小型天然气加气站雷击风险评估及防范对策

小型天然气加气站雷击风险评估及防范对策

佘运江

湖北省襄阳市气象局441021

摘要：本文以小型天然气加气站雷电环境特点为出发点，对小型天然气加气站雷击风险进行了评估，并提出了有针对性的应对措施。

关键词：小型天然气加气站；雷击风险评估；防范对策

中图分类号：P618.13

引言

雷击风险评估工作作为天然气加气站安全生产管理工作的重要组成部分，在天然气加气站的安全生产运营过程中发挥着非常重要的作用。对于该项工作的具体工作内容而言，是通过对天然气加气站现场雷电环境、可能遭受雷击灾害的设施、安全服务设施的自身特性等进行综合的分析之后，对整个天然气加气站运营系统所可能遭受雷击后果严重程度的计算，并针对计算结果采取有针对性的防护措施与可行性建议的过程。随着城市化进程的不断加剧与数字化、信息化等先进技术的发展，多种大规模的高集成性、高自动化设备在天然气加气站得到了较为广泛的应用，从而给加气站的高效运营打下了坚实的基础。但与此同时，这些设备普遍存在过电流耐受能力差、绝缘强度低、抗电磁干扰能力弱等特点，一旦受到雷击的干扰与破坏，会对整个系统的安全运行造成致命威胁。同时，对于天然气加气站这种具有较高爆炸危险性的建筑环境而言，如不进行必要的雷击风险评估，并采取有针对性的应对措施，很有可能给天然气加气站带来爆炸等重大安全事故。为此，在今后的工作过程中，应充分根据小型天然气加气站的结构特点，并结合多种雷电的危害类型，进行必要的雷击风险评估，根据评估结果采取有针对性的应对措施，以最大限度地确保天然气加气站的运行安全。

1小型天然气加气站雷电环境特点

对于小型天然气加气站的雷电环境而言，具有以下几个方面的特点：（1）加气站中具有多种高压、高温以及连续生产运营装置，操作和运营所需的电压以及装置规模相对较大，在很大程度上提升了雷击风险。（2）部分她、罐、泵以及管线等装置设置较高，甚至有些装置超过了100m，使其遭受雷击的风险大大增加。文献标识码：A文章编号：

（3）天然气加气站的生产、输送等装置中的材料以及成品多为易燃易爆的危险物质，并且具有良好的挥发性，在受到雷击灾害之后极易发生爆炸。（4）装置自动化程度高。对于小型天然气加气站的装置而言，多采用计算机以及大量的电子仪表设备，在遭受雷击之后很容易使自动控制系统失灵或发生损坏。（5）天然气加气站多建设在原理市区的空旷地带，这一特点也在很大程度上增加了遭受雷击灾害的可能性。（6）加气站多设有具有较大容积的成品天然气罐区。

小型天然气加气站所具有的这些特点都在很大程度上增加了遭受雷击风险的概率。为此，应对小型天然气加气站进行必要的雷击风险评估，并采取相应的防护措施，以确保加气站的安全管理运行。

2小型天然气加气站雷击风险评估前期勘察

2.1熟悉各个功能区的详细情况

天然气加气站整个系统结构组成相对比较复杂，并且整个加气站又分为不同的功能区，这就要求应对下述集中功能区的情况进行熟悉与了解：（1）气象资料、加气站雷击大地的平均年密度、土壤的电阻率以及周边环境等因素。（2）加气站建筑物的结构组成、形状、功能特点、使用性质等。（3）加气站建筑物内外的工作人员密度、作业环境与时间。（4）对罐、塔、管线等建筑物设施中内外易爆炸物质、生产以及存储情况。对可能导致的爆炸等级、火灾危险等级等进行详细调查。（5）对比较容易受到电磁干扰的设施、建筑周边的电磁环境进行详细调查。

（6）高压配电系统管线的敷设方式，架空时是否有防雷设施以及输电线电压等级等进行详细调查，并记录存储。（7）对小型天然气加气站变压器、低压配电系统的防雷设施、接地类型、配电箱配置等进行充分调查。（8）调查通信信息系统的工作特点、传输性质以及系统的布置情况等。（9）调查电子信息系统的综合布线情况、电子设备的耐冲击电压额定值、接地屏蔽设施等进行检查。

值得一提的是，在防雷装置的设置施工过程中，地表土壤的电阻率是一个非常重要的参数。该参数设置的精度将直接关系到防雷设置的科学性、实用性以及技术经济合理性，甚至会直接影响到后期的投资费用。同时，在天然气加气站专项设计技术评价以及雷击风险的评估过程中，该参数会在很大程度上直接决定评估结果的精度。为此，在对地表土壤电阻率测定之前，评估小组应充分熟悉加气站周边的地理环境、水文等具体情况，编制出一个科学合理的地表土壤电阻率测

