摘要:隨著我國經濟的迅猛發展和公眾生活質量的不斷提升,城市汽車保有量持續增長,充電加氣加油站的數量也在逐步增加,許多充電加氣加油站選擇設立在市中心或城鄉結合部等交通便利區域。然而夏季雷暴天氣的頻發導致雷電災害增多,增加了公眾安全的風險。此外充電加氣加油站所涉及的燃料具有火災和爆炸危險性,而且充電加氣加油過程中設備易產生靜電,使得充電加氣加油站成為火災隱患較高的場所,因此需要采取有效的雷電災害防御措施,確保充電加氣加油站及設備的安全穩定運行。
引言:當前我國混充電加氣加油站的數量正持續增長,由于其易燃易爆的特性,極易遭受雷電的襲擊從而引發嚴重災害。隨著充電加氣加油站自動化水平的提升,計算機、測量設備、定價系統、儲油罐液體溫度監控以及自動火災預警系統等設備的使用變得越來越普遍,然而充電加氣加油站遭受雷電事故的頻率也在逐年增加,給加油站員工、消費者以及其他人員的生命安全帶來了重大威脅,因此需要對充電加氣加油站實施有效的雷電防護技術。
一、充電加氣加油站雷電災害隱患
(一)充電加氣加油站自身存在的問題部分
由于未嚴格遵守既定標準流程對充電加氣加油站進行改造與擴建,導致原有的繼電保護系統遭到破壞。許多充電加氣加油站將雜物堆放在屋頂的接閃帶和線路之間或在屋頂安裝其他設施,干擾了雷電保護系統的正常功能。大量電力設備及線路未配備金屬管道或防護層且在接入前未安裝過電流防護裝置,對加油站的防雷安全構成威脅,如果供電和外部通信網絡未采取防雷脈沖侵襲措施,極易引發感應雷。
(二)工作人員的防雷安全意識淡薄
工作人員未能充分重視雷電防護的安全性,未深入認識雷電對充電加氣加油站構成的潛在威脅。在開展防雷電工作中,未能建立相應的防雷電安全管理體系,缺乏接受相關防雷安全教育的經歷,對于防雷電基礎知識的掌握顯不足。由于缺少對雷電防護設施的持續性檢查與維護,例如加油機、配電箱、發電機等設備的接地問題被忽視以及接地線路出現故障時無法及時修復,甚至在雷電防護設施出現故障時無法及時發現,增加充電加氣加油站可能遭受雷電災害的風險。由于未能及時將甲級雷電防護設施的檢測工作委托給專業機構,導致充電加氣加油站的雷電防護設施無法得到定期檢驗,此外還缺乏針對防雷電的緊急預案及相應的應急演練。
(三)卸油區未設置防靜電接地裝置
在成品油的轉移過程中,油品流動可能會攜帶自由電荷或電離子,進而導致油品與管道間形成帶有正負電荷的靜電荷。如果靜電荷累積至一定程度,有可能引發電火花,從而誘發靜電放電事故。為了避免這種情況,需要采取適當的靜電防護措施,確保整個卸油過程的安全性。
二、充電加氣加油站雷電災害防御技術
(一)等電位連接檢測
對充電加氣加油站內外的金屬構件、管道、設施以及大規模地下金屬和電纜進行電熔連接的檢測;對輸油管道的閥門、法蘭盤等金屬部件進行跨越檢查,如果法蘭盤的螺栓數量超過五個并且處于無腐蝕的環境中,則可以省略跨越檢查,但需要確保電力的連續性不受影響。在充電加氣加油站,需要確保所有大型金屬構件,包括儲油罐、加油機、管道、排氣系統、金屬門窗及護欄等能進行有效的接地操作。同時充電加氣加油站需要對管道的起始點、終止點以及分支區域進行檢查,并確認是否已安裝接地設施,另外充電加氣加油站需對儲油罐的溫度和液體濃度測量電纜進行細致檢查,確保其采用鋼管配線或鎧裝電纜,并且需要保證其接地狀態良好,避免與儲油罐產生電氣連接。
(二)防雷接地設計
