摘要:楼宇天面的燃气管道的防雷不容忽视,本文介绍了两种防雷装置效果较好。
关键词:燃气管道、防雷装置、接闪器、引下线、接地装置
1、前言
佛山市地处珠江三角洲腹地,属亚热带季风气候,雨天较多,雷雨天数平均78∽80天/年,近30年来平均也达到78.2天/年。气象记录显示雷击事故就城区而言平均每年已接近30例,2001年更超过60例,造成较大的经济损失及人员伤亡。雷电对安装在楼栋外墙及天面的燃气管道的威胁是显而易见的。如何做好楼栋燃气管的避雷、防雷,一直是我们佛山市燃气总公司的一个重要课题,目前已有了一套较为成熟的做法。
2、早期的探索与不足
在城市燃气规范中,并没有关于楼栋燃气管防雷接地的条款要求,笔者估计这是因为北方地区的楼栋燃气管都在户内,不存在这个问题,规范编制时,华南地区的管道燃气事业尚未兴起。在没有明确条文指引的情况下,我们开始了自己的探索。
当初我们曾对高层做了防雷接地装置,做法是在楼栋阀后接引下线,引下线采用截面积≥48mm2的扁钢与距离上升立管水平距离≥3m处的埋地体相连,埋地体选用DN50钢管,长度为5m,埋深为1m。该接地装置简单,但效果不尽人意,主要在其散流效果较差及接地电阻过大,接地体的电阻和埋地位置容易受场地、其他管线及土质影响,导致测试结果往往欠佳。而在与避雷网、引下线相交小于10cm或平行小于1m时则采用加套管处理,这种处理方法在避雷网、引下线受雷击时加套管处容易造成冲击电压反击,而发生事故。
以二类防雷建筑物的标准进行计算,建筑物防雷装置与不相连接的金属物体之间最小距离应符合下式:
Sk4≥0.05Lx
式中Sk4 --- 空气中的距离m。
Lx --- 引下线校验点到地面的长度m。
通过上式,一般情况下,燃气管与防雷装置之间最小距离应不小于1m。由此可见,以前的处理方法所存在的不足之处是比较明显的。
3、采取合理有效的防雷措施
防雷装置关键在其有效性及实用性。在此,我们目前采用的措施主要有两种,其一是利用现成的防雷装置;其二是系统地安装防雷装置。
3.1利用现成的防雷装置
主要是指建筑物已有的防雷系统,将燃气管道与建筑物防雷系统进行等电位连接是最为简便、经济、可行的方法,等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差,以免产生放电现象,只要掌握其要点便可进行安装。
3.1.1安装方法为:燃气管与防雷网之间应采用直径≥8mm圆钢或截面积≥48mm2的扁钢连接,从腐蚀角度考虑,建议优先用圆钢,当选用扁钢时,其厚度不能小于4mm(这是因为遭雷击时其与闪击通道接触处由于熔化而烧穿仅当其厚度小于4mm时才可能)。
3.1.2燃气管最长每30m应与防雷网连接,天面管最少应有两处连接,如燃气管与防雷网相交净距小于100mm时也应连接。
3.1.3上升立管底部绝缘法兰以上管道也属连接范围。
3.1.4设备、管件两端连接处的电阻应不大于0.03Ω,否则采用金属跨接。
3.1.5搭接燃气管与防雷网两端应焊接,且搭接面积不小于其横截面积,并施全焊。
3.2系统地安装防雷装置
当建筑物无防雷装置或建筑物防雷系统已失效的情况下,应重新安装防雷装置,装置应包括:接闪器、引下线、接地体等。
3.2.1接闪器
接闪器是指直接截受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网,以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
接闪器宜采用圆钢焊接钢管制成,其直径不应小于下列数值:
针长1m以下:圆钢为12mm;
钢管为20mm。
针长 1∽2m:圆钢为16mm;
钢管为25mm。
接闪器应由下列的一种或多种组成:
① 独立避雷针;
② 架空避雷线或架空避雷网;
③ 直接装设的避雷针,避雷带或避雷网。
避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2,且厚度不应小于4mm。
此外,接闪器表面应作涂漆或热镀锌等防腐处理。
接闪器布置(表1)
建筑物防雷类别 | 滚球半径hr(m) | 避雷网网格尺寸(m) |
第一类防雷建筑物 | 30 | ≤5×5或≤6×4 |
第二类防雷建筑物 | 45 | ≤10×10或≤12×8 |
第三类防雷建筑物 | 60 | ≤20×20或≤24×16 |
布置接闪器时,可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。