可移动小型民用爆炸物品储存库防雷设施探索

胡葵，张勇

（1.北京安联国科科技咨询有限公司，北京 101312；2.准格尔旗公安局，内蒙古 准格尔 010300）

2009 年6 月29 日，中华人民共和国公安部发布了《小型民用爆炸物品储存库安全规范》（GA 838-2009）。该标准规定了小型民用爆炸物品储存库的基本要求，是小型民用爆炸物品储存库设计、建设、改建、验收、评价和管理的基本依据。

可移动小型民用爆炸物品储存库是能够借助交通运输工具或自身运动装置实现移动搬迁，可以单体或组合形式，经过安置或组合即可重复使用的民用爆炸物品储存库该类型的库房，是《小型民用爆炸物品储存库安全规范》中规定的地面库的一种。

当前，可移动的小型民用爆炸物品储存库因其可移动性和可拆迁性、灵活方便等优点，被广泛用于矿山、高速公路、水电、铁路工程爆破项目。在防雷设施设置方面，《小型民用爆炸物品储存库安全规范》（GA838-2009）规定，这种可移动的小型民用爆炸物品储存库的防雷设施应符合《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的规定，并按其中第一类防雷建筑物的防雷规定设防，按照该规定，各爆破作业单位在安装这种可移动的小型民用爆炸物品储存库时，均在每个库区配套设置了接闪杆。当库区内的库房总平面布置比较紧凑时，能够设置一根接闪杆满足防雷要求，而库区内的库房布置比较分散或者库房较多时，就会在每个库房的位置设置一根接闪杆，甚至还有在每个库房的位置两根接闪杆的情况。在此过程中，开挖土地，埋设接地体，安装接闪杆，耗费了很多人力物力，同时也会占用更多的土地。本文就可移动的小型民用爆炸物品储存库的接闪杆设置的问题进行探讨，以期能给爆破作业单位建设民爆物品仓库减轻成本负担。

1 典型的移动库介绍

爆破作业单位建设的典型可移动小型民用爆炸物品储存库区一般设有一座储量为5t 工业炸药库（尺寸为5.5×2.4×2.6m），一座储量为2 万发工业雷管库（尺寸为3.6×2.4×2.6m），库房墙壁外层为钢板，内层四周及地面为防火板，库房一面设外开门，其他三面设小型通风孔。除库房外，另设有一座蓄水量为15m3的消防水池，并在库区外安全的地带设置报警值班室。库区周边300m 范围内无人数大于50 人的居民点、企业住宅区或其他单位，周边180m 范围内无零散住户。

2 移动库防雷类别的探讨

GA 838-2009 第12 章规定：地面库的防雷设施应符合GB50057 的规定，并按其中第一类防雷建筑物的防雷规定设防。在GB50057 中，凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物， 因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者，应划为第一类防雷建筑物。制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者，应划为第二类防雷建筑物。

移动库储存的工业炸药或工业雷管随对虽然其自身对电火花比较敏感，但由于储存在封闭的金属移动柜中，雷电发生时，只要移动柜的金属壁厚足够，且内部四周均铺设了防火板，可以认为移动库中并不会产生电火花。另外，即使发生爆炸事故，由于设计建造时考虑到了外部安全距离，爆炸范围内无重要设施和聚集的人员，可以认为不会造成巨大破坏和人身伤亡。故移动库应该认定为第二类防雷建筑物。第二类防雷建筑物金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连。由于移动库本身是金属体，可以将其直接做防雷接地即可。

3 不设接闪杆的移动库雷电安全风险评估

根据GBT 21714.2-2015《雷电保护 第2 部分 风险管理》相关表格，计算各风险分量RA、RB、RU和RV，以确定人身伤亡损失(L1)风险R1,并与风险容许值R=10-5进行比较,以选择减轻此类风险的适当防护措施。

3.1 相关数据及特性

移动库位于平地上，周围没有相邻建筑物（根据设计，其他建筑物在其安全距离外）。雷击大地密度（以内蒙古呼和浩特市为例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2•a）。库房内定员3 人。

本文所述的移动库在建造时，一般不在库房内设置任何电气设备或线路，也不在库房墙壁安装电气设备或线路，库区的监控、报警和照明系统与库房有一定的距离，故不考虑移动库内电子或者电气系统失效问题和雷击入户线路引起的建筑物风险。图1 为一处典型的移动库照片。

