天然氣輸氣站綜合防雷技術研究

王偉

摘要：天然氣輸氣站是比較危險的場所，容易發生燃燒和爆炸安全事故，加上其四周比較空曠，因此在雷雨天氣下容易發生雷擊事故。雷擊事故一旦發生，會造成國家財產的重大損失。因此，必須系統研究輸氣站的防雷技術，保障天然氣輸氣站在雷雨天氣下的安全、穩定運行。在本文中，筆者從天然氣輸氣站防雷現狀入手，系統研究了輸氣站的綜合防雷技術。

關鍵詞：天然氣輸氣站；安全管理；防雷技術

當前，天然氣輸氣站正向自動化和智能網方向發展，大部分的輸氣站均建立了自動化的計量、數據傳輸以及視頻監控、無線通訊等系統。這些現代高科技設備在提高輸氣站管理水平的同時，由于電力設備以及數據線的增多，輸氣站遭受雷擊的概率也前所未有的增加。為了提高輸氣站的管理水平，筆者在本文中系統分析了輸氣站的綜合防雷技術。

一、天然氣輸氣站防雷先現狀及其問題分析

（一）防雷系統缺乏科學的規劃設計

多數的天然氣輸氣站的都有著相當長的建站史，而由于建站之初條件的限制，大都沒有對防雷系統進行科學的規劃和設計，低下管道進出場站也沒有設計相應的雷擊防護裝置，整個輸氣站的建筑設施、管線等幾乎全部在雷電活動的范圍之內，存在著較大的雷擊風險。極個別的輸氣站雖然采取了防雷措施，但是由于綜合防雷技術應用不到位、系統性不強以及沒有相應的整體設計等因素，沒有起到相應的防雷效果。

（二）室外儀表的敏感度較高以及接地不合標準

（1） 輸氣站室外的儀表設備絕緣強度較低、過電壓和過電流的耐受能力比較差，有著較高的電磁干擾敏感度，如果設備受到雷電的沖擊，則過電壓、電流和脈沖電磁場會通過電線、儀表信號線等把儀表設備給徹底摧毀，從而影響輸氣站的安全穩定運行。

（2） 儀表設備的接線端子、信號線的外幣屏蔽層沒有接地，容易使儀表主板、背板以及核心處理器、電池組等遭受雷擊。

（三）監控設施缺乏浪涌保護器以及接閃器

為了提高輸氣站的安全性，實時監控輸氣站的現場生產情況，各個輸氣站均在較高的位置安裝了精度較高的監控攝像頭，但卻沒有安裝相應的SPD 和接閃器。

（四）室內的綜合防雷措施不健全

當前，輸氣站室內的綜合防雷措施不健全，主要表現在以下幾個方面：

（1）當前絕大多數天然氣輸氣站配備了計算機，室內也有暖氣通道， 此外還安裝有金屬門和防盜網等設施。但是計算機后端和室外的進線卻沒有采取任何的保護措施；暖氣管道、防盜網以及金屬門窗等設備的接地也不牢靠，存在不同程度的放電情況，有著形成火花的危險。

（2） 室內的線路也比較的混亂，強弱電線路混在一起并與接地線路在一起，這就極有可能形成較為復雜的電磁環境，從而產生電磁感應、電磁干擾和過電壓。

（3） 配電箱沒有安裝 SPD，設備的金屬外殼接地也處于危險的狀態。

二、輸氣站綜合防雷技術分析

天然氣輸氣站的綜合防雷技術措施應當做到統籌規劃和全面覆蓋，應當做到內外結合、地面與地下結合以及高處與低處結合，從而形成全方位的防雷系統。

（一）室外儀表的技術改造措施

（1）接地

改進室外儀表的接地，需要從 5 個方面開展：第一，室外儀表的接地端子必須接地，外殼和金屬管道應當用一組接地；第二，信號線纜的屏蔽層或者是鎧裝層應當接地；第三，輸氣站內的管線的接線狀況應當保持良好狀態；第四，金屬卡子接連支架以及未能牢固連接的本文，應當采用附加跨接線的方式，確保電氣通路的可靠性；第五，接線箱內的閑置線纜也應接地。

（2）安裝浪涌保護器

當前，儀表還沒有足夠的空間來安裝浪涌保護器，但是可在現場儀器設備的防爆接線箱內的直流電 24V 源上安裝浪涌保護器，在數據傳輸線上也應當安裝適當的浪涌保護器；此外，電源應當為 LEO- III- DC24V，其信號應為 LEO- RS- 485。

（二）監控系統的改造

監控系統的改造，主要是室外監控系統的改造，應安裝合適的浪涌保護器，在攝像頭塔趕的頂端增加避雷針。

（三）輸氣站內建筑物的防雷技術改造

天然氣輸氣站內的建筑物，比如壓縮機棚等，應當設置避雷帶。對于站內的其他設備、管道等的呢過，應當按照其高度以及面積，添置獨立的避雷針。建筑物應當按照一級雷電防護的要求，每間隔小于 12m 即要設置一個引下線，且設置要十分均勻，優先采用那些環行的接地網。

要圍繞著建筑物設置環行的接地體，每根引下線的沖擊接地電阻應當小于 10Ω，并且要和電氣設備接地裝置相連接；其還要與進入建筑物的金屬管道相連接。這樣，建筑物便有了防雷感應的作用。

（四）輸氣站室內綜合防雷技術改造

輸氣站室內綜合防雷技術的改造需要做好三個方面的工作：

第一，所有進出機房的電源、信號線路均要安裝合適的浪涌保護器， 從而有效保護電路，切斷浪涌進入的通道。根據輸氣站現場儀表的類型及其聯接情況，選擇合適的浪涌保護器。一般情況下，在 RS485 和 DC24V 這兩種浪涌保護器中選擇其一便可。

第二，把強、弱電和接電線分開進行布置，應當做好金屬線槽的接地跨接，接電線應當單獨布置，并與已有的線路進行隔離。如果用于室內的金屬線或者線管比較長，則需要加強電磁屏蔽。

此外，電纜的屏蔽、鎧裝層以及光纜加強芯等，均需要進行接地。 第三，天然氣輸氣站必須按照逐級泄放的原理，在輸氣站機房的低壓配電線路上安裝合適的浪涌保護器，選擇 A、B、C 三級浪涌保護器其中的一種。機房內的金屬機柜之間應當共用一個總的匯流排，每個機柜內的金屬設備外殼應當與機柜共用一個匯流排，沒接以及沒有使用的線頭應當用絕緣膠帶按照規范包扎好。

三、綜合防雷技術改造效果

某天然氣產銷廠 2013 年 5 月份對 24 個輸氣站進行了防雷技術改造，取得了良好的效果。這 24 個輸氣站在 2013 年整個夏季沒有遭受一次雷電打擊，沒有出現一起雷電事故。

結語：

夏季數天然氣輸氣站雷擊事故的多發季節，為了保障天然氣輸氣系統的安全穩定運行，獨具雷擊輸氣站雷擊事故，必須研究綜合防雷技術。當前，輸氣站已經配備了防雷技術設施，但是不完善。本文在分析天然氣輸氣站防雷現狀的同時，分析了完善輸氣站防雷管理的技術措施和效果。

參考文獻：

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