防雷工作規范化管理的分析與思考

劉安銘

遼寧省丹東市雷電防護管理中心 遼寧 丹東 118000

引言

雷電是自然界中常見的氣象之一，是一種突發性的雷電現象，對于汽車加油站來說，雷電造成的危害不可小覷，我國全國范圍內的加油站數量較多，而加油站的產值也是國內重要的產值之一，加強對加油站的雷電防護處理，不僅能夠保證附近居民、行人以及車輛的安全性，還能促進加油站的產值提升。為最大限度減低雷電流分流過程導致的地電位抬升對雷達的反沖影響，可充分利用雷電流趨膚效應，采用與塔身絕緣的引下線將雷電流分流至互不相連的雙環形接地裝置外圈環形接地網上的雷電流分流法[1]。

1 加油站防雷工作相關規范化文件

《汽車加油加氣站設計和施工規范》GB50156—2002、《建筑物防雷設計規范》GB50057—2010、爆炸和火災危險環境防雷裝置檢測技術規范，QX/T110—2009。

《建筑物防雷裝置檢測技術規范》（GB/T21431—2008）和《防止靜電事故通用導則》（GB13158—2006）等相關規范要求進行。

2 雷電放電過程

雷電放電會導致電力系統中過高的雷電過電壓，從而造成絕緣故障和電力故障。在雷電放電的過程中會引發強大的雷電流，往往伴隨著電磁效應，機械效應以及熱效應，從而可能會損傷被擊導體以及產生嚴重的機械破壞。

在雷云的下方一般是帶有大量負電荷，因此基本上有90%雷電屬于負極性。這些負電荷往往從地上感應出許多的正電荷，于是將產生強電場以及電勢差。電勢差非常大，通常會達到幾兆伏或是幾十兆伏。雷云放電由三個階段構成，分別是先導放電、主放電和余光放電。在這三個放電階段中，余輝放電階段的持續時間最長，大約持續0.03-0.15s。主放電階段的時間最短，僅有50-100us。先導放電階段的時間處在兩者之間，大約0.005-0.01s。以下對這三個放電階段分別做簡要概述：

雷電從雷云開始一直發展到地面，并以逐步推進的方式向下發展，即為先導放電。下行先導是分級發展，每級的長度大約是50m，每相鄰兩級之間的間隔時間大約是30-90us。其發展速度較慢，先導放電的總時間大概為0.005-0.01s。對于先導放電通道延伸的初期，由于一些偶發性原因的影響，導致它的延伸方向是無法固定的。然而，如果它發展到了的一定高度，也就是定向高度，由于雷擊的選擇性，此時先導通道將朝向具有偏強的場強方向延伸[2]。

在先導放電即將到達大地的過程中，此時會發生空氣電離現象，產生迎面先導。迎面先導的方向朝上，若遇到了下行先導，電荷將會發生中和，并產生巨大的雷電流，出現短暫的電閃雷鳴現象。主放電的經歷時間僅約50-100us，由下行通道從下朝上地反向延伸，也就是“回擊”。

主放電過后，未中和的電荷依舊沿著之前的主放電通道流入地面，此時會產生不清晰的輝光，這就是余輝放電。相應的電流會緩慢減小，大概從lkA減小到10A或是幾百安培，持續時間差不多為0.03-0.15s，余輝放電中產生的電流會引起雷電熱效應。因為在雷云中有許多電荷積累，因此電荷群首次放電時，它的電壓會迅速降低。然后會重復繼續進行若干次雷云放電過程，每次都是根據上一次放電的通道進行放電，直到積雨云中的電荷消耗盡為止。

3 防雷工作規范化管理內容

3.1 防人為點燃的明火

分析歷年來各地加油站火災事故案例，預防人為點燃的明火，要特別注意以下幾個方面：在加油站內吸煙，加油操作人員人體靜電釋放，機動車輛排氣管口出火，加油站區域內動火等有明火情況。防控措施主要包括：制定安全規范的加油操作規程，并安排專人做好監督管理[3]。醒目位置處張貼自助加油前要進行靜電釋放，加油區域禁止吸煙、撥打手機、維修車輛等，對于動火等八大特殊作業進行嚴格管控，審批及現場監管不規范、不到位，一律禁止其作業。

3.2 防金屬器具摩擦或撞擊火花

加油站日常操作或特殊作業中可能產生金屬撞擊火花的情況主要有：量油尺使用不當、儲罐維修、加油機維修、在加油站修車、違規使用鐵質器具摩擦或撞擊地面、穿鞋底帶有鐵釘的鞋等。若摩擦或撞擊火花與達到爆炸極限的混合油氣相接觸，并達到著火所需的最低能量，即發生火災甚至爆炸事故[4]。防控措施主要包括：嚴格執行操作規程，加油站內禁用鐵質器具，配備銅制扳手等工具，嚴禁在加油站內修車，嚴禁用加油槍口磕碰油箱口，定期檢查加油槍靜電接地。

3.3 防靜電火花

油品在裝卸油、加油過程中，因為油品分子之間及油品與管道、罐壁之間的摩擦會產生靜電電荷，隨著摩擦加劇，積累的靜電電壓也將增大，當其放電的能量大于混合油氣燃燒所需的最低能量，并且混合油氣在爆炸極限范圍內，將會引發火災甚至爆炸事故。①油罐車卸油前靜置15min，緩慢開啟閥門控制油品流速，起始流速控制在1m/s以內，待儲罐內液位沒過卸油管后，控制在7m/s以內。②靜電接地與跨接。③人體消除靜電，穿戴勞保用品，加油前觸摸靜電釋放器[5]。

