充电加气加油站雷电灾害防御技术探讨

王琦

云南省交通规划设计研究院有限公司 云南 昆明 650000

摘要：现阶段，我国的三合一加油站建设不断增加。加油站一般位于公路边，多属于空旷地区的孤立建筑物，且为易燃易爆场所，容易遭受雷击并造成严重的后果。随着汽车加油站自动化水平的提高，计算机、计量、计价、油罐液位、自动火灾报警等设施设备的应用越来越普遍，加油站的雷电灾害事故也逐年增加，严重威胁着加油站员工、客户及周围人群的人身安全。因此，加油站的雷电防护非常重要。本文分析多功能综合站雷电灾害防御技术，对于今后安全检测综合站防雷系统有重要的指导意义。

关键词：加油站；防雷措施；雷电灾害防御技术

引言

三合一站是集加油站、加气站和充电站等供能为一体的新型公共基础场所。三合一站属爆炸和火灾危险场所，又主要建在城区等人员密集区域，一旦发生火灾爆炸事故，将带来重大的人员伤亡和财产损失。因此，三合一站的雷电防护非常重要。

1雷电对加油站产生的危害

1）直击雷：主要包括营业厅直接遭受雷击产生的热效应及电动力效应的破坏，以及储油罐区（如呼吸阀）等遭受受雷击直接击中，引燃油气发生爆炸等事故；2）感应雷：加油站的储油罐和输油管使用的材料都是钢材，当雷雨来临时，雷雨云飘过加油站上空或在加油站附近发生雷击时，由于静电或电磁感应作用，金属油罐和输油管道都会带上大量的电荷，在油罐及管道内的油品在流动、晃动等情况下，由于本身或和其他物体的相互摩擦也有可能会产生静电荷。当静电荷积聚到一定程度时，就会击穿间隙放电，若在放电间隙中的油品蒸汽和空气混合物处于爆炸极限范围内，则引起爆炸、燃烧；另外，加油站的输电线路绝大多数采用架空线路，也极易产生过电流，从而对相连设备造成损坏或产生电火花引发重大事故。如：加油机电脑板烧毁或电源短路引发火灾等。

2三合一站外部雷防雷措施

三合一合建站主要由相关建筑（构）物和设备组成，建筑（构）物包含站房、加油加气棚；设备包含LNG（液化天然气）储罐设施、LPG（液化石油气）储罐、CNG（压缩天然气）储气设施、埋地油罐组、充电桩区等。由于三合一站存储的是易燃、易爆的危险物，将形成爆炸危险区域，因此一定要重视三合一加油站的防雷安全。三合一加油站和单一加油站的直击雷防护措施一样，站房和罩棚需按照GB50057《建筑物防雷设计规范》设计。站房接闪带网格不大于24m×16m，站房接闪带安装在建筑物女儿墙上，接闪带用热镀锌专门夹式支持码支持。支撑卡平面安装间距为1m，转角处安装间距为0.5m，支持卡间距支撑屋面高150mm。罩棚接闪带安装在罩棚屋面，接闪带支撑卡做T型，用彩钢板专用自攻钉固定在罩棚檩条上，支撑卡平面安装间距1m，转角处安装间距为0.5m，支撑卡距支撑屋面高150mm。彩钢板专用自攻螺钉的选用满足安装强度要求。罩棚接闪带四周利用罩棚檐面灯箱闭合角钢做外围接闪带。充电区域内的建（构）筑物需有防直击雷保护措施，并宜采用接闪带（网）作接闪器。当采用彩钢屋面的金属板厚为0.5mm、搭接长度为100mm，且紧邻金属板的下方无易燃物品时，彩钢屋面可直接作为接闪器。

3人工干预接闪落雷技术核心关键点

在人工干预装置顶部，实现弧曲线端点 / 端面，提高电场均匀性。人工干预装置处建立人工半导体物理电场，其电场方向与雷云电场同极性，目的是消除（异极性） 上行先导的存在。在建筑物所在地面，铺设电荷补充库池，即：体电容接地网与干预装置底部连接，不断地提供人工半导体物理电场所需要的电荷。人工干预装置安装在建筑物顶部，作为均匀同极性电荷的反向储能发射装置，向雷云层补充与雷云同极性电荷，消耗雷云下行先导电荷。a.建筑物顶部发射器电场极性与雷云相同，实现物理均匀性，发射器系统确认方式离子浓度法测试人工干预装置顶部电场变化下相关离子浓度的变化率。b.建立人工半导体电场，实现发射器同极性电荷每秒库仑基本的补充与消耗，造成雷云电容成为具备大量漏电流的坏电容。c.建筑物地面铺设体电容接地网（即：电荷补充库池），不断地提供同极性电荷，消耗下行先导电荷。d.人工干预装置中，人工半导体物理电场材料和配方也是核心技术之一。

4三合一加油站易出现的问题

直击雷防护是三合一站防雷安全的最重要的一个部分，直击雷的破坏力极强，一旦防护措施出现问题，将导致加油站直接遭受雷击，三合一加油站易燃易爆物品杂且还存在充电装置，更会对加油站以及周边造成毁灭性破坏，要定期维护接闪带及其其他直击雷防护器件。弱电部分要加强保护，严格加装相应浪涌保护器，机房内必须设置均压环，电气设备应全部接地至同一汇流排，形成等电位，不易产生电位差，油罐区的防爆静电释放柱和卸车夹必须独立接地。汽车加油加气站通常设在开阔地带，如公路等道路边，易受雷击，包含罩棚、营业建筑及附属建筑、电子信息系统、电源系统等，且又是易燃易爆场所，三合一站负责人应每年在雷电活跃月份之前（邵东地区上半年为4—6月，下半年为7—8月），专业检测机构对三合一站进行防雷安全检测，确保三合一站的防雷保护设施完备合格，三合一站安全工作人员应建立防雷安全管理制度，构建健全的雷电预警机制，促使雷电监测人员及时获得监测数据并启动雷电应急预案，从而为三合一站安全提供有效保障。

5安全距离

加油站除需考虑接闪器（独立避雷针与人行道、罐区的安全距离），更应在设计时认真考虑电源线路、信号线路、信息采集系统等设备与防雷引下线之间的安全距离，根据多年对加油站防雷装置检测和雷电事故勘察工作，加油站发生的雷击事故有95%是施工时求快求方便，而忽略设备及电源线路等与防雷引下线的安全距离导致的，因此应加强对加油站施工时隐蔽工程检测是解决该问题的关键，若加油站已落成，该隐蔽部分是无法进行检测的，就算根据施工图纸做出判断，其整改难度及耗费资金亦是巨大的。

6监管与修补问题

实时监控是为了修复与修补，尽早适用。地质地况、气候条件等诸多因素，都必须做到因地制宜。实现向雷云补偿、补充电荷的库仑量的实时监控；实现雷云电场及电场电荷变化的实时监控；实现雷电预警及落雷电荷的实时监控；实现电容补充库池的工作状态与运行效果的实时监控；监控数据上传PC端。

结语

综上所述，在进行三合一加油站防雷方案构建时，管理人员应依靠先进的科学技术，严格按照国家规范实施防雷保护措施，根据当地雷电数据相应加强防雷保护措施，根据防雷方案采取对应防雷检测措施。三合一站属易燃易爆场所，做好防雷保护工程及每年防雷检测工作是保证三合一站正常运作的关键，更是防雷减灾工作的首要任务，人们必须高度重视三合一站的防雷安全工作，从修建、运营到日常维护，都应严格按照国家要求执行，将安全隐患降到最低，为加油站的安全提供保障。

参考文献

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