孫本亮

摘要：城鎮(zhèn)燃?xì)馐乾F(xiàn)代城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，與人民群眾的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。隨著天然氣的大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用，我國燃?xì)馐聵I(yè)獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，同時(shí)燃?xì)馐歉呶ｋU(xiǎn)性的可燃?xì)怏w，易燃、易爆、易使人窒息，遭受雷擊，極易引發(fā)安全事故。目前國內(nèi)主要由GB50028—2006（2020年版）《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50650—2011《石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50058—2014《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等國標(biāo)及QX/T109-2009《城鎮(zhèn)燃?xì)夥览准夹g(shù)規(guī)范》行標(biāo)，形成了針對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)饫纂姺雷o(hù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，為城鎮(zhèn)燃?xì)鈭?chǎng)站及設(shè)施的雷電防護(hù)措施提供了基礎(chǔ)且重要的保障。但是，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有其限定的適用范圍，且存在修訂間隔期，客觀上難以避免對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的滯后性問題。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)?雷電防護(hù);直擊雷防護(hù);雷擊電磁脈沖防護(hù)

引言

雷電是春季和夏季經(jīng)常發(fā)生的一種常見的災(zāi)難性天氣現(xiàn)象。它在非常短的卸載時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生極高的電壓和電流。伴隨而來的高磁場(chǎng)和高輻射對(duì)各種建筑、通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等造成了巨大損害，甚至危及人們的生命和安全。城市自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（包括站場(chǎng)儀表系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)和安全系統(tǒng)）是確保城市燃?xì)夤?yīng)安全可靠的重要設(shè)施。它廣泛應(yīng)用，涉及數(shù)千戶家庭的氣體安全。但是，這些系統(tǒng)設(shè)備大多安裝在外地站的露天環(huán)境中，容易受到雷擊破壞，不僅造成重大經(jīng)濟(jì)損失，而且給城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行帶來重大潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，甚至在嚴(yán)重情況下造成火災(zāi)或爆炸事故。因此，城市燃?xì)獾淖詣?dòng)控制必須高度重視雷電的影響，對(duì)雷電易損設(shè)備采取適當(dāng)?shù)姆览状胧?，以避免或減少雷擊造成的危害，確保城市燃?xì)獾陌踩\(yùn)行。

1.設(shè)施設(shè)備

燃?xì)鈭?chǎng)站的設(shè)施設(shè)備（利用本體作為接閃器的設(shè)施除外）都要安裝在LPZ0B區(qū)內(nèi)。位于空曠地帶的調(diào)壓站及采用高架遙測(cè)天線的調(diào)壓站需單獨(dú)設(shè)置雷電防護(hù)裝置。在調(diào)壓站內(nèi)、外燃?xì)饨饘俟艿罏榻^緣連接時(shí)，調(diào)壓裝置需接地。燃?xì)鈭?chǎng)站內(nèi)的金屬設(shè)備、框架、管道、電纜保護(hù)層（鋼管、橋架等）和放散管等，除就近與接地裝置作可靠電氣連接外，還應(yīng)注意以下問題：（1）處于1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的接地線，從不同方向與接地體進(jìn)行不少于兩處相連。（2）機(jī)器設(shè)備和電動(dòng)機(jī)安裝在同一金屬底板上時(shí)，將金屬底板接地;安裝在單獨(dú)混凝土底座上或位于其他低導(dǎo)電材料制作的單獨(dú)底板上時(shí)，將二者用接地線連接并接地。（3）金屬靜電設(shè)備與引下線或金屬塔（桿）的距離按下列公式計(jì)算，當(dāng)不符合時(shí)，在高于連接點(diǎn)的地方增加接地連接線。

