汽车加油加气站的防雷、防静电设计研究

聂鑫

广州市天赐三和环保工程有限公司 510030

摘要：国民经济飞速发展促使我国汽车保有量节节攀升，也让汽车加油站数量逐年增加。作为易燃易爆类危险经营场所，汽车加油加气站设计环节必须高度重视安全设计；特别是有些加油（气）站设置在居民区和服务区等人员密集场所，更应该在设计阶段实现“本质安全”设计。此时，为避免雷电、静电引发的安全事故，必须强化防雷、防静电安全设计。基于此，本文从实际出发以保障汽车加油加气站安全运行为目标，对其防雷防、防静电的设计要点加以探讨。

关键词：防雷、防静电设计；汽车加油加气站；防雷、防静电装置

前言：雷电蕴藏着巨大的能量，静电容易引起电火花是引发安全事故的主要自然因素之一。在易燃易爆场所设计阶段，防雷、防静电设计是汽车加油加气站极为重要的工作。对于汽车加油加气站设计人员而言，强化防雷、防静电设计不仅能有效保障人员与建筑安全，更能延长汽车加油加气站经营和使用寿命。所以，加强汽车加油站防雷、防静电设计研究，做好雷电、静电安全风险综合防控起到至关重要的作用。

1雷电静电的危害性分析

    对于易燃易爆类场所而言，雷电、静电极具危险性，若此类场所遭遇雷击和静电放电极容易发生火灾或爆炸。汽车加油加气站是最典型的易燃易爆类场所，雷电、静电对其运营安全有着极大威胁，十分容易引发人员伤亡和财产损失。结合实践不难发现，直击雷、感应雷、静电都是汽车加油加气站运营运行阶段最为主要的安全风险因素，是造成雷电、静电灾害成的主要原因。当加油站出现雷电事故或静电没有释放时往往会火灾或爆炸危险事故，不仅会导致汽车加油加气站建筑损毁、设备毁损、人员和顾客人身安全受损，更会给周边环境和社会安全造成极大的不良影响[1]。

2汽车加油加气站的防雷需求

当前，防雷设计已经成为汽车加油加气站设计重点。实践中，要求汽车加油加气站设计人员从实际出发，以避免雷击造成建筑损毁、人员伤亡、电气设备破坏性损伤、静电事故为目标开展防雷、防静电专项设计。同时，汽车加油加气站设计人员还需要按站内功能分区实现差异化防雷、防静电设计，从而保证整体安全性。当然，汽车加油加气站的防雷、防静电设计也需要强调因地制宜，结合当地的自然环境特征做好防雷防静电措施选用；实践中，既需要保证汽车加油加气站防雷设计的科学性和有效性，又应该保证防雷、防静电可靠性和持续性，所以需要定期检测和调整防雷装置、防静电装置设备。

3汽车加油加气站的防静电需求

防静电设计已经成为汽车加油加气站设计重点。在设计工作中，要求汽车加油加气站设计人员从实际出发，以避免静电集聚得不到有效释放，产生静电火花引发火灾爆炸事故，造成建筑损毁、人员伤亡、电气设备破坏性损伤、静电事故为目标开展防静电设计。基于此，必须在关键部位和操作地点前，设置人体静电释放报警仪和车辆静电释放装置，确保在给汽车加油、加气过程中不产生静电积蓄。同时还要考虑在油罐区和储气区安装卸车静电报警释放装置，确保卸车作业不发生静电引发事故。

4防雷防静电设计与检测要点

汽车加油加气站在防雷、防静电设计需要强调整体性和针对性，必须以保障安全为首要目标。实际作业环节，汽车加油加气站防雷、防静电保障需要以防雷、防静电设计方案为指导，而且为保证设计方案的可靠性和耐久性，还需要有效开展防雷和防静电检测。为此，笔者结合自己多年设计实践经验，对汽车加油加气站防雷、防静电设计和检测要点进行简要论述。

4.1防雷、防静电设计要点

汽车加油加气站内部结构大致如下：（1）油（储气）罐区；（2）加油（加气）棚；（3）加油（气）机；（4）站房；（5）加油（气）岛；（6）供配电室；(7）卸油（气）台。这些区域的防雷、防静电标准并不相同，主要划分依据是《建筑物防雷的设计规范》（GB50057-2010）《汽车加油加气加氢站技术标准》（GB 50156-2021）；这一规范规定，汽车加油站中除了油（储气）罐区和加油（加气）棚以外的其他建筑设施都属于三类防雷建筑物，而前两者则属于二类防雷建筑物，所以站内无需单设接闪杆。在实际作业环节，汽车加油加气站防雷、防静电设计应该强调以下几方面：

