淺析危化生產儲存場所防雷

黃浩

摘 要：危化生產儲存場所主要是指危化企業對化學產品進行生產和存放儲存，在生產和存放儲存過程中，會產生諸多不安全因素影響到人們財產生命安全，隨著我國化工行業迅速發展，化學產品生產和存放儲存場所，因雷電、靜電感應產生的事故隱患也在增加， 一旦因雷電引發雷災事故，將給國家帶來嚴重的人員財產損失，危化生產儲存場所安全應引起我們的高度重視.文章針對危化生產儲存場所安全生產過程中存在的一些事故隱患，強調依據相關國家技術規范提出了有針對性的雷電防護措施，規范危化生產儲存場所場所雷電防護，以期達到減少雷電危害、消除靜電危害的目的. 根據多年的工作實踐和體會，危化生產儲存場所的防雷設施必須嚴格依據相關國家規范要求施工設計，特別是危化生產儲存場所應做好防雷防靜電防護措施，以達到防雷防靜電相關要求以消除事故隱患。本文簡要分析了危化生產儲存場所雷電安全防護要點，希望能夠提供一些有價值的參考。

關鍵詞：危化場所；防雷；靜電防護

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0189-03

危化生產儲存場所屬于爆炸和火災危險環境，具有其特殊的危險性。故危化生產儲存場所的雷電安全防護也具有其特殊性和特殊要求。隨著國內化工行業迅速發展，因雷電引發的事故也時有發生，隨之而來的防雷安全問題也越來越突出。

大多數危險化學品及危化生產儲存場所都具有火災爆炸危險特性，當發生雷擊時即可能造成雷電火花觸發火災或爆炸事故，因此，爆炸和火災危險安全生產環境雷電防護至關重要，而危化生產和存放儲存場所雷電防護安全措施的有效性直接關系到因雷擊引發的事故嚴重程度。本人根據對危化生產和存放儲存場所雷電安全防護探索及體會，首先應加強危化和存放儲存生產場所防雷安全防范措施，正確認識雷電產生的屬性，預防或減少雷擊事故的發生，首先對防雷設計、措施應全面考慮危化和存放儲存生產場所危險特性，要求防雷設計者要有高度負責的責任心，嚴格按照國家相關規范對這些爆炸和火災危險環境防雷裝置進行設計和施工，因此，要從爆炸和火災危險環境的特殊性，所處場所雷擊規律，設計要點去設計施工，本文從危化和存放儲存場所雷電安全防護方面進行探討，以期對危化和存放儲存場所的防雷設計、施工、措施提供一些有益的參考。

1 雷電防護必要性

雷電災害是使建筑物遭受破壞的主要自然災害之一。雷擊對危化生產儲存場所的危害除直接損害建筑物主體結構外，還體現在雷擊產生的熱效應、雷電感應導致危化生產和存放儲存場所火災爆炸，造成不可估量的損失，加之危化和存放儲存場所內人員的人身安全也會造成嚴重危脅。

隨著國家工業經濟的迅速發展，石油化工等行業也在遂年增加，由于石油化工企業屬于易燃易爆場所，針對石油化工等行業的特殊危險性，可能受到雷擊威脅人員均處于危險場所內，其危險化學品生產區、危險化學品原料的儲存區，一旦發生雷擊事故，就可能引發火災、爆炸等重大人員財產傷亡事故，所造成的后果不堪設想，因此，這些生產環境的雷電安全防護顯得尤為重要，危化生產儲存場所雷電防護主要從防直擊雷、內部雷電防護、靜電感應防護方面加以完善，必須采取正確的防雷措施，雷電是自然界中的放電現象，因雷電產生的直擊雷、雷擊電磁脈沖、雷電感應而對建筑物及建筑物內部設備造成危害。雷電流直接擊中建筑物會產生巨大的沖擊力進而對建筑物造成嚴重的損壞，其產生的熱效應、雷電感應和雷電波侵入將對建筑物、建筑物內的危險化學品生產區、原料的儲存區引發火災或爆炸事故的發生，為避免雷擊事故的發生，只有采取正確的預防措施才能避免雷擊事故的發生，加強對危化和存放儲存場所防雷裝置進行定期檢測，保證防雷設施的完好有效，本著“安全第一，預防為主”的思想，嚴格按照國家有關技術規范做到認真設計、施工、檢測，并根據危化生產儲存場所的特點，全面、科學、合理制定預防方案，確保危化生產和存放儲存場所防雷裝置時時處于完好狀態。

危化場所防雷類別確定。由于危化生產儲存場所化工生產企業所使用原料及產品普遍具有可燃性，因此依據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2000版要求，對危化場所原料貯存區、生產區設施、生產區電子設備，根據其生產、貯存、生產用具體原料及產品可燃性情況，劃分危化生產場所劃分防雷類別作為新、改擴建筑物國家標準在執行。通常情況下《建筑物防雷設計規范》GB50057-2000版防雷類別劃分主要根據該建筑物的預計年雷擊次數N次劃分為三類。其中預計年雷擊次數N的計算式如下：

