住宅小区燃气管道防雷设计

袁金水

摘 要：主要针对住宅小区燃气管道的防雷设计展开了探讨，阐述了燃气管道防雷设计、安装的重要性，并对燃气管道的防雷设计和施工作了系统的分析，以期能为有关方面提供帮助。

关键词：燃气管道；防雷设计；等电位；静电

中图分类号：TU996.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.078

燃气管道是一种燃气专用管道。由于一般的管道都以金属为制材，一旦遭受雷击，就极有可能会发生管道损坏，从而导致燃气外泄，特别是住宅小区中的燃气管道。因此，为了保障燃气管道的安全，我们就需要加强对其的防雷设计和施工。

1 燃气管道设计、安装的重要性

住宅小区使用的燃气属于易燃易爆物质，遇到明火会引起燃烧或爆炸，管道内的燃气是高压且高速流动的气体，在管道内部、外部及出口处会产生很多静电。当静电集聚达到一定程度时，就会引起放电击穿，产生电火花。因此，燃气管道的防雷设计、安装或使用不当会造成人员伤亡和财产损失。

燃气管道引起事故的原因有以下两种：①雷击。主要是外部管道将雷电引入室内、内部管线综合布线不规范、等电位处理不当等原因引起的雷击事故。②静电。管内燃气的高压、高速流动使管内和管外壁产生了很大的静电，同时在燃气出口处，由于燃气扩散，界面处也会产生很多静电，如果不及时泄放，就会产生静电放电现象。因此，对于管道的接地和等电位处理是避免事故发生的重要防范措施之一。

2 架空金属燃气管道的设计与施工

2.1 引入建筑物燃气总管的设计与施工

必须对架空金属燃气管道在建筑物入口处安装绝缘段，并在绝缘段两端跨接等电位联结器，即电涌保护器（Surge Protective Device，SPD），当两端电压差达到一定程度时，可在瞬间消除电压差，使两端等电位联结。平时，两端是绝缘不导通的，只起到外部与室内电气隔离的作用。

2.1.1 绝缘段的设计

燃气管道绝缘段的设置主要是阻止管道两端的电气导通，使室内、外不能构成电气通道，互不影响，不会产生电气干扰。目前主要是对阴极保护装置的电气隔离、静电隔离和电磁感应等电气的隔离。其绝缘强度根据阴极保护等的需要选择适当的长度和耐压等参数。

2.1.2 等电位联结器的选择与安装

为了避免绝缘段两端的电压差过大引起击穿或高电压的干扰，在绝缘两端加装等电位联结保护器，当两端有高压产生，其电压差达到SPD的启动电压时，两端瞬时导通；等电位联结，电压差消除后立即断开，两端回到隔离的绝缘状态。

SPD的参数选择应符合下列条件：①选用电压开关型SPD或隔离放电间隙的Ⅰ级试验的密封型SPD；②SPD能承受的冲击电流按《建筑物防雷设计规范》中的计算方法计算，取m=1；③SPD的电压保护水平应小于绝缘段的耐冲击电压水平，无法确定时，应取1.5 kV≤U≤2.5 kV。

2.1.3 接地连接与电阻要求

接地连接与电阻要求主要有：①进出建筑物的燃气管道在进、出口处均应与防雷（静电）接地装置进行接地处理，使管道的干扰电压或电流短路入地，防止侵入室内，影响设备的正常运行；②为了防止各户内的高电压与静电危害，在使用的燃气终端金属管道处与燃气用具进行有效的接地连接，以及时泄放燃气在燃烧和流动过程中产生的静电，防止静电产生电火花；③架空金属管道距离建筑物100 m内的管道应每隔25 m接地一次，其冲击接地电阻不应大于10 Ω，以起到分别泄流、逐步降压的作用。