3.4 防雷電火花

雷電按造成危害分為：直擊雷、雷電波侵入、感應過電壓、地電位反擊。防雷防電的措施：加油站所有儲罐都要做好防雷接地，每個儲罐不少于2處。當各自設置單獨接地裝置時，油罐防雷接地裝置的接地電阻，配線電線金屬外皮兩端的接地裝置的接地電阻不應大于10Ω；保護接地電阻不應大于4Ω；地上輸油管道始末端和分支處的接地裝置的接地電阻不應大于30Ω。雷雨時嚴禁進行卸油、加油、打開量油口測量取樣、加油機維修、儲罐維修等有油氣排放的作業，在高強電閃、雷擊或雷擊頻繁時，應立即停止加油。

3.4.4 由專業機構進行防雷防靜電接地檢測，每年至少1次。

3.5 防電器設備火花

加油站區域所屬電器設備均應按照相關規范要求，選擇防爆型電器設備。防爆電氣設備的外殼明顯處均應有永久性防爆標志“EX”，電氣設備線路應使用鍍鋅鋼管護套，并有接地保護。

4 防雷工作規范化管理保證措施

4.1 指導性防雷保護

引導式防雷保護是日常生活中最常使用且最容易被忽視的部分。發生雷擊時，即使遠離加油站，也會產生電磁脈沖，干擾并破壞加油站的電子設備，導致金屬零件感應電流，電流發熱，因此感應雷電保護功能不馬虎，同時雷電與加油站的裝置電流不兼容[6]。但是，加油站工作人員不熟悉導雷的原理和保護方法，保護措施也不統一，經常出現問題。

一些機房沒有配備均衡環，電氣設備單獨接地，這可能會導致電位差，從而導致設備損壞，火災和電擊。不維護接地線和等電位連接線，長時間的使用，會導致接地線以及電位連接線出現松動甚至脫落。金屬門窗不是交叉連接的，因此容易出現電位差。通常會拉動燃油槍，斷開連接線，并且通常不會導通。接地或接地電阻值太大，靜電不及時釋放，容易產生電火花，引起火災和爆炸，防爆靜電釋放柱和卸油夾油箱區域應分別接地，并且接地電阻值小于或等于100[7]。為了方便起見，一些加油站將靜電放電柱的接地線直接連接到接地網絡，或者附近的接地體上沒有電涌。根據設計圖，滿足要求并安裝了足夠數量的保護器。電力系統通常僅在主配電板上安裝電涌保護器，尤其是信息系統。

4.2 提高對做好防雷和安全的重要性的認識

加油站是雷擊率很高的區域，如果發生安全事故，提高對雷電防護工作的認識非常重要，因為它可能對附近建筑物，人員和財產的安全造成極大損害。

①加油站人員應改變對防雷工作的認識，積極開展加油站的防雷工作，將被動防護改為主動防護。②對于防盜門，鐵欄桿和告示牌等鐵質設備，板子應等電位連接，并應在新建加油站安裝鐵質設備，嚴格遵守等電位連接標準。③有關部門應定期組織加油站人員，以防雷擊。必須了解防雷和防雷設備的工作原理，并且精通防雷措施。④加油站管理人員必須在每個雷暴季節開始之前，向當地的防雷檢查機構要求對加油站進行全面檢查以及安全測試。

4.3 加強對加油站直接雷電保護裝置的檢測

4.3.1 加油站辦公樓直接雷電保護裝置檢測。對加油站辦公樓進行直接的防雷設備檢查時，必須確保接閃材料的規格和施工技術符合相關的防雷規格。必須檢查空氣終端部分是否腐蝕或破損。終端系統，無纏結的電纜等，隱藏的導體和接地裝置與加油站防雷結構圖結合在一起，以確保它們滿足相關標準的要求[8]。

4.3.2 加油站機蓋防雷裝置檢測。如果在燃料供應區域中的頂篷的材料是金屬屋頂，則該頂篷可以直接用作防雷裝置。測試頂篷時，通常需要檢查頂篷的接地狀況，材料規格和接地狀況。請注意，檐篷柱是為防雷而事先預留的。當預留檢測端口，防雷檢測端口時，防雷檢測技術人員應測量對角線位置，連接防雷檢測測試端口，并測試接地情況；仔細檢查蓋子的材料規格和相關的保護措施。加油站的防雷規格是否匹配加油站或者建筑防雷設計的要求。

4.3.3 大型金屬的地面檢測。應注意對大型金屬物體（例如大型金屬廣告牌和加油站周圍的燈桿）進行地面檢測。通常，這些金屬物體放置在加油站周圍或燃料箱區域附近，很容易忽略接地。等電位連接不完全和雷擊將不可避免地產生較大的階躍電壓，從而危及加油站和附近人員的生命和財產安全。

4.4 接地裝置

為了實現電壓均衡，必須通過加油站保護接地，防雷接地和防靜電接地的共用接地來減小防雷接地設備與系統之間的電位差。在建筑物的地基施工中，兩個地基的鋼筋必須每18m連接并接地，如果自然接地體不滿足接地要求，則必須添加人工接地體。

5 結束語

綜上所述，加油站由于獨特的性質，是一個易燃易爆炸的場所，因此如果想要保證汽車加油站的安全，就需要表面雷電對加油站造成的威脅和傷害，本文首先闡述了防雷電規范化工作中，需要關注的內容，其中包括人為點的明火、金屬撞擊產生的火花、靜電產生的火花、雷電產生的火花、放電器設備產生的火花等，為保證規范化工作的強化，需要進行指導性防雷保護，提高雷電防護意識，對直擊雷電進行防護，加強接地裝置的設計，才能更好地保證加油站的防雷工作。