汽车加油加气站雷电灾害风险及防范措施探析

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　　摘    要：加油加气站存有大量汽油、柴油、天然气等，雷电灾害预防一直是加油加气站管理工作的重点。本文分析汽车加油加气站雷电灾害风险及防范措施，介绍加油加气站雷电灾害风险及危害，并给出雷电灾害风险防范方案构建方法。提高加油加气站防雷能力，以便更加合理、科学、规范的加以防范，确保其安全运营。
　　关键词：加油加气站;雷电灾害;接地保护
　　1  引言
　　社会汽车需求的提升及科技水平的进步使得更多先进的管理系统、智能设备融入到加油加气站中。这些系统及设备性能的先进性，对运行环境的稳定及安全有着较高的要求。一旦发生雷电灾害，除带来人员伤亡、油气燃爆风险外，还会造成设备损失。为此，需要对雷电灾害风险及防范措施进行分析以便更加合理、科学、规范的加以防范。
　　2  汽车加油加气站雷电灾害风险分析
　　加油加气站内存储大量易燃易爆物质，如汽油、柴油、天然气等，这些物质受热易挥发，且具有较强的流动性。若因雷击导致加油加气站内油气存储设施出现破裂、受损等问题，发生火灾、爆炸等风险的概率骤增，威胁站内及周边区域人员的人身安全。另外，现代化的汽车加油加气站逐步普及信息化、智能化设备和系统，即便雷击灾害不涉及火灾、爆炸等重大事故，雷电导致的异常电效应也会给各类设备、系统的运行安全及服务寿命造成严重的影响，导致加油加气站无法正常运营。例如，因雷击灾害导致站内通信系统失灵、检测类设备精确度降低等。综上，雷击灾害对汽车加油加气站的危害可被分为三种形式，即直击危害、电感危害和电波危害。油气泄漏、人员触电等通常由雷电直击导致;电感危害主要威胁供配电系统、信号系统及其他金属设备;电波危害指的是雷电直接击中金属电路，产生的高压脉冲通过导线被引入到建筑内部，威胁建筑内的设备及人身安全[1]。例如，2015年6月10日山东省临沂市某加油站发生加油机起火、相关配电箱熔断器被烧坏的事故，虽无人员伤亡但给单位造成较大的财产损失。经调查此次火灾事故的原因为雷电反击导致，雷击使控制系统线路起火引发加油机被烧毁。该类案例时有发生，加油加气站雷电灾害预防刻不容缓。
　　3  汽车加油加气站雷电灾害风险防范
　　3.1  可靠接地
　　汽车加油加气站防雷接地通常选用共用接地的方式，即防雷、防静电、站内电气设备设置同一接地装置。共用接地电阻阻值应小于4Ω，若为单独的避雷装置、架空避雷线等设置接地，要求其电阻不得超过10Ω。接地电阻的选择还要结合加油加气站当地土壤特性进行综合考量。例如在土壤自身电阻率较大的区域，其加油加气站防雷接地应尽量选择较长的接地电阻，或辅助降阻剂对土壤电阻进行调节，达到更可靠的接地效果。
　　在防雷接地工作当中，站内油气罐接地需被重点关注。油气罐体积较大，金属结构较多，要求设置至少2个接地点，且各个接地点之间的弧线间距不应超过30m。要求将接地体设置在距离油气罐罐壁3m以外的位置，控制接地电阻阻值。例如，当已有避雷针设施时，要求接地电阻在10Ω之内。若油气罐内各类管线的净距离不超过100mm，需进行金属线跨接;若交叉距离不超过100mm，需在交叉处进行金属跨接。油罐一般由钢板焊接而成，体量较大，非常容易受到雷击的影响。位于地下的油罐需要涂刷可靠的防腐绝缘层，与土壤隔离。若防腐不足，或接地线路截面不够，雷雨天气发生静电危害的概率就会大幅度提升，带来火灾隐患。
　　3.2  安装避雷设备
