化工企業的防雷設計探析

李平

摘 要：化工企業作為基礎工業的重要組成，一直以來都是工業現代化、信息化和自動化建設的重點領域。隨著設備精密程度的不斷提高，雷擊對于設備的威脅越來越大，設備遭受雷擊給企業正常生產帶來的破壞性影響也就更加突出。文章圍繞化工企業防雷設計相關問題進行探討，首選闡述了雷擊的基本原理和分類、特點，其次介紹了常見的防雷措施，最后著重對化工企業防雷措施進行了分析和說明。

關鍵詞：化工企業；防雷設計；防雷對策

引言

雷電是自然界常見天候之一。雷電中蘊含著巨大的能量，每年雨季各地都有雷擊事故發生，給當地正常生產和生活造成一定負面影響。對于企業單位來說，雷擊不僅會造成人身傷害和設備損壞，還會破壞正常生產秩序，給企業造成難以估量嚴重經濟損失。做好雷擊防范措施，是企業正常安全穩定運行的重要基礎保障。化工企業由于生產特性的原因，一旦遭到雷擊，其后果尤其嚴重，所以更要加強雷擊防范措施，切實保障生產安全。

1 雷擊概述

雷電，也就是閃電，是自然界的一種劇烈放電現象，多存在于云團之間，云團和地面之間，常見于雷雨天氣。從外觀上看，雷電形狀包括片狀、線狀和球狀等類型。雷電不可控制，無法預知，且蘊含著巨大能量，一旦擊中地面，就會給落雷地點附近地表、建筑和動、植物造成嚴重破壞。從人類文明開始的那一天起，雷電就作為威力巨大的自然災害存在于人們的認知之中，成為人類原始崇拜的對象，而深深融入人類文明。雷擊災害發生的同時，常常會引發其它形式的災害。其中最廣為人知的就是火災。雷擊災害根據發生的機理分為雷電感應和直接雷擊兩種。這兩種雷擊災害通常又稱之為感應雷和直擊雷。由于攜帶電荷種類不同，高空云層和地面之間形成靜電場，當二者間的空氣不足以阻礙電荷相遇，“I”型構成靜電感應過電壓，最終形成巨大的瞬變脈沖電磁場，接通電路的時候，就會產生放電現象，這種雷擊稱之為感應雷。雷電感應會形成強烈的電磁脈沖，對周邊電器儀表和電子設備造成負面影響，導致其失靈甚至發生損壞。化工設備電子程度、自動化水平較高，對于雷擊的影響尤其敏感。大氣中帶電雷云直接對地面或地表上的建筑、設備、植物、動物等進行放電所產生的雷擊稱之為直擊雷。相較于感應雷，直擊雷破壞效果種類更多，破壞程度更為嚴重。直擊雷具有電效用、機械力作用和熱效應等多種破壞形式，強度高達200kA的電流足以對落雷地點附近的環境造成極為嚴重的破壞。

2 現階段防范雷擊的主要措施

在早期人們就把雷電防護作為生產、生活中的一個重要防護措施。由于雷電防范難度大，涉及范圍廣，影響因素多，要有效防止雷擊發生，就必須堅持全方位防范的原則，杜絕全部雷電侵入的渠道，消除全部引發雷擊的因素。當前常見的雷擊防范措施主要有接閃、分流保護、屏蔽和接地等。實際工作中往往多種措施同時使用，從而將雷擊造成的危害控制到最小。

2.1 等電位措施

產生雷電的根本原因是不同物體間電位差的存在。要避免雷電發生，最根本的辦法就是消除電位差。實際工作中，對電源線、金屬管道和信號線等容易遭受雷擊的設備予以等電位連接處理。將保護范圍內的界面按照順序局部與電位連接，最后再與等電位連接母排相連接。

