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建構(gòu)筑物燃氣供氣防雷安全技術(shù)研究

文檔作者：李家啟文檔來源：重慶市防雷中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月04日
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中國防雷信息網(wǎng) 第三屆中國防雷論壇論文摘編 2004· 深圳 http://www.cma-lpinfo.gov.cn
──────────────────────────────────────────────
中國北京海淀區(qū)中關(guān)村南大街 46 號 100081 Phone／Fax：010-68409661 root@cma-lpinfo.gov.cn
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[五、雷電防護技術(shù)與應用]
建(構(gòu))筑物燃氣供氣防雷安全技術(shù)研究
李家啟
（重慶市防雷中心，重慶 400039）
引言
城鎮(zhèn)燃氣是指符合規(guī)范的燃氣質(zhì)量要求，供給居民生活、商業(yè)（公共建筑）和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)
作燃料用的公用性質(zhì)的燃氣。其一般包括：液化石油氣（Y）、天然氣（T）、人工煤氣（R）這三種。
燃氣事業(yè)的發(fā)展是本世紀燃氣設(shè)備工業(yè)發(fā)展的—個重要方向，同時，燃氣設(shè)備高科技、新技術(shù)將是
燃氣工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
重慶是我國中西部唯—的直轄市，長江中上游的經(jīng)濟中心。在西部大開發(fā)的熱潮中成為全國乃
至全世界都聚焦的熱點城市，承東啟西、左右傳遞的作用非常明顯，隨著投資的增加、建設(shè)的加快、
經(jīng)濟迅速發(fā)展。同時，重慶是全國天然氣運用最早、最廣泛的城市，又是我國天然氣主產(chǎn)區(qū)之一，
儲量在全國各大城市中最大。近年來，重慶市城鄉(xiāng)燃氣事業(yè)發(fā)展迅猛，目前已擁有燃氣用戶上百萬。
燃氣閥門、燃氣鍋爐、燃氣中央空調(diào)、燃氣供熱(水)設(shè)備、各類燃氣用具及零配件等、工業(yè)燃氣設(shè)
備、燃氣安全裝置及燃氣相關(guān)設(shè)備等各類燃氣灶具、熱水器、燃氣表等民用燃氣設(shè)備。同時重慶市
是全國的多雷暴地區(qū)之一，每年因雷擊造成的損失高達2 個億以上，嚴重影響到人民的生命和財產(chǎn)
安全。
1984 年，重慶市渝中區(qū)上清寺紅球壩附近發(fā)生埋地燃氣供氣管道被雷電擊穿的雷害事故；1999
年4 月23 日，永川市跳蹬河農(nóng)貿(mào)市場商住樓由于天然氣管道敷設(shè)在屋面作為接閃器，不符合防雷
技術(shù)要求，造成了雷擊導致天然氣調(diào)壓箱爆炸燃燒，封鎖通道，引起住戶恐慌，72 家住戶聯(lián)名向
永川市人民政府、永川市人大上告的社會事件發(fā)生；2002 年，電信局李家沱宿舍樓因雷擊導致調(diào)
壓箱附近靜電感應發(fā)生火花。因此，燃氣供氣的防雷安全是一個迫在眉睫的問題，本文將以下幾個
方面介紹雷電的防護技術(shù)。
1 燃氣供氣的直擊（側(cè)擊）雷防護技術(shù)
高層建筑物燃氣供氣管道通常埋地引入，沿建筑物外墻鋪設(shè)至屋頂，分別進入燃氣用戶；同時
燃氣供氣設(shè)備也常有安裝于屋面，因此，裸露在外的燃氣供氣管道和燃氣設(shè)備（如：燃氣鍋爐）易
遭受雷電直擊或側(cè)擊，應采取—定的雷電防護措施。
1.1 燃氣供氣管道的防護
根據(jù)研究[1]：燃氣供氣管道沿建筑物或構(gòu)筑物的外墻鋪設(shè)直至屋頂，其中沿外墻上的部分為
防止雷電側(cè)擊的危害，應將室外燃氣供氣管道應每12 米做一次防雷接地與建筑物的均壓環(huán)連接。
以便燃氣供氣管道對雷電流達到快速散流的目的。
對屋面上鋪設(shè)的燃氣供氣管道，為了避免雷電直接擊在燃氣供氣管道，因此，燃氣供氣管道不
