一、项目概况
2024年5月16日我司承包了晋中某公司景家沟LNG加气站防雷设备安装的项目。主要设施包括 LNG 储罐、加气区、站房、卸车区等。由于加气站属于易燃易爆场所,且所处地理位置可能遭受雷电侵袭,为确保人员生命安全和设备正常运行,特制定本防雷设备安装方案。
二、防雷设计依据
1. 《建筑物防雷设计规范》(GB 50057 - 2010)
2. 《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156 - 2022)
3. 《石油与石油设施雷电安全规范》(GB 15599 - 2009)
三、工期
30天
四、防雷设备
(一)接闪器
避雷针
在 LNG 储罐区、加气区罩棚等较高且空旷的区域各安装若干支独立避雷针,避雷针高度根据被保护物体高度和防雷保护范围计算确定,一般采用热镀锌圆钢制作,针长不小于 3米,避雷针应通过引下线与接地装置可靠连接。
安装位置:
LNG 储罐区避雷针应安装在储罐区周边合适位置,确保储罐在其保护范围内,与储罐的水平距离不小于3米,且针尖应高出储罐顶部 3 米以上。
加气区罩棚避雷针安装在罩棚顶部四个角或合适的位置,保证罩棚及下方设备得到有效保护,避雷针与罩棚边缘的水平距离不小于 3 米,针尖高出罩棚顶部3米。
避雷带
安装要求:
避雷带支架间距不大于 1 米,转弯处不大于 0.5 米,支架高度不小于 0.15 米,避雷带应平整、顺直,固定牢固,与支架焊接处应做好防腐处理。
(二)引下线
材料选择:引下线采用热镀锌圆钢或扁钢制作,圆钢直径不小于 8mm,扁钢规格不小于 48 mm×4 mm。
安装位置与数量:
每个避雷针应设置独立引下线,引下线应沿建筑物外墙或支柱明敷或暗敷,暗敷时应在抹灰层内设置固定卡子,确保引下线牢固可靠。
站房、卸车区等建筑物的避雷带引下线间距不大于 18 米,且应均匀对称布置,引下线应在建筑物入口处与接地装置可靠连接,并在距地面 0.3 米至 1.8 米处设置断接卡子,便于检测接地电阻。
(三)接地装置
接地极
采用垂直接地极和水平接地极相结合的方式,垂直接地极选用热镀锌角钢或钢管制作,长度不小于 2.5米,角钢规格不小于 50 mm×50 mm×5 mm,钢管管径不小于 50 mm,壁厚不小于 3.5 mm;水平接地极采用热镀锌扁钢,规格不小于 40 mm×4 mm。
接地极的埋设深度不小于 0.8 米,垂直接地极间距不小于其长度的 2 倍,水平接地极埋深不小于 0.6 米,且应与垂直接地极可靠焊接,形成一个完整的接地网。
接地电阻要求:整个接地装置的接地电阻应不大于 10 欧姆,如不能满足要求,应增加接地极数量或采取其他降阻措施,如使用降阻剂等。
接地极的分布:
在 LNG 储罐区、加气区、站房、卸车区等区域周围设置环形接地装置,并将各个区域的接地装置相互连接,形成一个统一的接地系统,确保站内所有设备、设施的接地可靠。
(四)电涌保护器(SPD)
电源 SPD
在加气站的配电室进线处、配电箱内以及重要用电设备前端(如加气设备、控制系统等)安装电源 SPD,以防止雷电过电压沿电源线侵入设备,损坏设备。
SPD 的选型应根据被保护设备的工作电压、额定电流、雷电防护等级等参数进行选择,其通流容量、响应时间等技术指标应满足相关标准要求,一般选用 [品牌及型号] 的电源 SPD,采用并联方式安装,连接导线应尽量短而直,且不小于10mm² 的多股铜芯线。
信号 SPD
对于加气站的通信线路、监控系统线路等信号线路,在其进入设备前端安装信号 SPD,以保护信号设备免受雷电感应过电压的损害。信号 SPD 的选型应与信号线路的类型、传输速率、接口形式等相匹配,如采用 [品牌及型号] 的网络信号 SPD、控制信号 SPD 等,安装时应注意 SPD 的接地与设备的接地系统可靠连接。
五、施工步骤
(一)施工准备
组织施工人员进行技术交底和安全培训,熟悉施工图纸和施工规范,掌握防雷设备的安装方法和技术要求。
准备好施工所需的材料、工具和设备,对材料进行检验,确保其质量符合设计要求,如热镀锌钢材的镀锌层应均匀、无脱落,接地电阻测试仪等检测设备应经过校准且在有效期内。
办理施工所需的相关手续,如动火作业许可证、临时用电许可证等,确保施工过程符合加气站的安全管理规定。
(二)接地装置施工
根据设计图纸确定接地极的埋设位置,使用挖掘机或人工开挖接地沟,接地沟的深度和宽度应符合设计要求,沟底应平整、无杂物。
