韶關市某水煤氣站直擊雷工程設計

[摘 要]：目前煤為我國工業主要一次能源，煤轉化為工業供能的重點，本文為對廣東韶關市某水煤氣站進行的防雷工程設計。通過對某水煤氣站現場的勘察和對各設備儀器的初步了解，根據不同部分的實際情況利用現有的金屬物作接閃器或人工安裝接閃器、引下線以及接地裝置對水煤氣站主要廠房和大型金屬設備（穩壓器、電捕焦、間冷器、電捕輕）進行直擊雷防護.

[關鍵詞]：水煤氣站 直擊雷

引言

隨著產業結構的調整，我國工業區仍將不斷增多，為滿足工業生產安全要求，對水煤氣站的防雷工程設計就必須立足于科學，結合實際。對于工業防雷，不僅要從建筑物防雷規范考慮，還必須結合需要防護工業特點和其規范，堅持實際出發。

一、現場勘察

1.1 韶關市的地理條件

韶關市地處北回歸線以南，東經112°50′-114°45′、北緯23°5′-25°31′，屬典型的亞熱帶溫濕季風氣候，雷暴異常活躍，年平均雷暴日高達78天，屬強雷區（根據GB50343定義，強雷區：年平均雷暴日超過60天以上的地區），為廣東雷電活動最頻繁的地域之一。地勢北高南低。

1.2新動力水煤氣站概況

水煤氣站位于廣東韶關市工業園內，主要建筑有煤倉、高壓室、配電房、廠房、室外大尺寸金屬設備以及架空輸送管道，其中高壓室、配電房均為一層建筑，廠房為五層建筑，總水煤氣站建筑面積約1.2萬平方米。

二、直擊雷防護

2.1建筑物防雷分類

根據作圖法得出廠房等效面積A e=0.0140 km2，年預計雷擊次數N=0.192；高壓室、配電房以及煤倉均為規則長方形，其年預計雷擊次數如表1。對于金屬構件穩壓器、放置水泵的低矮鐵皮棚、附于廠房的露天金屬設備和輸送管道需做雷電防護，但不需對其進行有效面積計算。

1.7。

建筑物由其重要性，使用性質，發生雷電事故的可能性和后果確定防雷分類。高壓室劃分為第三類防雷建筑物；煤倉劃分為第二類防雷建筑物；廠房劃分為第二類建筑物，配電房由于遭受直擊雷可能性極小，并且若遭受直擊雷，由于其距離燃氣管道距離較遠，產生的事故后果也并不大，因此不需要做直擊雷防護。

2.2直擊雷防護措施

2.2.1高壓室、煤倉的直擊雷防護

為了不增加高壓室的年預計雷擊的次數，高壓室屋面而采用明敷接閃帶作為接閃器。接閃帶采用直徑8mm的熱鍍鋅圓鋼，通順平直地沿支架的路徑進行敷設。支架支撐高度為15cm，間距小于1.0m，相互距離應均勻分布，在拐彎處支座的間距為0.5m。各個支架與接閃帶必須擰緊，接閃帶之間搭接要焊接，雙面搭接長度不少于5cm，焊接完成以后需要做上漆做防繡處理。沿著屋頂女兒墻繞一周敷設接閃帶網格為12.5m*18.2m，符合《建筑物防雷規范GB50057-2010》中三類建筑物網格不大于20*20m的要求。

煤倉為第二類防雷建筑物，其頂為厚度4.5mm的金屬鋼板，根據《石油天然氣工程設計防火規范》GB 50183-2004中關于防雷的規定，當頂板大于4mm時，可用做接閃器，而不必設避雷針。

高壓室與煤倉防雷引下線材料均采用直徑10mm的熱鍍鋅圓鋼。高壓室沿著其四角布置，引下線與接地裝置相互焊接；煤倉為第二類防雷建筑物，其引下線間距應≤18m，引下線與共用接地體相連。

2. 2.2廠房的直擊雷防護

廠房由上分類知為第二類防雷建筑物，廠房需要在不同高度的層面考慮安裝接閃器。其主廠房屋面宜利用樓頂金屬欄桿外加人工敷設直徑為10mm鍍鋅圓鋼網格作為接閃器，在符合規范要求的前提下，考慮引下線宜利用其柱內鋼筋，因此使圓鋼之間與金屬欄桿之間構成的網格最大為8m×9.4m。廠房樓梯部分高出屋面4.2m，需敷設接閃帶，接閃帶繞樓梯頂面一圈，構成網格為6.5m×7.0m，并與主樓接閃帶相互連接。附著于建筑物的四根金屬排氣管，只需要與屋面接閃帶用4×50mm鍍鋅扁鋼相連，金屬排氣管可以用作接閃器，廠房的每處引下線則利用其4根直徑為12mm的柱內鋼筋，布置沿著建筑物四周均勻布置，引下線之間距離最大為16.6m，共10處，屋面防雷平面圖如圖1。引下線在地中-0.8m用4×50mm的鍍鋅扁鋼引出與共用接地相連。

2.2.3架空金屬管道的直擊雷防護

天然氣凝液輸送管道標高3.5m，總長約80m（在水煤氣站范圍內），管壁厚6mm。站內從穩壓輸送端到站外共有4處支撐基座，基座間距為20m。GB50089-98《民用爆破器材工廠設計安全規范》中12章相關規定，輸送危險物質的各種室外架空管道，應每隔20～25m接地一次，每處沖擊接地電阻不應大于10Ω。因此宜在每處支撐處作一次接地。管道各個連接處兩端預留出接地金屬板塊，在支撐連接處進行跨接，跨接采用截面積不小于25m2的軟銅復絞線，同時通過金屬接地板與管道的鋼架支撐連接。

2.2.4共用接地裝置

接地裝置水平接地體采用4×50mm熱鍍鋅扁鋼，埋深≥0.8m，垂直接地體采用5×50mm，長2m的鍍鋅角鋼，平均每5m設置一根垂直接地體。廠房為利用建筑物的基礎內鋼筋作為自然接地體，該接地體與人工共用接地體相連，以確保達到接地電阻要求。高壓室、煤倉其環形接地體也與共用環形接地體相連。水煤氣站廠房一層內及其附近重大型金屬物（電捕焦、電捕輕、輸碳帶）均應通過等電位聯結母排與共用接地裝置相連，距離母排較為遠處的穩壓器，水泵等分別就近與共用接地裝置相連。管道在每處接地打入一根垂直接地體，接地體埋地部分用水平接地體與共用接地裝置相連。上述連接均采用4×50mm熱鍍鋅扁鋼，焊接需達到工藝要求，并且在焊接極其附近部分涂上防銹漆。共用接地電阻應當符合各處要求接地電阻中的最小值，這里廠房中通訊監控機房與接地共用，測得電阻小于1Ω，符合要求。

參考文獻：

[1] 許世森 李春虎 郜時旺.《煤氣凈化技術》.化學工業出版社.2006.

[2] GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》

[3] GB 50183-2004《石油天然氣工程設計防火規范》

[4] 梅衛群 江燕如.《建筑防雷工程與設計》.氣象出版社.2005.

[5] GB50089-98《民用爆破器材工廠設計安全規范》