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雷电,化工企业需谨防的夏季杀手!
发布科室:危化办          发布时间: 2017-05-15         访问次数:2010         字号:

    夏季要来临,夏季往往是雷电的高发季,今天小编就带大家学习在化工企业有关防雷的安全知识。

防雷安全保护是石油化工企业安全措施的特别重要组成部分。石化企业在生产过程中,储存、使用大量的易燃物质,产生易燃气体、粉尘,形成爆炸性气体或爆炸性粉尘环境,一旦遭受雷击起火,点燃爆炸性气体或粉尘的混合物,轻则生产停产、设备损坏,造成经济损失,重则造成人员伤亡,产生恶劣的社会影响。


发生在化工厂的雷电事故


  2005年4月21日晚上22时25分左右,位于重庆市綦江县古南镇二社边缘的重庆市东溪化工有限公司乳化炸药制药工房因雷击发生特大爆炸事故,致使12 人死亡、7人失踪、12人受伤。


  2013年3月22日23:04分,达浒镇九斗烟花材料厂(单基粉加工)因罕见雷击导致厂区内的焙房发生爆炸,未造成人员伤亡,但对周边500余户的房屋门窗造成不同程度的损坏。


  某气体制造有限公司遭受雷击,击毁气体流量传感器,直接经济损失约2万元,紧急停车,间接损失8万元。


  某化工有限公司遭受雷击,击毁控氧仪1台、电容式液位变送器1台、氢分析仪1台、磁性翻板液位计1台、智能报警器2台、锅炉电除尘DAVC控制器线路板、变电所35KV降压前化线366开关等,直接经济损失约9万元,造成公司全线停产2天,间接损失20万元。

化工厂夏季为什么容易引发雷电事故?


石化企业设备装置的组成


  罐区及泵区。这是石油化工企业的常规组成部分。罐区用来储存各种生产原料及产品,罐体之间、罐体与泵区通过管道连接。泵区通常与罐区组合在一起,用于将罐体内的物质,用机泵将罐内物质输送至生产场所,或抽离罐体进行运输。


  生产装置区。这是石油化工企业的核心组成部分。生产装置的组成比较复杂,不同的工艺流程,所需要的装置千差万别。生产装置内发生着各种化学反应或物理反应,在这个过程中,涉及到各种易燃物质,生产过程中可能产生各种易燃气体,或者需要排放易燃废气。


  烟囱和火炬。这是化工企业的显著标志。烟囱是作为加热设施的排烟通道,火炬用于排放燃烧各种易燃气体。通过压缩机气柜等设施,使火炬内的气压始终比外界空气压力大。


  管架。管架用于管道输送或作为户外电缆桥架的安置场所。管道用于在生产区和储存区之间的物质输送,电缆桥架用于配电设施与用电设备之间的电能输送。


  生产控制室。控制室用于对生产过程进行控制,内部存在大量的微电子设备,用于控制各个设备的起动、停车、工作状态监视、危险状态报警以及罐区内各个罐体的液位、温度监视等。


  污水处理厂。石化企业在生产过程中,一般会产生大量的工业废水,这些废水必须经过处理达标后,才能排放。


  消防泵房。内部有消防泵等消防设施。


  变配电所。由于一些大功率设备用电需要,石化企业一般均自设变电所,从公共变电站至少引两路高压线,进入变电所。经变电所变压后,出现给各个区的分配电室,由分配电室出线至各用电设备。


  装卸车设施。由装卸平台、储罐、管道、计量等设施组成。



雷电对石化企业的危害


1直击雷


  直击雷是指闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。直击雷可能使建筑受损、人员伤亡,也可能造成设备损坏而停产。发生直击雷时,闪电通道的高温,可能引燃周边的易燃物质从而引起爆炸等事故。防范直击雷的原则,一是利用接闪器控制雷击点,将雷击引离需要保护的物体或空间,二是将雷电流安全散入大地,在这个过程中,要避免对周围金属物或系统造成反击危险,要求要有低的接地电阻,引下线应短直,电感值要小,以降低引下线及接地装置上的电压。


