汽车加气防雷检测的相关问题

周亮

摘 要：天然气作为一种新兴的汽车燃料和传统的汽油柴油有着很大的不同。有汽车加气站作为天然气汽车的配套设施，其和传统加油站的防雷检测重点也有所不同，本文从天然气和传统燃料的区别，汽车加气站和加油站的区别上分析汽车加气站的安全隐患、注意事项，研究汽车加气站在防雷检测上应注意的侧重点，指出汽车加气站和加油站的不同之处。

关键词：汽车加气站；防雷设计；防雷检测

1 前言

随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，中国的汽车保有量在急速增长，中国已经是世界最大的汽车生产国和销售市场。伴随汽车保有量的增加，汽车尾气中含有的各种颗粒、粉尘不完全燃烧氧化物等对环境也造成了严重的影响。随着节能减排的需要，天然气汽车作为一种新兴能源汽车，在社会生活中的应用越来越多。天然气作为一种新兴能源有燃烧更充分，杂质少，污染小，尾气中基本不含铅和粉尘、颗粒的特点。由于天然气与传统汽车燃料的区别，汽车天然气加气站与汽车加油站在防雷检测上的侧重点并不相同，本文主要论述了汽车天然气加气站的防雷检测的侧重点。

2 概述

天然气汽车以天然气为燃料，提供动力的汽车。与传统燃料相比较在同等能效下，天然气汽车具有价格便宜，污染小，发动机缸内不容易积碳，维护费用低的特点。然而天然气储存充装与传统燃料有不小的区别。为此，开展汽车天然气加气站的防雷检测应用研究有着很实际的意义。

3 汽车天然气加气站与传统加油站的区别

由于天然气和汽油在状态，安全性能、储存方式上有极大的区别，传统汽车加油站防雷检测的方式并不能完全使用与汽车天然气加气站上。

3.1 天然气汽车与汽油车的区别

与汽油相比，天然气是更为洁净能源，天然气的单位热值高，排气污染小。以CNG为燃料的天然气汽车与汽油车排放物相比，尾气中二氧化碳含量降低25%，HC化合物降低80%，二氧化硫降低70%，氮氧化合物降低90%，颗粒杂志减少了41%，铅含量为零，非甲烷烃类减少了52%，一氧化碳减少了90%，发动机噪声降低了40%。

以天然气为燃料的汽车在运营成本上也相对较低，按目前的天然气价格，相同里程的燃料费只有汽油的一半左右。而且天然气相对于汽油来说杂质更少，天然气汽车发动机噪音低、不积碳、省机油维修保养费用低，所以市面上大量的出租车油改气，降低运营成本。

传统的汽车燃料汽油、柴油是液体，汽油的主要成分是脂肪烃、环烃、芳香烃和硫化物等，自燃点为427℃类，爆炸范围在1.4%～7.6%，最高燃烧温度1977℃，火灾危险性甲类；柴油的主要成分是链烷烃、环烷烃和芳香烃，自燃点为220℃，爆炸范围在0.6%～5.5%，最高燃烧温度2054℃，火灾危险性为乙类；天然气的主要成分是甲烷，含有少量乙烷、乙烯、二氧化碳、氮气等。爆炸极限范围为5%～15%，常压下密度为0.7174kg/m3，燃点为650℃，每立方米的燃烧热值为8000～8500大卡，最高燃烧温度1884℃。从安全性上说天然气相对密度低只有空气的0.48，燃点高达到了650℃相对于汽油的427℃提高了223℃，爆炸极限范围窄在5%～15%，抗爆性能好，不容易发生安全事故，即使出现了天然气泄漏由于天然气的相对密度低也会很快散发，不容易积存导致安全事故的发生。

当然，天然气也不全是优点，相对于传统的燃料来说天然气的体积能量密度有不小的降低。压缩天然气（CNG）的体积能量密度只有汽油的26%，液化天然气（LNG）的体积能量密度只有汽油的72%，汽车油改气在行驶距离，动力性能上有大幅度的降低，其中动力性能下降约10%左右。而且由于壓缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）的充装方式的区别，不同类型的天然气汽车只能在固定类型的汽车加气站进行加气，一次加气后可以行驶的距离也远没有传统汽油车远，不适合进行长距离的运输业务。

