燃氣設備及管網的防雷方法分析

安月龍(泰安市泰山燃氣集團有限公司,山東泰安 271000)

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燃氣設備及管網的防雷方法分析

安月龍
(泰安市泰山燃氣集團有限公司,山東泰安 271000)

【摘 要】天然氣作為一種重要的燃氣能源,關系著人們的日常生活,燃氣設備和管網主要用于輸送天然氣,分布范圍廣泛,在實際應用中容易受到雷電波侵入甚至雷電直擊,嚴重影響燃氣設備和管網的安全、穩定運行,因此應采用科學合理的防雷方法,消除雷電影響,保障燃氣設備和管網的安全性。本文分析了雷電對于燃氣設備和管網的影響,闡述了燃氣設備和管網的防雷方法,以供參考。

【關鍵詞】燃氣設備 管網 防雷方法

近年來,現代化城市快速發展,高層建筑物越來越多,這使得雷電災害頻繁發生。燃氣設備和管網對于保障可靠穩定供氣有著重要影響,由于天然氣具有可燃性,一旦遭遇雷擊,會引發嚴重的安全事故,因此應高度重視燃氣設備和管網的防雷處理,采用有效措施,最大程度的減少和避免雷擊損害。

1 雷電對于燃氣設備和管網的影響

1.1 雷電對電氣自動控制系統的影響

由于存在接地電阻,當發生直擊雷或者臨近雷擊時,會產生高電位,遠端和該位置形成電位差,電氣自動化控制系統中包含大量的電氣設備,如精密設備流量計、溫度傳感器、壓力傳感器等,這些電氣設備很容易受到雷電影響而發生損壞,尤其是高電壓很容易擊穿電氣絕緣材料而形成短路,嚴重威脅電氣自動控制系統穩定運行。

1.2 雷電對閥室和高壓場站的影響

通常情況下,閥室和高壓場站都設置在室外,并且周圍的建筑物分布較少,各個構建物之間存在一定距離,這使得閥室和高壓場站很容易直接造成雷電襲擊。在實際應用中,閥室和高壓場站的調壓計量裝置需要承擔大范圍的計量和供氣調壓,但是雷電的熱力破壞和機械性破壞會導致傳動齒輪、調壓器皮膜、閥門O型圈等元件損壞[1],造成調壓計量不準確。另外,閥室和高壓場站放散管口的設置位置相對較高,很容易遭受雷擊,造成管內殘余天然氣燃燒,嚴重威脅閥室和高壓場站。

1.3 雷電對建筑物燃氣管網的影響

對于建筑物內部的燃氣立管,在遭受雷擊后,燃氣管道會產生火花放電,時間短、能量小,一般情況下火災發生率較低,若燃氣管道接頭位置存在空間間隙并且發生少量泄漏很容易引起嚴重的火災事故。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入建筑物內部,損壞燃氣設備,威脅用戶生命安全。

1.4 雷電對燃氣計量和調壓設備的影響

若燃氣設備直接遭受雷擊會產生熱電效應,導致設備無法正常運行,由于燃氣調壓設備是一種封閉結構,一旦燃氣發生泄漏無法及時釋放,容易遭受雷擊發生燃氣爆炸。

2 燃氣設備和管網的防雷方法

2.1 電氣自動化控制系統防雷

電氣自動化控制系統內部包含很多精密儀器,其對于高電位或者感應電流的抵抗能力較弱,很容易造成各種元器件損壞,嚴重影響電氣自動化控制系統的穩定性。在設計自控系統時,應在系統內部設置防浪涌保護裝置,將雷電電涌有效隔離在電氣自動化控制系統外部。對于體積修正儀、渦輪流量計等在線儀表,應優化防雷接地方式,嚴禁在金屬管道上搭接這些儀器,可使用絕緣法蘭將金屬管和流量計連接起來,設置防雷跨接[2],對于金屬箱體做好有效的屏蔽保護,最大程度的減少雷電影響。

2.2 閥室和高壓場站的防雷

閥室和高壓場站主要有兩種設置方式:露天設置和站房設置。若閥室和高壓場站被設置在露天環境中,工作人員應注意燃氣設備和管網的靜電接地和靜電跨接設計,對于重要燃氣設備和官網區域單獨設置靜電,由于在露天環境中,燃氣不容易積聚,雷電燃燒爆炸事故發生率較低,如果條件允許可在閥室和高壓場站中設置避雷針,還可根據《燃氣企業防火設計規范》,在露天設置的閥室和高壓場站上方覆蓋厚度不小于4mm的鋼板,雷電熱能無法擊穿厚度超過4mm的鋼板。另外,一般情況下,燃氣放散管呈現微正壓,在雷電影響下放散管管口位置殘余的燃氣很容易起火燃燒,這時可考慮設置單獨放空區,將阻火器安裝在放散管口,使用絕緣接頭或者絕緣法蘭將場站工藝管道和放散管隔斷。對于站房內部的閥室和高壓場站,由避雷針或者避雷網共同組成接閃器,在放散管口位置安裝該接閃器,確保閥室和高壓場站的安全性。

2.3 建筑物燃氣設備和管道防雷

燃氣架空管和立管在規劃設計時,應避免設置在建筑物容易遭受雷擊的區域,例如大量金屬設備聚集的位置,透氣管、煙道、天線、金屬屋頂、水箱間、電梯間等容易發生接閃的位置,最大程度的減少雷擊事故發生率。對于建筑物室內的燃氣立管,將接地干線和立管連接起來,若室內自來水管道和燃氣管道之間的距離小于100mm,可采用金屬線進行跨接,各個跨接點間距應控制在30m以內[3],在平時生活中應仔細檢查密閉櫥柜中的燃氣立管是否存在泄漏。對于戶外架空管和室外立管,在敷設施工過程中應盡量避開建筑物屋檐、女兒墻、檐角等位置,應低于避雷帶,對燃氣引入管設置電氣設備或者防雷裝置,然后做好接地連接,接地電阻應小于30歐姆。同時,為了保障室外立管和架空管良好接地,在建筑物較高的位置安裝靜電接地導線,減少雷電對PE管和鋼塑轉換接頭的損害,并且對于高層建筑室外的燃氣立管,將防雷裝置和低端、頂端立管連接起來,實現等電位連接,做好燃氣設備和管網保護。

2.4 燃氣計量和調壓設備防雷

一般情況下,燃氣計量和調壓設備無法單獨設置避雷針,在規劃設計時,應避免設置在容易落雷的區域,如金屬管多、地下水面積大、土壤電阻率小等地點,如果無法避開,可在防雷保護區域內單獨設計靜電和防雷接地,平時注意檢查是否有燃氣泄漏,使用絕緣法蘭將金屬管和流量計連接起來。

3 結語

燃氣設備和管網在實際應用中容易受到雷電影響,很容易發生雷擊安全事故,直接威脅人們的生命安全。為了保障燃氣設備和管網的安全性和穩定性,應采取有效的防雷措施,加強燃氣設備和管網各個環節的防雷處理。

參考文獻:

[1]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, 2013,10:9-12.

[2]柳志江,李杏,葉明,吳芳華.燃氣設備及管網的防雷保護[J].化學工程與裝備,2012,05:168-169+172.

[3]楚令強,劉威.芻議燃氣設備與管網的防雷措施[J].科技資訊, 2014,26:229.

作者簡介:安月龍(1982—),男,山東泰安人,學歷:本科,研究方向: 城鎮燃氣,燃氣配套設施。