雷电对石油化工企业的危害及防雷保护措施

摘要：本文结合石油化工企业的生产和环境特点，重点分析了雷电对石油化工企业的危害，并给出了相关的防雷保护措施，仅供相关部门进行参考借鉴。

关键词：雷电  石油化工企业   危害  防雷措施

引言

石油化工企业是发展各个行业的基础，也是发展工业的动脉。石油化工企业生产过程大都处于高温高压的环境中，再加上生产原料的易燃易爆特征，生产中很容易有易燃气体、粉尘出现，进而形成爆炸性气体（粉尘）环境，遭受雷击的概率较大。若石油化工企业不能及时控制雷电危害，其造成的损失将难以估量，轻则会导致停工停产、设备受损，出现经济损失;重则会导致人员伤亡。因此，做好石油化工企业的防雷保护刻不容缓。

1、石油化工企业的生产和环境特点

1.1金属生产装置

对于石油化工企业来说，其在生产过程中使用的电缆、仪表、框架、储存罐、反应塔等设备大都是金属材质。换句话说，石油化工生产中的相关设备都是导电体组成的。

1.2原料易燃易爆、设施高温高压

在石油化工企业生产过程中，所选用的石油化工原料、半成品、成品及各种辅助材料大都属于易燃易爆物体，威胁着人类生命财产安全，同时还会造成环境恶化;而相关的生产设施，如罐容器、加热炉、空压机泵房等在生产过程中大都处于高温高湿的环境中。

1.3 生产过程连续性

对于石油化工企业的生产来说，它是一个连续生产的过程，一旦开始投料，将会一直重复这个动作，各个生产工序之间密切相连，若是某个工序或设备出现故障问题，均会对整体生产造成影响。

1.4广泛应用电子设施

当前，电子产品（DCS、UPS、PLC）在石油化工企业和生产中得到了广泛应用，体现出了该行业的自动化特征。由于对电子产品的使用较为广泛，对人工劳动力的依赖程度不断下降，工艺的可控性特征突出。因大量的集成电路出现在电子设备中，再加上自身对静电压承受力低，对其的防雷要求更高。

2、雷电对石油化工企业的危害

2.1直击雷

建（构）筑物、大地、其他物体或者是外部防雷装置直接被雷电击中而产生的热效应、电效应和机械力。在直击雷出现的过程中，很容易造成人员伤亡、建筑物和外部设备受损等现象。另外，闪电通道的高温还会将四周的易燃物点燃，严重的情况下会引发爆炸，威胁着人们生命财产安全。由于石油化工企业属于易燃易爆场所，雷电对其的危害更大，特别是对罐区、装卸站设备、户外生产装置区等所在建筑物或设备的危害更加明显。针对这些区域需将雷击点在安全空间进行控制，若接闪器选用的是金属罐体或金属装置本身，需根据防雷规范的相关要求进行;若是不能满足防雷规范，需要工作人员将接闪器保护工作做好。

2.2闪电感应

实际上，电磁感应和静电感应均属于闪电感应，前者是在极短的时间内，雷电流先上升后下降的过程，其变化幅度极大，电磁感应电压会造成导体过热或者是环路不同引发火花放电或者是距离较近的金属物间反击而出现火花放电，甚至是引发爆炸事故。后者则是因静电荷出现在雷雨云底部，若某一地域出现雷云，因静电场的影响，该地域内的金属导体将会感应出与雷雨云底部电荷相反的电荷。在雷云放电时，其底部的电荷将会有一部分被中和，此时将会有高电位出现，很容易将金属间的空气间隙击穿，进而对附近金屬物放电，从而引发火灾或爆炸事故。闪电感应对石油化工企业危害的主要表现形式是危害危险场所。若是静电感应，受到静电的影响，管道将会感应出大量的电荷，一旦管道没有进行接地操作或接地电阻值过大或者是连接管道处的过渡电阻值偏大，将会阻碍静电卸放进入大地，很容易对距离较近的物体进行放电，进而引发严重后果。若是相邻管道间有过大的环路面积，而在管道间感应出巨大的电压值，该电压很容易将管道击穿，若是可燃气体或者液体出现在管道内，其造成的危害不言而喻。

