近年來(lái)，天然氣的利用越來(lái)越廣泛，它以價(jià)格低及環(huán)保受到越來(lái)越多的客戶的青睞。然而，對(duì)于天然氣的LNG氣化站儲(chǔ)存及銷售單位，其雷電的防護(hù)又顯的極其重要，如果因?yàn)槔纂姺雷o(hù)沒有做到位，輕者建筑物及儀器受損，重者會(huì)發(fā)生爆炸以及人員的傷亡。本文就某粵西天然氣LNG氣化站的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。

1.工程設(shè)計(jì)要素

   防雷工程設(shè)計(jì)的要素包括：雷電活動(dòng)區(qū)域、建筑物及其設(shè)備的雷電防護(hù)分類、被保護(hù)物是否（分區(qū)、分級(jí)、分系統(tǒng)）、當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪蚀笮〉?。設(shè)計(jì)的方案將依據(jù)這些要素對(duì)被保護(hù)物實(shí)施接閃、分流、屏蔽、接地、等電位連接及合理的綜合布線的技術(shù)措施，最大限度的防止或減少雷電對(duì)被保護(hù)物的危害。

1.1 雷電活動(dòng)區(qū)域

   某粵西天然氣LNG氣化站年平均雷暴日為94.4日，依據(jù)國(guó)家規(guī)范屬于強(qiáng)雷區(qū)（屬于最高級(jí)別），該站的土壤電阻率為800Ω?m。

1.2 雷電防護(hù)分類

   該氣化站地理位置空曠，當(dāng)中的儲(chǔ)氣罐是附近的最高物體，易受雷擊，而天然氣屬易燃易爆氣體，參照GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.0.3條，其應(yīng)劃為第二類雷電防護(hù)。

1.3 該氣化站所包含區(qū)域

   該氣化站分為生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)。生產(chǎn)區(qū)包括罐區(qū)、氣化區(qū)、充裝臺(tái)、地磅、放散塔；辦公區(qū)包括門樓、傳達(dá)室、輔助用房、消防泵房。

2.直擊雷的防護(hù)

2.1 罐區(qū)直擊雷防護(hù)

   罐區(qū)由兩個(gè)立罐組成，其周身為鋼結(jié)構(gòu)，鋼的厚度大于4mm，符合GB50057-94（2000版）里的條例，可以直接利用罐體接閃，但兩個(gè)罐周圍需做一圈地網(wǎng)，地網(wǎng)材料包括：水平接地體40×4的鍍鋅扁鋼、垂直接地體50×5×2500的鍍鋅角鋼，每個(gè)罐必須兩點(diǎn)接地。

2.2 氣化區(qū)直擊雷防護(hù)

   氣化區(qū)由8個(gè)氣化器組成，由于氣化器里的天然氣已經(jīng)是氣體形式，氣化器直接接閃會(huì)增大爆炸的可能性，所以需增加避雷針或避雷塔，此處雙針保護(hù)范圍不夠，四針保護(hù)范圍足夠，但是成本高，只能是架設(shè)避雷塔加避雷線的形式保護(hù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算及抗風(fēng)能力的考慮，可以選用GFW系列鋼結(jié)構(gòu)避雷線塔（雙塔高度都為25m）加以保護(hù)，為了強(qiáng)化保護(hù)，氣化器本身也需接地。此處地網(wǎng)材料同上。

2.3 充裝臺(tái)及地磅的直擊雷防護(hù)

   充裝臺(tái)天面需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，四個(gè)屋角加裝φ16的避雷短針，引下線利用四個(gè)角的柱筋引下，充裝臺(tái)長(zhǎng)寬為10m×5m規(guī)格的，已經(jīng)符合了二類防雷里天面網(wǎng)格的范圍，避雷帶中間不需要再加設(shè)網(wǎng)格，裝臺(tái)里的各個(gè)儀器設(shè)備必須與地網(wǎng)可靠連接，地磅與充裝臺(tái)相近，地網(wǎng)可以共用，地磅本身可以接閃。

2.4 放散塔直擊雷防護(hù)

   放散塔本身是金屬結(jié)構(gòu)，可以用做接閃，在放散塔兩邊做放射條狀地網(wǎng)，人工地網(wǎng)需與放散塔基礎(chǔ)相連，放散塔需兩點(diǎn)接地。

2.5 門樓、傳達(dá)室及輔助用房的直擊雷防護(hù)

   這三個(gè)建筑物相近，可以在直擊雷防護(hù)上做整體考慮，門樓和傳達(dá)室需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，其各自在四個(gè)屋角裝設(shè)φ16的避雷短針，門樓長(zhǎng)寬為20m×3m的，中間需加設(shè)兩條網(wǎng)格，引下線可以經(jīng)門樓兩邊的柱筋引下，而傳達(dá)室長(zhǎng)寬為4.5m×3.5m的，避雷帶中間不需要加裝網(wǎng)格，引下線需用φ12的鍍鋅圓鋼在兩個(gè)屋對(duì)角套φ35PVC管明敷引下與地網(wǎng)相連。輔助用房的天面在土建設(shè)計(jì)方面已經(jīng)裝設(shè)了不銹鋼護(hù)欄，可以作為避雷帶使用，但需不超過(guò)18m與屋頂預(yù)留出來(lái)的鋼筋焊接連通，用做引下線用，輔助用房長(zhǎng)寬為25m×10m，避雷帶中間需加設(shè)兩條網(wǎng)格，網(wǎng)格距離不能超過(guò)8m，網(wǎng)格帶需與避雷帶焊接連通，3個(gè)建筑物都是沿四周做一圈地網(wǎng)并焊接連通，避免因距離太近而發(fā)生反擊。

