計(jì) 珩 周葉良 馬金福

(1.海寧市氣象局,浙江海寧314400;2.平湖市氣象局,浙江平湖314201;3.湖州市氣象局,浙江湖州313000)

0 引 言

近幾年嘉興港區(qū)化工園區(qū)內(nèi)大型化工企業(yè)日漸增駐,成為嘉興地區(qū)主要的化工企業(yè)集聚地,園區(qū)內(nèi)化學(xué)產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)車間和生產(chǎn)工藝裝置大多存在易燃易爆和有毒有害物質(zhì),園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)雷擊事件時(shí)有發(fā)生,如：2005年7月30日,化工園區(qū)某企業(yè)遭雷擊,管道自控閥門受損,在更換時(shí)有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏,造成附近農(nóng)作物受污染和人員中毒事故;2008年7月20,21日,園區(qū)內(nèi)高壓線路遭強(qiáng)雷暴襲擊,多家企業(yè)由于供電線路瞬時(shí)失壓造成生產(chǎn)工藝線緊急停車,對(duì)化工生產(chǎn)安全運(yùn)行構(gòu)成極大威脅;2009年11月9日,化工園區(qū)另一企業(yè)污水站厭氧池沼氣排放管遭雷擊管口起火燃燒等等。因此,園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)雷電和靜電防護(hù)安全工作顯得尤為重要。平湖市防雷設(shè)施檢測(cè)站多年來(lái)負(fù)責(zé)嘉興港區(qū)化工園區(qū)內(nèi)化工裝置的防雷及防靜電接地安全性能檢測(cè)工作,積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)就在化工企業(yè)實(shí)施防雷及防靜電接地定期檢測(cè)工作中需注意的事項(xiàng)作一探析,謹(jǐn)希望對(duì)從事同類檢測(cè)工作者有所裨益。

1 做好檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作

1.1 了解被測(cè)單位的生產(chǎn)流程和產(chǎn)品性能,根據(jù)有關(guān)防雷規(guī)范,確定防雷類別

檢測(cè)人員除熟練掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和化工行業(yè)相關(guān)管理規(guī)定外,檢測(cè)前要了解被測(cè)單位生產(chǎn)車間和生產(chǎn)工藝裝置所處的環(huán)境、位置,建(構(gòu))筑物使用性質(zhì),生產(chǎn)產(chǎn)品及其所用材料的化學(xué)性能,根據(jù)有關(guān)規(guī)范確定各建(構(gòu))筑物的防雷類別。值得注意的是,《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)不適用于戶外化工裝置的防雷,這些化工裝置應(yīng)根據(jù)相關(guān)行業(yè)規(guī)范采取適當(dāng)防雷措施。以嘉興港區(qū)某化工企業(yè)為例,該化工企業(yè)生產(chǎn)儲(chǔ)存的主要化學(xué)物品有：(1)氯氣;(2)硫酸;(3)氫氣。根據(jù)《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,氫氣站、供氫站的防雷分類不應(yīng)低于第二類防雷建筑。該企業(yè)中生產(chǎn)儲(chǔ)存氫氣場(chǎng)所屬于1區(qū),如發(fā)生爆炸,將產(chǎn)生嚴(yán)重后果,根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)的規(guī)定,定為第一類防雷建筑物為宜;氯氣、硫酸和原料儲(chǔ)存場(chǎng)所不屬于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境,但氯氣和硫酸有毒和腐蝕性,把這些場(chǎng)所劃分為第三類防雷建筑物,其他場(chǎng)所根據(jù)年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)來(lái)劃分防雷類別。

