【摘要】本文总结了加油站雷电安全防护中常见的几类防雷安全隐患点,从防雷装置材料、规格、装设等方面提出这些隐患点防范措施,旨在加强加油站防雷安全保护。
【关键词】加油站;防雷保护;安全隐患;防范措施
引言
随着社会经济的快速发展和人民生活质量的提高,机动车辆一路攀升,为满足社会公众需求,加油站也越建越多,加油站自动化水平也越来越高。加油站属于易燃、易爆、有毒的危险场所,加油站计算机计量、计价、油罐液位计量、自动火灾报警等属于弱电设备,而且公路两侧的加油站常设置在较空旷地带,因此加油站极易遭受雷电袭击,引发雷电灾害事故。2003年12月19日下午汕头市汕蓬加油站遭受雷击,所有加油机主板都不同程度的损坏,不能正常工作,架空入室的电话线在电话机水晶接口处被击断;2007年8月2日下午,安徽省临泉县长官镇一加油站楼房遭遇雷击,后墙垮塌,二层楼地面大部分坍塌,雷击造成5人死亡2人受伤。兴国县位于江西省中南部,境内东西北三面环山,中南部丘陵亘绵,河流密布,形成以县城为中央的小盆地,属亚热带东南季风气候,四季分明,雨量充沛,光热资源丰富。由于兴国县境内地表结构复杂多样,水汽条件充足,导致强对流天气多发,特别是春夏季节,冷暖空气在华南对峙频繁,地形及气候等综合因素极易在此形成雷暴天气,成为雷电活动和雷击灾害多发区之一,加油站也成为当地雷电防护管理工作的重点。
1.加油站特点及雷电安全防护
加油站通常都设在交通便利的城区开阔地带或郊区道路干线、主干线或高速公路服务区内;加油站内设有高大的罩棚,和一些较低的营业室、值班室等,这些小型建筑一般占地面积较小,不便实施多级防雷方案,加油站内建筑大多不具备完善的防雷设施;加油站油罐均采用直接埋地式,≥4m的通气管都安装有阻火器,兼具防爆性能;加油站电源系统采用220V/380V外接电源,具备独立设置的电能计量装置,电力线路采用架空明线至站区附近后电缆直接埋地敷设引入建筑,一部分加油站由10KV电力线架空接入经变压器后埋地引入建筑;加油站通信系统大多也为户外架空电缆线引入室内,有的未安装任何专用电涌保护器作雷电防护。
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002附录B规定,加油站属于爆炸危险区域,加油站气机周围,油罐内部和通气口周围,阀井及油罐卸车场在运营操作时存在着爆炸危险可能性,应作I类防雷保护。参照《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994、《石油与石油设施雷电安全规范》GB15599-1995、《石油库设计规范》GB50074-2002等国家防雷标准和《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312标准,在雷电多发区,加油站应加强雷电防护措施,除了做好必要的直击雷和感应雷防护外,电源线路要采取至少两级防护措施,信号线路至少应采取一级防护,这样才能达到雷电防护要求。
2.加油站常见的防雷安全隐患及防范措施
从加油站特点来看,大多数加油站的运行都处于高风险的雷电灾害环境中,雷击灾害安全隐患程度普遍很高,大多数加油站防雷设施不完善,没有对电源线路和信号线路进行雷电过电压防护,建在乡村和山区的加油站电源系统存在未埋地敷设现象,极易感应雷电电磁脉冲引发雷击事故等。
2.1 直接雷防护
2.1.1 储油区防雷
