加油站綜合防雷設計分析

陳勝望 沈景桓 林娟妮

摘 要：加油站屬易燃易爆場所，防雷效果直接關系到加油站及其周圍人們人身和財產安全，確保加油站防雷安全。本文對加油站內建（構）筑物、油罐區、加油區、卸油區、電源系統和信息系統防雷設計分析，對易燃易爆場所防雷具有參考意義。

關鍵詞：加油站;防雷設計;接地裝置

近些年，隨著社會經濟快速發展和科學技術水平提高，加上四通八達高速公路影響，現代化交通工具增加，加油站作為汽車能源供應站，數量也在快速增加且分布廣泛。大部分加油站都設置在城區開闊地帶、郊區或高速公路旁等，遭受雷擊風險概率較大，加油站屬爆炸危險環境，一旦遭受雷擊，會對加油站周邊人民生命財產安全造成嚴重威脅。我國應對加油站加強防雷設施建設，嚴格按照相關規范要求作防雷設計，確保加油站可安全運行。

1 加油站建（構）筑物防雷設計

1.1 接閃器

根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010中要求，加油站屬二類防雷建筑物。為增強加油站建（構）筑物防雷效果，應將接閃網、接閃帶、接閃桿或其混合組成接閃器安裝在建筑物上。根據相關標準要求，應在建筑物屋脊、屋檐、檐角等易遭受雷擊部位敷設接閃器，且建筑物屋面接閃網格規格應≤10m×10m或12m×8m。若加油站罩棚屬鋼架結構，棚頂是厚度≥0.5mm鋼板或厚度≥0.65mm鋁板、厚度≥0.7mm鋅板，且該板下有能阻擋上層金屬板熔化物非易燃材料做吊頂時，可直接將棚頂作接閃器使用，也可在厚度達到要求棚頂檐角處加設接閃小針。

1.2 引下線

通常，加油站區內建筑物為鋼筋混凝土或鋼架結構。在引下線設計時，可選擇柱內兩條對角主筋作自然引下線。引下線宜設置在建（構）筑物四角，沿建筑物四周均勻布設，引下線間距≤18m，且數量應≥2根。不宜直接從引下線處焊接出接地板供加油機和電器設備等接地用。

1.3 接地裝置

加油站內防雷接地、防靜電接地、信息系統接地、電氣設備工作接地、保護接地等采取共用接地裝置形式，其接地電阻應按50Hz電氣裝置接地電阻確定，小于按人身安全所確定接地電阻。利用各混凝土基礎內鋼筋連接起來作為自然接地體，當自然接地體達不到相關要求時，沿加油站四周敷設環形人工接地體。人工接地體一般將40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與50mm×5mm熱鍍鋅角鋼垂直接地體相焊接組成，人工接地體與自然接地體焊接連通;垂直接地體長度宜為2.5m，間距為其長度兩倍。人工接地體距墻或基礎≥1m，敷設在距地面0.8m以下土壤中。

2 油罐區、加油區、卸油區防雷設計

2.1 油罐區防雷

根據《石油庫設計規范》GB50074-2014中相關要求，接地是加油站油罐區防雷重點，良好接地可有效釋放雷電流，同時還能防靜電。金屬儲油罐應做好環形接地，接地點沿儲罐周長間距≤30m。新建加油站儲油罐一般埋在地下，安裝有阻火器且罐頂埋深≥0.5時，可不設置接閃器，就近從油罐基礎自然接地體或人工接地體引出兩處接地端接地即可。裝有阻火器地上臥式儲罐和地上固定頂鋼儲罐頂板厚度≥4mm時，也可不安裝接閃器。鋁頂儲罐和頂板厚度<4mm鋼儲罐，應裝設接閃器保護整個儲罐，接閃器保護范圍按第二類防雷滾球半徑計算。若加油站所處區域屬多雷區，防直擊雷宜選用獨立接閃桿，與被保護油罐間距≥3m，保護范圍以呼吸閥2m以上作為半徑。儲油罐防腐設計前，提前預留接地卡，未設置接地卡的，接地端設置在罐頂，防止罐底焊接接地端時造成其特殊防腐層受損及引發漏油。金屬儲油罐接地電阻≤10Ω。

