城镇燃供气系统防雷技术规范.doc

QX/T 中国气象局 发布2007-实施2007-发布城镇燃供气系统防雷技术规范Technical Specifications for Lightning Protection of City Gas Supplying System （征求意见稿）（本稿完成日期：2007-11-27）QX/T QX中华人民共和国气象行业标准ICS备案号：1QX/T 目 次前 言11 范围22 规范性引用文件23 术语和定义24 基本规定35 燃气场站及设施36 燃气金属管道及附件47 电气系统58 电子信息系统6附录A （规范性附录） 燃气输配系统生产区域用电场所的爆炸危险区域等级和范围划分7附录B （规范性附录） 液化石油气站用电场所爆炸危险区域等级和范围划分10附录C （规范性附录） 生产的火灾危险性分类13附录D （规范性附录） 防雷区的划分14I前 言雷电灾害是国际公认的最严重的十种自然灾害之一，其造成的损失仅次于干旱和洪涝灾害。为了最大限度地减少城镇燃气雷击损失，开展城镇燃气防雷技术工作，特采用参考了GB50016：建筑设计防火规范、GB50028-2006：城镇燃气设计规范、GB50057-94（2000年版）：建筑物防雷设计规范、GB50058-92：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范等国家标准编制了本标准。本标准共分8章4个附录，其中附录A、附录B、附录C、附录D为规范性附录。本标准由重庆市气象局提出并归口。本标准主要起草单位：重庆市防雷中心本标准主要起草人： 城镇燃气防雷技术规范1 范围本标准规定了城镇燃气的术语和定义、基本规定、燃气场站及设施、燃气金属管道及附件、电力系统及安全报警系统的防雷技术要求等内容。本标准适用于新建、改建、扩建和现有城镇燃气系统的防雷设计和施工。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB50016建筑设计防火规范GB50028-2006 城镇燃气设计规范GB50057-94（2000年版）建筑物防雷设计规范GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1 城镇燃气 city gas从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点，通过输配系统供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性质的，且符合本规范气质量要求的可燃气体。城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气。【GB 50028-2006，定义2.0.1】3.2 低压储气罐 low pressure gasholder工作压力（表压）在10kPa以下，依靠容积变化储存燃气的储气罐、分为湿式储气罐和干式储气罐两种。【GB 50028-2006，定义2.0.20】3.3 高压储气罐 high pressure gasholder工作压力（表压）大于0.4MPa，依靠压力变化储存燃气的储气罐。又称为固定容积储气罐。【GB 50028-2006，定义2.0.21】3.4 调压装置 regulator device将较高燃气压力降至所需的较低压力调压单元总称。包括调压器及其附属设备。【GB 50028-2006，定义2.0.22】3.5 调压站 regulator station将调压装置放置于专用的调压建（构）筑物中，承担用气压力的调节。包括调压装置及调压室的建筑物或构筑物等。【GB 50028-2006，定义2.0.23】3.6 调压箱（调压柜） regulator box将调压装置放置于专用箱体，设于用气建筑物附近，承担用气压力的调节。