袁金水

摘 要：主要針對住宅小區(qū)燃氣管道的防雷設計展開了探討，闡述了燃氣管道防雷設計、安裝的重要性，并對燃氣管道的防雷設計和施工作了系統(tǒng)的分析，以期能為有關(guān)方面提供幫助。

關(guān)鍵詞：燃氣管道；防雷設計；等電位；靜電

中圖分類號：TU996.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.078

燃氣管道是一種燃氣專用管道。由于一般的管道都以金屬為制材，一旦遭受雷擊，就極有可能會發(fā)生管道損壞，從而導致燃氣外泄，特別是住宅小區(qū)中的燃氣管道。因此，為了保障燃氣管道的安全，我們就需要加強對其的防雷設計和施工。

1 燃氣管道設計、安裝的重要性

住宅小區(qū)使用的燃氣屬于易燃易爆物質(zhì)，遇到明火會引起燃燒或爆炸，管道內(nèi)的燃氣是高壓且高速流動的氣體，在管道內(nèi)部、外部及出口處會產(chǎn)生很多靜電。當靜電集聚達到一定程度時，就會引起放電擊穿，產(chǎn)生電火花。因此，燃氣管道的防雷設計、安裝或使用不當會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。

燃氣管道引起事故的原因有以下兩種：①雷擊。主要是外部管道將雷電引入室內(nèi)、內(nèi)部管線綜合布線不規(guī)范、等電位處理不當?shù)仍蛞鸬睦讚羰鹿?。②靜電。管內(nèi)燃氣的高壓、高速流動使管內(nèi)和管外壁產(chǎn)生了很大的靜電，同時在燃氣出口處，由于燃氣擴散，界面處也會產(chǎn)生很多靜電，如果不及時泄放，就會產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象。因此，對于管道的接地和等電位處理是避免事故發(fā)生的重要防范措施之一。

2 架空金屬燃氣管道的設計與施工

2.1 引入建筑物燃氣總管的設計與施工

必須對架空金屬燃氣管道在建筑物入口處安裝絕緣段，并在絕緣段兩端跨接等電位聯(lián)結(jié)器，即電涌保護器（Surge Protective Device，SPD），當兩端電壓差達到一定程度時，可在瞬間消除電壓差，使兩端等電位聯(lián)結(jié)。平時，兩端是絕緣不導通的，只起到外部與室內(nèi)電氣隔離的作用。

2.1.1 絕緣段的設計

燃氣管道絕緣段的設置主要是阻止管道兩端的電氣導通，使室內(nèi)、外不能構(gòu)成電氣通道，互不影響，不會產(chǎn)生電氣干擾。目前主要是對陰極保護裝置的電氣隔離、靜電隔離和電磁感應等電氣的隔離。其絕緣強度根據(jù)陰極保護等的需要選擇適當?shù)拈L度和耐壓等參數(shù)。

2.1.2 等電位聯(lián)結(jié)器的選擇與安裝

為了避免絕緣段兩端的電壓差過大引起擊穿或高電壓的干擾，在絕緣兩端加裝等電位聯(lián)結(jié)保護器，當兩端有高壓產(chǎn)生，其電壓差達到SPD的啟動電壓時，兩端瞬時導通；等電位聯(lián)結(jié)，電壓差消除后立即斷開，兩端回到隔離的絕緣狀態(tài)。

SPD的參數(shù)選擇應符合下列條件：①選用電壓開關(guān)型SPD或隔離放電間隙的Ⅰ級試驗的密封型SPD；②SPD能承受的沖擊電流按《建筑物防雷設計規(guī)范》中的計算方法計算，取m=1；③SPD的電壓保護水平應小于絕緣段的耐沖擊電壓水平，無法確定時，應取1.5 kV≤U≤2.5 kV。

2.1.3 接地連接與電阻要求

接地連接與電阻要求主要有：①進出建筑物的燃氣管道在進、出口處均應與防雷（靜電）接地裝置進行接地處理，使管道的干擾電壓或電流短路入地，防止侵入室內(nèi)，影響設備的正常運行；②為了防止各戶內(nèi)的高電壓與靜電危害，在使用的燃氣終端金屬管道處與燃氣用具進行有效的接地連接，以及時泄放燃氣在燃燒和流動過程中產(chǎn)生的靜電，防止靜電產(chǎn)生電火花；③架空金屬管道距離建筑物100 m內(nèi)的管道應每隔25 m接地一次，其沖擊接地電阻不應大于10 Ω，以起到分別泄流、逐步降壓的作用。

