芻議燃氣設備與管網的防雷措施

　　摘要：燃氣設備與管網作為城市供氣重要保障設施，輸送的主要是可燃性介質，其分布點比較多，面也很廣，關系著千家萬戶用氣的安全，尤其是雷電直擊、雷電感應及雷電波侵入等，對燃氣設備與管網損害是比較大的，加強防雷措施，能夠有效保障用氣安全。
　　關鍵詞：燃氣設備 管網 防雷措施
　　中圖分類號：TN2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（b）-0229-01
　　雷電是人們常見的自然現象之一，會對建筑物及很多設施設備產生較大的破壞，甚至危害到人們的生命財產安全。燃氣設備與管網作為城市可靠供氣重要保障設施，所輸送的主要是可燃性介質，并且分布點比較多，面也很廣，一旦發生雷電事故，就會給千家萬戶帶來很大用氣安全隱患，加強防雷措施可有效保障人們的用氣安全。
　　1 雷擊給燃氣設備與管網造成的危害
　　1.1 雷擊給高壓場站與閥室造成危害
　　高壓場站與閥室通常設在郊外，其周圍高層建筑比較少，位置比較顯眼，容易成為雷電襲擊的目標。高壓場站與閥室中的調壓計量設備，主要承受著很大范圍內的計量工作及供氣調壓，當發生雷擊事件的時候，雷電熱力性破壞及機械性破壞會給閥門O型圈、流量計轉動齒輪及調壓器皮膜等非金屬物件造成很大破壞，讓調壓計量設備毀壞而無法使用。同時，高壓場站與閥室里，放散管的管口位于設施最高點，也很容易成為雷電直擊的目標，讓管內剩余氣體發生燃燒事故，從而給高壓場站與閥室帶來爆炸及燃燒等安全隱患。
　　1.2 雷擊給絕緣體、電器儀表與自動控制系統帶來危害
　　依據鋼管的防腐要求，地上及地下鋼管間通常都會設置絕緣接頭或者絕緣法蘭進行隔離，當遇到雷擊事件時，絕緣接頭、絕緣法蘭及管道防腐絕緣層會在雷電高電位之下被擊穿遭到損壞，并且造成衡電位儀毀壞，致使管網陰極保護效果失效。雷電直擊還會給電氣儀表與自動控制系統帶來危害，當雷電直擊事件發生的時候，因接地電阻緣故，此處會存在一個高電位，讓遠端和此處產生電位差，給電氣設備造成較大威脅，場站控制系統中，存有較多壓力傳感器、電子儀器設備、流量計設備及溫度傳感器的信號路線，這些路線容易受到電磁感應雷影響遭到損害，給電氣系統帶來危害。
　　1.3 雷擊給建筑物內的附屬燃氣管及區域調壓計量設備帶來危害
　　雷電波入侵會對戶外架空管及外立管產生影響，雷電波能夠沿著管道的入戶管侵入到屋里，給人們的生命安全及其設備帶來危害。雷電的機械力及熱效應等會給燃氣設備帶來危害，燃氣調壓計量箱一般是封閉的環境，當燃氣存在微量泄漏不能釋放積聚的時候，就容易因雷電直擊而發生爆炸，尤其是建筑物頂部及市政道路旁的計量箱、調壓箱是最容易遭到雷擊的。雷電的熱力效應也會對PE管或鋼塑轉換接頭造成破壞，給供氣安全帶來很大安全隱患。
　　2 燃氣設備與管網防雷措施
　　2.1 高壓場站與閥室防雷措施
