石化企業(yè)中防直擊雷保護(hù)的對(duì)象及措施

賈興華 靳 洪(洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南 洛陽 471003)

一、雷電對(duì)石化企業(yè)造成的危害

隨著社會(huì)的進(jìn)步，許多的高科技技術(shù)也在不斷的發(fā)展，各類信息設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)和各種精密儀器等都被廣泛應(yīng)用在石化企業(yè)中。雖然這些先進(jìn)的設(shè)備在石化企業(yè)中發(fā)揮了巨大的推動(dòng)和促進(jìn)作用，但是這些設(shè)備仍然普遍存在一些致命的弱點(diǎn)，例如絕緣能力差和過電壓耐受能力差。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，每年由于雷電產(chǎn)生的雷擊電脈沖對(duì)石化企業(yè)中電子儀器設(shè)備的侵害事故一直呈上升趨勢(shì)，這些事故會(huì)導(dǎo)致電子儀器設(shè)備中斷運(yùn)行、設(shè)備永久性損壞，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中斷癱瘓，給石化企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，與其他行業(yè)相比較，石化企業(yè)中的產(chǎn)品所具有易燃易爆易擴(kuò)散的特性決定了其在雷雨天氣中具有更大的危險(xiǎn)性。因此，石化企業(yè)更加需要優(yōu)良的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)來保證其在發(fā)生雷電等惡劣氣候時(shí)的安全性。

雷擊對(duì)于石化企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一，雷擊過程中會(huì)產(chǎn)生雷電流，其會(huì)造成極大的熱效應(yīng)，從而引起金屬導(dǎo)線的熔化或者氣化，造成電力系統(tǒng)的短路或者開路，引起火災(zāi)或者爆炸；二，雷擊產(chǎn)生的雷電流還會(huì)在雷擊點(diǎn)附近引發(fā)交變電磁場(chǎng)，導(dǎo)致線路上產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而引起電氣設(shè)備局部過熱或者形成放電火花而導(dǎo)致火災(zāi)；三，雷擊還會(huì)使被擊中的金屬設(shè)備產(chǎn)生大量和雷電性質(zhì)相反的電荷，這樣會(huì)產(chǎn)生極高的靜電感應(yīng)電壓，這些電壓甚至可以擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙，從而引起火花放電；四，雷電流會(huì)對(duì)石化企業(yè)控制室中的控制系統(tǒng)的電子設(shè)備或者線路產(chǎn)生干擾或者破壞；五，雷擊時(shí)，大量的電荷和積雨云之間放電形成的電磁輻射通過耦合的方式干擾或者破壞控制系統(tǒng)的電子元件或線路。

二、石化企業(yè)中防直擊雷保護(hù)的對(duì)象

1、石化企業(yè)建筑物外部

根據(jù)《化工企業(yè)防雷和防靜電接地檢測(cè)實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定，應(yīng)該對(duì)石化企業(yè)的以下建筑物進(jìn)行防雷擊保護(hù)：一，石化企業(yè)的建筑物，工藝裝置內(nèi)塔類應(yīng)該有相應(yīng)的防直接雷裝置；二，工藝裝置內(nèi)存在露天布置的容器或者塔等，當(dāng)罐壁的厚度超過4mm時(shí)，可以不設(shè)避雷針，但是必須設(shè)置防雷接地；三，對(duì)于可燃?xì)猓ㄒ海w的鋼罐，必須進(jìn)行環(huán)型防雷接地。

2、石化企業(yè)建筑物內(nèi)部電子信息系統(tǒng)

隨著我國石油化工行業(yè)的飛速發(fā)展，石化企業(yè)的規(guī)模也越來越大，DCS等自動(dòng)化技術(shù)越來越多的應(yīng)用在石化企業(yè)中，這也是導(dǎo)致石化企業(yè)遭受雷電的危害越來越大的原因。但是部分石化企業(yè)對(duì)于雷電的認(rèn)識(shí)還停留在五十年代以前，那時(shí)的防雷主要是強(qiáng)電系統(tǒng)，而現(xiàn)在主要是轉(zhuǎn)向了弱電系統(tǒng)，石化企業(yè)中微電子設(shè)備越先進(jìn)、越靈敏、耗能越小，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接越廣，最后遭受雷電的危害就越大。例如在1992年6月22日，我國國家氣象中心大樓遭受雷擊時(shí)，由于避雷針是合格的，所以建筑物外部沒有損害，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)卻收到了嚴(yán)重的損害，造成了其中斷工作16小時(shí)。由此可見，對(duì)于石化企業(yè)內(nèi)電子信息系統(tǒng)的防雷是十分重要并且必要的。理論和實(shí)踐都說明，對(duì)于石化企業(yè)內(nèi)電子信息系統(tǒng)的防雷工程必須綜合考慮。

