中石油昆仑燃气东台CNG减压站防雷工程整改方案

中石油昆仑燃气东台CNG减压站防雷工程整改方案

沈勋1梅丽峰2倪婕3

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盐城市防雷设施检测有限公司东台市气象局东台市气象局224200

摘要：燃气作为现代化城市人民生活和工业生产的新能源，近年来被推广普及，CNG减压站的建设也随之增加，由此带来的雷击风险及人员安全、财产损失的危害也不容忽视。本文综合运用现代防雷技术，对中石油昆仑燃气东台CNG减压站的防雷现状作出了分析，并提出了整改方案，旨在更好地防范和减小雷击对设备和人员造成的危害。

关键字：CNG防雷整改

引言：燃气是当今社会的重要能源。城市燃气作为城市基础设施的重要组成部分，不仅关系到城市人民的生活质量、自然环境和社会环境，还关系到城市经济和社会的可持续发展。随着新能源的推广普及，CNG减压站的建设也逐年增加。根据减压站的工艺流程、运作环境，其通常选址于人口较少的空旷地区。作为易燃易爆场所，一旦发生雷击或静电事故，极易造成设备损坏与人员伤亡，所以在CNG减压站的设计、施工及日常维护中，需利用现代防雷技术对其综合防雷措施进行细致而谨慎的思考。

1现代防雷技术的基本原则

防雷保护对象是建（构）筑物、设备和人。对于危险性极高、危害极大以及特别重要的工程项目，就应不惜花巨资，力求防雷安全万无一失。但是有些项目就不必如此要求，既要考虑其安全性、也要考虑经济费用。因此有关规范对建筑物、计算机机房、弱电设备等的防雷有明确的分类和相应的防护要求，防雷技术必须强调科学性、经济实用和耐久可靠这三个原则。

由于雷电的破坏无孔不入，在整个空间范围侵袭微电子设备，很难防范。现代科学技术还无法避免雷电的产生，也没有任何一种浪涌保护器件可以保证百分之百地免除雷电的危害。现代防雷技术强调全方位防护，综合治理，层层设防，把防雷看作是一个系统工程，减少雷电灾害的发生。

2现场勘查

中石油昆仑燃气东台CNG减压站位于东台市经济开发区灶西村五组，四周空旷，属雷暴多发区。其内辅助用房为一层平房建筑，内部设有监控室、变配电间、值班室等。

2.1直接雷防护

辅助用房屋顶已设置避雷带作为直击雷防护装置，突出屋面的水箱、两台太阳能与避雷带连接，但未设直接雷防护措施，不处于接闪器有效保护范围内。

2.2配电线路的分级保护

进出辅助用房的线路有电话线、电源线、信号线，电源线由室外变压器埋地引入变配电间，总配电柜电源线路进线处已设置一级电源浪涌保护器，动力配电柜进线处设置二级电源浪涌保护器，照明配电柜内未设置浪涌保护器。

2.3信息系统雷电防护

监控室内控制柜有电源线、信号线与室外卸气柱和减压撬相连，有一台交换机通过网络线与值班室内交换机相连。值班室内有三台电脑、一个宽带modem、一个路由器，一台交换机。

室外共有7个防爆路灯，灯杆高5米左右，其中四个未采取接地措施。

室外设有6个监控摄像机（四个定向，二个全向），其中三个安装在东边三个路灯杆上，灯杆未接地，两个安装在辅助用房屋檐下，一个安装在西侧围墙上。

监控系统的电源和信号线路均未采取过电压保护措施。

3方案整改依据

1）中华人民共和国国家标准，建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）

2）中华人民共和国国家标准，建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2012）

3）国际电工委员会(IEC)，雷电电磁脉冲的防护：

A.一般通则(IEC61312-1)

B.建筑物在受到直接雷击和邻近雷击的情况下内部的电磁场

(IEC61312-2，81/63/CD文件)

C.电涌保护器的要求(IEC61312-3，TC-81-WG3-TF3-16)

