燃气设施防雷系统

1、燃气设施防雷系统,前 言,雷电是大自然的一种气体放电现象，随着社会文明进步与科技发展，雷电灾害变得广泛而严重起来，特别是近三十年多来微电子技术的普遍应用，各行各业不同类型的雷电灾害频繁，国民经济建设急需雷电防护工作者保驾护航，国家有关部门基于社会发展需要，在1999年颁布的中华人民共和国气象法中，明确规定了气象部门作为防雷工作的组织管理部门，并相继颁发了防雷减灾管理办法，赋予了气象管理部门对雷电和雷电灾害的研究、监测、预警、防护以及雷电灾害的调查、鉴定等工作责任。,目录 CONTENTS,爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892 建筑物防雷设计规范GB500572010 城镇燃气设计规范GB50028-2006 石油库设计规范GB500742002 汽车加油加气站设计与施工规范GB501562002 城镇燃气防雷技术规范 QXT1092009,遵循标准,城镇燃气场站生产装置的环境特征： 城镇燃气场站生产设备大都是常温、带压力的连续运行的装置； 城镇燃气场站生产的产品大都属于易燃易爆危险物质； 城镇燃气场站生产设施:大都由高、低压储气罐、调压站及众多的金属管道将其相互连接组成

2、，具有常温、带压连续生产的性质。,城镇燃气场站系统的环境特征,根据现行标准GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范爆炸危险区域级别是根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间来划分的： 0区：连续出现或长期出现爆炸性混合物气体的环境。 I 区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。 II区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 城镇燃气场站生产出的产品，石油液化气、煤气或天然气大都属于易燃易爆物质，场站区绝大部分是级爆炸危险区，少数属级爆炸危险区。在爆炸危险区安装使用的仪器、仪表、电气设备都应该采用与爆炸气体相适合，与爆炸危险区相对应的防爆型产品，才能确保安全。,防爆区域划分分区定义,雷电是一种气体放电现象，是大自然的天气现象之一。雷电是一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层（称为云闪），或者带电的云层与大地之间迅猛的放电（称为地闪）。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪光和巨大的声响，强烈的雷电活动常伴随有大风和暴雨，甚至出现冰雹和龙卷风等灾害性天气。雷雨云在气象学通常称之为积雨云。雷电主要发生在夏季，在一

3、个不断发展的积雨云团中不同部位会聚集着不同极性的电荷中心，并随着气流运动而移动。典型的带电积雨云团是云团上部凝聚着一个正电荷中心，云团下部分布着一个负电荷中心。如下图所示：,雷电生成基本原理和特征,这个带电的云团下部，在移动与地面上空时，其下方负电荷会对地面上凸起的物体（建筑物、构筑物、凸起的山头等）感应起电即静电感应。正负电荷相互吸引，随着云团电荷不断发展两者之间吸引力也不断增强。,雷电生成基本原理和特征,正负电荷如图所示。 图中，地面凸起物体顶部平面均感应了正电荷，避雷针顶部正电荷聚集集中，相对于其它物体与云团中负电荷吸引力更强。,雷电生成基本原理和特征,如果行人处于野外空旷地带以及凸起的山体等，在积雨云移动至上方时也会同样感应与积雨云下部等量极性相反的电荷。如图所示。,雷电生成基本原理和特征,当带电云团电荷不断增强，距地面距离越来越近，它与地面凸起物体上电荷相互间吸引力也随之增强，到达一定强度时，地面凸起物体上的大量正电荷会瞬间迎面与云团中负电荷会合（即中和）释放聚集的强大能量，使会合的通道上出现一道闪光，这就是我们通常所见的闪电，每出现一次闪电就是一次雷击泄放雷电流的过程。图中

4、由于避雷针高度高于周边其它凸起物体，避雷针尖端积聚的正电荷（针尖的电场线更密集）对云团负电荷吸引力更强，雷电云团首选避雷针放电，所以说避雷针实际上就是引雷，它将雷电引入自身，保护了避雷针周围物体不被雷击。 如果图中没有避雷针，雷电就有可能与凉亭发生闪击而使凉亭遭到损毁，凉亭内滞留人员也会有电击的危险。,雷电生成基本原理和特征,闪电时雷电流强度非常大，一般均在几十千安至上百千安。在避雷针引入雷电发生闪电瞬间，避雷针会通过上千安雷电流，如果地面土壤电阻率过高，阻碍雷电流入地扩散，大量电荷仍然滞留于避雷针上，瞬间避雷针上就会形成上千伏乃至几十万伏高压，这对位于避雷针小于5米距离的人员来讲是非常危险的，因为避雷针上高压会击穿空气直接电击人员。如果这不是避雷针而是一棵高大树遭雷击，同样道理，人员也是不应该滞留于树下。,雷击的物理过程和危害性,近年来发生的事故以及事故分析,近年来，因雷电造成燃气设施损坏引发的火灾爆炸事故在媒体上也时有报道。 2007年武汉市也发生过一起天然气高中压调压站放散管遭雷击着火的事故。 2008年7月，铜陵某天然气加气母站遭遇雷击，造成进口的加气设备严重损坏。同月，位于吉

