馬進(jìn)杰
摘要:眾所周知彈藥庫(kù)隸屬易燃易爆場(chǎng)所,雷電很可能會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)安全隱患。探究雷電危害彈藥庫(kù)的主要因素,剖析雷對(duì)彈藥庫(kù)的影響以及閃電電磁感應(yīng)對(duì)彈藥庫(kù)的影響,從新建與已建等層次闡釋彈藥庫(kù)防雷設(shè)計(jì)重點(diǎn),同時(shí)規(guī)范施工,以避免雷電對(duì)彈藥庫(kù)所帶來(lái)的安全隱患。
關(guān)鍵詞:彈藥庫(kù);防雷;安全設(shè)計(jì)
彈藥庫(kù)其作用較為特殊主要是存儲(chǔ)彈藥及相關(guān)的危險(xiǎn)品。彈藥品有易燃易爆的特點(diǎn),外在環(huán)境造成的點(diǎn)火及過(guò)熱等情況都會(huì)為其帶來(lái)安全隱患。雷電十分具有破壞力,而雷電亦為不可遏制的自然現(xiàn)象,雷電的電壓最高可超過(guò)百萬(wàn)伏特,而且瞬間的電流甚至超過(guò)百萬(wàn)安培,這在很大程度上會(huì)對(duì)彈藥庫(kù)的安全造成影響。
1彈藥庫(kù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
很多彈藥庫(kù)都用在煤礦以及軍訓(xùn)等領(lǐng)域,彈藥庫(kù)隸屬危險(xiǎn)品一類倉(cāng)庫(kù)。彈藥庫(kù)在選擇地點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)時(shí)通常會(huì)遠(yuǎn)離大中型城市民眾較多的地區(qū),建筑通常以一層框架或磚混為主,而基礎(chǔ)則為獨(dú)立基礎(chǔ)。
2雷電危害彈藥庫(kù)的主要因素
彈藥庫(kù)所設(shè)地理位置較為偏遠(yuǎn),且通常為低層建筑,因此影響彈藥庫(kù)安全性的主要為直擊雷以及電磁感應(yīng)。
2.1直擊雷對(duì)彈藥庫(kù)的影響。直擊雷對(duì)彈藥庫(kù)的影響主要包括:(1)電效應(yīng);(2)熱效應(yīng);(3)機(jī)械效應(yīng)。雷擊所帶來(lái)的電效應(yīng),電流流過(guò)被擊物體形成幅值很高的沖擊電壓波,使電氣設(shè)備絕緣破壞;沖擊電流的電動(dòng)力作用,使被擊物體炸裂。雷擊所帶來(lái)的熱效應(yīng),能夠使雷擊點(diǎn)附近的溫度瞬間超過(guò)一萬(wàn)攝氏度,這可能造成彈藥庫(kù)爆炸及燃燒等情況。雷擊所導(dǎo)致的機(jī)械效應(yīng),通常在其放電環(huán)節(jié),其放電路徑瞬間溫度會(huì)非常高,路徑附近的空氣會(huì)迅速膨脹,同時(shí)以超音速向外圍傳播,進(jìn)而形成強(qiáng)烈的沖擊力,這會(huì)導(dǎo)致彈藥庫(kù)受損甚至塌陷。
2.2閃電電磁感應(yīng)對(duì)彈藥庫(kù)造成的影響。在雷擊過(guò)程中,路徑與雷電防護(hù)設(shè)施上的電流,在沖擊接地電阻上會(huì)導(dǎo)致電壓減弱,進(jìn)而在建筑物中的導(dǎo)線形成環(huán)路感應(yīng),在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生浪涌電壓與電流,雷電流會(huì)瞬間改變,在其附近的空間內(nèi)發(fā)生異常的強(qiáng)電磁效應(yīng),音粗也導(dǎo)致周圍的導(dǎo)體上感應(yīng)出較強(qiáng)的電能。浪涌電壓瞬間放電,可能會(huì)在金屬物體上產(chǎn)生火花,因此導(dǎo)致彈藥爆炸情況的發(fā)生。
3預(yù)建彈藥庫(kù)防雷設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)
預(yù)建彈藥庫(kù)時(shí)我們要全面估計(jì)到附近的地質(zhì)、地理以及氣象等因素,其設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)要遵循下述原則。
