火工品倉庫防雷設施設計探析

【摘 要】雷電是一種嚴重的自然災害，它時刻威脅著人類的生命和財產(chǎn)安全，完善良好的防雷裝置是防御雷電災害的重要措施?；鸸び闷飞a(chǎn)制造企業(yè)對其存儲場地防雷安全并不注意，特別是地處農(nóng)村和偏遠地區(qū)的火工品倉庫，很少安裝完備的雷電防護設施。因此一定要完善火工倉庫的防雷設施布設，加強防雷宣傳，增強危險品生產(chǎn)制造企業(yè)的防雷意識，盡量減少雷擊傷人事件的發(fā)生。本文以莆田市莆仙民爆火工品倉庫為例，就該建筑物的接閃器、引下線和接地體、避雷器進行設計，形成一個完善的防雷安全系統(tǒng)，達到消除雷災安全隱患的目的。

【關(guān)鍵詞】雷電；火工品；設計

一、引言

隨著現(xiàn)代社會的需求，危險品以及易燃易爆品等貨物的儲存場所需要進一步的擴大。不過這些物品有著一定的特殊性，如果發(fā)生了火災或爆炸的話，其后果不堪設想，對社會造成巨大損失。[7]據(jù)不完全統(tǒng)計，福建省2002～2007年全省雷災傷亡次數(shù)204次，其中農(nóng)村雷災傷亡次數(shù)165次，占總次數(shù)的80.9%。而火工品倉庫又大多建設在較為偏遠的農(nóng)村或山腳下，土壤電阻率較高，一但發(fā)生雷擊，電流無處泄放，將會對周圍環(huán)境和人員生命產(chǎn)生嚴重的威脅。

本文所舉案例-莆田市莆仙民爆火工品倉庫位于莆田市涵江區(qū)的農(nóng)村，涵江區(qū)年雷暴日43.2 天，屬于雷擊多發(fā)地區(qū)，倉庫處于一塊山坡旁較為平坦裸露處，周圍無高大建筑物，圍墻外有較高樹木，因而該倉庫比較容易遭受雷擊。

二、雷擊危害和火工倉庫防雷存在的問題

（一）雷擊危害

雷擊從作用方式上可分為直接雷擊、間接雷擊以及感應雷擊三種。直接雷擊的巨大瞬間功率將不僅能直接摧毀設備，還可能造成建筑物的損壞甚至燃燒。間接雷擊就是當雷擊發(fā)生于某建筑物或服務設施時，與這些建筑物或服務設施相連的設備，如通過電源線和電話線等把雷擊脈沖引入戶內(nèi)。感應雷擊，指的是當直接雷擊發(fā)生在臨近物體時，對其周圍產(chǎn)生強烈的輻射電磁場，處于這個電磁場的電源和數(shù)據(jù)線中會產(chǎn)生相應的感應電壓，它不僅會干擾和破壞設備的正常工作，甚至擊毀設備。由于火工品倉庫內(nèi)電子設備較少，因此主要考慮的是直接雷擊和由雷擊周圍樹木、金屬物件等引起的感應雷擊。

（二）火工品倉庫防雷存在的問題

雖然火工品倉庫雷擊事故并不常見，但一旦發(fā)生事故后果不堪設想，如山東黃島油庫事故原因調(diào)查表明，雷擊就是主要誘因。目前火工品倉庫其存在的防雷安全問題主要有以下幾個方面：

（1）大多數(shù)企業(yè)科學防御雷電的意識不強。

（2）火工品倉庫不僅防直擊雷措施不完善，其配電設施更為落后，大多數(shù)無防雷裝置，即使有也已經(jīng)損壞，這也是火工品倉庫發(fā)生雷災事故的原因之一。

（3）由于火工品倉庫地處偏遠或山腳下， 周圍有好多高大的樹木，其很容易遭受雷擊，告別是生長時間較長較高的樹木更容易遭雷擊。

（4）大多數(shù)倉庫的避雷針已經(jīng)年久失修，并不具備引雷入地泄放電流的功能，反而成了危險的“引雷措施”。即使接地完好但由于所處地方土壤電阻率較高，其防雷效果也并不明顯。

