立防雷系统维护管理机制，定期检查测试防雷设备，及时发现并修复问题。通过这一系列措施，确保防雷措施协同工作，形成完整防护体系，有效降低雷击对天然气输气站的风险，保障设备和人员安全。

2.2 迅速阻断

在输气站安装浪涌保护器（SPD），可迅速泄放多余电流至地线，保护电气设备。SPD应部署于电源入口、重要设备前端及通信线路接口，确保全面保护。同时，使用断路器和熔断器，在雷电流超限时自动断开电路，防止设备过载。选择适当型号的断路器和熔断器，并定期检查维护，确保其可靠性。此外，建立雷击应急响应机制，一旦发生雷击，立即切断电源，防止二次事故，确保人员和设备安全。通过这些措施，迅速阻断雷电流传导路径，有效降低雷击对输气站设备和系统的损害。

2.3 系统屏蔽

使用屏蔽电缆和金属管道，能有效阻挡雷电感应效应，保护内部导线和设备。屏蔽电缆应贯穿输气站，确保重要线路得到保护，金属管道需良好接地，防止雷电流产生火花或电弧。实施等电位连接，将站内金属设备和结构件连接成等电位体，均匀分布雷电流，降低局部过电压风险。等电位连接应覆盖关键部位，如储罐、压缩机等。此外，对控制室和重要电气设备进行电磁屏蔽，使用屏蔽材料包裹，减少外部电磁场干扰，确保系统和设备正常运行。这些措施共同构成系统屏蔽体系，有效抵御雷电干扰。

2.4 规范接线

所有电气设备和线路需严格遵循国家和行业标准，确保接线牢固可靠。采用高质量接线材料，如铜制端子和耐腐蚀绝缘材料，提升耐久性和安全性。定期检查维护接线点，及时处理松动、氧化等问题，保障接触良好。电源线和信号线应分开敷设，避免交叉干扰，降低雷电流传播风险。重要电气设备和控制系统应采用冗余接线，即在主接线基础上增设备用，确保主接线失效时备用能迅速启用，保障设备正常运行。这些措施共同确保防雷系统有效运行，提升输气站安全性。

2.5 标准接地

标准接地能安全引导雷电流泄放至大地。选用导电性能良好、耐腐蚀的接地材料，如铜、铝或镀锌钢。合理设置主接地极、辅助接地极和接地网格，确保覆盖面广、分布均匀。主接地极深埋低电阻率土壤，辅助接地极按需增设。接地网格覆盖主要设备和建筑物，形成完整接地网络。定期检测接地电阻，确保不超过10欧姆，超标时采取措施降低。定期检查维护接地系统，确保完好有效，防止雷击事故。这些措施共同确保接地系统有效运行，保护设备和人员安全。

2.6 堵截通道、全面防御

为有效防御雷电流入侵，天然气输气站需对电源和信号传输通道实施全面堵截。电源通道方面，安装多级浪涌保护器（SPD），形成多层次保护体系，同时采用屏蔽电缆和金属管道传输电源，减少电磁干扰。此外，进行等电位连接，确保雷电流均匀分布，降低局部过电压风险。定期检查电源线路和浪涌保护器，确保安全可靠。

信号传输通道方面，同样使用屏蔽电缆传输信号，安装信号线路浪涌保护器，保护信号设备免受过电压影响。同样进行等电位连接，减少局部过电压风险。定期检查信号线路和浪涌保护器，及时发现并修复问题，确保信号传输通道的安全可靠。通过这些措施，天然气输气站能够有效堵截雷电流入侵，保护设备和系统的正常运行。

结语

综上所述，系统规划不足、室外防雷措施不完善以及室内防雷措施薄弱是导致天然气输气站雷击隐患的主要原因。为了有效应对这些隐患，本文从系统治理、迅速阻断、系统屏蔽、规范接线、标准接地以及堵截通道、全面防御等多个方面入手，构建了一套完整的防雷体系。通过实施这些措施，可以显著降低雷击对天然气输气站造成的危害，保障输气站的安全稳定运行。

参考文献

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作者简介：黄耀磊（1987.02）男，汉族，湖南常德人，本科学历，副高，从事研究方向或职业：雷电防护。