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宜春市宜丰县某炸药厂仓库防雷设计方案
雷电是大气中的放电现象，有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。根据雷电的产生和和危害特点的不同，雷电可分为直击雷、球形雷、雷电感应，其对人员、建筑物及构筑物以及仪器设备和线路的损害主要有直击雷、雷电波侵入、雷电感应和地电位反击四个途径。危险品仓库以及生产企业遭受雷电灾害的事例从中央到地方，光媒体报道的就历历在目，损失触目惊心。从近几年广东、江西、浙江等省的统计数据看，危险品仓库通讯设备事故的95%由雷电引发，非正常供电故障78% 由雷电引发，重大灾害发生56%由雷电引发。1998 年8 月，湖北南漳县化建公司炸药库发生特大爆炸事故，造成人员伤亡197 人，直接经济损失近千万元。事故发生后，经公安部爆破专家现场分析，认定爆炸是该炸药库防雷装置不符合国家规范所致。几年来，通过对多起爆炸事故分析，对爆炸和火灾危险环境下的防雷设计有了更深入的理解，在工程实践中取得了良好的效果。炸药库通常具有以下特点: 1)地理位置: 炸药库通常建立在较无人烟的郊外、山区等地;2)实施条件: 无论在郊外还是山区往往不具备符合要求的防雷措施;3)土壤电阻: 由于地处山区土壤电阻率较大;4)内部环境: 内部储存的大量炸药让它显得更加危险。从以上几个特点不难发现，从雷电防护角度来看，炸药库一般都运行于“高风险”环境下，即对于雷害风险的“暴露程度”很高，炸药的妥善存储是安全生产的头等大事，雷电防护是炸药库设计中必须考虑的重要环节。而防雷设计在这一领域的重视程度也达到了一个新的高度。此次通过对宜丰县某炸药厂仓库现场实际情况的勘测，结合相应防雷设计规范，而制定一套安全、经济、合理的雷电防护措施。1 设计思想及指导原则在符合有关现行国标规范、技术标准的前提下，从该建筑物的重要性、特殊性、所处地区的多雷性出发，力求满足安全可靠、技术先进、经济合理、重点保护的原则设计出最佳方案，防止或减轻因雷击所造成的财产损失、人身伤亡等损失。2 设计依据
1)《建筑物防雷设计规范》GB50057 － 94(2000 年版);2)《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB50089 －98;3)《防止静电事故通用导则》GB12158 － 90;4)《防雷与接地安装》国家建筑标准设计D501 － 1 ～ 4;5)《建筑物防雷设施安装》99D501 － 1;6)《接地装置安装》03D501 － 4。3 现场勘测 3.1 地理位置
宜丰，位于赣西北九岭山脉中段之南麓，状呈菱形，介于东经114.30 度至115.08 度、北纬28.17 度至28.40 度之间，属中亚热带温暖湿润气候区，地质情况复杂、分布小矿带多 以及多水系特点，地表土壤电阻率变化差异大、落雷机率大。因此，属雷电灾害多发区，且该炸药库地处位于较无人烟的山区，地势高，四周空旷，易遭受雷电的入侵。3.2 气候环境
宜丰县属中亚热带温暖湿润气候区。气候温和，雨量充足，四季分明，无霜期长达260 多天，年平均气温17.1℃、相对湿度84%、日照时数1634.8 小时，气候资源优越，温暖多雨、光热充足等气候特征，由于水热同期，极利于作物的生长，但也是气象灾害频繁之地，尤以雷电灾害为主给安全生产带来极为不利的影响。年平均雷暴日(20 年年平均)有65.3 天，4－ 8 月是宜丰县雷电灾害事故高发时期。3.3 地质条件
丘陵，地表覆盖黄土，有少量岩石。土壤电阻率测得为800Ω·m。3.4 周边环境
该炸药库地处山区，人员较少，围墙外有一门卫房，周边较远处有树木，无其他建筑物。3.5 内部结构该炸药库主要有两个建筑物，分别为炸药库和雷管库(见图1)，均为砖混结构。炸药库长10.5m，宽8m，高3.5m;雷管库长6m，宽4m，高3.5m。炸药库内存放TNT 炸药，雷管库内存放雷管和电雷管。存放物均为易燃易爆品。炸药库及雷管库内不设电气设施和电气照明，亦没有架空金属管道、埋地或地沟内的金属管道进出。门卫房内
有普通照明设施，线路采用埋地引入。炸药库和雷管库均为金属门窗(见图
2、图
3、图4)。窗户加铁栅，铁丝网，各自两道门均向外开启，由里望往外第一道门为包铁皮的 木板门，第二道门为防火门。
