張 健,陳克敏,李翠玉,張彥勇
(1.衡水市氣象局,河北衡水 053000;2.河北省氣象行政技術服務中心,石家莊 050000)
涉油、涉氫、涉氨等危險化學品企業遭遇雷擊易引起火災或爆炸,嚴重威脅著人們的生命和財產安全。若雷災引起液氯等有毒氣體的泄漏,更會造成嚴重的環境污染[1]。因此,危險化學品企業的防雷安全問題不容忽視。2013年6月1日起施行的《防雷減災管理辦法(修訂)》(中國氣象局第24號令)規定,對爆炸和火災危險場所的防雷裝置應當每半年檢測一次。但2016年防雷檢測資質向社會放開,有少數防雷檢測機構不負責任,存在嚴重檢測質量問題[2-3],不能為企業消除防雷安全隱患;另一方面,每年汛期期間,雷暴天氣頻繁,容易對防雷裝置造成損壞,而定期防雷檢測間隔半年,防雷安全隱患不能及時消除,會增加雷災事故[4]風險。因此,企業對防雷裝置的日常維護和防雷安全管理顯得尤為重要。
防雷裝置包括接閃器、引下線、接地裝置、屏蔽、等電位連接和電涌保護器。據調查,在大多數危險化學品企業的日常維護臺賬和隱患治理清單中,防雷裝置項目偏少,往往只有防雷接地和防靜電接地定期維護[3]。由于多數企業員工嚴重缺乏防雷專業知識,造成了企業防雷裝置日常維護不到位和安全管理不善的局面。根據對多個危險化學品企業的實地考察,分析研究了危險化學品企業防雷裝置日常維護的要點,為該類企業的防雷裝置日常維護工作提供一定參考。
危險化學品企業防雷裝置的日常維護對企業的安全管理尤為重要,應按照制定日常維護計劃、建立防雷裝置日常維護臺賬、日常巡視和檢查、建立防雷安全隱患治理臺賬、隱患整改、整改項目復檢、資料存檔的流程進行。
危險化學品企業防雷裝置日常維護可分為定期和不定期兩種。定期日常維護由企業自主按季度或按月開展,檢查重點為接地、等電位連接、金屬管線的敷設等,比如,企業在改擴建施工時,可能挖斷接地裝置;金屬構件、設備等之間的螺栓或連接線松動,導致等電位連接不良;更換或新增的設備、金屬管線等未采取有效防雷措施等。不定期日常維護宜在雷暴天氣過后開展,檢查重點為接閃器、電涌保護器(SPD)等,比如,接閃短針或屋頂的接閃帶容易遭雷擊熔斷;雷電流會降低SPD 的壽命,甚至造成SPD的損壞等。
根據防雷相關規范[5-6]要求,結合危險化學品企業常見的防雷安全隱患,分別從接閃器、引下線、接地裝置[7-8]、屏蔽、等電位連接[9-10]和電涌保護器(SPD)[11-12]6個檢測項目著手,分析危險化學品企業防雷裝置日常維護的內容與要求。
建筑物頂部的明敷接閃帶容易因大風而倒伏甚至斷裂,固定支架易松動甚至脫落。應檢查接閃帶是否完整,且應平正順直。遭雷擊熔斷的接閃短針、接閃帶等應及時更換。
電源線、信號線等各種線路禁止附著在接閃器上,此類安全隱患較為常見(如圖1)。線路可穿金屬管埋地或敷設在架空金屬線槽內引入。金屬管或金屬線槽的兩端應電氣貫通,且兩端應與各自建筑物的等電位連接帶連接。

圖1 電源線、信號線等線路附著在接閃器上的幾種形式
接閃器、引下線、接地裝置及其焊接處應做好防腐措施,尤其是在腐蝕環境中,防腐油漆應定期檢查并保持完整,接閃器或引下線截面銹蝕1/3以上的應及時更換。
部分建筑物需要外設引下線,安裝的明敷引下線應平正順直、無急彎,卡釘分段固定,固定支架間距均勻,并在近地面處做好防機械損傷保護。
各類電源線路、信號線路與明敷引下線的最小距離,平行敷設時不宜小于1.0 m,交叉敷設時不宜小于0.3 m。在獨立接閃桿和專設引下線等接地處,應做好防接觸電壓和跨步電壓措施。
獨立接閃桿和專設引下線的防接觸電壓措施,應至少滿足以下三種措施中一種:(1)引下線 3 m范圍內土壤地表層的電阻率不小于 50 kΩ·m,或敷設5 cm厚瀝青層,或 15 cm厚礫石層;(2)外露引下線,其距地面 2.7 m以下的導體用耐 1.2/50 μs沖擊電壓 100 kV的絕緣層隔離,或用至少 3 mm厚的交聯聚乙烯層隔離;(3)使用護欄、警告牌等,使接觸引下線的可能性降至最低限度。
獨立接閃桿和專設引下線的防跨步電壓措施,應至少滿足以下三種措施中一種:(1)引下線 3 m范圍內土壤地表層的電阻率不小于50 kΩ·m,或敷設5 cm厚瀝青層,或 15 cm厚礫石層;(2)用網狀接地裝置對地面作均衡電位處理;(3)使用護欄、警告牌等,使進入距引下線 3 m范圍內地面的可能性減小到最低限度。