包括调压装置和箱体。悬挂式和地下式箱成为调压箱，落地式箱称为调压柜。【GB 50028-2006，定义2.0.24】3.7 引入管 service pipe室外配气支管与用户室内燃气进口管总阀门（当无总阀门时，指距室内地面1m高处）之间的管道。【GB 50028-2006，定义2.0.48】3.8 管道暗埋 piping embedment管道直接埋设在墙体、地面内。【GB 50028-2006，定义2.0.49】3.9 管道暗封 piping concealment管道敷设在管道井、吊顶、管沟、装饰层内。【GB 50028-2006，定义2.0.49】3.10 防雷区 Lightning protection zone，LPZ需要规定和控制雷击电磁环境的那些区。【GB50057-94（2000年版），附录八】4 基本规定4.1城镇燃气的防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及城镇燃气特点等的基础上进行，按工程整体要求，进行全面规划，做到预防为主、安全可靠、技术先进、经济合理。4.2新建城镇燃气系统场站应根据雷电灾害风险评估预评估中雷电时空分布特征、雷电流散流情况、雷电灾害易损性分析和大气雷电环境状况等内容，选择合适的地址及合理地进行功能分区布局。4.3城镇燃气防雷工程的设计、施工应由具备相应资质等级的单位实施。防雷工程的设计、施工必须符合国家相关法律法规和技术规范的要求。4.4防雷技术评价机构应根据相关技术规范对城镇燃气系统的防雷设计进行评价，并及时提出评价意见，以供该工程设计参考。4.5城镇燃气防雷工程的施工和验收应按照相关技术规范要求实施，并应根据施工进度，适时进行防雷隐蔽工程分段验收，确保防雷工程质量。4.6城镇燃气防雷工程竣工后，应将雷电灾害风险评估报告、设计及技术评价意见、安装、隐蔽工程图纸、检测测试记录等资料及时归档并移交城建档案馆。4.7城镇燃气管理单位应根据雷电灾害风险评估技术规范要求，组织开展风险评估，并根据防雷安全评估情况，建立雷电灾害应急处置预案。4.8城镇燃气系统的防雷装置应定期开展防雷安全检测。4.9城镇燃气管理单位应对防雷装置定期检查、维护与维修。发生雷电灾害事故后，应及时向防雷主管部门报告，并协助做好雷电灾害调查与鉴定工作。5 燃气场站及设施5.1一般规定5.1.1储气罐和压缩机室、调压剂量室等处于燃烧爆炸危险环境的生产用房，其防雷设计应符合现行的国家标准建筑物防雷设计规范GB50057的“第二类防雷建筑物”的规定，生产管理、后勤服务及生活用建筑物，其防雷设计应符合现行的国家标准建筑物防雷设计规范GB50057的“第三类防雷建筑物”的规定。5.1.2门站和储配站室内电气防爆等级应符合现行的国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058的“1区”设计的规定；站区内可能产生静电危害的设备、管道以及管道分支处均应采取防静电接地措施，应符合现行的化工标准化工企业静电接地装置设计规范HGJ 28的规定。5.1.3站区内储气罐、罐区、露天工艺装置及建构筑物之间，以及与站外建构筑物之间的防火间距应符合现行国家标准建筑设计防火规范（GB50016-2006）和城镇燃气设计规范（GB50028-2006）的有关规定。5.2储罐区5.2.1独立避雷针、架空避雷线（网）的保护范围，应包括整个储罐区。 5.2.2当储罐顶板厚度等于或大于4mm 时，可以用顶板作为接闪器；若储罐顶板厚度小于4mm时， 则须装设防直击雷装置。但在雷击区，即使储罐顶板厚度大于4mm时，仍需装设防直击雷装置。5.2.3浮顶罐、内浮顶罐不应直接在罐体上安装避雷针 (线) ，但应将浮顶与罐体用两根导线作电气连接。