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浅议燃气室外管道的防雷安全措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-10  来源:重庆市陵川天然气有限公司  作者:周天亮  浏览次数:1076

 要:根据《城镇燃气技术规范》、城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》规定的各种燃气室外管道的防雷安装要求,介绍了目前燃气室外管道防范雷电灾害的几种主要安全措施。
关键词:燃气;室外管道;防雷安全
一、引言
城镇燃气是现代城镇赖以生存和发展的重要基础设施, 是国家能源战略中重点建设和发展的领域, 是关系人民生活质量、城镇自然环境的重要市政公用事业; 同时, 城镇燃气也是城镇的生命线,更关系到社会稳定和公共安全。城镇燃气事业的发展, 为优化城镇能源结构, 改善环境质量, 完善城镇功能, 提高居民生活质量发挥了重要作用。
改革开放以后, 我国燃气事业快速发展, 特别是在近十几年来有了突破性的进展。越来越多的城市居民用上了洁净、方便的管道燃气。但由于管理跟不上等原因,管道燃气在改善城市居民生活质量,净化城市空气的同时,也带来了潜在的事故隐患,特别是随着城市高层建筑的不断增加,城市燃气管道遭到雷击的事故报道时见报端。强化城市燃气安全管理,避免燃气管道遭雷击的事故,己成为十分迫切的问题。然而怎样才能搞好城市管道燃气的防雷安全管理呢?近年来发布的《城镇燃气技术规范》(GB50494-2009),《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》(CJJ94 -2009)就为我们指明了方向。
城镇燃气技术规范》的发布,是继条文强制之后我国燃气标准的新发展——即“全文强制性技术标准”的第一个具体体现;是建立我国特色的技术法规——技术标准体制的新实践;是我国现阶段技术法规的主要表现形式;是建立中国特色“技术法规——技术标准”体制的新实践。新规范是在不降低国际通用的保护水平前提下,制定了燃气工程中涉及安全和普遍公共利益的基本要求。这些基本要求包括了燃气工程所必须遵守的一般准则和特殊准则。城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》虽然不是全文强制性技术标准,但它的内容也是借鉴了目前国际上燃气室内工程的先进经验,应该说:它们都具有“与时具进”的特点。本文仅就上述两标准对于“室外燃气管道的防雷要求”谈点看法,供大家参考。
二、国家标准规范对建筑物室外燃气管道的防雷要求
城镇燃气技术规范》6.4.6条要求:“敷设在室外的用户燃气管道应有可靠的防雷接地装置。采用阴极保护腐蚀控制系统的室外埋地钢质燃气管道进入建筑物前应设置绝缘连接。”
城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》4.3.14条要求:室外燃气管道不得布置在屋面上的檐角、屋檐、屋脊等易受雷击部位。当安装在建筑物的避雷保护范围内时,应每隔25m至少与避雷网采用直径不小于8mm的镀锌圆钢进行连接,焊接部位应采取防腐措施,管道任何部位的接地电阻值不得大于10Ω;当安装在建筑物的避雷保护范围外时,应符合设计文件的规定。
另外该规范4.3.15条还要求:在建筑物外敷设的燃气管道应符合下列规定:
1 沿外墙敷设的中压管道当采用焊接的方法进行连接时,应采用射线检测的方法进行焊缝内部质量检测。……
2 沿外墙敷设的管道距公共或住宅建筑物门、窗洞口的间距应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定;
3 管道外表面应采取耐候型防腐措施,必要时应采取保温措施;
4 在建筑物外敷设燃气管道,当与其他金属管道平行敷设的净距小于100mm时,每30m之间至少应采用截面积不小于6mm2的铜绞线将燃气管道与平行的管道进行跨接;
5 当屋面管道采用法兰连接时,在连接部位的两端应采用截面积不小于6mm2金属导线进行跨接;当采用螺纹连接时,应使用金属导线跨接。
三、燃气管道的防雷安全措施
雷电是一种壮观而又可怖的自然现象,它给人类的生活和生产活动带来巨大的影响。雷击会严重损害电气设备和电子设备。数十乃至几百千安的雷电冲击电流,具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应,雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波,使电气设备绝缘破坏;冲击电流的电动力作用,使被击物体炸裂;冲击电流使导线等金属物体温度突然升高,以致熔断毁坏。其中以前一种情况的破坏性最大,也是我们燃气行业应该关注的主要安全问题之一。
每幢建筑物楼顶都建有一个防止雷击的避雷网。该避雷网能避免直击雷从房顶击中建筑,当雷电击中避雷网时,雷电的巨大能量由接地线直接传输入地,这就避免了雷击对该建筑物内人员及设施的危害。
当燃气用户金属立管沿外墙敷设时,由建筑物侧面引入雷电时,燃气金属立管会将雷击的巨大能量直接传入室内造成室内人员、设施的伤害。没安装防雷接头前,为减轻雷击的危害以等电位安装的方式是现有规范的要求。等电位安装是将雷电的能量分散,当燃气金属立管被雷击中时雷电仍会直接进户,特别是雷击点及其附近的地方危险更大。这是根据雷电总是向着电阻最小,距离最近的路线传送的结果。
在将户外燃气输送入户的金属管道系统中加入防雷接头,可以使燃气户外管和户内燃气管道设施电绝缘隔离,就能防止雷击电流涌入户内,是保障燃气用户防雷安全的有效措施之一。
目前燃气企业为计量抄表及管理方便多将燃气计量表安装于用户室外,即户外表系统。也就是将用户单元的分户计量气表统一安装在楼下一个或数个气表箱内,然后从各家的气表装一根金属输气立管沿墙敷设直接接进各层用户室内(图1); QQ图1
 
