重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

天然氣儲配站防雷設(shè)計

張劍重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

以重慶潼南某天然氣儲配總站的防雷設(shè)計與布置為例說明防雷設(shè)計與布置的具體步驟和方法：站內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的接地形式采用TN-S系統(tǒng)，桿上變電站設(shè)置氧化鋅避雷器；在工藝區(qū)和儲罐區(qū)分別設(shè)置獨(dú)立避雷針；站內(nèi)輔助用房為二類防雷建（構(gòu)）筑物，采用避雷帶作防雷保護(hù)；站內(nèi)建筑防雷接地、電氣接地、自控、通信的保護(hù)接地及工作接地、工藝設(shè)備放靜電接地等共同用一個接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。

天然氣儲配站；防雷；避雷；儲罐區(qū)；建筑物

目前全國已建成的天然氣工程項(xiàng)目數(shù)量龐大、分布廣泛，其所在地域地理位置差異巨大，有的地方雷雨頻繁，雷電很容易對天然氣工程造成影響。隨著天然氣工程自動化和智能化程度的不斷提高，儀表儀器數(shù)量的不斷增多，雷電對系統(tǒng)的影響也隨之增加。所以，對天然氣工程各場站防雷進(jìn)行合理、科學(xué)、準(zhǔn)確的設(shè)計與布置具有重要的實(shí)際意義和價值。

以重慶潼南某天然氣儲配總站的防雷設(shè)計與布置為例說明防雷設(shè)計與布置的具體步驟和方法。

1 供電線路

站內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的接地形式采用TN—S系統(tǒng)，為防止線路的雷電波侵入，桿上變電站設(shè)置氧化鋅避雷器。

在低壓配電柜總電源進(jìn)線端加裝第一級保護(hù)的并聯(lián)型三相電源浪涌保護(hù)器；自控、通信設(shè)備的電源（UPAD電源）前端加裝第二級保護(hù)的并聯(lián)型220 VAC電源浪涌保護(hù)器；自控、通信等電子設(shè)備的24V直流電源前端加裝第三極保護(hù)的串聯(lián)型24V直流電源浪涌保護(hù)器。弱電信號回路中分別設(shè)置信號避雷器，將避雷器安裝于控制柜內(nèi)，避雷器的接地端采用BVR—1×6mm2絕緣導(dǎo)線接至等電位接地端子上，其接地電阻值不大于1Ω。浪涌保護(hù)器采用相線/中性線對地保護(hù)模式，其接地以最短距離直接與公用接地裝置相連。站內(nèi)低壓配電柜、電動機(jī)等的底座和外殼、電力變壓器外殼及中性點(diǎn)、配電裝置的金屬構(gòu)架、電纜接線盒、終端頭的外殼,電纜的鎧裝外皮、以及穿線鋼管等均可靠接地。站內(nèi)防爆燈燈座及電桿、室內(nèi)電氣設(shè)備的外殼均進(jìn)行防靜電連接，再通過總等電位接地。

2 工藝區(qū)和儲罐區(qū)

在工藝區(qū)和儲罐區(qū)分別設(shè)置獨(dú)立避雷針。該避雷針設(shè)置獨(dú)立的接地裝置，接地電阻不大于10Ω，且與建筑物綜合接地裝置分開。防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應(yīng)小于3m，當(dāng)小于3m時水平接地體局部埋深不應(yīng)小于1m。

采用-40mm×4mm鍍鋅扁鋼分別在工藝區(qū)及儲罐區(qū)敷設(shè)閉合防雷接地網(wǎng)。接地網(wǎng)接地極和接地線分別采用∠50 mm×5 mm×2 500 mm鍍鋅角鋼和-40mm×4mm鍍鋅扁鋼。

工藝區(qū)內(nèi)所用金屬管架、儀表設(shè)備外殼及進(jìn)出工藝裝置區(qū)的金屬管線等就近作等電位連接并與防雷接地網(wǎng)可靠連接；工藝設(shè)備彎頭、閥門、金屬法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，連接處應(yīng)跨接，連接處應(yīng)壓接接線端子。對于不少于5根螺栓連接的金屬法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接，但應(yīng)構(gòu)成電氣通路。儲罐上的每個接地板與儲罐區(qū)防雷接地網(wǎng)可靠連接。