　　安装避雷设备是防止发生雷电直击灾害的最直观、有效的措施。在汽车加油加气站建筑顶部设置避雷针或接闪器，并严格依照防雷装置线路敷设要求设置避雷网络。国内汽车加油加气站建筑顶棚多为金属材质，因此可直接将其作为接闪器使用。为确保加油加气站建筑防雷性能，对其屋顶金属板的厚度也有一定的要求。例如，若选用铜材料，顶板厚度不应低于5mm;若选用铝制材料，则要求厚度在7mm以上。该方法虽在加油加气站防雷系统中普遍应用，但顶棚长期处于自然环境中，易发生腐蚀和破损，能产生的防雷效果并不明显。因此常选用接雷网，对顶棚防雷效果进行强化。油气罐类金属设施的避雷器安装需要遵从以下原则：若罐壁厚度在4mm以下，要求安装避雷设施;若罐壁厚度≥4mm，要求将罐体本身作为接闪器，并将其呼吸阀、透气孔等附属金属结构与罐体可靠连接。
　　3.3  合理设置引下线
　　引下线的设计可依附站内建构结构进行，例如，当建筑物的对角主筋直径超过10mm时，可直接将其作为引下线。引下线的设置距离应控制在25m之内，加油加气站顶棚的支撑金属桩柱均可作为引下线。以上引下线设计方法有助于雷电的排导，将雷击电流分散，减轻每根金属桩柱承担的电磁脉冲。若需要人工设置引下线，应选用明敷手段，沿站内建筑外墙，选择最短的敷设路径。常用的引下线材料为镀锌钢，圆钢的直径不应低于10mm，扁钢的横截面积不应低于80mm2。为确保站内活动人员的人身安全，需在引下线地面以下0.3至地面上1.8m的路段设置保护管套[2]。
　　3.4  信息设备防雷
　　汽车加油加气站内存在大量现代化信息设备，这些设备是实现加油加气站服务智能化、信息化的关键。由于设备对精确度的要求较高，一旦遭受雷击灾害极易引发设备失灵、失稳故障。为此，有必要为其设置专门的防雷击系统。首先，设置线缆保护。选用绝缘性能优良、带有屏蔽保护套的线缆，或为其设置专门的金属保护套。其次，相关结构可靠接地。加油加气站内信息设备的金属外壳、金属框架、金属管线，以及安全保护接地、防静电接地、电泳保护接地等均要可靠接地，并尽量缩短接地距离，与共同接地装置紧密连接。最后，安装信号电泳保护装置。在通信系统、液位检测装置、加油机总控等位置设置信号电泳保护。
　　3.5  供电系统防雷
　　发生雷击灾害后，雷电产生的异常电效应经过一系列防雷措施的处理，在加油加气站供电系统中，依然会存在部分遗留。电效应作用在供电系统当中，易引发供电设备的电涌破坏。此时，可引入电涌保护器，对供电系统进行防雷保护。
　　电涌保护器的安装首先需要对加油加气站内进行防雷区域划分。其原因是由于，在不同的防雷区域，供电系统及各类电子设备承受的雷击破坏风险存在一定的差异。雷击电磁脉冲在传输的过程中若遭遇金属物体会被明显削弱，能夠产生的破坏能力也随之降低。例如安装在站内建筑内部的电子设备，其受到的电磁脉冲干扰更低，分区进行电涌保护器安装可有效提高汽车加油加气站防雷系统设计的经济性，确保防雷效果的同时，提高电涌保护器利用率。电涌保护器连接导线应注意平直敷设，并保证其长度在0.5m之内。若电压开关型电涌保护与限压型电涌保护之间距离不超过10m，且限压型电涌保护间距不超过5m，此时需要在两级电涌保护之间设置退耦装置。
　　4 结束语
　　汽车加油加气站雷电灾害风险防范是一项系统化的工作，结合接地处理、避雷设备、引下线、信息设备防雷、电涌保护等防雷技术优势，为加油加气站设置完善、可靠的防雷保护系统。降低加油加气站雷击灾害风险，维护站内设施及人员安全，以逐步提高汽车加油加气站的运营质量。
　　参考文献：
　　[1] 曾勇，张淑霞，吴安坤，等.雷电易发性区划及防范措施[J].现代建筑电气，2017（3）：38～40.
　　[2] 邱奕炜，李垂军，张宇.新建建筑物防雷装置施工常见问题剖析[J].气象研究与应用，2015（1）：92～94.
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