談餐廚垃圾工程灌區防雷系統設計

王趁義 張 蕾

(中國市政工程華北設計研究總院，天津 300074)

近年來，隨著城市化規模的不斷擴大，城市人口的增多，各城市餐館及家庭所產生的餐后垃圾與日俱增，餐廚垃圾處置場應運而生，此項工程中均設置有灌區，灌區內各種罐體形式的防雷設計也各不相同，在經過幾種罐體設計后，現就幾種罐體的防雷談幾點看法。

1 普通鋼制厭氧罐體的防雷設計［1］

由于灌區內存在厭氧罐及沼氣柜，其內部均存放可燃氣體——沼氣。根據國家現行設計規范GB 50057-2010建筑物防雷設計規范規定此應需按照二類防雷建(構)筑物設防，下文中如無特殊說明，罐體及沼氣柜均按二類防雷建(構)筑物進行設防。

文中所述普通鋼制罐體是指罐體外壁及頂部為鋼制外壁，壁厚不小于4 mm的罐體。此類罐體最為常用，對于罐體的防雷及接地做法也最為明確。根據《建筑物防雷設計規范》4.3.10條，可直接將罐體作為接閃器。對于此類罐體的防雷引下線也自然利用罐壁做引下線即可，而對于罐體的接地系統的設計方式則可采用罐體本體基礎鋼筋做接地體或采用人工接地極做接地系統，兩種方式均可，但必須保證GB 50057-2010建筑物防雷設計規范中對接地電阻值的要求。

2 特殊鋼制厭氧罐體的防雷設計

本章節中罐體工藝制作方面均以德國利浦罐工藝為例，均采用寬度相同的鋼板卷接而成，上下層鋼板采用特殊工業膠密封，防止氣體泄漏。

1)金屬罐體側壁鋼板厚度不小于4 mm，但頂部鋼板厚度小于4 mm。

此類罐體側壁厚度已滿足規范相關要求，并且由于餐廚垃圾厭氧罐體本身高度不高(小于60 m)，故罐壁本身可作為罐體防雷引下線使用。此類罐體罐頂存在鋼板小于4 mm的情況，故罐頂本身不可作為防雷接閃器使用。此時，可根據實際情況對罐體進行處理以達到防雷要求。根據罐體本身的結構形式，防雷做法存在幾種方式:

a.罐體頂部為平頂的罐體，其形式相對簡單，由于罐頂壁厚較薄，無法采用避雷帶的方式進行防雷保護，這樣可以采用在管頂四周焊接避雷針的方式進行保護，避雷針之間的間距及單根避雷針的高度應根據GB 50057-2010建筑物防雷設計規范中的相關計算公式最終確定。b.罐體頂部為錐形頂的罐體，其形式相對復雜，并且也存在罐頂壁厚較薄，無法采用避雷帶的方式進行防雷保護，并且與平頂罐體不同，此類罐體由于是錐形罐頂，在罐體四周做避雷針很難滿足要求(避雷針的高度很難高出錐形罐體頂部，無法滿足防雷保護要求)，并且錐形罐頂頂端無法安裝避雷針。因此，罐體的防雷保護只能通過在罐體周邊安置避雷針(塔)進行防雷保護。c.罐體頂部為平頂或錐形頂的罐體，如果其頂部是可以焊接避雷網的情況，則可采用避雷帶的方式進行保護，但避雷帶設置應滿足規范對二級防雷建(構)筑物要求進行設防。

2)金屬罐體罐頂鋼板厚度不小于4 mm，但罐壁鋼板厚度小于4 mm。

此類罐體罐頂無論是平頂或是錐形頂的金屬壁厚均已滿足要求，可以作為接閃器使用，無需另行處理。但是罐體罐壁厚度無法滿足作為防雷引下線的要求，應另行處理。一般遇到此類情況可采用人工引下線在罐壁外側明裝敷設作為防雷引下線使用，但是大部分此類罐體金屬罐壁外側需要加裝保溫層，故防雷人工引下線安置在保溫層外側更為合理，這種做法最大的優點是更加便于現場人員對于明敷引下線進行維護及檢修。

3)金屬罐體罐頂及罐壁厚度均小于4 mm。

此類罐體罐頂存在鋼板厚度小于4 mm的情況，故罐頂本身不可作為防雷接閃器使用，防雷設置方案可參照上文中所述進行設置。同時，此罐體側壁亦不能滿足自身作為防雷保護的要求，也可按照上文所述進行方案確定。

3 沼氣柜防雷接地［2］

在餐廚垃圾處理灌區內罐體形式，除有厭氧罐這類金屬罐體外，還設置了儲存沼氣的沼氣柜，這類罐體外壁為非金屬材質，故不能在罐體自身上設置防雷裝置。此類罐體高度不高，最好的方式是在罐體外圍設置避雷針(塔)(建議設置兩根避雷針或塔，對稱布置)，避雷針(塔)的形式及高度、安裝應按照GB 50057-2010建筑物防雷設計規范來確定。

4 其他灌區內罐體及建(構)筑物

除上述厭氧罐及沼氣柜外，厭氧區內還設置了其他罐體及建(構)筑物，此類罐體及建(構)筑物高度相比于厭氧罐及沼氣柜的高度均較低，并且罐體的形式一般壁厚均大于4 mm，故防雷接地均按照一般形式進行設置即可。

5 灌區接地系統

對于灌區內罐體的設置相對集中，雖然工藝分區不同，但是相對形成一生產區域，故建議統一考慮設置一接地網，接地電阻選擇以各單體所要求的最小接地電阻值為準。

6 結語

現階段各省市均逐步設置餐廚垃圾處理工程，對于工程中存在的厭氧罐區的防雷設計應特別加以重視。由于工藝所選的罐體形式不同，對于罐體的防雷接地應根據不同形式及材質進行設計，以保證灌區的安全生產，文中闡述的內容是針對本人所經歷的工程經驗所總結，希望對相關從業人士有所啟示和幫助。

［1］GB 50057-2010，建筑物防雷設計規范［S］.

［2］GB 50058-92，爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范［S］.