雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害及防雷保護(hù)措施

摘要：本文結(jié)合石油化工企業(yè)的生產(chǎn)和環(huán)境特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害，并給出了相關(guān)的防雷保護(hù)措施，僅供相關(guān)部門進(jìn)行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：雷電 ?石油化工企業(yè) ? 危害 ?防雷措施

引言

石油化工企業(yè)是發(fā)展各個(gè)行業(yè)的基礎(chǔ)，也是發(fā)展工業(yè)的動(dòng)脈。石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程大都處于高溫高壓的環(huán)境中，再加上生產(chǎn)原料的易燃易爆特征，生產(chǎn)中很容易有易燃?xì)怏w、粉塵出現(xiàn)，進(jìn)而形成爆炸性氣體（粉塵）環(huán)境，遭受雷擊的概率較大。若石油化工企業(yè)不能及時(shí)控制雷電危害，其造成的損失將難以估量，輕則會(huì)導(dǎo)致停工停產(chǎn)、設(shè)備受損，出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失;重則會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。因此，做好石油化工企業(yè)的防雷保護(hù)刻不容緩。

1、石油化工企業(yè)的生產(chǎn)和環(huán)境特點(diǎn)

1.1金屬生產(chǎn)裝置

對(duì)于石油化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，其在生產(chǎn)過(guò)程中使用的電纜、儀表、框架、儲(chǔ)存罐、反應(yīng)塔等設(shè)備大都是金屬材質(zhì)。換句話說(shuō)，石油化工生產(chǎn)中的相關(guān)設(shè)備都是導(dǎo)電體組成的。

1.2原料易燃易爆、設(shè)施高溫高壓

在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，所選用的石油化工原料、半成品、成品及各種輔助材料大都屬于易燃易爆物體，威脅著人類生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)還會(huì)造成環(huán)境惡化;而相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)施，如罐容器、加熱爐、空壓機(jī)泵房等在生產(chǎn)過(guò)程中大都處于高溫高濕的環(huán)境中。

1.3 生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性

對(duì)于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程，一旦開始投料，將會(huì)一直重復(fù)這個(gè)動(dòng)作，各個(gè)生產(chǎn)工序之間密切相連，若是某個(gè)工序或設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，均會(huì)對(duì)整體生產(chǎn)造成影響。

1.4廣泛應(yīng)用電子設(shè)施

當(dāng)前，電子產(chǎn)品（DCS、UPS、PLC）在石油化工企業(yè)和生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，體現(xiàn)出了該行業(yè)的自動(dòng)化特征。由于對(duì)電子產(chǎn)品的使用較為廣泛，對(duì)人工勞動(dòng)力的依賴程度不斷下降，工藝的可控性特征突出。因大量的集成電路出現(xiàn)在電子設(shè)備中，再加上自身對(duì)靜電壓承受力低，對(duì)其的防雷要求更高。

2、雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害

2.1直擊雷

建（構(gòu)）筑物、大地、其他物體或者是外部防雷裝置直接被雷電擊中而產(chǎn)生的熱效應(yīng)、電效應(yīng)和機(jī)械力。在直擊雷出現(xiàn)的過(guò)程中，很容易造成人員傷亡、建筑物和外部設(shè)備受損等現(xiàn)象。另外，閃電通道的高溫還會(huì)將四周的易燃物點(diǎn)燃，嚴(yán)重的情況下會(huì)引發(fā)爆炸，威脅著人們生命財(cái)產(chǎn)安全。由于石油化工企業(yè)屬于易燃易爆場(chǎng)所，雷電對(duì)其的危害更大，特別是對(duì)罐區(qū)、裝卸站設(shè)備、戶外生產(chǎn)裝置區(qū)等所在建筑物或設(shè)備的危害更加明顯。針對(duì)這些區(qū)域需將雷擊點(diǎn)在安全空間進(jìn)行控制，若接閃器選用的是金屬罐體或金屬裝置本身，需根據(jù)防雷規(guī)范的相關(guān)要求進(jìn)行;若是不能滿足防雷規(guī)范，需要工作人員將接閃器保護(hù)工作做好。

2.2閃電感應(yīng)

實(shí)際上，電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)均屬于閃電感應(yīng)，前者是在極短的時(shí)間內(nèi)，雷電流先上升后下降的過(guò)程，其變化幅度極大，電磁感應(yīng)電壓會(huì)造成導(dǎo)體過(guò)熱或者是環(huán)路不同引發(fā)火花放電或者是距離較近的金屬物間反擊而出現(xiàn)火花放電，甚至是引發(fā)爆炸事故。后者則是因靜電荷出現(xiàn)在雷雨云底部，若某一地域出現(xiàn)雷云，因靜電場(chǎng)的影響，該地域內(nèi)的金屬導(dǎo)體將會(huì)感應(yīng)出與雷雨云底部電荷相反的電荷。在雷云放電時(shí)，其底部的電荷將會(huì)有一部分被中和，此時(shí)將會(huì)有高電位出現(xiàn)，很容易將金屬間的空氣間隙擊穿，進(jìn)而對(duì)附近金屬物放電，從而引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。閃電感應(yīng)對(duì)石油化工企業(yè)危害的主要表現(xiàn)形式是危害危險(xiǎn)場(chǎng)所。若是靜電感應(yīng)，受到靜電的影響，管道將會(huì)感應(yīng)出大量的電荷，一旦管道沒有進(jìn)行接地操作或接地電阻值過(guò)大或者是連接管道處的過(guò)渡電阻值偏大，將會(huì)阻礙靜電卸放進(jìn)入大地，很容易對(duì)距離較近的物體進(jìn)行放電，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重后果。若是相鄰管道間有過(guò)大的環(huán)路面積，而在管道間感應(yīng)出巨大的電壓值，該電壓很容易將管道擊穿，若是可燃?xì)怏w或者液體出現(xiàn)在管道內(nèi)，其造成的危害不言而喻。

