摘要：燃气设备与管网作为城市供气重要保障设施,输送的主要是可燃性介质,其分布点比较多,面也很广,关系着千家万户用气的安全,尤其是雷电直击、雷电感应及雷电波侵入等,对燃气设备与管网损害是比较大的,加强防雷措施,能够有效保障用气安全。
关键词：燃气设备 管网 防雷措施
引言
雷电作为一种自然现象， 对建筑物和设备设施造成较大的损坏， 有时甚至会危及人们的生命和财产的安全，为了防护雷电灾害，我国制定有《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000 版）的国家标准。燃气设备及管网是保障城市可靠供气的重要设施，其输送的是可燃介质，而且分布点多面广，涉及千家万户的用气安全，对防雷应尤为重视，在燃气设备及管网的设计、 施工和运行中注意采取相关措施避免和减小雷击的损害。
1雷击给燃气设备与管网造成的危害
1.1雷击给高压场站与阀室造成危害
高压场站与阀室通常设在郊外,其周围高层建筑比较少,位置比较显眼,容易成为雷电袭击的目标。高压场站与阀室中的调压计量设备,主要承受着很大范围内的计量工作及供气调压,当发生雷击事件的时候,雷电热力性破坏及机械性破坏会给阀门O型圈、流量计转动齿轮及调压器皮膜等非金属物件造成很大破坏,让调压计量设备毁坏而无法使用。同时,高压场站与阀室里,放散管的管口位于设施最高点,也很容易成为雷电直击的目标,让管内剩余气体发生燃烧事故,从而给高压场站与阀室带来爆炸及燃烧等安全隐患。
1.2雷击给绝缘体、电器仪表与自动控制系统带来危害
依据钢管的防腐要求,地上及地下钢管间通常都会设置绝缘接头或者绝缘法兰进行隔离,当遇到雷击事件时,绝缘接头、绝缘法兰及管道防腐绝缘层会在雷电高电位之下被击穿遭到损坏,并且造成衡电位仪毁坏,致使管网阴极保护效果失效。雷电直击还会给电气仪表与自动控制系统带来危害,当雷电直击事件发生的时候,因接地电阻缘故,此处会存在一个高电位,让远端和此处产生电位差,给电气设备造成较大威胁,场站控制系统中,存有较多压力传感器、电子仪器设备、流量计设备及温度传感器的信号路线,这些路线容易受到电磁感应雷影响遭到损害,给电气系统带来危害。
1.3雷击给建筑物内的附属燃气管及区域调压计量设备带来危害
雷电波入侵会对户外架空管及外立管产生影响,雷电波能够沿着管道的入户管侵入到屋里,给人们的生命安全及其设备带来危害。雷电的机械力及热效应等会给燃气设备带来危害,燃气调压计量箱一般是封闭的环境,当燃气存在微量泄漏不能释放积聚的时候,就容易因雷电直击而发生爆炸,尤其是建筑物顶部及市政道路旁的计量箱、调压箱是最容易遭到雷击的。雷电的热力效应也会对PE管或钢塑转换接头造成破坏,给供气安全带来很大安全隐患。
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1.4直击雷对区域燃气调压和计量设备的损害
闪电直接击在燃气设备上，产生电、热效应和机械力破坏设备，使设备不能正常工作，影响供气安全，因燃气调压计量箱为封闭环境，燃气微量泄漏不易释放而积聚，特别是设置在市政道路旁或建筑物顶部的调压箱或计量箱最易受到雷击，据报道其它城市也曾发生过调压箱受雷击发生火花燃烧的情况
2燃气设备与管网防雷措施
2.1高压场站与阀室防雷措施
高压场站与阀室可分为露天设置及有房站设置两类,当高压场站与阀室是露天设置时,要注意设备与管道间的静电接地及静电跨地设计,可把关键设备单独进行静电处理,这种露天设置,燃气不容易积聚,因雷电火花发生爆炸危险的系数也就比较低,有条件的话可运用避雷针进行接闪器处理,也可以不设置避雷针,根据相关规范可知,露天装置,顶板厚度在4mm以上时,雷电产生热能就无法击穿4mm以上钢板;如果高压场站与阀室为有房站设置的时候,要运用建筑物避雷针、避雷网及其混合所组成的接闪器,并且放散管口周围5m半球体内,均要在接闪器保护范围中。通常燃气放散管是微正压,当遭到雷击之后,管口剩余气体有可能发生火花燃烧,但并不会产生事故,如果放散热器量比较大,就应该考虑在场站之外,设置单独放空区,同时在放散管管口设立阻火器装置,在场站工艺管道及放散管间用绝缘接头及绝缘法兰进行隔断,还要设立防雷接地。