三、防雷設施設計要點

（一）概況

本倉庫為磚混結(jié)構(gòu)，一層，長22m、寬7m、高6m，內(nèi)部儲存大量工業(yè)用爆炸品。屋面為平屋面，屋面沒有任何防雷設施.四周為沙石土地面.本倉庫配電系統(tǒng)無防雷電波侵入措施，采用架空線纜直接引入至一層配電箱，且金屬門窗經(jīng)檢測并未采取接地措施。現(xiàn)有防雷狀況存在極大的雷災安全隱患，鑒于國內(nèi)發(fā)生的多起易燃易爆場所雷災事故，根據(jù)防雷有關(guān)規(guī)定需對本倉庫進行防雷設施整改。

（二）方案確定

根據(jù)強制性國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》（CB50057—2010）中3.0.3章節(jié)中所述，制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和較大人身傷亡按二類防雷建筑物計算，本倉庫地處偏遠，周圍居民較少，故本倉庫按照二類防雷建筑計算。

（1）接閃器的設置

根據(jù)相關(guān)標準，結(jié)合實際，選取Φ12mm鍍鋅圓鋼沿倉庫屋檐均勻敷設并形成小于12×8m的避雷網(wǎng)格，本文倉庫根據(jù)實際尺寸形成11×7m網(wǎng)格（如圖1）并注意避雷帶應沿屋檐外側(cè)敷設。針對原有的避雷針，應增加人工接地體，或?qū)⒃幸戮€繼續(xù)深埋在周圍土壤電阻率較低的土壤中，確保其發(fā)揮防雷的功效。

（2）引下線的設置

采用Φ12鍍鋅圓鋼沿倉庫四周均勻敷設6根防雷引下線，引下線采用圓鋼，直徑不小于10mm，扁剛截面不小于48mm2 ，厚度不小于4mm，本文根據(jù)實際情況采用鍍鋅直徑12mm圓鋼，并在距地面上1.7m至地面上0.3m的一段引下線應采取改性塑料管加以保護。

（3）接地裝置的設置

由于倉庫處在地經(jīng)檢測土壤電阻率較高，因此在倉庫敷設一組人工接地體，人工接地體采用40*4鍍鋅扁鋼作為接地水平極，50*50*5鍍鋅角鋼為接地垂直極，根據(jù)實際情況，增設垂直接地體，并采用LRCP防腐降阻劑及其優(yōu)化接地設計技術(shù)進行改造，即在每一垂直接地體和水平接地體相連處，加注40Kg LRCP防腐降阻劑，擴大其有效的接觸面積，經(jīng)過實測，其阻值可降到初始值的1/5左右。

（4）等電位設計

本案例根據(jù)實際情況重點考慮等電位連接，為了減少需要防雷空間內(nèi)各種金屬部件和各種系統(tǒng)之間的電位差，適當?shù)牡入娢贿B接和接地是減小反擊過電壓和地電位差的有效措施，因此應把倉庫的引下線、避雷帶、避雷網(wǎng)格、金屬門窗、防靜電服手等內(nèi)各金屬部件作等電位連接，并與建筑物接地設施良好的連接起來（如（5）避雷器與配電室的設計

根據(jù)IEC1312防雷及過電壓規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的劃分，針對重要系統(tǒng)的防雷應分為三個區(qū)，分別加以考慮?？紤]到該倉庫電氣設備較少，電源系統(tǒng)單一，故至少必須做到在電源的進入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，且根據(jù)國家有關(guān)低壓防雷的有關(guān)規(guī)定，外接金屬線路進入建筑物之前必須埋地穿金屬管槽15米以上，以確保后接設備的安全。

四、結(jié)束語

防雷減災工作是各級氣象主管部門的行政管理職能，同時也是一項社會責任。諸如像火工品倉庫這類易燃易爆場所的防雷設施安全應得到重視。在雷電的預防上也應加強防雷安檢工作，特別是雷災高發(fā)區(qū)域，需要全面查補防雷設施的安全漏洞；爆炸危險場所新建、改擴建工程必須依法進行防雷圖審、竣工驗收監(jiān)測，做到有備無患。

參考文獻：

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