浅析危化生产储存场所防雷

黄浩

摘 要：危化生产储存场所主要是指危化企业对化学产品进行生产和存放储存，在生产和存放储存过程中，会产生诸多不安全因素影响到人们财产生命安全，随着我国化工行业迅速发展，化学产品生产和存放储存场所，因雷电、静电感应产生的事故隐患也在增加， 一旦因雷电引发雷灾事故，将给国家带来严重的人员财产损失，危化生产储存场所安全应引起我们的高度重视.文章针对危化生产储存场所安全生产过程中存在的一些事故隐患，强调依据相关国家技术规范提出了有针对性的雷电防护措施，规范危化生产储存场所场所雷电防护，以期达到减少雷电危害、消除静电危害的目的. 根据多年的工作实践和体会，危化生产储存场所的防雷设施必须严格依据相关国家规范要求施工设计，特别是危化生产储存场所应做好防雷防静电防护措施，以达到防雷防静电相关要求以消除事故隐患。本文简要分析了危化生产储存场所雷电安全防护要点，希望能够提供一些有价值的参考。

关键词：危化场所；防雷；静电防护

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0189-03

危化生产储存场所属于爆炸和火灾危险环境，具有其特殊的危险性。故危化生产储存场所的雷电安全防护也具有其特殊性和特殊要求。随着国内化工行业迅速发展，因雷电引发的事故也时有发生，随之而来的防雷安全问题也越来越突出。

大多數危险化学品及危化生产储存场所都具有火灾爆炸危险特性，当发生雷击时即可能造成雷电火花触发火灾或爆炸事故，因此，爆炸和火灾危险安全生产环境雷电防护至关重要，而危化生产和存放储存场所雷电防护安全措施的有效性直接关系到因雷击引发的事故严重程度。本人根据对危化生产和存放储存场所雷电安全防护探索及体会，首先应加强危化和存放储存生产场所防雷安全防范措施，正确认识雷电产生的属性，预防或减少雷击事故的发生，首先对防雷设计、措施应全面考虑危化和存放储存生产场所危险特性，要求防雷设计者要有高度负责的责任心，严格按照国家相关规范对这些爆炸和火灾危险环境防雷装置进行设计和施工，因此，要从爆炸和火灾危险环境的特殊性，所处场所雷击规律，设计要点去设计施工，本文从危化和存放储存场所雷电安全防护方面进行探讨，以期对危化和存放储存场所的防雷设计、施工、措施提供一些有益的参考。

1 雷电防护必要性

雷电灾害是使建筑物遭受破坏的主要自然灾害之一。雷击对危化生产储存场所的危害除直接损害建筑物主体结构外，还体现在雷击产生的热效应、雷电感应导致危化生产和存放储存场所火灾爆炸，造成不可估量的损失，加之危化和存放储存场所內人员的人身安全也会造成严重危胁。

随着国家工业经济的迅速发展，石油化工等行业也在遂年增加，由于石油化工企业属于易燃易爆场所，针对石油化工等行业的特殊危险性，可能受到雷击威胁人员均处于危险场所内，其危险化学品生产区、危险化学品原料的储存区，一旦发生雷击事故，就可能引发火灾、爆炸等重大人员财产伤亡事故，所造成的后果不堪设想，因此，这些生产环境的雷电安全防护显得尤为重要，危化生产储存场所雷电防护主要从防直击雷、内部雷电防护、静电感应防护方面加以完善，必须采取正确的防雷措施，雷电是自然界中的放电现象，因雷电产生的直击雷、雷击电磁脉冲、雷电感应而对建筑物及建筑物內部设备造成危害。雷电流直接击中建筑物会产生巨大的冲击力进而对建筑物造成严重的损坏，其产生的热效应、雷电感应和雷电波侵入将对建筑物、建筑物内的危险化学品生产区、原料的储存区引发火灾或爆炸事故的发生，为避免雷击事故的发生，只有采取正确的预防措施才能避免雷击事故的发生，加强对危化和存放储存场所防雷装置进行定期检测，保证防雷设施的完好有效，本着“安全第一，预防为主”的思想，严格按照国家有关技术规范做到认真设计、施工、检测，并根据危化生产储存场所的特点，全面、科学、合理制定预防方案，确保危化生产和存放储存场所防雷装置时时处于完好状态。

