汽車加油加氣站雷電災害風險及防范措施探析

郭曉君

摘? ? 要：加油加氣站存有大量汽油、柴油、天然氣等，雷電災害預防一直是加油加氣站管理工作的重點。本文分析汽車加油加氣站雷電災害風險及防范措施，介紹加油加氣站雷電災害風險及危害，并給出雷電災害風險防范方案構建方法。提高加油加氣站防雷能力，以便更加合理、科學、規范的加以防范，確保其安全運營。

關鍵詞：加油加氣站;雷電災害;接地保護

1? 引言

社會汽車需求的提升及科技水平的進步使得更多先進的管理系統、智能設備融入到加油加氣站中。這些系統及設備性能的先進性，對運行環境的穩定及安全有著較高的要求。一旦發生雷電災害，除帶來人員傷亡、油氣燃爆風險外，還會造成設備損失。為此，需要對雷電災害風險及防范措施進行分析以便更加合理、科學、規范的加以防范。

2? 汽車加油加氣站雷電災害風險分析

加油加氣站內存儲大量易燃易爆物質，如汽油、柴油、天然氣等，這些物質受熱易揮發，且具有較強的流動性。若因雷擊導致加油加氣站內油氣存儲設施出現破裂、受損等問題，發生火災、爆炸等風險的概率驟增，威脅站內及周邊區域人員的人身安全。另外，現代化的汽車加油加氣站逐步普及信息化、智能化設備和系統，即便雷擊災害不涉及火災、爆炸等重大事故，雷電導致的異常電效應也會給各類設備、系統的運行安全及服務壽命造成嚴重的影響，導致加油加氣站無法正常運營。例如，因雷擊災害導致站內通信系統失靈、檢測類設備精確度降低等。綜上，雷擊災害對汽車加油加氣站的危害可被分為三種形式，即直擊危害、電感危害和電波危害。油氣泄漏、人員觸電等通常由雷電直擊導致;電感危害主要威脅供配電系統、信號系統及其他金屬設備;電波危害指的是雷電直接擊中金屬電路，產生的高壓脈沖通過導線被引入到建筑內部，威脅建筑內的設備及人身安全[1]。例如，2015年6月10日山東省臨沂市某加油站發生加油機起火、相關配電箱熔斷器被燒壞的事故，雖無人員傷亡但給單位造成較大的財產損失。經調查此次火災事故的原因為雷電反擊導致，雷擊使控制系統線路起火引發加油機被燒毀。該類案例時有發生，加油加氣站雷電災害預防刻不容緩。

3? 汽車加油加氣站雷電災害風險防范

3.1? 可靠接地

汽車加油加氣站防雷接地通常選用共用接地的方式，即防雷、防靜電、站內電氣設備設置同一接地裝置。共用接地電阻阻值應小于4Ω，若為單獨的避雷裝置、架空避雷線等設置接地，要求其電阻不得超過10Ω。接地電阻的選擇還要結合加油加氣站當地土壤特性進行綜合考量。例如在土壤自身電阻率較大的區域，其加油加氣站防雷接地應盡量選擇較長的接地電阻，或輔助降阻劑對土壤電阻進行調節，達到更可靠的接地效果。

在防雷接地工作當中，站內油氣罐接地需被重點關注。油氣罐體積較大，金屬結構較多，要求設置至少2個接地點，且各個接地點之間的弧線間距不應超過30m。要求將接地體設置在距離油氣罐罐壁3m以外的位置，控制接地電阻阻值。例如，當已有避雷針設施時，要求接地電阻在10Ω之內。若油氣罐內各類管線的凈距離不超過100mm，需進行金屬線跨接;若交叉距離不超過100mm，需在交叉處進行金屬跨接。油罐一般由鋼板焊接而成，體量較大，非常容易受到雷擊的影響。位于地下的油罐需要涂刷可靠的防腐絕緣層，與土壤隔離。若防腐不足，或接地線路截面不夠，雷雨天氣發生靜電危害的概率就會大幅度提升，帶來火災隱患。

