重庆市北碚区中小型加油站防雷系统设计

重庆市北碚区中小型加油站防雷系统设计

李光兵

李光兵

重庆市北碚区气象局重庆400700

摘要：雷电灾害是对重庆市北培区造成严重影响的主要气象灾害之一。加油站因其易燃易爆特征，其发生雷击事故的频率较高。所以做好加油站的雷电防护工作尤为关键。本文着重探讨了重庆市北碚区中小型加油站防雷系统的设计。

关键词：重庆市北碚区；加油站；防雷系统；设计

引言

随着社会经济的迅猛发展，人们生活质量得到极大提高,汽车等机动车辆逐渐增多,与之提供能源服务的中小型加油站数量愈来愈多。与此同时，加油站的安全问题也逐渐受到国家以及相关部门的高度重视。由于加油站为易燃易爆场所，再加上当前大多数加油站防雷系统设计存在不合理、不科学、不安全等问题。加油站如果受到雷击，有可能会引发火灾或直接导致爆炸事故，导致严重的经济损失以及人员伤亡。北碚区是重庆主城区，地处重庆市西北部，属于亚热带季风湿润气候，年平均雷暴日数是40d左右，属于多雷区，其中6-10月份为雷暴高发期，特别是7、8月份，雷暴几乎占全年的一半。重庆北碚区中小型加油站分布广泛，频繁发生的雷暴天气，给当地加油站的安全构成严重威胁。基于此，重庆市北碚区中小型加油站防雷系统的设计就显得至关重要。

1.重庆市北碚区中小型加油站环境特点

重庆市北碚区中小型加油站大都布设在城区开阔地带、乡村、山区以及高速公路等道路边，四周较为空旷，再加上加油站属于易燃易爆场所，所以加油站极易受到雷电侵袭。从防雷角度而言，加油站通常处于“高风险”环境下运营，也就是说其对雷击风险的“暴露程度相对较高，所以需要及时采取科学合理的防雷措施进行防御。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》等国家标准等相关规范标准，重庆市北碚区中小型加油站防雷应按第二类防雷建筑物进行设计。

2.重庆市北碚区中小型加油站防雷系统设计

2.1站区建（构）筑物的防雷系统设计

中小型加油站站区的建（构）筑物主要涉及到办公楼、罩棚以及其它建筑物。通常情况下加油站的办公楼以及附属建筑物在设计以及施工过程中均采用框架结构的桩当作垂直接地体，采取地梁以及承台当作水平接地体。在对接闪器进行设计的过程中应将建筑物上的避雷网或者是避雷带进行进行结合组成接闪器。分别沿着建筑物屋角、屋檐、屋脊以及檐角等区域敷设避雷网，要求整个屋面组成不高于12m×8m或10m×10m的网格。因中小型加油站罩棚是钢架结构，棚顶直接由金属屋面组成，若铁板金属屋面厚度超过4mm，铝板超过7mm，铜板超过5mm，此时可以直接将金属棚顶作为接闪器使用，不需要单独安装避雷带或避雷网。需要注意的是，如果加油站是尖顶型结构，此时需要在顶部装设避雷针，一般高度为100cm左右。在引下线设计时，可以采取桩内两条对角主筋作为自然引下线使用，引下线数量至少需要2根，其间距不应大于18m，同时沿着建筑物四周进行均匀布设。此外，应对加油站的机房以及配电室布设均压环，将均压环与建筑物接地进行可靠焊接，确保其具有良好的接地。均压环的规格可以使用40×4mm的扁钢或镀锌扁钢进行构筑，每间隔1m的距离就设置一支撑。若建筑物内的等电位排与均压环进行可靠连接之后，就不需要设计接地装置。在对建筑物进行基础施工的过程中应将钢筋进行可靠连接，每间隔18m的距离进行一次接地操作，接地电阻值要求接地电阻不超过4Ω。

