加油站的防雷设施现状探究

李沛

（射阳县气象局，江苏 盐城 224300）

0 引言

近年来，雷击事故频发，加油站发生雷击的次数也呈逐年上升趋势。本文从直击雷防护、接地装置、防静电接地、防雷电感应措施、雷电波入侵防护等方面，详细介绍了加油站的防雷措施现状以及如何做好相应的对策[1]。

1 直击雷防护

1.1 加油站防直击雷装置的一般缺陷

受人们重视程度及经济水平影响，大多数的加油站在建造时往往没有进行过科学的防直击雷设计，特别是一些早期建设的加油站，存在非常明显的防雷安全漏洞。在一些乡镇的加油站或者加油点，这种现象尤为突出，有的没有安装任何的防直击雷装置，有的防直击雷装置倒伏或者锈蚀严重，基本丧失了防直击雷的功能。位于市区的加油站由于监管相对到位，一般不存在无防直击雷装置的情况，且日常维护相对完备，故在检测市区加油站中发现的防直击雷缺陷通常是在设计环节中留下的，出现几率比较大的有:加油棚顶的金属板厚度未达到规范要求并且无阻火层；加油棚为混凝土屋顶并且面积较大时未安装避雷网格；暗敷引下线未在适当位置留有测试点；明敷引下线未设置断接卡、未在人员可停留或经过的区域时采取防止接触电压的措施[2]。

通过检查发现，许多加油站的配电房等附属用房未安装防直击雷装置；加油站内的路灯杆、广告牌、监控等设施均未做好接地；油罐区中的呼吸阀各段之间未形成良好电气通路。

1.2 针对加油站防直击雷一般缺陷采取的措施

（1）加油站内所有的建筑物均应安装防直击雷装置，并且应当定期检查维护，防止产生倒伏和锈蚀。（2）当加油棚屋顶为混凝土时，应在屋面敷设不大于10m*10m或12m*8m的避雷网格，当加油棚屋顶为金属板时，使用的金属板厚度铁板不应小于4mm，铜板不应小于5mm，铝板不应小于7mm，当使用厚度为0.5mm厚的彩钢板作接闪器时，应采用两层，并在两层中间设置阻燃层[3]。（3）引下线采取暗敷时，应在适当位置（一般为距地面0.3米）预留有接地测试端子，供检查、测量用，并在接地测试端子外覆盖绝缘部件（通常可采用交联聚乙烯材料制成的盖板）。（4）引下线采取明敷时，应在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡，并在断接卡处做好防腐措施，另外在引下线敷设在人员可停留或经过的区域时，应采用多种方法防止接触电压对人员造成伤害。（5）加油站附近的路灯杆、广告牌金属支架、监控均应做好接地，接地装置宜利用加油站共用接地装置，当利用有困难时，可单独设置一组接地极。（6）油罐区的呼吸阀顶部应确保装设有阻火器，应确保呼吸阀各段之间有良好的电气通路，一般采用螺栓紧固并采取铜编织带跨接的办法实现。

2 接地装置

2.1 加油站接地置的一般缺陷

除少数地处郊区、小型的加油站均采用人工接地装置外，大多数加油站的接地装置分为自然接地体与人工接地体，前者主要为站房、加油罩棚、配电房等建筑物的接地装置，后者主要为油罐区的接地装置以及卸油区静电桩的接地装置、路灯杆与监控杆的接地装置等。一般接闪带的阻值，加油机与边上的罩棚引下线(钢柱)的阻值有较大偏差，而加油站的线缆、管道等又穿梭于站房、罩棚、罐区之间，这就存在一个严重的安全隐患：由不共地引起的情况下，加油站的上述两种接地装置通过在地中相连接的方式共用，特别是新建的加油站，在共用接地装置方面能够符合规范要求；但是一些老的、简陋的加油站，往往缺乏应有的共用接地措施，比如罐区的接地体与站房的接地体相互无连接。

除上述不共地外，加油站中人工接地装置还存在跨步电压的危险。比如引下线、路灯杆、监控杆及其它人工接地装置在人员可经过、停留的区域时，由于其接地体未采取局部埋深、敷设绝缘层等措施，在雷雨天气时就有可能造成不必要的伤害。

2.2 上述接地装置缺陷的完善措施

为了避免因地电位差引起电位反击，加油站不同的接地装置之间应互相连接，并且宜构成一个整体网格(对减小跨步电压的危险也有明显效果)；当人工接地体和暗敷于混凝土基础内的钢筋做连接时，人工接地体宜采用铜质、外表面镀铜的钢或不锈钢导体，原因是混凝土中的钢产生化学池的电位在电气化学系列中接近于铜在土壤中的数值，所以当二者相连时会产生约1V的化学电池电压，从而使土壤中的钢材溶解到土壤中产生腐蚀作用。另外，埋在土壤中的接地体之间的连接宜采用放热焊接，当采用通常方法焊接时，应在焊接处做防腐处理。