通常情況下,在充電加氣加油站的雷電防護設計中,需要采用自然接地方式,并確保所有接地裝置之間的距離不超過五米。同時在設計階段,為避免諸如防雷、工作接地、防靜電、信息系統接地和保護接地等不同問題的出現,充電加氣加油站可以采取統一的接地方法,確保所有接地點的電位保持一致,從而減少防雷系統與各系統間電位差的產生。在充電加氣加油站基礎施工過程中,需要將兩個基礎的鋼筋相互連接,根據現場具體情況每18米需進行一次接地處理,如果自然接地系統的接地電阻超過規定標準,則需要采用人工接地方法。
(三)防靜電檢測
充電加氣加油站需要核查加油器、儲油桶、塔等金屬設施的接地狀況是否符合標準;對于油桶、罐車、管線等,需要確保其跨越并接地;檢驗管線系統中的金屬部件是否能夠有效接地;在管線兩側且每隔不超過200米的距離,應進行1次接地作業;如果兩管道間距不足10米,則應確保彼此間保持至少20米的接地距離;如果一管道與另一管道的交叉點小于10厘米,需要實施相互接地;核查金屬管道中非電子部分是否已采取防護措施,檢查其與接地主線的連接狀況。在檢驗加油站操作區域的靜電樁、排放口的靜電夾以及充電加氣加油站的加油槍的靜電接地線時,應確保其接地電阻值不超過100Ω。充電加氣加油站接地設備用于防感應雷和靜電感應時,需要確保其工作頻率下的接地電阻值不超過30Ω。
(四)電磁屏蔽檢測
在安裝充電加氣加油站的交流電源、電視天線、電話線等通訊設備時,需要確保其安全地固定于地面并檢查其與屏蔽層的連接狀況。同時充電加氣加油站在安裝高空或低空設備時,應確認其與防雷區邊界及防雷設施的連接情況,并評估連接質量以及所用材料和尺寸的適宜性。對于進入加油設備或儲油設施的接地狀態需特別留意,當設備接近充電加氣加油站的懸掛式金屬管道時,應在大約25米處進行接地作業。
(五)人工干預接閃落雷技術
為確保電場平衡,將在人造干擾器頂端增設設置弧形結構作為端點或端面,同時將在該干擾器所在位置構建與之極性相同的人造半導體物理電場,以中和上行引擎的異極性影響。此外在充電加氣加油站周邊設置電荷補給儲備池,即將電容器的接地網絡與人造干擾器底部相連,持續供應人造半導體物理電場所需的電能。人工干預設備被安裝于建筑物的頂端,設備是逆向儲能發射系統,能夠向雷云層提供與其具有相同極性的電荷,減少雷云的下行領導電荷。為了實現物理平衡,在充電加氣加油站的頂層配置與雷云具有相似特性的發射器,并通過離子濃度法來監測在人工干預設備頂層電場變化時,相應的離子濃度波動情況。充電加氣加油站可以構建人造的半導體電場,以便每秒對發射器的同極性電荷進行基本的補充和消耗,從而使得雷云電容遭受大量泄漏電流的損害。在充電加氣加油站表面安裝由電容器組成的接地系統,持續向外部提供相同的電荷,并且會消耗掉下游的預備電荷。
結束語:綜上所述,在規劃充電加氣加油站的雷電防御方案時,需要運用先進的技術,嚴格依照國家防雷電標準來實施防雷保護措施,依據當地的雷電活動數據,優化防雷保護策略,同時充電加氣加油站應根據既定的防雷方案,采取恰當的防雷監控措施。由于充電加氣加油站的易燃易爆特性,實施有效的防雷電措施以及定期進行防雷電檢查,不僅是確保充電加氣加油站正常運營的關鍵,也是預防和減輕雷電災害的重要職責。因此對于充電加氣加油站的防雷安全問題,需要充分關注,在建設、運營以及日常維護的各個環節都應嚴格遵守國家的相關規定,將潛在雷電風險降至最低,保障充電加氣加油站的安全運行。