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應跨越建筑物女兒墻（由于燃氣供氣管道不在建筑物防雷設(shè)施的保護范圍之內(nèi)），應從建筑物女兒
墻底部進入室內(nèi)，同時在屋面的燃氣管道沿線應采取屏蔽的金屬網(wǎng)格化處理防雷，盡可能減少直擊
雷和感應雷的危害。有條件的情況下，可安裝主動式防雷裝置，最大限度地減少雷電直接擊在燃氣
管道的雷害事故發(fā)生。
1.2 燃氣設(shè)備的防護
通常建筑物的燃氣設(shè)備及器具均安裝在建筑物內(nèi)，但由于種種原因，也會發(fā)現(xiàn)某些燃氣沒備（如
燃氣鍋爐）安裝在屋面上，這種情況下，應特別注意直擊雷的防護。
由于燃氣鍋爐的煙囪出口及燃氣的安全放散管均直接裸露在屋面上，根據(jù)規(guī)范《建筑物防雷設(shè)
計規(guī)范》（GB50057-94）、《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》（GB50028-93）和《城鎮(zhèn)燃氣室內(nèi)工程施工及驗收規(guī)
范》(CJJ 94-2003)等要求，必須在煙囪及放散管的上方采取防直擊雷措施。即在安全距離范圍內(nèi)
安裝避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)，使設(shè)備在其防雷保護范圍內(nèi)。
2 燃氣供氣的防雷電波侵入技術(shù)
燃氣供氣進出建構(gòu)筑物應采取雷電波侵入的防護。無論燃氣供氣管道是埋地或其他方式的引入
和引出，雷擊燃氣供氣管道和燃氣設(shè)備雷電感應電流都會導致雷電波侵入。因此，對于雷電波侵入
的防護首先是應在燃氣供氣管道進入室內(nèi)處作好絕緣技術(shù)處理，即在燃氣供氣管道入戶處應插入絕
緣段以與戶外埋地的或從天面引入的燃氣管道隔離或在法蘭盤處插入絕緣段處理（如圖l、圖2）。
圖1 絕緣法蘭盤示意圖 圖2 絕緣管道示意圖
另外，如果燃氣設(shè)備的排煙管道或放散管如不在建筑物的防雷設(shè)施保護范圍內(nèi)，應在金屬排煙
管道或放散管加裝阻火器或加裝燃氣管網(wǎng)防雷絕緣接頭，即作好絕緣技術(shù)處理。與此同時，對燃氣
管網(wǎng)防雷絕緣接頭兩端金屬管道作好接地處理。
通常燃氣管網(wǎng)防雷絕緣接頭材料采用聚乙烯（PE）管材產(chǎn)品。因為鋼鐵管材耐腐蝕性能差、使
用壽命短，而UPVC 管材有對人體有害物質(zhì)，只是其含量低于國家標準要求而視為無毒。只有聚乙
烯管材重量輕、強度高、耐腐蝕、不結(jié)垢、使用壽命長，在一定溫度、壓力環(huán)境下可使用50 年，
是優(yōu)良的綠色化學建材。
燃氣用埋地聚乙烯管材是傳統(tǒng)鋼鐵燃氣用管材的換代產(chǎn)品。根據(jù)國家《燃氣用埋地聚乙烯管材》
（GBl5558．1—1995）標準，選用進口聚乙烯（PE80、PEI 00）壓力管道專用料生產(chǎn)燃氣專用的
埋地聚乙烯管材。該產(chǎn)品適用于工作溫度20—40 度；最大工作壓力不大于0．4Mpa 的燃氣輸送管
道。
3 燃氣供氣的防雷電感應技術(shù)
無論安裝在建筑物內(nèi)或建筑物外的燃氣供氣管道，與相鄰的管道或設(shè)備及電纜等應保證一定的
安全距離（見表1），否則因雷電感應導致影響相鄰管道的安全；同時對于架空燃氣管道與其他管
線交叉時也應保證—定的垂直凈距（見表2）。燃氣管道與其他管道或電纜同溝敷設(shè)時，如燃氣管
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道漏氣易引起燃燒或爆炸，此時將影響同溝敷設(shè)的其他管道或電纜使其受到損壞；又如電纜漏電時，
使燃氣管道帶電，易產(chǎn)生人身安全事故。因此必須保持—定的安全距離。對于沿建筑物外墻的燃氣
管道距住宅或公共建筑物門窗洞口的凈距：中壓管道不應小于0.5 米，低于管道不應小于0.3 米。
同時, 考慮到燃氣管道在工作環(huán)境溫度下的極限變形和靜電的防護,當燃氣管道與其他管道一
起敷設(shè)時，應敷設(shè)在其他管道的外側(cè)。
表1 燃氣管道和電氣設(shè)備、相鄰管道之間的凈距
與燃氣管道的凈距（mm）
