（中原特钢股份有限公司 河南济源 454008）
摘要：介绍了雷电的危害及燃煤锅炉房改天然气的背景，根据建筑物的使用性质，划分了防雷等级，并依据规范要求采取了相应的防雷措施。结合工程实例，对天然气放散管的接闪器设计进行分析，用图解法和数学推导给出计算方程式，并分别计算、比较接闪器在屋脊和屋檐处安装的高度，最终确定合适的接闪器安装位置和接闪器高度。
关键词：天然气放散管；燃煤锅炉改天然气；防直击雷；接闪器高度计算
1 概 述
随着近两年来雾霾天气的增多，国家出台了多项政策、采取了多种措施来减少粉尘的排放，用天然气替代燃煤就是这其中的重要举措之一。我公司积极响应国家政策，将燃煤锅炉改造成天然气锅炉，为了不造成资源浪费，节约建设成本，公司决定拆除原有燃煤锅炉，在原有燃煤锅炉位置安装新的天然气锅炉，这样就可以使原有锅炉房及其配套设施得到最大化的利用。
锅炉房的天然气放散管排放的天然气具有爆炸危险性，而且放散管的管口高出屋顶，天然气在管口附近呈放散、扩散、漂浮状态，排放的天然气能够达到爆炸浓度，一旦在雷雨季节受到雷击，极易发生爆炸危险，所以必须针对放散管设置专用的防直击雷装置，或者更准确的说应该是针对放散管及其管口附近的区域设置专用的防直击雷装置。
2 放散管防直击雷的措施
在工程设计时，首先应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，建筑物进行防雷分类，然后根据规范要求采取相应的防雷措施。
GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》对第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物防直击雷的措施做出了具体的强制性规定:
4．2．1 条 第2 款：排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的下列空间应处于接闪器的保护范围内：
1)当有管帽时应按表4．2．1的规定确定。
2)当无管帽时，应为管口上方半径5m的半球体。
3)接闪器与雷闪的接触点应设在本款第1项或第2项所规定的空间之外。
3 放散管接闪器的保护范围计算
根据规范规定，天然气锅炉房是具有2区爆炸危险场所的建筑物，属于第二类防雷建筑物。我公司的放散管正常排放的天然气会出现出现达到爆炸浓度的情况，而且属于不可控放散（不能认为的控制放散时间和放散时的气象条件），放散管管口属于无管帽的情况。
单支避雷针对无管帽的天然气放散管及其附近空间的保护范围如图1所示：
二、避雷针安装在距放散管最近的屋脊处，距离放散管6m布置，即hx=0.4m，rx=6m，hr=45m。代入上式，得h≥10.26m，取避雷针高度为11m。
经实测，该锅炉房的屋脊高出屋檐0.8m。由以上计算容易判断，在靠近放散管的屋檐处安装避雷针会使得避雷针的高度降低，这也是我们常见的在放散管附近做避雷短针做接闪器的做法的由来。
5 结语
由于放散管防雷设计中的避雷针高度按照GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》的滚球法公式计算无法得到正确结果，必须依据图解法和数学推导才能得到放散管避雷针的正确高度，而且国标图集15D501《建筑物防雷安装》中也没有具体的放散管防雷做法示例，使得在实际施工时，对排放具有爆炸危险性气体的放散管防直击雷的做法各种各样，有采用独立避雷针做接闪器的，有在管口附近做避雷短针做接闪器的，也有不做接闪器，直接将放散管与屋顶避雷带的做法。如果采用的方法太复杂，会造成成本太高，不经济；如果采用的方法太简单，又起不到防雷保护的作用，所以这就要求工程技术人员必须认真仔细的研究规范和标准图集，以区分不同工程的不同做法，严格按照规范要求施工。本文对无管帽的天然气放散管的防直击雷做法可以为类似工程提供一定的参考。
参考文献：
[1]GB 50057-2010，《建筑物防雷设计规范》[S].
[2]吴 蓓，谭庆岭.排放危险气体的放散管防雷设计要点初探[A].第七节中国国际防雷论坛文摘编[C]，2008:477-480.
作者简介：
田建军（1986.07-），男，河南济源人，本科，电气技术。
论文作者:田建军,李明奇,王德坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/11
标签：防雷论文; 天然气论文; 建筑物论文; 避雷针论文; 直击论文; 锅炉论文; 高度论文; 《电力设备》2018年第2期论文;