解析民爆倉庫防雷裝置

苗連杰

摘 要:民爆行業(yè)進(jìn)入整合壯大發(fā)展新階段,易燃易爆品等貨物貯存場所必然隨之增多,雷電是多類安全防護(hù)因素中主要自然災(zāi)害之一。作者依據(jù)新頒布的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》技術(shù)條款,具體解析民爆倉庫設(shè)計的防雷裝置,深入探討存在的疑惑問題,旨在引起民爆行業(yè)思索后,摒棄傳統(tǒng)觀念,借鑒先進(jìn)的成熟措施,實現(xiàn)安全技術(shù)接軌。

關(guān)鍵詞:民爆倉庫防雷裝置疑惑

中圖分類號:TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0098-01

1 民爆行業(yè)特點

民爆行業(yè)是指從事民用爆破器材的科研、生產(chǎn)、銷售、儲運、爆破工程設(shè)計、施工服務(wù)、質(zhì)量檢測、進(jìn)出口等經(jīng)濟活動的企業(yè)總稱。民爆倉庫是指存儲炸藥廠、煙花爆竹廠及儲存建筑物,歸屬常見的易燃易爆危險場所。由于其自身的“特殊性”,多數(shù)布設(shè)與山區(qū)或丘陵地帶,遠(yuǎn)離道路和人員活動區(qū),建筑高度多為一層,單體建筑之間有隔離安全防護(hù)措施。

2 民爆倉庫的防雷分類

依據(jù)GB50057-2010和GB/T21431-2008國家技術(shù)規(guī)定,易燃易爆場所的建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果,按防雷要求分為三類。

凡制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物,因電火花而引起爆炸,會造成巨大破壞和人身傷亡者,屬于第一類防雷,不致造成巨大破壞和人身傷亡者則屬于第二類防雷;其區(qū)分在于是否“巨大”的界定,而“巨大”概念與國家《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》將事故劃的4個等級,其間缺乏聯(lián)結(jié)或詮釋,因此各自理解不同導(dǎo)致存在防雷分類差異。

對不屬于以上二類危險環(huán)境的易燃易爆場所,應(yīng)根據(jù)雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)的影響及產(chǎn)生的后果,并結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀?、地形、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素必然定為第三類防雷建筑物。

3 解析倉庫防雷裝置

現(xiàn)以某爆破器材倉庫設(shè)計圖紙為例,解析防雷裝置:

3.1 整體設(shè)計思路清晰

庫房和獨立避雷針裝置均按一類防雷設(shè)計,接地阻值7Ω,倉庫長12m寬3m高3.6 m,四周設(shè)置環(huán)形接地體。獨立避雷針在左右兩側(cè)各設(shè)一支、高11m、避雷針和接地體距離倉庫均為5.7m,其它參數(shù)從略。

易燃易爆行業(yè)的車間、倉庫等建筑物,由于內(nèi)部各種金屬管道等需要隔離,采用常規(guī)設(shè)計獨立避雷針方法,用以保護(hù)比較低矮的地面建筑物符合規(guī)范要求、是完全適宜的。

3.2 基礎(chǔ)接地

倉庫和避雷針各自接地裝置,布局科學(xué)合理,尤其是避雷針接地裝置向遠(yuǎn)離倉庫方向敷設(shè),擴大了地下安全距離,提高了防地電位反擊安全系數(shù)。良好的接地是雷電流泄放的基礎(chǔ),但接地阻值不必過于苛刻。如果要求≤1.0Ω,這在沙漠、山頂、巖土等土壤電阻率高的地帶是很困難的,適當(dāng)放寬后對降低施工難度、減少投資成本十分有益,準(zhǔn)確的設(shè)計既要保證安全又要避免不必要的浪費。

框架結(jié)構(gòu)建筑物應(yīng)首先強調(diào)要充分利用其自身基礎(chǔ)接地裝置,在達(dá)不到接地效果時,才再在其周圍增設(shè)人工接地裝置,換言之,框架結(jié)構(gòu)建筑物多數(shù)情況下不必安裝人工接地體。

