江厚胜
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摘要：新时期提出了能源体系要与互联网深度结合，将能源和信息深度融合的要求。相反，城市燃气企业在信息化方面存在观望位置不准确、资料不实、无法满足知识运营需求的数字采集等问题、设计和工程的人工依赖、信息化管理手段不足等问题。另外，作为连接用户和消费者的“第一关”，在可视化状态下进行沟通、讨论、决策，可以提高场所的安全和运营效率。因此，建设智能化的天然气站的研究对于保障基站安全、减少天然气运输车及安全运行具有十分重要的意义。
关键词：智能化燃气场站；建设；措施
燃气场站，是指使用气源性质为天然气的易燃易爆场所，一般为管网源头或者是有天然气储存的地点，可大致分类为LNG储配站、天然气门站、调压站、CNG加气站等。站控系统是以计算机和工业控制技术为核心的控制系统，由它完成对场站的监控。它由站控中心、站控系统PLC控制站、站控设备等组成。站控中心的操作人员通过系统所提供的压力、温度、流量、设备运行状态等信息，完成对所有场站设备的运行监控和管理。
1智能化燃气场站建设问题
（1）避雷装置安装不合格。城镇燃气门站、调压站、阀室设置的独立避雷针（塔）或架空避雷线的支柱及其接地装置与被保护建筑物、管道、电缆等金属物之间的距离过小，不符合防雷规范的要求，使避雷装置变成“引雷装置”，危害装置周围的建筑物和相关设备设施。（2）防雷接地不合格。仪器仪表、连接电缆的屏蔽层或金属套管未安装接地装置，或者接地装置的接地电阻过大，远大于相关规范中接地电阻小于4Ω的要求。（3）自控系统没有安装电涌保护装置（SPD）。给自控系统供电的配电房、配电柜没有安装电涌保护装置，各仪器仪表设备的电源端和信号端也没有安装电涌保护装置，无法将强大的雷电流泄流入地，使自控系统的设备设施遭受雷击而损坏。（4）自控系统中的设备设施不符合等电位连接要求。部分设备设施未进行等电位连接，无法将雷电造成的高电位差迅速消除，使设备受到损坏。（5）防感应雷击的屏蔽设施不完善。自控系统的设备非常精密，对雷电极为敏感，即使几千米以外的高空雷闪或对地雷闪，都有可能导致这些自控系统的薄弱环节（如计算机CPU）受到损坏或误动作。根据国外资料介绍，3×10-6T（0.03Gs）的磁感应强度可造成计算机误动，2.4×10-4T（2.4Gs）的磁感应强度即可使元件击穿，造成永久损坏。另外，无屏蔽保护的电缆也有可能传导雷电感应电波。
2智能化燃气场站建设措施
2.1按照规范要求完善防雷接闪装置
接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电按照防雷系统的规定通道，一般是避雷针（塔）或避雷线，将雷电能量泄放到大地中去，城镇燃气各门站、调压站及阀室安装的避雷针（塔）或避雷线，必须严格按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）的要求进行设计安装，避雷针（塔）或避雷线的支柱及其接地装置与被保护建筑物、设备设施、管道、电缆等金属物之间必须保证有足够的间隔距离，最小安全净距不得小于3m，避雷针（塔）或避雷线应设立独立的接地装置，接地电阻应小于10Ω。另外，城镇燃气各门站、调压站及阀室的集中放空管在雷击时也可能起到“引雷”的作用，应设置一个阻值不大于10Ω的接地网与其相连接，确保安全防雷无盲区。
2.2做好设备设施接地及等电位连接
做好设备设施接地及等电位连接，可以减少自控系统受到雷电反击的危害。
城镇燃气各门站、调压站及阀室生产现场所有金属（包括金属围栏、风向标、灭火器柜等）必须全部接地，所有仪器仪表全部接地，防雷、防静电、接地保护共用一套接地装置，采用联合接地形式。接地电阻必须小于4Ω，接地地网可采用增加地网面积、使用降阻剂、打深井的方式降低接地电阻。对于等电位连接，所有少于5颗连接螺栓的法兰用铜片进行跨接；平行安装（敷设）的间距小于100mm的金属管道，每间隔不大于25m应采用金属导线跨接，交叉间距小于100m的金属管道应采用金属导线跨接；将场站生产现场所有仪表外壳和生产装置的金属设施用金属导线连接在一起，并与防雷接地系统相连接；将自控系统机房内的设备及组件、元件的金属外壳和金属设施用金属导线连接在一起，并与机房的等电位排和防雷接地系统相连接，形成完善的等电位连接。
2.3完善屏蔽设施
利用屏蔽体防止雷电强电磁场影响电子设备是一种有效的防护措施。城镇燃气调度中心机房是自控系统的“心脏”，在整个系统中有着重要地位。机房四周墙壁可以用镀锌钢板铺设，机房地面设主接地汇流排，接地汇流排的材料采用合适的铜片并良好接地，所有机柜内接地均接入接地汇流排内；机房内设备柜为金属柜，应做好等电位接地处理，机房内所有的金属屏蔽套、壳等均需要接地。采用上述手段处理后，雷电对机房的影响就主要体现在进出电屏柜的电源和信号线路，包括机房与场站现场仪表设备连接的电源和信号线路，需要对线路进行屏蔽，一般的屏蔽方式是采用带金属屏蔽层的铠装线路电缆，套管采用金属套管，禁止采用PVC套管和塑料软管。将铠装层和屏蔽层接地，线路屏蔽层应全程导通，防止出现中间中断，应将屏蔽层沿线路多点接地或至少应在线路的首、末两端接地，金属套管也必须接地；现场未接地处理的仪表外壳可采用金属仪表箱实现防雷屏蔽，仪表的信号线和电源线的套管也必须采用金属套管，仪表箱和金属套管要与其他现场的金属设施实现等电位连接，并接入防雷接地系统。
2.4设置电涌保护器（SPD）
首先，对系统的电源线路设置电源电涌保护器，一个完善的系统配电线路防雷击方案应从总配电、分配电、重要设备配电等方面全面考虑。第一级电源电涌保护器的标称冲击电流不小于12.5kA/线（10/350μs），电压保护水平Up不能大于2.5kV，要求具有相线对地线、中线对地线的保护功能；设备前端电涌保护器的标称冲击电流≥5kA/线（8/20μs），残压≤1.25kV，要求具有相线对地线、中线对地线的保护功能。这样能保证将电涌隔离在系统之外。其次，对自控系统的信号线路设置信号电涌保护器，用以限制瞬间过电压和浪涌电流，对无法实现屏蔽的信号线加以保护。信号电涌保护器的泄放电流不小于5kA/线（8/20μs），残压、频率、阻抗、接口应满足信号传输要求。
3结语
综上所述，智能气场的建设首先要调查和研究现有基站，掌握现有基站的智能化数据。在现有设施的基础上，对现有燃气场所的技术升级设备、设施改造、各种基础及动态数据整合、规范化整合流程及各种智能化设备、系统使用，为实现真正智能燃气管网打下基础，第二，整个系统要求开放性、标准化、扩张性、性价比提升，确保具备技术先进性和使用可靠性、经济合理性的智能站点。
参考文献
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