1.2 根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)制定防雷檢測(cè)的方案

根據(jù)《防雷減災(zāi)管理辦法》(中國(guó)氣象局第8號(hào)令)及《浙江省雷電災(zāi)害防御和應(yīng)急辦法》(浙江省人民政府令第190號(hào))等的規(guī)定,易燃易爆場(chǎng)所(爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境)的防雷裝置應(yīng)當(dāng)每半年檢測(cè)一次,其他防雷裝置每年檢測(cè)一次。因此,該企業(yè)中生產(chǎn)儲(chǔ)存氫氣場(chǎng)所的防雷裝置,應(yīng)每半年檢測(cè)一次,其它為每年檢測(cè)一次。

檢測(cè)前應(yīng)了解該企業(yè)上次檢測(cè)情況及檢測(cè)后企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境有無(wú)變化情況,檢查檢測(cè)所需儀器、工具、人身防護(hù)用品是否符合防爆、防毒和安全性能要求,并針對(duì)本次檢測(cè)項(xiàng)目制定方案,備忘檢測(cè)要點(diǎn)重點(diǎn)。

2 防雷及防靜電接地檢測(cè)中需注意的要點(diǎn)

2.1 防直擊雷裝置檢測(cè)

2.1.1 化工企業(yè)建筑物上防雷裝置及建筑物內(nèi)部設(shè)施防雷裝置的檢測(cè)應(yīng)按照《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè);在爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境中,其電力設(shè)備防雷裝置應(yīng)根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。在這些檢測(cè)工作中,要特別注意檢測(cè)排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸汽或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的防雷保護(hù)情況。此時(shí)需區(qū)別放散管等有無(wú)管帽情況,當(dāng)有管帽時(shí)保護(hù)范圍應(yīng)按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)表3.2.1確定;若無(wú)管帽,接閃器與排風(fēng)管的間距應(yīng)符合《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)第3.2.1條規(guī)定,若條件允許,最好設(shè)置在距排風(fēng)管5 m以外,其保護(hù)范圍如圖1所示。在第一類防雷建筑物的檢測(cè)中,還要注意檢測(cè)防雷裝置地網(wǎng)的獨(dú)立性及與周圍金屬物的間距等的設(shè)置情況。

圖1 接閃器保護(hù)無(wú)管帽管口示意圖

2.1.2 除一些常規(guī)的建筑物防直擊雷裝置外,化工企業(yè)中更多的是一些戶外化工裝置的防雷設(shè)施的檢測(cè)。規(guī)范明確規(guī)定,露天布置生產(chǎn)工藝裝置,當(dāng)金屬罐(管)壁厚度≥4 mm時(shí),可不設(shè)單獨(dú)的接閃器,但應(yīng)有可靠接地,接地點(diǎn)不應(yīng)少于2處;兩接地點(diǎn)間距不宜大于30 m。事實(shí)上,需要防雷的大部分金屬罐(管)壁厚都超過(guò)4 mm,按規(guī)范要求只做防雷接地就可以了。但在實(shí)際檢測(cè)工作中需注意,有些工藝裝置頂部有許多自控裝置,如電子自控閥、電子流量計(jì)、電子溫度傳感器等等,這些裝置所處的位置存在雷擊風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)注意檢查其是否處于直擊雷保護(hù)區(qū)內(nèi),有無(wú)防雷措施。

2.1.3 化工企業(yè)內(nèi)的儲(chǔ)罐環(huán)境中往往存在大量的腐蝕物質(zhì),新建時(shí)防雷防靜電裝置都能按規(guī)范要求做好,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,極易造成儲(chǔ)罐接地線(帶)等防雷裝置受腐蝕而失效甚至斷開(kāi),對(duì)這類場(chǎng)所的檢測(cè),一要注重連接截面的有效性和完整性;二要注意維保、重置后的復(fù)位連接是否符合規(guī)范要求。

2.1.4 化工企業(yè)中各類生產(chǎn)廠房(除第一類防雷建筑以外)、戶外裝置,所有金屬設(shè)備、框架、管道、電纜金屬保護(hù)層(鎧裝、鋼管、槽板等)和放空管等,均應(yīng)連接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上;專用引下線、混凝土柱子內(nèi)的鋼筋,亦應(yīng)在最高層頂和地面附近分別引出接到接地線(網(wǎng))。

