周明輝

河北省石油化工建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 河北石家莊 050050

雷電危害是全球最嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一，且僅次于暴雨洪澇、山體滑坡的危害程度，排在第三位。近年來(lái)，我國(guó)化工企業(yè)數(shù)量增加、規(guī)模不斷擴(kuò)大，化工裝置密集，工藝日趨復(fù)雜。 一旦遭受雷擊，將直接影響化工裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，甚至損壞生產(chǎn)裝置，造成安全事故。 如何做好化工裝置的防雷措施，是化工企業(yè)長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵，也是杜絕安全事故的重要措施之一。

1 雷電的形成與分類

雷電是由于天空中大體積的云層間的相互高速運(yùn)動(dòng)、劇烈磨擦，使高端云層和低端云層帶上異性電荷，低端云層下面的大地上也感應(yīng)出大量的異種電荷，形成一個(gè)極大的電容，當(dāng)其場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)地放電，這就是雷電現(xiàn)象。

雷電分為直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷3 種。 直擊雷會(huì)對(duì)房屋等造成損毀；感應(yīng)雷主要對(duì)用電設(shè)備造成破壞；球形雷的破壞力最強(qiáng)，有時(shí)爆炸，有時(shí)無(wú)聲而逝，有時(shí)在地面上緩慢移動(dòng)，有時(shí)跳躍行走，有時(shí)在地面上不高處懸浮。 多年來(lái)，球形雷一直披著神秘的面紗，困擾著眾多科學(xué)家。

常見的避雷針（帶、網(wǎng)、線）對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)是無(wú)能為力的。 因?yàn)楦袘?yīng)雷的發(fā)生是通過(guò)金屬管、線將雷擊電流引入室內(nèi)。這些雷電流的危害傳輸距離約3km。也就是說(shuō)對(duì)于某一建筑物來(lái)說(shuō)，距其3km 的地方如果有落雷發(fā)生， 它室內(nèi)的電子設(shè)備就存在發(fā)生感應(yīng)雷擊的可能性。 感應(yīng)雷的防護(hù)方法主要有在進(jìn)戶線上安裝電力避雷器，對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的金屬管線等電位連接，以及對(duì)主要場(chǎng)所進(jìn)行屏蔽等。

2 化工裝置防雷錯(cuò)誤案例分析

2.1 案例一

室外電表箱或開關(guān)箱（圖1）內(nèi)未設(shè)置電涌保護(hù)器（SPD）。 當(dāng)室外電表箱遭受雷擊時(shí)會(huì)通過(guò)過(guò)大的雷電電流， 電涌保護(hù)器會(huì)通過(guò)電涌最大鉗壓有效熄滅雷電流通過(guò)后產(chǎn)生的工頻續(xù)流，把竄入電力線、信號(hào)傳輸?shù)乃矔r(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。

2.2 案例二

化工裝置保護(hù)接地不準(zhǔn)與避雷帶連成一體。 因?yàn)殡娫吹腜E 線若與避雷針、避雷帶連成一體是非常不安全的， 一旦避雷針遭到雷電的接閃，PE 線就會(huì)把雷電流帶進(jìn)其他系統(tǒng)中。 GB50169-2016《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》第4.6.1 第6 款（強(qiáng)制性條文） 規(guī)定：“獨(dú)立避雷針和避雷線應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的集中接地裝置，其與接地網(wǎng)的地中距離不應(yīng)小于3m。 當(dāng)小于3m 時(shí)， 在滿足避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至35kV 及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)間沿接地極的長(zhǎng)度不小于15m 的情況下， 該接地裝置可與接地網(wǎng)連接”。 該條文明確規(guī)定了避雷接地裝置與電氣主接地網(wǎng)的連接要求：首先，不能在地面上連接；其次，在地下相連時(shí)，連接點(diǎn)至35kV 及其以下電氣設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)不能靠得很近， 即沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15m。

圖1 室外電表箱

3 如何做好化工裝置的防雷措施

（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)行檢查；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)行檢查。 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。

（2） 除一些常規(guī)的建筑物防直擊雷裝置外， 化工企業(yè)中更多的是要做好戶外化工裝置的防雷措施。 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）壁厚度不小于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，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。

（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、防靜電裝置一般都能按規(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。 因此，對(duì)這類場(chǎng)所，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。

（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)）。

（5） 新建的戶外工藝裝置一般都能按規(guī)范設(shè)置防雷防靜電裝置，但化工企業(yè)有其特殊性，往往會(huì)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求不斷技改，從而增設(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。 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)猓?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， 均應(yīng)檢查是否按相關(guān)防雷規(guī)范施工，接地是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

做好化工裝置的防雷措施，尤其是戶外生產(chǎn)裝置，如原料罐區(qū)、塔類裝置、空壓機(jī)泵房等界區(qū)，應(yīng)根據(jù)化工裝置具體情況采取相應(yīng)的防雷措施， 并制定完善防雷設(shè)施巡檢制度，做到隨發(fā)現(xiàn)隨解決，這樣才能減少或消除化工裝置的雷電事故，保證化工生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。