浮顶罐连接导线应选用截面积不小于25mm2的软铜复绞线。对于内浮顶罐，钢质浮盘的连接导线应选用截面积不小于16mm2的软铜复绞线；铝质浮盘的连接导线应选用直径不小于1.8的不锈钢钢丝绳。5.2.4钢储罐防雷接地引下线不应少于2根，并应沿罐周均匀或对称布置，其间距不宜大于 30m。5.2.5防雷接地装置冲击接地电阻不应大于10，当钢储罐仅做防感应雷接地时，冲击接地电阻不应大于30 。 5.2.6罐区内储罐顶法兰盘等金属构件应与罐体可靠电气连接，放散塔顶的金属构件亦应与放散塔可靠电气连接。5.2.7当液化石油气罐的阴极防腐采取下列措施时，可不再单独设置防雷和防静电接地装置： 液化石油气罐采用牺牲阳极法进行阴极防腐时，牺牲阳极的接地电阻不应大于10，阳极与储罐的铜芯连线截面积不应小于16 mm2；液化石油气罐采用强制电流法进行阴极防腐时，接地电极必须用锌棒或镁锌复合棒，接地电阻不应大于10，接地电极与储罐的铜芯连线截面积不应小于16 mm2。5.3调压计量区5.3.1设于空旷地带的调压站及采用高架遥测天线的调压站应单独设置避雷装置，其接地电阻值应小于10。5.3.2当调压站内、外燃气金属管道为绝缘连接时，调压器及其附属设备必须接地，接地电阻应小于10。5.4其他5.4.1站区内所有正常不带电的金属物体，均应就近接地，且接地的设备、管道等均应设接地端头，接地端头与接地线之间，可采用螺栓紧固连接。对有振动、位移的设备和管道，其连接处应加挠性连接线过渡。5.4.2进出站区的金属管道、电缆的金属外皮、所穿钢管或架空电缆金属槽，在站区外侧应做一处接地，接地装置应与保护接地装置及避雷带 (网) 接地装置合用。如存在远端至站区的金属管道、轨道等长金属物，则应在进入站区前端每隔25米接地一次，以防止雷电感应电流沿输气管道进入配气站。5.4.3电绝缘装置应埋地设置于站场防雷防静电接地区域外，使配管区（设备撬）及进出站管道能够置于同一防雷防静电接地网中。5.4.4站区内处于燃烧爆炸危险环境的生产用房应采用404镀锌扁钢或同等规格的其他金属材料构成避雷网格，并敷设明式避雷带。其引下线不应少于 2 根，并应沿建筑物四周均匀对称布置，间距不应大于 18m ，网格不应大于 10m10m 或 12m8m 。 5.4.5除独立防直击雷装置外，该项目的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地等可共用同一接地系统，其接地电阻不大于4，宜小于1。如各类接地不共用，则各类接地之间的距离应符合规范要求。6 燃气金属管道及附件6.1一般规定6.1.1平行敷设于地上或管沟的燃气金属管道，其净距小于100mm时，应用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m。管道交叉点净距小于100mm时，其交叉点应用金属线跨接。6.1.2架空或埋地敷设的燃气金属管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔200300m处，应设置接地装置，其接地电阻不应大于30，接地点应设置在固定管墩（架）处。距离建筑物100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于10。6.1.3燃气金属管道在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。6.2 屋面燃气金属管道6.2.1屋面燃气金属管道、放散管、排烟管、锅炉等燃气设施宜设置在建筑物防雷保护范围之内。应尽量远离建筑物的屋角、檐角、女儿墙的上方、屋脊等雷击率较高的部位。6.2.2屋面工业燃气金属管道在最高处应设放散管和放散阀。屋面燃气金属管道末端和放散管应分别与楼顶防雷网相连接，并应在放散管或排烟管处加装阻火器或燃气金属管道防雷绝缘接头，对燃气金属管道防雷绝缘接头两端的金属管道做好接地处理。