危化场所防雷类别确定。由于危化生产储存场所化工生产企业所使用原料及产品普遍具有可燃性，因此依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000版要求，对危化场所原料贮存区、生产区设施、生产区电子设备，根据其生产、贮存、生产用具体原料及产品可燃性情况，划分危化生产场所划分防雷类别作为新、改扩建筑物国家标准在执行。通常情况下《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000版防雷类别划分主要根据该建筑物的预计年雷击次数N次划分为三类。其中预计年雷击次数N的计算式如下：

N=K·Ng·Ae

其中Ng=0.024Td1.3

式中：N—建筑物年预计雷击次数（次/a）

Ng—建筑物所在地雷击大地年平均度（次/Km2·a）

Td—年平均雷暴日（d/a）丽水市区取73.4（d/a）

Ae—与建筑物截收相同雷击次数等效面积（km2）

对于危化生产储存场所的雷电安全防护，不能简单地把危化生产储存场所雷电安全防护等同于一般防雷建筑物场所，必须严格根据国家现行建筑物防雷设计规范（GB50057-2000版）、以及相关危化行业国家规范标准，并根据其重要性、使用性质，发生雷电事故的可能性和后果程度来确定其类别。如何根据危化场所的特殊性和危险程度对防雷设计、施工要求，是做好危化场所防雷设计施工的关键。对危化生产储存场所的防雷装置进行合理设计、施工、检测验收，要严格执行现行有效的国家规范，鉴于危化生产储存场所特殊危险性及重要性，其雷电安全防护要求相对比较高，而在实际雷电防护过程中容易出现设计施工不到位、布置不符合规范要求现象发生。为确保危化生产储存场所防雷安全，必须做到科学、合理、细致、全面地制定雷电安全防护检测方案，确保危化生产储存场所防雷装置处于符合国家相关规范充许范围，并依据现有国家相关规范和标准，以国家最新规范标准为准，保证引用标准和使用标准的先进性，并有针对性的设计与施工，确保防雷安全效果。

2 雷电防护区划分

根据建筑物防雷保护区划分原则，针对危化生产储存场所雷电安全防护措施要求，进行综合合理的布线、屏蔽，并做好等电位连接的相关措施，依据相关技术规范，设计合理可行的防雷工程方案，接线、接地符合国家规范要求。

（1）直击雷非防护区（LPZOA）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。（2）直击雷防护区（LPZOB）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直击雷击，属充分暴露的直击雷防护区。（3）第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。（4）第二防护区（LPZ2）：进一步减小，所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。（5）后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备后续防护区。建筑物雷电防护区（LPZ）划分，如图1所示。

危化场所防雷措施。危化生产储存场所的防雷设计应符合相关国家防雷技术规范，但又不能完会按一般建筑物的防雷要求进行设计施工。应考虑其特殊性和危险性来设计施工，危化场所属爆炸和火灾危险环境，其生产厂区电力设备防雷装置应按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计施工，应全方位考虑防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入、防雷电静电感应，避免应设计施工不到位，使危化生产场所留下雷击事故隐患。我们知道大多数化场所都具有火灾爆炸危险特性，对于危化生产场所的雷电安全防护，危险源的辩识确定是非常重要的，首先，不同的危险化学品生产环境对雷电防护要求有所不同，因而我们在设计施工时要求针对不同的危险化学品生产环境采取不同的雷电防护措施，其次，危险化学品生产环境所处的防雷区不同，要求采取的雷電防护措施也不同，因此在对危险化学品生产场所雷电防护设计施工中，识别、分析、掌握危险化学品生产场所雷电安全防护措施的安全性，减少或消除危险化学品场所危险源遭受雷击事故，以确保危险化学品场所雷电安全防护就显得至关重要了。所以，我们在对危险化学品场所进行防雷设计施工时一定要综合设计严格把关，严格计算其直击雷保护范围、类别确定、屏蔽及防雷区划分、防感应措施、防雷电波侵入措施、电源和信号过电压保护措施，减少雷电灾害事故的发生，保证危险化学品生产场所安全生产顺利进行。

3 外部雷电防护

外部防雷装置，主要由接闪器，引下线和接地装置组成，而雷电防护又是一个系统工程，危险化学品生产场所建筑物上的防雷装置及建筑物内部设备防雷装置应严格按国家相关规范进行设计施工，危险化学品生产、贮存场所除一些常规防直接雷装置外，因其特殊性往往布置有露天生产工艺装置、金属贮罐（管）、电子自控装置、生产场所、调度监控中心等，在一些有排放爆炸危险气体、蒸汽或粉尘的贮罐区、放散管、呼吸阀、排风管的场所均应按规范设计施工，还应对危险化学品生产、贮存场所所有金属设备、构架、管道按雷电防护的设计、施工，并符合标准要求。我们知道防直接雷第一道防线便是受雷〈或称接闪〉、引流〈或称引下〉、接地〈散流系统〉这也是目前国际上普遍采用的常规雷电防护手段。针对危险化学品生产场所的直击雷防护设计主要需考虑设计施工安装以杆、带、短针、网格相组合的合理布设，设计施工时应重点考虑危险化学品生产场所重点区域和重点部位。总之，危险化学品生产场所防直击雷设计施工，要根据危险化学品生产场所不同类型进行，合理设计施工，用现代防雷设计技术保证危险化学品生产储存场所的防雷安全目标。