将垂直接地极垂直打入地下,顶部距地面不小于 0.6 米,接地极之间的连接采用焊接方式,焊接处应牢固、无虚焊、气孔等缺陷,并做好防腐处理,可刷两遍沥青漆或采用其他防腐涂料。
敷设水平接地极,将其与垂直接地极可靠焊接,形成接地网,接地网的网格尺寸应符合设计要求,焊接完成后,对整个接地网进行检查,确保连接可靠、无断点。
(三)引下线施工
按照设计位置安装引下线支架,支架采用膨胀螺栓固定在建筑物外墙或支柱上,支架间距应符合要求,确保引下线固定牢固。
将引下线与接地装置和接闪器可靠连接,连接方式采用焊接或专用的连接夹具,焊接处应做好防腐处理,引下线应尽量保持垂直、无弯曲,如遇建筑物变形缝,应做煨弯补偿处理,确保引下线的电气连续性。
(四)接闪器安装
避雷针安装
在避雷针安装位置搭建临时脚手架,将避雷针组装好后,使用吊车或其他起重设备将避雷针吊起,垂直安装在基础上,并用螺栓固定牢固,调整避雷针的垂直度,使其偏差不大于 3 mm/m。
避雷针与引下线的连接采用焊接或螺栓连接,焊接处应进行防腐处理,确保连接可靠,避雷针针尖应保持尖锐,无锈蚀。
避雷带安装
按照设计要求在女儿墙、屋脊等部位敷设避雷带支架,将避雷带固定在支架上,避雷带的转弯处应做成弧形,避免直角弯,避雷带之间的连接采用焊接,焊接长度不小于扁钢宽度的 2 倍,三面施焊,焊接完成后,对避雷带进行校直、调平,确保其安装牢固、美观,并做好防腐处理。
(五)SPD 安装
电源 SPD 安装
在配电室进线处断开电源,将电源 SPD 安装在配电箱内合适位置,按照 SPD 的接线标识,将电源线分别接入 SPD 的输入端和输出端,连接导线应牢固、无松动,接地端应与配电箱的接地母线可靠连接,安装完成后,检查 SPD 的工作状态指示灯是否正常,确保 SPD 安装正确、有效。
对于重要用电设备前端的电源 SPD,按照同样的方法进行安装,确保每个需要保护的设备都得到有效的防雷保护。
信号 SPD 安装
在信号线路进入设备前端,找到合适的安装位置,将信号 SPD 安装固定好,根据信号线路的类型和接口形式,将信号线路接入 SPD 的相应端口,注意信号的传输方向不能接反,SPD 的接地端应与设备的接地系统可靠连接,安装完成后,对信号线路进行测试,确保信号传输正常,无干扰或衰减。
六、施工质量控制
设立质量检验员,对防雷设备的安装过程进行全程质量监督和检查,严格按照施工图纸和施工规范进行施工,确保每一道工序的质量符合要求。
对防雷设备的材料进行严格检验,包括外观检查、尺寸测量、质量证明文件核查等,不合格的材料严禁使用,对已安装的防雷设备进行定期检查和维护,确保其正常运行,如发现设备损坏、腐蚀或连接松动等问题,应及时修复或更换。
在接地装置施工完成后,应使用接地电阻测试仪对接地电阻进行测量,测量结果应符合设计要求,如不满足要求,应及时查找原因并采取相应的改进措施,直至接地电阻达到合格标准。
七、安全保障措施
施工人员进入加气站施工现场必须佩戴好安全帽、安全带、工作服、防护鞋等个人防护用品,严禁酒后作业和违规操作。
在高处作业时,应搭建牢固的脚手架,并设置安全防护栏和安全网,确保施工人员的安全,遇有六级以上大风、大雨、大雾等恶劣天气,应停止高处作业。
施工过程中,应注意保护加气站内的设备、设施和管道,避免因施工造成损坏,如需动火作业,必须严格执行动火审批制度,采取有效的防火措施,配备足够的灭火器材,并安排专人监护。
施工用电应符合临时用电安全规范,配电箱应上锁,专人管理,防止触电事故发生,对电气设备进行定期检查和维护,确保其绝缘性能良好。
八、验收与维护
验收
防雷设备安装完成后,由建设单位组织设计、施工、监理等单位进行竣工验收,验收内容包括防雷设备的安装位置、数量、连接方式、接地电阻等是否符合设计要求和相关标准规范,施工资料是否齐全、完整。
验收合格后,出具竣工验收报告,防雷设备方可正式投入使用,如验收不合格,应限期整改,整改完成后重新进行验收。
维护
建立防雷设备维护管理制度,定期对防雷设备进行巡检和维护,主要包括检查接闪器、引下线、接地装置是否有损坏、腐蚀、松动等情况,SPD 的工作状态是否正常,接地电阻是否符合要求等,如发现问题应及时处理,并做好维护记录。
在雷雨季节来临前,应对防雷设备进行全面检查和维护,确保其处于良好的运行状态,雷雨过后,应及时对防雷设备进行检查,查看是否有雷击损坏情况,如有损坏,应及时修复或更换。
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