石油化工工程中常見雷擊危害防治研究
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摘 要：石油化工行業作為一項易燃易爆高危行業，面臨著十分嚴峻的安全形勢，尤其是2019年以來，化工事故頻發，江蘇響水化工廠爆炸事故，造成數百人傷亡。整個行業乃至國家對化工工程、生產過程中的防雷防靜電更加重視，本文將從幾種常見雷擊危害進行分析，提出相應解決措施，以期能為石油化工防雷防治提供一些參考思路。
關鍵詞：石油化工；雷擊；防治措施
防雷防靜電對于化工行業，尤其是石油化工行業是非常重要的一項工作，首先石油化工廠內儲存生產各種危險化學品，大部分都是遇火遇電易燃易爆，雷擊作為一種自然天氣現象，無法從本質上消除，由雷放電產生的災害后果極其嚴重。另外石油化工工程中大部分構筑物為金屬構造，化工設備、儀器儀表均對雷電非常敏感，大大提高了雷擊的可能性與危害性。
1 主要雷擊危險類型
1.1 直擊雷危害
石油化工工程構筑物大部分由金屬構成，而且一些工藝塔罐相對較高，通常石油化工裝置都會設置避雷針，但是在設置過程中如果設計不合理，或者考慮不周全，有些突出物體沒有納入護欄時，例如一些大型平臺裝置上的巡檢照明燈具等，作為外探或者高出的金屬物，很容易遭受直擊雷危害。
1.2 雷電感應危害
除了直擊雷以外，石油化工廠還容易遭受雷電感應危害，其對精密電子設備、人員人身安全都會造成危害。隨著技術發展，石油化工廠的精密電子儀器設備越來越多，對環境要求越來越高，在避雷針接受直擊雷時，電流會迅速引導至地網并進行泄流，但是根據地網鋪設形式的不同，有些地網分別鋪設在裝置兩側，此時雷擊電流在導入大地時容易發生堆疊，形成局部峰值。當附近電子設備沒有做好等電位鏈接時，不斷堆疊的電流就會擊穿空氣，使金屬物帶電，從而產生火花放點事故。同樣雷電感應還會對人體造成傷害，石油化工裝置要求避雷針與最近的金屬物件保留最小安全距離，當避雷針接受雷擊時，避雷針附近會形成高電勢，避雷針與金屬物體之間則產生電勢差，如果有人員此時穿過，就會在人體感應出高電位導致人員傷害或死亡。
1.3 雷電的反擊危害
石油化工廠中發生雷電反擊主要是在雷電傳遞過程中，由高電位傳遞到低電位，當與周圍電源、儀器儀表設備形成電勢差時就會對設備、人員造成損害。
1.4 雷電過電壓危害
一般情況下，石油化工廠中低壓電纜都是通過電纜溝或者埋地鋪設，所以低壓電纜直接受到雷擊產生過電壓的情況很少。但是在構建筑物中，比如變配電室，PLC控制柜附近的落雷形成磁場等情況就會導致電子設備損壞，嚴重者可失去控制功能導致事故發生。
2 常見雷擊防治方法
2.1 直擊雷防治方法
大型石油化工設備儲罐等，在設計過程中必須按照國標進行設計，當管壁大于4mm時可以不做閃接器，但是如果在大型罐區附近設置了避雷針，同時存在孤立金屬體則容易導致火花放電事故，所以為了防止類似事故，在大型罐區避免裝設獨立避雷針，可以在罐區外合適的位置裝設獨立避雷針，這樣大大減少了直擊雷的危害，保證了設備設施安全。另外在裝置工藝上，對于外探設備例如照明燈具等，其設計及安裝要求也應該按照國標設置，燈具外殼厚度大于4mm，外殼必須保證與平臺或者大型儲罐件設置合理電氣連接。
2.2 等電位連接
在石油化工工程中等電位連接具有十分重要的地位，等電位連接即可以消除孤立金屬體的火花放電，還可以防止雷電反擊，保護設備及人員安全。全面排除高危險區域的獨立金屬體，這樣即使出現了雷擊現象也不會產生電壓，因此消除了金屬間的火花放電事故，保證了設備人員安全。對于雷電反擊的應對措施就是公用接地網，這樣當雷電落在接閃器上時，大部分電流被引入了大地，當裝置普遍接地和設置了等電位連接以后，電位分布均勻，雷電反擊現象得到控制。
2.3 防止地下電位反擊和對空雷電感應
首先金屬設備的接地裝置要與避雷針的接地裝置相連，形成公用接地網，同時金屬設備和避雷針之間的距離要大于3m，獨立避雷針與主接地網的地下連接點之間的沿地距離不少于15m，這樣當避雷針受雷時，才不至于反擊金屬設備。另外在避雷針和金屬設備之間的通道中設置警示標志，陰雨天氣時避免人員通過此區域，造成損失。
2.4 采用保護裝置
在第一部分中還提到了雷電過電壓傷害，對于過電壓防治，除了等電位連接外，還可以增加浪涌保護器，在儀器儀表設備的線路上接入浪涌保護器，通過雙重保護等電位連接法和外加浪涌保護器的方法徹底消除過電壓對儀器設備的損壞。
通過分析，我們可以發現在石油化工工程中，雷擊具有很大的危害性，而且由于其不穩定性，難以預測性對其消除及防治帶來極大的不便，只有不斷地通過理論與實際的相互結合，不斷摸索最終減少雷擊對石油化工工程帶來的損失，任何在防雷系統上的疏忽大意都會造成嚴重的后果，輕者造成設備設施損壞，重者則可造成人員傷亡。石油化工工程的防雷系統是一項非常復雜的工作，同時其也是一個完整的體系，一門專門的學問，在防雷過程中，需要綜合考慮各種雷擊現象，在防治過程中要綜合利用各種防治措施，只有精心、細心，充分考慮石油化工工程中雷擊危害的嚴重性，才能在日常防范過程中不掉以輕心，最終保證安全生產。
參考文獻：
[1]靳瑞峰.沿?；@區工業防災規劃技術方法探析[D].天津：天津大學，2013.
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