加油站综合防雷设计分析

陈胜望 沈景桓 林娟妮

摘 要：加油站属易燃易爆场所，防雷效果直接关系到加油站及其周围人们人身和财产安全，确保加油站防雷安全。本文对加油站内建（构）筑物、油罐区、加油区、卸油区、电源系统和信息系统防雷设计分析，对易燃易爆场所防雷具有参考意义。

关键词：加油站;防雷设计;接地装置

近些年，随着社会经济快速发展和科学技术水平提高，加上四通八达高速公路影响，现代化交通工具增加，加油站作为汽车能源供应站，数量也在快速增加且分布广泛。大部分加油站都设置在城区开阔地带、郊区或高速公路旁等，遭受雷击风险概率较大，加油站属爆炸危险环境，一旦遭受雷击，会对加油站周边人民生命财产安全造成严重威胁。我国应对加油站加强防雷设施建设，严格按照相关规范要求作防雷设计，确保加油站可安全运行。

1 加油站建（构）筑物防雷设计

1.1 接闪器

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中要求，加油站属二类防雷建筑物。为增强加油站建（构）筑物防雷效果，应将接闪网、接闪带、接闪杆或其混合组成接闪器安装在建筑物上。根据相关标准要求，应在建筑物屋脊、屋檐、檐角等易遭受雷击部位敷设接闪器，且建筑物屋面接闪网格规格应≤10m×10m或12m×8m。若加油站罩棚属钢架结构，棚顶是厚度≥0.5mm钢板或厚度≥0.65mm铝板、厚度≥0.7mm锌板，且该板下有能阻挡上层金属板熔化物非易燃材料做吊顶时，可直接将棚顶作接闪器使用，也可在厚度达到要求棚顶檐角处加设接闪小针。

1.2 引下线

通常，加油站区内建筑物为钢筋混凝土或钢架结构。在引下线设计时，可选择柱内两条对角主筋作自然引下线。引下线宜设置在建（构）筑物四角，沿建筑物四周均匀布设，引下线间距≤18m，且数量应≥2根。不宜直接从引下线处焊接出接地板供加油机和电器设备等接地用。

1.3 接地装置

加油站内防雷接地、防静电接地、信息系统接地、电气设备工作接地、保护接地等采取共用接地装置形式，其接地电阻应按50Hz电气装置接地电阻确定，小于按人身安全所确定接地电阻。利用各混凝土基础内钢筋连接起来作为自然接地体，当自然接地体达不到相关要求时，沿加油站四周敷设环形人工接地体。人工接地体一般将40mm×4mm热镀锌扁钢作为水平接地体，并与50mm×5mm热镀锌角钢垂直接地体相焊接组成，人工接地体与自然接地体焊接连通;垂直接地体长度宜为2.5m，间距为其长度两倍。人工接地体距墙或基础≥1m，敷设在距地面0.8m以下土壤中。

2 油罐区、加油区、卸油区防雷设计

2.1 油罐区防雷

根据《石油库设计规范》GB50074-2014中相关要求，接地是加油站油罐区防雷重点，良好接地可有效释放雷电流，同时还能防静电。金属储油罐应做好环形接地，接地点沿储罐周长间距≤30m。新建加油站储油罐一般埋在地下，安装有阻火器且罐顶埋深≥0.5时，可不设置接闪器，就近从油罐基础自然接地体或人工接地体引出两处接地端接地即可。装有阻火器地上卧式储罐和地上固定顶钢储罐顶板厚度≥4mm时，也可不安装接闪器。铝顶储罐和顶板厚度<4mm钢储罐，应装设接闪器保护整个储罐，接闪器保护范围按第二类防雷滚球半径计算。若加油站所处区域属多雷区，防直击雷宜选用独立接闪杆，与被保护油罐间距≥3m，保护范围以呼吸阀2m以上作为半径。储油罐防腐设计前，提前预留接地卡，未设置接地卡的，接地端设置在罐顶，防止罐底焊接接地端时造成其特殊防腐层受损及引发漏油。金属储油罐接地电阻≤10Ω。

