易燃易爆場(chǎng)所防雷技術(shù)的研究與分析

包領(lǐng)武

（呼倫貝爾市氣象局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008）

0 引言

雷電是大自然中一種常見的自然現(xiàn)象，也是危害性較大的自然災(zāi)害之一。從古至今，雷電一直危害著人們的財(cái)產(chǎn)與生命安全，人們也一直與之進(jìn)行著不遺余力的對(duì)抗。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，電能也被普及，電氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域中，電線與電子產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生各種電磁波，導(dǎo)致雷電危害進(jìn)一步加?。?-2］。同時(shí)，易燃易爆場(chǎng)所具有易燃易爆的特性。因此，要做好針對(duì)性的雷電防范措施工作，保障易燃易爆場(chǎng)所的安全性、可靠性及穩(wěn)定性。通過(guò)分析易燃易爆場(chǎng)所存在的安全隱患，了解易燃易爆場(chǎng)所的防雷安全檢查檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與要求，引進(jìn)有針對(duì)性的防雷技術(shù)，并對(duì)易燃易爆場(chǎng)所防雷措施和裝置進(jìn)行檢查，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，避免易燃易爆場(chǎng)所遭受雷電損害，降低易燃易爆場(chǎng)所的安全風(fēng)險(xiǎn)［3-5］。

1 易燃易爆場(chǎng)所防雷措施裝置安全隱患分析

1.1 感應(yīng)雷安全隱患問(wèn)題分析

在雷雨天氣中，感應(yīng)雷安全隱患分為電磁脈沖輻射與靜電感應(yīng)兩種。電磁脈沖輻射是由雷電流對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一個(gè)新的電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)向周邊環(huán)境輻射出電磁波，并對(duì)周邊電氣設(shè)備或電氣電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而對(duì)電子設(shè)施造成不同程度的損害，甚至產(chǎn)生火種火花等，最終導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。

在雷雨天氣中，易燃易爆場(chǎng)所出現(xiàn)雷電后，導(dǎo)致其被破壞的最大因素是電磁效應(yīng)。由于較強(qiáng)的雷電流會(huì)產(chǎn)生巨大的電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)金屬導(dǎo)體或電氣設(shè)備的內(nèi)部線路生成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)導(dǎo)體或電氣設(shè)備線路沒(méi)有形成回路或回路接觸不良時(shí)，導(dǎo)致線路中的電流急劇升高，出現(xiàn)局部快速升溫或電火花，從而引燃易燃易爆場(chǎng)所中的危險(xiǎn)品［6］。

1.2 直擊雷安全隱患問(wèn)題分析

在雷雨天氣中，雷電電擊電流在通過(guò)導(dǎo)體導(dǎo)入大地時(shí)，會(huì)同時(shí)生成一個(gè)較強(qiáng)的感應(yīng)磁場(chǎng)，通過(guò)強(qiáng)大的感應(yīng)磁場(chǎng)來(lái)破壞周邊的電氣設(shè)備。

2 易燃易爆場(chǎng)所的防雷安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢查要求

2.1 易燃易爆場(chǎng)所的防雷安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為了保證與防雷措施相關(guān)的設(shè)備設(shè)施有效性、可靠性及安全性，要對(duì)易燃易爆場(chǎng)所中的防雷設(shè)備（如防靜電接地、防雷裝置等）進(jìn)行檢測(cè)檢查。易燃易爆場(chǎng)所的防雷措施檢查檢測(cè)方式及檢查周期分為以下3 種。①對(duì)易燃易爆場(chǎng)所已安裝完畢的防雷裝置與防靜電接電設(shè)備，檢查檢測(cè)周期為每半年一次。為了應(yīng)對(duì)雷雨季節(jié)，通常選擇每年的6 月到7月、11月到12月進(jìn)行周期性防雷措施的檢查檢測(cè)工作。②對(duì)已被破壞或存在巨大安全隱患的防雷措施，要對(duì)其進(jìn)行不定期檢查，并要求相關(guān)人員提出對(duì)應(yīng)的整改措施，直到防雷措施裝置符合要求后，才能按每半年一次的周期進(jìn)行檢查。③正在安裝施工的防雷裝置，應(yīng)對(duì)施工過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)督檢查工作。在竣工后，還要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)要求與功能的檢查檢測(cè)驗(yàn)收。

2.2 易燃易爆場(chǎng)所的防雷措施裝置安全檢查技術(shù)

