可移動小型民用爆炸物品儲存庫防雷設施探索

胡葵，張勇

（1.北京安聯國科科技咨詢有限公司，北京 101312；2.準格爾旗公安局，內蒙古 準格爾 010300）

2009 年6 月29 日，中華人民共和國公安部發布了《小型民用爆炸物品儲存庫安全規范》（GA 838-2009）。該標準規定了小型民用爆炸物品儲存庫的基本要求，是小型民用爆炸物品儲存庫設計、建設、改建、驗收、評價和管理的基本依據。

可移動小型民用爆炸物品儲存庫是能夠借助交通運輸工具或自身運動裝置實現移動搬遷，可以單體或組合形式，經過安置或組合即可重復使用的民用爆炸物品儲存庫該類型的庫房，是《小型民用爆炸物品儲存庫安全規范》中規定的地面庫的一種。

當前，可移動的小型民用爆炸物品儲存庫因其可移動性和可拆遷性、靈活方便等優點，被廣泛用于礦山、高速公路、水電、鐵路工程爆破項目。在防雷設施設置方面，《小型民用爆炸物品儲存庫安全規范》（GA838-2009）規定，這種可移動的小型民用爆炸物品儲存庫的防雷設施應符合《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）的規定，并按其中第一類防雷建筑物的防雷規定設防，按照該規定，各爆破作業單位在安裝這種可移動的小型民用爆炸物品儲存庫時，均在每個庫區配套設置了接閃桿。當庫區內的庫房總平面布置比較緊湊時，能夠設置一根接閃桿滿足防雷要求，而庫區內的庫房布置比較分散或者庫房較多時，就會在每個庫房的位置設置一根接閃桿，甚至還有在每個庫房的位置兩根接閃桿的情況。在此過程中，開挖土地，埋設接地體，安裝接閃桿，耗費了很多人力物力，同時也會占用更多的土地。本文就可移動的小型民用爆炸物品儲存庫的接閃桿設置的問題進行探討，以期能給爆破作業單位建設民爆物品倉庫減輕成本負擔。

1 典型的移動庫介紹

爆破作業單位建設的典型可移動小型民用爆炸物品儲存庫區一般設有一座儲量為5t 工業炸藥庫（尺寸為5.5×2.4×2.6m），一座儲量為2 萬發工業雷管庫（尺寸為3.6×2.4×2.6m），庫房墻壁外層為鋼板，內層四周及地面為防火板，庫房一面設外開門，其他三面設小型通風孔。除庫房外，另設有一座蓄水量為15m3的消防水池，并在庫區外安全的地帶設置報警值班室。庫區周邊300m 范圍內無人數大于50 人的居民點、企業住宅區或其他單位，周邊180m 范圍內無零散住戶。

2 移動庫防雷類別的探討

GA 838-2009 第12 章規定：地面庫的防雷設施應符合GB50057 的規定，并按其中第一類防雷建筑物的防雷規定設防。在GB50057 中，凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物， 因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大破壞和人身傷亡者，應劃為第一類防雷建筑物。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人身傷亡者，應劃為第二類防雷建筑物。

移動庫儲存的工業炸藥或工業雷管隨對雖然其自身對電火花比較敏感，但由于儲存在封閉的金屬移動柜中，雷電發生時，只要移動柜的金屬壁厚足夠，且內部四周均鋪設了防火板，可以認為移動庫中并不會產生電火花。另外，即使發生爆炸事故，由于設計建造時考慮到了外部安全距離，爆炸范圍內無重要設施和聚集的人員，可以認為不會造成巨大破壞和人身傷亡。故移動庫應該認定為第二類防雷建筑物。第二類防雷建筑物金屬物體可不裝接閃器，但應和屋面防雷裝置相連。由于移動庫本身是金屬體，可以將其直接做防雷接地即可。

3 不設接閃桿的移動庫雷電安全風險評估

根據GBT 21714.2-2015《雷電保護 第2 部分 風險管理》相關表格，計算各風險分量RA、RB、RU和RV，以確定人身傷亡損失(L1)風險R1,并與風險容許值R=10-5進行比較,以選擇減輕此類風險的適當防護措施。

3.1 相關數據及特性

移動庫位于平地上，周圍沒有相鄰建筑物（根據設計，其他建筑物在其安全距離外）。雷擊大地密度（以內蒙古呼和浩特市為例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2?a）。庫房內定員3 人。

本文所述的移動庫在建造時，一般不在庫房內設置任何電氣設備或線路，也不在庫房墻壁安裝電氣設備或線路，庫區的監控、報警和照明系統與庫房有一定的距離，故不考慮移動庫內電子或者電氣系統失效問題和雷擊入戶線路引起的建筑物風險。圖1 為一處典型的移動庫照片。

