成都市输气站防雷防静电接地特征对比分析

杨 军 刘文娟 金敬国

（成都市防雷中心，四川 成都 610000）

1.前言

四川省是城镇燃气大省，城镇燃气为全省广大居民生产、生活首选能源之一，且由于城镇燃气易燃易爆的特性，容易遭受雷电和静电的侵害，危害广大人民群众的生命财产安全和造成大量的经济损失，社会危害程度和负面影响极大。为了提高城镇燃气输配气管网的雷电灾害和静电灾害防御能力，保障人民生命安全和国家财产安全不受损害，近年来，全国已经相继开展对城镇燃气输配气管网的雷电和静电防护工作。但是，由于缺乏相关的技术知识和经验，在实际设计施工时，容易将雷电防护和静电防护相混淆，经常出现用防雷装置代替防静电装置或者只完成了防雷装置的检测而忽略了防静电装置检测等现象。

本文通过整理天然气输配气场站等易燃易爆场所防雷及防静电相关技术规范，并结合成都市防雷中心对辖区内城镇燃气多年的防雷防静电检测数据和经验，对成都市境内的天然气输气站的雷电防护和静电防护的技术标准要求、材料规格、设计施工特点及检测项目、方法、流程及检测仪器设备以及常见问题和对策建议等方面进行详细的比对，分析两者之间的共性及差异，为全省城镇天然气输配气系统的雷电防护和静电防护提供理论依据和技术支撑。

2.防雷接地与防静电接地特点

防雷接地：用于防止或减少雷电击中建筑物或建筑物附近而导致雷电流造成物质性损害、人身伤亡和财产损失，将雷电流从防雷装置或者线路、管线等导体传导并泄放入大地。一般防雷装置由外部防雷装置和内部防雷装置组成。外部防雷装置包括接闪器（包括接闪杆、接闪带、接闪网等）、引下线和接地装置构成，主要用于防护直接雷击。内部防雷装置由等电位连接系统、共用接地装置、雷击电磁脉冲屏蔽系统、合理布线措施以及电涌保护器等构成，主要用于防止或减少雷电流在建筑物内部空间产生的闪电感应和闪电电涌侵入等。

防静电接地：防止静电危害最简单最直接的方法就是接地。凡用来加工、贮存、运输各种易燃易爆液体、可燃气体和可燃粉尘的设备和管道，如油罐、储气罐、油品运输管道装置、过滤器、吸附器等均需接地。如果袋形过滤器由纺织品或类似物品制成。建议用金属丝穿缝并予以接地；如果管道由不导电材料制成，应在管外或管内绕以金属丝，并将金属丝接地。

移动设备，如汽车槽车、火车罐车、油轮、手推车，以及移动式容器的停留、停泊处，要在安全场所装设专用的接地接头如颚式夹钳或螺栓紧固，使移动设备良好接地，防止移动设备上积聚电荷。当槽车、油罐车到位后，停机刹车，关闭电路。在打开罐盖前先行接地，同时，对鹤管等活动部件也应分别单独接地。注油完毕后先拆掉油管，经过一定的时间（一般为3min～5min以上）的静置，才能把接地线拆除。汽车槽车上应装设专用的接地软铜线（或导电橡胶拖地带），牢固连接在槽车上并垂挂于地面，以便导走汽车行驶时产生的静电。

2.1 防雷装置与防静电装置的区分

防雷装置与防静电装置的相同点：都有引下线和接地装置，同时均使用接地电阻测试仪测试其接地电阻值。

防雷装置和防静电装置的不同点：

2.1.1 由于防雷装置的首要任务是防止直击雷的侵害，因此外部防雷装置中的一个重要组成部分就是接闪器。接闪器按照GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的定义是：由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。而防静电装置由于无需防范直击雷因此无接闪器。

2.1.2 防雷装置和防静电装置的检测内容和方法不同：

——外观检查不同：防雷检测需检查外部防雷装置，有无出现机械损伤、变形、开裂、严重锈蚀等现象；

——电涌保护器:内部防雷装置需按照适配的电涌保护器；

——标志标识不同：雷电防护装置和静电防护装置的标识、警示标志不同。

2.2 防静电装置接地电阻

在通常情况下，静电导体与大地之间的总泄漏电阻值应不大于1×106Ω，通常情况下，每个静电接地体的接地电阻值不应大于100Ω，在土壤电阻率偏高的地方，如山区、隔壁等，其接地电阻值可适当放宽，但也不能超过1×103Ω。在为了限制静电导体对地的放电电流等特殊情况下，允许人为将泄漏电阻值提高到1×104Ω--1×106Ω，但上限不能超过1×109Ω。