2.2油罐区的防雷系统设计

一般来说，油罐区的接闪器可采取呼吸阀进行替代，要保证呼吸阀与罐体之间的具有良好的接触，避免直击雷对呼吸阀放电时无法及时将雷电流泄放进入大地。对于埋地的金属油罐来说需要进行环形接地，接地点至少有2个，其弧形距离应不高于30m，接地体与罐壁之间的距离应高于3m。若金属油罐顶板的厚度小于4mm时，需要对其安装直击雷防护，反之则不需要安装。因重庆市北碚区为多雷区，应对油罐以及铝顶油罐单独装设避雷针。避雷针与被保护金属油罐之间的水平距离应超过3m，保证油罐呼吸阀在避雷针保护范围的2m以上。为了保证输油管道的安全，在设计时需对输油管道的各个区域做接地处理，要确保接地电阻不超过4Ω；油罐区的接地适合共用接地装置，并且还应该将各区域的等电位连接做好。此外，为了避免静电引发火灾，需要将浮盘和油罐之间做好连接；在油罐进行装卸时采取专用的接地导线，把油罐以及装卸设备借助于接地端子和夹子开展有效连接，并且还应该保证加油罐接地与防静电接地装置间的可靠连接。还应将加油枪皮管内部铜线的两端分别同加油机主体以及加油机进行连接，防止摩擦静电。

2.3站内电子设备防雷系统设计

重庆市北碚区中小型加油站电子设备包括液位仪检测设备、通信设备以及监控设备等。在对站内电子息设备做防雷设计时需要从等电位连接与共用接地系统、防雷与接地、装设SPD、屏蔽及布线等方面综合设计。电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地和安全保护接地及浪涌保护器接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。电子设备主机房应该布设雨雷电防护区的高级别区域内，当电子信息设备属于非金属外壳，且机房屏蔽不符合设备电磁环境相关要求，建议装设金属屏蔽网或金属屏蔽室。金属屏蔽网、金属屏蔽室均需要和等电位接地端子板保持连接。信号线路线缆应采用带有金属屏蔽层的线缆或套入金属管的办法进行敷设。在室外应埋地敷设进入建筑物；在液位仪检测仪引出的液位仪控制线上布设额定负载电流1~1.5A的大功率特殊信号SPD，用来保护液位仪检测仪信号线路。在加油机总控制线上布设精密的控制信号的SPD，用于加油机总控制线路的保护。通讯设备、监控设备进线端分别安装SPD，从而保护各电子设备免遭雷击。

2.4加油站电源配电系统防雷设计

通常，重庆市北碚区中小型加油站380/220V供配电系统做好采用TN-S配电系数：即三相五线制（单相三线制）配电方式。在整个系统具有单独的中性线（N）和保护接地线（PE），且二者始终为分开状态。PE线上无交流电流过，在整个防雷系统的等电位连接接地系统中，它和等电位连接接地系统处于可靠的连接状态，因而PE线上电位均相等。电缆需要穿钢管埋地进入中小型加油站，电缆金属外皮或电缆金属保护管两端都需要接地，在供配电系统的电源端应布设与设备耐压水平保持相符的SPD。供电系统电缆金属外皮或电缆金属保护管两端均接地，从而避免产生电磁效应，减少或削弱雷电危害，防止雷击事故的出现。供电系统电缆一般需要单独布线，禁止和油品、液化石油气、天然气管道以及热力管道布设于同一沟内，避免引发爆炸火灾事故。

3.结语

重庆市北碚区属于雷电多发区，辖区内中小型加油站极易受到雷电袭击，气象部门以及相关防雷安全单位均需要高度重视加油站的防雷减灾工作。应积极做好加油站防雷系统的综合设计工作，从源头上预防与减少雷电危害，尽可能的保护国民经济以及公众生命安全。

参考文献：

[1]吕海东,陈思,黄晓坤.增城市新塘水电汽车加油站防雷工程设计[J].科技创新与应用,2012(9).

[2]徐钟伟.中小型加油站防雷设计初探[J]科技风.2011（11）.

[3]刘方,沈建良,余波.浅析加油站雷电防护[J].科技创新与应用,2015(9).

作者简介：李光兵(1976-),男,汉,重庆合川人，本科，工程师，从事雷电防御工作。