凯里市王家寨煤矿雷管炸药库的雷电灾害风险评估

王仁珍，杨再奎，凌 燕

(1.贵州省施秉县气象局，贵州 施秉 556200;2.贵州省黔东南自治州气象局，贵州 凯里 556000)

1 引言

雷电灾害是一种自然灾害，它严重威胁到人身、财产的安全。炸药库由于其自身的特点，属爆炸火灾危险环境场所，一旦受到雷击将会对周边建筑以及人员造成极大的伤害和损失。为减小雷电引起的损失，需采取必要的防护措施。而防护措施的选取，取决于其风险评估的评定结果。雷击风险评估是指导与统筹防雷工程设计的需要，也是科学防雷、规范防雷的重要前期工作。凯里市近年来发生了较多雷电灾害事故，针对本项目现场勘探的实际情况，对站区内各服务设施可能遇到的雷击风险进行评估，并依据现有国家相关规范提出相应的雷击防护措施，将其造成的风险降至最低。

2 凯里市王家寨煤矿雷管炸药库现场概况

凯里市王家寨煤矿雷管炸药库位于凯里市大风洞乡孙家寨村王家寨组，库区占地面积约980 m2，实际建筑面积约34.82 m2。新建1座炸药库，体量为3.6 m×4.6 m×3.5 m，储存量1 t;新建1座雷管库，体量为5.4 m×3.3 m×3.5 m;值班室，体量为4.6 m×3.5 m×3.0 m。

整个库区位于半山坡上，从右到左依次是炸药库、雷管库。值班室设在库区围墙外，距离库区直线距离200 m。库区对四级公路、35 kV输电线路外部距离为200 m;对大于10户的零散住户、三级铁路、二级及三级公路、110 kV输电线路外部距离为300 m。电源线架空引至值班室，主要用于控制库区的照明和监控系统。监控设备设置在值班室(距雷管库、炸药库200 m)。库区库房外设监控系统，监控信号线架空引至值班室。炸药库、雷管库、值班室无任何防雷装置。

3 资料分析

3.1 雷暴日

凯里市1964—2008年气象观测数据统计结果，凯里市年平均雷暴日为56 d。

3.2 地闪密度

贵州省近6 a雷电监测网资料分析，凯里市雷电流年平均地闪次数为3 317次，地闪密度为2.6次/(km2·a)。“凯里市王家寨煤矿炸药库”地址中心5 km半径范围内年平均地闪次数243次，地闪密度为3.1次/(km2·a);项目地址中心3km半径范围内年平均地闪次数99次，地闪密度为3.8次/(km2·a);项目地址中心1 km半径范围内年平均地闪次数9次，地闪密度为2.9次/(km2·a);本文采用项目地址中心3 km半径范围内的地闪密度作为雷电风险计算参数。

3.3 地闪强度与累积概率

凯里市最大正、负地闪强度分别为244.5 kA、241.8 kA，其中地闪强度介于0～20 kA、20～50 kA、50～100 kA、大于100 kA的比例分别是31.3%、50.1%、14.6%、4.0% ，平均地闪强度345kA。

4 风险评估

4.1 库区分区

根据库区内的建构筑物使用功能和位置分布情况，划分以下防雷区域:炸药库区域、雷管库区域、值班室区域。

建筑物周边环境:根据贵州雷电监测网资料，项目所在地地闪密度为Ng=3.8次/(km2·a);库区位于山坡原菜园地上，四周无建筑。建筑物周边特征参见表1。

表1 建筑物环境特征

区域特征见表2－表4。

表2 炸药库区域的特征

表3 雷管库区域的特征

表4 值班室区域的特征

4.2 风险的估算

表5 建筑物雷电闪击次数

4.3 风险值分析

表6 雷击风险的组成

由表6可见:炸药库、雷管库、值班室雷电风险值均大于RT=1.00E－05的可承受风险值。

5 结论

据QX/T 85－2007提供的雷电风险因子识别、计算模式、可承受风险值，炸药库、雷管库、值班室的年预计直接雷击次数分别为0.002次、0.002次、0.001 6次，其风险值分别为1.0 E－04、1.0 E－4、7.65 E－05，均高于QX/T 85－2007规定的可承受风险值(1.00E－05)。