酒类生产企业金属罐区雷电防护

周恩黔，李 迪，陈 磊，余 兵

(1.贵州省仁怀市防雷中心，贵州 仁怀 564500;2.四川省巴中市防雷中心，四川 巴中 636600;3.贵州省安顺市防雷中心，贵州 安顺 561000;4.贵州省凤岗县气象局，贵州 凤岗 564204)

1 引言

2012年6月1日，国家标准 GB50694－2011《酒厂设计防火规范》正式施行。该标准除规范了酒厂防火设计要求外，还规定了白酒生产企业防雷、防静电的技术要求。为了避免或最大限度的减小雷电对酒类生产企业造成危害，仁怀市防雷中心多次会同安全监管部门对市属白酒生产企业进行了防雷安全专项检查，对检查中发现的雷电安全隐患，在安监部门、气象部门监督下，部份企业完成了防雷安全隐患的整改，及时消除雷击事故隐患。白酒生产企业建(构)筑物防雷措施的设计施工属于GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》规定范围，但酒类生产企业酒罐区具有一定的特殊性，参照《石油库设计规范》执行要求过高，在GB50694－2011《酒厂设计防火规范》中的防雷技术规定操作性较差，在此，我们将白酒生产企业酒罐区雷电防护及静电的设计施工技术应注意的问题进行交流，供技术人员参考借鉴。

2 储罐区概况

酒类生产企业白酒的储存分为室内储存和室外露天储存两种方式。室内储存以陶瓷坛罐储存为主，室外储存则均是采用立式金属罐体，最高的金属储酒罐体达28 m。白酒生产企业设置在露天储罐区的金属储罐一般高20 m、直径5 m，罐顶厚度10 mm或12 mm并设有呼吸阀，5个一排，两排共10个。罐体相互间隔5 m，输送酒水的金属管道布置在罐区中间并进入酒水灌装间，罐内酒水容量采集，采用贴附在罐体外壁上的外置式玻璃管视窗显示酒水容量，罐区外围是1.5 m高的围墙，整个罐区面积约为50 m×20 m。

由于酒类生产企业大部分是股份制企业，修建建构筑物时都是最大程度的减少投资。所以，几乎没有一家企业在建设室外露天金属存储酒罐时，考虑金属酒罐区的防雷技术问题，为罐区埋下雷击事故隐患，如2009年四川泸州某企业酒罐遭受雷击起火，后经消防人员经过一个小时的努力才将火扑灭，该次雷击事故造成直接经济损失200万元。

3 雷电对酒罐区危害

3.1 直接雷击

白酒生产企业室外金属储酒罐完全暴露在露天，在没有直击雷防护措施的情况下，云地闪电可能会直击在金属储酒罐上，对于罐顶厚度小于4 mm的储酒罐，雷电可能击穿酒罐酒精着火爆炸而造成重大火灾事故。另一方面，储酒罐区地面多数未按照《建筑物防雷设计规范》GB50057的要求，地面采取防接触和防跨步电压措施，击在罐上的直击雷雷电流在入地过程中，可能造成罐区内工作人员遭受接触电压、跨步电压雷击伤害事故。

3.2 感应雷击

白酒生产企业室外金属储酒罐罐内酒水容量采集，是采用贴附在罐体外壁上的外置式玻璃管视窗显示酒水容量，所以，金属储酒罐区基本不存在感应雷击风险。

3.3 静电感应

贵州生产白酒基本是酱香型高度酒，原浆酒酒精度在53°～65°之间。高度酒在高温环境里，乙醇酒分子极易挥发，乙醇与空气混合的爆炸极限范围为:3.3%(V)～19.0%(V)，闪点为:12°C。当酒分子与空气混合物达到了爆炸极限时，静电放电产生的电火花，会造成酒精燃烧甚至引发爆炸事故。

根据白酒生产企业金属储酒罐所处的地理环境和罐区设施现状，罐区酒罐酒水输送均是金属管道完成，管道之间连接采用管道阀门、金属法兰盘，由于渗透因素在连接处会有酒精分子存在。在电气连接不良情况下，由于雷电静电感应原因，可能在这些地方出现雷电静电放电，造成火灾事故。

4 酒罐区防雷措施

4.1 直击雷防护

白酒生产企业露天酒水金属储罐罐顶厚度10 mm或12 mm，可以直接接闪雷电流，但目前仍存在一些使用年限较长的金属储罐，罐顶厚度达不到4 mm。因此，对于使用年限在10 a以上的金属储酒罐，罐顶周边金属栏杆尺寸符合GB50057接闪器规格要求的情况下，可以不另外增加接闪杆。否则，按照GB50057第二类防雷建筑物直击雷防护技术要求，在罐顶东南西北四个方位各安装一支接闪杆。根据罐直径计算接闪杆高度应能完全保护罐顶，接闪杆利用金属罐体做防雷引下线，由于金属储罐罐体直径均在5 m左右，因此，用截面积不小于48 mm2、厚度不小于4 mm的扁钢，在罐体基础对称两处与接地装置进行可靠电气连接。

4.2 雷电感应防护

罐区可能产生雷电静电感应放电的部位即是酒水输送管道金属法兰盘连接处、管道阀门。因此，按照 GB50057、GB50694－2011技术规定，当管道金属法兰盘连接螺栓少于5个时，采用截面积不小于6 mm2的金属导体进行跨接，保证管道金属法兰盘两端的可靠电气连接。

4.3 罐区接地措施

罐区酒水储罐均是集中放置，因此，所有罐体、防雷装置、防静电接地共用接地装置是比较好的方法。共用接地装置宜设计成环形(图1)，综合考虑直击雷防护、防静电接地技术要求，接地装置接地电阻应小于10Ω。在酒水输送管道进入罐区处、罐区中部、罐区另一端，用截面积不小于6 mm2的金属导体，将酒水输送管道就近与接地装置接地预留点进行电气连接，保证管道良好接地。

图1 罐区接地装置示意图

为预防工作人员在罐区工作时，由于直击雷击电流在接闪杆接闪、入地散流过程中产生的接触电压、跨步电压造成人员伤亡事故。接地装置的水平接地体埋地深度不应小于0.8 m，且罐区内人行通道应采用厚度不小于15 cm的砾石、混泥土硬化敷设。

接地装置水平接地体应采用40×4热镀锌扁钢，埋设深度不应小于0.8 m，垂直接地体宜采用5×50×2 500热镀锌角钢，角钢之间间距不小于5 m，且在环形接地装置四角应设置角钢，扁钢与扁钢之间应不少于三面焊接，焊接长度不应小于扁钢宽度的2倍，扁钢与角钢上端的焊接，应紧贴角钢外侧三面施焊，在罐体阀门人员操作处附近用40×4热镀锌扁钢引出防静电装置接地线，供人体消除静电装置和酒罐车装卸酒水时消除静电装置使用。

5 结束语

贵州酒类生产企业遍布省内各地，由于这些企业多数属于中小型企业，建筑物、构筑物体量较小，且地处城郊，多数企业工作人员对酒水的物理特性、雷电对其存储方式的危害也不甚了解，所以，一直是防雷减灾管理的盲区。根据几年来我们对酒类生产企业的防雷减灾管理实践经验，对酒类生产企业雷电防护主要应注意:企业内建构筑物防雷措施按照GB50057《建筑物防雷设计规范》设计安装即可，酒水金属储罐区直击雷防护应根据金属罐情况确定是否设置接闪杆。整个储罐区金属储罐应对称设置两个接地点，并应采用共用接地装置，接地电阻不大于10Ω。除此外，还应设置防静电装置、防跨步电压措施。