6.2.3屋面燃气金属管道与避雷网（带）（或埋地燃气金属管道与防雷接地装置）至少应有两处采用金属线跨接，且跨接点的间距不应大于30m。当屋面燃气金属管道与避雷网（带）（或埋地燃气金属管道与防雷接地装置）的水平、垂直净距小于100mm时，也应跨接。6.2.4屋面燃气管与避雷网之间的金属跨接线可采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面积不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm，应优先选用圆钢。6.3建筑物外墙立管6.3.1高层建筑引入管与外墙立管相连时，应设绝缘法兰，绝缘法兰上端阀门应用铜芯软线跨接，并且按防雷要求接地，接地电阻不应小于10。6.3.2沿外墙竖直敷设的燃气金属管道应采取防侧击和等电位的防护措施，应每隔不大于10m就近与防雷装置连接。每根立管的冲击接地电阻不应大于10。6.4引入场站的燃气金属管道6.4.1进出场站的燃气金属管道，应在场站外侧接地，并与保护接地装置及避雷带（网）接地装置合并。6.4.2当燃气金属管道采用地上引入方式进入场站时，电绝缘装置宜设置在引入管出室外地面后穿墙入户之前的位置，将抱箍设于室内燃气金属管道上，再通过等电位连结线接至总等电位联结箱。如采用绝缘法兰与外置放电间隙的组合形式，则应安装在室内燃气总阀门之后，以便检修，绝缘法兰两端的燃气金属管道用放电间隙进行连接后，通过等电位连结线接至总等电位联结箱。6.4.3当燃气金属管道采用地下引入方式进入场站时，绝缘接头宜在引入管出室内地面或进入地下室后就近安装，将抱箍设于绝缘接头通向室内燃气金属管道的一侧，然后再通过等电位联结线接至总等电位联结箱。如采用绝缘法兰与外置放电间隙的组合形式，则与地上引入方式的做法相同。6.5其他6.5.1埋于地下的金属跨接线，由于易受腐蚀，应采取热镀锌圆钢、加大圆钢直径达10mm以上。6.5.2当燃气金属管道螺纹连接的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03时，连接处应用金属线跨接，对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。7电气系统7.1进出站区的管线应设置切断阀门和绝缘法兰。7.2站区内接地干线应在不同方向上与接地装置相连接，且不应少于两处。7.3站区内电气设备的接地装置与防止直接雷击的独立避雷针的接地装置应分开设置，与装设在建筑物上防止直接雷击的避雷针的接地装置可合并设置；与防雷电感应的接地装置亦可合并设置。接地电阻值应取其中最低值。7.4站区内供电系统的电缆金属外皮或电缆金属保护管两端均应接地，在供配电系统的电源端应安装与设备耐压水平相适应的过电压（电涌）保护器。7.5站区内所有电气设备金属外壳应接地，除照明灯具以外的电气设备，应采用专门的接地线，该接地线如与相线敷设在同一保护管内时，应具有与相线相等的绝缘，即三相五线制、单相三线制等，其他金属管线、电缆的金属外皮等，只能作为辅助接地线，且接地电阻值应小于4。7.6站区内的照明灯具可利用可靠电气连接的金属管线系统作为接地线，但不能利用输送易燃物质的金属管道。8 电子信息系统8.1安全报警系统8.1.1站区内应设置可燃气体泄漏报警系统，用于对燃气泄漏进行监测与报警，避免由于雷电感应产生火花导致可燃气体燃烧爆炸。8.1.2 站区内储罐区、压缩机室、调压计量室等场所，应设置可燃气体检测器。8.1.3 报警器宜集中设置在控制室或值班室内。8.1.4可燃气体泄漏检测器和报警器的选用和安装，应符合国家现行标准石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063的有关规定。