2.2绝缘体、自动控制系统及仪器仪表防雷击措施
一般燃气埋地钢管外壁会包覆绝缘防腐层,并用阴极保护方式来辅助管道防腐,且在埋地管道及地上工艺管道间,运用绝缘接头或者绝缘法兰进行隔断,从而确保埋地管道负电压,当处于雷击高压下的时候,会把绝缘接头或者绝缘法兰的绝缘层击穿,对阴极保护系统及衡电位仪造成损害,在容易受到雷击的地方,使用耐雷击绝缘接头及便于更换的绝缘法兰均是有效防雷措施,像德国的舒克公司所开发耐雷击绝缘接头,能够有效释放电位进行绝缘层保护。可自动控制系统及仪器仪表是有电路及精密仪器所组成,其雷击抵抗能力要弱些,高感应电位或者电流会给电子元件带来损害,致使所有自控系统受到危害无法正常工作,对自控系统设计安全的时候,可安装防浪涌的保护器,确保电涌被隔离在自控系统之外;仪器仪表要考虑防雷接地的导线安装方法,最好不要直接搭接在金属管道上,而是运用绝缘法兰来连接,并增设有关防雷跨接,还要设置金属箱体来屏蔽保护,从而保证防雷效果。
2.3附属燃气管道及调压计量设备防雷措施
燃气立管与架空管设计布置的时候,应该避开建筑物易受雷击部位,像金属管道比较集中的位置、金属屋顶、水箱间、电梯间、透气管、烟道及设有旗杆、天线等位置,以减少雷击概率。室内的立管和屋内的接地干线可以连接,像立管跟自来水管道距离在1m之内的时候,应该用金属线来跨接,其跨接的间距应该在30m以内,并且经常检查密闭柜里的立管是否漏气,以免燃气发生积聚;在户外敷设立管及架空管的时候,要避开建筑物的突起位置,并且不能高过避雷网,要进入室内的引入管,要在进入处跟电气设备接地相连,冲击接地电阻要控制在30Ω之内,现在庭院埋地管大多为PE管,可以设置专门静电接地的导线,避免雷击给PE管及钢塑转换头带来损害。区域调压计量箱通常不可能设立单独避雷系统,进行位置选择时,应尽量避开易落雷地方,无法避开的时候,要处于建筑物的防雷保护区里,或者单独防雷及静电的接地措施,以防雷击破坏,流量计和金属管间要用绝缘法兰来连接,并且两端的金属管法兰要静电跨接。
2.4燃气区域调压和计量设备预防直击雷的损害
燃气区域调压和计量箱一般不可能单独考虑设置避雷系统，在选择设置位置时，应尽量避开地质上容易落雷的地方（如土壤电阻率小的地点、地下水面积大的地点以及埋地金属管多的地点，也应尽量避开地形上容易受到雷击的地方（如空旷地带和建筑物顶部，如无法避开时，最好处于建筑物防雷保护范围里，否则应有单独的防雷和静电接地措施，避免雷击损坏，此外平时应注意经常检查有无燃气泄漏，减少燃气在箱内积聚的可能。 计量箱内流量计与两端金属管宜采用绝缘法兰连接，两端金属管法兰应静电跨接。
3结语
我国燃气管道通常不是建筑设计单位进行一体化设计的,而是由专门燃气设计院来设计的,这样燃气管道并没有归入建筑物的整体防雷系统里,并且燃气管道防雷系统常被忽略,一旦发生雷击事故,就会给燃气设备与管网带来危害,甚至危及人们生命及财产安全,加强燃气设备与管网防雷措施是很有必要的。
参考文献
[1]柳志江,李杏,叶明,等.燃气设备及管网的防雷保护[J].化学工程与装备,2012(5).
[2]肖嵩,徐绮宏,王彦馨.浅谈燃气设备及管网的防雷[J].城市燃气,2009(10).
论文作者:彭晗
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：防雷论文; 雷电论文; 场站论文; 燃气论文; 管网论文; 管道论文; 法兰论文; 《基层建设》2018年第31期论文;