LNG汽车加气站防雷接地设计探讨

张峰　刘广智

摘 要：近年来，汽车行业得以迅速发展，相应的汽车加气站也随之发展。LNG汽车加气站是否能够安全运营，关键在于是否能够抵抗各项外界因素影响。雷击作为一种常见的自然灾害，对LNG汽车加气站的安全运营具有不良影响。因此，有必要重视起LNG汽车加气站防雷接地设计。本文结合某中海石油加气站，阐述了LNG汽车加气站防雷接地设计，以此为相关设计人员的设计工作提供一些具有参考价值的建议。

关键词：LNG汽车加气站；防雷接地；设计

LNG汽车加气站，鉴于工作介质具有易燃易爆等特点，工作环境的特殊性以及周边环境的复杂性，可见，LNG汽车加气站安全运营受到诸多因素的影响。雷击作为一种自然现象，对建筑物与设备等均会造成较为严重的破坏，严重的情况下，会危机到人们的生命健康。为了保证LNG汽车加气站能够安全运营，就需要注重防雷保护。因此，LNG汽车加气站防雷接地设计工作显得尤为重要。鉴于此，本文对“LNG汽车加气站防雷接地设计”进行更深层次的分析具有十分重要的现实意义。

1 项目具体情况以及雷雨天气条件概述

某中海石油加气站，坐落在206国道东侧，施工建设项目总占地面积为4897平方米，当中建筑物所用面积为852平方米，建设规模为二级加注站。加气站主要由加气棚、加气亭、LNG储气罐以及高压汽化器组等建筑物单体构成。当中LNG储罐区主要以撬装式结构。加气区为全敞开罩棚，站房建筑结构主要为现代砖混结构。

供电系统：加气站所设置的主要是0.4千伏的低压配电室，采用了双回路电源供电，工作电源主要引自城市用电。同时设置了备用电源，备用电源主要由柴油发电机供应。加气站内部信息系统则是采用了不间断电源供电。

当地雷天气，多发于上半年的三月中旬，雷天气的终结时期为下半年的十月中旬，在此区间每月均有一定的雷电活动，四月至九月，作为雷暴的高峰时期，年平均雷暴日为67天，可见该地区属于雷电活动多发地区。

2 LNG汽车加气站防雷接地设计分析

2.1 建筑物直击雷防护

根据我国《建筑物防雷设计会规范》当中相关规定，LNG汽车加气站当中加气区与加注区等生产区域作为爆炸危险二级区域环境，在具体的设计过程中，则需要按照第二类防雷建筑物设计。对于LNG汽车加气站当中的一些辅助房，作为正常环境，在具体的防雷接地设计时，可以按照第三类防雷建筑物设计。①接闪器。一是：鉴于LNG 卧式储罐、CNG 储气瓶组等壁厚远远超过4毫米，便可以不设置避雷针，主要是利用设备本体做接闪器。针对LNG高压气化器壁厚没有超过4毫米，则需要单独设置高10米的独立避雷针，并且需要将其做好接闪保护工作[1]。除此之外，独立避雷针支柱与接地装置需要与低下管道或者是金属物，均需要保持一定的距离，避免周边物受到影响。关于独立避雷针的设置，必须保证常年实测接地电小于10Ω。另外，储罐区一侧的阻火器并不需要设置接闪器，但是需要做接地处理。二是：加气区。加气区的构成CNG 加气机、CNG加气柱。罩棚屋面均需要通过避雷网做接闪器。三是：站房。站房作为加气站生产辅助设施，主要有站房便利店、综合办公室、控制室、配电室等。通常情况下，站房屋面需要同加气区做同样的防雷处理。四是：路灯利用其金属灯罩作接闪器；②引下线。加气棚、加气亭的防雷设计，主要是借助引下线方式，进行防雷接地设计，通常情况下，需要在对角设置主钢筋作为引下线，并且需要在距离地面0.8米设断接卡子，其主要用于测量接地电阻。除此之外，罩棚钢结构、砼柱与接地网需要確保电气通路的正常。在站房设计引下线，通常会在外围结构的结构柱设为引下线，其主要目的在于减低进入室内空间的磁场强度，同时在减低分流系数方面具有重要作用；③接地装置。除了上述的独立避雷针以及接引下线之外，加气站内所有接地系统等均需要设置必要的接地装置，例如防雷接地、电气系统工作接地、保护接地等，但是需要引起注意的是接地电阻，均不能超过4Ω。除此之外，LNG汽车加气站当中的全部电气设备金属外壳均需要做接地处理。然而路灯、高大招牌等孤立物体，还需要设置独立接地装置，通常情况下，接地电阻不能超过10Ω。

2.2 防雷电波侵入设计

LNG汽车加气站防雷电波侵入设计，主要包括三个方面的内容，接下来，对其加以具体说明。①电缆、金属线槽和管道接地。鉴于LNG汽车加气站所采用的低压配电系统为TN-S接地系统，因此，在具体的设计当中，有必要在低压电源引入处，设置总等电位连接板MEB，其主要目的在于保护总体结构。针对低压配电线路、室外信号传输线全线等，主要是在金属铠装电缆或护套处理之后，将其埋地敷设，并且需要讲电缆穿线钢管以及金属同等电位相连接。另外，在爆炸危险区域内的输气管道及其组成件，均可以采用法兰连接。值得注意的是在一些腐蚀地区并不能采用法兰连接。同时还需要引起注意的是管道交叉点距离低于10厘米时，交叉点的跨接，需要应用金属线；②安装电涌保护器。一是电源系统，在供配电系统的电源端安装电涌保护器。二是信息系统。加气站信息系统的配电线路首、末端均需要设置电压相符的电涌保护器。除此之外，对于一些其他的电力设备，也均需要设置电压相符的电涌保护器。

3 结语

综上所述，LNG汽车加气站的运行环境通常处于雷电高风险环境下。为确保LNG汽车加气站安全运营，就需要在设计阶段，注重防雷接地设计。本文主要从两个方面入手论述了如何实现防雷接地设计，希望本文的论述能够为同行工作提供一些参考文献。

参考文献：

[1]王谦.CNG汽车加气站防雷防静电技术分析[J].产业与科技论坛，2014，13（12）：56.