　　高壓場站與閥室可分為露天設置及有房站設置兩類，當高壓場站與閥室是露天設置時，要注意設備與管道間的靜電接地及靜電跨地設計，可把關鍵設備單獨進行靜電處理，這種露天設置，燃氣不容易積聚，因雷電火花發生爆炸危險的系數也就比較低，有條件的話可運用避雷針進行接閃器處理，也可以不設置避雷針，根據相關規范可知，露天裝置，頂板厚度在4mm以上時，雷電產生熱能就無法擊穿4mm以上鋼板；如果高壓場站與閥室為有房站設置的時候，要運用建筑物避雷針、避雷網及其混合所組成的接閃器，并且放散管口周圍5m半球體內，均要在接閃器保護范圍中。通常燃氣放散管是微正壓，當遭到雷擊之后，管口剩余氣體有可能發生火花燃燒，但并不會產生事故，如果放散熱器量比較大，就應該考慮在場站之外，設置單獨放空區，同時在放散管管口設立阻火器裝置，在場站工藝管道及放散管間用絕緣接頭及絕緣法蘭進行隔斷，還要設立防雷接地。
　　2.2 絕緣體、自動控制系統及儀器儀表防雷擊措施
　　一般燃氣埋地鋼管外壁會包覆絕緣防腐層，并用陰極保護方式來輔助管道防腐，且在埋地管道及地上工藝管道間，運用絕緣接頭或者絕緣法蘭進行隔斷，從而確保埋地管道負電壓，當處于雷擊高壓下的時候，會把絕緣接頭或者絕緣法蘭的絕緣層擊穿，對陰極保護系統及衡電位儀造成損害，在容易受到雷擊的地方，使用耐雷擊絕緣接頭及便于更換的絕緣法蘭均是有效防雷措施，像德國的舒克公司所開發耐雷擊絕緣接頭，能夠有效釋放電位進行絕緣層保護。可自動控制系統及儀器儀表是有電路及精密儀器所組成，其雷擊抵抗能力要弱些，高感應電位或者電流會給電子元件帶來損害，致使所有自控系統受到危害無法正常工作，對自控系統設計安全的時候，可安裝防浪涌的保護器，確保電涌被隔離在自控系統之外；儀器儀表要考慮防雷接地的導線安裝方法，最好不要直接搭接在金屬管道上，而是運用絕緣法蘭來連接，并增設有關防雷跨接，還要設置金屬箱體來屏蔽保護，從而保證防雷效果。
　　2.3 附屬燃氣管道及調壓計量設備防雷措施
　　燃氣立管與架空管設計布置的時候，應該避開建筑物易受雷擊部位，像金屬管道比較集中的位置、金屬屋頂、水箱間、電梯間、透氣管、煙道及設有旗桿、天線等位置，以減少雷擊概率。室內的立管和屋內的接地干線可以連接，像立管跟自來水管道距離在1m之內的時候，應該用金屬線來跨接，其跨接的間距應該在30m以內，并且經常檢查密閉柜里的立管是否漏氣，以免燃氣發生積聚；在戶外敷設立管及架空管的時候，要避開建筑物的突起位置，并且不能高過避雷網，要進入室內的引入管，要在進入處跟電氣設備接地相連，沖擊接地電阻要控制在30Ω之內，現在庭院埋地管大多為PE管，可以設置專門靜電接地的導線，避免雷擊給PE管及鋼塑轉換頭帶來損害。區域調壓計量箱通常不可能設立單獨避雷系統，進行位置選擇時，應盡量避開易落雷地方，無法避開的時候，要處于建筑物的防雷保護區里，或者單獨防雷及靜電的接地措施，以防雷擊破壞，流量計和金屬管間要用絕緣法蘭來連接，并且兩端的金屬管法蘭要靜電跨接。
　　3 結語
　　我國燃氣管道通常不是建筑設計單位進行一體化設計的，而是由專門燃氣設計院來設計的，這樣燃氣管道并沒有歸入建筑物的整體防雷系統里，并且燃氣管道防雷系統常被忽略，一旦發生雷擊事故，就會給燃氣設備與管網帶來危害，甚至危及人們生命及財產安全，加強燃氣設備與管網防雷措施是很有必要的。
　　參考文獻
　　[1]柳志江，李杏，葉明，等.燃氣設備及管網的防雷保護[J].化學工程與裝備，2012（5）.
　　[2]肖嵩，徐綺宏，王彥馨.淺談燃氣設備及管網的防雷[J].城市燃氣，2009（10