2.2 燃气分支管道的设计与施工

2.2.1 平行敷设的分支管道

如果燃气管道各户单独从总表箱上分别引入，除终端需要接地外，应根据《城镇燃气防雷技术规范》（QX/T 109—2009）第6.1.1条规定，地上燃气金属裸管之间或与其他金属构架和其他长金属物平行敷设时，当净距小于100 mm时，应用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30 m；交叉敷设时，当净距小于100 mm时，其交叉点应用金属线跨接。

2.2.2 垂直敷设的分支管道

如果燃气管道各户从一根垂直主管道中分出树状布置，则在进入分户处接地即可。

2.2.3 在屋顶或外墙敷设的管道

敷设在屋顶上的燃气金属管道应与防雷装置进行有效的电气连接，当其长度较长时，应与防雷装置多点相连，如果管道不在接闪器的保护范围内，其厚度应不小于4 mm。

敷设在外墙上燃气金属管道两端要与接地装置连接，当高度超过滚球半径时，其金属管道的厚度应不小于4 mm。

2.3 燃气管道与其他管线的安全距离

为了防止管道与其他管线之间相互影响，特别是采用了阴极保护装置的燃气管道，应根据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057—2010）设置安全距离，具体如表1、表2所示。

3 全线埋地管道的设计与施工

目前，埋地金属燃气管道进入建筑物的布设方法有两种：①埋地后从建筑物内部引出；②在建筑物外部引出，然后穿墙进入室内或沿外墙布置。引入端必须作接地处理，当管道采用阴极保护时，才使用绝缘段隔离，并按照阴极保护装置的要求设置。其中，埋地管道与其他管线应保持一定的安全距离。

4 架空后埋地管道的设计与施工

图1所示为燃气管道架空后埋地一段距离引入建筑物的示意图，在架空与埋地交接处和建筑物入口处进行接地处理，同时金属管道的埋地长度满足式（2）要求，且不小于15 m，这样就可以将燃气直接引入到室内使用。

5 燃气管道设计规范探讨

有些规范规定，引入建筑物的燃气金属管道都要设置绝缘段（法兰）或塑钢接头进行隔离，防止外部与内部之间相互干扰。但是，从电气原理与相互干扰和影响的程度来分析，不是所有进入建筑物的金属燃气管道或分支管道都要设置绝缘段，例如全线埋地的管道或虽然架空，但进建筑物入口处埋地长度L 且不小于15 m，同时在入口处进行接地处理过的管道，一般不需要设置绝缘段或塑钢接头，除非是采用阴极保护装置的隔离需要。因为外部雷击电流在进入建筑物前已被埋地的金属管道泄放了近70%电流到大地，其余的电流还可通过入口处的接地进行分流，最后注入建筑物内的电流实际上是很小的，加上建筑物内部已经过等电位处理，无论电压高低，对内部的设备运行影响都不大，金属管道上产生的静电或其他感应电流等都可通过建筑物的入口处接地，将静电、等电流泄放入地，因此不会影响到室内的设备。

另外，对于外墙上竖直的金属燃气管道，也不需要每间隔12 m与防雷装置连接。由于已经对地面附近的金属管道进行了接地处理，雷电流可以通过金属管道泄放入地，引入到分支入户处的接地处理也可以分流一部分雷电流。因此，中间可以不接防雷装置，而且绝大部分中间都没有预留防雷接地装置的位置，很难进行连接施工，如果延伸到屋顶的金属燃气管道，则应与屋顶的防雷装置连接。

对于绝缘材料做成的燃气管道，虽然不存在雷电电流，但由于燃气的高速流动也会产生静电，当静电集聚到一定程度，也会产生静电放电并出现火花效应，因此，使用的燃具和附加于管道上的金属物仍然要接地，以及时泄放静电，避免安全事故的发生。

6 结束语

综上所述，燃气管道作为住宅小区中的重要设施，我们要重视其防雷设计。本文就住宅小区燃气管道防雷设计进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

参考文献

[1]谢渝南.高层建筑燃气管道防雷设计探讨[J].建设科技，2011（17）.

[2]张磊.民用建筑物防雷设计的探讨[J].城市建筑，2013（08）.

〔编辑：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