圖1 可移動的小型民用爆炸物品儲存庫

3.2 移動庫分區定義

可以定義2 個主要分區：Z1區（戶外）、Z2區（戶內）。

移動庫所在區域各庫房均保持了一定的安全距離，在遇雷雨、暴風等惡劣天氣，禁止進行裝卸作業，另外，各企業也用文件規定和警示標識提醒：人員在雷雨天氣禁止靠近避雷體。故也不用考慮建筑物內人和動物傷害風險分量和發生雷擊時對人員造成傷害，僅對雷擊移動庫造成的建筑物物理損害風險進行計算即可。Z1區的人員遭受雷擊風險RA=0。由于RA是戶外唯一的風險分量，Z1區可以完全忽略。

3.3 風險R1：確定是否要防雷

按照GBT 21714.2-2015《雷電保護 第2 部分 風險管理》式（1），R1為下列分量之和。

（5）空氣預熱器漏風。鍋爐空氣預熱器漏風率偏高是造成機組廠用電率偏高的又一重要原因。空氣預熱器為管式空氣預熱器，因安裝制造因素，后期運行過程中出現的低溫腐蝕因素，造成空氣預熱器漏風率偏高，偏高約0.5%。

表1 未設接閃桿的移動庫的風險

注：雷電對地閃擊時，建筑物遭受雷擊時可能發生的傷害有：（1）建筑物本身及其內部或附近的物品或者人員遭受損毀或者傷害。（2）相關電子或者電氣系統失效。

根據GBT 21714.2-2015，雷擊移動庫造成的建筑物物理損害風險分量RB計算如下。

式中，ND為年均雷擊建筑物危險事件次數；PB為雷擊建筑物造成損害的概率（物理損害）；LB為物理損害損失率。

雷擊大地密度（以內蒙古呼和浩特市為例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2·a）。

建筑物等效截收面積：AD=L×W+2×(3×H)×(L+W)+π×(3×H)2=179（5t 民爆庫的尺寸為：L、W、H 分別為長、寬、高，5.5×2.4×2.6m）。

位置因子：CD取1。

通過上述計算，移動庫的RB低于風險容許值RT=10-5，由此得出，不設接閃桿的移動庫不需要進一步進行防雷保護。

4 大型儲罐防直擊雷設施設置情況參考

在大型儲罐領域，中國國家標準規定，大型儲油罐罐壁厚度大于4mm，不安裝接閃桿（網），通過罐體、低電阻值的引導線和接地系統將雷電電流引入大地。有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐，在其高度小于或等于60m 的條件下，當其罐頂壁厚不小于4mm 時，和在其高度大于60m 的條件下，當其罐頂壁厚和側壁壁厚均不小于4mm 時，可不裝設接閃器，但應接地，且接地點不應少于兩處，兩接地點間距離不宜大于30m，每處接地點的沖擊接地電阻不應大于30Ω。

針對儲油罐防雷接地做法，國內外標準基本一致。GB50074-2014 規定儲油罐防雷接地點至少2 處，儲油罐接地點沿儲油罐周向間距應小于30m；API RP545 規定應沿罐周均勻或對稱設置環形接地，接地點至少2 處，間距小于30m（俄羅斯標準РД 153-39.4-078—2001規定接地點間距為50m），接地體與罐壁距離大于3m。GB15599 規定了儲油罐防雷接地引下線安裝要求，即接地線引下線采用規格不低于40mm×4mm 熱鍍鋅扁鋼，在高于地面1m 左右安裝斷接卡；引下線和斷接卡用2 個規格為M12 不銹鋼螺栓連接，并加防松墊片固定。

可移動小型民用爆炸物品儲存庫儲存的雖然是爆炸品，但從庫區的外部安全距離和內部防護措施來看，該類型的庫房比大型儲油罐要求更嚴格，而發生事故的后果相對可能會更小，故大型儲油罐的防雷措施設置對可移動小型民用爆炸物品儲存庫有積極的參考意義。

5 結語

通過對移動庫的自身特點和遭受雷擊的風險，并參考國內外大型儲罐防直擊雷設施設置情況分析，本文認為，可移動小型民用爆炸物品儲存庫在建設時可以不設接閃桿，即將其作為第二類防雷建筑物設置防雷設施。建議在標準修訂時，考慮在一定條件下取消移動庫接閃桿的設置。

6 注意事項

金屬屋頂可能發生穿孔或其背面溫升過高，建議進一步對雷擊直接擊中金屬外墻時發生的熔化或擊穿可能性進行論證。移動庫內的木質地板和內墻面應為防火型材料，且不應有縫隙。金屬墻壁的尺寸和垂直方向的電氣連續性符合GBT 21714.2-2015 第5.3.5 條的要求。