汽車加油站防雷裝置設計與施工技術探討

龔蘇閩 黃清玉

福建省龍海市氣象局， 363100

汽車加油站防雷裝置設計與施工技術探討

龔蘇閩 黃清玉

福建省龍海市氣象局， 363100

加油站是易燃易爆場所，一般屬二類防雷建筑物，為了防止直擊雷、雷電感應及靜電引發的安全事故，必須做好加油站的防雷防靜電措施，確保加油站的安全運行。

汽車加油站；防雷設計；等電位連接；安全

1 引言

隨著社會的發展，機動車輛的增多，加油站的數量也大幅增多，與此同時，加油站的安全問題也顯得更加重要。眾所周知，雷電能量極大，每個閃電的強度可達百萬伏，最高可達數千萬伏，一個中等能量的雷暴的功率可達100MW，相當于一個小型核電站的輸出功率，若加油站的防雷設施不合格，遭雷擊必將發生重大爆炸事故，后果不堪設想。因此，加油站防雷的重要性是顯而易見的。我們應該加強加油站的防雷管理,做好加油站的防雷工作。

汽車加油站是為車輛加油的設施，主要由地下儲油罐，加油島，汽車卸油場及站房等組成。加油站是易燃易爆場所，一般屬二類防雷建筑物，其綜合防雷防靜電措施應從下述幾個方面加以考慮:

2 建筑物的防雷措施

加油站的建筑物包括加油棚、站房及其他附屬建筑物，為防直擊雷，宜用其框架結構的樁作為垂直接地體,利用地梁與承臺內的底部兩主筋作為水平接地體,利用樁內兩條對角主筋作為引下線, 利用屋面板筋作為網格(10m ×10m 或8m ×12m) ,沿屋面四邊設避雷帶,四周附設避雷短針。

3 儲油罐的防雷措施

加油站的汽油罐和柴油罐宜埋地設置，嚴禁設在室內或地下室內。油罐體（壁厚≥4mm）埋地設置時，由于呼吸閥與油罐相連接并高出地面4米或以上，故可以作為接閃器。油罐防雷的重點在接地，不僅是用來泄放巨大的雷電流，而且對于防靜電也十分的重要，每個罐體的垂直接地體不應少于兩處。油罐的外表面防腐設計應符合國家現行標準《鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規范》SY0007的有關規定，并應采用不低于加強級的防腐絕緣保護層。油罐在做防腐前，應該先接出接地引線預留接地卡，接地電阻不大于10Ω。罐體的接地做法具體見圖1所示。

圖1 罐體接地圖

4 卸油區的防雷防靜電措施

油罐車向地下卸油時，是加油站產生靜電火災危險性最大的一個工作過程，因此，卸油方式必須采用密閉卸油方式，卸油管與油罐的連接應用快速接頭，卸油管深入罐內距底部200mm，為防止噴濺式卸油產生靜電，管口開成45度斜口卸油管密閉卸油方式是在地下油罐和油槽車之間加一條油氣管道，油從油槽車流向地下油罐，而地下油罐的油氣沿著管道流向油槽車，進行油氣置換。油罐車卸油時用的卸油連通軟管、油氣回收連通軟管，應采用導靜電耐油軟管。連通軟管的公稱直徑不應小于50mm。加油站的卸車場地,應設計專用的防靜電接地裝置（見圖2）,并宜設置能檢測跨接線及監視接地裝置狀態的靜電接地儀。防靜電接地裝置的接地電阻不應大于100Ω。油罐車卸油時，應將靜電磁頭或夾子與罐車罐體相連接，用于消除卸油過程中產生的靜電。

圖2 卸油點靜電接地圖

5 加油區的防雷防靜電措施

油罐與加油機之間的出油管應直線布置，盡量減少彎頭和管線長度，以免影響加油機工作效率，出油管長度一般為15米，由于在加油機中設置的是離心泵，所以出油管深入罐內的末端須加單向底閥，以免油品倒流回罐中，底閥距罐底150mm，管子坡向油罐的坡度不應該小于0.002。加油機不得設在室內。地上或管溝敷設的輸油管道的始、末端和分支處應設防靜電和防感應雷的聯合接地裝置，其接地電阻不應大于30Ω。加油機的外殼應做保護接地，以防漏電傷人，且接地極應選在距加油機2.5m以外，以減小跨步電壓，接地極在地下0.5m，長2.5m，垂直敷設，將接地引線和加油機外殼用螺栓連接。加油員在操作時，應將油槍與車輛油箱口接觸，以便構成通路，防止產生靜電。