2.引入新工藝、新設(shè)備增強(qiáng)完好率

采用引入新工藝、新設(shè)備等手段，保障燃?xì)庹緢?chǎng)設(shè)備的完好率。完成城市燃?xì)鈭?chǎng)設(shè)備的故障分析與檢修工作，需要根據(jù)設(shè)備的內(nèi)部、外部?jī)刹糠謱傩赃M(jìn)行優(yōu)化。首先，需要借助新設(shè)備、新工藝，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行模式，提升設(shè)備的環(huán)境與條件，減小不利于設(shè)備維護(hù)或?qū)υO(shè)備造成損害的操作，從根本上延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。對(duì)于設(shè)備自身，需要及時(shí)根據(jù)安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)做到設(shè)備的新舊更替，在保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提升設(shè)備的工作性能，增強(qiáng)設(shè)備安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，需要增加對(duì)燃?xì)庹緢?chǎng)設(shè)備的投入，及時(shí)的改造換代升級(jí)，創(chuàng)設(shè)設(shè)備安全運(yùn)行的硬件條件。

3.電子系統(tǒng)的雷電防護(hù)

因電子系統(tǒng)的自身耐壓水平較低，故應(yīng)注意將戶外的監(jiān)控儀表、探頭等電子系統(tǒng)設(shè)備置于LPZ0B區(qū)內(nèi)。室外電子系統(tǒng)線纜為金屬線時(shí)，宜全線采用屏蔽電纜或護(hù)套電纜穿鋼管埋地敷設(shè)，金屬屏蔽層或鋼管首尾電氣貫通，兩端就近接地，如采用埋地敷設(shè)有困難時(shí)，則敷設(shè)在架空金屬橋架內(nèi)，橋架做好跨接和接地。進(jìn)出建筑物和電子系統(tǒng)機(jī)房時(shí)，電子線路的金屬屏蔽層和金屬管道等，需在各防雷區(qū)界面處做等電位連接。若采用光纜，宜在光端機(jī)前10cm處斷開金屬護(hù)層、金屬擋潮層、金屬加強(qiáng)芯并與等電位連接帶可靠連接。當(dāng)電子線路有閑置的備用芯線時(shí)，應(yīng)將其兩端接地。電子系統(tǒng)的線纜，需要在控制柜和設(shè)備前端安裝信號(hào)SPD，以有效防護(hù)閃電電涌侵入。使用直流電源的電子系統(tǒng)設(shè)備，視其線路長(zhǎng)度和工作電壓要求，安裝適配的直流電源線路SPD。

4.做好設(shè)備設(shè)施接地及等電位連接

設(shè)備和設(shè)施良好的接地和等電位連接可以減少對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的雷電反擊的危害。所有儀表、金屬（包括金屬柵欄、風(fēng)旗、滅火器等）在燃?xì)鈭?chǎng)站必須接地，同時(shí)，防雷、防靜電、接地保護(hù)等各種接地裝置采用共同接地的形式，接地電阻必須小于4Ω。接地電阻可通過增大接地網(wǎng)面積、使用電阻機(jī)等設(shè)備來降低雷電危險(xiǎn)。為補(bǔ)償電位，所有連接螺栓少于5個(gè)的法蘭均由銅箔橋接;平行安裝裝置水平小于100mm的金屬管道應(yīng)間隔不超過25米的金屬線橋接，橫向距離小于100米的金屬管道應(yīng)間隔不超過100米的金屬線橋接。將車站生產(chǎn)設(shè)備的所有儀器外殼和金屬裝置連接到金屬線，并連接防雷接地系統(tǒng);將自動(dòng)控制室內(nèi)的設(shè)備、部件和構(gòu)件的金屬外殼和裝置連接到金屬線，并用等效電位棒和防雷接地系統(tǒng)連接到室內(nèi)，形成完美的電位連接。

5.防雷、防靜電設(shè)施

大樓內(nèi)外的燃?xì)夤艿?、敷設(shè)管道和燃?xì)庠O(shè)施配備防雷和抗靜電接地設(shè)施。連接附近的防雷接地裝置，獨(dú)立接地裝置的沖擊阻力不大于30Ω。當(dāng)管道高于屋頂防雷網(wǎng)時(shí)，燃?xì)夤艿辣诤癫粦?yīng)小于4mm，鍍鋅圓鋼不應(yīng)小于φ8mm，用于防雷。對(duì)于可能造成靜電危害的燃?xì)夤艿?，?yīng)在分支處設(shè)置防靜電接地，間隔50至80米。裝有火焰擊穿保護(hù)裝置的輻射管的沖擊強(qiáng)度不應(yīng)大于10Ω。

