雷擊對城市燃?xì)庠O(shè)備與管網(wǎng)的危害及防雷保護(hù)措施

譚紹祿　曾慶權(quán)　梁桂蓮

摘 要： 天然氣作為一種重要的燃?xì)饽茉矗P(guān)系著人們的日常生活，燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)主要用于輸送天然氣，分布范圍廣，在實(shí)際應(yīng)用中容易受到雷電波入侵，甚至雷電直擊，對燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成極大的危害。因此，采用科學(xué)合理的防雷保護(hù)措施，消除雷電的影響，保證燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的安全是十分必要的。本文主要分析了雷擊對城市燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的危害，并提出有效的防雷保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞： 雷擊;城市燃?xì)庠O(shè)備與管網(wǎng);危害;防雷保護(hù)措施

【中圖分類號】TN2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）09-0157-01

引言：雷電災(zāi)害是影響人類活動的嚴(yán)重災(zāi)害之一。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度也大大增加，對建筑物和設(shè)備設(shè)施造成較大的損壞，有時甚至?xí)＜叭藗兊纳敭a(chǎn)安全。燃?xì)庠O(shè)備及管網(wǎng)是保障城市可靠供氣的重要設(shè)施，其分布點(diǎn)多面廣，涉及千家萬戶的用氣安全。它們不僅對建筑物和設(shè)施設(shè)備造成損害，更甚至?xí)＜凹叭祟惖纳踩?。所以，?yīng)該對燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的防雷處理進(jìn)行高度的重視，采用有效的防雷保護(hù)措施，最大程度減少和避免雷擊的損害。

1 雷電對于燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的影響

1.1 雷電對建筑物燃?xì)夤芫W(wǎng)的危害

對于建筑物內(nèi)部的燃?xì)饬⒐躘1]，在遭受雷擊后，燃?xì)夤艿罆a(chǎn)生火花放電，時間短、能量小，通常情況下發(fā)生火災(zāi)的概率較小，如果燃?xì)夤艿澜宇^位置存在空間間隙并發(fā)生少量泄露很容易引起嚴(yán)重的火災(zāi)事故。對于戶外架空管和建筑物外立管，雷電波很可能會通過管道進(jìn)入建筑物內(nèi)部，損壞燃?xì)庠O(shè)備，威脅用戶生命安全。

1.2 雷擊對高壓場站和閥室的損害

一般情況下，高壓場站和閥室都設(shè)置在室外，且周圍的建筑物分布很少，各個建筑物之間存在一定的距離，這使得閥室和高壓場站很容易直接受到雷電的襲擊。在實(shí)際的應(yīng)用中，高壓場站和閥室的調(diào)壓計量裝置需要承擔(dān)大范圍的計量和供氣調(diào)壓，但是雷電的熱力破壞和機(jī)械性破壞會導(dǎo)致傳動齒輪、調(diào)壓器皮膜、閥門O型圈等元件損壞，造成調(diào)壓計量不準(zhǔn)確。

1.3 雷擊對電氣自動控制系統(tǒng)的影響

由于存在接地電阻，當(dāng)發(fā)生直擊雷或者臨近雷擊時，會產(chǎn)生高電位，遠(yuǎn)端和該位置形成電位差，電氣自動化控制系統(tǒng)中包含大量的電氣設(shè)備，像精密設(shè)備流量計，壓力傳感器等，這些電器設(shè)備很容易受到雷擊的影響而發(fā)生損壞，特別是高電壓極易擊穿電氣絕緣材料而形成短路，嚴(yán)重威脅電氣自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 雷擊對陰極保護(hù)絕緣體的危害

一般情況下，我們都會在地面上與地下鋼管之間安裝絕緣法蘭或者絕緣接頭來避免鋼管被腐蝕[2]，然而，這種防護(hù)措施在遇到雷電的高電位的時候就有了被破壞的危險，將直接導(dǎo)致絕緣功能失效，衡電位儀被毀，更甚至破壞管網(wǎng)的陰極保護(hù)被破壞，以致危害燃?xì)夤芫W(wǎng)的正常安全運(yùn)行。

1.5 直擊雷對區(qū)域燃?xì)庹{(diào)壓和計量設(shè)備的損害

若燃?xì)庠O(shè)備被雷電直接擊中的話，將產(chǎn)生電、熱效應(yīng)和機(jī)械力，這些都將使得設(shè)備被損壞，進(jìn)而影響供氣安全問題，由于燃?xì)庹{(diào)壓和計量設(shè)備都是封閉，所以，燃?xì)庑孤峨y以釋放。

