浅谈做好一般厂房屋面放散管、排风管防雷措施的重要性

廖云和 吴月惠 吴珍

摘 要：通过日常对一般厂房防雷措施的检测中，发现现有屋面放散管、排风管的接闪器选择布设上的一些问题，提出做好其防雷措施的建议。

关键词：防雷；放散管；排风管；接闪器

引言

雷电灾害是一种目前人类还无法抗拒的严重自然灾害之一，全球每年因雷击造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生，雷电导致的火灾、爆炸、建筑物损毁等事故频繁发生。随着现代科学技术的不断发展，城市中新建高大建筑物导致雷电活动的影响不断加剧；建筑物内各种网络、通信、自动控制、楼宇智能系统等抗干扰能力较弱的现代电子设备使用越来越普及，易燃易爆场所、电力供电设备的迅速增加等客观因素使雷电灾害造成的损失也呈现出越来越严重的趋势。自然界每年都有几百万次闪电。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。

对于雷电灾害越来越重的情况，雷电防护的形式也越来越严峻，人们对雷电灾害的防范意思仍然十分薄弱，存在侥幸心理和麻痹思想，国家的技术规范甚至是强制性的技术规范不能有效地贯彻执行。

防雷工程不按规范建设，不少建筑物甚至标志性建筑物防雷措施不完善，私人住宅大多没有防雷装置，使得建筑物防雷能力先天不足，导致严重雷击事故发生；忽视了危害性越来越大的雷电电磁波脉冲的防护。雷击后采取补救措施不仅耗费大量人力、物力，而且很容易造成社会治安问题。

施工队伍素质参差不齐，严重影响施工质量；未设计先开工的情况普遍存在，造成无法补救的隐患；即使安装了防雷装置，也没有定期检测或者防雷装置经检测发现隐患提出整改建议后，出现拒不整改等问题。

在日常检测工作中，经常碰到屋面上一些突出物，如电视天线、旗杆、屋顶金属柱杆、放散管、排风管、天窗和工厂排出导电尘埃的烟囱及废气管，没有防雷装置，也不和建筑物防雷装置相连。这些地方极易遭受雷击，却被忽视了。特别是一些涂装行业，例如游艇、汽车、家具、皮革行业等等，根据现行的国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010我们一般把这些建筑物划分为第二类防雷建筑物，而这些行业中厂房、生产车间的屋面总是布设许多的放散管、排风管。这些放散管、排风管组成材料有的是采用钢管（壁厚≥4mm）、有的是采用一般金属铁皮、有的是采用高阻燃的PVC管等等各种型材的，对于这些作为放散、排风的屋面突出管，在我们的日常防雷检测工作中，个人认为应该“善待”它们的防雷措施。

1 屋面放散管、排风管的防直击雷措施应该引起检测工作的注

意。主要是接闪器选择和布设问题上应引起我们的重视。

根据我国现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 第4.3.2条 对于突出屋面的风管，放散管等突出物体，应用如下方式进行保护，

1.1 排放具有爆炸性的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合本规范第4.2.1条二款的要求。

1.2 排放没有爆炸性的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱，1区、21区、2区和22区爆炸危险环境的自然通风管，0区和20区爆炸危险场所的装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管，本规范第4.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防雷保护应符合下列要求：

1.2.1 金属物体可以不装接闪器，但一定要和屋面防雷装置相连；

1.2.2 在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。

根据以上的条款，不难看出这些放散管、排风管的防雷问题不能不引起我们的注意，在实际的工作中，也目睹了由于没有重视这个问题而引发的雷击灾害，2006年08月03日晚，台风“派比安”登陆前后，厦门某皮革厂生产大楼遭雷击引起火灾，火势猛烈、即便是当时的大雨也没能抑制火势，消防部门紧急出动了十多辆消防车，持续奋战5个多小时，才将大火熄灭，损失相当严重。分析其事故的原因，竟是因为雷击屋面的放散管而引起的。

在防直击雷措施上，排放爆炸性的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、排风管应布设避雷针保护，避雷针保护范围至少为管口上方半径5m的半球体。排放没有爆炸性的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、排风管如果是金属的，可以直接利用其本身作为接闪器，并与屋面避雷带相连；如果是非金属的，可在其旁边布设一根避雷短针，使避雷针能够保护到放散管、排风管管口，并把避雷针与屋面避雷带相连。