2.3雷击电磁脉冲

人们将雷击电磁脉冲又称之为雷电感应，在雷云放电的过程中，雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁感应和静电感应现象。实际上，石油化工企业受雷击电磁脉冲的危害较大。主要表现在对企业内部的监控系统、生产控制系统、电器系统、消防报警系统等产生影响。另外，雷击电磁脉冲还会引发过电压、过电流，进而产生系统误动作或永久性损坏，不利于石油化工企业生产工作的顺利开展，经济损失严重。

2.4雷电波侵入

实际上，可以将雷电波看做是高电压脉冲波，是雷电击中管道线路或者是雷电感应管道线路而引发的。因石油化工企业厂区分布有很多管道、电缆桥架等，再加上进入室内都是架空敷设，一旦这些管道线路被闪电击中或者是感应到过电压，将会沿着管道线路侵入到建筑物内部，连接管线的设备很容易遭受损毁;若是工作人员直接接触这些管线，也极易造成触电身亡。

3、石油化工企业防雷措施

3.1接闪

在石油化工企业建筑物旁边或顶部安装避雷针、避雷网、避雷带、金属塔架、建筑金属杆等，避免直击雷对建筑（构）物产生破坏。应根据石油化工企业户外生产装置的材质，内部物料性质、压力、温度等进行综合分析，若是生产装置自身存在防雷能力，可直接作为接闪器使用;若内部是易燃物或者灌顶为金属材质，且铁板、铜板、铝板厚度分别超过4mm、5mm、7mm，可以直接选用这些金属材质作为接闪器，不需另设接闪器。对于火炬、氢压机厂房等也要做好接闪器的安装。

3.2均压（等电位连接）

通过电气连接的方式将建筑物内及其附近所有金属物连接起来，保证其的雷电感应电势均衡，避免出现反击火花，确保人们生命和相关设备安全。在石油化工企业爆炸危险区域内不应存在孤独的金属导体;应严格按照防雷设计的规范要求：若是弯头、阀门、法兰盘等连接处的国度电阻值在0.03Ω以上，需要做好连接处的跨接工作;若是连接法兰盘的螺栓超过5根，在非腐蚀环境中可不进行跨接，反之亦然。由此不难看出，在石油化工企业生产装置爆炸危险区内需高度重视起均压等电位连接。

3.3电涌保护器

将建筑物内所有设备的连线的进线端、设备附近、防雷区界面处做好电涌保护器的安装，以确保导线或电子设备产生过电压的瞬间，在等电位系统中接入设备和电路，将雷击产生的瞬间过电压降到最低。电涌保护器的连接方式较多，其中在石油化工企业最常用的连接方式则是将电涌保护器设置在保护线和中性线之间或者是直接设置在三根相线之间，这两种连接方式可以保证中性线等带电导体与大地间共模电压，但是针对防护相线和相线与中性线间的差模电压则不能进行很好的防护。为保证石油化工企业安全，需选择多级电涌保护器进行防雷，并将电涌保护器分别安装在不同防雷分区的交界处。另外，LPZ0 与 LPZ1 区的交界处则包含有主配电箱和未在接闪杆保护范围内的顶楼配电箱，需将电涌保护器分别安装在这两处。

结论：

综上所述，因石油化工企业具有易燃易爆特征，自身较为特殊，很容易遭受雷击，并引发爆炸危险。相关部门应对石油化工企业的安全管理和防雷技术加大研究开发力度，提升雷电防护的规范化和科学化特征，最大限度的降低雷电对石油化工企业的危害。

参考文献：

[1]董永明.浅谈雷电对石油化工企业的危害与防护[J].甘肃科技，2008（19）：57-58

[2]池景波.雷电对石油化工企业危害探讨[J].化工管理，2015（4）：35

[3]罗文川.试析石油化工企业职业危害控制及其防护管理[J].化工管理，2013（7）：44

作者简介：曾健（1975-）男，汉族，四川省蓬溪县人，本科学历，工程师，从事气象与防雷工作。