凱里市王家寨煤礦雷管炸藥庫(kù)的雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王仁珍，楊再奎，凌 燕

(1.貴州省施秉縣氣象局，貴州 施秉 556200;2.貴州省黔東南自治州氣象局，貴州 凱里 556000)

1 引言

雷電災(zāi)害是一種自然災(zāi)害，它嚴(yán)重威脅到人身、財(cái)產(chǎn)的安全。炸藥庫(kù)由于其自身的特點(diǎn)，屬爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所，一旦受到雷擊將會(huì)對(duì)周邊建筑以及人員造成極大的傷害和損失。為減小雷電引起的損失，需采取必要的防護(hù)措施。而防護(hù)措施的選取，取決于其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的評(píng)定結(jié)果。雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是指導(dǎo)與統(tǒng)籌防雷工程設(shè)計(jì)的需要，也是科學(xué)防雷、規(guī)范防雷的重要前期工作。凱里市近年來(lái)發(fā)生了較多雷電災(zāi)害事故，針對(duì)本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)勘探的實(shí)際情況，對(duì)站區(qū)內(nèi)各服務(wù)設(shè)施可能遇到的雷擊風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并依據(jù)現(xiàn)有國(guó)家相關(guān)規(guī)范提出相應(yīng)的雷擊防護(hù)措施，將其造成的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

2 凱里市王家寨煤礦雷管炸藥庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)概況

凱里市王家寨煤礦雷管炸藥庫(kù)位于凱里市大風(fēng)洞鄉(xiāng)孫家寨村王家寨組，庫(kù)區(qū)占地面積約980 m2，實(shí)際建筑面積約34.82 m2。新建1座炸藥庫(kù)，體量為3.6 m×4.6 m×3.5 m，儲(chǔ)存量1 t;新建1座雷管庫(kù)，體量為5.4 m×3.3 m×3.5 m;值班室，體量為4.6 m×3.5 m×3.0 m。

整個(gè)庫(kù)區(qū)位于半山坡上，從右到左依次是炸藥庫(kù)、雷管庫(kù)。值班室設(shè)在庫(kù)區(qū)圍墻外，距離庫(kù)區(qū)直線距離200 m。庫(kù)區(qū)對(duì)四級(jí)公路、35 kV輸電線路外部距離為200 m;對(duì)大于10戶的零散住戶、三級(jí)鐵路、二級(jí)及三級(jí)公路、110 kV輸電線路外部距離為300 m。電源線架空引至值班室，主要用于控制庫(kù)區(qū)的照明和監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在值班室(距雷管庫(kù)、炸藥庫(kù)200 m)。庫(kù)區(qū)庫(kù)房外設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控信號(hào)線架空引至值班室。炸藥庫(kù)、雷管庫(kù)、值班室無(wú)任何防雷裝置。

3 資料分析

3.1 雷暴日

凱里市1964—2008年氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，凱里市年平均雷暴日為56 d。

3.2 地閃密度

貴州省近6 a雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)資料分析，凱里市雷電流年平均地閃次數(shù)為3 317次，地閃密度為2.6次/(km2·a)?！皠P里市王家寨煤礦炸藥庫(kù)”地址中心5 km半徑范圍內(nèi)年平均地閃次數(shù)243次，地閃密度為3.1次/(km2·a);項(xiàng)目地址中心3km半徑范圍內(nèi)年平均地閃次數(shù)99次，地閃密度為3.8次/(km2·a);項(xiàng)目地址中心1 km半徑范圍內(nèi)年平均地閃次數(shù)9次，地閃密度為2.9次/(km2·a);本文采用項(xiàng)目地址中心3 km半徑范圍內(nèi)的地閃密度作為雷電風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算參數(shù)。

3.3 地閃強(qiáng)度與累積概率

凱里市最大正、負(fù)地閃強(qiáng)度分別為244.5 kA、241.8 kA，其中地閃強(qiáng)度介于0～20 kA、20～50 kA、50～100 kA、大于100 kA的比例分別是31.3%、50.1%、14.6%、4.0% ，平均地閃強(qiáng)度345kA。

4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

4.1 庫(kù)區(qū)分區(qū)

根據(jù)庫(kù)區(qū)內(nèi)的建構(gòu)筑物使用功能和位置分布情況，劃分以下防雷區(qū)域:炸藥庫(kù)區(qū)域、雷管庫(kù)區(qū)域、值班室區(qū)域。

建筑物周邊環(huán)境:根據(jù)貴州雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)資料，項(xiàng)目所在地地閃密度為Ng=3.8次/(km2·a);庫(kù)區(qū)位于山坡原菜園地上，四周無(wú)建筑。建筑物周邊特征參見(jiàn)表1。

表1 建筑物環(huán)境特征

區(qū)域特征見(jiàn)表2－表4。

表2 炸藥庫(kù)區(qū)域的特征

表3 雷管庫(kù)區(qū)域的特征

表4 值班室區(qū)域的特征

4.2 風(fēng)險(xiǎn)的估算

表5 建筑物雷電閃擊次數(shù)

4.3 風(fēng)險(xiǎn)值分析

表6 雷擊風(fēng)險(xiǎn)的組成

由表6可見(jiàn):炸藥庫(kù)、雷管庫(kù)、值班室雷電風(fēng)險(xiǎn)值均大于RT=1.00E－05的可承受風(fēng)險(xiǎn)值。

5 結(jié)論

據(jù)QX/T 85－2007提供的雷電風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別、計(jì)算模式、可承受風(fēng)險(xiǎn)值，炸藥庫(kù)、雷管庫(kù)、值班室的年預(yù)計(jì)直接雷擊次數(shù)分別為0.002次、0.002次、0.001 6次，其風(fēng)險(xiǎn)值分別為1.0 E－04、1.0 E－4、7.65 E－05，均高于QX/T 85－2007規(guī)定的可承受風(fēng)險(xiǎn)值(1.00E－05)。