5、林梨树一座采气厂遭雷击，雷击造成计量仪表、配电系统、燃气报警器、电台、UPS击穿损坏，监控系统部分设备损坏。 2010年5月，位于秦皇岛抚宁县榆关镇天然气长输管线的1座阀室遭雷击起火爆炸。 2010年6月，珠海市横琴境内某工厂的一个装满1000多m 3LNG储罐放空管遭雷击起火。 2010年7月，安徽东至某化工厂一燃气罐管口遭雷击炸开并着火。 2014年6月10日北海市新奥天然气加气站的雷击事故，部分设备受损 通过对以上事件的分析以及结合我们对于防雷事故处理经验来看，大部分的雷击事故都是相关防雷设计缺陷导致的，有些是由于设备如阀门室、仪表、配电系统、UPS等处于防雷保护区外导致的，有些是防雷接地、等电位、跨界搭接处理的不好导致的雷击起火，这些情况都是比较危险的。如果防雷做得好，大部分事故都可以避免。,外部防雷体系：接闪； 引下线； 均压（等电位连接） 接地。 内部防雷体系：电磁封锁； 屏蔽； 安装SPD(避雷器)。,城镇燃气场站防雷体系,城镇燃气场站生产设施雷电防护区划分,直击雷非防护区（LPZoA）：本区所有物体及建筑物完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，可能会遭受直接雷击，且雷击

6、电磁场均未得到任何屏蔽或衰减。 直击雷防护区（LPZoB）：本区内的各类物体匀处在外部防雷装置的保护范围之内，不可能遭受到大于所选定滚球半径相对应的雷电流的直接雷击，但本区内雷击电磁场未得到任何屏蔽，属充分暴露在直击雷防护区内。 第一屏蔽（防护区（LPZ1）：本区内的各种物体不可能遭受直接雷击。流经各类导体的雷电流已经分流，比（LPZoB）区减少，且由于建筑物有屏蔽措施，本区内的雷击电磁场得到初步的衰减。 第二、三屏蔽防护区（LPZ2、LPZ3）：为进一步减小雷击电流及电磁场强度而引入的后续防护区，一般指建筑物内专设的屏蔽室或设备屏蔽的外壳等。,燃气工程的设计应该包括燃气设施防雷保护的内容。城镇燃气设计规范GB50028规定，对于燃气场站中生产或储存燃气的房屋建筑的防雷设计应符合建筑物防雷设计规范GB50057的“第二类防雷建筑物”规定。第二类防雷建筑物防直击雷的措施通常是采用在建筑物上设避雷网(带)或避雷针或由其混合的组成的接闪器。因此，在燃气气瓶充装车间和瓶库，在安装有燃气压缩机、调压器、计量器的钢混结构或砖混结构房屋上设计安装避雷网的较为普遍。而在空旷地区设立的燃气场站，与周边的建筑物群较远，通常增设独立的避雷针，使场站内露天的燃气管道、储气罐(瓶)、净化装置、调压计量设备均处于接闪器的保护范围之内。,燃气设施防雷要求,防雷安全防护坚持预防为主的原则，排除雷击隐患，最大限度地降低遭雷击的概率，从而减少雷击损失。 对于新建的、扩建的、改建的生产、运输、储存燃气等易燃易爆物的设备、建筑物应该设计完善的防雷保护，并且报送主管部门进行审核。 对于已经投产运行的设备 、建筑物应当定期进行防雷安全检测，检查防雷保护部件（接闪器、引下线、接地系统、电力保护系统、等电位系统等）的运行情况，保证设备的安全。 防雷安全检测周期：根据中国气象局 第20号令防雷减灾管理办法第十九条 投入使用后的防雷装置实行定期检测制度。 防雷装置应当每年检测一次，对爆炸和火 灾危险环境场所的防雷装置应当每半年检 测一次。,燃气设施防雷要求,THANKS！,

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