2.1.5 新建的戶外工藝裝置都能按規(guī)范設(shè)置防雷防靜電裝置,但化工企業(yè)由其特殊性,往往會(huì)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求不斷的技改會(huì)增設(shè)許多生產(chǎn)設(shè)備,如放散管、排風(fēng)管、安全閥、呼吸閥、放料口、取樣口、排污口等等。對(duì)于爐區(qū)、塔區(qū),非金屬外殼的靜設(shè)備區(qū),高大、聳立(坐地)的生產(chǎn)設(shè)備,機(jī)器設(shè)備區(qū)的大型壓縮機(jī),成群布置的機(jī)、泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,罐區(qū),可燃?xì)?液)體裝卸站、粉、粒料桶倉(cāng),框架、管架和管線以及不能作為接閃器的金屬設(shè)備：冷卻塔、煙囪和火炬,戶外高處易遭受直擊雷的燈具和電器等等,均應(yīng)檢測(cè)是否按相關(guān)防雷規(guī)范實(shí)施,接地是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入裝置檢測(cè)

2.2.1 可燃?xì)?液)體儲(chǔ)罐、工藝管線的溫度、液位等測(cè)量裝置的信號(hào)線,應(yīng)檢查其是否用鎧裝電纜或鋼管屏蔽,電纜外皮和鋼管是否與罐體可靠連接并接地。

2.2.2 電力和自動(dòng)控制、通信線纜,應(yīng)檢查其是否用鎧裝電纜或鋼管屏蔽,電纜外皮和鋼管是否接地,有無(wú)安裝電涌保護(hù)器;電力和自動(dòng)控制、通信線纜應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)并設(shè)隔離屏蔽。

2.2.3 電纜橋架是否采用金屬材料,在進(jìn)出建筑物處、轉(zhuǎn)彎處有無(wú)設(shè)置接地裝置。

2.2.4 化工企業(yè)各類架空管道較多,要分清管道的使用性質(zhì)(是否屬于易燃易爆環(huán)境),分別對(duì)待。對(duì)易燃和可燃?xì)?液)體管道的法蘭、閥門的連接處檢測(cè),首先應(yīng)檢查是否要用金屬線跨接,其次檢查金屬跨接線是否完好,最后是測(cè)試過(guò)渡電阻。規(guī)范規(guī)定：過(guò)渡電阻值應(yīng)≤0.03 Ω。但由于金屬管道能構(gòu)成多個(gè)電氣回路,在實(shí)際檢測(cè)中測(cè)得的過(guò)渡電阻往往是多個(gè)回路的并聯(lián)電阻,而不僅僅是跨接處的過(guò)渡電阻。筆者認(rèn)為,多個(gè)回路代表有多個(gè)雷電流泄放通道,只要并聯(lián)電阻值≤0.03Ω,也能起到快速泄放雷電流的作用,其他回路也充當(dāng)了跨接線的作用,同樣能起到跨接兩端電阻≤0.03Ω的作用,使跨接兩端基本處于等電位狀態(tài),消除跨接處的雷電火花。

2.3 防靜電接地裝置檢測(cè)

2.3.1 對(duì)金屬罐、設(shè)備、管道防靜電接地裝置檢測(cè),同樣應(yīng)當(dāng)重視連接過(guò)渡電阻以及接地連接的可靠和完整性;

2.3.2 對(duì)易燃和可燃?xì)?液)體管道的防靜電接地裝置檢測(cè),應(yīng)重點(diǎn)檢查下列部位是否有防靜電接地;(1)進(jìn)出裝置或設(shè)施處;(2)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的邊界;(3)管道分岔處及長(zhǎng)距離無(wú)分岔管道每隔一定距離;(4)管道泵及其過(guò)濾器、緩沖器等。

