雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害及安全防護(hù)措施研究

摘要：石油化工企業(yè)因其內(nèi)部生產(chǎn)物品具有易燃易爆特性，且有些還為化學(xué)有毒物質(zhì)，一旦遭受雷擊，極易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅。基于此，本文主要根據(jù)石油化工企業(yè)情況，首先介紹了雷電對(duì)石化企業(yè)所帶來(lái)危害，并提出一些科學(xué)合理安全防護(hù)措施，以供大家借鑒。

關(guān)鍵詞：雷電;石油化工企業(yè);危害;安全防護(hù)措施

引言

雷電是強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)時(shí)的一種自然天氣現(xiàn)象，雷電出現(xiàn)時(shí)瞬間電流能夠達(dá)到幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)安培的電流，并且電壓高、電磁輻射較強(qiáng)，能夠給建筑物、人體等造成電擊現(xiàn)象。雷電的危害不僅體現(xiàn)在直擊雷產(chǎn)生的強(qiáng)電流造成的損失，其產(chǎn)生的感應(yīng)場(chǎng)和輻射場(chǎng)造成的影響也十分嚴(yán)重。因電力和電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，雷電所造成的財(cái)產(chǎn)損失以及人員傷亡已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注。特別是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)石油化工企業(yè)廣泛建設(shè)，因?yàn)槭突て髽I(yè)內(nèi)部的環(huán)境特別復(fù)雜，易燃易爆石油、化學(xué)產(chǎn)品特別常多，有些化學(xué)產(chǎn)品甚至具有一定的毒性，一旦遭受雷擊，極易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅。因此，本文主要根據(jù)石油化工企業(yè)情況，首先介紹了雷電對(duì)石化企業(yè)所帶來(lái)的危害，并提出一些科學(xué)合理安全防護(hù)措施，最大限度地避免或者降低低雷擊事故的出現(xiàn)幾率，保護(hù)社會(huì)大眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

1雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害

1.1直擊雷對(duì)石油化工企業(yè)的危害

雷雨云對(duì)大地、建筑物等物體的所形成的直接放電現(xiàn)象叫作直擊雷。一旦物體被雷電直接擊中，這給時(shí)候往往會(huì)有強(qiáng)大的雷電流出現(xiàn)，被擊中物體的溫度會(huì)急劇升高，甚至還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。直接雷擊對(duì)石油化工企業(yè)建（構(gòu)）筑物帶來(lái)危害，具體表現(xiàn)為雷電擊中建（構(gòu)）筑物或設(shè)備。雷電對(duì)石油化工企業(yè)罐區(qū)、室外生產(chǎn)設(shè)備區(qū)等易燃易爆區(qū)所產(chǎn)生的危害往往更為嚴(yán)重，這主要是因?yàn)槔纂娡ǖ赖母邷乜赡軙?huì)引發(fā)火災(zāi)。

1.2雷電波入侵對(duì)石油化工企業(yè)危害

實(shí)際上，雷電波侵入就相當(dāng)于一種高壓脈沖波，一般是由雷電直接將管線擊中或雷電感應(yīng)所造成的。當(dāng)雷電波沿著管線進(jìn)入建筑物內(nèi)部時(shí)，高壓很可能將管道上的設(shè)備或人員造成反擊。 通常情況下，石化企業(yè)工廠區(qū)內(nèi)有許多電纜橋架和管道。 其中大多數(shù)為架空安裝，并且這些管道線路中大部分都通向建筑物內(nèi)部。 一旦雷電擊中線路管道或感應(yīng)到過(guò)電壓，過(guò)電壓將不可避免地會(huì)進(jìn)入建筑物內(nèi)部，這將損壞建筑物內(nèi)部設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成人員傷亡。

