化工企业如何防雷

雷击是全球第三大自然灾害，我国大部分地区处于雷雨多发区，由雷击所造成的化工装置停产、损坏和人身伤亡的事故不断发生，频发的雷击事件给企业造成了巨大损失。我国每年因雷击造成的人员伤亡约有上千人，因雷击造成的各类事故，财产损失约50～100亿人民币。一、雷电的起因和危害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，是因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。当带有正负不同电荷的雷云不断积聚后相遇，或带有大量电荷的雷云接近大地时，产生云与云之间或云与大地之间的放电。随着瞬间空中能量的转换，并迸发出强烈的光和声，这就是人们常见的闪电。巨大雷电能迅速将附近的空气加热到20000℃以上，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。防雷装置在受雷击时，雷电流通常会产生很高电位，如防雷装置与建筑物内外的设备之间绝缘距离不够时，会产生“反击”现象。当雷电流经地面雷击点或接地体流入周围土壤时，在它周围形成电压降落。当雷电流经引下线到接地装置时，由于引下线本身和接地装置都有阻抗，因而会产生较高的电压降落，可达几万伏甚至几十万伏，这时人接触，身体就会受到严重损害。所有这些现象一般均可致人伤残，严重的可立即致人死亡。二、雷电的种类根据雷电的不同形状，大致可分为片状雷、线状雷和球状雷三种。从危害的角度上可分为直击雷、感应雷（包括静电感应和电磁感应）、球形雷。从发生的机理上可分为热雷、界雷和低气压性雷。片状雷是在云间发生的，对人类影响不大；线状雷是比较常见的闪电落雷现象；球状雷电是一种特殊雷电现象，简称“球雷”，是一种紫色或红色的发光球体，直径从几毫米到几十米，存在时间一般3～5秒钟。球雷通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，并还会通过缝隙进入室内，并发生爆炸。三、防雷抑制措施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，采用综合防治———接闪、均压、屏蔽、接地、分流（保护），才能将雷害减少到最低限度。（一）接闪装置。就是我们常说的避雷针、避雷带、避雷线或避雷网，接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电，不能任意地选择放电通道，而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大地中去。（二）等电位连接。为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接，各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接，并最后与等电位连接母排相连。（三）屏蔽。屏蔽就是利用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来，使雷电电磁脉冲波入侵的通道全部截断。所有的屏蔽套、壳等均需要接地。（四）接地。接地就是让已进入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用，良好的接地才能有效地泄放雷电能量，降低引下线上的电压，避免发生反击。（五）分流。分流就是在一切从室外来的导体与防雷接地装置或接地线之间并联一种适当的避雷器，当直击雷或雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻突然降到低值，近于短路状态，雷电电流就由此处分流入地了。（六）电离防雷装置。电离防雷装置是利用雷云的感应作用，或采取专门的措施，在电离装置附近形1生产装置的防雷措施。雷击产生的强烈的热效应、机械效应，对化工生产装置及罐区内储存的易燃易爆物品均会产生巨大的破坏作用，极易造成易燃易爆物品的燃烧和爆炸，生产现场的一切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。为防止“雷电反击”发生，应使防雷装置与建筑物金属导体间的绝缘介质闪络电压大于反击电压。平行输送易燃液体的管道，相距小于10厘米时，应沿管长每隔20米，用导线把管子连接起来。对化工装置及其建筑将其所用供电线路，全部采用电缆埋地引入供电。或在进入建筑物前50～100米的电线改为电缆埋地引入供电。在电缆与架空线连接处，装设阀型避雷器，并将避雷器、电缆金属外皮和绝缘体铁脚共同接地，接地电阻一般为5～30欧姆。2露天储罐的防雷。化工企业的气柜和贮存易燃液体的贮罐大部分为金属所制，一些高大的贮罐在雷雨季节易遭雷击，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。四、人体防雷措施（一）雷电活动时，应尽量少在户外或旷野逗留。如有条件，可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物，应尽量离开小山、小丘或隆起的小道，应尽量离开海滨、湖滨、河边、池旁，应尽量离开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、高塔、孤独的树木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。（二）在户内应注意雷电侵入波的危险。应离开照明线、动力线、电话线，广播线、收音机电源线、收音机和电视机天线，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）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。为了防止跨步电压伤人，防直击雷接地装置距建筑物、构筑物出入口和人行道的距离不应少于3米。当小于3米时，应采取接地体局部深埋、隔以沥青绝缘层、敷设地下均压条等安全措施。总结：防雷是一个很复杂的系统工作，首先，要在装置的设计、施工中综合考虑，采用多种措施，做好整体防护，保证防雷设施完善，还要考虑投资成本及运行的经济性。其次要加强防雷设施的日常维护和检查，对化工塔、容器等关键部位的接地点要定期进行测试，发现问题，及时解决。最后，要加强对雷击危害的宣传，强化员工的防雷意识，在全员中普及防雷知识。