4）其他相关法规、理论、准则等。

4综合防雷整改方案

4.1概述

本着安全可靠、技术先进、经济合理的原则，现根据现场勘察情况，结合有关防雷规范标准，对中石油昆仑燃气东台CNG减压站进行雷电防护整改设计，以最大限度的减轻雷电灾害，保障人员及设备的安全。

4.2直击雷防护装置的整改

现状：辅助用房屋顶突出屋面的水箱、两台太阳能与避雷带连接，但未设直接雷防护措施，不处于接闪器有效保护范围内。

卸气柱和减压撬之间有一避雷针，避雷针高18m。利用滚球法进行计算，可得卸气柱不完全处于避雷针保护范围内。

措施：在太阳能热水器和水箱房设计避雷短针，使太阳能热水器和水箱处于避雷短针保护范围之内。将卸气柱和减压撬之间的避雷针增高到20至22m。

4.3电源系统的整改

现状：变配电间总配电柜电源线路进线处已设置一级电源浪涌保护器，动力配电柜进线处已设置二级电源浪涌保护器，照明配电柜内未设置浪涌保护器。监控室控制柜电源进线处未安装电源浪涌保护器。值班室电脑等设备前端未设置电源浪涌保护器。

措施：在变配电间照明配电柜内安装1套二级电源浪涌保护器；在监控室控制柜电源进线处安装1套三级电源浪涌保护器；在6台室外摄像机的电源进线端各安装1套三级电源浪涌保护器；在值班室电脑等设备前端加装8/20μs、10KA电源防雷插座，作为电源系统末级保护（暂计2只）。

4.4监控摄像机的整改

现状：室外固定于路灯灯杆的3台监控摄像机、安装在围墙上的1台监控摄像机无任何防雷措施，安装在辅助用房屋檐下的2台监控摄像机无过电压保护措施。

措施：在围墙上监控摄像机附近安装1套避雷短针，在其附近制作1组接地系统，并通过引下线将避雷短针和接地系统进行电气连接；固定于路灯杆的3台监控摄像机采取接地措施。在2台全向摄像机视频线和控制线的两端各安装1套视频浪涌保护器和信号浪涌保护器，4台定向摄像机视频线两端各安装1套视频浪涌保护器。

4.5路灯的整改

现状：4个路灯灯杆无防雷接地措施，路灯电源线穿PVC管在围墙上敷设。

措施：在4个灯杆附近各制作1组独立接地系统，并通过引下线将灯杆和接地系统电气连接。将电源线穿金属钢管埋地敷设，金属管两端应就近接地。

4.6卸气柱和减压撬电源线、信号线的布线整改

现状：卸气柱和减压撬电源线、信号线未分开敷设，并与接地扁铁相距太近，没有完全采取屏蔽措施。

措施：将电源线、信号线分别穿金属钢管，金属管两端应就近接地。在卸气柱、减压撬和监控室之间重新设置管道敷设电源线、信号线。

4.7卸气柱棚架和减压撬棚架接地线的整改

现状：卸气柱棚架虽有接地，但接地阻值偏大。减压撬棚架引下线线径过细。

措施：通过引下线把卸气柱棚架和接地系统电气连接。减压撬棚架引下线改用4*40镀锌扁钢。

结论：

通过对中石油昆仑燃气东台CNG减压站的现场勘查，我们发现了其在直击雷防护、配电系统雷电防护和信息系统的雷电防护等方面出现的诸多问题，以及存在的主要安全隐患。本文综合运用了现代防雷技术，遵照相关标准和规范，对站区内现有的直击雷防护、配电线路、电源及信息系统等的雷电防护装置进行了谨慎思考，并给出了整改意见，旨在更好地防范和减少CNG减压站遭受雷击及雷电感应事故带来的人员伤亡和财产损失。

参考文献：

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[2]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

[3]国际电工委员会(IEC)，《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312

[4]梅卫群《建筑物防雷工程与设计》气象出版社，2008

[5]林维勇《建筑物防雷设计规范》中国计划出版社，2001