三、石化企業(yè)中防直擊雷的保護(hù)措施

1、架設(shè)避雷針、避雷帶等

直擊雷的防護(hù)主要采用的是架設(shè)避雷針和避雷帶等手段。隨著防雷技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)也出現(xiàn)了很多新型的防直擊裝置，例如優(yōu)化避雷針、消雷器、預(yù)放電避雷針等等。通過不斷的應(yīng)用實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化避雷在吸引雷電入地的同時(shí)能夠抑制二次雷擊的產(chǎn)生，在弱電系統(tǒng)中的防直擊雷保護(hù)中有較高的應(yīng)用價(jià)值；而消雷器的效果不是十分的理想，不能夠達(dá)到預(yù)期的消雷目的；預(yù)放電避雷針的原理仍然是利用“引雷入地”，其可以擴(kuò)大避雷針保護(hù)范圍，但是造價(jià)太高。

對(duì)于石化企業(yè)來說，除了利用傳統(tǒng)的防直擊雷技術(shù)，還要增加其他的防二次雷效應(yīng)的保護(hù)措施來保護(hù)其電子信息系統(tǒng)。

2、接地

接地是一切防雷工程的基礎(chǔ)，接地是疏導(dǎo)雷電流能量的唯一途徑。由此可見，防雷保護(hù)技術(shù)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是采用可靠的接地。無論是直擊雷還是其他任何形式的雷，最終都是要把雷電流導(dǎo)入大地。如果防雷保護(hù)技術(shù)中沒有良好的接地系統(tǒng)，再好的防雷設(shè)施都不能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。在我國，對(duì)于各類接地的電阻在相關(guān)的防雷規(guī)范中都有著明確的規(guī)定，接地的電阻越小，散流就會(huì)越快，被雷擊中的建筑保持高電位的時(shí)間就越短，雷擊帶來的危險(xiǎn)性就越小。

3、電子信息系統(tǒng)的防雷

電子信息系統(tǒng)的綜合防雷主要考慮下面幾個(gè)因素：一，分流影響。對(duì)于建筑物被擊中后是否會(huì)擴(kuò)大事故的覆蓋面應(yīng)該考慮的最重要的因素就是所設(shè)置的防雷引下線的數(shù)量。每根引下線所承受的電流越小，那么其反擊的可能性和感應(yīng)范圍的影響就越小，所以在設(shè)置防雷引下線的時(shí)候，應(yīng)該盡量保證引下線的根數(shù)多一些，其位置應(yīng)該均勻設(shè)置；二，屏蔽作用。對(duì)建筑物進(jìn)行屏蔽，不但可以使石化企業(yè)室內(nèi)的各種電子設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)、精密儀器、通訊設(shè)備等得到可靠的保護(hù)，而且還能夠有效防護(hù)側(cè)擊雷和球雷。在石化企業(yè)中，應(yīng)該對(duì)重要的建筑物采取屏蔽措施，防止電子設(shè)備等被擊穿。三，均衡電位。為了確保石化企業(yè)建筑物內(nèi)部不產(chǎn)生反擊，也不產(chǎn)生跨步電壓和接觸電壓，應(yīng)該要使建筑物的墻面、地面和人們接觸到的金屬設(shè)備線路、管路都能夠達(dá)到同一電位。這一措施是保證人身安全和各種金屬設(shè)備不受到反擊的重要措施之一，能夠達(dá)到綜合防雷的效果。

四、總結(jié)

對(duì)于石化企業(yè)來說，設(shè)計(jì)一個(gè)良好的防雷系統(tǒng)對(duì)于企業(yè)正常運(yùn)行是至關(guān)重要的。一個(gè)好的防雷系統(tǒng)關(guān)系到許多的方面，例如防雷器材的好壞、防雷工程施工質(zhì)量的好壞等等。因此，綜合防雷是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是各種防雷裝置和防雷技術(shù)的綜合利用。只用通過精心設(shè)計(jì)、合理配置、精心施工才能夠取得良好的防雷效果。

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