2.2 加裝接閃器

閃接器是公共設施常見的防雷設備。根據不同的防雷需求，閃接器存在多種形式。具體包括：（1）架空避雷裝置，如架空避雷線、架空避雷網；（2）避雷針，又分為獨立和安裝在建筑物上兩種形式；（3）避雷帶、避雷網等。上述避雷裝置都有其各自的特點，比如獨立避雷針的設置難度和造價隨設置的高度而增加，達到一定程度后就難以接受。而避雷線的適用領域較為狹小，普通的建筑物無法使用。從而使得直接安裝在建筑物上的避雷裝置成為建筑避雷的首選方法。但對于防雷要求最高的建筑物或者設施則要求必須安裝獨立避雷針或者避雷網。避雷裝置要安裝在最容易遭受雷擊的位置，比如避雷網就要安裝在建筑物的屋角、屋檐和屋脊等處，并在屋面形成網絡結構，從而最大范圍發揮保護效果。

2.3 接引下線

接引下線也是常用的防雷方法。具體有以下兩種方式：一是采用明裝的方式設置引下線。采用扁鋼或圓鋼為材料敷設在防雷建筑物外墻，在建筑外表面構成防雷網，并與地線相接。二是利用建筑物自身金屬構建作為導體構成引下線。引下線的設置要注意以下方面：引下線必須保持聯通狀態，在建筑物整個防雷體系中起著承上啟下的重要作用。上聯建筑頂部的避雷裝置，下聯地線，確保避雷裝置吸引的電流可以迅速傳遞到地下，從而保證建筑物不收雷擊損害。一般情況下建筑物都采用利用本身金屬構件作為引下線的防雷方法。

2.4 做好接地連接

接地是建筑設施、機械設備減少電氣損傷、防范雷擊的重要且基本措施。有避雷需求的建筑及其內部裝置設備存放區域，都要設置人工接地體，接地體由條形混凝土基礎組成，這些混凝土分布在建筑物保護區域周圍，彼此連成閉合狀態。具體實施時，先在平面上設置水平接地體，再利用垂直接地體將水平接地體聯通整合，形成立體化的接地網絡，特別是化工企業內的所有接地體均應相互連接。

3 化工企業防雷措施要求及特點分析

3.1 生產裝置防雷措施要求及特點分析

雷擊過程中會產生劇烈的機械沖擊，并放出大量的熱量。化工企業由于生產需要，生產區域儲存有大量易燃易爆物品。一旦受到雷擊，強力的沖擊和高溫會導致物品猛烈燃燒乃至發生爆炸，從而造成嚴重的破壞。因此，化工企業生產設備、管道等均需進行嚴格的接地處理，確保接地可靠。各金屬管道接口、連接位置等重要部位，要使用導線連接進行接地。金屬材質的屋頂要按照間隔15米的標準設置引下線，并于地線連接。混凝土材質的屋頂要在施工是將鋼架焊為一個整體，并同樣按照上述15米的間隔標準布置引下線。

3.2 露天儲罐防雷擊措施要求及特點分析

體積龐大的金屬制儲罐是化工企業的一個突出特征。這些儲罐容積大，儲量高，雨天遭到雷擊的可能性大，造成的損失也大。一般情況下應采用獨立避雷針進行防護。

3.3 人員防雷擊措施要求及特點分析

一是雨天要減少在戶外停留、活動的時間。雨天戶外遭到雷擊的幾率較高。企業員工應減少、避免雨天戶外長時間停留，企業也要結合自身實際情況，合理調整生產活動，減少戶外生產作業。二是防止雷電侵入波。雨天打雷時，位于室內的人員應盡量原理電氣線路，并關閉不必要的電器設備和電子產品，防止這些線路或者設備對人體造成二次放電。同時要管好門窗，防止球形雷進入室內，對人體造成危害。

4 結束語

綜上所述，企業防雷水平的高低，直接關系到化工企業的生產安全，關系到化工企業全體員工的切身利益。政府管理部門和化工企業管理層必須高度重視化工企業防雷措施的落實和實際效果。在當前電子設備、機電設備大規模應有的形勢下，化工企業要努力提高防雷措施科學水平，加大防雷投入，增強化工企業雷電防護能力，以保證化工企業正常穩定的安全生產秩序，為我國化工產業的健康發展夯實保障。

參考文獻

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