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化企如何防雷击

2024-09-09 | 编辑：enablesite | 【大中小】

近期雷雨天气增多，由雷击所造成的化工装置停产、损坏和人身伤亡的事故频发，给企业造成巨大损失。化工企业装置通常储存有易燃易爆物质，且规模大、露天存放，自动化设备还含有大量电子仪器，这些特点使得化工企业在雷雨天气面临着更高的安全风险。雷电带来的高电压、大电流和强电磁辐射，不仅可能直接引发火灾和爆炸，还可能通过破坏关键设备和控制系统，间接威胁企业的生产安全。化工企业须采取有效的防雷措施，防止雷电引发的次生灾害，确保人员及设备安全。

雷电突发性强、破坏力大

雷电实质上是带电云层巨大的静电放电现象。雷电的产生，主要是带电云层形成所致，而形成带电云层的原因有多种，最主要的一个原因是，云滴上升到空中遇冷冻结起电，此时空中云层底部带负电，顶部带正电。巨大雷电能迅速将附近的空气加热到极高的温度，空气受热急剧膨胀，产生爆炸冲击波，在空气中传播，使雷击范围内的生产装置、建筑物等产生强烈的机械振动和热效应，以致被彻底击毁。

直接雷击和感应雷击是雷电危害的两种主要形式，也是雷电对化工企业主要的危害方式。雷电对化工企业的危害效应，主要体现在以下方面：

一是直击雷。直击雷是雷电直接击中建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置，产生电效应、热效应和机械效应，可能导致建筑受损、人员伤亡，也可能造成设备损坏而停产，尤其是对罐区、户外生产装置区、装卸站设施等危险区域危害更大，因为雷电通道的高温可直接点燃或引爆这些区域内的危险物质。

二是雷电感应。当管道因雷电感应出现大量电荷时，若管道未接地或接地电阻过大，或管道连接处过渡电阻过大，导致静电泄放入地不畅，则有可能对附近物体放电。若这时有可燃气体或液体，则可能引燃这些物质。再如，相邻管道之间若环路面积过大，则有可能因为电磁感应在管道之间感应出过大的电压，此电压可能击穿管道，管道内若有可燃气体或液体，则非常危险。

三是雷击电磁脉冲。雷击电磁脉冲对化工企业的影响，主要体现在对企业生产控制系统、DCS监控系统、消防报警系统等微电子系统及电气系统的影响。雷击电磁脉冲引发的过电压过电流，可能引起这些系统误动作，或永久性损坏，引发晃电、停电、设备故障、电器跳闸、控制系统失效等影响安全生产的不利因素。

四是雷电波侵入。雷电波实质上是一种高电压的脉冲波，可能由雷电直接击中管道线路引发，也有可能由于雷电感应管道线路而引发。当雷电波沿着管线侵入室内时，高电压可能会对沿线的设备或人员造成反击。由于化工企业的特殊性，厂区内管道、电缆桥架等分布广泛，且大多为架空敷设。这些管道线路很多都通入室内，若闪电直接击中这些管道线路或者雷电在这些管线上感应出过电压，则过电压就将沿着这些管线侵入建筑内，造成与这些管线连接的设备损坏，人员接触这些管线或被电击而导致伤亡。

从设计到施工需紧盯安全

防雷是一个很复杂的问题，必须针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除。化工装置在设计之初，已经考虑到防雷防静电措施，化工企业要严格按照防雷防静电设计方案施工。

对于直击雷，可以根据直击雷的危害特点，一是利用接闪器控制雷击点，将雷击引离需要保护的物体或空间，二是将雷电电流安全接入大地。在这个过程中，要避免对周围金属物或系统造成反击，要有低的接地电阻。引下线应直接接入地下接地网，电阻值要小，以降低引下线及接地装置上的电压。对于化工生产装置，生产现场的设备和管道均应接地，金属管道的出入口、管道平行或交叉处、管道各连接处，应用导线跨接并使之妥善接地。化工生产装置内的金属屋顶，应沿周边相隔15米处用引下线与接地线相连。对于钢筋混凝土屋顶，在施工时，应把钢架焊成一个整体，并每隔15米用引下线与接地线相连。一些高大的贮罐应采用独立避雷针保护，装有阻火器的地上卧式油罐的壁厚和地上固定顶钢油罐的顶板厚度等于或大于4毫米时，不应装设避雷针。铝顶油罐和顶板厚度小于4毫米的钢油罐，应装设避雷针（网），避雷针（网）应保护整个油罐。浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用2根导线做连接。雷雨天气，尽量避免可燃易燃物料的倒罐、脱水、装卸车等作业。

对于雷电感应，采取完善的屏蔽、等电位连接、安装电涌保护器（SPD）等防雷措施，可显著降低雷击电磁脉冲对微电子系统的影响。应避免将现场仪表安装在设备顶端、突出位置而成为接闪物体。当仪表的安装位置有可能使仪表形成接闪物体，又无法移位时，应将仪表装在钢板材质的仪表保护箱或防护罩内，箱体或防护罩应接地。现场仪表应采用装配式电涌防护器，对于不便采用装配式电涌防护器的仪表可以采用内置集成式电涌防护器。现场仪表的金属外壳应通过接地螺钉与安装支架相连，安装支架、仪表保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应就近与电气接地设施连接或与接地的金属体相连接。非金属设备顶部安装的仪表，应就近接地。除铠装电缆外，现场仪表的配线和室外敷设的电缆宜采用屏蔽电缆穿钢管或用封闭金属电缆槽的方式敷设。同时，电缆的外屏蔽层、保护钢管、铠装电缆的铠装层应在两端就近接到保护接地，或接到已经接地的接线箱、电缆槽、安装部件、钢结构、设备等金属物体。

人员防护意识同等重要

除了设备设施和建（构）筑物的防雷，化工企业人员的雷电安全意识同样重要。人体防雷的主要措施包括：

一是雷电活动时，应尽量少在户外或空旷的地方逗留。雷雨天气应避免进行登罐、登高、高处巡检等作业。

二是在室内应注意雷电侵入波的危险。应远离各种与室外相连的输电线路、金属管道以及其相连的各种设备，以防止这些线路或设备对人体的二次放电。还应注意关闭门窗,防止球形雷进入室内造成危害。

三是跨步电压的防护。当雷电流经地面雷击点的接地体流入周围土壤时，会在它周围形成很高的电位，如有人站在接地体附近,就会受到雷电流所造成的跨步电压的危害。雷雨期间，为了防止跨步电压伤人,作业人员应远离防雷接地装置和塔器、反应器等高耸建、构筑物。

总而言之，化工企业的防雷击是一个非常复杂的工作，要做好企业的防雷击工作，不仅需要在防雷装置的设计和施工过程当中系统考虑各种因素，采取多种行之有效的措施，从整体上做好防护，确保防雷设施的完善，还要坚持对防雷装置和系统的日常检查和管理工作，定期对各防雷接地点进行检测，如果发现问题，则要及时解决。化工企业的防雷工作直接影响着企业的安全生产形势，因此，必须引起化工企业的高度重视。

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