（1） 有条件架设独立防雷装置

（1-1）避雷针高度

排放具有爆炸性的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围：

无管帽时，应确保管口上方半径5m的半球体处于接闪器的保护范围（图1）。

根据图1可以得出：

经推导得出保护排放爆炸危险气体放散管的针高为

式中：hx-被保护物或计算点的高度（m）；rx-避雷针与被保护物间间距（m）；hr-滚球半径（m）。

有管帽时，应按表1确定接闪器的保护范围：

表1 有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间

在这一过程中，必须要注意，计算垂直高度时，要从管帽的顶部开始算起，而水平距离从管口算起即可，要严格按照表1的规定，保证在同一分类下，垂直高度和水平的距离处在接闪器的保护范围内，在没有特殊说明的情况下，一个标准大气压=1.01325×105pa=1.01325X105kpa。

对于排放危险气体，有爆炸性质的粉尘或蒸气这一类的排风管，放散管、呼吸阀等等，需要对所排气体进行处理，确保排放物不能达到爆炸浓度，在爆炸极限范围外，如果不能长期点火燃烧，接闪器的保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。

（1-2）避雷针与被保护物的间距

独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离（图2），应符合下列表达式的要求，但不得小于3m。

地上部分：当hx<5Ri时

Ri-独立避雷针或架空避雷线（网）支柱处接地装置的冲击接地电阻（？赘）

hx-被保护物或计算点的高度（m）。

独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置。独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线；对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10？赘.在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻。

（2）无条件架设独立避雷设施

根据规范所述，第一类防雷建筑物的防直击雷措施，首先应采取独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网。但很多情况下，我们无法架设独立避雷设施进行雷电防护。

对式1.1 h=hr-进行推导：为达到一类防雷要求，取滚球半径hr=30m，假设避雷针针高h=hr=30m

（2-1）令避雷针与被保护物间间距rx≈0，可得hx≈11.97m。

其物理意义是：在一类防雷要求下，对于排放爆炸危险气体的无管帽放散管，单只避雷针可保护距地面最高约11.97m的放散管。

（2-2）令被保护物或计算点的高度hx≈0，可得r≈11.97m。

其物理意义是：在一类防雷要求下，对于排放爆炸危险气体的无管帽放散管，单只避雷针可保护距地面最远约11.97 的放散管。

所以当无管帽放散管管口高于地面11.97m，设置独立避雷针已无法满足一类防雷的要求，此时可利用放散管所在的建（构）筑物自身的高度，在建（构）筑物上架设避雷针。由于雷电保护装置直接安装在建筑上，保持在防雷装置与金属物体之间的安全距离不再是可能的，为了有效地防止反击发生：所有避雷针应与避雷带互联；引线应不少于两个，应在建设统一，或对称布置，其间距不应超过12米；建筑，内还应设置均压环，环间距应不超过12米，所有引下线，建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上，均压环可以使用电气设备接地装置；防止直接雷击的接地装置应围绕，铺设环形接地系统的接地电阻，每一引下线的冲击不应超过10？赘，和所有电气设备接地装置及进入大楼，金属管的内容，接地装置可兼作防雷电感应。

对于第一类防雷建筑物其滚球半径hr=30m，所以当放散管所在建（构）筑物高于30m时，还应考虑防侧击雷的措施：从30m起每隔不大于6m沿建（构）筑物四周设水平避雷带并与引下线相连；30m及以上外墙上的标杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连。

2 在做好屋面及屋顶的突出设施的防直接雷电伤害的同时，一些特殊环境，还要求我们考虑防雷电感应和防静电的措施，有一些还要防止电磁感应现象的干扰。因为有些雷电并不直接作用在建筑物或者设备上，当雷电通过建筑外部的线缆，电流通过时，因为电流的变化产生感应磁场，或者带电粒子在光速下延电缆线路或散，通过相应的导体进入到室内，室内的电子设备以及自动化控制系统，进行侵害和损坏。在这种情况下，往往闪电发生后，听到雷声之前，相关设备有可能已经被损坏了。

3结束语

屋面放散管、排风管是屋面以上最先接触雷电的地方，放散管、排风管、天窗和工厂排出导电尘埃的烟囱及废气管，由于烟气的导电性，烟囱特别易遭雷击，因此做好屋面放散管、排风管的防雷是非常有必要的。

参考文献

[1]（建筑物防雷设计规范）GB50057-2010

[2]（建筑物防雷装置检测技术规范）GB/T21431-2008.

[3]（爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范）GB5008-92.