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            來自:山東新投能源有限公司 發布日期:2022/7/20 
            核心提示:山東新投能源有限公司 臨沂天然氣有限公司 LNG液化天然氣 工業點供

            0 引言

            近年來,天然氣的利用越來越廣泛,它以價格低及環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計方案進行探討。
            1 工程設計要素
            防雷工程設計的要素包括:雷電活動區域、建筑物及其設備的雷電防護分類、被保護物是否(分區、分級、分系統)、當地的土壤電阻率大小等。設計的方案將依據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措施,最大限度的防止或減少雷電對被保護物的危害。
            1.1 雷電活動區域
            某粵西天然氣LNG氣化站年平均雷暴日為94.4日,依據國家規范屬于強雷區(屬于最高級別),該站的土壤電阻率為800Ω・m。
            1.2 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《建筑物防雷設計規范》第2.0.3條,其應劃為第二類雷電防護。
            1.3 該氣化站所包含區域
            該氣化站分為生產區和辦公區。生產區包括罐區、氣化區、充裝臺、地磅、放散塔;辦公區包括門樓、傳達室、輔助用房、消防泵房。
            2 直擊雷的防護
            2.1 罐區直擊雷防護
            罐區由兩個立罐組成,其周身為鋼結構,鋼的厚度大于4mm,符合GB50057-94(2000版)里的條例,可以直接利用罐體接閃,但兩個罐周圍需做一圈地網,地網材料包括:水平接地體40×4的鍍鋅扁鋼、垂直接地體50×5×2500的鍍鋅角鋼,每個罐必須兩點接地。
            2.2 氣化區直擊雷防護
            氣化區由8個氣化器組成,由于氣化器里的天然氣已經是氣體形式,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,只能是架設避雷塔加避雷線的形式保護,經過計算及抗風能力的考慮,可以選用GFW系列鋼結構避雷線塔(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。此處地網材料同上。
            2.3 充裝臺及地磅的直擊雷防護
            充裝臺天面需加設避雷帶給予接閃,避雷帶規格為φ12的鍍鋅圓鋼,四個屋角加裝φ16的避雷短針,引下線利用四個角的柱筋引下,充裝臺長寬為10m×5m規格的,已經符合了二類防雷里天面網格的范圍,避雷帶中間不需要再加設網格,裝臺里的各個儀器設備必須與地網可靠連接,地磅與充裝臺相近,地網可以共用,地磅本身可以接閃。
            2.4 放散塔直擊雷防護
            放散塔本身是金屬結構,可以用做接閃,在放散塔兩邊做放射條狀地網,人工地網需與放散塔基礎相連,放散塔需兩點接地。
            2.5 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避雷帶給予接閃,避雷帶規格為φ12的鍍鋅圓鋼,其各自在四個屋角裝設φ16的避雷短針,門樓長寬為20m×3m的,中間需加設兩條網格,引下線可以經門樓兩邊的柱筋引下,而傳達室長寬為4.5m×3.5m的,避雷帶中間不需要加裝網格,引下線需用φ12的鍍鋅圓鋼在兩個屋對角套φ35PVC管明敷引下與地網相連。輔助用房的天面在土建設計方面已經裝設了不銹鋼護欄,可以作為避雷帶使用,但需不超過18m與屋頂預留出來的鋼筋焊接連通,用做引下線用,輔助用房長寬為25m×10m,避雷帶中間需加設兩條網格,網格距離不能超過8m,網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并焊接連通,避免因距離太近而發生反擊。
            2.6 消防泵房的直擊雷防護
            天面做一圈避雷帶,避雷帶規格為φ12的鍍鋅圓鋼,其各自在四個屋角裝設φ16的避雷短針,引下線可以利用四個角的柱筋引下,泵房里面沿墻底部裝設一圈室內水平接地網,規格為25mm×4mm的鍍鋅扁鋼,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作為散雷電流的接地網用,如接地電阻不符合二類防雷4Ω的要求,可以在泵房周圍加設人工地網。
            2.7 路燈的直擊雷防護
            由于路燈距離比較近,在地網的敷設上可以設計為一個整體,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。
            3 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,它的供電方式是經由附近村莊的變壓器引進的。首先,根據GB50057-94(2000版)里的規定,低壓架空電纜應埋地套金屬鋼管引入,可以起到屏蔽作用可以根據實際情況適當減少電纜埋地長度,但最少不應少于15m,在電纜進入輔助用房時,埋地金屬鋼管應接地,在進入配電柜前應加裝電涌保護器SPD,而SPD的選型是有講究的。
            4 信號系統的雷電防護
            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備,而這些設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,所以要在這些設備終端的進線前
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