2.3.3 對(duì)生產(chǎn)區(qū)域檢查時(shí),要查看靜態(tài)和動(dòng)態(tài)設(shè)備(包括管道)是否共用接地,檢查靜電導(dǎo)除裝置的金屬接地連接網(wǎng)絡(luò);金屬配管中間的非金屬導(dǎo)體管段,除需做特殊防靜電處理外,兩端的金屬管應(yīng)分別與接地干線相連,或用截面不小于6 mm2的銅芯軟絞線跨接后接地;非金屬導(dǎo)體管段上的所有金屬件接地是否設(shè)置并可靠,如圖2所示。但金屬管段已作陰極保護(hù)處理的可不設(shè)防靜電接地。

圖2 絕緣管金屬體接地示意圖

2.3.4 應(yīng)檢查易燃物品裝卸場(chǎng)地有無(wú)設(shè)置供車、船用的防靜電接地裝置,并檢測(cè)其接地電阻是否符合要求。

2.3.5 應(yīng)檢查易燃工作場(chǎng)所的入口處有無(wú)設(shè)置消除人體靜電裝置,并檢查或檢測(cè)其是否符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范要求。

2.4 接地電阻的測(cè)試

2.4.1 在定期檢測(cè)時(shí),應(yīng)注意檢查接地及連接材料的腐蝕程度,比較接地電阻阻值是否存在異常,查驗(yàn)連接部位的堅(jiān)固狀況。

2.4.2 除第一類防雷建(構(gòu))筑物應(yīng)用獨(dú)立接地裝置外,其余的防雷接地、防靜電接地、電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地及信息系統(tǒng)的接地等宜共用接地裝置,接地電阻應(yīng)≤4Ω,如有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)并與上述系統(tǒng)共用接地,該接地電阻應(yīng)≤1Ω。

2.4.3 若是獨(dú)立布設(shè)的防雷接地裝置,一、二類建(構(gòu))筑物要求其沖擊接地電阻≤10Ω,電氣保護(hù)接地電阻≤4Ω。值得注意的是戶外化工裝置防雷接地電阻因裝置內(nèi)化學(xué)產(chǎn)品爆炸危險(xiǎn)性不同或行業(yè)要求不同而有所不同,如：《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)規(guī)定,有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω;而《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,氫氣罐的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω;《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》規(guī)定,鋼油罐、液化石油氣罐及壓縮天然氣儲(chǔ)氣瓶組等的接地電阻不應(yīng)大于10Ω;等等。

2.4.4 在防靜電接地電阻的檢測(cè)中,需注意其接地電阻因環(huán)境爆炸危險(xiǎn)程度不同或行業(yè)要求不同而有所差異,應(yīng)仔細(xì)查閱有關(guān)行業(yè)規(guī)范。如：氫氣站要求其接地電阻≤10Ω;《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》規(guī)定,地上或管溝敷設(shè)的輸油(氣)管道防靜電接地裝置宜與防雷電感應(yīng)的接地裝置合用,其接地電阻≤30Ω,其它(專設(shè))防靜電接地電阻≤100Ω;《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,每組專設(shè)的防靜電接地電阻宜＜100Ω。

2.4.5 化工企業(yè)內(nèi)地下金屬管道比較多,測(cè)試接地電阻時(shí)要尋找合適的布設(shè)輔助接地極的地方,盡量遠(yuǎn)離地下金屬管網(wǎng)。各測(cè)試點(diǎn)測(cè)試時(shí)應(yīng)按要求進(jìn)行3次測(cè)量,取平均值為測(cè)試數(shù)據(jù)。

2.5 檢測(cè)人員的人身安全防護(hù)和注意事項(xiàng)

在有毒有害化工裝置防雷檢測(cè)過(guò)程中,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)產(chǎn)品的特性,采取針對(duì)性的防護(hù)措施,既要防止由于檢測(cè)人員工作不規(guī)范而產(chǎn)生事故,又要防止化學(xué)物品危害檢測(cè)人員的生命和健康。