对于环境温度，在气体爆炸危险场所0区以外的其他地方，可以适当增加局部环境的相对湿度到50%以上，以防止或减少静电的危害。

2.3 防雷装置接地电阻

按照GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》相关要求，各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。除第一类防雷建筑物独立接闪杆和架空接闪线（网）的接地装置有独立接地要求外，其他建筑物应利用建筑物内的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、低压配电系统的保护线（PE）等与外部防雷装置连接构成共用接地系统，共用接地装置的接地电阻按50Hz电气装置的接地电阻确定，应为不大于按人身安全所确定的接地电阻值。当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置互相连接。

3.天然气输气站防雷防静电措施要求

工厂及车间的氧气、乙炔等管道必须连接成一个整体，并且接地。其他所有可能产生静电的管道和设备，如油料输送设备、空气压缩机、通风装置和空气管道，特别是局部排风的空气管道，都必须连接成整体并予以接地。

车间内每个系统的有关设备与管道应连接可靠，接头处的接触电阻不应超过0.03Ω；在两个螺栓正常扭紧情况下或者使用金属跨接线时至少应有两处接地。车间内或栈桥上等处的平行管道，若相距10cm时，每隔20m长要相互连接一次；相距不到10cm或者是相交的管道，则应在交叉处连接；管道与金属构架相距10cm处也应互相连接。

凡输气管道干线两端及分子管线处都应接地；管道栈桥两端应与其上管道连接，且每隔200m～300m要与管道连接一次；栈桥本体还应作专门接地。

贮存易燃气体、液化气体、液态碳氢化合物或其他有火灾危险的贮罐等容器，都应实施可靠接地；容积大于50m3的贮藏，应沿着其直径方向布设接地且不得少于2处。使用中应避免防静电接地线及接地装置意外碰伤、断线；管道的法兰处要求具有较良好的导电性。

4.天然气输气站防雷防静电具体对策

4.1 加强对天然气输气站防雷装置和防静电装置的日常巡查和维护工作，发现问题后应及时整改，确保防雷装置和防静电设施的完好性。日常维护与检查内容包括：

4.1.1 各类工艺装置区、阀室等建构筑物的外部防雷装置、内部防雷装置和静电消除装置。

4.1.2 敷设于地面的输气管道以及户外防爆场所内露天布置的生产设备以及钢制密闭设备、容器的外部防雷装置、内部防雷装置和静电消除装置。

4.1.3 安置在地面以及通过框架或支架安置在高处的整体封闭、焊接结构的静设备和引向火炬的主管道、火炬、烟囱和排气管等排放设施，露天布置的天然气储罐等。

4.2 管理与维护

4.2.1 天然气输气站雷电防护和静电防护装置应由专职或兼职人员负责管理。

4.2.2 天然气输气站管理单位宜安装雷电预警接收装置，建立相应的应急响应措施。

4.2.3 天然气输气站新建、改建、扩建的雷电防护装置应经检测合格后方可投入使用。投入使用的雷电防护装置应定期检测，每半年一次。

4.2.4 天然气输气站管理单位应建立完善雷电灾害应急预案或将雷电灾害应急纳入总体预案，如发生雷电灾害，应及时处置并向当地气象主管机构报告，协助做好雷电灾害调查工作。

5.结语

天然气输气站属于典型的易燃易爆危险场所，存在大量的易燃易爆高压气体，其防止雷电和静电引起的火灾和爆炸风险远高于其他场所，因此，雷电防护和静电防护是其生产、储运过程中的非常重要的环节。必须要高度重视天然气输气站的防雷防静电设施的设计、施工和检测，做到防雷防静电设施和天然气输气站同时设计、同时施工、同时竣工，并在日常生产工作中做到完善细致的监督检查和巡查整改，发现问题第一时间纠正整改，才能真正消除因雷电和静电引起的安全隐患，确保天然气输气站平稳安全的生产和运行。