2.2 燃氣分支管道的設計與施工

2.2.1 平行敷設的分支管道

如果燃氣管道各戶單獨從總表箱上分別引入，除終端需要接地外，應根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣防雷技術(shù)規(guī)范》（QX/T 109—2009）第6.1.1條規(guī)定，地上燃氣金屬裸管之間或與其他金屬構(gòu)架和其他長金屬物平行敷設時，當凈距小于100 mm時，應用金屬線跨接，跨接點的間距不應大于30 m；交叉敷設時，當凈距小于100 mm時，其交叉點應用金屬線跨接。

2.2.2 垂直敷設的分支管道

如果燃氣管道各戶從一根垂直主管道中分出樹狀布置，則在進入分戶處接地即可。

2.2.3 在屋頂或外墻敷設的管道

敷設在屋頂上的燃氣金屬管道應與防雷裝置進行有效的電氣連接，當其長度較長時，應與防雷裝置多點相連，如果管道不在接閃器的保護范圍內(nèi)，其厚度應不小于4 mm。

敷設在外墻上燃氣金屬管道兩端要與接地裝置連接，當高度超過滾球半徑時，其金屬管道的厚度應不小于4 mm。

2.3 燃氣管道與其他管線的安全距離

為了防止管道與其他管線之間相互影響，特別是采用了陰極保護裝置的燃氣管道，應根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB 50057—2010）設置安全距離，具體如表1、表2所示。

3 全線埋地管道的設計與施工

目前，埋地金屬燃氣管道進入建筑物的布設方法有兩種：①埋地后從建筑物內(nèi)部引出；②在建筑物外部引出，然后穿墻進入室內(nèi)或沿外墻布置。引入端必須作接地處理，當管道采用陰極保護時，才使用絕緣段隔離，并按照陰極保護裝置的要求設置。其中，埋地管道與其他管線應保持一定的安全距離。

4 架空后埋地管道的設計與施工

圖1所示為燃氣管道架空后埋地一段距離引入建筑物的示意圖，在架空與埋地交接處和建筑物入口處進行接地處理，同時金屬管道的埋地長度滿足式（2）要求，且不小于15 m，這樣就可以將燃氣直接引入到室內(nèi)使用。

5 燃氣管道設計規(guī)范探討

有些規(guī)范規(guī)定，引入建筑物的燃氣金屬管道都要設置絕緣段（法蘭）或塑鋼接頭進行隔離，防止外部與內(nèi)部之間相互干擾。但是，從電氣原理與相互干擾和影響的程度來分析，不是所有進入建筑物的金屬燃氣管道或分支管道都要設置絕緣段，例如全線埋地的管道或雖然架空，但進建筑物入口處埋地長度L 且不小于15 m，同時在入口處進行接地處理過的管道，一般不需要設置絕緣段或塑鋼接頭，除非是采用陰極保護裝置的隔離需要。因為外部雷擊電流在進入建筑物前已被埋地的金屬管道泄放了近70%電流到大地，其余的電流還可通過入口處的接地進行分流，最后注入建筑物內(nèi)的電流實際上是很小的，加上建筑物內(nèi)部已經(jīng)過等電位處理，無論電壓高低，對內(nèi)部的設備運行影響都不大，金屬管道上產(chǎn)生的靜電或其他感應電流等都可通過建筑物的入口處接地，將靜電、等電流泄放入地，因此不會影響到室內(nèi)的設備。

另外，對于外墻上豎直的金屬燃氣管道，也不需要每間隔12 m與防雷裝置連接。由于已經(jīng)對地面附近的金屬管道進行了接地處理，雷電流可以通過金屬管道泄放入地，引入到分支入戶處的接地處理也可以分流一部分雷電流。因此，中間可以不接防雷裝置，而且絕大部分中間都沒有預留防雷接地裝置的位置，很難進行連接施工，如果延伸到屋頂?shù)慕饘偃細夤艿溃瑒t應與屋頂?shù)姆览籽b置連接。

對于絕緣材料做成的燃氣管道，雖然不存在雷電電流，但由于燃氣的高速流動也會產(chǎn)生靜電，當靜電集聚到一定程度，也會產(chǎn)生靜電放電并出現(xiàn)火花效應，因此，使用的燃具和附加于管道上的金屬物仍然要接地，以及時泄放靜電，避免安全事故的發(fā)生。

6 結(jié)束語

綜上所述，燃氣管道作為住宅小區(qū)中的重要設施，我們要重視其防雷設計。本文就住宅小區(qū)燃氣管道防雷設計進行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

參考文獻

[1]謝渝南.高層建筑燃氣管道防雷設計探討[J].建設科技，2011（17）.

[2]張磊.民用建筑物防雷設計的探討[J].城市建筑，2013（08）.

〔編輯：王霞〕

Abstract： This paper mainly for the lightning protection design of residential gas pipeline was discussed. On the gas pipeline lightning protection design and installation of the importance of， and the lightening design of the gas pipeline and the construction analysis of the system， in order for help.

Key words： gas pipeline； lightning protection design； equal potential； static electricity