4.1.1油（储气）罐区防雷、防静电设计

正如前文所言，汽车加油加气站的油罐区属于二类防雷建筑，所以在进行防雷设计时应该以此为基础做好规范设计；按照规定，二类防雷建筑上屋面上可设避雷带（需保证全面覆盖），应设置两个及以上的引下线，线间距应小于30且其接地冲击电阻应小于10Ω。不过，油（储气）罐区并不同于普通二类防雷建筑，这一区域的所有金属油罐都被埋在地下，这就要求油（储气）罐区防雷防静电设计人员结合实际妥善选用防雷接地方案。比如，采用环形接地法，设置两个以上的接地点。设计中，还应该严格控制弧形距离以及接地体位置，比如，以30m为最大弧形间距，以距离金属油罐外壁3m以上作为接地体布设标准。汽车加油站油罐区防雷设计阶段，还可以利用呼吸阀充当接闪器，并搭配阻火器进一步提高直击雷防御能力。在防雷接地设计方面，应基于等电位连接保障接地装置共用，接地电阻不应超过4Ω。最好在设计阶段增设加油加气站的“区域雷电预警系统”并和加油加气站自控报警系统形成安全连锁。

4.1.2电源配电系统设计

汽车加油站防雷设计阶段，必须重视电源配电系统防护；这一阶段的防雷设计应该重点关注导体布浪涌保护器选用。为保证用电安全，汽车加油站中的电缆大多以穿钢管埋地方式敷设使用，电缆外皮以及保护管两端都接地，并且还会安装过电压保护器。从效果上来看，这种设计方式可以实现电磁效应封锁，能大幅消减雷电带来的危险，将雷电事故发生几率降到最低[2]。需要注意的是，汽车加油加气站的外来导体布设环节，必须强调供电电缆单独布线，即不可让电缆与油气输送管道同沟，还应该采用充沙填实法的补足缝隙；这种设计方法能有效降低爆炸可能性，让电缆的使用安全性和汽车加油站防雷可靠性大增。选用浪涌保护器时，汽车加油站防雷设计人员应该先做好站内的电磁环境分析，从而基于电磁变化规律完成防雷设计分区。当前，基于不同等级的浪涌保护器，能实现分级防护。通常来说，第一级电源浪涌保护器的雷击防范标准是10/350μs、100KA的雷电波，而汽车加油站电源防雷设计一般需要采用三级防护，此时雷电通流容量应大于10KA。为保证防雷有效性，可采取全覆盖式设计方案，即在电气设备的电源开关处安装保护器，最为常用的设备类型为插座式电源防雷器。

4.1.3油（储气）罐区防静电设计

卸油（气）区的安全事故中，静电是最主要的诱因，在汽车加油加气站防雷设计阶段必须对此加以重视。实践中，卸油（气）必须保证密闭性，油（气）罐以及卸油（气）管之间需要紧密相连，后者应深入到前者内部至少200mm的位置，只有这样才能避免喷溅和静电事故。为进一步提升防雷与防静电效果，汽车加油加气站防雷设计人员需要对卸油所用的连接软管材质以及接地防雷装置进行合理选用。比如，选择直径大于50mm的导静电耐油软管作为卸油连接软管；结合实际对防雷防静电接地装置进行针对性设计，保证其电阻低于10Ω；设计静电消除装置，以静电磁头连接汽油罐达到消除静电的效果。设计人体静电消除装置（人体静电释放柱），确保操作者不产生人体静电。

4.2防雷检测要点

    汽车加油加气站防雷设计的时效性会随着防雷装置使用时间延长而变化，为保证防雷设计始终可靠，必须定期进行防雷防静电接地检测。当前，汽车加油加气站防雷检测的重点在于接闪器检测、引下线检测、接地装置检测、油罐区检测、浪涌保护器检测、静电报警仪、人体静电释放柱。实际作业环节，需检测防雷接地设施的可用性和安全性，以便结合实际及时作出调整和更换。以浪涌保护器为例，汽车加油加气站防雷检测人员应该先按照防雷设计方案判断浪涌保护器安装合理性和规范性，然后再有针对性地开展设备防雷检测。此时，应检测浪涌保护器的状态指示器运行情况，确认浪涌保护器是否与电流保护器搭配使用；还需要对确认安装在不同电气设备上的浪涌保护器的性能加以检测。若在这一过程中发现异常，则必须立即排除故障，结合实际通过维修、更换或调整浪涌保护器等级来解决实际问题。

结束语：总而言之，除严格按照《汽车加油加气加氢站技术标准》（GB 50156-2021）进行总体设计外，做好汽车加油加气站防雷、防静电专项设计，是保证汽车加油加气站安全稳定高效运营的关键，也是延长汽车加油加气站使用寿命的可靠方法。在实践中，汽车加油加气站防雷、防静电设计人员必须明确严格按照国家标准和行业规范开展设计，应保证防雷、防静电装置选择、安装、使用合理，并且基于定期检测保证防雷、防静电设计有效性、科学性、实用性，从而实现汽车加油加气站加油站在设计阶段“本质安全”。

参考文献：

[1]肖再励,蔡河章,程斌,等.《加油站雷电防护装置监督检查技术手册》解读[J].海峡科学,2020(03):28-31.

[2]陈怡,杨振华,陈秀莲.阿拉善盟加油站防雷装置设计技术评价常见问题及评价要点[J].现代农业,2019(09):90-91.

[3] 《汽车加油加气加氢站技术标准》（GB 50156-2021）