雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一[1]，每年自然界都有数百万次雷电。根据统计资料显示，雷电带来的损失已经上升到自然灾害的第三位。因此有必要对输气站的防雷技术进行进一步分析研究。雷电是不可避免的自然现象，一旦发生灾害就会导致技术、经济和安全问题。随着石油工业的发展，中国的可持续发展战略的全面实施，安全、环境及灾害的防治要求越来越高。由于输气站面积大、很多输气站处于空旷地带，甚至处于海边等雷击易发区。同时站场工艺设备数量多、高度突出，金属管道、金属油气罐面积大，工艺操作经常需要排放废油气或者通风，易于发生雷击灾害事故。输气站只要发生巨大安全事故，就会产生重大的经济损失，带来严重的生态污染，造成恶劣的社会影响，甚至会影响国内能源安全。如何保证输气站免受雷电灾害影响，保证安全生产，进行输气站防雷技术研究可以说是迫在眉睫。因此，本文具有广阔的应用前景。本文致力于现代综合防雷技术的研究与应用，改造与完善石油天然气系统综合防雷系统工程设计，努力打造石化系统的安全生产。本文以秦皇岛输气站为研究对象，采用理论分析、数值计算与仿真实验相结合的研究方法，采用现场调查、典型保护设计、实验室研究的技术路线，对输气站场直击雷防护技术、输气站场雷电安全性、输气站场雷电监测配置开展较为系统的研究。其中对直击雷防护中的雷击高杆灯时电位分布、雷击高杆灯时阀门间隙感应电压、雷击阀室金属屋顶时阀门间隙处感应电压、雷击放空管时阀门间隙处感应电压等应用仿真模型，适当选取参数进行系统的分析计算。经过一系列研究分析，针对秦皇岛属于雷电危害易发地带，设计出适合秦皇岛输气站场的防雷改造系统工程设计方案，本防雷改造系统包括工艺系统、通讯系统、供电系统、自控系统、热工系统、阴极防腐系统的改造设计。研究成果可以为输气站场雷电防护设计、改造和规范提供依据，有助于输气站场雷电安全运行水平的提高。