1.3感應(yīng)雷對(duì)石油化工企業(yè)的危害

感應(yīng)雷電主要包含2類(lèi)：靜電感應(yīng)雷與電磁感應(yīng)雷。（1）靜電感應(yīng)雷，一般指的是帶負(fù)電的雷云引起的電場(chǎng)感應(yīng)金屬線上的電場(chǎng)所束縛的正電荷。靜電感應(yīng)雷往往會(huì)對(duì)石油化工企業(yè)的能源產(chǎn)品、化學(xué)品、電子儀器等造成危害。（2）電磁感應(yīng)雷。電磁感應(yīng)雷電通常出現(xiàn)于避雷針或者是電源線附近，在其發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生十分強(qiáng)烈的交變電磁場(chǎng)，從而造成石油化工企業(yè)的有關(guān)設(shè)備遭受不同程度的損壞。

2石油化工企業(yè)的雷電安全防護(hù)措施

2.1外部防雷措施

2.1.1接閃器

石油化工企業(yè)的避雷器通常涉及到單獨(dú)的避雷針，架空避雷針，還有直接裝設(shè)于建筑物（結(jié)構(gòu)）上的避雷針或者避雷帶（網(wǎng)）。 防雷網(wǎng)（帶）在鋪設(shè)過(guò)程中，材料需要選擇圓鋼或扁鋼，同時(shí)還要沿建筑物的屋脊、屋檐、屋角等區(qū)域來(lái)裝設(shè)，因?yàn)檫@些地方特別容易被雷擊。 這種布置可以使整個(gè)屋頂形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)有效接閃的目標(biāo)。

2.1.2引下線

石油化工企業(yè)建筑物的引下線一般涉及到2種方法：第一種是表面安裝的引下線，選擇的材料通常為圓形或扁平鋼。 它有必要沿著建筑物的外墻進(jìn)行布置。 另外，需要按照最短路徑接地。 第二種是直接使用建筑金屬零件作為防雷引下線。 例如，在一系列焊接以及粘結(jié)之后，把混凝土柱中的2個(gè)直徑不小于16mm或者4個(gè)直徑不小于10mm鋼筋用作引下線。引下線必須確保順暢，同時(shí)要求在上端與屋頂防雷網(wǎng)之間建立有效的連接，下端要求與接地網(wǎng)連接以形成電氣有效路徑。對(duì)于石化企業(yè)建筑物的防雷，一般采用第二種防雷引下線的布設(shè)方式。

2.1.3接地裝置

針對(duì)石油化工企業(yè)，其建筑物基地裝置通常采取人工接地體。主要采用建筑物和設(shè)備區(qū)域周?chē)]合條形混凝土基礎(chǔ)敷設(shè)為人工接地體。人工接地體可以適用水平接地體亦或者由垂直接地體、水平接地體一起構(gòu)成的接地網(wǎng) 人工接地體的材料一般是扁鋼或角鋼。若接地電阻值與相關(guān)防雷要求不相符，通常可以適當(dāng)增加接地體的設(shè)置。按照建筑物有關(guān)的雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了解到，用于防雷感應(yīng)的接地裝置以及電氣設(shè)備的接地裝置共用，往往要求工頻接地電阻不超過(guò)10Ω。

2.2內(nèi)部防雷措施

2.2.1大型金屬儲(chǔ)罐防雷措施

石油化工企業(yè)對(duì)于內(nèi)部的大型金屬儲(chǔ)罐的防爆要求較高，因此其在防雷方面也特別嚴(yán)格。通常情況下，大型金屬儲(chǔ)罐的雷電防護(hù)要求具體下述幾個(gè)方面：

（1）大型金屬儲(chǔ)罐同儲(chǔ)罐區(qū)域接地裝置相連接的接地線應(yīng)選擇銅絞線亦或者熱浸鍍鋅扁鋼，其尺寸規(guī)格要求40mm×4mm。

（2）大型金屬儲(chǔ)罐的接地點(diǎn)之間沿罐壁圓周的距離一般要求不超過(guò)18m。儲(chǔ)罐周?chē)慕拥攸c(diǎn)要求均勻分布，沖擊接地電阻應(yīng)該≤10Ω[1]。