2.2 加油区防雷防静电

加油区应在接闪器保护范围内，加油机宜设置在电磁场有所衰减LPZ1区。加油区地下输油管道较多，金属管道应在两端及分支管道末端接地。地网施工时应在加油机处预留接地端子板，以供加油机箱金属外壳、设备金属外壳及加油枪软管铠装层等接地用，起到防雷电电磁感应和防静电作用。加油机一般安装柱子旁边，接地端子板在地网连接点应远离引下线接地引入点。

2.3 卸油区防雷防静电

优先选用密闭卸油方式，先关闭阻火器通气管下端阀门，油罐车与储油槽输油管及油气回收管连接成一密闭油气回收管路。油罐车通过卸油管路卸油同时，加油站油罐中油气通过回气管路回到油罐车中。油罐车将油气带回油库处理，有效减少卸油区危险气体浓度，提高防雷防静电效果。在卸油区安装固定防静电接地卡，接地卡不应设置在爆炸危险1区（即在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物环境），从接地卡上连接一根末端装有金属夹且有绝缘皮铜导线，卸油前先用金属夹对卸油车静电释放，设置能检测跨接线和接地装置状态的静电接地仪。防静电接地装置接地电阻≤100Ω。

3 等电位连接

等电位连接可预防雷电静电感应和雷电电磁感应产生电火花引起雷电灾害。做好加油站内金属油管、水管、气管、线缆金属屏蔽外套等电位连接。

加油站内工艺管道大都是无缝钢管，金属法兰连接处应跨接。当法兰连接螺栓≥5根时，在非腐蚀环境下可不跨接。平行敷设于地上或非充沙管沟内金属管道，其净距<100mm时，应用金属线等电位连接，连接点净距≤30m。管道交叉点净距<100mm时，其交叉点应用金属线等电位连接。卸油管线也应等电位连接。金属枪管与加油枪软管铠装层和加油机金属体应等电位连接并接地，汽车在行驶后，车体易产生静电，加油枪与车体刚接触瞬间易产生静电火花，加上汽车油箱口油气浓度较高，可能产生爆炸。

4 信息系统防雷设计

大部分加油站都是通过微机控制，额定工作电压和电流很小，导致加油机控制板、计算机数据传输系统易遭受雷击。因此引入控制室内线缆应穿金属屏蔽管槽埋地敷设，保证金属屏蔽管槽全长电气贯通，且屏蔽管槽两端接地。从室外引进室内数据线路宜在室内线路末端安装相应信号电涌保护器;有屏蔽层数据线路，应在线路两端将屏蔽层接地;光纤金属加强芯、设备金属外壳、网络金属机柜等应做好接地。

5 电源系统防雷设计

加油站电源系统应采用TN-S系统，这种系统中PE线和N线分开设置，可有效保护人身和设备安全。PE线从共用接地装置中引出，引出点不要靠近防雷引下线接地引入点。

电源线路也应穿金属屏蔽管槽和埋地敷设，并安装相应电涌保护器（SPD），且宜安装在开关后侧，方便以后维护和更换。应在加油站总配电柜（箱）处安装I级实验SPD，其电压保护水平Up应≤2.5KV，每一保护模式冲击电流I?imp≥12.5 KV。宜在加油泵、办公室配电箱安装处第二级SPD，Up宜≤1.5KV。可在网络交换机、计算机等贵重设备电源插座处安装第三级SPD，Up宜≤1.0KV。连接SPD导线越短、越粗、越直越好，理论上并联安装SPD每根连接线应≤0.5米，现实中受安装位置影响会超过该值，采用凯文接法，即将SPD“串接”在线路中，也可采用增粗连接线实现SPD最大防雷效果。

6 结论

加油站防雷设计应根据国家规定相关标准要求，结合加油站内建（构）筑物、相关设备等，利用现代化新技术及新材料，安裝相应接闪器、引下线、接地装置和电涌保护器，做好等电位连接及接地。使加油站综合防雷设计发挥更大效用，确保加油站及其周围人们生命财产安全，为加油站提供良好运行环境。

参考文献

[1]肖亮.做好加油站防雷检测与保护工作的思路[J].建筑工程技术与设计，2014（35）.

[2]GB50074-2014.石油库设计规范[S].2014.

[3]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].2012.

作者简介

陈胜望（1981-），男，汉族，广东省海丰县人，大专，助理工程师，从事气象防雷工作。