易燃易爆化學物品的防雷
2005-09-16
來源:安全文化網
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在氣流的作用下,帶電的云會隨氣流飄浮運動,當各種帶電云與地面之間電場強度達到25—30KV/Cm時,就會擊穿空氣的絕緣而發生放電,同時擊穿通道上的空氣、因急劇膨脹而發生霹靂的轟鳴,這就是平時人們常說的“雷電”。
發生雷電時,強大的雷擊能量能摧毀建筑物,對易燃易爆化學物品更能引燃引爆,造成火災和人員傷亡及財產損失。1989年8月12日,青島市黃島油庫火災就是比較典型的一例。雷擊使油罐爆炸燃燒,人員傷亡嚴重,大部分配套設施毀壞殆盡,經過5晝4夜的激烈搏擊,才將其撲滅。類似這樣的雷擊火災,我國每年要發生數百起。那么,很多地方安裝了防雷裝置,為什么一聲驚雷、一道閃電之后仍會造成如此巨大的損失?
天空中的雷云隨著氣流的變換而發生位移,當雷云降至離地面一定高度,周圍又沒有帶異性電荷的云層時,就會在地面或突出地面的物體上放電。這是直擊雷。直擊雷發生時,其主要危害來自兩個方面:一是電壓效應。雷擊時所產生的高達數萬乃至數百萬伏的沖擊電壓,可將老化的防雷裝置線路擊穿,造成易燃易爆化學物品發生爆炸和火災事故;二是熱效能和機械效能。當巨大的沖擊電壓擊中易燃易爆化學物品的被儲存物體時,就會產生數千安至數百千安的電流,而在雷擊電流通道上瞬時轉變成大量熱量,如果雷電電流流經低壓導線、導截面較小線路上,熱效應就會使導線迅速熔化燃燒,嚴重時會發生金屬導線噴濺。
雷云放電時,強大的電場和磁場變化產生的靜電感應和電磁感應都會發生雷電感應,這就是感應雷。發生雷電感應時,使原來不帶電的物體帶電,從而造成金屬部件之間的放電,極易引起易燃易爆化學物品爆炸和燃燒。
感應雷的發生,對儲存易燃易爆化學物品的構筑物最有破壞作用的是電磁效應。雷云對地面放電或雷擊接近地面時,由于雷電流的迅速變化和雷云的迅速運動,在它周圍一定的空間里,會產生強大的變化電磁場和雷云的快速運動,處在這一變化磁場中的金屬導體會感應出較大的電動勢,如建筑物中的鋼筋、供油管道等。上述鋼筋、供油管道如果沒有構成回路或連接不牢,就會出現放電火花和局部發熱,放電火花和局部發熱的溫度會引燃引爆存放在建筑物內的物品。
要防止雷電危害,就必須嚴格防雷裝置。一個完整的防雷裝置由三部分組成:接閃器(避雷針)、引下線和接地體。接閃器是直接接受雷擊的金屬導體,它安裝在被保護物頂端或獨立避雷器上。在雷電通道的初始發展階段,因雷云離地面比較高,故通道發展的方向不受地面物體的影響,但當雷電通道發展到一定高度時,地面上的突出物將會影響通道的發展方向。因此,易燃易爆化學物品的儲存區,如倉庫、油罐等,必須裝有接閃器(避雷針),通道就會向避雷針方向發展,這是因為接閃器高出易燃易爆化學物品儲存突出物體并且有良好的接地。隨著通道電流向接閃器不斷接近,針上的電場強度又將不斷增加,產生自針向上發展的迎面通道,更增加了接閃器的引雷作用。所以,接閃器的本質作用,就是把雷電引到自身上來,并安全地將雷電流引入大地。
引下線是連接接閃器和接地裝置的金屬導體,它的作用是把接閃器上的雷電流傳遞到接地體上,引下線一般采用圓鋼或扁鋼組成,如有腐蝕性場所應當適當增大截面積,引下線一般沿建筑物的外墻敷設,敷設路線應盡量短而直,應固定牢固,固定支點不應大于1.5至2米。在地面連接處應用鋼管穿管的辦法,以防止外物對引下線的機械損傷和防腐蝕。為了檢查測量的方便,在離地面1.5至1.8米處須設置斷接卡。
接地體包括接地裝置和裝置周圍的土壤或混凝土,它的作用是把雷擊電流有效地泄入大地,現在常用的接地裝置有水平接地極、垂直接地極、延長接地極和基礎接地極。易燃易爆化學物品的接地裝置一般采用垂直接地極,即用一根2.5米以上的角鋼、圓鋼、鋼管或銅質柱型材制成垂直打入土壤中,當接地不能滿足要求時,可采用環形接地極組和放射形接地極組的辦法,為了防止被腐蝕,可在埋前先涂上防腐劑。有些地區土壤電阻較高,一般接地方式達不到接地設計要求的,可采用人工辦法來減少接地土壤的電阻率,即用換土法或化學處理法。