企业常见防雷技术分析

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1 引言
我国每年因雷击导致的死亡人数超过上千人，企业因雷击带来的损失更是无法计算。

如何预防雷击事故的发生，人们开始思考各种对策。

本文通过对雷电产生的原因及种类进行分别阐述，并结合相关规范，着重介绍了企业常见的几种防雷与接地保护设计，探讨了企业防雷设计中需要关注和改进的方向。

2 雷电的形成及种类
雷电产生于带电的云层中，是通过带电云层而产生的巨大的放电现象。

产生带电云层的可能性有很多，主要是因为云滴上升过程因遇冷降温而带电，此时云层不同方位汇聚了正负不同电荷，不同的电荷之间就会形成大气电场。

大气电场之间发生放电现象，称云中闪电或云际闪电。

带电的云层向下运动，通过静电感应的作用，使地表产生了与之不同的异性电荷。

当云层中的电场与地球表面之间的电场强度不断扩大，达到可以击穿空气的强度时，开始游离放电，称为“先导放电” [1]。

在主放电过程中，不同电荷之间不停的交错反应，伴随着巨大的闪电，产生很强的电流效应，形成雷电。

这种现象称为云地闪电，或者云地闪。

从危害的角度上，雷击可以分为两种：雷电感应和直接雷击。

雷电感应又被称之为感应雷，直接雷击被称之为直击雷。

2.1 感应雷
感应雷主要是带电云层和大地之间产生的强大静电场，正负电荷快速的中和而使得附近的金属导体、信号管线、输气管道等感应出大量的电荷。

电荷因为短时间内无法快速传导而产生了过载电压。

在此种环境中，暴露在外的金属构件间可能产生感应电，由此可引发火灾的风险，在腐蚀的化学品仓库或废料间更加严重，因为这些堆砌的废料绝大部分是易燃易爆物品。

2.2 直击雷
直击雷指的是大气中的雷电对地面或者其他建筑物直接放电产生巨大的破坏作用，可能造成人员伤亡、房屋坍塌等重大损失。

3 企业防雷等级划分
我国是雷击的高发区域，每年发生的雷击事故有上万次。

但是在企业生产经营中，经常因为对防御雷电的意识淡薄、管控上的不作为等原因，让雷击给企业造成重大损失，尤其是化工企业。

因此，企业的防雷与接地保护设计要放到重要的位置。

在对企业建筑物进行防雷设计时，首先要划分其防雷等级。

防雷等级通过建筑物的年预计雷击次数进行划分。

我们使用下面的式子，可以计算出建筑物的年预计雷击次数；N=k×Ng×Ae。

式中N为建筑物年预计雷击次数。

k为校正系数，通常我们取1；位于水源、山脚下或土壤电阻率较小处、地下水源头处、土山上部、山谷风口等处的建筑物取1.5；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或旷野孤立的建筑物取2；Ng为建筑物所在地区雷击大地的年平均密度；Ae为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积[2]。

4 企业的防雷与接地保护设计
部分企业的工作环境非常恶劣，通常会伴随着有毒有害气体、易燃易爆气体等等，所以对仪器仪表有更严格的标准。

首先，厂区内设备需要是防爆设备，还需要做防雷接地保护。

下面从管道的接地、工艺仪表的接地、露天储罐的防雷措施、控制室的防雷措施、防雷接地的材料及尺寸、线路的屏蔽等方面，着重介绍企业的防雷与接地保护。

4.1 管道的接地
企业中会有许多金属管道，雷击会对管道产生强烈的破坏作用，极易造成燃烧和爆炸，所以管道的接地要求非常高。

金属管道的进出口和连接口之间，构架线和电缆金属外皮之间，其净距小于100mm时都应该用导线跨接，跨接点之间的距离应小于30m。

对装置所用的供电线路，宜采用埋地的方式，或在电线进入构建物前50-100m时改为电缆埋地引入供电[3]。

在电缆埋地前与电线交汇的地方因加装防雷器，并将防雷器同电缆的金属外皮共同做好接地。

4.2 工艺仪表的接地
化工企业有大量的工艺仪表等设备，它们的抗干扰能力非常弱。

在一开始的企业设计中，往往要求独立做好的仪表工作接地，这个接地装置与其他接地装置要保持足够的距离，以防止其他接地系统对其工作产生互相干扰。

现在随着理论研究的不断深入和提高，普遍认为仪表工作接地与其他接地系统的接地装置连接可以共用接地系统，这样可使整个系统成为等电位体，对抗干扰能力有极大的提高。

4.3 露天储罐的防雷措施
企业贮存易燃易爆气体的气柜和贮藏罐，绝大部分都是金属制造而成。

这些气柜和贮藏罐由于外型庞大而且暴露在外，在天气恶劣的环境下更加容易遭受
企业常见防雷技术分析
李沛
射阳县气象局 江苏 盐城 224300
摘要：近年来，企业事故频发，每年因防雷装置不符合要求或未按国家防雷技术规范设计防雷装置而造成的雷击事件呈逐年上升趋势。

为了降低雷电对企业带来的危害，现在在建筑物设计施工中均采取了各种各样的防雷保护技术。

着重介绍了企业常见的几种防雷与接地保护设计，并对其进行了分析和总结，旨在预防和减少因雷击导致事故的发生。

关键词：防雷措施 接地保护 等电位连接
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特性，根据设备环境需求进行安装技艺和方式的而调整，通过安装质量的提高保证设备使用安全【7】。

认真研究和分析设备性能以及施工条件，根据使用需求选择最佳设备，了解安装过程中的主要危险因素，严格遵循质量安全标准实施安装，确保安装合理、使用安全。

3.2 做好安装前质量检查工作
在设备安装之前对设备本身以及工具、材料等实
施严格检查是保证安装合理安全的必要工作，是提升石油加工效率的重要前提，可以有效保证其性能良好，降低安全事件安生概率。

