天然氣LNG氣化站雷電防護方案

1、天然氣LNG氣化站雷電防護方案近年來，天然氣的利用越來越廣泛，它以價格低及環(huán)保受到越來越多的客戶的青睞。然而，對于天然氣的LNG氣化站儲存及銷售單位，其雷電的防護又顯的極其重要，如果因為雷電防護沒有做到位，輕者建筑物及儀器受損，重者會發(fā)生爆炸以及人員的傷亡。本文就某粵西天然氣LNG氣化站的雷電防護設(shè)計方案進行探討。工程設(shè)計要素防雷工程設(shè)計的要素包括：雷電活動區(qū)域、建筑物及其設(shè)備的雷電防護分類、被保護物是否（分區(qū)、分級、分系統(tǒng)）、當?shù)氐耐寥离娮杪蚀笮〉取ＴO(shè)計的方案將依據(jù)這些要素對被保護物實施接閃、分流、屏蔽、接地、等電位連接及合理的綜合布線的技術(shù)措施，最大限度的防止或減少雷電對被保護物的危害。雷

2、電活動區(qū)域某粵西天然氣LNG氣化站年平土雷暴日為94.4日，依據(jù)國家規(guī)范屬于強雷區(qū)（屬于最高級別），該站的土壤電阻率為800Q? m雷電防護分類該氣化站地理位置空曠，當中的儲氣罐是附近的最高物體，易受雷擊，而天然氣屬易燃易爆氣體，參照 GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范第2.0.3條，其應(yīng)劃為第二類雷電防護。該氣化站所包含區(qū)域該氣化站分為生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)。生產(chǎn)區(qū)包括罐區(qū)、氣化區(qū)、充裝臺、地磅、放散塔；辦公區(qū)包括門樓、傳達室、輔助用房、消防泵房。直擊雷的防護罐區(qū)直擊雷防護罐區(qū)由兩個立罐組成，其周身為鋼結(jié)構(gòu)，鋼的厚度大于4mm符合GB50057-94（ 2000 版）里的條例，可以直接利用罐

3、體接閃，但兩個罐周圍需做一圈地網(wǎng)，地網(wǎng)材料包括：水平接地體 40X4的鍍鋅扁鋼、垂直接地體 50X5X2500的鍍鋅角鋼，每個罐必須兩點接地。氣化區(qū)直擊雷防護氣化區(qū)由 8 個氣化器組成，由于氣化器里的天然氣已經(jīng)是氣體形式，氣化器直接接閃會增大爆炸的可能性，所以需增加避雷針或避雷塔，此處雙針保護范圍不夠，四針保護范圍足夠，但是成本高，只能是架設(shè)避雷塔加避雷線的形式保護，經(jīng)過計算及抗風能力的考慮，可以選用GFW（列鋼結(jié)構(gòu)避雷線塔（雙塔高度都為25m）加以保護，為了強化保護，氣化器本身也需接地。此處地網(wǎng)材料 同上。充裝臺及地磅的直擊雷防護充裝臺大面需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為612的鍍鋅圓鋼，

4、四個屋角加裝小16的避雷短針，引下線利用四個角的柱筋引下，充裝臺長寬為10mK 5m規(guī)格的，已經(jīng)符合了二類防雷里天面網(wǎng)格的范圍，避雷帶中間不需要再加設(shè)網(wǎng)格，裝臺里的各個儀器設(shè)備必須與地網(wǎng)可靠連接，地磅與充裝臺相近，地網(wǎng)可以共用，地磅本身可以接閃。放散塔直擊雷防護放散塔本身是金屬結(jié)構(gòu)，可以用做接閃，在放散塔兩邊做放射條狀地網(wǎng)，人工地網(wǎng)需與放散塔基礎(chǔ)相連，放散塔需兩點接地。門樓、傳達室及輔助用房的直擊雷防護這三個建筑物相近，可以在直擊雷防護上做整體考慮，門樓和傳達室需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為612的鍍鋅圓鋼，具各自在四個屋角裝設(shè)616的 避雷短針，門樓長寬為20mx 3m的，中間需加設(shè)兩條

5、網(wǎng)格，引下線可以經(jīng)門樓 兩邊的柱筋引下，而傳達室長寬為 4.5mX3.5m的，避雷帶中間不需要加裝網(wǎng)格， 引下線需用612的鍍鋅圓鋼在兩個屋對角套635PVCI明敷引下與地網(wǎng)相連。輔助用房的天面在土建設(shè)計方面已經(jīng)裝設(shè)了不銹鋼護欄，可以作為避雷帶使用，但需不超過18m與屋頂預(yù)留出來的鋼筋焊接連通，用做引下線用，輔助用房長 寬為25mx 10m避雷帶中間需加設(shè)兩條網(wǎng)格，網(wǎng)格距離不能超過8ml網(wǎng)格帶需與避雷帶焊接連通， 3 個建筑物都是沿四周做一圈地網(wǎng)并焊接連通，避免因距離太近而發(fā)生反擊。消防泵房的直擊雷防護天面做一圈避雷帶，避雷帶規(guī)格為612的鍍鋅圓鋼，具各自在四個屋角裝設(shè)小的避雷短針，引下線可以