3 防静电接地

3.1 加油站防静电接地设施的一般状况

通过不同地区（市区、郊区）以及不同经营模式（国营、民营）多数加油站的检查，并对检查、检测结果的综合分析，得出目前加油站防静电接地普遍存在的问题：（1）加油枪接地不良，主要原因有加油枪前面的软管铜丝接触不良、加油枪枪头与把手之间螺丝未拧紧等等。（2）卸油区虽有静电接地桩，但静电接地装置已锈蚀或静电夹与接电线连接松裂，导致防静电接地装置形有实无，在卸油时存在严重的安全隐患。这一点在乡镇民营加油站及液化气站尤为突出。（3）绝大多数未设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电报警器，许多加油站卸油区的防静电设施过于简陋，可靠性低[4]。

3.2 针对加油站防静电一般问题应采取的措施

应定期检查加油枪前端与加油机的连接状况。检查中经常会出现油枪与加油机电不导通，若连接不良，可用万用表逐段排查，找出导致连接不良的具体位置，再采取相应的措施确保其电气连接的可靠性（比如重新将软管内铜丝与两端接头压接、重新紧固加油枪把手与枪头之间的螺丝等等）。每次卸油时，应检查静电装置的现场情况，如静电夹是否已锈蚀、其与接地桩之间的连接线是否断裂等等。可定期检测静电夹的接地电阻值（无接地电阻检测仪时可用万用表代替，前提是静电接地桩由当地防雷检测机构定期检测并且其接地电阻符合要求的情况下）。另外，在车辆卸油时，应确保车载油罐金属体与静电夹有良好的电气连接，防止因油罐内静电荷无法释放而发生危险。可加大投入，设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电报警器。

4 防雷电感应措施

4.1 针对加油站防雷电感应的规范要求

根据相关防雷规范要求，加油站防雷电感应的措施应符合下列要求：（1）加油站内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架等较大金属物和突出屋面的放散管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上。（2）平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。（3）当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接，对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接[5]。

4.2 检查防雷电感应措施时存在的问题

经过对大多数加油站的检查，针对以上防雷电感应相关要求，得出以下结论：（1）加油站内的设备、管道、构架等金属物的接地措施一般比较完善，实际检测点诸如加油机、配电箱金属外壳、油管、呼吸阀等等。（2）加油站的电力电缆、信息线路、管道等一般都敷设在地下土壤中，或者和电气线路敷设在同一电缆沟内，在一般的定期检测中由于客观原因无法检查，而许多老加油站又缺乏施工阶段的跟踪检测。（3）长金属物弯头、阀门、法兰等连接处的跨接状况不同加油站之间的差别很大，许多小型、郊区加油站无论过渡电阻大小、螺栓数量、是否为腐蚀环境，均不采取跨接措施，而较大、较新的加油站相对做得规范。

4.3 尚应完善的防雷电感应措施

当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，对少于5个螺栓连接的法兰盘，连接处应采用金属线跨接（宣采用铜编织带）；对不少于5个螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接；一般认为：油罐浮顶上方密闭空间属于腐蚀环境（潮湿闷热、油气含量大），其它如呼吸阀，由于其长期暴露在空气中，日晒雨淋，也应视为腐蚀环境。总之，关于是否为腐蚀环境的定性，应从严把握[6]。

5 雷电波侵入防护

5.1 加油站防雷电波侵入措施的现状

先以郊区加油站为例，通过多次现场的检查发现：郊区加油站的电源线是通过站区附近的电线杆直接架空引入到配电房，电缆通常为非铠装，也未将电缆穿金属管敷设；在低压配电柜的进线端也未安装电源浪涌保护装置；而该低压配电系统的接地型式一般为TN-C或者TT系统。以上情况表明:郊区加油站电源系统在雷电波侵入方面可以说是没有任何的防护措施，当电源线路直接遭受雷击或者感应出过电压时，强大的雷电流就会损坏电源线路上的加油设备，严重时还会因电火花引起火灾或者爆炸事故！

我们再来看市区加油站，市区加油站对雷电波侵入的防护相对要完善些，但也存在较多的缺陷：一是进线电缆的铠装金属层或者电缆的保护金属管未在两端接地；二是电源进线柜未安装电源浪涌保护装置，或者装设有，但是其参数设置不合理，有的还发现该电源SPD已经失效却仍在使用，还有就是其安装方式不正确甚至接地端悬空。

5.2 加油站雷电波侵入防护应采取的措施

首先，进线电缆尽可能全程埋地引入，全程埋地确实有困难的，可先架空，后使用金属铠装电缆或护套电缆穿金属管埋地引入。其次，在电缆引入到配电房之后，还应将电缆金属外皮或者护套金属管与配电设备的保护接地相连接，并且在电源进线柜断路器后安装电涌保护器。最后，从总配电盘开始的供配电系统宜采用TN-S系统，并将电缆穿金属管埋地敷设进入站房内的照明配电箱、加油机动力配电箱。内部零售管理系统、油气回收系统、液位监测系统，这些系统一般线路较短，只在站区内部沿地下敷设，因此只需做好金属护管两端接地即可[7]。

6 结语

加油站为爆炸危险场所，属于二类防雷建筑，在其设计施工过程中应通盘考虑各种防雷措施，在综合分析的基础上，因地制宜的制定一套防雷方案，把雷击加油站以致人身伤亡和财产损失的可能性降到最低程度，做到安全可靠、技术先进、经济合理。