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某城市燃气管道防雷工程施工方案

一、总则

（一）编制目的

某城市燃气管道工程为高压A类管道（设计压力4.0MPa），总长12km，涵盖埋地管道（10km，管径DN500，材质L485M直缝埋弧焊管）与架空管道（2km，管径DN400，敷设高度5-8m，跨越城市河道与快速路），途经居民区、工业区及市政绿地，承担20万用户的燃气供应任务。本方案旨在通过部署“接闪、引下、接地、屏蔽”四位一体的防雷系统，将雷击电流安全导入大地，防止管道及附属设施（阀门井、调压站、流量计）因雷击损坏或产生电火花，保障燃气管道全生命周期安全运行。

（二）编制依据

依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057）、《城镇燃气设计规范》（GB50028）、《埋地钢质管道腐蚀防护工程设计规范》（GB50253）、《雷电防护装置施工质量验收规范》（GB50601）及燃气管道专项设计文件（含防雷等级划分、接地电阻要求），结合项目区域“年平均雷暴日38天，属于中雷区；土壤电阻率10-50Ω・m（居民区约15Ω・m，工业区约40Ω・m）”的实际条件编制。

（三）适用范围

适用于该城市燃气管道全段及附属设施的防雷工程施工，重点覆盖3类核心对象：

1. 管道本体：埋地管道（穿越河道、铁路段）、架空管道（跨越段、支架处）；

2. 附属设施：阀门井（共25座，埋深2.5m）、调压站（3座，地上式，建筑面积80-120㎡）、流量计（12台，安装于管道分支处）、阴极保护站（2座，含恒电位仪）；

3. 关联设备：管道监控系统（压力传感器、泄漏检测仪共30台）、通讯线路（485总线，沿管道敷设）。

（四）防雷原则

4. 分级防护：按管道所处区域风险等级（居民区为二级防雷、工业区为一级防雷）制定差异化防护措施；

5. 联合接地：将管道防雷接地与阴极保护接地、设备保护接地共用接地装置，接地电阻≤1Ω（调压站）、≤4Ω（管道本体）；

6. 全程屏蔽：架空管道采用屏蔽电缆，埋地管道与其他管线交叉处设置绝缘屏蔽层，防止雷击感应过电压；

7. 安全隔离：防雷装置与燃气管道、阀门的最小距离≥1m，避免雷击时产生电火花引燃燃气。

二、工程概况与防雷难点

（一）管道关键参数与防雷现状

8. 管道结构：埋地管道采用3PE防腐层（聚乙烯层厚度3.0mm，胶粘剂层厚度1.0mm，环氧粉末层厚度0.3mm），管道埋深1.2-1.8m（车行道下1.8m，人行道下1.2m）；架空管道采用钢支架支撑（材质Q235B，间距20m），支架基础为C30混凝土独立基础（尺寸1.5m×1.5m×2.0m）；

9. 附属设施：调压站内设置高压阀门、流量计、压力表等设备，外壳材质为不锈钢（S304）；阀门井内管道采用法兰连接，井壁为砖砌结构（M10水泥砂浆砌筑）；

10. 现有防雷缺陷：部分架空管道支架未接地，存在雷击感应风险；调压站接地装置为独立接地（接地电阻6Ω），未与管道联合接地；埋地管道穿越河道段未设置防雷跨步电压防护，雷雨天气易对周边行人造成触电风险。

（二）防雷施工难点

11. 埋地管道防雷难点：土壤电阻率差异大（工业区达40Ω・m），需采用降阻措施（换土、添加降阻剂）确保接地电阻达标；管道与市政雨水管、电缆沟交叉处（共18处），需设置绝缘隔离层，防止雷击时杂散电流窜入燃气管道；

12. 架空管道防雷难点：跨越河道段（跨度80m）需设置接闪杆，接闪杆高度需覆盖管道全宽度（管径DN400，需保护半径≥5m），且需避免影响河道通航（净高≥7m）；支架接地引下线需与管道防腐层绝缘，防止破坏阴极保护系统；

13. 附属设施防雷难点：调压站内设备密集（间距0.8-1.2m），接地干线敷设需避开燃气管道阀门，防止接地故障时产生电火花；阀门井内空间狭小（直径2.0m），接地极安装需避免占用检修通道，且需做好防水处理（防止雨水浸泡导致接地电阻升高）；

14. 协调管理难点：施工区域涉及居民区、工业区及市政道路，需办理临时占道、破路许可（共需破路3.2km），且需避开燃气供应高峰期（早6:00-8:00、晚18:00-20:00），施工窗口期短（每天有效施工时间6小时）。

三、防雷系统设计与材料选型

（一）防雷系统架构

采用“接闪防护-引下传导-接地散流-屏蔽隔离”四层防护体系，具体架构如下：

15. 接闪防护层：架空管道设置接闪杆/接闪带，埋地管道穿越段设置防雷接地极，附属设施（调压站、阀门井）设置接闪网；

16. 引下传导层：采用热镀锌圆钢作为引下线，连接接闪装置与接地装置，确保雷击电流顺畅传导；

17. 接地散流层：采用水平接地体（热镀锌扁钢）与垂直接地体（热镀锌钢管）组成复合接地网，配合