分类：建筑论文 时间：2022-02-23 热度：700
摘要:探讨了安装在建筑物屋顶上的燃气管道的防雷设计。
关键词 :室外燃气管道 ;防雷;接地装置
1 引 言
南宁市管道燃气气源采用液化气石油气, 调压方式为楼栋调压, 基本采用上行下供( 即埋地 PE 管转换为钢管后, 先上行至屋顶天面再下行供气) 的方式 。上行下供的方式不可避免地有部分燃气管道安装在楼顶的天面部分, 为防止室外燃气管道由于雷击发生损伤 、火灾 、爆炸等, 对这部分管道采取防雷措施是必要的。
2 室外燃气管的防雷措施
建筑物的防雷对象主要考虑 3 种, 一是防直击雷, 二是防雷电感应, 三是防雷电波侵入。进行燃气管道防雷的主要设计思路为 :① 将燃气管安装在原有避雷装置的保护范围之内, 避免直击雷;②将燃气管道与防雷装置进行等电位连接, 避免感应雷和雷电波侵入 。
2 .1 直击雷的防雷措施
( 1) 将燃气管布置于接闪器的保护范围内, 因此确定接闪器的保护范围是关键 。接闪器的保护范围按照滚球法确定, 当接地金属物 、其他接闪器处于外周线之内且位于被保护部位的边沿时, 应按以下方法确定所需端面的保护范围( 见图 1) 。
①以 A, B 为圆心, r 为半径作弧线相交于 O 点。
②以O 点为圆心, r 为半径作弧线AB , 弧线 AB 就是保护范围的上边线。
( 2) 实际应用中, 避雷针保护下的屋面或屋面上的避雷网( 带) 以下区域及沿建筑物外墙均处于接闪器的保护范围, 因此, 天面燃气管应敷设在避雷网 ( 带) 下方, 并与避雷网( 带) 的距离应不小于 10 cm 。当两者距离小于 10 cm 时容易产生电位差, 形成感应电 。当燃气管与避雷网( 带) 交叉处净距小于 10 cm 时, 应升高局部避雷网( 带) 并高出燃气管至少 10 cm 。
( 3) 燃气管及放散管尽量远离建筑物雷击率最高的部位, 即屋角、檐角、女儿墙的上方、屋脊等, 一般不少于 2 m 。
2 .2 防雷电感应和防雷电波侵入的措施
等电位连接是最有效的防雷电感应和防雷电波侵入的措施 。等电位连接是用连接导线或电压保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架 、金属装置 、外来导体物 、电气和电信装置等连接起来。
室外燃气管的等电位连接主要是天面管与避雷网( 带) 进行连接, 或埋地钢管与接地体连接。
( 1) 连接线的做法
天面燃气管与避雷网连接线可采用圆钢或扁钢, 圆钢直径不小应于 8 mm, 扁钢截面不应小于 48 mm 2 ,其厚度不应小于 4 mm 。同一截面下, 圆钢的周长比扁钢小, 其与空气的接触面也小, 受空气腐蚀相对也小, 施工方便, 材料易得, 所以一般优先选用圆钢。埋于地下的连接线, 由于易受腐蚀, 应采取热镀锌圆钢、加大圆钢直径至 10 mm 以上、局部焊点用 PE 胶粘带防腐 。
( 2) 天面管及其放散管不应高于避雷网, 否则均应与避雷网相连。
( 3) 天面管最少应有两处与避雷网搭接, 搭接点的间距不应大于 30 m, 交叉净距小于 10 cm 时, 局部抬高避雷网至 10 cm 以上再用连接线进行搭接 。
( 4) 法兰球阀和调压箱的法兰用铜片跨接。
( 5) 螺纹连接的管件 、阀门等处的过渡电阻大于 0 .03 Ψ时, 连接处应用金属线跨接。
( 6) 每根立管的冲击接地电阻不应大于 10 Ψ。
2 .3 不同类型房屋的防雷设计
( 1) 对于高度超过 45 m 的高层建筑, 按照《建筑物防雷设计规范》(GB 50057 —94) 规定, 对高度超过 45 m 的钢筋混凝土结构 、钢结构的建筑物, 沿外墙竖直敷设的金属管道应采取防侧击和等电位的防护措施, 即金属管道的顶端和底端与防雷装置连接。
( 2) 对于多层建筑( 高度未超过 45 m) , 当建筑物屋面有合格的防雷系统时, 楼栋燃气管道采用上行下供式, 天面燃气管应完全处于建筑物防雷接闪器保护范围之内, 还应与天面的避雷网( 带) 进行等电位连接, 可以不作独立的接地体 。如果建筑物屋面无避雷网( 带) 的, 尽量避免走天面管, 否则须重新按照规范安装防雷装置 。
3 接地装置
( 1) 接地装置分为自制接地体和建筑物原有接地装置。建筑物原有接地装置完好时, 防雷电感应、电气设备等接地可共用此接地装置。当自制接地体与其他接地装置不共用 、不相连时, 两者间在地中的距离应符合下列要求, 但不应小于 2 m :
( 2) 自制接地体距建筑物的出入口或人行道不应小于 3 m, 当小于 3 m 时, 应采取下列措施:①水平接地体局部埋深不应小于 1 m ;②水平接地体局部应包绝缘物 。
( 3) 埋于土壤中的垂直接地体宜采用角钢 、扁钢或圆钢, 水平接地体宜采用扁钢或圆钢, 扁钢截面不小于 100 mm 2 , 厚度不小于 4 mm , 圆钢直径不应小于 10 mm 。由于埋于土壤中容易腐蚀, 应采取热镀锌等防腐措施或加大截面 。
( 4) 垂直接地体的长度宜为 2 .5 m, 当接地装置由多根水平或垂直接地体组成时, 为减少接地体的屏蔽作用, 接地体间的距离为 5 m, 在土壤中的埋深不应小于 0 .5 m 。
( 5) 接地体应采用全焊, 长度不应小于 60 mm, 焊接处做防腐处理 。——论文作者：朱素英, 罗庆忠, 曹 阳 ( 南宁管道燃气有限责任公司, 广西 南
文章名称：室外燃气管道的防雷