3.6 勘测分析及结论该地区年平均雷暴日为65.3 天，属于强雷暴区和雷电灾害多发区。据《建筑物防雷设计规范》规定: 凡制造、使用或储存炸药、火药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者，防雷类别应划为第一类防雷建筑物。且根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三 类，一类滚球保护半径为30m，应装设独立避雷针或架空避雷网进行保护，金属门窗等金属物均应做好防雷电感应措施［1］，该建筑物内不设电气设施和电气照明，亦没有架空金属管道、埋地或地沟内的金属管道进出，故不考虑防雷电波侵入。由于易燃易爆品易因电火花引起爆炸，故应做好防静电措施，勘测现场，绘制图纸如下: 4.1 直击雷防护
接闪器: 由于炸药库与雷管库距离较远无法采用单根针一起保护，故分别采取保护措施。具体操作: 炸药库的屋长的两侧，屋宽的中线上，距离建筑物4m 处分别装设一根独立避雷针，则两针距离18.5m，避雷针高10m，D ＜ 2槡h(2hr － h)，故采用双支等高避雷针进行计算保护范围。避雷针可保护最低点高度:hx = hr －(hr － h)2 +(D2)槡2 =30 －(30 － 10)2 +(18.62)槡2 ≈7.96m ＞ 3.5m在地面可保护的最窄宽度:b0 = h(2hr － h)－(D2)槡2 =10 ×(2 × 30 － 10)－(18.62)槡2 ≈20.33m ＞ 5.5m在该建筑物屋面所在平面上最小保护宽度:bx = h’(2hr － h’)－(D2)槡2 ≈6.30m ＞ 5.5m 由于雷管库较小，采用单根独立避雷针就足以保护。在雷管库屋长的中线上，距离建筑物后墙4m 设一根高为12 米的独立避雷针，在该建筑物3.5m 高度的保护半径rx: rx=槡h(2hr － h)－ hx槡(2hr － hx)≈9.94m＞ 9.1m 引下线: 独立避雷针采用自身的杆塔作为引下线。接地装置: 每座独立避雷针均应有其独立的接地装置，沿避雷针基座做闭合接地装置，避雷针与接地装置应不少于两处连接，接地电阻不应大于10Ω;采用长为2.5m，规格为50mm × 50mm × 5mm 的热镀锌角钢作为垂直地体，水平接地体采用40mm × 4mm 的镀锌扁钢，两垂直接地体之间的距离为角钢长度的两倍;三基独立避雷针的接地装置分别采用5 根角钢打入地中，距地面0.8m 深，并利用扁钢连接。扁钢与角钢的连接处应做好可靠焊接，并做好防腐措施［2］。具体的设计详图(见图5): 图5 炸药库防雷设计图1 ︰ 100 4.2 防雷电感应措施
炸药库和雷管库分别做一套防雷电感应接地装置: 在炸药库后面及两边距离建筑物1m 处，挖深为0.8m 的沟，在沟内每隔5m 打入一根角钢，共打入5 根，并利用扁钢将它们连在一起，可靠焊接。在雷管库后面及两边距离建筑物0.5m 处，挖深为0.8m 的沟，在沟内每隔5m 打入一根角钢，共打入4 根，并利用扁钢将它们连在一起，可靠焊接。以上防雷电感应接地装置与独立避雷针接地装置距离均大于3m。接地装置工频接地电阻不应大于10Ω。仓库内各金属部件，金属构架，金属门窗等均应采用截面不小于35 mm2 的铜导线就近接到等电位排上，再与防雷电感应接地装置相连。分别在炸药库、雷管库进门处安装防静电门帘以消除人员进出带来的静电，在炸药库库房卸车点设置一个静电泄放装置，供汽车装载和卸货时清除静电使用。防静电门帘及静电泄放装置都必须采用截面不小于25 mm2的多股铜芯导线与防雷电感应接地装置可靠连接［3］。建筑物与接地装置应不少于两处连接。(下转第127 页)(上接第113 页)4.3 其他
门卫房处于避雷针保护范围内，故不再另设直击雷防护。门卫房内有普通照明设备，通过一根线引入，在电线进线处应安装一套电源避雷器，为单相电源避雷器，通流量为20KA，并应做好接地。线路应埋地引入，埋地长度应满足L≥2槡ρ，且不小于15m。应预留几处检测点。5 防雷效果分析及运行维护
根据《建筑物防雷设计规范》的要求结合该仓库的实际情况设计，完全符合规范的要求。其防雷保护效果符合标准。防雷装置安装合格，投入使用之后，平常还需定期检查及维护，易燃易爆场所的防雷装置每半年检测一次。