需选派责任心以及专业能力强的人员对整个过程实施监督并做好相关记录，确保质量安全。

3.3 加强安装过程中的质量监管
在设备安装的过程中，生产厂家要选择专业人员在现场进行观测和指导，避免意外状况的发生，人员需在专业技术人员指导下严格安装质量标准实施安装。

监控相关单位要有极强的责任意识、履行监察义务，将现场情况像领导小组及时准确汇报，领导小组对监察工作进行统筹，确保工作顺利实施。

4 结束语 
石油化工设备安装工程的质量以及效率与石油企业运行情况和经济效益直接相关，而石油化工设备多
为巨型重型设备，运输及安装困难、工程量大、技艺复杂。

安装工作者只有不断充实自己，及时进行知识和理念的更新才能确保技艺的不断提升，进而在设备安装中融入更多新兴科学技术，提升安装工程质量。

参考文献 
[1]关锦涛，蔡晓君，周永皓，方文静，康蓉，孙林.高校石油化工废液处理工艺及设备设计研究[J].新技术新工艺，2019（04）：10-13.
[2]闫浩，喻彦，李坤，刘朋军.全国职业院校信息化教学大赛案例评析——以《典型化工设备的操作-分馏塔》为例[J].中国多媒体与网络教学学报（中旬刊），2018（10）：111-112.
[3]陈瑞新，张心爱，李娜.互联互惠 质建未来——石油化工设备全生命周期公共服务基础平台功能开发应用[J].设备监理，2018（04）：54-56.
[4]周宁，邹永山，陈嘉熙，王小慧，徐翠和.大型石油化工工程项目设备（物资）标准化物流研究及分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（07）：11-12.
[5]杨良瑾，桑如苞，周耀，闫东升，袁振邦.板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之六——我国换热器管板计算方法在工程设计中拓展运用的回顾与展望[J].石油化工设备技术，2018，39（02）：1-4+17-18.
[6]胡忠耀.石油化工机电设备安装试运行异常现象分析与对策研究[J].化学工程与装备，2016（09）：220-222.
[7]王国臣.石油化工设备表面防腐质量要求与缺陷产生原因及对策[J].中国石油和化工标准与质量，2012，32（07）：237.
到雷击。

如果地上固定的油罐的顶板厚度超过4毫米，同时地上卧式油罐的壁厚大于4毫米，则不需要安装独立的接闪杆。

如果地上固定的油罐顶板厚度和地上卧室油罐的壁厚小于4毫米，则应该安装独立的接闪杆，同时用两根金属导线将浮顶与罐体相连。

每次泄油时，应当详细检查静电装置的现场状态，如静电夹是否已经锈蚀，其与接地桩之间的连接线是否已经断裂。

我们需要定时检测一下静电夹的接地电阻值是否在范围内。

此外，在车辆泄油时候，应该确保车载油罐金属体与静电夹之间具有良好的电气连接，防止因为油罐内大量集聚的静电荷无法顺利的导入大地而发生爆炸火灾等危险。

4.4 控制室的防雷措施
控制室内有大量的交换机柜、配电柜、路由、信号线等传输设备，需要安装独立的接闪杆、接闪带，才能防护整个控制室所在的位置。

配电柜应有明显的可靠接地。

大多数的配电柜可以允许电源线从配电柜的底部进出，所以它的底部不会安装挡板，一旦发生电源线绝缘性能不良，底柜就可能带电，就为让人有遭受雷击的风险。

配电柜的底部安装成功后不会再进行移动，因此配电柜的底部接地应该做好。

此外所有引进控制室的管道、线路、路由、交换机柜等应等电位连接，并安装浪涌保护器。

4.5 防雷接地的材料及尺寸
早先防雷接地的材料大部分使用的是热镀锌钢材，但是由于化工企业环境往往具有强烈的腐蚀性，
也有使用不锈钢材或铜材的。

近年来随着科技进步，陆陆续续推出很多新型材料，如铜包钢、锌包钢等，但此类新型材料在实际操作过程中需要小心使用，一旦出现损坏将导致化学腐蚀，使用寿命会大大减少。

由于化工企业通常具有腐蚀性环境，其接地装置材料的尺寸需在常规建筑接地装置的材料尺寸基础上做适当的放大。

当为腐蚀环境时，扁钢厚度宜由4毫米升级为5毫米，圆钢最小直径由12毫米升为14毫米。

4.6 线路的屏蔽
由于化工企业有大量的工业仪表及控制系统，其抗干扰能力较弱，因此连接于这些设备的控制电缆应尽量采用双绞线，并采取分屏与总屏结合的屏蔽电缆，屏蔽电缆的屏蔽层同样需要在出控制室的地方接地。

5 结束语
企业的防雷是一个非常庞大的工程，一方面需要在防雷装置的设计过程当中，采取多种行之有效的方法，将资金、工作量、合理布线等因素纳入考量，确保防雷工作做到不疏不漏；另一方面防雷设施也要按时进行检测，对已经锈蚀老化的部位、不能正常工作的浪涌保护器，要及时进行整改。

企业因广泛宣传雷电防护的重要性，建立健全防雷安全管理制度及相应的应急预案，提高广大员工的防雷意识，提升应急处置雷击事件的能力和水平，切实防范和减少雷击事故的发生。

参考文献
[1]陈渭民.雷电学原理[M].北京：气象出版社，2004.[2] GB 50057-2010，建筑物防雷设计规范.[3] GB 50160-2008，石油化工企业设计防火规范.
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