引下线布设。首先危化生产储存场所建筑防雷引下线应按规定设计，防雷引下线根数少雷电流分流就小，否则容易产生雷电反击和雷电二次效应危害，要尽可能利用建筑物柱子内钢筋作防雷引下线，以暗敷方式为首选。危化生产储存场所防雷引下线应注意其材质、规格、连接、位置、间距应符合规范要求，应检查引下线不应有明显机械损伤、断裂等情况及与引下线平行净距、相交净距、引下线与接地装置连接。避免与人员接触，而产生接触电压危及人身安全，危化生产储存场所还应设置警示标志，以确保人员安全，材质、规格的选取应符合《建筑防雷设计规范》GB50057-2000版相关要求。

4 内部雷电防护

危化生产储存场所防雷还应考虑雷电的空间危害，因此危化生产储存场所防雷必须从整个三维空间来设防。当建筑物遭受直击雷击或建筑物附近发生雷击时，在防雷系统雷电通道中的雷电流将在筑物附近及内部空间产生瞬态磁场脉冲波，在这种磁场脉冲波干扰上述这些回路后，在回路中感应出瞬态过电压，而危及这些与回路相连接的设备，并造成设备损坏。危化生产储存场所内部的雷电防护应根据环境、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的扰度及系统设备的重要性，需采取相应的综合防护措施，对有进出各保护区电源线、天馈线、信号线、金属管道均应按规范做好连接及过电压保护措施。

4.1 等电位连接与共用接地

危化生产储存场所，应按国家防雷技术规范采取切实有效的雷电防护措施，设置独立接闪杆，独立接闪杆接地应与其他接地分开。其他可采用共用接地方式，接地电阻值小于共用接地中设备要求的最小接地电阻值。有排放爆炸危险气体、蒸汽或粉尘的贮罐区、放散管、呼吸阀、排风管的场所的金属附件均应保持可靠等电位连接，输油（气）管的法兰盘、阀门等连接处应采用铜片、编织铜带或多股铜线跨接（非腐蚀环境法兰盘5根以上螺栓连接可不跨接）其过渡电阻值不应大于0.03Ω。

4.2 防静电接地装置

对危化生产储存场所金属罐、设备、管道等防静电接地应引起我们的高度重视，静电接地主要类型有：直接接地，既将金属导体与大地进行导电性连接，使金属导体电位接近于大地电位，间接接地，为使金属导体外部静电导体和静电亚导体进行静电接地，将其表面的全部或局部与接地金属导体紧密相接，跨接接地，通过机械或化学方法把金属物体间进行结构固定，使互相绝缘的金属导体进行导电性连接，建立—低阻抗通路，然后再接地。危化生产场所金属罐、罐车、设备、管道、加工、存储、包装等易产生静电的均应进行防静电接地。冲击接地电阻值≤10欧姆以下。总之，危化生产储存场所防静电接地的防护措施，首先应针对根据所在场所的地质条件、依据相关国家标准规范，有针对性地进行设计施工及采取综合有效的安全防护措施。

5 结语

本文就危化生产储存场所的防雷防静电问题进行初步探讨，危化生产储存场所防雷防静电问题也应引起我们高度重视，其雷电防护一般仍按照直击雷防护、雷电感应、雷电波侵入屏蔽、等电位连接、共用接地、综合布线几方面加以考虑，而危化生产储存场所存在着大量易燃易爆液体或气体，因此，危化生产储存场所雷电安全防护应在防泄露、控制流量、静电防护、防爆方面采取特殊处理，其弱电部分与建筑电气弱电有所区别，我们知道危化生产储存场所静电防护是一项全方位防护的综合性工作，其具有复杂的相关技术措施及雷电安全防护要求。为达到理想的雷电安全防护效果，防雷设计施工过程中就应严格把关，因此，对危化生产储存场所的防雷防静电安全需要从技术措施、操作技能方面加以强化才具有特别重要的意义。

参考文献

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