2.3雷擊電磁脈沖

人們將雷擊電磁脈沖又稱之為雷電感應(yīng)，在雷云放電的過(guò)程中，雷電流經(jīng)電阻、電感、電容耦合產(chǎn)生的電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)際上，石油化工企業(yè)受雷擊電磁脈沖的危害較大。主要表現(xiàn)在對(duì)企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)控制系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。另外，雷擊電磁脈沖還會(huì)引發(fā)過(guò)電壓、過(guò)電流，進(jìn)而產(chǎn)生系統(tǒng)誤動(dòng)作或永久性損壞，不利于石油化工企業(yè)生產(chǎn)工作的順利開展，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。

2.4雷電波侵入

實(shí)際上，可以將雷電波看做是高電壓脈沖波，是雷電擊中管道線路或者是雷電感應(yīng)管道線路而引發(fā)的。因石油化工企業(yè)廠區(qū)分布有很多管道、電纜橋架等，再加上進(jìn)入室內(nèi)都是架空敷設(shè)，一旦這些管道線路被閃電擊中或者是感應(yīng)到過(guò)電壓，將會(huì)沿著管道線路侵入到建筑物內(nèi)部，連接管線的設(shè)備很容易遭受損毀;若是工作人員直接接觸這些管線，也極易造成觸電身亡。

3、石油化工企業(yè)防雷措施

3.1接閃

在石油化工企業(yè)建筑物旁邊或頂部安裝避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、金屬塔架、建筑金屬桿等，避免直擊雷對(duì)建筑（構(gòu)）物產(chǎn)生破壞。應(yīng)根據(jù)石油化工企業(yè)戶外生產(chǎn)裝置的材質(zhì)，內(nèi)部物料性質(zhì)、壓力、溫度等進(jìn)行綜合分析，若是生產(chǎn)裝置自身存在防雷能力，可直接作為接閃器使用;若內(nèi)部是易燃物或者灌頂為金屬材質(zhì)，且鐵板、銅板、鋁板厚度分別超過(guò)4mm、5mm、7mm，可以直接選用這些金屬材質(zhì)作為接閃器，不需另設(shè)接閃器。對(duì)于火炬、氫壓機(jī)廠房等也要做好接閃器的安裝。

3.2均壓（等電位連接）

通過(guò)電氣連接的方式將建筑物內(nèi)及其附近所有金屬物連接起來(lái)，保證其的雷電感應(yīng)電勢(shì)均衡，避免出現(xiàn)反擊火花，確保人們生命和相關(guān)設(shè)備安全。在石油化工企業(yè)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)不應(yīng)存在孤獨(dú)的金屬導(dǎo)體;應(yīng)嚴(yán)格按照防雷設(shè)計(jì)的規(guī)范要求：若是彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的國(guó)度電阻值在0.03Ω以上，需要做好連接處的跨接工作;若是連接法蘭盤的螺栓超過(guò)5根，在非腐蝕環(huán)境中可不進(jìn)行跨接，反之亦然。由此不難看出，在石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)需高度重視起均壓等電位連接。

3.3電涌保護(hù)器

將建筑物內(nèi)所有設(shè)備的連線的進(jìn)線端、設(shè)備附近、防雷區(qū)界面處做好電涌保護(hù)器的安裝，以確保導(dǎo)線或電子設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電壓的瞬間，在等電位系統(tǒng)中接入設(shè)備和電路，將雷擊產(chǎn)生的瞬間過(guò)電壓降到最低。電涌保護(hù)器的連接方式較多，其中在石油化工企業(yè)最常用的連接方式則是將電涌保護(hù)器設(shè)置在保護(hù)線和中性線之間或者是直接設(shè)置在三根相線之間，這兩種連接方式可以保證中性線等帶電導(dǎo)體與大地間共模電壓，但是針對(duì)防護(hù)相線和相線與中性線間的差模電壓則不能進(jìn)行很好的防護(hù)。為保證石油化工企業(yè)安全，需選擇多級(jí)電涌保護(hù)器進(jìn)行防雷，并將電涌保護(hù)器分別安裝在不同防雷分區(qū)的交界處。另外，LPZ0 與 LPZ1 區(qū)的交界處則包含有主配電箱和未在接閃桿保護(hù)范圍內(nèi)的頂樓配電箱，需將電涌保護(hù)器分別安裝在這兩處。

結(jié)論：

綜上所述，因石油化工企業(yè)具有易燃易爆特征，自身較為特殊，很容易遭受雷擊，并引發(fā)爆炸危險(xiǎn)。相關(guān)部門應(yīng)對(duì)石油化工企業(yè)的安全管理和防雷技術(shù)加大研究開發(fā)力度，提升雷電防護(hù)的規(guī)范化和科學(xué)化特征，最大限度的降低雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害。

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作者簡(jiǎn)介：曾健（1975-）男，漢族，四川省蓬溪縣人，本科學(xué)歷，工程師，從事氣象與防雷工作。