化工企業(yè)的防雷設(shè)計(jì)探析

李平

摘 要：化工企業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)的重要組成，一直以來(lái)都是工業(yè)現(xiàn)代化、信息化和自動(dòng)化建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著設(shè)備精密程度的不斷提高，雷擊對(duì)于設(shè)備的威脅越來(lái)越大，設(shè)備遭受雷擊給企業(yè)正常生產(chǎn)帶來(lái)的破壞性影響也就更加突出。文章圍繞化工企業(yè)防雷設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，首選闡述了雷擊的基本原理和分類、特點(diǎn)，其次介紹了常見(jiàn)的防雷措施，最后著重對(duì)化工企業(yè)防雷措施進(jìn)行了分析和說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：化工企業(yè)；防雷設(shè)計(jì)；防雷對(duì)策

引言

雷電是自然界常見(jiàn)天候之一。雷電中蘊(yùn)含著巨大的能量，每年雨季各地都有雷擊事故發(fā)生，給當(dāng)?shù)卣Ｉa(chǎn)和生活造成一定負(fù)面影響。對(duì)于企業(yè)單位來(lái)說(shuō)，雷擊不僅會(huì)造成人身傷害和設(shè)備損壞，還會(huì)破壞正常生產(chǎn)秩序，給企業(yè)造成難以估量嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。做好雷擊防范措施，是企業(yè)正常安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)保障。化工企業(yè)由于生產(chǎn)特性的原因，一旦遭到雷擊，其后果尤其嚴(yán)重，所以更要加強(qiáng)雷擊防范措施，切實(shí)保障生產(chǎn)安全。

1 雷擊概述

雷電，也就是閃電，是自然界的一種劇烈放電現(xiàn)象，多存在于云團(tuán)之間，云團(tuán)和地面之間，常見(jiàn)于雷雨天氣。從外觀上看，雷電形狀包括片狀、線狀和球狀等類型。雷電不可控制，無(wú)法預(yù)知，且蘊(yùn)含著巨大能量，一旦擊中地面，就會(huì)給落雷地點(diǎn)附近地表、建筑和動(dòng)、植物造成嚴(yán)重破壞。從人類文明開(kāi)始的那一天起，雷電就作為威力巨大的自然災(zāi)害存在于人們的認(rèn)知之中，成為人類原始崇拜的對(duì)象，而深深融入人類文明。雷擊災(zāi)害發(fā)生的同時(shí)，常常會(huì)引發(fā)其它形式的災(zāi)害。其中最廣為人知的就是火災(zāi)。雷擊災(zāi)害根據(jù)發(fā)生的機(jī)理分為雷電感應(yīng)和直接雷擊兩種。這兩種雷擊災(zāi)害通常又稱之為感應(yīng)雷和直擊雷。由于攜帶電荷種類不同，高空云層和地面之間形成靜電場(chǎng)，當(dāng)二者間的空氣不足以阻礙電荷相遇，“I”型構(gòu)成靜電感應(yīng)過(guò)電壓，最終形成巨大的瞬變脈沖電磁場(chǎng)，接通電路的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，這種雷擊稱之為感應(yīng)雷。雷電感應(yīng)會(huì)形成強(qiáng)烈的電磁脈沖，對(duì)周邊電器儀表和電子設(shè)備造成負(fù)面影響，導(dǎo)致其失靈甚至發(fā)生損壞。化工設(shè)備電子程度、自動(dòng)化水平較高，對(duì)于雷擊的影響尤其敏感。大氣中帶電雷云直接對(duì)地面或地表上的建筑、設(shè)備、植物、動(dòng)物等進(jìn)行放電所產(chǎn)生的雷擊稱之為直擊雷。相較于感應(yīng)雷，直擊雷破壞效果種類更多，破壞程度更為嚴(yán)重。直擊雷具有電效用、機(jī)械力作用和熱效應(yīng)等多種破壞形式，強(qiáng)度高達(dá)200kA的電流足以對(duì)落雷地點(diǎn)附近的環(huán)境造成極為嚴(yán)重的破壞。

2 現(xiàn)階段防范雷擊的主要措施

在早期人們就把雷電防護(hù)作為生產(chǎn)、生活中的一個(gè)重要防護(hù)措施。由于雷電防范難度大，涉及范圍廣，影響因素多，要有效防止雷擊發(fā)生，就必須堅(jiān)持全方位防范的原則，杜絕全部雷電侵入的渠道，消除全部引發(fā)雷擊的因素。當(dāng)前常見(jiàn)的雷擊防范措施主要有接閃、分流保護(hù)、屏蔽和接地等。實(shí)際工作中往往多種措施同時(shí)使用，從而將雷擊造成的危害控制到最小。

2.1 等電位措施

產(chǎn)生雷電的根本原因是不同物體間電位差的存在。要避免雷電發(fā)生，最根本的辦法就是消除電位差。實(shí)際工作中，對(duì)電源線、金屬管道和信號(hào)線等容易遭受雷擊的設(shè)備予以等電位連接處理。將保護(hù)范圍內(nèi)的界面按照順序局部與電位連接，最后再與等電位連接母排相連接。