（3）在離地面30cm至100cm的距離位置布設(shè)斷接卡子，以確保其可以進(jìn)行有效的連接。

（4）取消裝設(shè)在儲(chǔ)油罐周?chē)谋芾揍槪x用2根電線連接浮頂、儲(chǔ)油罐，確保電氣連接。浮頂同罐體之間的連接線通一般選用橫截面≥50 mm2的鍍錫軟銅絞線亦或者絕緣的阻燃護(hù)套軟銅絞線。

（5）在浮頂與罐壁之間以1.5 m的間隔裝設(shè)由不銹鋼帶所制成的導(dǎo)電板。

（6）連接到儲(chǔ)罐的電氣儀器配線被金屬管屏蔽以及保護(hù)。配線金屬管的上下兩端與箱壁電連接。

2.2.2電子信息系統(tǒng)防雷措施

石油化工企業(yè)內(nèi)部通常配備了許多電子設(shè)備和儀器控制系統(tǒng)，遭受雷擊的概率較高。因而，需要注重石化企業(yè)業(yè)電子信息系統(tǒng)的防雷工作。電子信息系統(tǒng)的防雷措施主要包含接閃、分流、均壓、等電位聯(lián)結(jié)、屏蔽以及SPD裝置等各類(lèi)措施[2]。

（1）接閃。石油化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)儀表以及控制室儀表設(shè)備通常布設(shè)于直擊雷防護(hù)的范圍之內(nèi)。此外，需要重點(diǎn)注意勿將現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置當(dāng)成接閃設(shè)備。

（2）均壓。為了可以較好地避免雷擊電子信息系統(tǒng)所造成的風(fēng)險(xiǎn)，可把現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備的金屬外殼與相關(guān)金屬設(shè)備、儀表控制室內(nèi)的金屬組件進(jìn)行連接，共同構(gòu)成等電位連接。

（3）接地。當(dāng)前，石油化工企業(yè)儀表系統(tǒng)的接地主要涉及到2類(lèi)：浮地與多點(diǎn)接地。通常情況下，在防雷過(guò)程中，往往要求將保護(hù)接地與工作接地進(jìn)行有效連接，同時(shí)接入雷電防護(hù)接地系統(tǒng)。

（4）屏蔽。石油化工企業(yè)的各類(lèi)電子信息系統(tǒng)的屏蔽主要涉及到控制室屏蔽、信號(hào)線、電源線屏蔽和現(xiàn)場(chǎng)儀表屏蔽等各個(gè)方面，以達(dá)到降低雷電感應(yīng)的目的[3]。

（5）電涌保護(hù)器（SPD）。在石油化工企業(yè)通信系統(tǒng)、低壓電力系統(tǒng)亦或者信號(hào)網(wǎng)絡(luò)上裝設(shè)SPD裝置，能夠較好地避免過(guò)電壓所造成損壞。在布設(shè)時(shí)應(yīng)該注意采取多級(jí)SPD的保護(hù)形式，盡可能避免雷電對(duì)石油化工企業(yè)電子設(shè)備帶來(lái)危害。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，石油化工企業(yè)內(nèi)部的環(huán)境特別復(fù)雜，易燃易爆石油、化學(xué)產(chǎn)品特別常多，有些化學(xué)產(chǎn)品甚至具有一定的毒性，一旦遭受雷擊，極易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸事故。因而，應(yīng)高度重視石化企業(yè)的雷電防護(hù)工作。應(yīng)充分思量雷電對(duì)石油化工企業(yè)的危害性，從外部防雷和內(nèi)部防雷兩方面著手對(duì)石化企業(yè)進(jìn)行層層防護(hù)，將雷擊隱患扼殺在源頭，避免引發(fā)慘重的雷擊安全事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 《石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50650-2011[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.

[2]劉利巧，胡愛(ài)林，賀克衛(wèi).化工企業(yè)的防雷設(shè)計(jì)與對(duì)策措施[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，10（6）.

[3]路華山.石油化工企業(yè)的防雷措施[J].電世界，2013（09）.

作者簡(jiǎn)介：黃智俊（1979-），男，漢族，廣西平樂(lè)縣人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事防雷檢測(cè)工作。