谈餐厨垃圾工程灌区防雷系统设计

王趁义 张 蕾

(中国市政工程华北设计研究总院，天津 300074)

近年来，随着城市化规模的不断扩大，城市人口的增多，各城市餐馆及家庭所产生的餐后垃圾与日俱增，餐厨垃圾处置场应运而生，此项工程中均设置有灌区，灌区内各种罐体形式的防雷设计也各不相同，在经过几种罐体设计后，现就几种罐体的防雷谈几点看法。

1 普通钢制厌氧罐体的防雷设计［1］

由于灌区内存在厌氧罐及沼气柜，其内部均存放可燃气体——沼气。根据国家现行设计规范GB 50057-2010建筑物防雷设计规范规定此应需按照二类防雷建(构)筑物设防，下文中如无特殊说明，罐体及沼气柜均按二类防雷建(构)筑物进行设防。

文中所述普通钢制罐体是指罐体外壁及顶部为钢制外壁，壁厚不小于4 mm的罐体。此类罐体最为常用，对于罐体的防雷及接地做法也最为明确。根据《建筑物防雷设计规范》4.3.10条，可直接将罐体作为接闪器。对于此类罐体的防雷引下线也自然利用罐壁做引下线即可，而对于罐体的接地系统的设计方式则可采用罐体本体基础钢筋做接地体或采用人工接地极做接地系统，两种方式均可，但必须保证GB 50057-2010建筑物防雷设计规范中对接地电阻值的要求。

2 特殊钢制厌氧罐体的防雷设计

本章节中罐体工艺制作方面均以德国利浦罐工艺为例，均采用宽度相同的钢板卷接而成，上下层钢板采用特殊工业胶密封，防止气体泄漏。

1)金属罐体侧壁钢板厚度不小于4 mm，但顶部钢板厚度小于4 mm。

此类罐体侧壁厚度已满足规范相关要求，并且由于餐厨垃圾厌氧罐体本身高度不高(小于60 m)，故罐壁本身可作为罐体防雷引下线使用。此类罐体罐顶存在钢板小于4 mm的情况，故罐顶本身不可作为防雷接闪器使用。此时，可根据实际情况对罐体进行处理以达到防雷要求。根据罐体本身的结构形式，防雷做法存在几种方式:

a.罐体顶部为平顶的罐体，其形式相对简单，由于罐顶壁厚较薄，无法采用避雷带的方式进行防雷保护，这样可以采用在管顶四周焊接避雷针的方式进行保护，避雷针之间的间距及单根避雷针的高度应根据GB 50057-2010建筑物防雷设计规范中的相关计算公式最终确定。b.罐体顶部为锥形顶的罐体，其形式相对复杂，并且也存在罐顶壁厚较薄，无法采用避雷带的方式进行防雷保护，并且与平顶罐体不同，此类罐体由于是锥形罐顶，在罐体四周做避雷针很难满足要求(避雷针的高度很难高出锥形罐体顶部，无法满足防雷保护要求)，并且锥形罐顶顶端无法安装避雷针。因此，罐体的防雷保护只能通过在罐体周边安置避雷针(塔)进行防雷保护。c.罐体顶部为平顶或锥形顶的罐体，如果其顶部是可以焊接避雷网的情况，则可采用避雷带的方式进行保护，但避雷带设置应满足规范对二级防雷建(构)筑物要求进行设防。

2)金属罐体罐顶钢板厚度不小于4 mm，但罐壁钢板厚度小于4 mm。

此类罐体罐顶无论是平顶或是锥形顶的金属壁厚均已满足要求，可以作为接闪器使用，无需另行处理。但是罐体罐壁厚度无法满足作为防雷引下线的要求，应另行处理。一般遇到此类情况可采用人工引下线在罐壁外侧明装敷设作为防雷引下线使用，但是大部分此类罐体金属罐壁外侧需要加装保温层，故防雷人工引下线安置在保温层外侧更为合理，这种做法最大的优点是更加便于现场人员对于明敷引下线进行维护及检修。

3)金属罐体罐顶及罐壁厚度均小于4 mm。

此类罐体罐顶存在钢板厚度小于4 mm的情况，故罐顶本身不可作为防雷接闪器使用，防雷设置方案可参照上文中所述进行设置。同时，此罐体侧壁亦不能满足自身作为防雷保护的要求，也可按照上文所述进行方案确定。

3 沼气柜防雷接地［2］

在餐厨垃圾处理灌区内罐体形式，除有厌氧罐这类金属罐体外，还设置了储存沼气的沼气柜，这类罐体外壁为非金属材质，故不能在罐体自身上设置防雷装置。此类罐体高度不高，最好的方式是在罐体外围设置避雷针(塔)(建议设置两根避雷针或塔，对称布置)，避雷针(塔)的形式及高度、安装应按照GB 50057-2010建筑物防雷设计规范来确定。

4 其他灌区内罐体及建(构)筑物

除上述厌氧罐及沼气柜外，厌氧区内还设置了其他罐体及建(构)筑物，此类罐体及建(构)筑物高度相比于厌氧罐及沼气柜的高度均较低，并且罐体的形式一般壁厚均大于4 mm，故防雷接地均按照一般形式进行设置即可。

5 灌区接地系统

对于灌区内罐体的设置相对集中，虽然工艺分区不同，但是相对形成一生产区域，故建议统一考虑设置一接地网，接地电阻选择以各单体所要求的最小接地电阻值为准。

6 结语

现阶段各省市均逐步设置餐厨垃圾处理工程，对于工程中存在的厌氧罐区的防雷设计应特别加以重视。由于工艺所选的罐体形式不同，对于罐体的防雷接地应根据不同形式及材质进行设计，以保证灌区的安全生产，文中阐述的内容是针对本人所经历的工程经验所总结，希望对相关从业人士有所启示和帮助。

［1］GB 50057-2010，建筑物防雷设计规范［S］.

［2］GB 50058-92，爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范［S］.