雷擊風(fēng)險評估在煤礦火工品庫建設(shè)中的實(shí)踐與應(yīng)用

摘要：文章根據(jù)《雷電防護(hù) 第2部分：風(fēng)險管理》GB/T21714.2-2008，以寧武縣孟家窯煤礦火工品庫建設(shè)為例，先對其建筑特征情況進(jìn)行調(diào)查，提取識別風(fēng)險分量，進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估，對不符合要求的地方按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采取措施，使該庫區(qū)的防雷達(dá)到了要求。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險評估；雷擊；防雷裝置

中圖分類號：TU982 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0138-1

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各類建（構(gòu)）筑物和智能大廈的大量增加，以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行各業(yè)的普遍應(yīng)用，雷電造成的災(zāi)害也呈逐年上升的趨勢。就建筑物來說，如果遭受雷擊可能導(dǎo)致：建筑物及其存放物的損害，相關(guān)電氣、電子系統(tǒng)的失效，建筑物內(nèi)部或其附近生物的損害，還有難以估計的間接損害。為了減少雷擊造成的損失，可能需要采取防雷措施，而是否需要采取防雷措施或采取何種程度的防雷措施應(yīng)當(dāng)通過風(fēng)險評估來確定。因此，我們可以通過雷擊風(fēng)險的評估來確定易受雷電侵襲的高風(fēng)險區(qū)，從防災(zāi)減災(zāi)的角度來確定最合理的防雷措施。本文就是以這個為目的，對寧武縣潞寧集團(tuán)孟家窯煤礦做了一個風(fēng)險評估。

1 潞寧集團(tuán)孟家窯煤礦火工品庫的基本情況

潞寧集團(tuán)孟家窯煤礦所屬倉庫為地上倉庫，庫內(nèi)存放大量炸藥，防火等級屬于甲類防火，防雷等級應(yīng)定為一類。近年來，其安裝的安防設(shè)備頻遭雷擊受損，為找出原因，針對性的采取措施，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)，最大限度防止或減少雷擊安防設(shè)備造成的損失，對其進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估。評估工作依據(jù)火工品庫提供的相關(guān)設(shè)計圖紙、雷擊災(zāi)情，結(jié)合寧武縣防雷檢測中心現(xiàn)場勘察資料、檢測記錄，并嚴(yán)格按照相關(guān)防雷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為該庫區(qū)的防雷整改提供科學(xué)依據(jù)。

1.1 火工品庫地質(zhì)特征和氣象環(huán)境特征

地質(zhì)特征：火工品庫庫區(qū)，地質(zhì)系分為灰黃、灰褐及黃褐色粉砂質(zhì)粘土和少量黑灰色粘土及砂質(zhì)粘土，夾薄層粉砂，地表土壤均為砂礫型石土混雜的結(jié)構(gòu)，埋設(shè)接地裝置處平均土壤電阻率150Ω·m；氣象環(huán)境特征：庫區(qū)位于蘆芽山脈，屬溫帶大陸性氣候，呈現(xiàn)冬冷夏熱、日照充足、蒸發(fā)量大于降水量氣候特征。春冬季受冷空氣影響，夏季受副高壓的作用，夏秋兩季雷雨天氣較多。夏季雷暴天氣頻發(fā)，雷電強(qiáng)度大。

1.2 庫區(qū)現(xiàn)有防雷裝置現(xiàn)狀

倉庫現(xiàn)狀：以庫房圍墻為界，面積1180m2。所有庫房均為第一類防雷建筑物，現(xiàn)核準(zhǔn)在用并安裝安防設(shè)備的有3類；防直擊雷措施：全部庫房在天面沿墻體四周安裝了避雷帶，引下線采用-50×5扁鋼沿庫房引至庫兩側(cè)接地。設(shè)計的接地電阻值≤4Ω；防雷電感應(yīng)措施：有防雷電感應(yīng)接地，其庫門、窗、庫內(nèi)金屬物共用防雷電感應(yīng)接地。