3.3 引下線、等電位連接

倉庫四角各設(shè)計引下線和測試點,室內(nèi)窗戶和防靜電板處設(shè)有等電位連接點,位置布局科學(xué)合理,并且標(biāo)明了其材料規(guī)格、安裝方式和依據(jù)安裝圖集及技術(shù)要求。但引下線還應(yīng)明確一般應(yīng)利用上下兩層主筋中的兩根通常焊接,并與接閃器和接地裝置可靠焊接。

3.4 防直接雷擊措施

3.4.1 接閃器

建筑物設(shè)計防直擊雷裝置的基本原則是:不僅要求通過合理有效的路徑將直擊雷能量向安全大地泄放,達(dá)到有效保護(hù)該建筑物本身、生命和財產(chǎn)安全,而且須為其內(nèi)部的各類設(shè)備提供良好的電磁環(huán)境,智能建筑物就廣泛應(yīng)用“法拉第籠”原理,大大提高了防護(hù)直擊雷和屏蔽ＬＥＭＰ侵入安全效果。

外露金屬油氣貯罐,當(dāng)板厚度大于4mm時,貯罐可作為接閃器,其頂部不宜安設(shè)避雷針。但非金屬油罐(如黃島油庫的混凝土結(jié)構(gòu))由于自身不具備接閃雷電能力,在考慮間距、保護(hù)范圍等因素時,則需要在周邊安設(shè)獨立防雷接閃器(避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)格)。

本倉庫屬于框架結(jié)構(gòu)建筑物,僅設(shè)計了接地、引下線、等電位裝置等,但沒有要求敷設(shè)接閃器和與引下線焊接,現(xiàn)澆灌的或用預(yù)制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面,其鋼筋網(wǎng)的交叉點沒有要求焊接,致使接閃雷電流的通道不暢通,不符合建筑物規(guī)范設(shè)計要求。

民爆倉庫的設(shè)計依然受行業(yè)慣例影響,缺乏徹底轉(zhuǎn)變理念的勇氣,應(yīng)大膽引薦其它行業(yè)間的成熟方法和技術(shù),充分利用建筑物的便利條件,全面實施“法拉第籠”防雷措施。

3.4.2 保護(hù)范圍

避雷針和避雷線的“保護(hù)范圍”是在實踐理論基礎(chǔ)上,為方便設(shè)計、計算推薦的理論方法,絕對不是實際測量的數(shù)據(jù)。如有折線法、網(wǎng)格法、圓錐法等?！皾L球法”是以某一規(guī)定半徑的球體,在裝有接閃器的建筑物上滾過,滾球體由于受到接閃器的阻擋而無法觸及某些范圍,把這些范圍認(rèn)為是接閃器的保護(hù)范圍。依據(jù)防雷類別選取不同的滾球半徑,防雷級別愈高,“滾球半徑”愈小,保護(hù)范圍就愈小,防雷裝置所攔截的雷電就愈多、效率愈高(圖1)。

必需強調(diào):按照任何技術(shù)規(guī)范設(shè)計的防雷裝置的防雷安全度都不是100%。即使采用了最高類別進(jìn)行防護(hù),必然會大大降低了雷擊概率,但半徑很小的雷電依然可能襲擊對被保護(hù)物,即可能發(fā)生通常講的雷電繞擊現(xiàn)象。

4 結(jié)語

防雷設(shè)計符合技術(shù)規(guī)范是最基本的前提保障,如果由于設(shè)計不當(dāng)或違規(guī)施工等主要原因,就會造成建筑物本身防雷先天不足,給項目建設(shè)留下難以彌補的永久性雷擊隱患。

因此,分析民爆倉庫的防雷設(shè)計措施,探討技術(shù)疑惑問題,在保證安全系數(shù)和盡可能減少不必要的經(jīng)濟費用前提下,與時俱進(jìn),博采眾長,與其它行業(yè)成熟科學(xué)方法和防雷實踐技術(shù)盡快接軌,必然更有利于長遠(yuǎn)安全。