2.6 消防泵房的直擊雷防護(hù)

   天面做一圈避雷帶，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，其各自在四個(gè)屋角裝設(shè)φ16的避雷短針，引下線可以利用四個(gè)角的柱筋引下，泵房里面沿墻底部裝設(shè)一圈室內(nèi)水平接地網(wǎng)，規(guī)格為25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，這一圈扁鋼需與地臺(tái)的鋼筋焊接連通，這一做法即把泵房基礎(chǔ)作為散雷電流的接地網(wǎng)用，如接地電阻不符合二類防雷4Ω的要求，可以在泵房周圍加設(shè)人工地網(wǎng)。

2.7 路燈的直擊雷防護(hù)

   由于路燈距離比較近，在地網(wǎng)的敷設(shè)上可以設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，即沿著路燈的走線全部連通，一個(gè)可以增大接地網(wǎng)的長(zhǎng)度，降低接地電阻值；二個(gè)可以減少反擊。每個(gè)路燈都得兩點(diǎn)接地。

3.供電線路的雷電防護(hù)

   輔助用房作為整個(gè)氣化站的樞紐，它的供電線路的雷電防護(hù)極其重要，它的供電方式是經(jīng)由附近村莊的變壓器引進(jìn)的。首先，根據(jù)GB50057-94（2000版）里的規(guī)定，低壓架空電纜應(yīng)埋地套金屬鋼管引入，可以起到屏蔽作用可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少電纜埋地長(zhǎng)度，但最少不應(yīng)少于15m，在電纜進(jìn)入輔助用房時(shí)，埋地金屬鋼管應(yīng)接地，在進(jìn)入配電柜前應(yīng)加裝電涌保護(hù)器SPD，而SPD的選型是有講究的。

4.信號(hào)系統(tǒng)的雷電防護(hù)

   氣化站主要用到信號(hào)線路的有差壓液位計(jì)、氣體智能渦輪流量計(jì)等一些設(shè)備，而這些設(shè)備的終端到暴露在戶外，很容易受到雷電電磁波的影響和破壞，所以要在這些設(shè)備終端的進(jìn)線前端加裝信號(hào)專用避雷器用于保護(hù)這些設(shè)備終端。

5.視頻系統(tǒng)的雷電防護(hù)

   視頻系統(tǒng)主要包括室外云臺(tái)攝像槍及位于輔助用房監(jiān)控室內(nèi)的顯示屏，室外云臺(tái)攝像槍主要的雷電波侵入線路分別是：視頻信號(hào)線、電源線、云臺(tái)控制線。做好云臺(tái)攝像槍感應(yīng)雷防護(hù)有兩種方案：一種是在攝像槍的前端和室內(nèi)控制主機(jī)前端各安裝一個(gè)組合式視頻、云臺(tái)、電源三合一的SPD；一種是在三種線路兩端分別各安裝一臺(tái)對(duì)應(yīng)的避雷器。

1.1 雷電活動(dòng)區(qū)域

   （1）天面在澆鑄前應(yīng)將板筋焊接成0.5×0.5的網(wǎng)格，并與圈梁以及所有的柱筋連通，以達(dá)到良好的屏蔽和分流作用；

   （2）為改善監(jiān)控室的電磁環(huán)境，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應(yīng)等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂板筋、四周柱筋、各層的梁筋、金屬門窗框架等，都必須進(jìn)行等電位連接，這些構(gòu)件的連接構(gòu)成了一個(gè)格柵形大空間，能最大程度上提高屏蔽的效果。

   1.2 所有信號(hào)線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電源線路都應(yīng)套金屬管，金屬管兩端都應(yīng)接地處理。

1.3 等電位處理

   各種線路的金屬套管，電纜金屬外皮等在進(jìn)入監(jiān)控室之前應(yīng)在一樓入戶處即LPZ0B與LPZ1交界處與總等電位連接排連接后接地，并在進(jìn)入二樓監(jiān)控室前與監(jiān)控室等電位連接環(huán)進(jìn)行二次連接后接地。

   監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)將金屬電腦桌、電腦設(shè)備、空調(diào)機(jī)金屬外殼、控制設(shè)備金屬外殼、金屬門窗等與等電位接地環(huán)可靠連接后接地，以減少電磁感應(yīng)時(shí)各設(shè)備之間產(chǎn)生的電位差。

6.共用接地

   共用接地系統(tǒng)是現(xiàn)代防雷技術(shù)中重要的防護(hù)措施之一。整個(gè)氣化站的地網(wǎng)應(yīng)連通成個(gè)大地網(wǎng)，組成個(gè)連通的接地系統(tǒng)。聯(lián)合接地系統(tǒng)除了能夠有效降低接地電阻外，還可以消除各地網(wǎng)之間的電位差，防止高地電位反擊給設(shè)備帶來(lái)?yè)p壞。

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