2.2 加油區防雷防靜電

加油區應在接閃器保護范圍內，加油機宜設置在電磁場有所衰減LPZ1區。加油區地下輸油管道較多，金屬管道應在兩端及分支管道末端接地。地網施工時應在加油機處預留接地端子板，以供加油機箱金屬外殼、設備金屬外殼及加油槍軟管鎧裝層等接地用，起到防雷電電磁感應和防靜電作用。加油機一般安裝柱子旁邊，接地端子板在地網連接點應遠離引下線接地引入點。

2.3 卸油區防雷防靜電

優先選用密閉卸油方式，先關閉阻火器通氣管下端閥門，油罐車與儲油槽輸油管及油氣回收管連接成一密閉油氣回收管路。油罐車通過卸油管路卸油同時，加油站油罐中油氣通過回氣管路回到油罐車中。油罐車將油氣帶回油庫處理，有效減少卸油區危險氣體濃度，提高防雷防靜電效果。在卸油區安裝固定防靜電接地卡，接地卡不應設置在爆炸危險1區（即在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物環境），從接地卡上連接一根末端裝有金屬夾且有絕緣皮銅導線，卸油前先用金屬夾對卸油車靜電釋放，設置能檢測跨接線和接地裝置狀態的靜電接地儀。防靜電接地裝置接地電阻≤100Ω。

3 等電位連接

等電位連接可預防雷電靜電感應和雷電電磁感應產生電火花引起雷電災害。做好加油站內金屬油管、水管、氣管、線纜金屬屏蔽外套等電位連接。

加油站內工藝管道大都是無縫鋼管，金屬法蘭連接處應跨接。當法蘭連接螺栓≥5根時，在非腐蝕環境下可不跨接。平行敷設于地上或非充沙管溝內金屬管道，其凈距<100mm時，應用金屬線等電位連接，連接點凈距≤30m。管道交叉點凈距<100mm時，其交叉點應用金屬線等電位連接。卸油管線也應等電位連接。金屬槍管與加油槍軟管鎧裝層和加油機金屬體應等電位連接并接地，汽車在行駛后，車體易產生靜電，加油槍與車體剛接觸瞬間易產生靜電火花，加上汽車油箱口油氣濃度較高，可能產生爆炸。

4 信息系統防雷設計

大部分加油站都是通過微機控制，額定工作電壓和電流很小，導致加油機控制板、計算機數據傳輸系統易遭受雷擊。因此引入控制室內線纜應穿金屬屏蔽管槽埋地敷設，保證金屬屏蔽管槽全長電氣貫通，且屏蔽管槽兩端接地。從室外引進室內數據線路宜在室內線路末端安裝相應信號電涌保護器;有屏蔽層數據線路，應在線路兩端將屏蔽層接地;光纖金屬加強芯、設備金屬外殼、網絡金屬機柜等應做好接地。

5 電源系統防雷設計

加油站電源系統應采用TN-S系統，這種系統中PE線和N線分開設置，可有效保護人身和設備安全。PE線從共用接地裝置中引出，引出點不要靠近防雷引下線接地引入點。

電源線路也應穿金屬屏蔽管槽和埋地敷設，并安裝相應電涌保護器（SPD），且宜安裝在開關后側，方便以后維護和更換。應在加油站總配電柜（箱）處安裝I級實驗SPD，其電壓保護水平Up應≤2.5KV，每一保護模式沖擊電流I?imp≥12.5 KV。宜在加油泵、辦公室配電箱安裝處第二級SPD，Up宜≤1.5KV。可在網絡交換機、計算機等貴重設備電源插座處安裝第三級SPD，Up宜≤1.0KV。連接SPD導線越短、越粗、越直越好，理論上并聯安裝SPD每根連接線應≤0.5米，現實中受安裝位置影響會超過該值，采用凱文接法，即將SPD“串接”在線路中，也可采用增粗連接線實現SPD最大防雷效果。

6 結論

加油站防雷設計應根據國家規定相關標準要求，結合加油站內建（構）筑物、相關設備等，利用現代化新技術及新材料，安裝相應接閃器、引下線、接地裝置和電涌保護器，做好等電位連接及接地。使加油站綜合防雷設計發揮更大效用，確保加油站及其周圍人們生命財產安全，為加油站提供良好運行環境。

參考文獻

[1]肖亮.做好加油站防雷檢測與保護工作的思路[J].建筑工程技術與設計，2014（35）.

[2]GB50074-2014.石油庫設計規范[S].2014.

[3]GB50057-2010.建筑物防雷設計規范[S].2012.

作者簡介

陳勝望（1981-），男，漢族，廣東省海豐縣人，大專，助理工程師，從事氣象防雷工作。