8.1.5燃气管穿越地下层及其车库和一些不容穿越的场所，应设置套管进行封闭，同时设置安全报警器，以检测燃气的泄漏，便于及时予以控制。8.2站区内的工业控制计算机、通信、控制系统等电子信息系统设备的防雷击电磁脉冲应符合下列规定：8.2.1 信息系统设备所在建筑物，应按第三类防雷建筑物进行防直击雷设计。8.2.2应将进入建筑物和进入信息设备安装房间的所有金属导电物（如电力线、通信线、数据线、控制电缆等的金属屏蔽层和金属管道等），在各防雷区界面处应做等电位连接，并宜采取屏蔽措施。8.2.3在全站低压配电母线上和UPS电源进线侧，应分别安装电涌保护器。8.2.4当数据线、控制电缆、通信线等采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应做等电位连接。8.2.5在一个建筑物内，防雷接地、电气设备接地和信息系统设备接地宜采用共用接地系统，其接地电阻值不应大于1。8.2.6装于钢储罐上的信息系统装置的配线电缆应采用铠装屏蔽电缆。电缆穿钢管配线时，其钢管首末端应与罐体做电气连接并接地。17附录A （规范性附录）燃气输配系统生产区域用电场所的爆炸危险区域等级和范围划分A.1 概述本附录适用于运行介质相对密度小于或等于O.75的燃气。相对密度大于075的燃气爆炸危险区域等级和范围的划分宜符合本规范附录B的有关规定。A.2 燃气输配系统生产区域用电场所的爆炸危险区域等级和范围划分应符合下列规定：1燃气输配系统生产区域所有场所的释放源属第二级释放源。存在第二级释放源的场所可划为2区，少数通风不良的场所可划为l区。其区域的划分宜符合以下典型示例的规定：1)露天设置的固定容积储气罐的爆炸危险区域等级和范围划分见图A.1。以储罐安全放散阀、放散管管口为中心，当管口高度h距地坪大于4.5m时，半径b为3m，顶部距管口a为5m(当管口高度h距地坪小于等于4.5m时，半径b为5m，顶部距管口a为7.5m)以及管口到地坪以上的范围为2区。储罐底部至地坪以上的范围(半径c不小于4.5m)为2区。图A.1 露天设置的固定容积储气罐的爆炸危险区域等级和范围划分2)露天设置的低压储气罐的爆炸危险区域等级和范围划分见图A-2(a)和A-2(b)。干式储气罐内部活塞或橡胶密封膜以上的空间为1区。储气罐外部罐壁外4.5m内，罐顶(以放散管管口计)以上7.5m内的范围为2区。图A.2 露天设置的低压储气罐的爆炸危险区域等级和范围划分3)低压储气罐进出气管阀门间的爆炸危险区域等级和范围划分见图A.3。阀门间内部的空间为1区。阀门间外壁4.5m内，屋顶(以放散管管口计)7.5m内的范围为2区。图A.3 低压储气罐进出气管阀门间的爆炸危险区域等级和范围划分4)通风良好的压缩机室、调压室、计量室等生产用房的爆炸危险区域等级和范围划分见图A.4。建筑物内部及建筑物外壁4.5m内，屋顶(以放散管管口计)以上7.5m内的范围为2区。图A.4通风良好的压缩机室、调压室、计量室等生产用房的爆炸危险区域等级和范围划分5)露天设置的工艺装置区的爆炸危险区域等级和范围的划分见图A.5。工艺装置区边缘外4.5m内，放散管管口(或最高的装置)以上7.5m内范围为2区。图A.5 露天设置的工艺装置区的爆炸危险区域等级和范围划分6)地下调压室和地下阀室的爆炸危险区域等级和范围划分见图A.6。地下调压室和地下阀室内部的空间为1区。图A.6地下调压室和地下阀室的爆炸危险区域等级和范围划分7)城镇无人值守的燃气调压室的爆炸危险区域等级和范围划分见图D-7。 图A.7 城镇无人值守的燃气调压室的爆炸危险区域等级和范围划分调压室内部的空间为1区。调压室建筑物外壁45m内，屋顶(以放散管管口计)以上7.5m内的范围为2区。