城镇燃气自控系统安全防雷措施探究

城镇燃气自控系统安全防雷措施探究

李亮

身份证号码： 37072519810326****

摘要：随着国家的良好发展，燃气管道也向城市发展，用气量逐渐增加，相应地促进了城镇燃气工业的发展。由于燃气管网的安全运行事关民生和人民生命财产安全，随着燃气管道建设规模的不断扩大，城市居民也对管道的安全运行提出了新的要求。其中，燃气管网的安全管理技术、工艺等方面是关键因素，对社会生产和人民生活的影响是需要深入分析研究的重大问题。

关键词：城镇燃气；自控；安全防雷措施

引言

雷电是一种常见的灾害性天气现象，在春夏季节频频发生，其在极短的放电瞬间产生极高的电压与瞬间极大电流，伴随产生的高磁场和高辐射对各类建筑物、通信系统、自动控制系统、计算机网络等均有极大的破坏作用，甚至会危及人们的生命和财产安全。

1燃气管网安全运行的常见问题

1.1地下管道管理不到位，安全隐患多

城市建设日新月异，道路改造拓宽，市政管网建设，新建住宅小区，旧城区改造等等，均对地下燃气管网的安全运行造成重大影响。在城市建设与改造项目中，市政道路狭窄，各种地下管道不得不挤压在有限的空间内，安全间距不足；部分施工企业不注重安全管理，野蛮施工，没有对燃气管道做好保护措施，造成燃气管道容易受到第三方施工的破坏；地下燃气管道位置不准确，地面缺少警示标志，导致燃气管道在维护、安全巡查方面存在较大难度；地下燃气管道没有按照国家规范进行设计，施工质量较差，管道埋设在地下存在较多的安全隐患。这些都是造成地下燃气管道发生安全事故的主要因素，也是常见问题。

1.2违章建（构）筑物占压燃气管道

当前，城镇燃气设施、燃气管道上，违章建（构）筑物数量较多，这些建（构）筑物或是直接占压着管道，或者与管道安全距离不足，挤压着管道，对燃气管网的安全造成重大影响。燃气管道或燃气设施受到重物挤压，容易发生扭曲变形，甚至发生管道断裂，造成燃气泄漏，从而使燃气扩散到建（构）筑物内。当燃气浓度在这些密闭的建（构）筑物内达到爆炸点时，若遇到明火，就会发生燃气爆炸或火灾，造成重大的安全事故。另外，违章建（构）筑物占压燃气管道，也影响管道的维护维修，不利于管道的应急抢修，是重大的安全隐患。

1.3管道老化腐蚀现象严重

燃气管网的建设是一个漫长的过程，在当前运行的城镇燃气管网系统中，不仅有新铺设的管道，也有铺设很久的管道，这部分旧管道就存在较为严重的老化腐蚀现象，安全隐患极大。这是因为早期燃气管网建设方式较为落后，埋地管道防腐蚀措施未能做到位，仅采用防腐材料进行表面的涂刷，而在地下长期阴暗潮湿的环境中，防腐蚀层逐渐脱落，管道主体在地下水汽的作用下发生锈蚀，使得其老化腐蚀现象进一步的加剧，不仅无法满足燃气供应的高压，在管道内还出现了积水现象，对供气的安全性造成了极大的影响，增加了事故发生的概率。

2城镇燃气自控系统防雷电破坏的安全措施

通过对雷电危害形式和城镇燃气自控系统防雷缺陷的分析，可以认识到造成城镇燃气自控系统遭受雷电破坏的原因是多方面的。所以，要保护自控系统免受雷击破坏，必须针对雷电危害入侵途径，将各种可能产生雷击的因素排除，采用综合防治措施，才能将雷害减小到最低限度。下面结合工作经验对城镇燃气自控系统的安全防雷措施展开具体探讨。