6 等電位連接

為了消除雷電暫態電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電，需要對室內的各種金屬構件進行等電位連接，并與建筑物的防雷接地系統相連接，形成一個電氣連續的整體。通常，對于進入室內的各種金屬管道，如水管、供熱管、供氣管以及通訊、信號和電源等電纜金屬(屏蔽)護套都要進行等電位連接。等電位連接是防雷措施中極為關鍵的一項，特別是對加油加氣站來說，它不僅用來預防“LEMP”，而且也是防靜電措施之一，在加油站的防雷防靜電的所有措施中，等電位連接是十分重要的。加油站的固定工藝管道宜采用無縫鋼管。埋地鋼管的連接應采用焊接。在對鋼管有嚴重腐蝕作用的土壤地段直埋管道時，可選用耐油、耐土壤腐蝕、導靜電的復合管材。埋地油罐、輸油管道應與露出地面的工藝管道相互做電氣連接并接地。在爆炸危險區域內的輸油管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應用金屬線跨接。當法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環境下，可不跨接。因此，各個卸油管線，輸油管線，以及輸電線路之間都應該做好等電位連接。在設計中應該注意以下幾點：

6.1 汽車加油加氣站內金屬管道、金屬構架、電纜金屬外皮、鋼棚架等較大金屬物和突出地面的排氣孔等金屬物，均應可靠接地，并且接地點不應少于2處；

6.2 平行敷設的管道，構架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時應采用金屬跨接線，跨接點間距應小于30m；交叉凈距小于100mm時，其交叉處亦應跨接。

6.3 彎頭、閥門、法蘭盤等連接處應采用金屬線跨接；多于5根螺栓連接的法蘭盤，可不加跨接線。

6.4 埋地油罐的罐體，量油孔，阻火器等金屬配件應進行電氣連接并接地，其過渡電阻應小于等于0.03Ω。

6.5 地上或管溝敷設的輸油管線的始端及末端應設防靜電和防感應雷的接地裝置，其接地電阻小于30Ω。

6.6 加油機與加油槍應用專用防靜電輸油膠管連接并接地，其過渡電阻應小于等于0.03Ω。

7 供電系統，網絡通信系統的防雷措施

加油站大部分雷擊事故是雷電波通過電源線、電話線傳導而發生的。做好電源線、電話線,網絡通信線纜的防雷保護是加油站防雷的重要組成部分。加油站的信息系統應采用鎧裝電線或導線穿鋼管配線。配線電纜金屬外皮兩端、保護鋼管兩端均應接地。加油站信息系統的配電線路首、末端與電子器件連接時，應裝設與電子器件耐壓水平相適應的過電壓(電涌)保護器。380/220V供配電系統宜采用TN-S系統，供電系統的電纜金屬外皮或電纜金屬保護管兩端均應接地，在供配電系統的電源端應安裝于設備耐壓水平相適應的過電壓(電涌)保護器。

7.1 電源線防雷

為防止雷電波從電源線侵入宜將電源線穿金屬管理地引入,穿管長度不宜小于2√ρ(ρ為當地土壤電阻率,單位為Ω·m) 。在配電房設備總電源處安裝三相電源避雷器。在設備的電源輸入端安裝專用的電源避雷器。避雷器應選用防爆型產品。

7.2 電話線防雷

加油站大多建在開闊地帶的公路兩旁,電話線很多是架空引入的,雷電波很容易通過電話線輸入而擊毀電話機。因此有必要做好電話線的防雷。最好的辦法是在電話線進入室內前, 穿金屬管理地( 埋地長度不宜小于2√ρ) ,金屬管首尾接到地極上引入。并安裝專用的信號避雷器。

8 接地系統

加油站的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、保護接地及信息系統的接地等，宜共用接地裝置。其接地電阻不應大于4Ω。

9 結語

綜上所述，可見加油站的防雷防靜電是一個綜合系統的工程，要充分考慮到每個方面，除了做好建筑物的外部防雷，最重要的是做好加油站的等電位連接，做好防雷接地和靜電接地，確保及時泄放雷電流和積累的靜電。

[1]中華人民共和國國家標準汽車加油加氣站設計與施工規范.GB50156-2002

[2]石油與石油設施雷電安全規范.GB 15599-95

[3]建筑物防雷設計規范.GB50057-94（2000年版）

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.024