加油站防雷裝置檢測技術要點及安全隱患分析

王惟晨，張 軍

（1.酒泉市氣象局，甘肅 酒泉735000；2.酒泉市蘭天科技開發公司，甘肅 酒泉735000）

雷電是一種伴有閃電和雷鳴的放電現象，也是大氣現象中最重要的一種。雷電放電瞬間產生的強大電流會造成巨大的破壞和電磁干擾，可危及國民財產和人類生命安全。隨著中國經濟快速發展，機動車數量急速增加，而加油站作為汽車等機動車輛燃料的重要補充站，近年來它的數量也呈現出增加快、分布廣的趨勢。且加油站營業的建筑面積都不大，不便于實施全面多級的防雷保護方案，這也在一定程度上導致部分加油站存在防雷安全隱患，所以加強對加油站的防雷裝置安全檢測尤為重要[1]。

1 檢測技術要點

1.1 防直擊雷裝置檢測

加油站防直擊雷裝置檢測范圍包括站內建筑物、加油區、儲罐區的接地情況。直擊雷防護裝置主要有接閃器、引下線，其接地電阻如果是公用接地系統，則要求小于等于4Ω，獨立接地電阻要求小于等于10Ω。接閃器、引下線金屬表面最好涂刷防銹漆，在接閃帶、引下線轉角處應做成鈍角狀弧形加以保護。

1.1.1 站內建筑物

防直擊雷檢測的建筑物包括加油站營業廳、防曬棚、配電室、發電機房和鍋爐房（部分加油站沒有），建筑構造一般為框架結構。接閃器一般會用避雷針、接閃帶（網）或金屬屋面等。檢測時應注意檢查接閃器是否按照規范要求選取材料施工，是否存在銹蝕、斷裂、倒伏等現象[2]，判斷引下線敷設方式是明敷的方式還是暗敷的方式，接地裝置施工是否符合規范等。檢測防曬棚時，一般在防曬棚支柱上會預留防雷測試點并標識開口，打開蓋子進行檢測，支柱上的檢測點按照規范應做斷接卡設置，至少選擇對角的兩個防雷測試點進行檢測，并記錄測試阻值。如果檢測時發現建筑物屋面裝有設備或金屬構件，應當用“滾球法”計算其是否處于接閃器保護范圍之內，若處在保護范圍之外，應單獨增加接閃器保護，或者選取符合規范要求的連接導體與屋面接閃器進行等電位連接。計算保護范圍所運用的“滾球法”如圖1所示。

圖1 “滾球法”計算保護半徑簡圖

地面避雷針保護半徑：

hx高度水平面上避雷針保護半徑：

式（1）（2）中：r0為避雷針在地面的水平保護半徑；hr為滾球半徑；h為避雷針高度；rx為避雷針在hx高度水平面的避雷針保護半徑；hx為水平高度。

1.1.2 加油區

加油區位于防曬棚下，用防曬棚柱內主筋作為引下線并設置檢測點位，引下線應不少于2根。檢測項目主要有加油機、加油槍、斷接卡、可燃氣體探測器、靜電釋放按鈕等，所有檢測點的接地電阻測試值應符合規范要求。若加油區裝置是共用接地裝置，則接地電阻應按照規范要求最小的電阻值確定。

1.1.3 儲罐區

儲罐區的每個儲油罐至少應該有2個接地點，檢測時應根據儲油罐高度來測量罐壁的厚度。罐壁厚度小于4 mm時要做好直擊雷防護；罐壁厚度大于等于4 mm時，則需增設接閃器對其進行保護[3]。檢測要求單獨防雷裝置接地體與儲油罐罐壁間的間距大于等于3 m，接地測試點電阻值應小于等于10Ω。同時檢查儲油罐是否做了環形防雷接地，弧形距離小于等于30 m[4]。

1.2 防感應雷檢測

在閃電過程中，強大的放電電流會產生很強的電磁感應，閃電放電時在附近導體上產生靜電感應雷和電磁感應雷。靜電感應雷是由于單一雷云帶電的單極性，會在金屬導體上感應出大量的反極性束縛電荷。而金屬導體遠離帶電積云端產生的電荷在金屬導體與雷云之間，金屬導體自身產生出很高的感應電壓，其電壓幅值可達到幾萬到幾十萬伏。由麥克斯韋電磁理論可知，變化著的電場伴隨變化著的磁場，變化著的磁場也伴隨變化著的電場。所以說，電磁感應雷是由周圍空間產生迅速變化的強磁場引起的，雷電放電時產生巨大的沖擊雷電流。雷電感應除了會導致電子設備失效外，還可能產生電火花，導致加油站儲罐區儲存的原油起火甚至爆炸，造成巨大損失。因而對加油站內的金屬物、生產設備等進行接地和等電位連接尤為重要[5]。

1.2.1 電磁屏蔽

對于引入加油站的交流電源、電話線以及通訊線路等，必須檢查其是否埋入、是否對其進行了金屬保護、金屬管和屏蔽層兩端是否處于可靠接地狀態。檢查進入加油站的埋地或架空金屬管道是否在進入建筑物位置或防雷區交界處同防雷接地裝置做等電位連接，并按規范檢查連接質量[6]。在進入加油區和儲罐區時應重點檢查輸油管道接地情況。一般情況下，進入加油站架空金屬管道要在距離加油站25 m處接地。