2 燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的防雷保護(hù)措施

2.1 建筑物燃?xì)夤芫W(wǎng)的防雷措施

燃?xì)饧芸展芎土⒐茉谝?guī)劃設(shè)計時，應(yīng)避免設(shè)置在建筑物容易遭受雷擊的區(qū)域，例如大量金屬設(shè)備聚集的位置，透氣管、煙道、天線、金屬屋頂、水箱間、電梯間等容易發(fā)生接閃的位置，最大程度的減少雷擊事故發(fā)生率。對于戶外架空管和室外立管，在敷設(shè)施工過程中應(yīng)盡量避開建筑物屋檐、女兒墻、檐角等位置，應(yīng)低于避雷帶，對燃?xì)庖牍茉O(shè)置電氣設(shè)備或者防雷裝置[3]，然后做好接地連接，接地電阻應(yīng)小于30歐姆。

2.2 高壓場站和閥室的防雷措施

高壓場站和閥室主要有兩種設(shè)置方式：露天設(shè)置和站房設(shè)置。若高壓場站和閥室被設(shè)置在露天環(huán)境中，工作人員應(yīng)注意燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的靜電跨接設(shè)計，對于重要燃?xì)庠O(shè)備和官網(wǎng)區(qū)域單獨(dú)設(shè)置靜電，由于在露天環(huán)境中，燃?xì)獠蝗菀拙奂?，雷電燃燒爆炸事故發(fā)生率較低，如果條件允許可在高壓場站和閥室上方覆蓋厚度不小于4毫米的鋼板，雷電熱能無法擊穿厚度超過4毫米的鋼板。

2.3 電氣自動化控制系統(tǒng)的防雷措施

電氣自動化控制系統(tǒng)[4]內(nèi)部包含很多精密儀器，其對于高電位或者感應(yīng)電流的抵抗能力較弱，很容易造成各種元器件的損壞，嚴(yán)重影響電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在設(shè)計自控系統(tǒng)時，應(yīng)在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置防浪涌保護(hù)裝置，將雷電電涌有效隔離在電氣自動化控制系統(tǒng)外部。

2.4 陰極保護(hù)絕緣體的防雷措施

燃?xì)饴竦劁摴転闇p少腐蝕，除了管道外壁包覆了絕緣防腐層外，還會采用陰極保護(hù)方式輔助管道防腐，并采用絕緣法蘭或者絕緣接頭將埋地管道與地上工藝管道隔斷以保證埋地管道的負(fù)電位，在雷擊的高電壓下，有時會擊穿絕緣法蘭或絕緣接頭的絕緣層，損壞衡電位儀和陰極保護(hù)系統(tǒng)，所以在易受到雷擊的地方，最好曹勇絕緣法蘭，也可采用耐雷擊的絕緣接頭。

2.5 區(qū)域燃?xì)庹{(diào)壓和計量設(shè)備預(yù)防直擊雷的措施

區(qū)域燃?xì)庹{(diào)壓和計量設(shè)備通常不可能單獨(dú)考慮設(shè)置避雷系統(tǒng)，在選擇設(shè)置位置時，要盡量避開地質(zhì)上容易落雷的地方，也應(yīng)該盡量避開地面上容易受到雷擊的地方。若是無法避開，最好處于建筑物防雷保護(hù)范圍里，不然應(yīng)該有單獨(dú)的防雷和靜電接地措施，避免雷擊損壞，另外，平時要注意經(jīng)常檢查有無燃?xì)庑孤┈F(xiàn)象，減少燃?xì)庠谙鋬?nèi)積聚的可能，計量箱內(nèi)流量計與兩端金屬管宜采用絕緣法蘭連接，兩端金屬管法蘭應(yīng)靜電跨接。

結(jié)語：總之，燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中容易受到雷電影響，很容易發(fā)生雷擊安全事故，直接威脅人們的生命安全。為了保證燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，應(yīng)采取有效的防雷措施，加強(qiáng)燃?xì)庠O(shè)備和管網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的防雷處理。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李長江.雷擊對燃?xì)庠O(shè)備的影響及其防雷保護(hù)[J].科研，2016（11）：00259-00259.

[3] 龍波.影響城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行的因素與對策[J].中國化工貿(mào)易，2019，011（010）：18.

[4] 張明，陳少平.芻議燃?xì)庠O(shè)備及管網(wǎng)的防雷保護(hù)[J].建材與裝飾，2012，000（025）：189-190.