2.1按照规范要求完善防雷接闪装置

接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电按照防雷系统的规定通道，一般是避雷针（塔）或避雷线，将雷电能量泄放到大地中去，城镇燃气各门站、调压站及阀室安装的避雷针（塔）或避雷线，必须严格按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）的要求进行设计安装，避雷针（塔）或避雷线的支柱及其接地装置与被保护建筑物、设备设施、管道、电缆等金属物之间必须保证有足够的间隔距离，最小安全净距不得小于3m，避雷针（塔）或避雷线应设立独立的接地装置，接地电阻应小于10Ω。另外，城镇燃气各门站、调压站及阀室的集中放空管在雷击时也可能起到“引雷”的作用，应设置一个阻值不大于10Ω的接地网与其相连接，确保安全防雷无盲区。

2.2做好设备设施接地及等电位连接

做好设备设施接地及等电位连接，可以减少自控系统受到雷电反击的危害。城镇燃气各门站、调压站及阀室生产现场所有金属（包括金属围栏、风向标、灭火器柜等）必须全部接地，所有仪器仪表全部接地，防雷、防静电、接地保护共用一套接地装置，采用联合接地形式。接地电阻必须小于4Ω，接地地网可采用增加地网面积、使用降阻剂、打深井的方式降低接地电阻。对于等电位连接，所有少于5颗连接螺栓的法兰用铜片进行跨接；平行安装（敷设）的间距小于100mm的金属管道，每间隔不大于25m应采用金属导线跨接，交叉间距小于100m的金属管道应采用金属导线跨接；将场站生产现场所有仪表外壳和生产装置的金属设施用金属导线连接在一起，并与防雷接地系统相连接；将自控系统机房内的设备及组件、元件的金属外壳和金属设施用金属导线连接在一起，并与机房的等电位排和防雷接地系统相连接，形成完善的等电位连接。

2.3完善屏蔽设施

利用屏蔽体防止雷电强电磁场影响电子设备是一种有效的防护措施。城镇燃气调度中心机房是自控系统的“心脏”，在整个系统中有着重要地位。机房四周墙壁可以用镀锌钢板铺设，机房地面设主接地汇流排，接地汇流排的材料采用合适的铜片并良好接地，所有机柜内接地均接入接地汇流排内；机房内设备柜为金属柜，应做好等电位接地处理，机房内所有的金属屏蔽套、壳等均需要接地。采用上述手段处理后，雷电对机房的影响就主要体现在进出电屏柜的电源和信号线路，包括机房与场站现场仪表设备连接的电源和信号线路，需要对线路进行屏蔽，一般的屏蔽方式是采用带金属屏蔽层的铠装线路电缆，套管采用金属套管，禁止采用PVC套管和塑料软管。将铠装层和屏蔽层接地，线路屏蔽层应全程导通，防止出现中间中断，应将屏蔽层沿线路多点接地或至少应在线路的首、末两端接地，金属套管也必须接地；现场未接地处理的仪表外壳可采用金属仪表箱实现防雷屏蔽，仪表的信号线和电源线的套管也必须采用金属套管，仪表箱和金属套管要与其他现场的金属设施实现等电位连接，并接入防雷接地系统。

2.4设置电涌保护器（SPD）

首先，对系统的电源线路设置电源电涌保护器，一个完善的系统配电线路防雷击方案应从总配电、分配电、重要设备配电等方面全面考虑。第一级电源电涌保护器的标称冲击电流不小于12.5kA/线（10/350μs），电压保护水平Up不能大于2.5kV，要求具有相线对地线、中线对地线的保护功能；设备前端电涌保护器的标称冲击电流≥5kA/线（8/20μs），残压≤1.25kV，要求具有相线对地线、中线对地线的保护功能。这样能保证将电涌隔离在系统之外。其次，对自控系统的信号线路设置信号电涌保护器，用以限制瞬间过电压和浪涌电流，对无法实现屏蔽的信号线加以保护。信号电涌保护器的泄放电流不小于5kA/线（8/20μs），残压、频率、阻抗、接口应满足信号传输要求。

结语

综上所述，城市中的燃气管网在实际运行过程中，保障其安全性很有必要，因为一旦管网出现安全事故，既会带来不可估量的危害，还会给社会的健康发展造成不利影响。所以，需要给予管网安全管理工作更多的关注度，增强相应的安全意识，尽可能提高管网建设的质量，并加强对管网的日常巡查与维护，有效降低其运行风险，确保城市能够持续和谐、稳定的发展。

参考文献

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