图1 可移动的小型民用爆炸物品储存库

3.2 移动库分区定义

可以定义2 个主要分区：Z1区（户外）、Z2区（户内）。

移动库所在区域各库房均保持了一定的安全距离，在遇雷雨、暴风等恶劣天气，禁止进行装卸作业，另外，各企业也用文件规定和警示标识提醒：人员在雷雨天气禁止靠近避雷体。故也不用考虑建筑物内人和动物伤害风险分量和发生雷击时对人员造成伤害，仅对雷击移动库造成的建筑物物理损害风险进行计算即可。Z1区的人员遭受雷击风险RA=0。由于RA是户外唯一的风险分量，Z1区可以完全忽略。

3.3 风险R1：确定是否要防雷

按照GBT 21714.2-2015《雷电保护 第2 部分 风险管理》式（1），R1为下列分量之和。

（5）空气预热器漏风。锅炉空气预热器漏风率偏高是造成机组厂用电率偏高的又一重要原因。空气预热器为管式空气预热器，因安装制造因素，后期运行过程中出现的低温腐蚀因素，造成空气预热器漏风率偏高，偏高约0.5%。

表1 未设接闪杆的移动库的风险

注：雷电对地闪击时，建筑物遭受雷击时可能发生的伤害有：（1）建筑物本身及其内部或附近的物品或者人员遭受损毁或者伤害。（2）相关电子或者电气系统失效。

根据GBT 21714.2-2015，雷击移动库造成的建筑物物理损害风险分量RB计算如下。

式中，ND为年均雷击建筑物危险事件次数；PB为雷击建筑物造成损害的概率（物理损害）；LB为物理损害损失率。

雷击大地密度（以内蒙古呼和浩特市为例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2·a）。

建筑物等效截收面积：AD=L×W+2×(3×H)×(L+W)+π×(3×H)2=179（5t 民爆库的尺寸为：L、W、H 分别为长、宽、高，5.5×2.4×2.6m）。

位置因子：CD取1。

通过上述计算，移动库的RB低于风险容许值RT=10-5，由此得出，不设接闪杆的移动库不需要进一步进行防雷保护。

4 大型储罐防直击雷设施设置情况参考

在大型储罐领域，中国国家标准规定，大型储油罐罐壁厚度大于4mm，不安装接闪杆（网），通过罐体、低电阻值的引导线和接地系统将雷电电流引入大地。有爆炸危险的露天钢质封闭气罐，在其高度小于或等于60m 的条件下，当其罐顶壁厚不小于4mm 时，和在其高度大于60m 的条件下，当其罐顶壁厚和侧壁壁厚均不小于4mm 时，可不装设接闪器，但应接地，且接地点不应少于两处，两接地点间距离不宜大于30m，每处接地点的冲击接地电阻不应大于30Ω。

针对储油罐防雷接地做法，国内外标准基本一致。GB50074-2014 规定储油罐防雷接地点至少2 处，储油罐接地点沿储油罐周向间距应小于30m；API RP545 规定应沿罐周均匀或对称设置环形接地，接地点至少2 处，间距小于30m（俄罗斯标准РД 153-39.4-078—2001规定接地点间距为50m），接地体与罐壁距离大于3m。GB15599 规定了储油罐防雷接地引下线安装要求，即接地线引下线采用规格不低于40mm×4mm 热镀锌扁钢，在高于地面1m 左右安装断接卡；引下线和断接卡用2 个规格为M12 不锈钢螺栓连接，并加防松垫片固定。

可移动小型民用爆炸物品储存库储存的虽然是爆炸品，但从库区的外部安全距离和内部防护措施来看，该类型的库房比大型储油罐要求更严格，而发生事故的后果相对可能会更小，故大型储油罐的防雷措施设置对可移动小型民用爆炸物品储存库有积极的参考意义。

5 结语

通过对移动库的自身特点和遭受雷击的风险，并参考国内外大型储罐防直击雷设施设置情况分析，本文认为，可移动小型民用爆炸物品储存库在建设时可以不设接闪杆，即将其作为第二类防雷建筑物设置防雷设施。建议在标准修订时，考虑在一定条件下取消移动库接闪杆的设置。

6 注意事项

金属屋顶可能发生穿孔或其背面温升过高，建议进一步对雷击直接击中金属外墙时发生的熔化或击穿可能性进行论证。移动库内的木质地板和内墙面应为防火型材料，且不应有缝隙。金属墙壁的尺寸和垂直方向的电气连续性符合GBT 21714.2-2015 第5.3.5 条的要求。