2 雷擊風(fēng)險評估的意義

雷電風(fēng)險評估是設(shè)計雷電防護(hù)裝置的依據(jù)。評估的主要目的就是能夠?qū)Ψ览状胧┑挠行赃M(jìn)行迅速合理的判別，可以迅速評估建筑物的雷擊風(fēng)險度，并迅速找出最有效、最經(jīng)濟(jì)的防雷保護(hù)措施。在對建筑物進(jìn)行風(fēng)險評估時需要考慮到建筑物的特性，一般包括：建筑物本身；建筑物內(nèi)的裝置；建筑物的內(nèi)存物；建筑物內(nèi)或建筑物外面距離建筑物3米以內(nèi)區(qū)域中的人員；建筑物遭受損害后對環(huán)境的影響。

3 評估過程中的參數(shù)選擇

對201，202號庫（兩庫相同）現(xiàn)場勘察情況：201號庫的長、寬、高按平均設(shè)為長4m、寬3m、高3m；庫區(qū)附近的土壤電阻率ρ=150Ω·m；該地區(qū)的雷暴日Td=37天；庫房是由鋼筋混凝土構(gòu)筑；庫房內(nèi)存放的物品為炸藥，屬于易爆性材料，防火措施有火警探測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)；庫房外部地面類型為沙礫；入戶的電源線埋地進(jìn)入，L<50m；入戶的信號線埋地進(jìn)入，L<50m，其余為架空架設(shè)，其線路采用非屏蔽電纜；201號庫設(shè)有避雷帶防直擊雷裝置；監(jiān)控室沒有二級電源SPD；監(jiān)控末端沒有數(shù)據(jù)線信號SPD。

4 201號庫雷擊風(fēng)險評估計算

根據(jù)勘測情況，對201號庫進(jìn)行雷擊損害風(fēng)險評估。由于該庫區(qū)內(nèi)存物為炸藥，且多次遭受雷擊，不做好防雷非常危險，故不考慮所采取的保護(hù)措施的成本效率。

5 存在的問題

在認(rèn)真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上，根據(jù)防雷裝置安全性能檢測的結(jié)果和現(xiàn)場勘察評估結(jié)果，庫區(qū)現(xiàn)有防雷裝置存在雷擊隱患。須對現(xiàn)有防雷裝置和安防設(shè)備采取相應(yīng)措施，以減少雷擊造成的損失，最大限度保證庫區(qū)的安全。

庫區(qū)內(nèi)變配電房、變壓器、部分普通庫房和中心庫房接地電阻值超標(biāo)，應(yīng)對這些不符合要求的接地進(jìn)行改造；庫區(qū)防雷系統(tǒng)的信號線存在著不包括人身及社會價值損失的雷擊隱患；中控室的光纜加強(qiáng)芯在設(shè)備處未做接地處理；架空電源線入庫終端桿處安裝的SPD通流量小，需加大；進(jìn)入庫房的電源線、信號線（光纜除處），不是屏蔽電纜；穿金屬管的電源及信號線纜埋地引入庫房長度未達(dá)到設(shè)計要求；庫區(qū)的變配電室低壓側(cè)無過電壓防護(hù)措施。

上述表明，庫區(qū)在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)防雷保護(hù)時，一定要在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)I級分類試驗(yàn)的開關(guān)型電涌保護(hù)器。在各庫房總配電箱處安裝一、二級合一的電涌保護(hù)器。并對提出的問題進(jìn)行相應(yīng)整改。

6 結(jié)束語

針對寧武縣潞寧集團(tuán)孟家窯火工品庫遭受雷擊災(zāi)害的現(xiàn)狀，對其進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估是一項(xiàng)意義重大但又比較繁瑣的項(xiàng)目，本文按照新規(guī)范GB/T21714.2-2008對建筑物雷擊風(fēng)險評估，根據(jù)具體情況分析出評估過程中所要考慮的風(fēng)險分量，并計算出了風(fēng)險分量來與風(fēng)險允許值進(jìn)行比較，由于風(fēng)險值不在許可的范圍內(nèi)，就對庫房的防雷做了改善，然后重新計算和比較，最終得出了經(jīng)濟(jì)適用的防雷措施。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（2000版）[S].

[2] GB/T 21714.2-2008 雷電防護(hù) 第2部分：風(fēng)險管理[S].

作者簡介：劉旭升（1971-），男，本科學(xué)歷，山西原平人，定襄縣氣象局工程師，從事氣象工作。