燃气管道的防雷安全措施

一、概述
            雷电是一种可怖而又壮观的自然现象。它给人类的生活和生产活动带来巨大的影响，雷电促成有机物质的合成可能在地球生命起源中占有一定的地位，雷电引起的森林火灾可能启发了远古人类对火发现和利用；但在现代生活中，雷电威胁人类的生命安全，常使航空、通信、计算机系统、电力、建筑等许多部门及设施遭受破坏，一直引起人们对于雷电活动及其防护问题的关注。
        　　雷击会严重损害电气设备和电子设备。数十乃至几百千安的雷电冲击电流，具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应，雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波，使电气设备绝缘破坏；冲击电流的电动力作用，使被击物体炸裂；冲击电流使导线等金属物体温度突然升高，以致熔断毁坏。其中以前一种情况的破坏性最大，也是我们应该关注的主要问题。
            重庆是全国的多雷暴地区之一。每年因雷击造成的经济损失高达2 个亿以上，严重影响到人民的生命和财产安全。
        上世纪八十年代，重庆市渝中区上清寺红球坝附近发生埋地燃气供气管道被雷电击穿的雷害事故；上世纪末，永川区跳蹬河农贸市场商住楼由于天然气管道敷设在屋面成为了事实上的接闪器，不符合防雷技术要求，造成了雷击导致天然气调压箱爆炸燃烧，封锁通道，引起住户恐慌，72 家住户联名向永川市人民政府、永川市人大上告的社会事件发生；进入新世纪，市电信局李家沱宿舍楼因雷击导致调压箱附近静电感应发生火花。这些都说明：对于燃气管道的防雷，我们应引起足够的重视。加之近年来，由于高层建筑的不断增加，受消防及其他因素的限制，燃气供气管道常常沿建筑物外部安装至屋面，然后再进入室内。这种安装方式的出现，使得燃气供气管道的防雷安全显得尤为重要。为防止室外燃气管道由于雷击发生损伤、火灾、爆炸等,对这部分管道采取防雷措施是必要的。  
        二、燃气供气管道的雷电危害方式
        1、 直击雷危害
        对于架空或埋地的燃气管道遭受直接雷电袭击，闪电中的电压高达几万伏乃至十亿伏，及易导致管道被击穿所引起的危害，同时产生的机械效应或热效应，使燃气产生燃烧或爆炸伤人的事故。
        2、感应雷危害
        雷云在起电、移动和先导放电的过程中，对燃气供气管道产生静电感应，使之产生异号静电位，一旦雷云对地放电管道中的束缚电荷成为自由电荷，以冲击波的形式对称地向管道两端移动，电荷移动所形成的电流为雷电感应电压。
        所谓感应雷主要分为两种：一种是雷云对电源/信号电缆产生等电荷量的静电感应，随着雷云的扩展，导体上逐渐感应出大量异性电荷。当雷云突然放电后，电缆内聚集的感应电荷在线路上产生瞬间浪涌（过电压），并沿着电源线、金属管道等进入户内而造成损害。
        另一种是雷云放电时产生巨大的交变磁场（电磁脉冲），使其附近的导体内产生感应过电压，这种微秒至毫秒级的浪涌电压具有：速度快、幅值高的特点。
        3、 雷电波侵入危害
        雷电波侵入是指直击雷或感应雷沿燃气供气管道等金属的引入线引入建筑物内，发生闪击而造成的雷击事故。这种事故的发生率很高，而且往往事故又严重。综上所述，燃气供气管道的雷电危害方式主要有以上三种，无论直击雷还是雷电波侵入，其危害都远远大于雷电静电感应。而雷电静电感应可导致1mm 间隙产生电火花引爆可燃气体，因此对直击雷与雷电波侵入的危害可想而知。
        三、室外燃气管道的防雷措施
        根据上述分析，建筑物的防雷对象主要考虑三种：一是防直击雷,二是防雷电感应,三是防雷电波侵入。进行燃气管道防雷的主要设计思路为:
        ①    将燃气管安装在原有避雷装置的保护范围之内,避免直击雷;
        ②    将燃气管道与防雷装置进行等电位连接,避免感应雷和雷电波侵入。