试方案，以为提升小型天然气加气站雷击风险评估精度打下坚实的基础。

2.2充分利用雷电监测资料

随着雷电监测网不断投入运行使用，在今后的工作过程中应将其应用到小型天然气加气站的雷击风险评估工作当中：（1）对于雷电监测网的ADTD 雷电定位显示监测系统而言，能够直接高精度地统计出2km×2km网格雷击大地的年平均密度，并充分借助高精度的GPS 定位仪来获取加气站所在的地理位置，获取加气站雷击大地的年平均密度，用于计算出加气站建筑物的年预计雷击次数。对于整个数据分析过程而言，数据真实可靠，不再受到人工观测等认为干涉客观因素的影响，有效提升了统计计算精度。（2）对于雷电监测网络而言，能够监测并记录雷电流幅值及其陡度，通过编写相应的雷电流查询程序，还能比较准确地获取雷电电流的强度、分布以及最大雷电流，确保小型天然气加气站所在地雷电流幅值等参数的准确、可靠。（3）根据高精度GPS 接收仪所获取天然气加气站所在地的经纬度，利用雷电监测网数据，统计出近年来加气站5km 范围内的雷电数据，并将特定时间内的雷闪点、闪击时间、雷电强度、陡度等参数清晰呈现在地形图上，以有效提升加气站雷击风险评估数据的科学性、真实性。（4）通过对雷电监测网数据的分析、处理，能准确掌握雷电随季节变化的规律，在加气站相关项目施工建设过程中可根据雷电分布情况进行施工进度的安排，以有效降低雷击风险。（5）因雷电监测网运行时间较短，所收集的资料年代也较短。因此，在雷击风险评估工作开展过程中，还应充分结合人工观测数据对风险评估结果进行必要的补充，统计出加气站所在地理位置20～30年的最初早雷日以及最晚终雷日、最早初雷日、初雷日终雷日等实践跨度最长的天数及年份。

3降低小型天然气加气站雷击风险的有效措施

3.1现场仪表防雷措施

因天然气加气站发生雷击的时间、地点均具有较高的随机性，因此对雷击的防范难度也大大增加。然而，要彻底避免雷击不太现实。按照防雷击规范要求，应安置相应的防雷装置，并采取相应的防护措施，以将加气站雷击风险降至最低，将可能对加气站电子仪表都能够设备所造成的危害降至最低。在防雷工程的设计过程中，应根据加气站建筑电子仪表设备所在的地理、气象环境、雷电活动以及信息设备的功能特点以及受雷击事故的严重情况等进行分析，对现场电磁环境进

行必要的雷击风险评估和计算，并准确确定出电子信息系统的防护级别，以提升加气站雷电防护系统的实用性以及科学合理性。

3.2技术性应对措施

在技术性方面，应做到以下几个方面：(1)禁止人员进入综合防护机房时与墙体、设备的直接接触。如为满足工作需求而接触设备时，应采取穿绝缘胶鞋或在地面敷设绝缘胶等措施。(2)对于防雷装置而言，在每年雷雨季节前应接受当地防雷检测机构的全面检测。(3)当接地电阻测试值超过规定值时，应对地表土壤条件、接地装置等进行详细检查，并找出产生病害的本质原因，降低接地电阻值。(4)对避雷针、引下线的机械损伤以及腐蚀情况等进行认真检查，对出现损伤的部位进行及时修复处理，当出现较为严重的腐蚀现象时，应对其进行更换处理。(5)对各类SPD 的质量进行认真检查，当出现接触不良、故障指示、漏电流过大或绝缘不良等现象时，应及时处理。

结语

小型天然气加气站雷击风险评估是一项复杂的工作，需要对各种参数进行全方位有针对性的采集。该项工作作为防雷设计与施工工作前的重要环节，必须认真对待，并根据评估结果采取有针对性的应对措施，以真正满足小型天然气加气站的技术先进性、安全可靠性与经济合理性要求，最大限度地降低雷电灾害给天然气加气站与经济建设所造成的损失。

参考文献：

[1]陈海燕,陈柯,柳志江,等.汽车加气站综合防雷技术探讨[J].今日科苑,2012, (6):112.

[2]邹秀健.加油加气站的防雷安全工作[J].石油库与加油站,2012, 21(3):29-30.

小型天然气加气站雷击风险评估及防范对策作者：

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年，卷(期)：佘运江湖北省襄阳市气象局城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2013(5)

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