摘要:随着我国经济的迅猛发展和公众生活质量的不断提升,城市汽车保有量持续增长,充电加气加油站的数量也在逐步增加,许多充电加气加油站选择设立在市中心或城乡结合部等交通便利区域。然而夏季雷暴天气的频发导致雷电灾害增多,增加了公众安全的风险。此外充电加气加油站所涉及的燃料具有火灾和爆炸危险性,而且充电加气加油过程中设备易产生静电,使得充电加气加油站成为火灾隐患较高的场所,因此需要采取有效的雷电灾害防御措施,确保充电加气加油站及设备的安全稳定运行。
引言:当前我国混充电加气加油站的数量正持续增长,由于其易燃易爆的特性,极易遭受雷电的袭击从而引发严重灾害。随着充电加气加油站自动化水平的提升,计算机、测量设备、定价系统、储油罐液体温度监控以及自动火灾预警系统等设备的使用变得越来越普遍,然而充电加气加油站遭受雷电事故的频率也在逐年增加,给加油站员工、消费者以及其他人员的生命安全带来了重大威胁,因此需要对充电加气加油站实施有效的雷电防护技术。
一、充电加气加油站雷电灾害隐患
(一)充电加气加油站自身存在的问题部分
由于未严格遵守既定标准流程对充电加气加油站进行改造与扩建,导致原有的继电保护系统遭到破坏。许多充电加气加油站将杂物堆放在屋顶的接闪带和线路之间或在屋顶安装其他设施,干扰了雷电保护系统的正常功能。大量电力设备及线路未配备金属管道或防护层且在接入前未安装过电流防护装置,对加油站的防雷安全构成威胁,如果供电和外部通信网络未采取防雷脉冲侵袭措施,极易引发感应雷。
(二)工作人员的防雷安全意识淡薄
工作人员未能充分重视雷电防护的安全性,未深入认识雷电对充电加气加油站构成的潜在威胁。在开展防雷电工作中,未能建立相应的防雷电安全管理体系,缺乏接受相关防雷安全教育的经历,对于防雷电基础知识的掌握显不足。由于缺少对雷电防护设施的持续性检查与维护,例如加油机、配电箱、发电机等设备的接地问题被忽视以及接地线路出现故障时无法及时修复,甚至在雷电防护设施出现故障时无法及时发现,增加充电加气加油站可能遭受雷电灾害的风险。由于未能及时将甲级雷电防护设施的检测工作委托给专业机构,导致充电加气加油站的雷电防护设施无法得到定期检验,此外还缺乏针对防雷电的紧急预案及相应的应急演练。
(三)卸油区未设置防静电接地装置
在成品油的转移过程中,油品流动可能会携带自由电荷或电离子,进而导致油品与管道间形成带有正负电荷的静电荷。如果静电荷累积至一定程度,有可能引发电火花,从而诱发静电放电事故。为了避免这种情况,需要采取适当的静电防护措施,确保整个卸油过程的安全性。
二、充电加气加油站雷电灾害防御技术
(一)等电位连接检测
对充电加气加油站内外的金属构件、管道、设施以及大规模地下金属和电缆进行电熔连接的检测;对输油管道的阀门、法兰盘等金属部件进行跨越检查,如果法兰盘的螺栓数量超过五个并且处于无腐蚀的环境中,则可以省略跨越检查,但需要确保电力的连续性不受影响。在充电加气加油站,需要确保所有大型金属构件,包括储油罐、加油机、管道、排气系统、金属门窗及护栏等能进行有效的接地操作。同时充电加气加油站需要对管道的起始点、终止点以及分支区域进行检查,并确认是否已安装接地设施,另外充电加气加油站需对储油罐的温度和液体浓度测量电缆进行细致检查,确保其采用钢管配线或铠装电缆,并且需要保证其接地状态良好,避免与储油罐产生电气连接。
(二)防雷接地设计
通常情况下,在充电加气加油站的雷电防护设计中,需要采用自然接地方式,并确保所有接地装置之间的距离不超过五米。同时在设计阶段,为避免诸如防雷、工作接地、防静电、信息系统接地和保护接地等不同问题的出现,充电加气加油站可以采取统一的接地方法,确保所有接地点的电位保持一致,从而减少防雷系统与各系统间电位差的产生。在充电加气加油站基础施工过程中,需要将两个基础的钢筋相互连接,根据现场具体情况每18米需进行一次接地处理,如果自然接地系统的接地电阻超过规定标准,则需要采用人工接地方法。
(三)防静电检测
充电加气加油站需要核查加油器、储油桶、塔等金属设施的接地状况是否符合标准;对于油桶、罐车、管线等,需要确保其跨越并接地;检验管线系统中的金属部件是否能够有效接地;在管线两侧且每隔不超过200米的距离,应进行1次接地作业;如果两管道间距不足10米,则应确保彼此间保持至少20米的接地距离;如果一管道与另一管道的交叉点小于10厘米,需要实施相互接地;核查金属管道中非电子部分是否已采取防护措施,检查其与接地主线的连接状况。在检验加油站操作区域的静电桩、排放口的静电夹以及充电加气加油站的加油枪的静电接地线时,应确保其接地电阻值不超过100Ω。充电加气加油站接地设备用于防感应雷和静电感应时,需要确保其工作频率下的接地电阻值不超过30Ω。
(四)电磁屏蔽检测
在安装充电加气加油站的交流电源、电视天线、电话线等通讯设备时,需要确保其安全地固定于地面并检查其与屏蔽层的连接状况。同时充电加气加油站在安装高空或低空设备时,应确认其与防雷区边界及防雷设施的连接情况,并评估连接质量以及所用材料和尺寸的适宜性。对于进入加油设备或储油设施的接地状态需特别留意,当设备接近充电加气加油站的悬挂式金属管道时,应在大约25米处进行接地作业。
(五)人工干预接闪落雷技术
为确保电场平衡,将在人造干扰器顶端增设设置弧形结构作为端点或端面,同时将在该干扰器所在位置构建与之极性相同的人造半导体物理电场,以中和上行引擎的异极性影响。此外在充电加气加油站周边设置电荷补给储备池,即将电容器的接地网络与人造干扰器底部相连,持续供应人造半导体物理电场所需的电能。人工干预设备被安装于建筑物的顶端,设备是逆向储能发射系统,能够向雷云层提供与其具有相同极性的电荷,减少雷云的下行领导电荷。为了实现物理平衡,在充电加气加油站的顶层配置与雷云具有相似特性的发射器,并通过离子浓度法来监测在人工干预设备顶层电场变化时,相应的离子浓度波动情况。充电加气加油站可以构建人造的半导体电场,以便每秒对发射器的同极性电荷进行基本的补充和消耗,从而使得雷云电容遭受大量泄漏电流的损害。在充电加气加油站表面安装由电容器组成的接地系统,持续向外部提供相同的电荷,并且会消耗掉下游的预备电荷。
结束语:综上所述,在规划充电加气加油站的雷电防御方案时,需要运用先进的技术,严格依照国家防雷电标准来实施防雷保护措施,依据当地的雷电活动数据,优化防雷保护策略,同时充电加气加油站应根据既定的防雷方案,采取恰当的防雷监控措施。由于充电加气加油站的易燃易爆特性,实施有效的防雷电措施以及定期进行防雷电检查,不仅是确保充电加气加油站正常运营的关键,也是预防和减轻雷电灾害的重要职责。因此对于充电加气加油站的防雷安全问题,需要充分关注,在建设、运营以及日常维护的各个环节都应严格遵守国家的相关规定,将潜在雷电风险降至最低,保障充电加气加油站的安全运行。