2.2.1 明確場(chǎng)所防雷等級(jí)。根據(jù)易燃易爆場(chǎng)所存儲(chǔ)的物品，明確場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的防雷等級(jí)，查看易燃易爆場(chǎng)所防雷工程的設(shè)計(jì)圖紙，明確易燃易爆場(chǎng)所內(nèi)的接地線、地下管線、金屬線路等相關(guān)附件的接線情況。

2.2.2 對(duì)易燃易爆場(chǎng)所中的金屬容器進(jìn)行防雷接地安全檢查。檢查易燃易爆場(chǎng)所中的金屬容器的結(jié)構(gòu)、尺寸、安裝方式等，以及金屬容器的接地線數(shù)量。同時(shí)，要檢查各個(gè)金屬容器件重要部位的電氣連接情況，如呼吸閥、阻火器等電氣的導(dǎo)通連接情況。

2.2.3 防靜電接地檢查。在對(duì)棧橋、鐵路鋼軌、金屬輸送軌道等金屬器件進(jìn)行防靜電接地與防雷電感應(yīng)檢查時(shí)，要查看這些器件的防靜電接地情況。

2.2.4 易燃易爆場(chǎng)所中輸油管道的防雷措施裝置檢查。對(duì)易燃易爆場(chǎng)所中輸油管道的防雷裝置進(jìn)行安全檢查，要檢查交叉或平行敷設(shè)的電纜、管道等金屬物體間的距離是否符合防靜電要求，各金屬連接件是否連接緊密，連接的接口尺寸是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，連接的導(dǎo)體材質(zhì)是否滿足要求。如法蘭盤、管道閥門、對(duì)接彎頭等相關(guān)金屬連接件接口處的過(guò)渡電阻值是否符合要求，若檢測(cè)出的電阻值是超過(guò)了0.03 Ω 時(shí)，要加裝緊密跨接的金屬零線。

2.2.5 接地電阻檢查。易燃易爆場(chǎng)所中的接地一般為共用接地，如防雷接地、信息系統(tǒng)接地、防靜電接地以及電氣化設(shè)施接地等。其中，對(duì)接地電阻值的要求是小于或等于4 Ω。如果易燃易爆場(chǎng)所中有不能直接進(jìn)行接地的相關(guān)設(shè)施，要對(duì)其正確安裝SPD設(shè)備，從而達(dá)到電位連接的要求［7］。

2.2.6 配電線路及相關(guān)信息系統(tǒng)的檢查。檢查相關(guān)的配電線路與信息系統(tǒng)線路敷設(shè)的架空金屬線槽中的接入口是否存在異常。檢查配電線路是否全線埋地，若不是全線埋地，則要在架空線路的裝換處加裝電涌保護(hù)器，并對(duì)電纜金屬外殼、屏蔽層、絕緣鐵腳架、金屬管道以及電涌保護(hù)器按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的要求進(jìn)行接地處理。

3 易燃易爆場(chǎng)所防雷技術(shù)

3.1 引下線與接閃器的防雷技術(shù)

在易燃易爆場(chǎng)所引下線防雷技術(shù)中，利用柱筋內(nèi)的金屬主筋作為引下線，采用高氣壓焊接的方式進(jìn)行施工，并按相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行閉合環(huán)焊接工序，將其與建筑物的承重鋼筋、外墻等進(jìn)行連接。接閃器是由避雷針（帶）組成的10 mm × 10 mm 的網(wǎng)格混合接閃裝置，通過(guò)與建筑物的避雷網(wǎng)、突出建筑的金屬物進(jìn)行電氣連接，從而形成引下線的方式［8］。

在對(duì)引下線防雷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要了解引下線的施工位置情況、安裝方式及焊接工藝的記錄等，并檢查引下線周邊是否有別的信號(hào)線、網(wǎng)絡(luò)線、天線饋線捆綁在一起的情況。每年對(duì)引下線的電阻值進(jìn)行檢測(cè)，并檢查是否與建筑物內(nèi)部的鋼筋、鋼柱連接在一起。

接閃器由接閃桿、接閃帶、接閃網(wǎng)三部分組成。接閃器中的接閃桿選擇鐵塔類，并作為其引下線。依據(jù)建筑物面積來(lái)確定接閃桿類型，可分為單支接閃桿、雙支接閃桿以及多支接閃桿等。接閃桿的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 接閃桿結(jié)構(gòu)圖

