天然氣儲配站防雷設計

重慶水利電力職業(yè)技術學院

天然氣儲配站防雷設計

張劍重慶水利電力職業(yè)技術學院

以重慶潼南某天然氣儲配總站的防雷設計與布置為例說明防雷設計與布置的具體步驟和方法：站內低壓配電系統(tǒng)的接地形式采用TN-S系統(tǒng)，桿上變電站設置氧化鋅避雷器；在工藝區(qū)和儲罐區(qū)分別設置獨立避雷針；站內輔助用房為二類防雷建（構）筑物，采用避雷帶作防雷保護；站內建筑防雷接地、電氣接地、自控、通信的保護接地及工作接地、工藝設備放靜電接地等共同用一個接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。

天然氣儲配站；防雷；避雷；儲罐區(qū)；建筑物

目前全國已建成的天然氣工程項目數(shù)量龐大、分布廣泛，其所在地域地理位置差異巨大，有的地方雷雨頻繁，雷電很容易對天然氣工程造成影響。隨著天然氣工程自動化和智能化程度的不斷提高，儀表儀器數(shù)量的不斷增多，雷電對系統(tǒng)的影響也隨之增加。所以，對天然氣工程各場站防雷進行合理、科學、準確的設計與布置具有重要的實際意義和價值。

以重慶潼南某天然氣儲配總站的防雷設計與布置為例說明防雷設計與布置的具體步驟和方法。

1 供電線路

站內低壓配電系統(tǒng)的接地形式采用TN—S系統(tǒng)，為防止線路的雷電波侵入，桿上變電站設置氧化鋅避雷器。

在低壓配電柜總電源進線端加裝第一級保護的并聯(lián)型三相電源浪涌保護器；自控、通信設備的電源（UPAD電源）前端加裝第二級保護的并聯(lián)型220 VAC電源浪涌保護器；自控、通信等電子設備的24V直流電源前端加裝第三極保護的串聯(lián)型24V直流電源浪涌保護器。弱電信號回路中分別設置信號避雷器，將避雷器安裝于控制柜內，避雷器的接地端采用BVR—1×6mm2絕緣導線接至等電位接地端子上，其接地電阻值不大于1Ω。浪涌保護器采用相線/中性線對地保護模式，其接地以最短距離直接與公用接地裝置相連。站內低壓配電柜、電動機等的底座和外殼、電力變壓器外殼及中性點、配電裝置的金屬構架、電纜接線盒、終端頭的外殼,電纜的鎧裝外皮、以及穿線鋼管等均可靠接地。站內防爆燈燈座及電桿、室內電氣設備的外殼均進行防靜電連接，再通過總等電位接地。

2 工藝區(qū)和儲罐區(qū)

在工藝區(qū)和儲罐區(qū)分別設置獨立避雷針。該避雷針設置獨立的接地裝置，接地電阻不大于10Ω，且與建筑物綜合接地裝置分開。防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m，當小于3m時水平接地體局部埋深不應小于1m。

采用-40mm×4mm鍍鋅扁鋼分別在工藝區(qū)及儲罐區(qū)敷設閉合防雷接地網(wǎng)。接地網(wǎng)接地極和接地線分別采用∠50 mm×5 mm×2 500 mm鍍鋅角鋼和-40mm×4mm鍍鋅扁鋼。

工藝區(qū)內所用金屬管架、儀表設備外殼及進出工藝裝置區(qū)的金屬管線等就近作等電位連接并與防雷接地網(wǎng)可靠連接；工藝設備彎頭、閥門、金屬法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，連接處應跨接，連接處應壓接接線端子。對于不少于5根螺栓連接的金屬法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接，但應構成電氣通路。儲罐上的每個接地板與儲罐區(qū)防雷接地網(wǎng)可靠連接。

3 建筑物

站內輔助用房為二類防雷建（構）筑物，采用避雷帶作防雷保護。充分利用建（構）筑物的鋼筋作為防雷裝置，立柱基礎的鋼筋網(wǎng)通過鋼柱、鋼屋架、鋼筋混凝土柱子、屋架、屋面板等構件的鋼筋與防雷裝置互相連成整體；建筑物內的設備、管道、構架等主要金屬物，做等電位聯(lián)接并就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上。

基礎接地樁的利用系數(shù)應大于0.5，基礎接地地梁及屋面圈梁每隔6m設置短路環(huán)；基礎接地地梁埋深應不小于0.5m，并在適宜的位置增設散流帶，用于基礎接地的扁鋼埋深應大于1 m。

站內建筑物敷設避雷帶，避雷帶采用不小于DN12mm的圓鋼沿女兒墻外側明敷，避雷網(wǎng)格不能大于10m×10m或12m×8m，避雷帶支持卡應成“7”字型與避雷帶連接，支持卡間距不能大于1m，轉角處不能大于0.5m，高度不能小于0.1m，且在陽角處設置避雷短針。避雷帶引下線采用兩根小于DN16mm或四根不小于DN12mm的柱筋，引下線沿建筑物四周均勻或對稱布置，且在邊角、拐彎處均設置引下線，其間距不大于18m。所有進出建筑物的金屬管道、電纜金屬外皮與接地裝置連接。站內建筑防雷接地、電氣接地、自控、通信的保護接地及工作接地、工藝設備放靜電接地等共同用一接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。

3.1 綜合值班室

綜合值班室的接地體為接地銅板。與基礎接地網(wǎng)可靠連接，其接地電阻不大于1Ω。綜合值班室基礎接地網(wǎng)采用－40mm×4mm鍍鋅扁鋼沿建筑基礎敷設，每5m及拐角處作一接地極，接地極采用∠50 mm×5mm×2 500mm的角鋼。施工中使用降阻劑，以減少接地電阻。綜合值班室內的電氣、自控通信的保護接地極工作接地與綜合值班室基礎接地網(wǎng)可靠連接，連接點不少于2處，接地電阻不大于1Ω。

綜合值班室為二類建（構）筑物，屋頂避雷帶沿頂板表面敷設，圓鋼采用DN12mm鍍鋅圓鋼，圓鋼間連接采用焊接，且在陽角處設置避雷短針。避雷帶設八處引下線，引下線沿頂板下沿敷設至外墻，沿墻引至基礎接地網(wǎng)。引下線在墻上用S形卡子固定，卡子安裝間距為1m，在距地坪0.5m處安裝斷接卡，供檢測之用，斷接卡螺栓應打黃油防腐。避雷帶及引下線采用DN12mm圓鋼。引下線與值班室基礎接地網(wǎng)可靠連接，其接地電阻≤1Ω。施工參見《建筑物防雷設施安裝（99D501—1）》。

3.2 站場

站場避雷針設獨立的接地裝置，接地電阻不大于10Ω，接地裝置與工藝裝置區(qū)和各種管線的地中距離不小于3m。接地裝置的垂直接地體采用了∠50mm×5mm×2 500mm的鍍鋅角鋼、水平接地體采用－40mm×4mm的鍍鋅扁鋼，埋深為0.7m。

站內電氣接地、自控、通信的保護接地及工作接地、建筑防雷接地、工藝設備防靜電接地等共用一個接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。工藝區(qū)設備與站內聯(lián)合接地網(wǎng)連接點不少于2處。等電位聯(lián)合接地線用－40 mm×4 mm鍍鋅扁鋼。每5m及拐角處須做一接地極，接地極采用50mm×5mm×2 500mm的角鋼。施工中使用降阻劑，以減小接地電阻。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.027