應檢查接地裝置的填土有無沉陷情況,有無因挖土方、敷設管線或種植樹木而挖斷接地裝置。檢查生產場所和儲運場所中,各種設備、管道以及金屬構件的接地是否良好,確保螺栓緊固,防腐油漆完整。生產場所中與地絕緣金屬物的法蘭、膠管接頭和噴嘴等部件應采用銅芯軟絞線跨接引出接地。易燃易爆區域的防靜電接地應與地網連接。
防雷工程驗收合格后,容易出現一些新架設的電纜、新加裝的設備和其他金屬構件未采取有效的屏蔽和等電位連接措施的情況。為防止感應電涌,屏蔽電纜的金屬屏蔽層應兩端接地,宜在防雷區交界處做等電位連接,并與防雷接地裝置相連。如要求一端接地的情況下,應采取兩層屏蔽,外屏蔽層應兩端接地。
在建筑物頂部、中控機房和車間等場所新增的設備、金屬構件等應做好等電位連接,并與防雷裝置相連。還應檢查各等電位連接處是否連接可靠、有無銹蝕。
檢查SPD是否損壞或失效。SPD的表面應平整、光潔、無劃傷、無裂痕和燒灼痕或變形。SPD的標識應完整和清晰。檢查SPD是否具有狀態指示器。若SPD劣化,或狀態指示指出SPD失效,應及時更換。若SPD的過電流保護器無故斷開,則SPD有可能損壞,需專業檢測機構進行檢測。
對于在企業日常維護、檢測機構定期檢測和主管機構執法檢查等過程中發現的防雷安全隱患,危險化學品企業應在規定期限內完成整改,并注意以下幾點。
對于接閃帶倒伏、支架松動或脫落、連接松動以及防腐等問題,企業可自行修復至原貌的,或增加防接觸電壓、防跨步電壓等一般防護措施等項目。
防雷裝置對于安裝位置、材料規格和安裝方式等有嚴格的要求,不符合要求的防雷裝置不但起不到防護作用,反而可能增加雷災風險;因此,新建或加裝接閃器、引下線、接地裝置和SPD等防雷裝置,或增加屏蔽、等電位連接等防雷專業措施的項目,必須由專業機構設計與施工。對于已經自行新建或加裝防雷裝置的項目,須由專業機構進行論證,論證不通過的,須重新設計與施工。
對于自行整改和委托專業機構整改的項目,整改完成后,均須由符合資質要求的防雷檢測機構進行復檢,并出具檢測報告。復檢合格的防雷裝置方可投入使用。
防雷裝置日常維護水平的高低與企業的管理、員工的防雷知識水平等息息相關。為進一步做好防雷裝置的日常維護工作,提高防雷安全系數,降低雷災風險,企業還應做好以下幾點。
企業應建立完善的防雷安全生產管理制度,明確分管領導和專人負責防雷安全工作,將防雷納入安全生產應急預案,制定細致的雷災事故應急處置辦法。建立企業內部防雷裝置日常維護和定期檢查制度,可根據本文提出的日常維護內容,結合企業實際情況,制定詳細的維護流程和內容。嚴格落實各項制度,建立防雷裝置日常維護臺賬,將防雷安全納入隱患治理清單。
企業應制定合理的防雷安全教育培訓計劃,重點圍繞防雷裝置基礎知識、雷雨天氣安全生產注意事項、日常維護流程和內容、雷災事故應急處置等內容展開學習,提高員工的防雷知識水平,為防雷裝置的日常維護提供技術人員保障。
企業應與符合資質要求的防雷檢測機構簽訂委托協議。防雷檢測項目包含8項:建筑物的防雷分類、接閃器、引下線、接地裝置、防雷區的劃分、雷擊電磁脈沖屏蔽、等電位連接和電涌保護器。協議約定的檢測項目應完整且與實際匹配,并應規定檢測期限等內容。除了防雷檢測報告,企業還應向防雷檢測機構索要防雷檢測資質證復印件、專業技術人員名冊、現場檢測技術人員姓名及其身份信息材料等存入檔案。
鑒于少數防雷檢測機構檢測質量[13-14]不過關,甚至弄虛作假的現象,企業還應對防雷檢測工作加以監督。一是應在非雨天和土壤未凍結時檢測土壤電阻率和接地電阻值;二是派專人現場監督防雷檢測,確保檢測項目應檢必檢,督促防雷檢測機構負起責任,真正為企業排查出防雷安全隱患,提高企業防雷安全水平。
本文分析總結的危險化學品企業防雷裝置的日常維護技術,是針對通過目測和用盒尺等簡單測量工具可排查的防雷安全隱患,企業不能以此替代防雷裝置的定期檢測。這些日常維護技術簡單實用,非常適合非防雷專業的企業員工用來開展日常維護工作,有助于及時發現并消除防雷安全隱患,提高企業防雷安全水平。日常維護內容與要求,僅適用于一般的危險化學品企業。因危險化學品企業內部結構復雜,各企業的情況大不相同,企業可參考本文研究內容,結合自身實際,制定更加詳細具體的日常維護內容。