  直击雷可对石化企业内的所有建(构)筑物造成危害,主要表现为击毁、击坏建(构)筑物或设备。尤其对罐区、户外生产装置区、装卸站设施等危险区域危害更大,因为雷电通道的高温可直接点燃或引爆这些区域内的危险物质,因此在这些区域,必须要控制雷击点,将雷击点控制在安全空间。利用金属罐体、金属装置本身作为接闪器时,必须满足相关防雷规范的要求,当不满足要求,应设接闪器保护。


2闪电感应


  静电感应。由于雷雨云底部带净电荷,当雷云位于某一地域时,由于静电场的作用,该地域上的金属导体会感应出与雷雨云底部电荷性质相反的电荷。当雷云主放电时,雷雨云底部电荷被中和掉,金属导体上的感应电荷失去束缚,变成可以自由移动的电荷,如果没有及时就近泄入地中,就会产生很高的电位,击穿与附近金属物之间的空气间隙,与附近金属物火花放电。若有可燃物质充斥于这些空间中,火花可能引燃或引起爆炸,造成严重后果。


  电磁感应。由于闪击是持续时间为毫秒或微秒级的脉冲波,在极短的时间内,雷电流从零升至几十甚至上百千安,又在极短的时间内,从几十甚至上百千安降至零,因此雷电流抖度很大。附近环路上的感应电压,与雷电流抖度成正比。此感应电压可能使导体过热,或因为环路不通畅而发生火花放电,或与附近其他金属物之间反击而产生火花放电,若有可燃物质充斥于这些空间中,火花可能引燃或引起爆炸,造成严重后果。


  闪电感应对石化企业的危害,主要表现为对危险场所的危害。如,当管道因静电感应出大量的电荷时,若管道未接地或接地电阻过大,或管道连接处过渡电阻过大,导致静电泄放入地不畅,则有可能对附近物体放电,若这时有可燃气体或液体,则可能引燃这些物质。再如,相邻管道之间若环路面积过大,则有可能因为电磁感应在管道之间感应出过大的电压,此电压可能击穿管道,管道内若有可燃气体或液体,则非常危险。因此,规定平行敷设的管道,间距小于100mm时,应每隔不大于30m跨接一次,以减小感应环路面积,从而减小感应电压。


3雷电波侵入


  雷电波实质上是一种高电压的脉冲波,可能由雷电直接击中管道线路引发,也有可能由于雷电感应管道线路而引发。当雷电波沿着管线侵入室内时,高电压可能会对沿线的设备或人员造成反击。


  由于石化企业的特殊性,厂区内管道、电缆桥架等分布众多,且大多为架空敷设,这些管道线路很多都通入室内,若闪电直接击中这些管道线路或者雷电在这些管线上感应出过电压,则过电压就将沿着这些管线侵入建筑内,造成与这些管线连接的设备损坏,或人员接触这些管线,因接触电压而伤亡。若在管线入户前接地(带电导体通过SPD间接接地),则能显著降低侵入室内的脉冲电压,从而降低危险。


4雷击电磁脉冲


  雷击电磁脉冲是指雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应,包含闪电电涌和辐射电磁场。雷击电磁脉冲对石化企业的影响,主要是对于企业内的生产控制系统、DCS监控系统、消防报警系统等微电子系统,以及电气系统的影响,雷击电磁脉冲引发的过电压过电流,可能引起这些系统误动作、或永久性损坏,从而影响生产,造成严重的经济损失。采取完善的屏蔽、等电位连接、安装SPD等内部防雷措施,可显著降低雷击电磁脉冲对微电子系统的影响。


小编总结:

  雷电对石化企业的危害,主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入以及雷击电磁脉冲等。要做好防雷保护,必须综合采取接闪、接地、屏蔽、等电位连接、安装电涌保护器、安全间隔距离等防护措施。应特别重视对火灾爆炸危险场所的感应雷防护措施,以及对排放可燃气体、蒸汽、粉尘等的放散管、呼吸阀、排风管等的直击雷防护。