3.2 汽车天然气加气站与传统加油站的区别

汽车加油站的油罐通常埋地设置，汽车加气站子站的储气设备通常以露天储罐和车载储存气瓶拖车，采用储气瓶储气时总容积不超过18m3，采用固定储气井时总容易不超过24m3。

加油站的火灾爆炸风险主要源于油罐，油罐埋地设置以后，火灾风险大大降低。埋地油罐着火处主要在检修人孔处，发生火灾时用灭火毯覆盖就可以有效扑灭火灾。而汽车天然气加气子站由于储量较小，建设埋地储罐成本较高，加上气体埋地后检测泄漏难度加大，多使用储气瓶和储气井储气，发生火灾后只能依靠切断气体来源灭火，不能使用消防供水灭火。对气体泄漏监控设备的稳定运行有了更高的要求。

天然气是一种易燃易爆无色无味的气体，常见的加气站的安全隐患主要来源于设备故障，操作不规范，监控设备失效导致的气体泄漏，静电火花，操作人员，乘客携带的火源，以及感应电流引发的火花。及时监控危险源周围的天然气浓度，发现天然泄漏后及时切断气源，发散加气站中的天然气，是保障安全生产的重要手段。尤其是加气站运行中，常发生LNG液相系统安全阀弹簧失效，或发生冰卡不能复位关闭，造成大量天然气喷泻，因此需要将各类安全阀放散口集中引至安全区域，迅速散发掉。

4 汽车加气站防雷设计

4.1 加气作业区的防雷防静电设计

由于国家对汽车加气站的规模、选址有严格的要求，汽车加气站的面积一般都不大，加气作业区的防雷接地、防静电接地、设备工作接地、保护接地及信息系统接地，宜用共用接地装置，接地电阻应该按其中最小接地电阻值要求确定，一般不大于4Ω。设置的独立接地装置，如放散口附近独立避雷针，接地电阻不宜大于10Ω。各种储气罐，储气井，储气瓶，必须进行防雷接地，接地点不应少于2处。针对储气瓶拖车，应设置两处临时的固定接地装置。法兰管道连接处的跨界电阻不宜大于0.03Ω.

加气站的供配电系统应该采用TN-S系统，PE线与N线必须分开设置，各用电设备应该形成等电位连接，并安装防雷电浪涌保护期，避免雷电对设备的损坏。

监控系统耐过电压能力通常较低，为了防止监控系统受到雷电影响发生损坏，导致报警系统失效，在监控系统中除了安装防雷电浪涌保护器外还应该对线路进行屏蔽保护。

消防设施给排水系统虽然并不能对加气站的火灾进行直接的灭火，但对设备的冷却，有重要的作用，应该进行防雷保护，保证消防设施给排水系统的正常运行

5 汽车加气站防雷检测中应注意的几个问题

汽车加气站是否正常进行一年两次的常规防雷检测，防雷检测中的项目是否齐全有无遗漏；.汽车加气站的常规检测应和加油站一样对储存设备、加气机、加气枪、棚罩、防静电接地、独立避雷针、临时接地装置进行检测，避免遗漏。如果过有储罐采用牺牲阳极法进行阴极防腐时，要检测牺牲阳极的接地电阻，连接绝缘法兰的绝缘性；供配电系统检查等电位连接的接地电阻，以及SPD是否正常运行；监控系统、以及信号防雷设备的运行是否正常；消防设施以及给排水设备的运行是否正常。

6 结语

通过对汽车加气站和传统加油站的区别相关研究，我们可以发现，由于天然气和汽油性质的不同，汽车加气站和传统加油站在设备，安全隐患，防雷风险点上有不少的区别，因此汽车加气站的防雷检测因与加油站的防雷检测在侧重点上有所不同。随着国家节能减排的需求，天然气作为一种新兴的替代能源优势会逐步体现，天然气汽车的保有量会越来越多，汽车加气站建设的覆盖范围会越来越大，做好汽车加气站的防雷检测的相关研究，对保障汽车加气站的防雷安全，减少汽车加气站的雷击风险有很好的辅助作用。

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