绝缘装置一般可分绝缘法兰和绝缘接头(图2),由于绝缘法兰体积较大,施工比较困难,一般较少采用,工程实践中多用绝缘接头。绝缘接头可采用钢塑转换接头,但更好的办法是采用专用防雷绝缘接头。即在户外立管进入户内的墙壁内装设一只防雷接头,将各燃气用户之间及用户与户外燃气立管进行电气绝缘,消除了雷电的危害(图3)。这种燃气新型专用防雷绝缘接头已经由重庆新大福机械有限责任公司生产出来,并在川渝地区经过几年的实际试用后证明效果良好,现已经有关专家审查并通过鉴定。该装置在高压〔240KV〕雷击模拟实验、通入天然气后经工频100KV耐压实验等均证明能在雷击时有效绝缘室内和户外的电气联系,保证了用户的生命、财产安全。需要注意的是:采用绝缘接头作户内户外绝缘过度元件时必须考虑绝缘元件(一般多用PE管)免受紫外线辐射;新大福机械有限责任公司生产的防雷绝缘接头已经考虑到这点,已在PE绝缘段外面加装了PVC保护管,能够有效地防止大气中紫外线的侵蚀(图4)。另外在安装防雷绝缘接头时还应注意:
1、进入户内的防雷接头一般设置在穿墙位置,且应设置保护导管,套管两端应伸出墙面0.5~1.0cm。
2、套管与防雷接头的间隙应采用绝缘封堵材料封堵。
3、防雷接头采用丝口连接时,应用管钳或扳手稳固防雷接头的金属端后进行连接,不得让金属端与绝缘管段产生相对转动影响密封产生漏气。
4、防雷接头采用焊接时,应对防雷接头的金属端采用降温冷却措施,防止热流量集中影响密封或绝缘段变形。不得切短防雷接头两端钢管(包括在防雷接头上开孔焊接)。
5、安装时严禁采用撬、拉、压、吊等强力组合的方式。
6、接头两端应就近接地,接地电阻不应大于10Ω。

QQ图2
QQ图片3
 
四、结语
目前在我国,由于建筑物附属燃气管道大多不是由建筑物的设计单位一体化设计,而是由燃气专业设计院单独进行的后期设计,所以,一般建筑物附属燃气管道并未纳入建筑物整体的防雷系统,燃气管道防雷问题往往容易忽略。在雷击较频繁的地区,燃气室外管道的防雷是燃气设计和施工应特别注意的问题,只有根据燃气工程项目的具体情况采取针对性的措施,并加强日常的防雷接地检测,才能有效地预防雷击对燃气系统的损坏,避免人民生命及财产的损失。
参考文献:
1、GB50494—2009,《城镇燃气技术规范》.
2、CJJ94—2009,《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》.
3、.周伟 曾令基. 建筑物室外燃气管道的防雷新要求[J].城市公用事业,2011,(1).
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