6.視頻監(jiān)控及周界報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用

燃?xì)庹臼且粋€(gè)重要的消防和關(guān)鍵控制對(duì)象，其監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)和安全設(shè)施的可靠運(yùn)行非常重要。通過連接周邊報(bào)警系統(tǒng)和區(qū)域視頻監(jiān)控接口，監(jiān)視車站外的情況。同時(shí)，用高分辨率視頻波對(duì)站內(nèi)壓力表和液位等主要參數(shù)進(jìn)行比較，跟蹤站內(nèi)人員的運(yùn)動(dòng)軌跡。面部識(shí)別裝置安裝在車站的守門人、入口墻壁和服務(wù)室，以區(qū)分值班人員和其他人員。站內(nèi)人員活動(dòng)軌跡和站外環(huán)境的實(shí)時(shí)場(chǎng)景通過服務(wù)器傳輸?shù)椒?wù)室，數(shù)據(jù)同步備份到網(wǎng)絡(luò)硬盤上。建立硬件和軟件安全系統(tǒng)，防止站外的外部攻擊和信息。視頻監(jiān)控的改造和升級(jí)實(shí)現(xiàn)了360度全方位的無中斷廣播。分布式光纖振動(dòng)入侵防御系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的紅外抗干擾報(bào)警，具有光學(xué)時(shí)域反射技術(shù)的高定位精度和光纖干擾技術(shù)的高靈敏度等特點(diǎn)。能有效識(shí)別防盜滑板類，過濾貓、狗、鳥、樹葉、瑣事等物體的干擾，智能分析報(bào)警。車站環(huán)境、設(shè)備、設(shè)施異常時(shí)，監(jiān)控可以自動(dòng)采集預(yù)警信息，自動(dòng)調(diào)速器相機(jī)對(duì)準(zhǔn)設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)校準(zhǔn)。

結(jié)束語

考慮到城市燃?xì)鈭?chǎng)站遭遇雷擊會(huì)影響燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行所造成的巨大破壞，有必要高度重視燃?xì)夤艿婪览自O(shè)施的防雷規(guī)劃和安裝，以合理可靠的方式達(dá)到規(guī)范，避免防雷缺陷。同時(shí)，在日常工作中，防雷設(shè)施和設(shè)施的維護(hù)和定期檢查也非常重要。只有這樣才能防止城市燃?xì)庾詣?dòng)化受到雷擊破壞，保證燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]李一丁，靳小兵，丘大云，潘波.四川省城鎮(zhèn)燃?xì)饫纂姺雷o(hù)措施分析[J].城市燃?xì)猓?015（05）：4-9.

[2]原智慶，李順利，張宏偉.西氣東輸豫南燃?xì)庵Ь€駐馬店門站防雷工程實(shí)踐[C]//第28屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S13雷電物理、監(jiān)測(cè)預(yù)警和防護(hù).，2011：305-314.

[3]惠良，陳曉東，孫金華，周建敏.建筑物然氣供氣管道防雷技術(shù)探討[C]//“推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新，提高防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對(duì)氣候變化能力”——江蘇省氣象學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.“推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新，2011：152.

[4]原智慶，宗永偉，高志國，王玉亭.西氣東輸豫南燃?xì)庵Ь€駐馬店門站防雷工程實(shí)踐[C]//天氣、氣候與可持續(xù)發(fā)展——河南省氣象學(xué)會(huì)2010年年會(huì)論文集.，2010：154-155.

[5]QX/T109-2009，城鎮(zhèn)燃?xì)夥览准夹g(shù)規(guī)范[S].