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4月25日,受北上的杭州湾雷暴云团影响,上海临港新城出现狂风暴雨和落地炸雷。上海海事大学的同学在校园内拍下惊人的一幕,远处一道闪电直劈向地面,落地炸雷发出耀眼的亮光。

(实拍上海暴雨:黑夜中巨大闪电击地)

随着城市加速发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,高层建筑上布满了城市“天际线”,让雷电灾害的发生概率越来越大,危害程度也越来越高。

雷电作为一种自然现象,会对建筑物和设备设施造成较大的损坏,甚至会危及人们的生命与财产,为了防护雷电灾害,中国制定有《建筑物防雷设计规范》的国家标准。燃气设备及管网是保障城市可靠供气的重要设施,关系到千家万户的用气安全问题。因此燃气管道对防雷应尤为重视,在燃气设备及管网的设计、施工和运行中,应注意采取相关措施避免与减小雷击带来的损害。

(严重损坏的管道,图源网络)

雷击对燃气设备和管网的危害

雷电时间短,放电电流大、电压高,破坏力极强,其破坏作用主要表现为机械性破坏、热力性破坏和绝缘性破坏。这三种破坏作用对燃气输配供应系统都会造成较大损坏,燃气设备及管网分布于城市的各个位置,覆盖面广,一旦因雷击造成损坏,其影响将在短时间内迅速扩大和延伸。

但燃气设备及管网因工艺的要求或受设置位置的限制,往往布置在城市建筑物防雷设施系统的覆盖范围之外,因此需要单独考虑防雷措施。

1、直击雷对区域燃气调压和计量设备的损害

闪电直接击中燃气设备,产生电、热效应和机械力破坏设备,使设备不能正常工作,影响供气安全。设置在市政道路旁或建筑物顶部的调压箱或计量箱最易受到雷击,据报道其它城市也曾发生过调压箱受雷击发生火花燃烧的情况。

2、雷击对建筑物附属燃气管的影响

雷电波侵入对外立管和户外架空管的影响雷电对架空燃气管道和外设立管的作用,雷电波可能沿着管道入户管侵入屋内,危及用户人身安全或损坏设备。据统计雷击起火事故中70%左右是高电位侵入造成的。

感应雷对内立管的影响在住宅建筑物内,在不带电的燃气金属管道上雷电感应所产生的火花放电,能量较小且时间短,通常不会发生火灾危险,若在管道接头发生泄漏并在一定空间积聚时,会发生火灾危险;

3、雷击对高压场站和阀室的损害

高压场站和阀室一般设置在郊外,放散管的管口处于设施的最高点,周边的高层建筑少,极易受雷电直接袭击。雷电的机械性破坏和热力性破坏会造成阀室的调压器的皮膜、阀门O型圈和流量计的传动齿轮等内部的非金属件损毁,使调压计量设备报废。此类设备价格较高,维修成本也很大。

(雷击对城市设施造成巨大破坏,图源网络)

4、雷击对电气仪表和自动控制系统的损害

当临近雷击和直击雷发生时,接地电阻处会产生一个高电位,使该处和远端产生电位差,威胁电气设备安全,站控系统中的温度传感器、压力传感器、流量计等精密设备的上传信号线路极易受到影响,特别是极高的电压使电气系统的绝缘材料击穿形成相间短路,电气系统发生危险。

过去,中石油设在武汉分输站交接用的超声流量计就曾因雷击损坏导致不能上传数据,只能通过与下游公司协商的方式确定供气量,影响了正常贸易。

5、雷击对阴极保护绝缘体的损害

根据钢管防腐要求,地上钢管与地下钢管之间一般都设置有绝缘法兰或绝缘接头隔离,在雷电的高电位下,管道的防腐绝缘层、绝缘接头和绝缘法兰可能被击穿损毁,使设备的绝缘功能失效,甚至毁坏衡电位仪,直接影响管网的阴极保护效果,危害燃气管网的安全运行。

6、雷击对PE管材的损害

雷击热力性破坏使PE管破损,或者钢塑转换接头被高电压击穿,造成管网漏气,对供气安全造成影响。

材料来源:《建筑物防雷设计规范》

#上海暴雨#



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