《石油与石油设施雷电安全规范》GB15599-1995中规定,露天有关要做好防雷接地,接地点要大于两处且对称敷设。钢质油罐顶板厚度>4mm或是铝质油罐顶板厚度>7mm时可不作直击雷防护,如果油罐不符合上述两种情况时必须安装直接雷防护设施。油罐要作环形接地,及地点要不少于两处,接地点之间的周长距离应≤30m,接地体接地电阻要≤10Ω,与电气设备连接共用接地时接地电阻应≤4Ω;接闪杆、接地体与罐体距离要≥3m,而且接闪杆保护范围要设置为超过油罐呼吸阀2m以上的高度。
2.1.2 加油区防雷
加油站建筑物包括加油棚、营业室、宿舍楼及其他附属建筑物,属于II类防雷级别,要求接闪器滚球半径R=45m。对加油站建筑物防雷施工时,可利用建筑物框架结构作为垂直接地体,屋梁及承台作为水平接地体,柱内两条主筋可作为引下线,屋顶的板筋设为接闪网格,沿天面四周设置接闪带,屋顶阳角分别设接闪杆,长度50cm即可。值得注意的是,接闪杆材料应≥Φ12mm。加油棚若为尖顶型结构,尖顶处应安装接闪杆,可采用直径≥16mm的圆钢或直径为25mm的钢管材质的高度达到100cm以上的避雷针;顶棚可加设接闪带,在非金属屋面屋檐阳角增设材料≥Φ12mm的50cm高度的接闪杆。油气输送管线处应采用附有限压阀的无缝钢管连接,连接处采用≥6根螺栓连接的法兰盘连接,并用胶质垫圈密封连接处,防止油气泄露。
2.2 感应雷防护
2.2.1 电磁脉冲防护及静电接地
雷暴天气出现闪电时,强大的放电电流可产生较强的电磁感应,即使闪电未直接击中电器等物体,这种电磁感应也会感应出强电流沿架空的金属线路进入室内破坏电子元件、设备等,因此进入加油站建筑物的金属线路必须安装与所保护设备耐压水平相当的电涌保护器作防感应雷电流保護。加油站油品在大量聚集和运输流动过程中由于摩擦作用可产生大量静电电荷,这些电荷遇适宜条件就会自燃或爆炸,因此油品管道等均应做好静电接地防护,要求防雷接地、防静电接地、电气设备工作接地极信息系统接地接地电阻≤4Ω,油品管道接地装置接地电阻应≤30Ω。要求汽油罐车卸车场地设置防静电接地装置及可检测跨接线和监视接地装置状态的静电接地仪;埋地油罐与露出地面的管道之间要作电气连接并接地。当防静电接地装置单独设置时,接地电阻<100Ω即可。
2.2.2 线路系统防护
加油站配电系统可采用TN-S系统,总配电箱引出的配电线路和分支线路与P线、N线之间要分开设置,这样用电设备就会形成等电位连接,PE线路在正常情况下不能带电流。所有线路均应敷管埋地进入加油站场所,金属线路和敷设的金属保护管两端均要可靠接地;线路端要按照防护等级设置与防护设备耐压水平相等的SPD保护器。进入加油站的信号电缆线要穿钢管或采用铠装电缆,信号电缆线金属外皮和钢管两端要接地。
3.结语
加油站属于雷电高风险区域,完善的防雷装置直接影响着加油站建筑设备及人员生命安全。因此,每个加油站都应严格按照雷电防护规范规定,做好防雷工程建设,并每半年定期接受防雷检测部门防雷装置检测,消除防雷安全隐患。新建加油站防雷工程设计图纸要交由防雷部门审核,审核通过后由具有防雷工程施工资质的队伍建设施工,工程过程中遇到问题要随时上报防雷机构进行指导处理,完工后要严格进行审核验收合格后方可投入使用,并定期接受防雷检测。同时,加油站业主和员工要了解必要的雷电常识,掌握简单的防雷装置日常维护管理技能,发现问题及时上报并尽快解决处理,防患于未然,珍爱生命,远离雷电灾害。
参考文献:
[1]彭光固,缪世宁,彭俊龙,等. 浅析加油站存在的防雷安全隐患整改措施[J]. 气象研究与应用,2014,35(z2).
[2]李虹. 加油站如何防雷[J]. 河南气象,2002(2).
作者简介:钟锐(1983.12.24)男,汉族,江西省赣州市兴国县人,大专学历,助理工程师,从事研究防雷检测所工作。