1.2.2 等電位連接

在檢測加油站防雷裝置時，檢測加油站建筑的金屬物、線纜金屬外皮、管道等設備的等電位連接狀況十分必要。加油機、加油槍、卸油口等金屬末端等電位連接過渡電阻應小于等于0.03Ω。認真檢測輸油管道閥門、法蘭盤等連接處的金屬線跨接情況，若法蘭盤上螺栓超過5個，且處于非腐蝕狀態下，可不進行跨接，但要保證電氣連通。在檢測加油機、加油槍、儲油罐、管道等大型金屬構件時，要檢查是否可靠接地；檢查管溝或地上敷設油品管道始、末端、分支處是否安裝有接地裝置；認真查看是否與儲油罐之間做了可靠的電氣連接[7]。

1.2.3 防靜電

防雷檢測人員工作室必須穿防靜電服和防靜電鞋，靜電接地線不可同防直擊雷接地線共用。檢測加油區靜電夾、加油槍靜電接地線情況時，專設的靜電釋放儀接地阻值應小于等于100Ω[8]。若防感應雷與防靜電感應共用一個接地裝置，則要確保工頻接地電阻值小于等于30Ω。

1.2.4 防電磁脈沖

選用安裝合適的浪涌保護器（SPD），多級保護，可有效防止閃電電涌侵入。配電室電柜內安裝的SPD為第一級，根據規范規定，一般應選用一級試驗的浪涌保護器；隨后檢查配電箱內開關的電源側是否安裝Ⅱ級試驗的SPD，若已安裝，則檢查SPD類型、相關參數和安裝情況[9]。浪涌保護器接地電阻檢測值應小于等于4Ω。

2 安全隱患分析

2.1 防雷安全意識不到位

目前，雖然各個加油站都能按照防雷設計相關規范有關規定設計站內的防雷設施，電源線路布局等設備也符合國家規定，但由于部分加油站受經營性質影響，并沒有尋求專業機構對加油站內的建筑設施防雷裝置進行定期安全檢測，時常忽視防雷裝置的安全問題。出現這種情況的根源在于加油站經營者和工作人員的安全意識不到位，多數工作人員都認為“打雷”并不會對加油站財產、人員安全造成多么嚴重的危害，往往忽略了設備接地等“小問題”。加油站經營者應提高責任意識，定期對工作人員進行防雷安全教育，發現隱患及時整改，配合專業檢測機構按期開展防雷裝置檢測，在檢測的同時可邀請專業防雷技術人員開展防雷講座，在保障加油站的設備、人員安全的同時，也節省了講座的開支，以期提高人員安全意識，警鐘長鳴。

2.2 防雷設施存在問題

隨著當下汽車數量增長迅速，部分體私營加油站也在一定程度上提高了機動車燃油需求，特別是在一些經濟欠發達的鄉鎮。這類加油站常設置在人員較密集的地段，出于經營成本原因，很多加油站的一些配件存在防雷安全隱患。比如，加油槍未接地或出現接地不良現象，很容易因靜電放電產生火花而引起火災事故，嚴重情況下還會引發人員傷亡。出現這種現象的原因是加油槍與輸油軟管的螺紋接口很難連接，設備老化或者油槍壓力增大而出現滲漏油現象[10]。此外，部分加油站配電室控制柜與UPS前端未安裝第二級SPD，總配電柜的SPD規格型號不符合要求，營業廳內的無線Wi-Fi未設置防雷保護裝置，部分建筑物后期加裝的空調、太陽能熱水器等金屬物沒有與接閃帶做等電位連接等。因此，在安裝SPD時一定要根據規范要求操作，確保所有的線路都在保護范圍內。為確保安全運行，應安裝第二級SPD，并做等電位連接PE線，降低雷電電磁脈沖對加油站的影響。

2.3 卸油區無防靜電接地裝置

卸油區裝卸成品油時，油品流動會產生自由電荷或電離子，從而使帶有正、負電荷的靜電荷出現在油品和管道帶上。當靜電荷聚集到一定程度時會產生電火花，引發靜電事故，嚴重情況會威脅加油站人員生命安全。因此，在卸油區設置防靜電接地裝置十分必要，接地電阻測試值應在10Ω以內。卸油時及時連接靜電磁頭與油罐車的卸油罐本體，以防靜電現象產生，確保安全卸油。

2.4 防雷工程設計不規范

按照《建筑物防雷設計規范》規定，加油站屬于二類建筑物。部分運營中的加油站，特別是個體經營的加油站在防雷設計方面同規范要求差距很大。站內的避雷引下線大都選擇主鋼筋替代，僅僅為了設計美觀而未考慮到引下線與接地極之間的間距。部分防雷隱藏工程的獨立接閃針、室內防直擊雷設備等不完善，防曬棚各立柱接地電阻值檢測結果不一致，極易引發地電位反擊[11]。

3 結語

加油站存在的價值在于為機動車提供燃料補給，加強安全管理才能真正保障經濟效益。加油站遭受雷擊事件在中國時有發生，會對經濟造成損失，嚴重的雷擊事故會影響人員的生命安全[12]。所以加油站在日常運行中，開展防雷安全檢測顯得十分必要。在檢測過程中，應根據實際情況對加油站各重點設施環節進行仔細檢測，及時發現隱患點并整改。加油站也要加強工作人員的安全教育，特別是個體經營的加油站，提高員工的安全防范意識，配合防雷技術人員做好站內防雷裝置檢測工作，保障人身安全和財產安全，防患于未然。