例如：氯氣對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為刺激眼、鼻、喉以及上呼吸道和深呼吸道,使人體有刺痛,灼傷感;嚴(yán)重中毒者,能引起死亡。所以,對(duì)氯氣生產(chǎn)裝置區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)時(shí),檢測(cè)人員的位置要處于上風(fēng)側(cè),防止吸入有毒有害氣體,并應(yīng)隨身攜帶氣體探測(cè)器,戴過(guò)濾式防毒面具,穿棉制織服,戴密封防護(hù)眼鏡及橡膠手套。

硫酸是有強(qiáng)腐蝕性,遇可燃物、有機(jī)物可炭化至燃燒,遇水大量放熱。能刺激并腐蝕人體所有粘膜,對(duì)皮膚腐蝕特別厲害。進(jìn)入硫酸生產(chǎn)裝置區(qū)域,要仔細(xì)觀察各種儲(chǔ)存器皿及管道是否有滴漏現(xiàn)象,特別要注意架空管道的跑、冒、滴、漏,避免硫酸蝕傷人體皮膚。要戴防酸堿面罩,穿耐酸堿橡膠靴,戴耐酸堿手套等。

氫氣在通常條件下為無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味氣體,極易燃,能與空氣形成爆炸混合氣體,在空氣中爆炸極限為4.10%～74.2%(V)。進(jìn)入制氫場(chǎng)所檢測(cè)時(shí),要時(shí)刻注意防止產(chǎn)生靜電,對(duì)壓縮機(jī)、緩沖器、氫氣管道等進(jìn)行靜電接地檢測(cè)時(shí),要避免檢測(cè)工具對(duì)金屬物產(chǎn)生碰撞、摩擦,防止產(chǎn)生火花而引發(fā)火災(zāi)事故;要隨身攜帶氣體探測(cè)器,穿防靜電棉制織服,穿防靜電勞保鞋,戴純棉手套等。

檢測(cè)工作完成后要注意檢測(cè)人員生理狀態(tài)和儀器、設(shè)備的使用狀況,要抓緊離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域,進(jìn)入通風(fēng)良好的潔凈場(chǎng)所。同時(shí)注意觀察檢測(cè)人員身體狀況,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)去醫(yī)院檢查。清點(diǎn)并整理、校對(duì)各種檢測(cè)儀器設(shè)備,確保性能良好。及時(shí)換洗受污染的衣物,淋浴并做好個(gè)人衛(wèi)生。

3 結(jié) 語(yǔ)

開(kāi)展防雷裝置安全性能定期檢測(cè),對(duì)促進(jìn)化工領(lǐng)域安全生產(chǎn)具有重要意義。化工企業(yè)防雷裝置安全性能檢測(cè)是一項(xiàng)范圍廣、要求高、涉及內(nèi)容多且具有一定危險(xiǎn)性的技術(shù)工作,需要檢測(cè)人員具有高度的責(zé)任感、較高的理論和技術(shù)水平,熟練掌握和應(yīng)用防雷規(guī)范,熟悉各種化工產(chǎn)品的化學(xué)特性,掌握現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要點(diǎn),認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行檢測(cè),為化工企業(yè)的防雷安全把好關(guān)。

[1] 中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范G B 50057-94(2000年版).北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2001.

[2] 中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部.氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范G B50177-2005.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2005.

[3] 中華人民共和國(guó)化工部.爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 G B50058-92.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2005.

[4] 中國(guó)氣象局.建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范 G B/T21431-2008.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[5] 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司.石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 G B50074-2002.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.

[6] 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司,中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司,建設(shè)部城市建設(shè)司.汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 G B50156-2002(2006年版).北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2006.

[7] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 G B50160-2008.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2009.

[8] 中華人民共和國(guó)公安部.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范G B50116-2008.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2008.