6、利用四個角的柱筋引下，泵房里面沿墻底部裝設(shè)一圈室內(nèi)水平接地網(wǎng)，規(guī)格為25mme 4mml勺鍍鋅扁鋼，這一圈扁鋼需與地臺的鋼筋焊接連通，這一做法即把泵房基礎(chǔ)作為散雷電流的接地網(wǎng)用，如接地電阻不 符合二類防雷4Q的要求，可以在泵房周圍加設(shè)人工地網(wǎng)。7 路燈的直擊雷防護由于路燈距離比較近，在地網(wǎng)的敷設(shè)上可以設(shè)計為一個整體，即沿著路燈的走線全部連通，一個可以增大接地網(wǎng)的長度，降低接地電阻值；二個可以減少反擊。每個路燈都得兩點接地。供電線路的雷電防護輔助用房作為整個氣化站的樞紐，它的供電線路的雷電防護極其重要，它的供電方式是經(jīng)由附近村莊的變壓器引進的。首先，根據(jù)GB50057-94（ 2000 版）里的

7、規(guī)定，低壓架空電纜應(yīng)埋地套金屬鋼管引入，可以起到屏蔽作用可以根據(jù)實際情況適當減少電纜埋地長度，但最少不應(yīng)少于15ml在電纜進入輔助用房時，埋地金屬鋼管應(yīng)接地，在進入配電柜前應(yīng)加裝電涌保護器SPD而SPD的選型是有講究的。信號系統(tǒng)的雷電防護氣化站主要用到信號線路的有差壓液位計、氣體智能渦輪流量計等一些設(shè)備，而這些設(shè)備的終端到暴露在戶外，很容易受到雷電電磁波的影響和破壞，所以要在這些設(shè)備終端的進線前端加裝信號專用避雷器用于保護這些設(shè)備終端。視頻系統(tǒng)的雷電防護視頻系統(tǒng)主要包括室外云臺攝像槍及位于輔助用房監(jiān)控室內(nèi)的顯示屏，室外云臺攝像槍主要的雷電波侵入線路分別是：視頻信號線、電源線、云臺控制線。做好云

8、臺攝像槍感應(yīng)雷防護有兩種方案：一種是在攝像槍的前端和室內(nèi)控制主機前端各安裝一個組合式視頻、云臺、電源三合一的 SPD 一種是在三種線路兩端分別各安裝一臺對應(yīng)的避雷器。1.1 雷電活動區(qū)域（1）天面在澆鑄前應(yīng)將板筋焊接成0.5 X 0.5的網(wǎng)格，并與圈梁以及所有的柱筋連通，以達到良好的屏蔽和分流作用；（ 2）為改善監(jiān)控室的電磁環(huán)境，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應(yīng)等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂板筋、四周柱筋、各層的梁筋、金屬門窗框架等，都必須進行等電位連接，這些構(gòu)件的連接構(gòu)成了一個格柵形 大空間，能最大程度上提高屏蔽的效果。2）所有信號線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電源線路都應(yīng)套

9、金屬管，金屬管兩端都應(yīng)接地處理。3）等電位處理各種線路的金屬套管，電纜金屬外皮等在進入監(jiān)控室之前應(yīng)在一樓入戶處即LPZ0* LPZ1交界處與總等電位連接排連接后接地，并在進入二樓監(jiān)控室前與監(jiān)控室等電位連接環(huán)進行二次連接后接地。監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)將金屬電腦桌、電腦設(shè)備、空調(diào)機金屬外殼、控制設(shè)備金屬外殼、金屬門窗等與等電位接地環(huán)可靠連接后接地，以減少電磁感應(yīng)時各設(shè)備之間產(chǎn)生的電位差。6 共用接地共用接地系統(tǒng)是現(xiàn)代防雷技術(shù)中重要的防護措施之一。整個氣化站的地網(wǎng)應(yīng)連通成個大地網(wǎng)，組成個連通的接地系統(tǒng)。聯(lián)合接地系統(tǒng)除了能夠有效降低接地電阻外，還可以消除各地網(wǎng)之間的電位差，防止高地電位反擊給設(shè)備帶來損壞。5 視

10、頻系統(tǒng)的雷電防護視頻系統(tǒng)主要包括室外云臺攝像槍及位于輔助用房監(jiān)控室內(nèi)的顯示屏，室外云臺攝像槍主要的雷電波侵入線路分別是：視頻信號線、電源線、云臺控制線。做好云臺攝像槍感應(yīng)雷防護有兩種方案：一種是在攝像槍的前端和室內(nèi)控制主機前端各安裝一個組合式視頻、云臺、電源三合一的 SPD 一種是在三種線路 兩端分別各安裝一臺對應(yīng)的避雷器。1.1 雷電活動區(qū)域（1）天面在澆鑄前應(yīng)將板筋焊接成0.5 X 0.5的網(wǎng)格，并與圈梁以及所有的柱筋連通，以達到良好的屏蔽和分流作用；（ 2）為改善監(jiān)控室的電磁環(huán)境，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應(yīng)等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂板筋、四周柱筋、各層的梁筋、金屬門窗框架等，都必須進行等電位連接，這些構(gòu)件的連接構(gòu)成了一個格柵形大空間，能最大程度上提高屏蔽的效果。2）所有信號線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電源線路都應(yīng)套金屬管，金屬管兩端都應(yīng)接地處理。3）等電位處理各種線路的金屬套管，電纜金屬外皮等在進入監(jiān)控室之前應(yīng)在一樓入戶處即LPZ0* LPZ1交界處與總等電位連接排連接后接地，并在進入二樓監(jiān)控室前與監(jiān)控室等電位連接環(huán)進行二次連接后接地。監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)將金屬電腦桌、電腦設(shè)