浅析化工厂综合防雷技术

王雯

摘要：近年来，化工厂综合防雷工作越来越为人们所关注。文章通过阐述建筑物防雷的意义，分析建筑物防雷设计规范，对化工厂综合防雷技术展开探讨，旨在为如何促进化工厂综合防雷工作安全有序开展研究适用提供一些思路。

关键词：化工厂；综合防雷技术；规范

0.引言

化工厂存放有大量的易燃易爆化学物品，由于生产车间、仓库有大型生产设备，使得它们极易受到雷电侵袭而产生火花引发爆炸、火灾事故，对化工厂人身财产安全构成极大威胁，由此可见，对化工厂综合防雷技术开展研究有着十分重要的现实意义[1]。

1.建筑物防雷的意义

自实际应用层面而言，建筑物防雷的意义，如图1所示，具体而言：1）安全性意义，建筑物防雷可为建筑物结构全面完整性提供保障，降低雷击危害所对建筑物造成的破坏；2）持续性意义，建筑物防雷可为建筑物对应相连电气系统持续运行提供保障，防止外界雷击危害所对建筑物用电设备稳定运行的干扰；3）经济性意义，建筑物防雷可缩减施工方、业主输出的故障维修成本，具备很好的经济价值。

图1建筑物防雷意义示意图

2.建筑物防雷设计规范

2.1防雷措施

依据建筑物使用性质、重要性及引发雷电事故后果等，可将建筑物划分成三类。针对各类防雷建筑物应当装设防直击雷外部防雷装置，同时还应当采取防闪电电涌侵入手段。以第一类防雷建筑物防雷措施为例，其中该类建筑物防直击雷措施需要以下要求：1）需要装设特定架空接闪线、架空接闪杆或者架空接闪网，且接闪网网格尺寸不可超过6m×4m或5m×5m；2）排放爆炸危险气体、排风管、呼吸阀等，一旦它们排放物无法达到爆炸浓度、一排放便点火燃烧、长时间点火燃烧，及引发事故时排放物才达到爆炸浓度的通分管、安全阀，接闪器对管帽进行保护即可，无管帽时对管口进行保护即可。3）特定架空接闪线、架空接闪杆或者架空接闪网的支柱及其接地装置至相关金属物件相互间隔距离，应依据一下公式开展计算，且不可低于3m。地上方面：若hx＜5Ri，则Sa1≥0.4（Ri+0.1hx）；若hx≥5Ri，则Sa1≥0.1（Ri+hx）；地下方面：Se1≥0.4Ri[2]。

公式中：hx——被保护建筑物高度，单位：m；Ri——特定架空接闪线、架空接闪杆或者架空接闪网的支柱接地装置对应冲击接地电阻，单位Ω；Sa1——空气中间隔距离，单位：m；Se1——地中间隔距离，单位：m。

2.2防雷技术

（1）雷击监测。对雷击侵袭的实时动态发展开展监测，可促进建筑物防雷工作的有序进行。一旦雷击监测到异常状况，发现高过建筑物安全范围水平后经由通信系统传输报警讯号，检测中心接受到讯号后可立即制定对应方案。通常而言，建筑物雷击监测以计算机网络为调控中心，再以无线通信装置、电子传感器等设备，一并达成对建筑物的监测。

（2）综合防雷。接闪器包括接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成，应结合建筑物结构及避雷成效开展选取。可推行接闪杆、明装接闪带以及暗装接闪网相互搭配的方式，同时接闪器装设需要满足以下要求：行业标准指出，接闪杆应当装设于建筑物超过30m处，每两层于外围选取扁钢用以暗敷避雷带；楼顶可采取钢筋间焊接方式，以形成面积不超过10×10m的暗装避雷网。同时，要想进一步强化建筑物防雷效果，可对建筑物顶层引入网络监测方案，作用于对累计侵袭引发的一系列风险开展处理。此外，为了将雷电电流尽可能快速的导入大地，以避免雷害为目的的接地，应当开展好防雷接地工作。

3.化工厂综合防雷技术

近年来，化工厂综合防雷工作越来越为人们所关注。全面化工厂在时代发展新形势下，要与时俱进，大力进行改革创新，引入先进科技、成功发展经验逐步强化综合防雷技术有效应用，如何进一步促进化工厂综合防雷工作安全有序开展可以从以下相关内容着手：