2.2 加裝接閃器

閃接器是公共設(shè)施常見(jiàn)的防雷設(shè)備。根據(jù)不同的防雷需求，閃接器存在多種形式。具體包括：（1）架空避雷裝置，如架空避雷線、架空避雷網(wǎng)；（2）避雷針，又分為獨(dú)立和安裝在建筑物上兩種形式；（3）避雷帶、避雷網(wǎng)等。上述避雷裝置都有其各自的特點(diǎn)，比如獨(dú)立避雷針的設(shè)置難度和造價(jià)隨設(shè)置的高度而增加，達(dá)到一定程度后就難以接受。而避雷線的適用領(lǐng)域較為狹小，普通的建筑物無(wú)法使用。從而使得直接安裝在建筑物上的避雷裝置成為建筑避雷的首選方法。但對(duì)于防雷要求最高的建筑物或者設(shè)施則要求必須安裝獨(dú)立避雷針或者避雷網(wǎng)。避雷裝置要安裝在最容易遭受雷擊的位置，比如避雷網(wǎng)就要安裝在建筑物的屋角、屋檐和屋脊等處，并在屋面形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而最大范圍發(fā)揮保護(hù)效果。

2.3 接引下線

接引下線也是常用的防雷方法。具體有以下兩種方式：一是采用明裝的方式設(shè)置引下線。采用扁鋼或圓鋼為材料敷設(shè)在防雷建筑物外墻，在建筑外表面構(gòu)成防雷網(wǎng)，并與地線相接。二是利用建筑物自身金屬構(gòu)建作為導(dǎo)體構(gòu)成引下線。引下線的設(shè)置要注意以下方面：引下線必須保持聯(lián)通狀態(tài)，在建筑物整個(gè)防雷體系中起著承上啟下的重要作用。上聯(lián)建筑頂部的避雷裝置，下聯(lián)地線，確保避雷裝置吸引的電流可以迅速傳遞到地下，從而保證建筑物不收雷擊損害。一般情況下建筑物都采用利用本身金屬構(gòu)件作為引下線的防雷方法。

2.4 做好接地連接

接地是建筑設(shè)施、機(jī)械設(shè)備減少電氣損傷、防范雷擊的重要且基本措施。有避雷需求的建筑及其內(nèi)部裝置設(shè)備存放區(qū)域，都要設(shè)置人工接地體，接地體由條形混凝土基礎(chǔ)組成，這些混凝土分布在建筑物保護(hù)區(qū)域周圍，彼此連成閉合狀態(tài)。具體實(shí)施時(shí)，先在平面上設(shè)置水平接地體，再利用垂直接地體將水平接地體聯(lián)通整合，形成立體化的接地網(wǎng)絡(luò)，特別是化工企業(yè)內(nèi)的所有接地體均應(yīng)相互連接。

3 化工企業(yè)防雷措施要求及特點(diǎn)分析

3.1 生產(chǎn)裝置防雷措施要求及特點(diǎn)分析

雷擊過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的機(jī)械沖擊，并放出大量的熱量。化工企業(yè)由于生產(chǎn)需要，生產(chǎn)區(qū)域儲(chǔ)存有大量易燃易爆物品。一旦受到雷擊，強(qiáng)力的沖擊和高溫會(huì)導(dǎo)致物品猛烈燃燒乃至發(fā)生爆炸，從而造成嚴(yán)重的破壞。因此，化工企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、管道等均需進(jìn)行嚴(yán)格的接地處理，確保接地可靠。各金屬管道接口、連接位置等重要部位，要使用導(dǎo)線連接進(jìn)行接地。金屬材質(zhì)的屋頂要按照間隔15米的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置引下線，并于地線連接。混凝土材質(zhì)的屋頂要在施工是將鋼架焊為一個(gè)整體，并同樣按照上述15米的間隔標(biāo)準(zhǔn)布置引下線。

3.2 露天儲(chǔ)罐防雷擊措施要求及特點(diǎn)分析

體積龐大的金屬制儲(chǔ)罐是化工企業(yè)的一個(gè)突出特征。這些儲(chǔ)罐容積大，儲(chǔ)量高，雨天遭到雷擊的可能性大，造成的損失也大。一般情況下應(yīng)采用獨(dú)立避雷針進(jìn)行防護(hù)。

3.3 人員防雷擊措施要求及特點(diǎn)分析

一是雨天要減少在戶外停留、活動(dòng)的時(shí)間。雨天戶外遭到雷擊的幾率較高。企業(yè)員工應(yīng)減少、避免雨天戶外長(zhǎng)時(shí)間停留，企業(yè)也要結(jié)合自身實(shí)際情況，合理調(diào)整生產(chǎn)活動(dòng)，減少戶外生產(chǎn)作業(yè)。二是防止雷電侵入波。雨天打雷時(shí)，位于室內(nèi)的人員應(yīng)盡量原理電氣線路，并關(guān)閉不必要的電器設(shè)備和電子產(chǎn)品，防止這些線路或者設(shè)備對(duì)人體造成二次放電。同時(shí)要管好門窗，防止球形雷進(jìn)入室內(nèi)，對(duì)人體造成危害。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，企業(yè)防雷水平的高低，直接關(guān)系到化工企業(yè)的生產(chǎn)安全，關(guān)系到化工企業(yè)全體員工的切身利益。政府管理部門和化工企業(yè)管理層必須高度重視化工企業(yè)防雷措施的落實(shí)和實(shí)際效果。在當(dāng)前電子設(shè)備、機(jī)電設(shè)備大規(guī)模應(yīng)有的形勢(shì)下，化工企業(yè)要努力提高防雷措施科學(xué)水平，加大防雷投入，增強(qiáng)化工企業(yè)雷電防護(hù)能力，以保證化工企業(yè)正常穩(wěn)定的安全生產(chǎn)秩序，為我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展夯實(shí)保障。

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