石油化工工程中常见雷击危害防治研究

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　　摘 要：石油化工行业作为一项易燃易爆高危行业，面临着十分严峻的安全形势，尤其是2019年以来，化工事故频发，江苏响水化工厂爆炸事故，造成数百人伤亡。整个行业乃至国家对化工工程、生产过程中的防雷防静电更加重视，本文将从几种常见雷击危害进行分析，提出相应解决措施，以期能为石油化工防雷防治提供一些参考思路。
　　关键词：石油化工；雷击；防治措施
　　防雷防静电对于化工行业，尤其是石油化工行业是非常重要的一项工作，首先石油化工厂内储存生产各种危险化学品，大部分都是遇火遇电易燃易爆，雷击作为一种自然天气现象，无法从本质上消除，由雷放电产生的灾害后果极其严重。另外石油化工工程中大部分构筑物为金属构造，化工设备、仪器仪表均对雷电非常敏感，大大提高了雷击的可能性与危害性。
　　1 主要雷击危险类型
　　1.1 直击雷危害
　　石油化工工程构筑物大部分由金属构成，而且一些工艺塔罐相对较高，通常石油化工装置都会设置避雷针，但是在设置过程中如果设计不合理，或者考虑不周全，有些突出物体没有纳入护栏时，例如一些大型平台装置上的巡检照明灯具等，作为外探或者高出的金属物，很容易遭受直击雷危害。
　　1.2 雷电感应危害
　　除了直击雷以外，石油化工厂还容易遭受雷电感应危害，其对精密电子设备、人员人身安全都会造成危害。随着技术发展，石油化工厂的精密电子仪器设备越来越多，对环境要求越来越高，在避雷针接受直击雷时，电流会迅速引导至地网并进行泄流，但是根据地网铺设形式的不同，有些地网分别铺设在装置两侧，此时雷击电流在导入大地时容易发生堆叠，形成局部峰值。当附近电子设备没有做好等电位链接时，不断堆叠的电流就会击穿空氣，使金属物带电，从而产生火花放点事故。同样雷电感应还会对人体造成伤害，石油化工装置要求避雷针与最近的金属物件保留最小安全距离，当避雷针接受雷击时，避雷针附近会形成高电势，避雷针与金属物体之间则产生电势差，如果有人员此时穿过，就会在人体感应出高电位导致人员伤害或死亡。
　　1.3 雷电的反击危害
　　石油化工厂中发生雷电反击主要是在雷电传递过程中，由高电位传递到低电位，当与周围电源、仪器仪表设备形成电势差时就会对设备、人员造成损害。
　　1.4 雷电过电压危害
　　一般情况下，石油化工厂中低压电缆都是通过电缆沟或者埋地铺设，所以低压电缆直接受到雷击产生过电压的情况很少。但是在构建筑物中，比如变配电室，PLC控制柜附近的落雷形成磁场等情况就会导致电子设备损坏，严重者可失去控制功能导致事故发生。
　　2 常见雷击防治方法
　　2.1 直击雷防治方法
　　大型石油化工设备储罐等，在设计过程中必须按照国标进行设计，当管壁大于4mm时可以不做闪接器，但是如果在大型罐区附近设置了避雷针，同时存在孤立金属体则容易导致火花放电事故，所以为了防止类似事故，在大型罐区避免装设独立避雷针，可以在罐区外合适的位置装设独立避雷针，这样大大减少了直击雷的危害，保证了设备设施安全。另外在装置工艺上，对于外探设备例如照明灯具等，其设计及安装要求也应该按照国标设置，灯具外壳厚度大于4mm，外壳必须保证与平台或者大型储罐件设置合理电气连接。
　　2.2 等电位连接
　　在石油化工工程中等电位连接具有十分重要的地位，等电位连接即可以消除孤立金属体的火花放电，还可以防止雷电反击，保护设备及人员安全。全面排除高危险区域的独立金属体，这样即使出现了雷击现象也不会产生电压，因此消除了金属间的火花放电事故，保证了设备人员安全。对于雷电反击的应对措施就是公用接地网，这样当雷电落在接闪器上时，大部分电流被引入了大地，当装置普遍接地和设置了等电位连接以后，电位分布均匀，雷电反击现象得到控制。
　　2.3 防止地下电位反击和对空雷电感应
　　首先金属设备的接地装置要与避雷针的接地装置相连，形成公用接地网，同时金属设备和避雷针之间的距离要大于3m，独立避雷针与主接地网的地下连接点之间的沿地距离不少于15m，这样当避雷针受雷时，才不至于反击金属设备。另外在避雷针和金属设备之间的通道中设置警示标志，阴雨天气时避免人员通过此区域，造成损失。
　　2.4 采用保护装置
　　在第一部分中还提到了雷电过电压伤害，对于过电压防治，除了等电位连接外，还可以增加浪涌保护器，在仪器仪表设备的线路上接入浪涌保护器，通过双重保护等电位连接法和外加浪涌保护器的方法彻底消除过电压对仪器设备的损坏。
　　通过分析，我们可以发现在石油化工工程中，雷击具有很大的危害性，而且由于其不稳定性，难以预测性对其消除及防治带来极大的不便，只有不断地通过理论与实际的相互结合，不断摸索最终减少雷击对石油化工工程带来的损失，任何在防雷系统上的疏忽大意都会造成严重的后果，轻者造成设备设施损坏，重者则可造成人员伤亡。石油化工工程的防雷系统是一项非常复杂的工作，同时其也是一个完整的体系，一门专门的学问，在防雷过程中，需要综合考虑各种雷击现象，在防治过程中要综合利用各种防治措施，只有精心、细心，充分考虑石油化工工程中雷击危害的严重性，才能在日常防范过程中不掉以轻心，最终保证安全生产。
　　参考文献：
　　[1]靳瑞峰.沿海化工园区工业防灾规划技术方法探析[D].天津：天津大学，2013.
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