3.1预防直击雷

化工厂的仓库、车间大多为单层式金属屋面结构，应当第一步采取避雷带沿屋檐敷设，并于每一檐角予以装设避雷短针，全部避雷短针需要与金属屋面、避雷带达成有效连接。受仓库、车间存在大量易燃物品影响，因此应确保铁板厚度超过4mm，并不可存在绝缘被覆层[3]。就天面超过屋面的金属物而言，可不开展另外装设接闪器工作，只需要与屋面防雷装置开展连接即可。就不在屋面接闪器保护范围内的非金属物而言，应当装设接闪器，同时同样要与屋面防雷装置开展连接。

应当借助化工厂建筑物四周钢柱或者柱子钢筋用以进行引下线装设，且间距应当控制在18m以内。选取建筑物钢柱或者柱子钢筋用以引下线，一方面可强化防雷装置可靠性，一方面凭借数根钢筋引下线分流作用可有效降低各引下线沿线压降，确保雷电流可有序入地，为地网散流提供便利，实现地电位的均衡。值得一提的是，各引下线冲击接地电阻不可超过10Ω，应当将预防直击雷接地与预防感应雷接地、电气装置接地纳入进同一接地装置中。

3.2预防感应雷

感应雷有静电感应及电磁感应之分。其中，静电感应指的是一旦局部形成带电雷云时，被雷云所覆盖的地面、建筑物等，均会受静电感应作用影响而带上相反的电荷，再加上发生雷击过程时间远不及自雷雨形成到产生雷击时间来的长，由此使得地面具备足够的时间对电荷进行聚积，等到雷击一旦发生，雷云上所带电荷，经由闪击与地面异种电荷在短时间内中和，而类似于建筑物的相关局部同样极易形成高危险的电压。电磁感应则指的是在雷云放电过程中，短时间内转变的雷电流在其局部形成超高瞬变电磁场，于其周边导体中形成极高的感生电动势。该类静电感应形成的过电压极易使建筑物内金属设备与接地不完备金属设备相互产生火花，进而可使存储有易燃物品的建筑物出现爆炸火灾隐患。受雷电流存在较高陡度、峰值影响，使得其局部伴有超高瞬变电磁场，于该电磁场中的导体可感应到相应水平的电动势，倘若雷电流引下线周围装设有开口金属环，金属环感应电势势必形成间隙放电，继而产生火花，引发爆炸火灾隐患。针对此类情况，应当将化工厂仓库、车间内全部金属器件、相关导电物件等，就近与防直击雷接地装置或者电器设备保护接地装置开展连接；应当将非金属器件间接接地；应当将相互邻近的金属器件选取金属有效开展连接。

3.3预防雷电波

一旦金属导管或者架空线路等相关导体被雷击所击中，雷电波便会朝此部分导体两侧的建筑物进行入侵，并损坏与导体连接的一系列设备。入侵建筑物的雷电波在扩散期间，同样可能发生耦合反应，造成与雷电波相平行的相关导体电位上升，进而使其它电气设备遭受损毁。预防雷电波手段即为对避雷装置进行逐级装设，于配电房总电源部位装设三相电源避雷装置，于设备电源输入部位装设特定电源避雷装置，强化避雷防护可靠性。要想避免雷电波对信号线路进行入侵，则应当于线路上将雷电电磁脉冲进行冲泄放掉亦或将其堵住。一旦信号线承受雷电感应电源大于相应水平，电压转换会受到信号避雷装置的限制，且会把雷电波或者相关干扰信号释放入地，进一步为人身、设备安全提供保障。

4.结束语

总而言之，化工厂防雷工作是一项十分复杂的系统工程，其不仅关乎化工厂是否能够有序健康发展，还关乎着企业职工的人身财产安全。鉴于此，相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识建筑物防雷的意义，全面分析建筑物防雷设计规范，“预防直击雷”、“预防感应雷”、“预防雷电波”等，积极促进化工厂综合防雷工作安全有序开展。

参考文献：

[1]黄文桂，张鹃，谭惠冰．化工厂综合防雷初探［J］．广东科技，2009，（12）：125－126．

[2]石诺．浅谈化工厂低压配电网络防雷过电压保护分析［J］．电工技术:理论与实践，2015，12（3）：54－55．

[3]陈道辉，朱丽媛，钟博宏，邹新．现代防雷技术在化工厂的应用［J］．中国科技博览，2011，05（26）：4－4．