N=K·Ng·Ae

其中Ng=0.024Td1.3

式中：N—建筑物年預計雷擊次數（次/a）

Ng—建筑物所在地雷擊大地年平均度（次/Km2·a）

Td—年平均雷暴日（d/a）麗水市區取73.4（d/a）

Ae—與建筑物截收相同雷擊次數等效面積（km2）

對于危化生產儲存場所的雷電安全防護，不能簡單地把危化生產儲存場所雷電安全防護等同于一般防雷建筑物場所，必須嚴格根據國家現行建筑物防雷設計規范（GB50057-2000版）、以及相關危化行業國家規范標準，并根據其重要性、使用性質，發生雷電事故的可能性和后果程度來確定其類別。如何根據危化場所的特殊性和危險程度對防雷設計、施工要求，是做好危化場所防雷設計施工的關鍵。對危化生產儲存場所的防雷裝置進行合理設計、施工、檢測驗收，要嚴格執行現行有效的國家規范，鑒于危化生產儲存場所特殊危險性及重要性，其雷電安全防護要求相對比較高，而在實際雷電防護過程中容易出現設計施工不到位、布置不符合規范要求現象發生。為確保危化生產儲存場所防雷安全，必須做到科學、合理、細致、全面地制定雷電安全防護檢測方案，確保危化生產儲存場所防雷裝置處于符合國家相關規范充許范圍，并依據現有國家相關規范和標準，以國家最新規范標準為準，保證引用標準和使用標準的先進性，并有針對性的設計與施工，確保防雷安全效果。

2 雷電防護區劃分

根據建筑物防雷保護區劃分原則，針對危化生產儲存場所雷電安全防護措施要求，進行綜合合理的布線、屏蔽，并做好等電位連接的相關措施，依據相關技術規范，設計合理可行的防雷工程方案，接線、接地符合國家規范要求。

（1）直擊雷非防護區（LPZOA）：電磁場沒有衰減，各類物體都可能遭到直接雷擊，屬完全暴露的不設防區。（2）直擊雷防護區（LPZOB）：電磁場沒有衰減，各類物體很少遭受直擊雷擊，屬充分暴露的直擊雷防護區。（3）第一防護區（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流經各類導體的雷電流比直擊雷防護區（LPZOB）減小，電磁場得到了初步的衰減，各類物體不可能遭受直接雷擊。（4）第二防護區（LPZ2）：進一步減小，所導引的雷電流或電磁場而引入的后續防護區。（5）后續防護區（LPZn）：需要進一步減小雷電電磁脈沖，以保護敏感度水平高的設備后續防護區。建筑物雷電防護區（LPZ）劃分，如圖1所示。

危化場所防雷措施。危化生產儲存場所的防雷設計應符合相關國家防雷技術規范，但又不能完會按一般建筑物的防雷要求進行設計施工。應考慮其特殊性和危險性來設計施工，危化場所屬爆炸和火災危險環境，其生產廠區電力設備防雷裝置應按《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》進行設計施工，應全方位考慮防直擊雷、防雷電感應、防雷電波侵入、防雷電靜電感應，避免應設計施工不到位，使危化生產場所留下雷擊事故隱患。我們知道大多數化場所都具有火災爆炸危險特性，對于危化生產場所的雷電安全防護，危險源的辯識確定是非常重要的，首先，不同的危險化學品生產環境對雷電防護要求有所不同，因而我們在設計施工時要求針對不同的危險化學品生產環境采取不同的雷電防護措施，其次，危險化學品生產環境所處的防雷區不同，要求采取的雷電防護措施也不同，因此在對危險化學品生產場所雷電防護設計施工中，識別、分析、掌握危險化學品生產場所雷電安全防護措施的安全性，減少或消除危險化學品場所危險源遭受雷擊事故，以確保危險化學品場所雷電安全防護就顯得至關重要了。所以，我們在對危險化學品場所進行防雷設計施工時一定要綜合設計嚴格把關，嚴格計算其直擊雷保護范圍、類別確定、屏蔽及防雷區劃分、防感應措施、防雷電波侵入措施、電源和信號過電壓保護措施，減少雷電災害事故的發生，保證危險化學品生產場所安全生產順利進行。

3 外部雷電防護

外部防雷裝置，主要由接閃器，引下線和接地裝置組成，而雷電防護又是一個系統工程，危險化學品生產場所建筑物上的防雷裝置及建筑物內部設備防雷裝置應嚴格按國家相關規范進行設計施工，危險化學品生產、貯存場所除一些常規防直接雷裝置外，因其特殊性往往布置有露天生產工藝裝置、金屬貯罐（管）、電子自控裝置、生產場所、調度監控中心等，在一些有排放爆炸危險氣體、蒸汽或粉塵的貯罐區、放散管、呼吸閥、排風管的場所均應按規范設計施工，還應對危險化學品生產、貯存場所所有金屬設備、構架、管道按雷電防護的設計、施工，并符合標準要求。我們知道防直接雷第一道防線便是受雷〈或稱接閃〉、引流〈或稱引下〉、接地〈散流系統〉這也是目前國際上普遍采用的常規雷電防護手段。針對危險化學品生產場所的直擊雷防護設計主要需考慮設計施工安裝以桿、帶、短針、網格相組合的合理布設，設計施工時應重點考慮危險化學品生產場所重點區域和重點部位。總之，危險化學品生產場所防直擊雷設計施工，要根據危險化學品生產場所不同類型進行，合理設計施工，用現代防雷設計技術保證危險化學品生產儲存場所的防雷安全目標。