單支接閃桿與兩支以上接閃桿的高度與保護(hù)范圍的計(jì)算公式見式（1）、式（2）。

式中：rx為保護(hù)半徑的范圍；h 為接閃器的高度；hr為滾球半徑；hx為該接閃器建筑物的高度。

在對(duì)接閃器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要重點(diǎn)檢查以下4 項(xiàng)內(nèi)容。①檢查接閃器表面是否存在斷裂、劃傷以及腐蝕等情況。②檢查接閃器及引下線導(dǎo)線本體周邊是否纏繞或捆綁信號(hào)線、電源線以及其他不相干的線路等。③檢查接閃器與保護(hù)物的安全距離是否滿足規(guī)范要求，所選的接閃器型號(hào)規(guī)格、尺寸大小等是否滿足易燃易爆場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的防雷等級(jí)規(guī)范要求。④對(duì)接閃桿、接閃帶、接閃網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行類型劃分，并進(jìn)行檢查。

3.2 均勻環(huán)的防雷技術(shù)

根據(jù)建筑的相關(guān)規(guī)范要求，要對(duì)易燃易爆場(chǎng)所的防雷建筑物進(jìn)行均壓設(shè)計(jì)，均壓環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。并從3 m 距離開始，利用建筑物樓頂?shù)臉菍尤α轰撨M(jìn)行加設(shè)，然后圈梁鋼的均壓環(huán)要間隔4 m左右，還要提前設(shè)置好鍍鋅扁鋼均壓環(huán)的等位連接端子板，并將其與建筑物側(cè)面的門窗、欄桿等金屬導(dǎo)體進(jìn)行電氣連接，能有效避免易燃易爆場(chǎng)所建筑物的側(cè)面受到雷電攻擊［9］。

圖2 避雷均壓環(huán)結(jié)構(gòu)圖

4 檢查注意問(wèn)題與事項(xiàng)

在對(duì)易燃易爆場(chǎng)所的防雷措施裝置進(jìn)行檢查時(shí)，要提前做好安全防范措施與相關(guān)技術(shù)防范措施，保證對(duì)易燃易爆場(chǎng)所中的防雷措施裝置檢查工作能安全順利完成。一般情況下，要做好以下3 個(gè)方面的工作。

①對(duì)防雷措施裝置進(jìn)行檢查檢測(cè)時(shí)，要避開陰雨雷雨等惡劣天氣。要在晴朗天氣，土壤無(wú)冰凍現(xiàn)象或無(wú)積水等前提下進(jìn)行檢查，進(jìn)行檢查時(shí)要嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全技術(shù)操作規(guī)范等，保證檢測(cè)出的電阻值等數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、有效。

②檢查人員必須穿戴好防靜電的工作服裝與鞋子，嚴(yán)禁攜帶火種、無(wú)線通信設(shè)備進(jìn)入檢測(cè)工作現(xiàn)場(chǎng)。檢查人員不能隨意敲打金屬物、接打電話以及吸煙等，避免產(chǎn)生火花，從而引發(fā)安全事故［10］。在對(duì)配電室、配電柜以及其他相關(guān)帶電設(shè)備進(jìn)行防雷措施裝置檢查時(shí)，檢查人員要穿戴好絕緣手套和絕緣鞋，避免出現(xiàn)人員觸電的情況。

③相關(guān)防雷措施裝置的檢查儀器必須要在校準(zhǔn)有效期內(nèi)，相關(guān)性能指標(biāo)參數(shù)要符合檢查精度要求。在對(duì)接地電阻進(jìn)行檢查檢測(cè)時(shí)，要避開高壓或低壓的電路，避免出現(xiàn)干擾問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

雷電是自然界中比較特殊且常見的自然現(xiàn)象之一，也是比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。因易燃易爆場(chǎng)所存儲(chǔ)的物品具有易燃易爆的性質(zhì)，稍有不慎，就會(huì)給周邊人員與環(huán)境帶來(lái)巨大的災(zāi)害?，F(xiàn)階段雷電現(xiàn)象對(duì)易燃易爆場(chǎng)所帶來(lái)的危害也越來(lái)越大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，易燃易爆場(chǎng)所安裝的電氣設(shè)備的數(shù)量也在逐漸增加，為了使功能更強(qiáng)大的電子信息系統(tǒng)服務(wù)于易燃易爆場(chǎng)所，就要設(shè)計(jì)安裝相關(guān)的防雷措施裝置。本研究對(duì)易燃易爆場(chǎng)所的防雷措施裝置存在的安全隱患問(wèn)題進(jìn)行分析，以防雷安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與要求為理論依據(jù)，引入易燃易爆場(chǎng)所的相關(guān)防雷技術(shù)，做好針對(duì)性的防雷預(yù)防措施，并對(duì)這些防雷措施裝置與措施進(jìn)行有效性檢查檢測(cè)，保證防雷措施的有效性，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)處理解決，并提出預(yù)防措施，確保易燃易爆場(chǎng)所能安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免因雷電造成巨大損失。