管道與設(shè)備
平行敷設(shè) 交叉敷設(shè)
明裝的絕緣電線與電纜 250 100（注）
暗裝的或放在管子中的絕緣電線 50（從所作的槽或管子的邊緣算起 10
電壓小于1000KV 的裸露電線的導電部分1000 1000
電氣
設(shè)備
配電盤或配電箱 30 不允許
相鄰
管道
應保證燃氣管道與相鄰管道的安裝、
安裝維護和修理
20
注：當明裝電線與燃氣管道交叉凈距小于100mm 時，電線應加絕緣套管。絕緣套管的兩端應各伸出燃氣管道
100mm。
表2 架空燃氣管道與其他管線交叉時的垂直凈距
最小垂直間距（m）
建筑物和管線名稱
燃氣管道下 燃氣管道上
人行道路路面 2.20 —
架空電力線 — 1.50
≤300mm 同管道直徑，但不小于0.10 同管道直徑，但不小于0.10
其他管道管徑
＞300mm 0.30 0.30
當燃氣供氣管道為絕緣連接時，由于室內(nèi)的靜電無法消除，極易產(chǎn)生火花引起事故，因此必須
妥善接地。安裝在燃氣供氣管道的絕緣處理中，絕緣段前端的燃氣管道應與建筑物外部的防雷結(jié)構(gòu)
鋼筋做等電位技術(shù)處理，由于雷電的趨膚效應，確保大電流沿建筑物框架鋼筋入地；而絕緣段后端
進入室內(nèi)的燃氣管道應與建筑物內(nèi)部的防雷結(jié)構(gòu)鋼筋作好等電位技術(shù)處理，確保燃氣供氣管道上可
能感應的雷電流經(jīng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋散流。
如果燃氣供氣管道的法蘭盤、閥門接頭之間生銹腐蝕或接觸不良，在電流幅值相當?shù)停?0.7KA）
的情況下，法蘭盤間也能發(fā)生火花，如遇可燃氣體立即燃燒爆炸。因此，對室內(nèi)燃氣設(shè)備及燃氣器
具應做防雷電感應接地；對于燃氣儀表等應跨接，做好等電位技術(shù)處理。對于可能遭受雷電靜電感
應的危害防護，燃氣供氣管道每隔20~25m，應設(shè)防雷電感應接地，接地電阻均不應大于10Ω；同
時在管道的分支處，應設(shè)防靜電接地，接地電阻不應大于30Ω。
4 燃氣供氣雷擊電磁脈沖的防護
燃氣供氣雷擊電磁脈沖的防護主要是考慮燃氣設(shè)備房的用電安全。因此必須根據(jù)燃氣設(shè)備房的
危險區(qū)域劃分進行分級防護。如果設(shè)備房設(shè)置在屋面上，必須進行屏蔽化處理。建構(gòu)筑物電源系統(tǒng)
應進行三級SPD 防護，并且在燃氣設(shè)備房電源安裝防爆阻燃SPD。
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5 其他防護技術(shù)
燃氣設(shè)備房或燃氣器具房內(nèi)應設(shè)置排氣扇和可燃氣體報警器，用于降低可燃氣體濃度和燃氣泄
露監(jiān)測與報警，避免由于雷電感應產(chǎn)生火花導致可燃氣體燃燒爆炸。
建筑物內(nèi)部的燃氣管道應明設(shè)。對于燃氣供氣管道埋地進入建構(gòu)筑物內(nèi)時，燃氣供氣管道可采
取犧牲陽極防腐技術(shù)措施，同時用做接地極處理。
6 結(jié)論
（1）在屋面的燃氣管道沿線應采取屏蔽的金屬網(wǎng)格化處理，盡可能減少直擊雷危害；屋面燃
氣設(shè)備應在安全距離范圍內(nèi)安裝避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)，使設(shè)備在其防雷保護范圍內(nèi)；
沿外墻的燃供氣管道應每12 米做—次防雷接地與建筑物的均壓環(huán)連接，以便燃氣供氣管道對雷電
流達到快速散流的目的。
（2）無論燃氣供氣管道是埋地或其他方式的引入和引出，均應在燃氣供氣管道進入室內(nèi)處作
好絕緣技術(shù)處理。
（3）安裝在是內(nèi)的金屬管道應與相鄰管道、設(shè)備及電纜等應保證—定的安全距離；架空燃氣
管道與其他管線同時還應保證一定的垂直掙距。
（4）燃氣設(shè)備用房電源系統(tǒng)應進行三級SPD 防護，并且在燃氣設(shè)備房電源安裝防爆阻燃SPD。
（5）燃氣設(shè)備用房宜設(shè)置可燃氣體報警器，用于燃氣泄露監(jiān)測與報警。

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