3 建筑物

站內(nèi)輔助用房為二類防雷建（構(gòu)）筑物，采用避雷帶作防雷保護(hù)。充分利用建（構(gòu)）筑物的鋼筋作為防雷裝置，立柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)通過鋼柱、鋼屋架、鋼筋混凝土柱子、屋架、屋面板等構(gòu)件的鋼筋與防雷裝置互相連成整體；建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等主要金屬物，做等電位聯(lián)接并就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上。

基礎(chǔ)接地樁的利用系數(shù)應(yīng)大于0.5，基礎(chǔ)接地地梁及屋面圈梁每隔6m設(shè)置短路環(huán)；基礎(chǔ)接地地梁埋深應(yīng)不小于0.5m，并在適宜的位置增設(shè)散流帶，用于基礎(chǔ)接地的扁鋼埋深應(yīng)大于1 m。

站內(nèi)建筑物敷設(shè)避雷帶，避雷帶采用不小于DN12mm的圓鋼沿女兒墻外側(cè)明敷，避雷網(wǎng)格不能大于10m×10m或12m×8m，避雷帶支持卡應(yīng)成“7”字型與避雷帶連接，支持卡間距不能大于1m，轉(zhuǎn)角處不能大于0.5m，高度不能小于0.1m，且在陽角處設(shè)置避雷短針。避雷帶引下線采用兩根小于DN16mm或四根不小于DN12mm的柱筋，引下線沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，且在邊角、拐彎處均設(shè)置引下線，其間距不大于18m。所有進(jìn)出建筑物的金屬管道、電纜金屬外皮與接地裝置連接。站內(nèi)建筑防雷接地、電氣接地、自控、通信的保護(hù)接地及工作接地、工藝設(shè)備放靜電接地等共同用一接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。

3.1 綜合值班室

綜合值班室的接地體為接地銅板。與基礎(chǔ)接地網(wǎng)可靠連接，其接地電阻不大于1Ω。綜合值班室基礎(chǔ)接地網(wǎng)采用－40mm×4mm鍍鋅扁鋼沿建筑基礎(chǔ)敷設(shè)，每5m及拐角處作一接地極，接地極采用∠50 mm×5mm×2 500mm的角鋼。施工中使用降阻劑，以減少接地電阻。綜合值班室內(nèi)的電氣、自控通信的保護(hù)接地極工作接地與綜合值班室基礎(chǔ)接地網(wǎng)可靠連接，連接點(diǎn)不少于2處，接地電阻不大于1Ω。

綜合值班室為二類建（構(gòu)）筑物，屋頂避雷帶沿頂板表面敷設(shè)，圓鋼采用DN12mm鍍鋅圓鋼，圓鋼間連接采用焊接，且在陽角處設(shè)置避雷短針。避雷帶設(shè)八處引下線，引下線沿頂板下沿敷設(shè)至外墻，沿墻引至基礎(chǔ)接地網(wǎng)。引下線在墻上用S形卡子固定，卡子安裝間距為1m，在距地坪0.5m處安裝斷接卡，供檢測之用，斷接卡螺栓應(yīng)打黃油防腐。避雷帶及引下線采用DN12mm圓鋼。引下線與值班室基礎(chǔ)接地網(wǎng)可靠連接，其接地電阻≤1Ω。施工參見《建筑物防雷設(shè)施安裝（99D501—1）》。

3.2 站場

站場避雷針設(shè)獨(dú)立的接地裝置，接地電阻不大于10Ω，接地裝置與工藝裝置區(qū)和各種管線的地中距離不小于3m。接地裝置的垂直接地體采用了∠50mm×5mm×2 500mm的鍍鋅角鋼、水平接地體采用－40mm×4mm的鍍鋅扁鋼，埋深為0.7m。

站內(nèi)電氣接地、自控、通信的保護(hù)接地及工作接地、建筑防雷接地、工藝設(shè)備防靜電接地等共用一個接地裝置，站場接地采用聯(lián)合接地，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。工藝區(qū)設(shè)備與站內(nèi)聯(lián)合接地網(wǎng)連接點(diǎn)不少于2處。等電位聯(lián)合接地線用－40 mm×4 mm鍍鋅扁鋼。每5m及拐角處須做一接地極，接地極采用50mm×5mm×2 500mm的角鋼。施工中使用降阻劑，以減小接地電阻。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.027