2 下列用电场所可划分为非爆炸危险区域：1)没有释放源，且不可能有可燃气体侵入的区域；2)可燃气体可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的1O%的区域；3)在生产过程中使用明火的设备的附近区域，如燃气锅炉房等；4)站内露天设置的地上管道区域。但设阀门处应按具体情况确定。附录B （规范性附录）液化石油气站用电场所爆炸危险区域等级和范围划分B.1液化石油气站生产区用电场所的爆炸危险区域等级和范围划分宜符合下列规定：1 液化石油气站内灌瓶间的气瓶灌装嘴、铁路槽车和汽车槽车装卸口的释放源属第一级释放源，其余爆炸危险场所的释放源属第二级释放源。2 液化石油气站生产区各用电场所爆炸危险区域的等级，宜根据释放源级别和通风等条件划分。1)根据释放源的级别划分区域等级。存在第一级释放源的区域可划为1区，存在第二级释放源的区域可划为2区。2)根据通风等条件调整区域等级。当通风条件良好时，可降低爆炸危险区域等级；当通风不良时，宜提高爆炸危险区域等级。有障碍物、凹坑和死角处，宜局部提高爆炸危险区域等级。3 液化石油气站用电场所爆炸危险区域等级和范围划分宜符合第B.2条第B.6条典型示例的规定。注：爆炸危险性建筑的通风，其空气流量能使可燃气体很快稀释到爆炸下限的20以下时，可定为通风良好。B.2通风良好的液化石油气灌瓶间、实瓶库、压缩机室、烃泵房、气化间、混气间等生产性建筑的爆炸危险区域等级和范围划分见图B.2，并宜符合下列规定：1以释放源为中心，半径为15m，地面以上高度7.5m和半径为7.5m，顶部与释放源距离为7.5m的范围划为2区；2 在2区范围内，地面以下的沟、坑等低洼处划为1区。 图B.2通风良好的生产性建筑爆炸危险区域等级和范围划分B.3露天设置的地上液化石油气储罐或储罐区的爆炸危险区域等级和范围的划分（见图B.3），并宜符合下列规定： 1以储罐安全阀放散管管口为中心，半径为4.5m，以及至地面以上的范围内和储罐区防护墙以内，防护墙顶部以下的空间划为2区；2 在2区范围内，地面以下的沟、坑等低洼处划为1区；3当烃泵露天设置在储罐区时，以烃泵为中心，半径为4.5m以及至地面以上范围内划为2区。注：地下储罐组的爆炸危险区域等级和范围可参照本条规定划分。B.4铁路槽车和汽车槽车装卸口处爆炸危险区域等级和范围划分见图B.4，并宜符合下列规定： 图B.3地上液化石油气储罐区爆炸危险区域等级和范围划分1以装卸口为中心，半径为1.5m的空间和爆炸危险区域以内地面以下的沟、坑等低洼处划为1区；2 以装卸口为中心，半径为4.5m，1区以外以及地面以上的范围内划分为2区。B.5无释放源的建筑与有第二级释放源的建筑相邻，并采用不燃烧体实体墙隔开时，其爆炸危险区域和范围划分见图 B.5，宜符合下列规定：1以释放源为中心，按本附录第B.2条规定的范围内划分为2区；2 与爆炸危险建筑相邻，并采用不燃烧体实体墙隔开的无释源建筑，其门、窗位于爆炸危险区域内时划为2区；3门、窗位于爆炸危险区域以外时划为非爆炸危险区。图B.4 槽车装卸口处爆炸危险区域等级和范围划分B.6下列用电场所可划为非爆炸危险区域：1 没有释放源，且不可能有液化石油气或液化石油气和其他气体的混合气侵入的区域；图B.5 与具有第二级释放源的建筑物相邻，并采用不燃烧体实体墙隔开时，其爆炸危险区域和范围划分2 液化石油气或液化石油气和其他气体的混合气可能出现的最高浓度不超过其爆炸下限1O的区域；3 在生产过程中使用明火的设备或炽热表面温度超过区域内可燃气体着火温度的设备附近区域。如锅炉房、热水炉间等；4 液化石油气站生产区以外露天设置的液化石油气和液化石油气与其他气体的混合气管道，但其阀门处视具体情况确定。附录C （规范性附录）生产的火灾危险性分类C.1 生产的火灾危险性可按表C.1分为五类。表C.1生产的火灾危险性分类 生产类别火灾危险性特征甲使用或产生下列物质的生产：1.闪点28的液体；2.爆