四川省城镇燃气雷电防护措施分析

作者:李一丁 靳小兵 丘大云 潘波 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年09月03日

 

摘  要:闪电产生的闪电电涌、闪电静电感应和闪电电磁感应不仅会影响城镇燃气装置的正常运行,还会损害处理装置的管道和关键设备。为确保四川省境内城镇燃气管道的防雷安全,本文分析了城镇燃气在四川省境内所属区域的雷电活动特征,结合防雷工程特点,从直接雷击、感应雷击、雷电波入侵和反击等几个方面提出雷电防护措施。 
关键词:城镇燃气 雷电活动特征 雷电危害 防雷措施
Analysis of City Gas Lightning Protection Measures in Sichuan Province
Abstract:Sichuan Province is rich in gas reserves and the city gas becomes the preferred fuel for people’s living and production.With the development of the social economic growth,the reauirement of clean energy resources such as the city gas increasing rapidly and the construction scale of city gas pipeline network increase gradually.The overvoltage,electrostatic field and the strong electromagnetic radiation generated by lightning will not only affect the stable operation of the city gas device but also do harm to the processing device and the key equipment.In order to ensure the lightning protection safety of the city gas pipeline network,this paper analvzes the lightning activity properties of the city gas network region in Sichuan province.We combine the characteristics of lightning protection project and propose protection measures from the aspects such as direct lightning strike,indirect lightning strike,lightning wave intrusion and lightning counterattack.
Keywords:city gas characteristics of lightning activity lightning hazards protective measures
1 前言
四川省是天然气大省,天然气为全省广大居民生产、生活首选能源之一,大多数城镇燃气管线都位于公共食堂、餐厅、小区、学校、机关厂矿等人口密集的场所,且由于城镇燃气易燃易爆的特性,容易遭受雷灾侵害,造成重大人员伤广:和经济财产损失,社会危害程度和影响极大。特别是近年来,随着社会经济不断发展,对于城镇燃气等清洁能源资源的需求日益增多,城镇燃气管网建设规模逐渐增大,其中仅成都城市燃气公司就拥有居民用户超过200万户,商业、公共用户(含学校、医院等)超过2万户,高层用户超过100万户,燃气立管超过2.5万根,远程抄表用户超过27万户,屋顶安装燃气空调和热水炉用户超过700户。所以城镇燃气设施可能遭受雷击的概率以及随之造成的人民生命财产损失和社会负面影响也逐渐增大。为了提高城镇燃气管线的雷电灾害防御能力,保障国家财产和人民生命安全,近年来全国已经陆续开展对城镇燃气管线的雷电防护工作。为保障我省城镇燃气雷电防护安全,本文基于四川省近年来闪电活动分布情况,同时结合我省各燃气站场防雷设施设计安装情况,提出“对应的防雷设计、施工要求。
2 四川省雷电活动分布特征
根据四川省雷电监测网数据,我省的雷电活动主要集中分布在四川东部和南部的盆地和攀两高原上,闪电密度分布情况见图1[1]
 
根据四川省近年来的雷电密度分布和雷电日数分布可以看出,四川省雷电活动分布和地形存在很大的联系。四川省地跨中国大陆地貌的三大阶梯,地貌相对复杂,西高东低的特点明显。东部盆地为我省人口主要聚集区,经济发达,人口密度大,同时也是雷电活动高发区;西部以高原、山地为主,人口较少,经济欠发达,雷电活动较盆地少,但雷暴日数(图2)相对较高[2]
 
2013年四川省闪电密度最高的区域主要出现在盐边、两昌、德昌、普格、名山、南江、旺苍、开江、合江等县以及绵阳、凉山、宜宾、成都、广元和资阳大部分区域,最大值为50.68次/年·平方公里。雷电日数出现较多的主要在攀枝花、凉山、甘孜、阿坝、广安、宜宾、内江、自贡、乐山等市州[3]
3 综合防雷措施
城镇燃气管道设施雷电防护措施主要包括以下几方面:
直击雷防护、闪电感应防护、闪电电涌侵入防护、高电位反击防护。
3.1 直击雷防护措施
3.1.1接闪器的设置
城镇燃气设施均需具有完整的直击雷防护装置,该防护装置的设置主要依据为《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010),其中对爆炸危险区域等级和范围划分根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058—2014)、《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)完成。
燃气场站存在1区或21区爆炸危险和火灾危险区域的建筑、金属储罐等,因电火花能引起爆炸时,应设置独立接闪杆使危险区域处于直击雷保护范围LPZ0B区内。燃气场站和燃气输配系统设施中存在1区或21区爆炸危险和火灾危险区域,电火化不易引起爆炸时;对于存在2区或22区爆炸危险和火灾危险区域,应利用其自身钢结构接闪或在其结构上设置直击雷防护装置使危险区域处于保护范围LPZ0B区内。屋面管道应置于LPZ0B区范围内,当其处于LPZ0A区时,应设置直击雷防护装置。城镇燃气设施处于非危险区的没施应需设置相应的直击雷防护装置。直击雷防护还应根据具体实施地环境情况和建筑设施通风情况决定是否需要提高防护等级[4][5]
3.1.2引下线的设置
引下线严格按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057—2010)要求设置,优先利用自身金属结构作为引下线[6][7]
3.1.3联合接地装置
联合地网是将城镇燃气场站内各建筑物的基础接地体和其他管道设施的专设接地体用水平接地体相互连通形成一个共用地网,建筑物防雷接地和室内接地系统均由一个共用地网引出,室内电子设备的保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地等均共用一组接地系统[8][9](如图3所示)。
 

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