3.1直擊雷預(yù)防措施。直擊雷防護(hù)設(shè)備涵蓋:引下線、接閃器以及接地設(shè)備。通過(guò)裝設(shè)在建筑物上的接閃設(shè)施,按屋脊、屋角以及屋檐等可能遭雷擊的位置鋪設(shè)。按照建筑物防雷技術(shù)指標(biāo)來(lái)評(píng)定,那么彈藥庫(kù)為二類防雷建筑,要在屋面的所有位置加設(shè)不超過(guò)一百平米的網(wǎng)格。而引下線我們要擇取建筑的柱內(nèi)鋼筋,柱內(nèi)鋼筋半徑超過(guò)十六,則使用兩根為一組引下線;在柱筋半徑超過(guò)十二,同時(shí)還沒有超過(guò)十六的時(shí)候,則使用四根為一組引下線。引下線最好采用柱內(nèi)外筋,加大引下線和彈藥的安全范圍。
防雷接地體我們最好擇取基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng),若建筑基礎(chǔ)為條形,那同時(shí)在基礎(chǔ)梁鋼筋與地面深度超過(guò)半米的時(shí)候,使用基礎(chǔ)梁兩根鋼筋進(jìn)行焊接,進(jìn)而使其產(chǎn)生環(huán)形電氣通路。而基礎(chǔ)梁與地面間距不到半米時(shí),我們要應(yīng)鋪設(shè)環(huán)形人工接地設(shè)施。將基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)利用與防雷接地設(shè)施,建筑基礎(chǔ)如果是獨(dú)立基礎(chǔ),那么獨(dú)立基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁間就使用兩根的鋼筋進(jìn)行焊接,進(jìn)而使其構(gòu)成電氣連通。
3.2閃電電磁感應(yīng)的預(yù)防措施。為降低或避免雷電電磁感應(yīng)對(duì)彈藥的威脅,我們可以把建筑物混凝土內(nèi)鋼筋、外框、室內(nèi)的金屬物體組成網(wǎng)狀法拉第籠,同時(shí)在室內(nèi)預(yù)留等電位接地終端。
4已建彈藥庫(kù)防雷設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)
已建且沒預(yù)設(shè)防雷設(shè)施的彈藥庫(kù),我們要按照防雷設(shè)計(jì)的具體情況,設(shè)計(jì)裝置直擊雷與閃電電磁感防護(hù)設(shè)施。
4.1直擊雷的預(yù)防。安裝接閃桿予以保護(hù),我們要先按照滾球法算得接閃桿的高度。上述提到的滾球法是以hr為半徑的球體,按照防直擊雷的位置進(jìn)行滾動(dòng),在球體碰到接閃桿以及接閃器,同時(shí)還沒碰到所需保護(hù)的物品時(shí),則此部件就可以完全獲得接閃器的保護(hù)。而滾球半徑hr的參數(shù)和建筑物防雷種類成正相關(guān),一般小一些的彈藥庫(kù)我們會(huì)將其歸類為二類防雷建筑,滾球半徑hr則定為四十五米。與地面間距hr處在地面的同一平行線;針尖為圓點(diǎn),hr則視為半徑,利用弧線相交在平行線的兩點(diǎn);以平行線的兩點(diǎn)為圓心,hr為半徑作弧線,此弧線和針尖相交同時(shí)和地面相切;此范圍均會(huì)受到保護(hù)。上述所提及的保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐形。
4.2閃電電磁感應(yīng)設(shè)計(jì)??梢栽诮娱W桿相對(duì)的彈藥庫(kù)外墻,鋪設(shè)規(guī)格不超過(guò)0.1×0.1m網(wǎng)格的隔膜,隔膜寬度不小于五米接地一次。單獨(dú)接閃桿與其接地設(shè)備,被保護(hù)物體與相關(guān)的管道等金屬物間距不可以低于三米。
已建與新建的彈藥庫(kù),如果有電氣線鋪設(shè)在室內(nèi),那么屏蔽電纜與屏蔽隔膜要在兩端的防雷交界處設(shè)置等電位連接,而需要僅一端做等電位連接的時(shí)候,要使用雙層隔膜,外層隔膜及鋼管根據(jù)上述要求予以處理,屋內(nèi)配電箱要加設(shè)相匹配的防爆型浪涌保護(hù)設(shè)施。在彈藥庫(kù)范圍內(nèi)的樹木不可以小于五米,且與高壓電線的間距不得小于十五米。彈藥庫(kù)中體積較大的金屬物體要和事先留置的等電位接地端子等電位進(jìn)行串聯(lián),接地端的電阻不可以超過(guò)十歐。不同的彈藥庫(kù),我們要有指向性的擇取最為有效的防雷方式,要確保其可靠安全,在此基礎(chǔ)上要盡可能的節(jié)約投資成本,用以確保彈藥庫(kù)的防雷安全。