3.2? 安裝避雷設備

安裝避雷設備是防止發生雷電直擊災害的最直觀、有效的措施。在汽車加油加氣站建筑頂部設置避雷針或接閃器，并嚴格依照防雷裝置線路敷設要求設置避雷網絡。國內汽車加油加氣站建筑頂棚多為金屬材質，因此可直接將其作為接閃器使用。為確保加油加氣站建筑防雷性能，對其屋頂金屬板的厚度也有一定的要求。例如，若選用銅材料，頂板厚度不應低于5mm;若選用鋁制材料，則要求厚度在7mm以上。該方法雖在加油加氣站防雷系統中普遍應用，但頂棚長期處于自然環境中，易發生腐蝕和破損，能產生的防雷效果并不明顯。因此常選用接雷網，對頂棚防雷效果進行強化。油氣罐類金屬設施的避雷器安裝需要遵從以下原則：若罐壁厚度在4mm以下，要求安裝避雷設施;若罐壁厚度≥4mm，要求將罐體本身作為接閃器，并將其呼吸閥、透氣孔等附屬金屬結構與罐體可靠連接。

3.3? 合理設置引下線

引下線的設計可依附站內建構結構進行，例如，當建筑物的對角主筋直徑超過10mm時，可直接將其作為引下線。引下線的設置距離應控制在25m之內，加油加氣站頂棚的支撐金屬樁柱均可作為引下線。以上引下線設計方法有助于雷電的排導，將雷擊電流分散，減輕每根金屬樁柱承擔的電磁脈沖。若需要人工設置引下線，應選用明敷手段，沿站內建筑外墻，選擇最短的敷設路徑。常用的引下線材料為鍍鋅鋼，圓鋼的直徑不應低于10mm，扁鋼的橫截面積不應低于80mm2。為確保站內活動人員的人身安全，需在引下線地面以下0.3至地面上1.8m的路段設置保護管套[2]。

3.4? 信息設備防雷

汽車加油加氣站內存在大量現代化信息設備，這些設備是實現加油加氣站服務智能化、信息化的關鍵。由于設備對精確度的要求較高，一旦遭受雷擊災害極易引發設備失靈、失穩故障。為此，有必要為其設置專門的防雷擊系統。首先，設置線纜保護。選用絕緣性能優良、帶有屏蔽保護套的線纜，或為其設置專門的金屬保護套。其次，相關結構可靠接地。加油加氣站內信息設備的金屬外殼、金屬框架、金屬管線，以及安全保護接地、防靜電接地、電泳保護接地等均要可靠接地，并盡量縮短接地距離，與共同接地裝置緊密連接。最后，安裝信號電泳保護裝置。在通信系統、液位檢測裝置、加油機總控等位置設置信號電泳保護。

3.5? 供電系統防雷

發生雷擊災害后，雷電產生的異常電效應經過一系列防雷措施的處理，在加油加氣站供電系統中，依然會存在部分遺留。電效應作用在供電系統當中，易引發供電設備的電涌破壞。此時，可引入電涌保護器，對供電系統進行防雷保護。

電涌保護器的安裝首先需要對加油加氣站內進行防雷區域劃分。其原因是由于，在不同的防雷區域，供電系統及各類電子設備承受的雷擊破壞風險存在一定的差異。雷擊電磁脈沖在傳輸的過程中若遭遇金屬物體會被明顯削弱，能夠產生的破壞能力也隨之降低。例如安裝在站內建筑內部的電子設備，其受到的電磁脈沖干擾更低，分區進行電涌保護器安裝可有效提高汽車加油加氣站防雷系統設計的經濟性，確保防雷效果的同時，提高電涌保護器利用率。電涌保護器連接導線應注意平直敷設，并保證其長度在0.5m之內。若電壓開關型電涌保護與限壓型電涌保護之間距離不超過10m，且限壓型電涌保護間距不超過5m，此時需要在兩級電涌保護之間設置退耦裝置。

4 結束語

汽車加油加氣站雷電災害風險防范是一項系統化的工作，結合接地處理、避雷設備、引下線、信息設備防雷、電涌保護等防雷技術優勢，為加油加氣站設置完善、可靠的防雷保護系統。降低加油加氣站雷擊災害風險，維護站內設施及人員安全，以逐步提高汽車加油加氣站的運營質量。

參考文獻：

[1] 曾勇，張淑霞，吳安坤，等.雷電易發性區劃及防范措施[J].現代建筑電氣，2017（3）：38～40.

[2] 邱奕煒，李垂軍，張宇.新建建筑物防雷裝置施工常見問題剖析[J].氣象研究與應用，2015（1）：92～94.