引下線布設。首先危化生產儲存場所建筑防雷引下線應按規定設計，防雷引下線根數少雷電流分流就小，否則容易產生雷電反擊和雷電二次效應危害，要盡可能利用建筑物柱子內鋼筋作防雷引下線，以暗敷方式為首選。危化生產儲存場所防雷引下線應注意其材質、規格、連接、位置、間距應符合規范要求，應檢查引下線不應有明顯機械損傷、斷裂等情況及與引下線平行凈距、相交凈距、引下線與接地裝置連接。避免與人員接觸，而產生接觸電壓危及人身安全，危化生產儲存場所還應設置警示標志，以確保人員安全，材質、規格的選取應符合《建筑防雷設計規范》GB50057-2000版相關要求。

4 內部雷電防護

危化生產儲存場所防雷還應考慮雷電的空間危害，因此危化生產儲存場所防雷必須從整個三維空間來設防。當建筑物遭受直擊雷擊或建筑物附近發生雷擊時，在防雷系統雷電通道中的雷電流將在筑物附近及內部空間產生瞬態磁場脈沖波，在這種磁場脈沖波干擾上述這些回路后，在回路中感應出瞬態過電壓，而危及這些與回路相連接的設備，并造成設備損壞。危化生產儲存場所內部的雷電防護應根據環境、雷電活動規律、設備所在雷電防護區和系統對雷電電磁脈沖的擾度及系統設備的重要性，需采取相應的綜合防護措施，對有進出各保護區電源線、天饋線、信號線、金屬管道均應按規范做好連接及過電壓保護措施。

4.1 等電位連接與共用接地

危化生產儲存場所，應按國家防雷技術規范采取切實有效的雷電防護措施，設置獨立接閃桿，獨立接閃桿接地應與其他接地分開。其他可采用共用接地方式，接地電阻值小于共用接地中設備要求的最小接地電阻值。有排放爆炸危險氣體、蒸汽或粉塵的貯罐區、放散管、呼吸閥、排風管的場所的金屬附件均應保持可靠等電位連接，輸油（氣）管的法蘭盤、閥門等連接處應采用銅片、編織銅帶或多股銅線跨接（非腐蝕環境法蘭盤5根以上螺栓連接可不跨接）其過渡電阻值不應大于0.03Ω。

4.2 防靜電接地裝置

對危化生產儲存場所金屬罐、設備、管道等防靜電接地應引起我們的高度重視，靜電接地主要類型有：直接接地，既將金屬導體與大地進行導電性連接，使金屬導體電位接近于大地電位，間接接地，為使金屬導體外部靜電導體和靜電亞導體進行靜電接地，將其表面的全部或局部與接地金屬導體緊密相接，跨接接地，通過機械或化學方法把金屬物體間進行結構固定，使互相絕緣的金屬導體進行導電性連接，建立—低阻抗通路，然后再接地。危化生產場所金屬罐、罐車、設備、管道、加工、存儲、包裝等易產生靜電的均應進行防靜電接地。沖擊接地電阻值≤10歐姆以下。總之，危化生產儲存場所防靜電接地的防護措施，首先應針對根據所在場所的地質條件、依據相關國家標準規范，有針對性地進行設計施工及采取綜合有效的安全防護措施。

5 結語

本文就危化生產儲存場所的防雷防靜電問題進行初步探討，危化生產儲存場所防雷防靜電問題也應引起我們高度重視，其雷電防護一般仍按照直擊雷防護、雷電感應、雷電波侵入屏蔽、等電位連接、共用接地、綜合布線幾方面加以考慮，而危化生產儲存場所存在著大量易燃易爆液體或氣體，因此，危化生產儲存場所雷電安全防護應在防泄露、控制流量、靜電防護、防爆方面采取特殊處理，其弱電部分與建筑電氣弱電有所區別，我們知道危化生產儲存場所靜電防護是一項全方位防護的綜合性工作，其具有復雜的相關技術措施及雷電安全防護要求。為達到理想的雷電安全防護效果，防雷設計施工過程中就應嚴格把關，因此，對危化生產儲存場所的防雷防靜電安全需要從技術措施、操作技能方面加以強化才具有特別重要的意義。

參考文獻

[1]本社.GB50057-2010建筑物防雷設計規范[M].中國計劃出版社，2013.

[2]本社.GB50058-92爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范[M].中國計劃出版社，2010.

[3]部門中國石油化工集團公司.石油庫設計規范[M].中國計劃出版社，2003.

[4]部門中國石油化工集團公司.石油庫設計規范[M].中國計劃出版社，2003.

[5]梅衛群，江燕如.建筑防雷工程與設計[M].氣象出版社，2004.